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JP2024019980A - System management device, system management method and program - Google Patents

System management device, system management method and program Download PDF

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JP2024019980A
JP2024019980A JP2022122798A JP2022122798A JP2024019980A JP 2024019980 A JP2024019980 A JP 2024019980A JP 2022122798 A JP2022122798 A JP 2022122798A JP 2022122798 A JP2022122798 A JP 2022122798A JP 2024019980 A JP2024019980 A JP 2024019980A
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JP
Japan
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control
inverter power
gfm
disturbance
power supply
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Application number
JP2022122798A
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Japanese (ja)
Inventor
正和 東野
Masakazu Tono
駿介 河内
Shunsuke Kawachi
雪菜 秋山
Yukina Akiyama
操 木村
Misao Kimura
廣次 鳥羽
Koji Toba
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Energy Systems and Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Energy Systems and Solutions Corp
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Publication date
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Abstract

To minimize a secured capacity of a GFM for providing a control amount and pseudo inertia by selecting and controlling an inverter power supply effective for improving system stability for each assumed system disturbance, and to reduce a calculation load for narrowing down the inverter power supply of a control candidate.SOLUTION: A system management device includes: an identification unit that identifies a power system in a supply area that is an outflow side of a power flow and a consumption area that is an inflow side of the power flow from the point of origin of disturbance based on power flow information; and a control unit for performing control so as to effectively increase an entire capacity of a GFM inverter power supply in the supply area when or before the disturbance occurs.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、系統管理装置、系統管理方法及びプログラムに関する。 Embodiments of the present invention relate to a system management device, a system management method, and a program.

近年、太陽光発電装置や蓄電池等の電力変換装置(インバータ変換器)を介して電力系統に接続するインバータ電源の導入が進んでいる。 In recent years, the introduction of inverter power supplies that are connected to power grids via power conversion devices (inverter converters) such as solar power generation devices and storage batteries has been progressing.

従来のインバータ電源としてのGrid-Following(GFL)インバータ電源は、同期発電機を主体とした系統に追従するように制御され、慣性や同期化力を有さない。そのため、インバータ電源が主力化した系統で、系統事故等に対する安定性の低下が懸念される。 A Grid-Following (GFL) inverter power source as a conventional inverter power source is controlled to follow a system mainly composed of synchronous generators, and has no inertia or synchronization force. For this reason, there is a concern that stability in systems where inverter power supplies are the main power source will decrease in response to system failures.

この対策として、主体となって系統を構成するGrid-Forming(GFM)インバータ電源が期待されている。
さらには、同一のインバータ電源でGFLとGFMの切替制御が可能になるよう技術開発が行われている。
As a countermeasure to this problem, Grid-Forming (GFM) inverter power supplies, which mainly constitute the system, are expected to be used.
Furthermore, technology is being developed to enable switching control between GFL and GFM using the same inverter power source.

一方で、GFMが慣性を供出するためには、蓄電池では充放電容量の確保、再生可能エネルギー電源では出力抑制が必要になる。これらは充放電・発電出力機会の損失につながり、インバータ電源の運用者にとって負担になる。
GFMに切り替える容量を最小限に抑えるよう、系統安定性の観点から効果的に制御対象を選定し、上記の運用者への負担を最小化することが望ましい。
On the other hand, in order for GFM to provide inertia, it is necessary to ensure charge/discharge capacity for storage batteries and to suppress output for renewable energy power sources. These lead to a loss of charging/discharging and power generation output opportunities, and are a burden to the operator of the inverter power supply.
In order to minimize the capacity to be switched to GFM, it is desirable to effectively select control targets from the viewpoint of system stability and to minimize the burden on the operator.

特許文献1記載の技術においては、電力系統の安定度を判定し必要な慣性・同期化力を算出し、疑似慣性機能付きPCSに割り当てる手法が提案されている。これを電力系統の各ブランチを対象に実施し全ての事故が安定に収束するまで疑似慣性が割り当てられる。安定度計算と組み合わせることで必要最低限の疑似慣性をPCS(Power Conditioning Subsystem)に出力させることができるとしている。 In the technique described in Patent Document 1, a method is proposed in which the stability of the power system is determined, the necessary inertia and synchronization force are calculated, and the calculated inertia and synchronization force are allocated to a PCS with a pseudo-inertia function. This is carried out for each branch of the power system, and pseudo-inertia is assigned until all faults are stably converged. By combining this with stability calculations, it is possible to output the minimum necessary pseudo-inertia to the PCS (Power Conditioning Subsystem).

この場合において、割り当て対象のPCSは、再生可能エネルギー電源の出力予測から慣性を出力できるか否かのみに基づき決定していた。 In this case, the PCS to be allocated is determined based only on whether inertia can be output based on the output prediction of the renewable energy power source.

特開2020-188595号公報Japanese Patent Application Publication No. 2020-188595

しかしながら、事故点ごとに過渡安定性の向上に効果的な疑似慣性の割り当て対象は異なり、事故点と対象PCSの配置によっては疑似慣性の割り当てにより同期発電機の相差角が増大し不安定化する。結果として、必要な疑似慣性が過大に算出されている虞があった。 However, the target of pseudo-inertia that is effective for improving transient stability differs depending on the fault point, and depending on the arrangement of the fault point and target PCS, the phase difference angle of the synchronous generator increases and becomes unstable due to pseudo-inertia assignment. . As a result, there was a possibility that the required pseudo-inertia was overcalculated.

また、疑似慣性を割り当てるPCSを総当たりで検索し、安定化する制御対象のPCSを決定しようとすると、PCSの総数が増加して、計算負荷が増大する虞があった。 Furthermore, if an attempt is made to search PCSs to which pseudo-inertia is assigned in a brute-force manner and determine a PCS to be controlled to be stabilized, the total number of PCSs increases, and there is a possibility that the calculation load increases.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、想定される系統擾乱ごとに、系統安定性の向上に効果的なインバータ電源を選定して制御することで、制御量及び疑似慣性を提供するGFMの確保容量を最小化し、かつ、制御候補のインバータ電源を絞り込むための計算負荷の削減も行える系統管理装置、系統管理方法及びプログラムを提供する。 The present invention has been made in view of the above, and provides a controlled amount and pseudo-inertia by selecting and controlling an inverter power source that is effective in improving system stability for each assumed system disturbance. The present invention provides a system management device, a system management method, and a program that can minimize the secured capacity of a GFM and reduce the calculation load for narrowing down control candidate inverter power supplies.

実施形態の系統管理装置は、潮流情報に基づいて、擾乱の発生点から見て電力系統を潮流の流出側である供給エリアと、潮流の流入側である消費エリアと、に識別する識別部と、前記擾乱の発生時に前記供給エリアにおけるGFMインバータ電源の全体の容量を実効的に増加させるように制御を行う制御部と、を備える。 The system management device of the embodiment includes an identification unit that identifies the power system into a supply area, which is the outflow side of the power flow, and a consumption area, which is the inflow side of the power flow, based on the power flow information when viewed from the point of occurrence of the disturbance. , a control unit that performs control to effectively increase the overall capacity of the GFM inverter power supply in the supply area when the disturbance occurs.

図1は、第1実施形態の系統管理装置の概要構成ブロック図である。FIG. 1 is a schematic block diagram of a system management device according to a first embodiment. 図2は、系統管理装置の管理対象となる系統の概要構成例の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of an example of a schematic configuration of a system to be managed by a system management device. 図3は、インバータ電源の第1構成例の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a first configuration example of the inverter power supply. 図4は、インバータ電源の第2構成例の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a second configuration example of the inverter power supply. 図5は、第1実施形態における運用処理フローチャートの一例の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of an example of an operation processing flowchart in the first embodiment. 図6は、第2実施形態の系統管理装置の概要構成ブロック図である。FIG. 6 is a schematic block diagram of the system management device according to the second embodiment. 図7は、第2実施形態における制御対象リスト作成処理フローチャートである。FIG. 7 is a flowchart of a control target list creation process in the second embodiment. 図8は、第2実施形態における運用処理フローチャートの一例の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of an example of an operation processing flowchart in the second embodiment. 図9は第3実施形態の系統管理システムの概要構成ブロック図である。FIG. 9 is a schematic block diagram of the system management system according to the third embodiment.

[1]第1実施形態
図1は、第1実施形態の系統管理装置の概要構成ブロック図である。
系統管理装置10は、系統安定性を判断する基準を設定する閾値設定部11と、潮流計算及び動特性解析を行う演算部12と、インバータ電源群16を構成しているインバータ電源の中から制御対象機を選定し記憶する制御対象選定部13と、選定された制御対象機に対し制御指令を出力する制御部14と、を備えている。
[1] First Embodiment FIG. 1 is a schematic block diagram of a system management device according to a first embodiment.
The system management device 10 includes a threshold setting unit 11 that sets standards for determining system stability, an arithmetic unit 12 that performs power flow calculation and dynamic characteristic analysis, and control from among the inverter power supplies that constitute the inverter power supply group 16. It includes a control target selection unit 13 that selects and stores a target machine, and a control unit 14 that outputs a control command to the selected control target machine.

上記構成において、系統管理装置10は、系統制御装置として機能している。
またインバータ電源群16を構成している各インバータ電源は、電源と電力変換装置から構成されている。ここで、電源は太陽光発電設備や風力発電設備等の再生可能エネルギー電源、あるいは、蓄電池やEV等の電力貯蔵設備により構成されている。
In the above configuration, the system management device 10 functions as a system control device.
Further, each inverter power supply constituting the inverter power supply group 16 is composed of a power supply and a power conversion device. Here, the power source is constituted by a renewable energy power source such as a solar power generation facility or a wind power generation facility, or a power storage facility such as a storage battery or an EV.

そして、再生可能エネルギー電源は、直流電力を発電し電力変換装置に供給する。また、電力貯蔵設備は、蓄えた電力を電力変換装置に供給する。
さらに電力変換装置は、供給された電力を系統運用上許容される範囲で任意の電圧及び周波数を有する交流電力として系統に供給する。
Then, the renewable energy power source generates DC power and supplies it to the power conversion device. Further, the power storage equipment supplies the stored power to the power conversion device.
Further, the power conversion device supplies the supplied power to the grid as AC power having an arbitrary voltage and frequency within a range allowable for grid operation.

系統管理装置10は、1台の装置として構成したり、機能ごとに別装置で構成したりすることも可能である。また、基幹系統規模の監視制御システムとして構成したり、マイクログリッドにおけるEMS(エネルギーマネジメントシステム)のように一部の送配電系統を監視制御するシステムとして構成したりすることも可能である。
また、演算部12に代えて、外部装置で演算した結果を入力する演算結果入力部(演算結果入力インタフェース部)として構成することも可能である。
The system management device 10 can be configured as a single device, or can be configured as separate devices for each function. Moreover, it is also possible to configure it as a monitoring and control system on a core system scale, or as a system that monitors and controls part of the power transmission and distribution system, such as an EMS (energy management system) in a microgrid.
Further, instead of the calculation unit 12, it is also possible to configure it as a calculation result input unit (calculation result input interface unit) that inputs the result of calculation by an external device.

図2は、系統管理装置の管理対象となる系統の概要構成例の説明図である。
図2において、管理対象となる系統20は、同期発電機21a、21bと、インバータ電源群16を構成しているインバータ電源22a~22cと、昇圧トランス23a~23bと、昇圧トランス24a~24cと、ノード25a~25cと、ブランチ26a~26cと、を備えている。
FIG. 2 is an explanatory diagram of an example of a schematic configuration of a system to be managed by a system management device.
In FIG. 2, the system 20 to be managed includes synchronous generators 21a and 21b, inverter power supplies 22a to 22c forming the inverter power supply group 16, step-up transformers 23a to 23b, and step-up transformers 24a to 24c. It includes nodes 25a to 25c and branches 26a to 26c.

上記構成において、同期発電機21aは、昇圧トランス23aを介してノード25aに接続され、同期発電機21aの発電電力は、昇圧されてノード25aに供給される。
また、同期発電機21bは、昇圧トランス23bを介してノード25cに接続され、同期発電機21bの発電電力は、昇圧されてノード25cに供給される。
上記説明では、同期発電機が昇圧トランス1台でノードに接続するように記載しているが、複数の変圧器で段階的に電圧を変化させてもよい。
In the above configuration, the synchronous generator 21a is connected to the node 25a via the step-up transformer 23a, and the power generated by the synchronous generator 21a is boosted and supplied to the node 25a.
Further, the synchronous generator 21b is connected to the node 25c via a step-up transformer 23b, and the power generated by the synchronous generator 21b is boosted and supplied to the node 25c.
In the above description, it is described that the synchronous generator is connected to the node using one step-up transformer, but the voltage may be changed stepwise using a plurality of transformers.

ここで、インバータ電源の構成について説明する。
インバータ電源22aは、昇圧トランス24aを介してノード25aに接続され、インバータ電源22aの供給電力は、昇圧されてノード25aに供給される。
インバータ電源22bは、昇圧トランス24bを介してノード25bに接続され、インバータ電源22bの供給電力は、昇圧されてノード25bに供給される。
インバータ電源22cは、昇圧トランス24cを介してノード25cに接続され、インバータ電源22cの供給電力は、昇圧されてノード25cに供給される。
この場合においても、同期発電機と同様に、インバータ電源が昇圧トランス1台でノードに接続するように記載しているが、複数の変圧器で段階的に電圧を変化させてもよい。
Here, the configuration of the inverter power supply will be explained.
Inverter power supply 22a is connected to node 25a via step-up transformer 24a, and the power supplied by inverter power supply 22a is boosted and supplied to node 25a.
Inverter power supply 22b is connected to node 25b via step-up transformer 24b, and the power supplied by inverter power supply 22b is boosted and supplied to node 25b.
Inverter power supply 22c is connected to node 25c via step-up transformer 24c, and the power supplied by inverter power supply 22c is boosted and supplied to node 25c.
In this case as well, the inverter power source is described as being connected to the node through one step-up transformer, but the voltage may be changed stepwise using a plurality of transformers.

ここで、インバータ電源についてより詳細に説明する。
図3は、インバータ電源の第1構成例の説明図である。
図3においては、インバータ電源22aをGFL制御とGFM制御の両制御機能を持ちその切替が可能な切替可能インバータ電源として構成した場合を例としている。
系統管理装置10の制御対象選定部13は、擾乱の発生時に、各インバータ電源が擾乱発生点に対して潮流の流出側である供給エリア側に位置しているのか、あるいは、擾乱発生点に対して潮流の流入側である消費エリア側に位置しているのかを識別する。
Here, the inverter power supply will be explained in more detail.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a first configuration example of the inverter power supply.
In FIG. 3, an example is shown in which the inverter power supply 22a is configured as a switchable inverter power supply that has both GFL control and GFM control functions and can switch between them.
The control target selection unit 13 of the system management device 10 determines whether, when a disturbance occurs, each inverter power supply is located on the supply area side, which is the outflow side of the power flow, with respect to the disturbance occurrence point, or It is determined whether the area is located on the consumption area side, which is the inflow side of the tidal current.

そして、識別結果に基づいて、供給エリア側に位置しGFL制御で動作している第1構成例のインバータ電源が制御対象となった場合には、当該切替可能インバータ電源をGFM制御に切り替えることとなる。
また、潮流の流入側である消費エリア側に位置するインバータ電源については、制御対象とはしない。
Based on the identification result, if the inverter power supply of the first configuration example located on the supply area side and operating under GFL control becomes the control target, the switchable inverter power supply is switched to GFM control. Become.
Furthermore, the inverter power supply located on the consumption area side, which is the inflow side of the power flow, is not subject to control.

図4は、インバータ電源の第2構成例の説明図である。
図4においては、インバータ電源22bが、第1インバータ電源22b-1、第2インバータ電源22b-2及びコンタクタ22b-3を備えて構成されている。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a second configuration example of the inverter power supply.
In FIG. 4, the inverter power supply 22b includes a first inverter power supply 22b-1, a second inverter power supply 22b-2, and a contactor 22b-3.

この場合において、GFL制御あるいはGFM制御に制御が固定された第1インバータ電源22b-1に対し、コンタクタ22b-3により並列にGFM制御の第2インバータ電源22b-2が解列状態で設けられている。なお、第2インバータ電源22b-2の並解列は、コンタクタ22b-3に限らず、遮断器や電力変換装置のゲートの制御を使用する形態も考えられる。 In this case, a second inverter power source 22b-2 under GFM control is provided in parallel with the first inverter power source 22b-1 whose control is fixed to GFL control or GFM control in a disconnected state by a contactor 22b-3. There is. Note that the parallel array of the second inverter power supplies 22b-2 is not limited to the contactor 22b-3, and it is also possible to use control of a circuit breaker or a gate of a power conversion device.

図4の例では、インバータ電源22bはGFL制御あるいはGFM制御の第1インバータ電源22b-1に対し、並列可能なGFM制御の第2インバータ電源22b-2が一台接続する構成であるが、第2インバータ電源22b-2を複数設けるように構成することも可能である。また、第1インバータ電源22b-1と第2インバータ電源22b-2が、それぞれノードに接続する構成も考えられる。 In the example of FIG. 4, the inverter power supply 22b has a configuration in which one GFM-controlled second inverter power supply 22b-2, which can be paralleled, is connected to the GFL-controlled or GFM-controlled first inverter power supply 22b-1. It is also possible to configure a plurality of two-inverter power supplies 22b-2. Furthermore, a configuration in which the first inverter power source 22b-1 and the second inverter power source 22b-2 are each connected to a node is also conceivable.

第2構成例のインバータ電源が制御対象となった場合には、系統管理装置10の制御部14は、GFM制御の第2インバータ電源22b-2を系統に並列させる。
具体的には、図4の例の場合、インバータ電源22bが制御対象となった場合には、系統管理装置10の制御部14は、コンタクタ22b-3を閉状態とするように制御し、解列状態で設けられているGFM制御の第2インバータ電源22b-2を並列させるように制御を行う。
When the inverter power supply of the second configuration example becomes a control target, the control unit 14 of the system management device 10 connects the GFM-controlled second inverter power supply 22b-2 to the system.
Specifically, in the example of FIG. 4, when the inverter power supply 22b becomes the control target, the control unit 14 of the system management device 10 controls the contactor 22b-3 to be in the closed state, and Control is performed so that the GFM-controlled second inverter power supplies 22b-2, which are provided in a row, are connected in parallel.

再び、図2に戻って説明を行う。
ノード25aとノード25bとは、ブランチ26bにより接続され、さらにブランチ26aによりノード25aは他のブランチと接続されている。
ノード25bとノード25cとは、ブランチ26cにより接続されている。
The explanation will be given by returning to FIG. 2 again.
The node 25a and the node 25b are connected by a branch 26b, and the node 25a is further connected to another branch by the branch 26a.
Node 25b and node 25c are connected by a branch 26c.

この場合において、潮流は、一例として、ノード25aからノード25b及びノード25cの方向に流れているものとする。
また、系統管理装置10は、各インバータ電源22a~22cを制御可能に接続されているものとする。
In this case, assume that the current is flowing in the direction from the node 25a to the nodes 25b and 25c, for example.
Further, it is assumed that the system management device 10 is connected to each of the inverter power supplies 22a to 22c so as to be able to control them.

次に第1実施形態の動作を説明する。
図5は、第1実施形態における運用処理フローチャートの一例の説明図である。
まず系統管理装置10の閾値設定部11は、各同期発電機21a、21bあるいはノード25a~25c、ブランチ26a~26cに対し、同期発電機の相差角や電圧、周波数等の系統値の許容可能閾値を設定する(ステップS11)。
Next, the operation of the first embodiment will be explained.
FIG. 5 is an explanatory diagram of an example of an operation processing flowchart in the first embodiment.
First, the threshold value setting unit 11 of the system management device 10 sets allowable threshold values of system values such as the phase difference angle, voltage, and frequency of the synchronous generators for each synchronous generator 21a, 21b, nodes 25a to 25c, and branches 26a to 26c. is set (step S11).

系統管理装置10の演算部12は、潮流計算を実施し、各ブランチの潮流や電圧位相角を算出・記憶する(ステップS12)。
演算部12は、系統事故などの想定する各擾乱での動特性解析を行う(ステップS13)。
The calculation unit 12 of the system management device 10 performs power flow calculation, and calculates and stores the power flow and voltage phase angle of each branch (step S12).
The calculation unit 12 performs dynamic characteristic analysis for each assumed disturbance such as a system accident (step S13).

続いて演算部12は、閾値設定部11で設定した許容可能閾値を逸脱する、あるいは同期発電機が脱調するなどの不安定な応答があったか否かを判断する(ステップS14)。
この場合において、許容可能閾値を逸脱する擾乱が解析により発見された場合に、擾乱の発生時として扱う。
Subsequently, the calculation unit 12 determines whether there is an unstable response such as a deviation from the allowable threshold set by the threshold setting unit 11 or a step-out of the synchronous generator (step S14).
In this case, when a disturbance that deviates from the allowable threshold is discovered through analysis, it is treated as a disturbance occurring.

ステップS14の判断において、閾値設定部11で設定した許容可能閾値を逸脱しておらず、かつ、同期発電機が脱調するなどの不安定な応答が発生していない場合には(ステップS14;No)、次の擾乱での動特性解析を行う。 In the judgment in step S14, if the allowable threshold set by the threshold setting unit 11 has not been exceeded and an unstable response such as a step-out of the synchronous generator has not occurred (step S14; No), perform dynamic characteristic analysis under the following disturbance.

ステップS14の判断において、閾値設定部11で設定した許容可能閾値を逸脱する、あるいは同期発電機が脱調するなどの不安定な応答が生じる擾乱があった場合(ステップS14;Yes)、対策イベントに設定し、対策イベントに設定された擾乱において、演算部12における潮流算出の結果から潮流方向あるいは電圧位相角を参照し、制御対象選定部13で擾乱発生点から見て潮流の供給側にあるインバータ電源を制御候補機に設定する(ステップS15)。 In the judgment of step S14, if there is a disturbance that causes an unstable response such as deviation from the allowable threshold set by the threshold value setting unit 11 or step-out of the synchronous generator (step S14; Yes), a countermeasure event In the disturbance set as a countermeasure event, the calculation unit 12 refers to the power flow direction or voltage phase angle from the result of power flow calculation, and the control target selection unit 13 selects a disturbance that is on the supply side of the power flow as seen from the disturbance occurrence point. The inverter power supply is set as a control candidate machine (step S15).

例えば、擾乱発生点がブランチ26bであった場合には、擾乱発生点から見て潮流の供給側にあるインバータ電源22aを制御候補機に設定することとなる。
次に、制御候補機の中から実際に制御指令を出力する対象機を選定する(ステップS16)。
For example, if the disturbance occurrence point is the branch 26b, the inverter power supply 22a on the power flow supply side as viewed from the disturbance occurrence point is set as the control candidate machine.
Next, a target machine to which a control command is actually output is selected from among the control candidate machines (step S16).

この場合において、選定基準としては、系統値が許容可能閾値から最も大きく逸脱しているノード近傍のインバータ電源としているが、その他にも擾乱発生点の直近や末端のインバータ電源としてもよい。 In this case, the selection criterion is the inverter power source near the node whose system value deviates the most from the allowable threshold value, but it may also be the inverter power source closest to or at the end of the disturbance point.

選定されたインバータ電源の制御が行われたものとして(例えば、切替可能インバータ電源をGFM制御に切り替えられたものとして)系統をシミュレートし、再度対策イベントでの動特性解析を行う(ステップS17)。 The system is simulated assuming that the selected inverter power source is controlled (for example, the switchable inverter power source is switched to GFM control), and the dynamic characteristic analysis is performed again at the countermeasure event (step S17). .

続いて演算部12は、閾値設定部11で設定した許容可能閾値を逸脱する、あるいは同期発電機が脱調するなどの不安定な応答が生じるか否かを判断する(ステップS18)。 Subsequently, the calculation unit 12 determines whether an unstable response occurs, such as deviating from the allowable threshold set by the threshold setting unit 11 or causing the synchronous generator to step out (step S18).

ステップS18の判断において、閾値設定部11で設定した許容可能閾値を逸脱する、あるいは同期発電機が脱調するなどの不安定な応答があった場合(ステップS18;Yes)、すなわち、依然として対策イベント時に安定に収束しない場合には、処理を再びステップS16に移行し、制御候補機の中から次の対象機を選定し、以下、再び上述した処理を行う。 In the judgment in step S18, if there is an unstable response such as deviating from the allowable threshold set by the threshold setting unit 11 or the synchronous generator is out of synchronization (step S18; Yes), that is, the countermeasure event still remains. If the control does not converge stably, the process returns to step S16, where the next target aircraft is selected from among the control candidate aircraft, and the above-described process is performed again.

ステップS18の判断において、安定に収束した場合には、シミュレートしたインバータ電源の制御後の状態を保持したまま再度各擾乱での動特性解析を実施し、以下、上述した処理を行う。全ての擾乱で許容可能閾値を逸脱せず、かつ、同期発電機が脱調するなどの不安定な応答が発生しない場合には、制御部14から制御対象機に設定されたインバータ電源に対し制御指令が出力されて(ステップS19)、処理を一旦終了する。
上述した処理は、周期的に実施され、常時系統の安定運転がなされるように動作する。
If it is determined in step S18 that the process has converged to stability, the dynamic characteristic analysis for each disturbance is performed again while maintaining the simulated state of the inverter power supply after control, and the above-described processing is then performed. If all disturbances do not deviate from the tolerable threshold and unstable responses such as synchronous generator step-out do not occur, the control unit 14 controls the inverter power supply set for the controlled machine. A command is output (step S19), and the process is temporarily terminated.
The above-described processing is performed periodically and operates to ensure stable operation of the system at all times.

ここで、より具体的な動作を説明する。
上述したように、潮流がノード25aからノード25b、25cの方向に流れている。
例えば、ステップS13でブランチ26cでの短絡事故に対して動特性解析を行った結果、ノード25aやノード25bにおける周波数や電圧がステップS11で設定した許容可能閾値を逸脱したとする。
Here, more specific operations will be explained.
As described above, the current is flowing from the node 25a to the nodes 25b and 25c.
For example, assume that as a result of dynamic characteristic analysis performed on the short circuit accident at the branch 26c in step S13, the frequency and voltage at the nodes 25a and 25b deviate from the allowable threshold set in step S11.

これにより、系統管理装置10の制御対象選定部は、識別部として機能し、擾乱の発生時に、各インバータ電源が擾乱発生点に対して潮流の流出側である供給エリア側に位置しているのか、あるいは、擾乱発生点に対して潮流の流入側である消費エリア側に位置しているのかを識別する。
そして、供給エリア側に位置するインバータ電源であって、上述した第1構成例のインバータ電源あるいは第2構成例のインバータ電源を制御候補機に設定する。
As a result, the control target selection unit of the system management device 10 functions as an identification unit, and determines whether each inverter power supply is located on the supply area side, which is the outflow side of the power flow, with respect to the disturbance occurrence point when a disturbance occurs. Or, it is determined whether the disturbance point is located on the consumption area side, which is the inflow side of the tidal current, with respect to the disturbance occurrence point.
Then, the inverter power source located on the supply area side and the inverter power source of the first configuration example or the inverter power source of the second configuration example described above is set as a control candidate machine.

より具体的には、擾乱発生点(事故点)のブランチ26cの潮流は、ノード25bからノード25cに向けて流れるため、ステップS15において、擾乱発生点から見て潮流の供給側にあるインバータ電源22a、22bが制御候補機に設定される。 More specifically, since the power flow of the branch 26c at the disturbance occurrence point (fault point) flows from the node 25b to the node 25c, in step S15, the inverter power supply 22a on the tidal flow supply side as seen from the disturbance occurrence point , 22b are set as control candidate machines.

ステップS16で、周波数変動が最も大きくシミュレートされたノードがノード25aであった場合、ノード25aに接続するインバータ電源22aを制御対象に設定する。 In step S16, if the simulated node with the largest frequency fluctuation is the node 25a, the inverter power supply 22a connected to the node 25a is set as the control target.

ステップS17で、制御回路をGFMに切り替えた、あるいはGFM電源を系統に並列させた場合の動特性を再度シミュレートし、全てのブランチで周波数や電圧等の系統値が許容可能閾値内に収まると、再度ステップS13で全ての擾乱に対する動特性解析を実施する。 In step S17, the dynamic characteristics when the control circuit is switched to GFM or when the GFM power supply is connected in parallel to the grid are simulated again, and if the grid values such as frequency and voltage are within the allowable thresholds in all branches, , dynamic characteristic analysis for all disturbances is performed again in step S13.

そして、全ての擾乱に対し系統値が許容可能閾値内に収まると、制御対象機に設定されたインバータ電源22aに対し、制御指令が出力される。ここでは、制御指令が出力される条件として、全ての擾乱が安定に収束することを条件としているが、擾乱数に閾値を設けて、一定数以上の擾乱で安定に収束すると、制御指令を出力し残りの擾乱は別対策で安定化制御を検討するとしても良い。 Then, when the system values for all disturbances fall within the allowable threshold, a control command is output to the inverter power supply 22a set to the controlled object machine. Here, the condition for outputting a control command is that all disturbances converge stably, but a threshold value is set for the number of disturbances, and when a certain number of disturbances or more converges stably, a control command is output. However, stabilization control may be considered as a separate countermeasure for the remaining disturbances.

ところで、インバータ電源が主力化した系統では、系統事故等の擾乱に対する安定性が低下し、対策として疑似慣性を有するインバータ電源が開発されているが、系統慣性の総量のみに注視し慣性を有するインバータ電源を整備すると、かえって系統安定性が悪化したり、過大な慣性の確保につながる可能性がある。 By the way, in systems where inverter power supplies are the main power source, stability against disturbances such as system failures decreases, and inverter power supplies with pseudo-inertia have been developed as a countermeasure. Developing power sources may actually worsen system stability or lead to excessive inertia.

これに対し、第1実施形態と同様の適用を行うことにより、慣性の配置が最適化され最低限の制御量及び慣性量の確保量で系統安定性を向上することができる。 On the other hand, by applying the same method as in the first embodiment, the arrangement of inertia can be optimized and the system stability can be improved with the minimum amount of control and amount of inertia secured.

[2]第2実施形態
図6は、第2実施形態の系統管理装置の概要構成ブロック図である。
図6において、図1の第1実施形態と同様の部分には、同一の符号を付すものとする。
[2] Second Embodiment FIG. 6 is a schematic block diagram of a system management device according to a second embodiment.
In FIG. 6, the same parts as in the first embodiment of FIG. 1 are given the same reference numerals.

系統管理装置10Aは、系統安定性を判断する基準を設定する閾値設定部11と、潮流計算及び動特性解析を行う演算部12Aと、インバータ電源群16を構成しているインバータ電源の中から制御対象機を選定し記憶する制御対象選定部13と、選定された制御対象機に対し制御指令を出力する制御部14と、を備えている。 The system management device 10A includes a threshold setting unit 11 that sets standards for determining system stability, an arithmetic unit 12A that performs power flow calculation and dynamic characteristic analysis, and control from among the inverter power supplies that constitute the inverter power supply group 16. It includes a control target selection unit 13 that selects and stores a target machine, and a control unit 14 that outputs a control command to the selected control target machine.

そして、第2実施形態においては、基本的な構成は第1実施形態と同様であるが、潮流を監視する潮流監視端末17-1~17-n(nは、2以上の自然数)と、擾乱位置や擾乱内容を検知する擾乱検出端末18-1~18-m(mは、2以上の自然数)と、が複数の変電所や開閉所に設置されている。 The second embodiment has the same basic configuration as the first embodiment, but includes tidal flow monitoring terminals 17-1 to 17-n (n is a natural number of 2 or more) that monitor tidal currents, and Disturbance detection terminals 18-1 to 18-m (m is a natural number of 2 or more) that detect positions and disturbance contents are installed at a plurality of substations and switchyards.

そして、潮流監視端末17-1~17-nは、制御対象選定部13と通信を行い、擾乱検出端末18-1~18-mは、制御部14と通信を行っている。 The current monitoring terminals 17-1 to 17-n communicate with the control target selection section 13, and the disturbance detection terminals 18-1 to 18-m communicate with the control section 14.

この場合において、潮流監視端末17-1~17-nと、擾乱検出端末18-1~18-mとは1つの装置に両機能を有してもよいし、系統管理装置10Aに記載の機能も端末側で有してもよい。 In this case, the tidal current monitoring terminals 17-1 to 17-n and the disturbance detection terminals 18-1 to 18-m may have both functions in one device, or they may have the functions described in the system management device 10A. may also be provided on the terminal side.

図7は、第2実施形態における制御対象リスト作成処理フローチャートである。
また、図8は、第2実施形態における運用処理フローチャートの一例の説明図である。
FIG. 7 is a flowchart of a control target list creation process in the second embodiment.
Further, FIG. 8 is an explanatory diagram of an example of an operation processing flowchart in the second embodiment.

まず系統管理装置10Aの閾値設定部11は、各同期発電機21a、21bあるいはノード25a~25c、ブランチ26a~26cに対し、同期発電機の相差角や電圧、周波数等の系統値の許容可能閾値を設定する(ステップS11)。 First, the threshold value setting unit 11 of the system management device 10A sets allowable threshold values of system values such as the phase difference angle, voltage, and frequency of the synchronous generators for each synchronous generator 21a, 21b, nodes 25a to 25c, and branches 26a to 26c. is set (step S11).

潮流監視端末17-1~17-nは、各ブランチの潮流や電圧位相角を計測し、系統管理装置10Aに定期的に送信する(ステップS12A)。
演算部12Aは、系統事故などの想定する各擾乱での動特性解析を行う(ステップS13)。
The power flow monitoring terminals 17-1 to 17-n measure the power flow and voltage phase angle of each branch and periodically transmit them to the system management device 10A (step S12A).
The calculation unit 12A performs dynamic characteristic analysis for each assumed disturbance such as a system accident (step S13).

続いて演算部12Aは、閾値設定部11で設定した許容可能閾値を逸脱する、あるいは同期発電機が脱調するなどの不安定な応答があったか否かを判断する(ステップS14)。 Subsequently, the calculation unit 12A determines whether there is an unstable response such as a deviation from the allowable threshold set by the threshold setting unit 11 or an out-of-step of the synchronous generator (step S14).

ステップS14の判断において、閾値設定部11で設定した許容可能閾値を逸脱しておらず、かつ、同期発電機が脱調するなどの不安定な応答が発生していない場合には(ステップS14;No)、次の擾乱での動特性解析を行う。 In the judgment in step S14, if the allowable threshold set by the threshold setting unit 11 has not been exceeded and an unstable response such as a step-out of the synchronous generator has not occurred (step S14; No), perform dynamic characteristic analysis under the following disturbance.

ステップS14の判断において、閾値設定部11で設定した許容可能閾値を逸脱する、あるいは同期発電機が脱調するなどの不安定な応答が生じる場合(ステップS14;Yes)、対策イベントに設定し、対策イベントに設定された擾乱において、潮流監視端末17-1~17-nで計測した潮流情報から潮流方向あるいは電圧位相角を参照し、制御対象選定部13で擾乱発生点から見て潮流の供給側にあるインバータ電源を制御候補機に設定する(ステップS15)。 In the judgment in step S14, if an unstable response occurs such as deviating from the allowable threshold set by the threshold value setting unit 11 or the synchronous generator loses synchronization (step S14; Yes), set as a countermeasure event, In a disturbance set as a countermeasure event, the control target selection unit 13 determines the supply of power flow from the point of occurrence of the disturbance by referring to the power flow direction or voltage phase angle from the power flow information measured by the power flow monitoring terminals 17-1 to 17-n. The inverter power source on the side is set as a control candidate machine (step S15).

例えば、擾乱発生点がブランチ25bであった場合には、擾乱発生点から見て潮流の供給側にあるインバータ電源22aを制御候補機に設定することとなる。
次に、制御部14は、制御候補機の中から実際に制御指令を出力する対象機を選定し、制御対象リストに加えて、制御対象リストを更新する。さらに当該インバータ電源を制御候補機から除外する(ステップS16A)。
For example, if the disturbance occurrence point is the branch 25b, the inverter power supply 22a on the power flow supply side as viewed from the disturbance occurrence point is set as the control candidate machine.
Next, the control unit 14 selects a target machine to actually output a control command from among the control candidate machines, adds it to the control target list, and updates the control target list. Furthermore, the inverter power supply is excluded from the control candidate machines (step S16A).

この場合において、選定基準としては、系統値が許容可能閾値から最も大きく逸脱しているノード近傍のインバータ電源としているが、その他にも擾乱発生点の直近や末端のインバータ電源としてもよい。 In this case, the selection criterion is the inverter power source near the node whose system value deviates the most from the allowable threshold value, but it may also be the inverter power source closest to or at the end of the disturbance point.

選定されたインバータ電源の制御が行われたものとして(例えば、切替可能インバータ電源をGFM制御に切り替えられたものとして)系統をシミュレートし、再度対策イベントでの動特性解析を行う(ステップS17)。 The system is simulated assuming that the selected inverter power source is controlled (for example, the switchable inverter power source is switched to GFM control), and the dynamic characteristic analysis is performed again at the countermeasure event (step S17). .

続いて演算部12は、閾値設定部11で設定した許容可能閾値を逸脱する、あるいは同期発電機が脱調するなどの不安定な応答が生じるか否かを判断する(ステップS18)。 Subsequently, the calculation unit 12 determines whether an unstable response occurs, such as deviating from the allowable threshold set by the threshold setting unit 11 or causing the synchronous generator to step out (step S18).

ステップS18の判断において、閾値設定部11で設定した許容可能閾値を逸脱する、あるいは同期発電機が脱調するなどの不安定な応答が生じる場合(ステップS18;Yes)、すなわち、依然として対策イベント時に安定に収束しない場合には、処理を再びステップS16Aに移行し、制御候補機の中から次の対象機を選定し、以下、再び上述した処理を行う。 In the judgment in step S18, if an unstable response occurs such as deviating from the allowable threshold set by the threshold setting unit 11 or the synchronous generator steps out (step S18; Yes), that is, the countermeasure event is still occurring. If the control does not converge stably, the process returns to step S16A, selects the next target aircraft from among the control candidate aircraft, and then performs the above-described process again.

ステップS18の判断において、安定に収束した場合には、シミュレートしたインバータ電源の制御後の状態を保持したまま再度各擾乱での動特性解析を実施し、以下、上述した処理を行う。全ての擾乱で許容可能閾値を逸脱せず、かつ、同期発電機が脱調するなどの不安定な応答が発生しない場合には、制御対象リストの更新処理を一旦終了する。
上述した処理は、周期的に実施され、制御対象リストが常に最新の状態に更新される。
If it is determined in step S18 that the process has converged to stability, the dynamic characteristic analysis for each disturbance is performed again while maintaining the simulated state of the inverter power supply after control, and the above-described processing is then performed. If all the disturbances do not deviate from the allowable threshold and unstable responses such as the synchronous generator stepping out do not occur, the process of updating the controlled object list is temporarily terminated.
The above-described process is performed periodically, and the controlled object list is always updated to the latest state.

上記処理と並行して、制御部14は、擾乱検出端末18-1~18-mと通信を行って、系統のいずれかの箇所で系統擾乱イベントXが発生したことを擾乱検出端末18-1~18-mのいずれかが検出したか否かを判断する(ステップS21)。
ステップS21の判断において、擾乱検出端末18-1~18-mの全てが系統擾乱イベントXの検出をしていない場合には(ステップS21;No)、待機状態となる。
In parallel with the above processing, the control unit 14 communicates with the disturbance detection terminals 18-1 to 18-m to inform the disturbance detection terminal 18-1 that the grid disturbance event X has occurred at any point in the grid. -18-m is detected (step S21).
In the judgment in step S21, if all of the disturbance detection terminals 18-1 to 18-m have not detected the system disturbance event X (step S21; No), the terminal enters a standby state.

ステップS21の判断において、系統擾乱イベントXが発生したことを擾乱検出端末18-1~18-mのいずれかが検出した場合には(ステップS21;Yes)、制御部14は、制御対象リストを参照して、系統擾乱イベントXに対応した制御対象のインバータ電源に対し制御指令が出力されて(ステップS22)、処理を一旦終了する。 In the judgment in step S21, if any of the disturbance detection terminals 18-1 to 18-m detects that the system disturbance event X has occurred (step S21; Yes), the control unit 14 updates the control target list. With reference to this, a control command is output to the inverter power supply to be controlled corresponding to the system disturbance event X (step S22), and the process is temporarily terminated.

これらの処理が順次繰り返されて、常時系統の安定運転がなされるように動作する。 These processes are repeated in sequence to ensure stable operation of the system at all times.

以上の説明では、潮流監視端末17-1~17-nの計測データを収集して潮流を検出していたが、季節や時刻、天候ごとに潮流はパターン化していると考え、複数作成した潮流パターンを潮流情報として使用し、潮流監視端末を省略するようにしてもよい。 In the above explanation, tidal currents were detected by collecting measurement data from tidal current monitoring terminals 17-1 to 17-n, but considering that tidal currents have patterns depending on the season, time of day, and weather, multiple tidal currents were created. The pattern may be used as tidal flow information and the tidal current monitoring terminal may be omitted.

この場合、あらかじめ潮流パターンごとにステップS11~S18の演算を実施し制御対象機リストを作成・記憶し、季節や時刻、天気予報等をもとに、当日の潮流を潮流パターンと紐づけ、擾乱が発生した場合に制御するインバータ電源をスケジューリングしておくようにすればよい。 In this case, the calculations in steps S11 to S18 are performed for each tidal current pattern in advance to create and store a list of controlled aircraft, and based on the season, time, weather forecast, etc., the tidal current of the day is linked to the tidal current pattern, and the disturbance is detected. What is necessary is to schedule the inverter power supply to be controlled when this occurs.

本第2実施形態によれば、系統事故に対して第1実施形態と同様に何れかのインバータ電源を制御対象に設定し、制御対象リストとして記憶する。
そして、ノード25a~25c等に設置された擾乱検出端末18-1~18-mでブランチの系統事故を検出すると、制御部14で記憶した制御対象リストを呼び出し、制御対象のインバータ電源に制御指令が出力される。
According to the second embodiment, in response to a system fault, one of the inverter power supplies is set as a control target, as in the first embodiment, and is stored as a control target list.
When a branch system failure is detected by the disturbance detection terminals 18-1 to 18-m installed in the nodes 25a to 25c, etc., the control unit 14 calls up the list of control targets stored in the control unit 14, and issues control commands to the inverter power supplies to be controlled. is output.

したがって、第1実施形態と比較して、本第2実施形態によれば、擾乱が発生した際にのみ制御指令が出力されるため、より制御量や慣性の確保量を抑えることができる。 Therefore, compared to the first embodiment, according to the second embodiment, a control command is output only when a disturbance occurs, so that the amount of control and the amount of inertia secured can be further suppressed.

[3]第3実施形態
図9は第3実施形態の系統管理システムの概要構成ブロック図である。
図9において図6と同様の部分には、同一の符号を付すものとする。
本第3実施形態の系統管理システムが、上記各実施形態と異なる点は、潮流情報のみを使用し動特性解析を使用しない点である。
[3] Third Embodiment FIG. 9 is a schematic block diagram of a system management system according to a third embodiment.
In FIG. 9, the same parts as in FIG. 6 are given the same reference numerals.
The power grid management system of the third embodiment differs from each of the above embodiments in that it uses only power flow information and does not use dynamic characteristic analysis.

本第3実施形態では、潮流監視端末17-1~17-nからの潮流情報に基づいて、制御対象選定部13で系統事故などの想定する擾乱に対応する制御対象のインバータ電源を選定し、擾乱検出端末18-1~18-mに定期的に送信する。擾乱検出端末18-1~18-mで制御対象リストを記憶する。 In the third embodiment, based on the power flow information from the power flow monitoring terminals 17-1 to 17-n, the control target selection unit 13 selects an inverter power supply to be controlled that corresponds to an assumed disturbance such as a system accident, It is periodically transmitted to the disturbance detection terminals 18-1 to 18-m. The disturbance detection terminals 18-1 to 18-m store the controlled object list.

現場に設置された擾乱検出端末18-1~18-mで対象の擾乱を検出すると、記憶していた制御対象リストに基づいてインバータ電源群16を構成する対応のインバータ電源に対し、制御指令を出力する。本第3実施形態では、第1実施形態あるいは第2実施形態における制御部14の機能を擾乱検出端末18-1~18-mが備える。 When the disturbance detection terminals 18-1 to 18-m installed at the site detect a target disturbance, control commands are issued to the corresponding inverter power supplies forming the inverter power supply group 16 based on the stored control target list. Output. In the third embodiment, the disturbance detection terminals 18-1 to 18-m have the functions of the control unit 14 in the first embodiment or the second embodiment.

この場合において、潮流監視端末17-1~17-nは、系統をいくつかのエリアに分離し、そのエリア間の潮流を監視するように代表設置とすることも可能である。 In this case, it is also possible for the power flow monitoring terminals 17-1 to 17-n to be installed representatively so as to separate the system into several areas and monitor the power flow between the areas.

また、第2実施形態と同様に擾乱検出端末18-1~18-mから擾乱内容と位置を系統管理装置10Bへ送信し、系統管理装置10Bに設けた制御部14からインバータ電源群16を構成する制御対象である対応するインバータ電源に対し、制御指令を出力する構成とすることも可能である。 Further, similarly to the second embodiment, the disturbance details and position are transmitted from the disturbance detection terminals 18-1 to 18-m to the system management device 10B, and the inverter power supply group 16 is configured from the control unit 14 provided in the system management device 10B. It is also possible to configure a configuration in which a control command is output to a corresponding inverter power supply that is a control target.

本第3実施形態においては、第1実施形態と同様に、系統擾乱に対して制御対象候補のインバータ電源を制御対象リストに登録し、記憶する。 In the third embodiment, similarly to the first embodiment, inverter power supplies that are candidates for control in response to system disturbances are registered and stored in a control object list.

そして、ノード25a~25c等に設置された擾乱検出端末18-1~18-mにおいて、系統擾乱を検出すると、擾乱検出端末18-1~18-mにおいて記憶した制御対象リストに基づき、対応するインバータ電源に制御指令が出力される。 When the disturbance detection terminals 18-1 to 18-m installed in the nodes 25a to 25c etc. detect a system disturbance, a corresponding action is taken based on the control target list stored in the disturbance detection terminals 18-1 to 18-m. A control command is output to the inverter power supply.

本第3実施形態によれば、第2実施形態の効果に加えて、通信の上り下りが削減され、ローカルで対応が行えるので、より迅速な制御が可能である。また、動特性解析を使用しないため、計算負荷の削減が可能となる。 According to the third embodiment, in addition to the effects of the second embodiment, up and down communication is reduced and support can be carried out locally, so faster control is possible. Furthermore, since dynamic characteristic analysis is not used, calculation load can be reduced.

本実施形態の系統管理装置は、CPUなどの制御装置と、ROM(Read Only Memory)やRAMなどの記憶装置と、HDD、CDドライブ装置などの外部記憶装置と、ディスプレイ装置などの表示装置と、キーボードやマウスなどの入力装置を備えており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成とすることが可能である。 The system management device of this embodiment includes a control device such as a CPU, a storage device such as a ROM (Read Only Memory) or a RAM, an external storage device such as an HDD or a CD drive device, and a display device such as a display device. It is equipped with input devices such as a keyboard and mouse, and can be configured as a hardware configuration using an ordinary computer.

本実施形態の系統管理装置で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルで、USBメモリ、SSD(Solid State Drive)などの半導体記憶装置、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。 The program executed by the system management device of this embodiment is a file in an installable or executable format, and is stored in a semiconductor storage device such as a USB memory, an SSD (Solid State Drive), or a DVD (Digital Versatile Disk). Provided recorded on a computer-readable recording medium.

また、本実施形態の系統管理装置で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態の系統管理装置で実行される~プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。 Further, the program executed by the system management device of this embodiment may be stored on a computer connected to a network such as the Internet, and may be provided by being downloaded via the network. Further, the program executed by the system management device of this embodiment may be provided or distributed via a network such as the Internet.

また、本実施形態の系統管理装置のプログラムを、ROM等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。 Further, the program of the system management device of this embodiment may be configured to be provided by being incorporated in a ROM or the like in advance.

本実施形態の系統管理装置で実行されるプログラムは、上述した各部(閾値設定部、演算部、制御対象選定部、制御部)を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはCPU(プロセッサ)が上記記憶媒体から~プログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、閾値設定部、演算部、制御対象選定部、制御部が主記憶装置上に生成されるようになっている。 The program executed by the system management device of this embodiment has a module configuration including the above-mentioned units (threshold value setting unit, calculation unit, control target selection unit, control unit), and the actual hardware is the CPU ( When the processor (processor) reads the program from the storage medium and executes it, each of the above sections is loaded onto the main storage device, and the threshold setting section, calculation section, control object selection section, and control section are generated on the main storage device. It looks like this.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are included within the scope and gist of the invention, as well as within the scope of the invention described in the claims and its equivalents.

10、10A、10B 系統管理装置
11 閾値設定部
12、12A、12B 演算部
13 制御対象選定部
14 制御部
16 インバータ電源群
17-1~17-n 潮流監視端末
18-1~18-m 擾乱検出端末
20 系統
21a、21b 同期発電機
22a~22c インバータ電源
22b-1 第1インバータ電源
22b-2 第2インバータ電源
22b-3 コンタクタ
23a、23b 昇圧トランス
24a~24c 昇圧トランス
25a~25c ノード
26a~26c ブランチ
10, 10A, 10B Grid management device 11 Threshold setting unit 12, 12A, 12B Calculation unit 13 Control target selection unit 14 Control unit 16 Inverter power supply group 17-1 to 17-n Power flow monitoring terminal 18-1 to 18-m Disturbance detection Terminal 20 System 21a, 21b Synchronous generator 22a-22c Inverter power supply 22b-1 First inverter power supply 22b-2 Second inverter power supply 22b-3 Contactor 23a, 23b Step-up transformer 24a-24c Step-up transformer 25a-25c Node 26a-26c Branch

Claims (15)

潮流情報に基づいて、擾乱の発生点から見て電力系統を潮流の流出側である供給エリアと、潮流の流入側である消費エリアと、に識別する識別部と、
前記擾乱の発生時に前記供給エリアにおけるGrid-Forming(GFM)インバータ電源の全体の容量を実効的に増加させるように制御を行う制御部と、
を備える系統管理装置。
an identification unit that identifies the power system into a supply area, which is the outflow side of the tidal flow, and a consumption area, which is the inflow side of the tidal flow, based on the tidal flow information when viewed from the point of occurrence of the disturbance;
a control unit that performs control to effectively increase the overall capacity of a Grid-Forming (GFM) inverter power supply in the supply area when the disturbance occurs;
A system management device equipped with.
前記電力系統は、Grid-Following(GFL)制御とGFM制御の両制御機能を持ちその切替が可能な切替可能インバータ電源を有し、
前記制御部は、前記擾乱の発生時に、前記供給エリア側に位置しGFL制御で動作している前記切替可能インバータ電源をGFM制御に切り替える、
請求項1記載の系統管理装置。
The power system has a switchable inverter power source that has both Grid-Following (GFL) control and GFM control functions and can switch between them,
The control unit switches the switchable inverter power supply located on the supply area side and operating under GFL control to GFM control when the disturbance occurs.
The system management device according to claim 1.
前記制御部は、前記擾乱の発生時に、GFM制御のインバータ電源を系統に並列させる、
請求項1記載の系統管理装置。
The control unit connects a GFM-controlled inverter power supply in parallel to the grid when the disturbance occurs;
The system management device according to claim 1.
前記識別部は、前記潮流情報として、あらかじめ系統全体を複数のエリアに分割し、各エリア間の潮流を代表するブランチの潮流計測値を用いる、
請求項1記載の系統管理装置。
The identification unit divides the entire system into a plurality of areas in advance and uses, as the tidal flow information, a tidal flow measurement value of a branch representing the tidal flow between each area.
The system management device according to claim 1.
前記識別部は、前記潮流情報として、基幹系統の潮流計測値を用いる、
請求項1記載の系統管理装置。
The identification unit uses a power flow measurement value of the core system as the power flow information,
The system management device according to claim 1.
前記識別部は、前記潮流情報として、系統情報と電力需要や発電出力の予測値あるいは過去の実績値を入力し算出した潮流計算結果を用いる、
請求項1記載の系統管理装置。
The identification unit uses, as the power flow information, a power flow calculation result calculated by inputting grid information and predicted values or past actual values of power demand and power generation output.
The system management device according to claim 1.
前記識別部は、前記潮流情報として、季節や時刻、天候といった潮流に関連する要因ごとに予め作成した複数の潮流パターンを用いる、
請求項1記載の系統管理装置。
The identification unit uses, as the tidal current information, a plurality of tidal current patterns created in advance for each tidal-related factor such as season, time, and weather.
The system management device according to claim 1.
前記制御部は、同期発電機の相差角、電圧、周波数等の系統値について、許容可能閾値を予め設定し、動特性をシミュレートした結果から前記許容可能閾値を逸脱する前記擾乱が発見された場合に、前記擾乱の発生時として扱う、
請求項1記載の系統管理装置。
The control unit presets allowable threshold values for system values such as phase difference angle, voltage, and frequency of the synchronous generator, and detects that the disturbance that deviates from the allowable threshold based on the results of simulating dynamic characteristics. In this case, the disturbance shall be treated as the occurrence of the disturbance;
The system management device according to claim 1.
前記制御部は、擾乱発生点から見て電源の供給側にある一又は複数の前記切替可能インバータ電源を選定し、選定した前記切替可能インバータ電源の中からGFM制御への切替制御対象の組み合わせを選択し、前記組み合わせごとに制御後の動特性をシミュレートして、実際にGFM制御に切り替える前記切替可能インバータ電源を選択する、
請求項2記載の系統管理装置。
The control unit selects one or more of the switchable inverter power supplies on the power supply side as viewed from the disturbance occurrence point, and selects a combination of control targets for switching to GFM control from among the selected switchable inverter power supplies. selecting the switchable inverter power supply, simulating the dynamic characteristics after control for each of the combinations, and actually switching to the GFM control;
The system management device according to claim 2.
前記制御部は、擾乱発生点から見て電源の供給側にある一又は複数の解列状態にあるGFMインバータ電源を選定し、選定した前記GFMインバータ電源の中から並列対象の組み合わせを選択し、前記組合せごとに制御後の動特性をシミュレートして、実際に並列させる前記GFMインバータ電源を選択する、
請求項3記載の系統管理装置。
The control unit selects one or more GFM inverter power supplies that are in a disconnected state on the power supply side when viewed from the disturbance occurrence point, and selects a combination to be paralleled from among the selected GFM inverter power supplies, simulating the dynamic characteristics after control for each combination and selecting the GFM inverter power supplies to be actually paralleled;
The system management device according to claim 3.
GFMインバータ電源あるいはGFL制御とGFM制御の両制御機能を持ちその切替が可能な切替可能インバータ電源を有する電源系統における系統管理方法であって、
潮流情報に基づいて、擾乱の発生点から見て電力系統を潮流の流出側である供給エリアと、潮流の流入側である消費エリアと、に識別する過程と、
前記擾乱の発生時に前記供給エリアにおけるGFMインバータ電源の全体の容量を実効的に増加させるように制御する過程と、
を備えた系統管理方法。
A system management method in a power supply system having a GFM inverter power supply or a switchable inverter power supply that has both GFL control and GFM control functions and can switch between them,
Based on the tidal flow information, the power system is divided into a supply area, which is the outflow side of the tidal current, and a consumption area, which is the inflow side of the tidal current, when viewed from the point of occurrence of the disturbance;
controlling to effectively increase the overall capacity of the GFM inverter power supply in the supply area when the disturbance occurs;
A system management method with
GFMインバータ電源の全体の容量を実効的に増加させるように制御する過程は、新たに並列させるGFMインバータ電源あるいはGFM制御に切り替える前記切替可能インバータ電源の組み合わせを選択し、前記組合せごとに制御後の動特性をシミュレートして、実際に並列させる前記GFMインバータ電源あるいはGFM制御に切り替える前記切替可能インバータ電源を選択する過程を含む、
請求項11記載の系統管理方法。
The process of controlling the GFM inverter power supply so as to effectively increase the overall capacity is to select a new parallel GFM inverter power supply or a combination of the switchable inverter power supplies to be switched to GFM control, and to control the GFM inverter power supply after the control for each combination. simulating dynamic characteristics and actually selecting the GFM inverter power supplies to be paralleled or the switchable inverter power supplies to be switched to GFM control;
The system management method according to claim 11.
同期発電機の相差角、電圧、周波数等の系統値について、許容可能閾値を予め設定する過程を備え、
前記制御する過程は、動特性をシミュレートした結果から前記許容可能閾値を逸脱する前記擾乱が発見された場合に、前記擾乱の発生時として扱う、
請求項11又は請求項12記載の系統管理方法。
A process for presetting allowable threshold values for system values such as phase difference angle, voltage, frequency, etc. of the synchronous generator,
In the controlling step, when the disturbance that deviates from the allowable threshold is detected from the result of simulating dynamic characteristics, the disturbance is treated as an occurrence.
The system management method according to claim 11 or claim 12.
GFMインバータ電源あるいはGFL制御とGFM制御の両制御機能を持ちその切替が可能な切替可能インバータ電源を有する電源系統の制御を行う系統管理装置をコンピュータにより制御するためのプログラムであって、
前記コンピュータを、潮流情報に基づいて、擾乱の発生点から見て電力系統を潮流の流出側である供給エリアと、潮流の流入側である消費エリアと、に識別する手段と、
前記擾乱の発生時に前記供給エリアにおけるGFMインバータ電源の全体の容量を実効的に増加させるように制御する手段と、
して機能させるプログラム。
A program for controlling, by computer, a system management device that controls a power system having a GFM inverter power supply or a switchable inverter power supply that has both GFL control and GFM control functions and can switch between them,
means for causing the computer to identify, based on the tidal flow information, the power system into a supply area, which is the outflow side of the tidal current, and a consumption area, which is the inflow side of the tidal current, when viewed from the point of occurrence of the disturbance;
means for controlling to effectively increase the overall capacity of the GFM inverter power supply in the supply area when the disturbance occurs;
A program that makes it work.
同期発電機の相差角、電圧、周波数等の系統値について、許容可能閾値を予め設定する手段を備え、
前記制御する手段は、動特性をシミュレートした結果から前記許容可能閾値を逸脱する前記擾乱が発見された場合に、前記擾乱の発生時として扱う、
請求項14記載のプログラム。
Equipped with means for presetting allowable threshold values for system values such as phase difference angle, voltage, frequency, etc. of the synchronous generator,
The controlling means treats the disturbance as occurring when the disturbance that deviates from the allowable threshold is detected from the result of simulating dynamic characteristics.
The program according to claim 14.
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