ES2922298T3

ES2922298T3 - Aparato y método para estabilizar un sistema de energía

Info

Publication number: ES2922298T3
Application number: ES17855408T
Authority: ES
Inventors: Daichi Kato; Nao Saito; Masahiro Yatsu
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2016-09-28
Filing date: 2017-07-28
Publication date: 2022-09-13
Anticipated expiration: 2037-07-28
Also published as: EP3522325A1; PL3522325T3; EP3522325A4; JP2018057117A; US20190260205A1; EP3522325B1; US10804701B2; WO2018061450A1; JP6695252B2

Abstract

Con la tecnología convencional, dado que el cálculo de la estabilidad del sistema se realiza con respecto a todos los casos de falla imaginables para las combinaciones de todos los objetos que se controlarán para determinar un objeto a controlar, ha habido el problema de no poder determinar un objeto que se controle en Todos los casos de falla imaginables dentro de un período de cálculo debido a un tiempo de cálculo más largo. Para resolver el problema, este aparato para estabilizar un sistema de energía está proporcionado con una unidad de generación de escenarios de falla imaginable; una unidad de generación de estado de flujo de potencia que genera un estado de flujo de potencia del sistema de energía; una unidad de cálculo de estabilidad del sistema que calcula la estabilidad del sistema del sistema de energía; una unidad de cálculo candidato para ser controlada que calcula un objeto candidato para ser controlado para la estabilización del sistema de energía; una unidad de cálculo de la tabla de control que calcula una tabla de control; Un cálculo de estabilidad del sistema que requiere/no requerir la unidad de extracción de rango de estado que extrae un rango de estado donde se requiere un cálculo de estabilidad del sistema de energía y un rango de estado donde no se requiere cálculo de estabilidad; y un cálculo de estabilidad del sistema que requiere/no solicitar una unidad de determinación que determine si se requiere o no el cálculo de estabilidad del sistema de energía. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Aparato y método para estabilizar un sistema de energía

Campo técnico

La presente invención se refiere a un aparato y un método para estabilizar un sistema de energía.

Antecedentes

El documento US 6906434 B1 describe un dispositivo de recuperación de tensión que puede suministrar potencia activa y reactiva a una red de suministro público de energía en un nivel suficiente y durante un tiempo suficiente para recuperar la tensión en la red de suministro público de energía dentro de una proporción predeterminada de la tensión nominal después de la detección de una condición de avería en la red de suministro público de energía. El dispositivo de recuperación de tensión reduce las pérdidas de transmisión totales en un sistema de suministro público de energía. Además, el documento US 2013/265030 A1 describe un sistema de mando para un sistema de acondicionamiento de energía, que puede recibir información de patrón de retorno incluyendo una instancia de tiempo y un límite de salida superior, y emite una instrucción con respecto al límite de salida superior del sistema de acondicionamiento de energía, siendo la información de patrón de retorno para evitar que la frecuencia de un sistema de energía aislado, que es calculada por un servidor de planificación, provoque un cambio brusco.

El documento JP-A-2011-166888 (PTL 1) es conocido como un antecedente técnico relacionado con un aparato para estabilizar un sistema de energía. PTL 1 describe “un aparato estabilizador de tensión que incluye: un detector que detecta una posición de accidente de una línea de transmisión de energía instalada en un sistema de energía; un desfasador que está dispuesto en cada uno de los buses de una pluralidad de subestaciones o similares conectados a la línea de transmisión de energía y que controla la energía reactiva suministrada a cada uno de los buses; y un dispositivo de control que controla el bloqueo o la entrada de al menos un equipo entre una pluralidad de generadores que suministran energía a la línea de transmisión de energía y al desfasador de modo que la estabilidad de tensión del sistema de energía, incluido el bus, pueda mantenerse en caso de que el detector detecte la posición de accidente de la línea de transmisión de energía”.

En el futuro, cuando se introduzca una gran cantidad de energía renovable (generación de energía solar o generación de energía eólica) en el sistema de energía, se producirá una fluctuación incierta y pronunciada del flujo de energía. En respuesta al problema, PTL 1 sugiere un aparato para estabilizar un sistema de energía que forma una medida de estabilización en el momento en el que se produce un fallo a partir de información de medición periódica en línea.

Lista de referencias

Bibliografía de patentes

PTL 1: JP-A-2011-166888

Compendio de la Invención

Problema técnico

En PTL 1, sin embargo, dado que el cálculo de la estabilidad del sistema se realiza, en el cálculo en línea, con respecto a todos los casos de fallos imaginables para las combinaciones de todos los objetos que han de ser controlados con el fin de determinar un objeto que ha de ser controlado, ha existido el problema de no poder determinar un objeto que ha de ser controlado en todos los casos de fallos imaginables dentro de un período de cálculo debido a un tiempo de cálculo más largo.

Por lo tanto, un objeto de la presente invención consiste en proporcionar un aparato para estabilizar un sistema de energía y un método para estabilizar un sistema de energía capaz de acortar el tiempo de cálculo en línea.

Solución al problema

La presente invención se ha realizado teniendo en cuenta el problema arriba descrito y está definida por las reivindicaciones independientes. Las reivindicaciones dependientes tienen por objeto realizaciones preferidas de la invención.

Efectos ventajosos de la Invención

De acuerdo con la presente invención es posible acortar el tiempo de cálculo en línea.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es un diagrama que ilustra un ejemplo de configuración general de un aparato para estabilizar un sistema 10 de energía de acuerdo con el Ejemplo 1.

La Figura 2 es un diagrama que ilustra un ejemplo de configuración general de un sistema de estabilización de un sistema de energía en un caso en el que el aparato para estabilizar un sistema de energía de la Figura 1 se aplica a un sistema de energía.

La Figura 3 es un diagrama que ilustra un ejemplo de configuración que ilustra el contenido de los datos de programas del aparato para estabilizar un sistema de energía.

La Figura 4 es un diagrama que ilustra un ejemplo de datos D22 de variables de estado características almacenadas en una base de datos DB22 de variables de estado características.

La Figura 5 es un diagrama que ilustra un ejemplo de datos D24 de variables de estado almacenadas en una base de datos DB24 de variables de estado.

La Figura 6 es un diagrama que ilustra un ejemplo de datos D25 de configuración del sistema almacenados en una base de datos DB25 de patrón de configuración del sistema.

La Figura 7 es un diagrama que ilustra un ejemplo de datos D41 de resultados de generación de escenarios de fallos imaginables almacenados en una base de datos DB41 de resultados de generación de escenarios de fallos imaginables.

La Figura 8 es un diagrama que ilustra un ejemplo de datos D42 de resultados de generación de estado de flujo de energía almacenados en una base de datos DB42 de resultados de generación de estado de flujo de energía.

La Figura 9 es un diagrama que ilustra un ejemplo de datos D44 de resultados de generación de tablas de control almacenados en una base de datos DB44 de resultados de generación de tablas de control.

La Figura 10 es un diagrama que ilustra un ejemplo de datos D45 de resultados de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema almacenados en una base de datos DB45 de resultados de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema. La Figura 11 es un diagrama de flujo que ilustra un ejemplo de contenido de procesamiento de cálculo fuera de línea del aparato para estabilizar un sistema de energía.

La Figura 12 es un diagrama de flujo que ilustra un ejemplo de contenido de procesamiento de cálculo en línea del aparato para estabilizar un sistema de energía.

La Figura 13 es un diagrama de flujo detallado de la etapa de procesamiento S400 de la Figura 11.

La Figura 14 es un diagrama de flujo detallado de la etapa de procesamiento S1000 de la Figura 11.

La Figura 15 es un diagrama de flujo detallado de la etapa de procesamiento S1200 de la Figura 12 según el Ejemplo 1.

La Figura 16 es un diagrama que ilustra un ejemplo de visualización en pantalla del aparato para estabilizar un sistema de energía de acuerdo con el Ejemplo 1.

La Figura 17 es un diagrama que ilustra un ejemplo de datos D26 de condición de generación de estado de flujo de energía almacenados en una base de datos D26 de condición de generación de estado de flujo de energía.

La Figura 18 es un diagrama que ilustra un ejemplo de datos D27 de condición de cálculo de candidatos que han de ser controlados almacenados en una base de datos DB27 de condición de cálculo de candidatos que han de ser controlados.

La Figura 19 es un diagrama que ilustra un ejemplo de configuración general de un aparato para estabilizar un sistema 1000 de energía según el Ejemplo 2.

La Figura 20 es un diagrama que ilustra un ejemplo de configuración general de un sistema de estabilización de un sistema de energía en un caso en el que el aparato para estabilizar un sistema de energía de la Figura 19 se aplica a un sistema de energía.

La Figura 21 es un diagrama que ilustra un ejemplo de datos D28 de cantidad de fluctuación de variables de estado almacenados en una base de datos DB28 de cantidad de fluctuación de variables de estado.

La Figura 22 es un diagrama de flujo detallado de la etapa de procesamiento S1200 de la Figura 11 de acuerdo con el Ejemplo 2.

La Figura 23 es un diagrama que ilustra un ejemplo de visualización en pantalla del aparato para estabilizar un sistema de energía de acuerdo con el Ejemplo 2.

Descripción de las realizaciones

A continuación se describirán ejemplos de la presente invención con referencia a los dibujos.

Ejemplo 1

La Figura 1 es un diagrama que ilustra un ejemplo de configuración general de un aparato para estabilizar un sistema 10 de energía de acuerdo con el Ejemplo 1. Además, la Figura 1 ilustra el aparato para estabilizar un sistema 10 de energía desde el punto de vista de la configuración funcional del mismo.

El aparato para estabilizar un sistema 10 de energía incluye una base de datos DB20 de entrada de cálculo de estabilización del sistema de energía, una unidad 30 de cálculo de estabilización del sistema de energía, una base de datos DB40 de resultados de cálculo de estabilización del sistema de energía, y una unidad 15 de visualización.

La base de datos DB20 de entrada de cálculo de estabilización del sistema de energía está configurada con una pluralidad de bases de datos DB21 a DB27.

Entre éstos, la base de datos DB22 de variables de estado características almacena datos D22 de variables de estado características ejemplificados en la Figura 4. La base de datos DB24 de variables de estado almacena datos D24 de variables de estado ejemplificados en la Figura 5. La base de datos DB25 de patrón de configuración del sistema almacena datos D25 de patrón de configuración del sistema ejemplificados en la Figura 6. La base de datos DB26 de condición de generación de estado de flujo de energía almacena datos D26 de condición de generación de estado de flujo de energía ejemplificados en la Figura 17. La base de datos DB27 de condición de cálculo de candidatos que han de ser controlados almacena datos D27 de condición de cálculo de candidatos que han de ser controlados ejemplificados en la Figura 18. Más adelante se describirán ejemplos detallados de los contenidos almacenados.

La unidad 30 de cálculo de estabilización del sistema de energía es una función para realizar el cálculo de estabilización de un sistema de energía en el momento en que se produce un fallo imaginable, y la serie de contenidos de procesamiento se ilustra en los diagramas de flujo de la Figura 11 y la Figura 12. Además, las funciones del procesamiento en la unidad de cálculo de estabilización del sistema de energía son las siguientes unidades 31 a 301 de funciones de procesamiento.

Entre éstas, la unidad 31 de generación de escenarios de fallos imaginables es una función para generar un escenario de fallos imaginables. La unidad 32 de generación de estado de flujo de energía es una función para generar un estado de flujo de energía, y la serie de contenidos de procesamiento se ilustra en el diagrama de flujo de la Figura 13. La unidad 33 de cálculo de estabilidad del sistema es una función para calcular la estabilidad del sistema de energía. La unidad 301 de cálculo de candidatos que han de ser controlados es una función para calcular el objeto candidato que ha de ser controlado para la estabilización del sistema de energía. La unidad 34 de cálculo de tablas de control es una función para generar una tabla de control. La unidad 35 de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema es una función para extraer un rango de estado en el que se requiere el cálculo de estabilidad en línea del sistema de energía y un rango de estado en el que no se requiere el cálculo de estabilidad en línea, y la serie de contenidos de procesamiento se ilustra en el diagrama de flujo de la Figura 14. La unidad 36 de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema es una función para determinar si se requiere o no el cálculo de estabilidad en línea del sistema de energía, y la serie de contenidos de procesamiento se ilustra en el diagrama de flujo de la Figura 15. La unidad 37 de determinación de objetos que han de ser controlados es una función para determinar un objeto que ha de ser controlado. La unidad 38 de mando de control es una función de mando de un control.

La base de datos DB40 de resultados de cálculo de estabilización del sistema de energía está configurada con una pluralidad de bases de datos DB41 a DB401. En resumen, la pluralidad de bases de datos DB41 a DB401 acumulan y almacenan resultados de procesamiento de las unidades 31 a 301 de función de procesamiento, respectivamente.

Entre éstas, la base de datos DB41 de resultados de generación de escenarios de fallos imaginables almacena datos D41 de resultados de generación de escenarios de fallos imaginables generados en la unidad 31 de generación de escenarios de fallos imaginables. La base de datos DB42 de resultados de generación de estado de flujo de energía almacena datos D42 de resultados de generación de estado de flujo de energía generados en la unidad 32 de generación de estado de flujo de energía. La base de datos DB43 de resultados de cálculo de estabilidad del sistema almacena datos D43 de resultados de cálculo de estabilidad del sistema generados en la unidad 33 de cálculo de estabilidad del sistema. La base de datos DB401 de resultados de cálculo de candidatos que han de ser controlados almacena datos D401 de resultados de candidatos que han de ser controlados calculados en la unidad 301 de cálculo de candidatos que han de ser controlados. La base de datos DB44 de resultados de generación de tablas de control almacena datos D44 de resultados de cálculo de tablas de control generados en la unidad 34 de cálculo de tablas de control. La base de datos DB45 de resultados de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema almacena datos D45 de resultados de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema generados en la unidad 35 de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema. La base de datos DB46 de resultados de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema almacena datos D46 de resultados de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema generados en la unidad 36 de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema. La base de datos DB47 de resultados de determinación de objetos que han de ser controlados almacena datos D47 de resultados de determinación de objetos que han de ser controlados generados en la unidad 37 de determinación de objetos que han de ser controlados. Además, estos datos almacenados en la base de datos DB40 de resultados de cálculo de estabilización del sistema de energía se almacenan incluyendo no solo datos sobre resultados de cálculo, sino también datos sobre resultados en el momento del procesamiento intermedio, y pueden ser utilizados en una situación apropiada.

Varias piezas de datos que han de ser manejadas en el aparato para estabilizar un sistema 10 de energía se procesan y visualizan apropiadamente de tal modo que se puedan ver fácilmente en la unidad 15 de visualización. Además, la función de la unidad 15 de visualización incluye medios de entrada, como un ratón o un teclado, y el resultado de la entrada se refleja apropiadamente en una pantalla de visualización.

Tal como se ha descrito más arriba, los datos de entrada del aparato para estabilizar un sistema 10 de energía se mantienen y almacenan en la base de datos DB20 de entrada de cálculo de estabilización del sistema de energía, y estos datos son datos D21 de modelo del sistema, los datos D22 de variables de estado características, datos D23 de valor umbral de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema, los datos D24 de variables de estado, los datos D25 de patrón de configuración del sistema, los datos D26 de condición de generación de estado de flujo de energía, los datos D27 de condición de cálculo de candidatos que han de ser controlados, y similares.

En la unidad 31 de generación de escenarios de fallos imaginables del aparato para estabilizar un sistema 10 de energía, mediante el uso de los datos D21 de modelo del sistema y los datos D25 de patrón de configuración del sistema, se genera el escenario de fallos imaginables y se emiten los datos D41 de resultados de generación de escenarios de fallos imaginables.

Además, en la unidad 32 de generación de estado de flujo de energía del aparato para estabilizar un sistema 10 de energía, mediante el uso de los datos D41 de resultados de generación de escenarios de fallos imaginables, los datos D21 de modelo del sistema, los datos D24 de variables de estado, los datos D25 de patrón de configuración del sistema, y los datos D26 de condición de generación de estado de flujo de energía, se genera el estado de flujo de energía y se emiten los datos D42 de resultados de generación de estado de flujo de energía.

Además, en la unidad 33 de cálculo de estabilidad del sistema del aparato para estabilizar un sistema 10 de energía, mediante el uso de los datos D42 de resultados de generación de estado de flujo de energía, los datos D21 de modelo del sistema y los datos D25 de patrón de configuración del sistema, se calcula la estabilidad del sistema de energía y se emiten los datos D43 de resultados de estabilidad del sistema.

Además, en la unidad 301 de cálculo de candidatos que han de ser controlados del aparato para estabilizar un sistema 10 de energía, mediante el uso de los datos D43 de resultados de cálculo de estabilidad del sistema y los datos D27 de condición de cálculo de candidatos que han de ser controlados, se calcula el objeto candidato que ha de ser controlado para la estabilización del sistema de energía y se emiten los datos D401 de resultados de cálculo de candidatos que han de ser controlados.

Además, en la unidad 34 de cálculo de tablas de control del aparato para estabilizar un sistema 10 de energía, mediante el uso de los datos D41 de resultados de generación de escenarios de fallos imaginables, los datos D42 de resultados de generación de estado de flujo de energía y los datos D401 de resultados de cálculo de candidatos que han de ser controlados, se calcula la tabla de control y se emiten los datos D44 de resultados de cálculo de tablas de control.

Además, en la unidad 35 de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema del aparato para estabilizar un sistema 10 de energía, mediante el uso de los datos D44 de resultados de cálculo de tablas de control y los datos D23 de valor umbral de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema, se extraen el rango de estado en el que se requiere el cálculo de estabilidad en línea del sistema de energía y el rango de estado en el que no se requiere el cálculo de estabilidad en línea, y se emiten los datos D45 de resultados de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema.

Además, la unidad 36 de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema del aparato para estabilizar un sistema 10 de energía utiliza los datos D45 de resultados de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema y los datos D24 de variables de estado para determinar si se requiere o no el cálculo de estabilidad en línea del sistema de energía, y emite los datos D46 de resultados de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema.

Además, la unidad 37 de determinación de objetos que han de ser controlados del aparato para estabilizar un sistema 10 de energía utiliza los datos D46 de resultados de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema para determinar un objeto que ha de ser controlado, y emite los datos D47 de resultados de determinación de objetos que han de ser controlados.

Además, la unidad 38 de mando de control del aparato para estabilizar un sistema 10 de energía utiliza los datos D47 de resultados de determinación de objetos que han de ser controlados para dar instrucciones a un control.

Además, la información de cada resultado de cálculo se muestra en la unidad 15 de visualización del aparato para estabilizar un sistema 10 de energía, utilizando los datos D40 de resultados de cálculo de estabilización del sistema de energía y similares.

La Figura 2 es un diagrama que ilustra un ejemplo de configuración general de un sistema de estabilización de un sistema de energía en un caso en el que el aparato para estabilizar un sistema de energía de la Figura 1 se aplica a un sistema de energía. Además, la configuración del aparato para estabilizar un sistema 10 de energía de la Figura 2 se describe desde el punto de vista de una configuración de hardware.

En la Figura 2, el sistema 100 de energía al que se aplica el aparato para estabilizar un sistema 10 de energía significa un sistema 100A de transmisión en un sentido estricto, y es un concepto que incluye un sistema de generación de energía en un sentido amplio. En el dibujo se describe un ejemplo en el que el sistema 100 de energía está configurado con generadores 110 (110A y 110B) de energía, buses 120 (nodos 120A, 120B, 120C y 120D), transformadores 130 (130A y 130 B), líneas 140 (ramales 140A, 140B, 140C y 140D) de transmisión de energía o similares, pero además de esto, la configuración puede incluir cualquiera de las cargas y otros dispositivos controlables (batería, batería recargable, batería de almacenamiento EV, volante y similares) o una pluralidad de instalaciones.

Las instalaciones o equipos arriba descritos que configuran el sistema de energía se monitorean y controlan desde el punto de vista de garantizar la estabilidad del sistema de energía, y el control y la protección apropiados se ejecutan, por ejemplo, mediante una señal de control de un dispositivo 200 de control de monitoreo. Mientras tanto, para el monitoreo y control, en el dispositivo 200 de control de monitoreo se toman señales D13 de medición, como corrientes, tensiones y otras señales de estado en varios lugares, directa o indirectamente a través de una red 300 de comunicación desde varios dispositivos 150 de medición instalados en varios lugares del sistema de energía. Además, de manera similar a la del aparato para estabilizar un sistema 10 de energía, las señales de medición se toman desde varios dispositivos 150 de medición. Aquí, como generador 110, además de una gran fuente de energía, como un generador de energía térmica, un generador de energía hidráulica o un generador de energía nuclear, se incluye una fuente de energía de tipo de distribución, como la generación de energía solar o la generación de energía eólica.

En este caso, el dispositivo 150 de medición es un dispositivo (un transformador de potencial instrumental (VT: Transformador de Tensión, PT: Transformador de Potencial) o un transformador de corriente instrumental (CT: Transformador de Corriente)) que mide cualquiera o una pluralidad de una tensión V de nodo, una corriente I de derivación, un factor O de potencia, una potencia activa P y una potencia reactiva Q, y tiene una función (TM: telémetro) que transmite datos, incluyendo una ID de identificación de ubicación de medición de datos o una marca de tiempo incorporada del dispositivo de medición. Además, el dispositivo 150 de medición puede ser un dispositivo para medir información de energía (información de tensión de fasor) con tiempo absoluto usando GPS, un dispositivo de medición de fase (PMU: Unidades de Medición de Fasores), u otro equipo de medición. Además, el dispositivo 150 de medición se describe de modo que está en el sistema 100A de energía en un sentido estricto, pero puede estar instalado en un bus o una línea conectada al generador 110, el transformador 130, el dispositivo 150 de medición 150, la carga, y similares.

Además, la señal D24 de medición es cada parte de los datos arriba descritos (datos de variables de estado) medidos por el dispositivo 150 de medición, y es recibida por la base de datos DB24 del sistema a través de la red 300 de comunicación. Sin embargo, en lugar de recibir los datos del sistema directamente desde el dispositivo 150 de medición, los datos del sistema pueden ser recibidos en la base de datos DB24 de variables de estado a través de la red 300 de comunicación después de haber sido recopilados y contratados en el dispositivo 200 de control de monitoreo, o pueden ser recibidos en la base de datos DB24 de variables de estado tanto desde el dispositivo 150 de medición como desde el dispositivo 200 de control de monitoreo a través de la red 300 de comunicación. Además, los datos DB24 de variables de estado pueden incluir un número intrínseco para identificar los datos y una marca de tiempo. Además, los datos DB24 de variables de estado se escriben como datos medidos, pero se pueden mantener en la base de datos del sistema de antemano.

A continuación se describirá una configuración de hardware del aparato para estabilizar un sistema 10 de energía ilustrado en la Figura 2. En el aparato para estabilizar un sistema 10 de energía, la unidad 15 de visualización, una unidad 13 de entrada, como un teclado o un ratón, una unidad 14 de comunicación, un ordenador o un servidor informático (CPU: unidad central de procesamiento) 11, una memoria 12, la base de datos DB20 de entrada de cálculo de estabilización del sistema de energía (la base de datos DB21 de modelo del sistema, la base de datos DB22 de variables de estado características, la base de datos DB23 de valor umbral de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema, la base de datos DB24 de variables de estado, la base de datos DB25 de patrón de configuración del sistema, la base de datos DB26 de condición de generación de estado de flujo de energía, y la base de datos DB27 de condición de cálculo de candidatos que han de ser controlados), la base de datos DB40 de resultados de cálculo de estabilización del sistema de energía (la base de datos DB41 de resultados de generación de escenarios de fallos imaginables, la base de datos DB42 de resultados de generación de estado de flujo de energía, la base de datos DB43 de resultados de cálculo de estabilidad del sistema, la base de datos DB44 de resultados de cálculo de tablas de control, la base de datos DB45 de resultados de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema, la base de datos DB46 de resultados de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema, la base de datos DB47 de resultados de determinación de objetos que han de ser controlados, y la base de datos DB401 de resultados de cálculo de candidatos que han de ser controlados), y la base de datos DB 50 de programas están conectados a una línea 60 de bus.

Entre éstos, la unidad 15 de visualización está configurada, por ejemplo, como un dispositivo de visualización. Además, la unidad 15 de visualización puede estar configurada para usar un dispositivo de impresión, un dispositivo de salida de voz o similares, por ejemplo, en lugar del dispositivo de visualización o además del dispositivo de visualización.

La unidad 13 de entrada puede estar configurada para incluir al menos un interruptor de teclado, un dispositivo señalador, como un ratón, un panel táctil, un dispositivo de instrucciones de voz y similares.

La unidad 14 de comunicación tiene un circuito y un protocolo de comunicación para conectarse a la red 300 de comunicación.

La CPU 11 lee y ejecuta un programa de ordenador predeterminado desde la base de datos DB50 de programas. La CPU 11 puede estar configurada como uno o varios chips semiconductores, o puede estar configurada como un dispositivo informático, tal como un servidor de cálculo.

La memoria 12 está configurada, por ejemplo, como una memoria de acceso aleatorio (RAM), almacena un programa informático leído desde la base de datos 50 de programas y almacena datos de resultados de cálculo, datos de imágenes y similares necesarios para cada procesamiento. Los datos de pantalla almacenados en la memoria 12 se envían a la unidad 15 de visualización y se visualizan. Más adelante se describirá un ejemplo de la pantalla visualizada.

Aquí se describirán, con referencia a la Figura 3, los contenidos almacenados de la base de datos DB50 de programas. La Figura 3 es un diagrama que ilustra un ejemplo de configuración que ilustra el contenido de los datos de programas del aparato para estabilizar un sistema 10 de energía. En la base de datos DB50 de programas están almacenados, por ejemplo, un programa P51 de generación de escenarios de fallos imaginables, un programa P52 de generación de estado de flujo de energía, un programa P53 de cálculo de estabilidad del sistema, un programa P501 de cálculo de candidatos que han de ser controlados, un programa P54 de cálculo de tablas de control, un programa P55 de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema, un programa P56 de estimación de estado, un programa P57 de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema, un programa P58 de determinación de objetos que han de ser controlados, un programa P59 de mando de control y un programa P502 de visualización.

Volviendo a la Figura 2, la CPU 11 ejecuta los programas de cálculo (el programa P51 de generación de escenarios de fallos imaginables, el programa P52 de generación de estado de flujo de energía, el programa P53 de cálculo de estabilidad del sistema, el programa P501 de cálculo de candidatos que han de ser controlados, el programa P54 de cálculo de tablas de control, el programa P55 de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema, el programa P56 de estimación de estado, el programa P57 de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema, el programa P58 de determinación de objetos que han de ser controlados, el programa P59 de mando de control y el programa P502 de visualización) leídos desde la base de datos DB50 de programas a la memoria 112, y lleva a cabo la generación del escenario de fallos imaginables, la generación del estado de flujo de energía, el cálculo de estabilidad del sistema de energía, el cálculo del objeto candidato que ha de ser controlado para la estabilización del sistema de energía, la generación de la tabla de control, el extracción del rango de estado en el que se requiere el cálculo de estabilidad en línea del sistema de energía y el rango de estado en el que no se requiere el cálculo de estabilidad en línea, la determinación de si se requiere o no el cálculo de estabilidad en línea del sistema de energía, la determinación del objeto que ha de ser controlado, las instrucciones del control, las instrucciones de datos de imagen que han de ser visualizados, búsqueda de datos en varias bases de datos, y similares.

La memoria 12 es una memoria para almacenar temporalmente datos temporales calculados y datos de resultados de cálculo, tales como datos de imagen para visualización, datos de resultados de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema y datos de resultados de determinación de objetos que han de ser controlados, y permite que la CPU 11 genere y visualice datos de imagen necesarios en la unidad 15 de visualización (por ejemplo, la pantalla de visualización). Además, la unidad 15 de visualización del aparato para estabilizar un sistema 10 de energía puede consistir en una pantalla simple solo para reescribir cada programa de control o base de datos.

En el aparato para estabilizar un sistema 10 de energía están almacenadas 16 bases de datos DB divididas de forma aproximada. Más abajo, a excepción de la base de datos DB 50 de programas, se describirán la base de datos DB20 de entrada de cálculo de estabilización del sistema de energía (la base de datos DB21 de modelo del sistema, la base de datos DB22 de variables de estado características, la base de datos DB23 de valor umbral de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema, la base de datos DB24 de variables de estado, la base de datos DB25 de patrón de configuración del sistema, la base de datos DB26 de condición de generación de estado de flujo de energía, y la base de datos DB27 de condición de cálculo de candidatos que han de ser controlados), la base de datos DB40 de resultados de cálculo de estabilización del sistema de energía (la base de datos DB41 de resultados de generación de escenarios de fallos imaginables, la base de datos DB42 de resultados de generación de estado de flujo de energía, la base de datos DB43 de resultados de cálculo de estabilidad del sistema, la base de datos DB401 de resultados de cálculo de candidatos que han de ser controlados, la base de datos DB44 de resultados de cálculo de tablas de control, la base de datos DB45 de resultados de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema, la base de datos DB46 de resultados de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema, y la base de datos DB47 de resultados de determinación de objetos que han de ser controlados).

En primer lugar, en la base de datos DB21 de modelo del sistema se almacenan los datos D21 de modelo del sistema como una configuración del sistema, una impedancia de línea (R jX), una capacidad de tierra (admitancia: Y), datos necesarios para la configuración del sistema y la estimación de estado (valor de umbral de datos de batería, o similares), datos del generador y otros datos necesarios para el cálculo del flujo de energía, la estimación de estado y el cálculo del cambio de la serie temporal. Además, cuando se introducen manualmente, los datos se introducen manualmente por medio de la unidad 13 de entrada y se almacenan. Además, cuando se introducen los datos, la CPU 11 genera datos de imagen necesarios y los muestra en la unidad 15 de visualización. Cuando se introducen los datos, los datos se pueden introducir de forma semimanual mediante el uso de una función complementaria, de modo que se puede establecer una gran cantidad de datos.

En la base de datos DB22 de variables de estado características, como se ilustra en la Figura 4, se almacenan los datos D22 de variables de estado características como datos, tales como una ubicación (D221) de fallo y un aspecto (D222) de fallo en el escenario de fallos imaginables, y una ubicación y un tipo (D224) en el sistema de energía de la variable (D223) de estado. El aspecto (D222) de fallo es 3$6LG (ABCA'B'C') y similares, y esto indica que la fase A, la fase B, la fase C, la fase A', la fase B' y la fase C están conectadas a tierra en una falta a tierra trifásica de seis hilos. Para la ubicación y el tipo de la variable de estado característica para cada escenario de fallos imaginables, por ejemplo, se extraen de antemano aquellas que están en correlación en gran medida con la estabilidad del sistema de energía o del objeto y la cantidad que ha de ser controlada para la estabilización. La precisión del cálculo de estabilización en línea mejora a medida que aumenta el número de variables de estado características, pero la cantidad de cálculo en la unidad 32 de generación de estado de flujo de energía aumenta y, por lo tanto, es preferible que el número de variables de estado características se pueda cambiar de acuerdo con el grado de estabilidad del sistema de energía para cada escenario de fallos imaginables.

En la base de datos DB23 de valor umbral de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema se almacenan los datos D23 de valor umbral de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema como datos, tales como valores numéricos. A medida que aumenta el valor, también aumenta el rango en el que se requiere el cálculo de estabilidad del sistema de energía y, por lo tanto, se mejora la precisión del cálculo de estabilización en línea, pero, dado que la cantidad de cálculo en línea en la unidad 37 de determinación de objetos que han de ser controlados se vuelve grande, el valor se puede cambiar de acuerdo con la precisión deseada del cálculo de estabilización del sistema de energía.

En la base de datos DB24 de variables de estado, tal como se ilustra en la Figura 5, se almacenan los datos D24 de variables de estado como datos, tales como una ubicación en el sistema de energía de la variable de estado (D241), un tipo (D242) y un valor (D243). Algunos ejemplos del tipo de variable (D242) de estado son la potencia activa P, la potencia reactiva Q, la tensión V, el ángulo de fase de tensión 5, la corriente I, el factor de potencia O, y similares. El tipo puede consistir en datos con una marca de tiempo o datos de PMU. Por ejemplo, una tensión y un ángulo de fase de tensión en el nodo 120B o 120C conectado al sistema 100 de energía, un flujo de energía de línea (P jQ) de los ramales 140B o 140C conectados a los nodos 120B o 120C conectados al sistema 100 de energía, un flujo de energía de línea (P jQ) del transformador 130A o 130B conectado al nodo 120B o 120C conectado al sistema 100 de energía, una tensión V y un ángulo de fase de tensión 5 del nodo 120A o 120D conectado al transformador 130A o 130B, la potencia activa P, la potencia reactiva Q o el factor de potencia O del generador 11A o 110B conectado al nodo 120A o 120D, la potencia activa P, la potencia reactiva Q, el factor de potencia O, o la tensión V y el ángulo de fase de tensión 5 de otros nodos, ramales, generadores, cargas o dispositivos de control que están conectados al sistema 100 de energía que realiza medición desde el dispositivo 150 de medición o el dispositivo 200 de control de monitoreo a través de la red de comunicación. Además, el ángulo de fase de tensión 5 se puede medir utilizando PMU u otro instrumento de medición que use GPS. Además, el dispositivo de medición es VT, PT o similares. El flujo de energía de línea (P jQ) se puede calcular a partir de la corriente I, la tensión V y el factor de potencia O medido por VT o PT. Además, el resultado obtenido mediante la estimación y el cálculo de la potencia activa P, la potencia reactiva Q, la tensión V, el ángulo de fase de tensión 5, la corriente I y el factor de potencia O de cada nodo, ramal, generador, carga y dispositivo de control de un sistema de máxima probabilidad, que es el resultado del cálculo del programa P56 de cálculo de estimación de estado, también se almacena como datos de medición del sistema.

En la base de datos DB25 de patrón de configuración del sistema, tal como se ilustra en la Figura 6, se almacenan los datos D25 de patrón de configuración del sistema como datos, de una ubicación (D251), un estado (D252) y similares en el sistema de energía. La ubicación (D251) es la línea de transmisión de energía y similares del sistema de energía objetivo, y el estado es el estado conectado y desconectado o similares de la línea de transmisión de energía. Dado que la cantidad de cálculo en la unidad 32 de generación de estado de flujo de energía y la unidad 33 de cálculo de estabilidad del sistema aumenta a medida que aumenta el número de patrones de configuración del sistema, por ejemplo se extrae por adelantado un patrón de configuración del sistema con alta frecuencia sobre la base de datos de rendimiento operativo y similares. Además, la configuración del sistema que tiene una influencia cercana en la estabilidad del sistema de energía se puede clasificar por adelantado, y el patrón de configuración del sistema de los representantes de cada clasificación se puede extraer por adelantado.

En la base de datos DB26 de condición de generación de estado de flujo de energía, tal como se ilustra en la Figura 17, se almacena el estado D26 de condición de generación de estado de flujo de energía como datos de un objetivo (D261) de cambio de valor numérico, un tipo (D262) de objetivo de cambio, un valor máximo numérico (D263), un valor mínimo numérico (D264), y el incremento (D265) de cambio numérico y similares. Al establecer el valor máximo y el valor mínimo para cada tipo de objetivo de cambio, se puede limitar el número de estados de flujo de energía que han de ser generados. En consecuencia, la cantidad de cálculo en la unidad 32 de generación de estado de flujo de energía puede ser reducida. La precisión del cálculo de estabilización del sistema de energía mejora a medida que disminuye el incremento de cambio del valor, pero, dado que la cantidad de cálculo en la unidad 32 de generación de estado de flujo de energía aumenta, la magnitud del incremento de cambio puede cambiar de acuerdo con la precisión deseada del control de estabilización del sistema de energía.

En la base de datos DB27 de condición de cálculo de candidatos que han de ser controlados, tal como se ilustra en la Figura 18, se almacenan los datos D27 de condición de cálculo de candidatos que han de ser controlados como datos, como un tipo (D271) de estabilidad, un indicador (D272) y un valor umbral (D273). Los tipos de estabilidad son estabilidad transitoria (también conocida como grado de estabilidad transitoria), estabilidad de tensión, sobrecarga, estabilidad de régimen permanente y similares, el indicador es el ángulo de funcionamiento interno del generador, el margen de estabilidad, el flujo de energía de línea y el valor intrínseco de la matriz característica del sistema de energía, pero se pueden utilizar otros indicadores.

En la base de datos DB40 de resultados de cálculo de estabilización del sistema de energía de la Figura 1, los datos D41 de resultados de generación de escenarios de fallos imaginables generados por el programa P51 de generación de escenarios de fallos imaginables utilizando los datos D21 de modelo del sistema y los datos D25 de patrón de configuración del sistema se almacenan en la base de datos DB41 de resultados de generación de escenarios de fallos imaginables. La Figura 7 ilustra un ejemplo del resultado de la generación del escenario de fallos imaginables, y se almacenan datos tales como una ubicación (D411) de fallo y un aspecto (D412) de fallo. Más adelante se describirá un método para generar el escenario de fallos imaginables.

En la base de datos DB42 de resultados de generación de estado de flujo de energía se almacenan los datos D42 de resultados de generación de estado de flujo de energía generados por el programa P52 de generación de estado de flujo de energía utilizando los datos D41 de resultados de generación de escenarios de fallos imaginables, los datos D21 de modelo del sistema, los datos D24 de variables de estado y los datos D25 de patrón de configuración del sistema. La Figura 8 ilustra un ejemplo del resultado de la generación del estado del flujo de energía, y se almacenan datos, como un objetivo (D421), un tipo (D422) y un valor (D423). El objetivo es el generador y la carga que existe en el sistema de energía, y el tipo es la potencia activa P y la tensión V en el generador, y es la potencia activa P, la potencia reactiva Q y similares en la carga. Más adelante se describirá un método para generar el estado de flujo de energía.

En la base de datos DB43 de resultados de cálculo de estabilidad del sistema se almacenan los datos D43 de resultados de cálculo de estabilidad del sistema calculados por el programa P53 de cálculo de estabilidad del sistema utilizando los datos D42 de resultados de generación de estado de flujo de energía, los datos D21 de modelo del sistema y los datos D25 de patrón de configuración del sistema. Más adelante se describirá un método para calcular la estabilidad del sistema.

En la base de datos DB401 de resultados de cálculo de candidatos que han de ser controlados se almacenan los datos D401 de resultados de cálculo de candidatos que han de ser controlados calculados por el programa P501 de cálculo de candidatos que han de ser controlados utilizando los datos D43 de resultados de cálculo de estabilidad del sistema y los datos D27 de condición de cálculo de candidatos que han de ser controlados. Más adelante se describirá un método para calcular el objeto candidato que ha de ser controlado.

En la base de datos DB44 de resultados de cálculo de tablas de control se almacenan los datos D44 de resultados de cálculo de tablas de control calculados por el programa P54 de cálculo de tablas de control utilizando los datos D41 de resultados de generación de escenarios de fallos imaginables, los datos D42 de resultados de generación de estado de flujo de energía y los datos D401 de resultados de cálculo de candidatos que han de ser controlados. La Figura 9 ilustra un ejemplo del resultado de la generación de tablas de control, en la que se almacenan datos, como cada escenario (D441) de fallos imaginables, valores de cada variable (D441 y D442) de estado característica y un objeto candidato (D444) que ha de ser controlado en este momento. El número de variables de estado características es dos en el ejemplo ilustrado en la Figura 9, pero es tan alto como el número de variables de estado características correspondientes almacenadas en los datos D22 de variables de estado características para cada escenario de fallos imaginables. Más adelante se describirá un método para calcular la tabla de control.

En la base de datos DB45 de resultados de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema se almacenan datos D46 de resultados de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema extraídos por el programa P55 de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema utilizando los datos D44 de resultados de cálculo de tablas de control y los datos D23 de valor umbral de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema. La Figura 10 ilustra un ejemplo del resultado de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema, y datos tales como cada escenario (D451) de fallos imaginables, rangos de cada variable (D452 y D453) de estado, el objeto candidato que ha de ser controlado en el momento del rango (D454), y resultados (D455) de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema. Más adelante se describirá un método para extraer el rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema.

En la base de datos D46 de resultados de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema se almacenan datos D46 de resultados de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema determinados por el programa P57 de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema utilizando los datos D46 de resultados de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema y los datos D24 de variables de estado. Más adelante se describirá un método para determinar si se requiere o no el cálculo de la estabilidad del sistema.

En la base de datos D47 de resultados de determinación de objetos que han de ser controlados se almacenan datos D47 de resultados de determinación de objetos que han de ser controlados determinados por el programa de determinación de objetos que han de ser controlados utilizando los datos D46 de resultados de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema. Más adelante se describirá un método para determinar el objeto que ha de ser controlado.

A continuación se describirá un ejemplo del contenido de procesamiento de cálculo del aparato para estabilizar un sistema 10 de energía con referencia a la Figuras 11 y 12. Las Figuras 11 y 12 son ejemplos de diagramas de flujo que ilustran el procesamiento general del aparato para estabilizar un sistema 10 de energía, la Figura 11 ilustra el procesamiento fuera de línea, y la Figura 12 ilustra el procesamiento en línea.

En primer lugar se describirá el flujo del procesamiento fuera de línea con referencia a la Figura 11. En la etapa de procesamiento S100, mediante el uso de los datos D21 de modelo del sistema y los datos D24 de variables de estado se genera el escenario de fallos imaginables y se almacena en la base de datos D41 de resultados de generación de escenarios de fallos imaginables.

En la etapa de procesamiento S200, mediante el uso de los datos D41 de resultados de generación de escenarios de fallos imaginables, los datos D21 de modelo del sistema, los datos D24 de variables de estado, los datos D25 de patrón de configuración del sistema, y los datos D26 de condición de generación de estado de flujo de energía, se genera el estado de flujo de energía y el resultado de la generación se almacena en la base de datos DB42 de resultados de generación de estado de flujo de energía.

Aquí se describirá con más detalle el flujo de la generación de estado de flujo de energía mediante la etapa de procesamiento S200 de la Figura 11 con referencia a la Figura 13. La Figura 13 es un ejemplo de un diagrama de flujo para describir el procesamiento de la unidad 32 de generación de estado de flujo de energía de la Figura 1.

En la etapa de procesamiento S201 se selecciona una combinación de generadores almacenados en los datos D26 de condición de generación de estado de flujo de energía.

En la etapa de procesamiento S202 se selecciona una combinación de cargas almacenadas en los datos D26 de condición de generación de estado de flujo de energía.

En la etapa de procesamiento S203 se establecen la salida efectiva y la tensión en bornes de cada generador en la combinación de generadores seleccionada en la etapa de procesamiento S201.

En la etapa de procesamiento S204 se establecen un valor de carga efectivo y un valor de carga no válido de cada carga en la combinación de cargas seleccionada en la etapa de procesamiento S202.

En la etapa de procesamiento S205, el cálculo del flujo de energía se lleva a cabo sobre la base de cada salida del generador y cada valor de carga establecidos en las etapas de procesamiento S203 y en la etapa de procesamiento S204. El método de cálculo del flujo de energía se realiza de acuerdo con el método de cálculo descrito, por ejemplo, en las páginas 45 a 48 de "power system stabilization system engineering" escrito por Yokoyama Akihiko y Ota Koji y publicado por el Institute of Eléctrica Engineers en 2014.

En la etapa de procesamiento S206 se determina si el cálculo del flujo de energía en la etapa de procesamiento S205 ha convergido o no. En caso de que el cálculo del flujo de energía haya convergido, el proceso pasa a la etapa de procesamiento S207, y en caso de que el cálculo del flujo de energía no haya convergido, el proceso pasa a la etapa de procesamiento S208.

En la etapa de procesamiento S207, el resultado del cálculo del flujo de energía de la etapa de procesamiento S205 se almacena en la base de datos DB42 de resultados de generación de estado de flujo de energía.

En la etapa de procesamiento S208 se determina que todos los valores de carga efectivos y los valores de carga no válidos de la carga seleccionada se convierten en el valor máximo o el valor mínimo almacenados en los datos D26 de condición de generación de estado de flujo de energía para la combinación de cargas seleccionada en la etapa de procesamiento S202. En caso de que se alcance el valor máximo o el valor mínimo, el procesamiento pasa a la etapa de procesamiento S209. En caso de que no se alcance el valor máximo o el valor mínimo, el procesamiento vuelve a la etapa de procesamiento S204.

En la etapa de procesamiento S209 se determina si todas las salidas y tensiones en bornes del generador seleccionado se convierten en el valor máximo o el valor mínimo almacenados en los datos D26 de condición de generación de estado de flujo de energía para la combinación de generadores seleccionada en la etapa de procesamiento S201. En caso de que se alcance el valor máximo o el valor mínimo, el procesamiento pasa a la etapa de procesamiento S210. En caso de que no se alcance el valor máximo o el valor mínimo, el procesamiento vuelve a la etapa de procesamiento S203.

En la etapa de procesamiento S210 se determina si se han seleccionado o no todas las combinaciones de las cargas. En caso de que se hayan seleccionado todas las combinaciones de las cargas, el proceso pasa a la etapa de procesamiento S211. En caso de que no se hayan seleccionado todas las combinaciones de las cargas, el proceso vuelve a la etapa de procesamiento S201.

En la etapa de procesamiento S211 se determina si se han seleccionado o no todas las combinaciones de los generadores. En caso de que se hayan seleccionado todas las combinaciones de los generadores, el proceso finaliza la etapa de procesamiento S200. En caso de que no se hayan seleccionado todas las combinaciones de los generadores, el proceso vuelve a la etapa de procesamiento S201.

En consecuencia, es posible generar eficientemente varios datos de estado de flujo de energía imaginados en funcionamiento.

Volviendo a la Figura 11, en la etapa de procesamiento S500 se calcula la estabilidad del sistema de energía mediante el uso de los datos D42 de resultados de generación de estado de flujo de energía, los datos D21 de modelo del sistema y los datos D25 de patrón de configuración del sistema, y el resultado del cálculo se almacena en los datos DB43 de resultados de cálculo de estabilidad del sistema. La estabilidad se calcula sobre la base del resultado de una simulación numérica realizada de acuerdo con el método de cálculo descrito, por ejemplo, en las páginas 54 a 57 de "power system stabilization system engineering" escrito por Yokoyama Akihiko y Ota Koji y publicado por el Institute of Electrical Engineers en 2014. La estabilidad incluye, por ejemplo, estabilidad transitoria, estabilidad de tensión y similares. El indicador de cálculo de la estabilidad transitoria es, por ejemplo, un ángulo de funcionamiento interno de un generador síncrono, y en caso de que la desviación del ángulo de funcionamiento interno del generador de referencia supere el valor umbral, se determina la inestabilidad transitoria. El indicador de cálculo de la estabilidad de tensión es, por ejemplo, el margen de estabilidad de una curva P-V descrita en las páginas 42 a 45 de "power system stabilization system engineering" escrito por Yokoyama Akihiko y Ota Koji y publicado por el Institute of Electrical Engineers en 2014, la estabilidad de tensión se determina en caso de que el margen de estabilidad supere un valor umbral.

En consecuencia, es posible determinar la estabilidad de varios sistemas de energía.

En la etapa de procesamiento S600 se calcula el objeto candidato que ha de ser controlado para la estabilización del sistema de energía mediante el uso de los datos D43 de resultados de cálculo de estabilidad del sistema y los datos D27 de condición de cálculo de candidatos que han de ser controlados, y el resultado del cálculo se almacena en los datos DB401 de resultados de cálculo de candidatos que han de ser controlados. Como método para calcular el objeto candidato que ha de ser controlado, por ejemplo, para la estabilidad transitoria, el generador síncrono en el que la desviación del ángulo de funcionamiento interno con el generador de referencia supera el valor umbral descrito en los datos D27 de condición de cálculo de candidatos que han de ser controlados se establece como un objeto candidato que ha de ser controlado. Además, el método para calcular el objeto candidato que ha de ser controlado se puede realizar de acuerdo con el método de carga del sistema TSC en línea descrito en las páginas 189 a 191 de "power system stabilization system engineering" escrito por Yokoyama Akihiko y Ota Koji y publicado por el Institute of Electrical Engineers en 2014, o similares. Para la estabilidad de tensión, un generador síncrono cuyo margen de estabilidad supera el valor umbral descrito en los datos D27 de condición de cálculo de candidatos que han de ser controlados se establece como un objeto candidato que ha de ser controlado. Además, el método de cálculo es un ejemplo y se pueden utilizar otros métodos de cálculo.

En consecuencia, es posible calcular el objeto que ha de ser controlado para la estabilidad de varios sistemas de energía. En la etapa de procesamiento S700 se determina si se han seleccionado o no todos los estados de flujo de energía generados en la etapa de procesamiento S200. En caso de que se hayan seleccionado todos los estados de flujo de energía, el proceso pasa a la etapa de procesamiento S800. En caso de que no se hayan seleccionado todos los estados de flujo de energía, el proceso vuelve a la etapa de procesamiento S400.

En la etapa de procesamiento S800 se determina si se han seleccionado o no todos los escenarios de fallos imaginables generados en la etapa de procesamiento S100. En caso de que se hayan seleccionado todos los escenarios de fallos imaginables, el proceso pasa a la etapa de procesamiento S900. En caso de que no se hayan seleccionado todos los escenarios de fallos imaginables, el proceso vuelve a la etapa de procesamiento S300.

En la etapa de procesamiento S900 se calcula la tabla de control para cada escenario de fallos imaginables por medio del uso de los datos D41 de resultados de generación de escenarios de fallos imaginables, los datos D42 de resultados de generación de estado de flujo de energía y los datos D401 de resultados de cálculo de candidatos que han de ser controlados, y el resultado del cálculo se almacena en la base de datos DB44 de resultados de generación de tablas de control.

En consecuencia, dado que el objeto candidato que ha de ser controlado se determina para la combinación del fallo imaginable y el estado de flujo de energía, es posible determinar si se requiere o no el cálculo de estabilidad del sistema en línea para cualquier dato de variable de estado medido en el momento del procesamiento en línea.

En la etapa de procesamiento S1000, por medio del uso de los datos D44 de resultados de cálculo de tablas de control y los datos D23 de valor umbral de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema, se extraen el rango de estado en el que se requiere el cálculo de estabilidad del sistema de energía y el rango de estado en el que no se requiere el cálculo de estabilidad, y se almacenan en la base de datos DB45 de resultados de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema.

Aquí, el flujo de la extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema mediante la etapa de procesamiento S1000 de la Figura 11 se describirá con más detalle con referencia a la Figura 14. La Figura 14 es un ejemplo de un diagrama de flujo para describir el procesamiento de la unidad 35 de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema de la Figura 1.

En la etapa de procesamiento S1001 se selecciona una de las variables de estado características.

En la etapa de procesamiento S1002, un punto de representación gráfica en la tabla de control generada en la etapa de procesamiento S900 se incrementa en uno para la variable de estado característica seleccionada en la etapa de procesamiento S1001.

En la etapa de procesamiento S1003 se determina si el objeto que ha de ser controlado en la tabla de control ha sido modificado o no por el procesamiento en la etapa de procesamiento S1002. En caso de que se haya cambiado el objeto que ha de ser controlado, el proceso pasa a la etapa de procesamiento S1004. En caso de que no se haya cambiado el objeto que ha de ser controlado, el proceso vuelve a la etapa de procesamiento S1002.

En la etapa de procesamiento S1004 se determina si existe o no un indicador de requisito de cálculo de estabilidad del sistema. En caso de que exista el indicador de requisito de cálculo de estabilidad del sistema, el proceso pasa a la etapa de procesamiento S1005. En caso de que no exista el indicador de requisito de cálculo de estabilidad del sistema, el proceso pasa a la etapa de procesamiento S1007.

En la etapa de procesamiento S1005, un valor obtenido sumando el valor umbral de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema del valor en la tabla de control del punto de representación gráfica actual se establece como un valor límite superior del requisito de cálculo de estabilidad del sistema.

En la etapa de procesamiento S1006 se libera el indicador de requisito de cálculo de estabilidad del sistema.

En la etapa de procesamiento S1007, un valor obtenido restando el valor umbral de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema del valor en la tabla de control del punto de representación gráfica actual se establece como un valor límite inferior del requisito de cálculo de estabilidad del sistema.

En la etapa de procesamiento S1008 se establece el indicador de requisito de cálculo de estabilidad del sistema.

En la etapa de procesamiento S1009 se determina si se puede aumentar o no el número de puntos de representación gráfica en la tabla de control de la variable de estado seleccionada. En caso de que se pueda aumentar el número de puntos de representación gráfica, el proceso vuelve a la etapa de procesamiento S1002. En caso de que no se pueda aumentar el número de puntos de representación gráfica, el proceso pasa a la etapa de procesamiento S1010.

En la etapa de procesamiento S1010, un rango desde el valor límite inferior del requisito de cálculo de estabilidad del sistema establecido en la etapa de procesamiento S1007 hasta el valor límite superior del requisito de cálculo de estabilidad del sistema establecido en la etapa de procesamiento S1005 se establece como el rango que requiere el cálculo de estabilidad del sistema.

En la etapa de procesamiento S1011, un rango distinto del rango que requiere el cálculo de estabilidad del sistema establecido en la etapa de procesamiento S1010 se establece en el rango que no requiere el cálculo de estabilidad del sistema.

En la etapa de procesamiento S1012 se determina si existe o no una variable de estado característica en la que se pueda aumentar el número de puntos de representación gráfica en la tabla de control. En caso de que exista la variable de estado característica, el proceso pasa a la etapa de procesamiento S1013. En caso de que no exista la variable de estado característica, el proceso finaliza la etapa de procesamiento S1000.

En la etapa de procesamiento S1013, el número de puntos de representación gráfica de la variable de estado característica en la que se puede aumentar el número de puntos de representación gráfica distinto de la variable de estado característica seleccionada se incrementa en uno.

En consecuencia, es posible determinar inmediatamente si el cálculo de la estabilidad del sistema en línea se realiza o no a partir de los datos de variables de estado medidos en el momento del procesamiento en línea.

A continuación se describirá el flujo del procesamiento en línea con referencia a la Figura 12. En la etapa de procesamiento S1100, mediante el uso de los datos D24 de variables de estado, se estima el estado del sistema de energía máxima probable y se almacena en la base de datos DB24 de variables de estado.

En la etapa de procesamiento S1200, mediante el uso de los datos D45 de resultados de extracción de rango de estado que requiere/no requiere estabilidad del sistema y los datos D24 de variables de estado, se determina si se requiere o no el cálculo de estabilidad del sistema de energía y el resultado de la determinación se almacena en la base de datos DB46 de resultados de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema.

El flujo de la extracción de rango de estado que requiere/no requiere estabilidad del sistema mediante la etapa de procesamiento S1200 de la Figura 12 se describirá aquí con más detalle con referencia a la Figura 15. La Figura 12 es un ejemplo de un diagrama de flujo para describir el procesamiento de la unidad 36 de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema de la Figura 1.

En la etapa de procesamiento S1201 se determina si el valor de la variable de estado característica en los datos D24 de variables de estado existe o no en el rango que requiere el cálculo de estabilidad del sistema. En caso de que exista el valor de la variable de estado característica, el proceso pasa a la etapa de procesamiento S1202. En caso de que no exista el valor de la variable de estado característica, el proceso pasa a la etapa de procesamiento S1203.

En la etapa de procesamiento S1202 se establece el indicador de requisito de cálculo de estabilidad del sistema.

En la etapa de procesamiento S1203, mediante el uso de los datos D45 de resultados de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema, el objeto candidato que ha de ser controlado en el valor de la variable de estado característica en los datos D45 de resultados de extracción de rango de estado que requiere/no requiere estabilidad del sistema se establece como un objeto que ha de ser controlado.

Por consiguiente, en caso de que se determine que no se requiere el cálculo de estabilidad del sistema en línea en la etapa de procesamiento S1200, el objeto que ha de ser controlado se puede determinar inmediatamente.

Volviendo a la Figura 12, en la etapa de procesamiento S1300 se determina si existe o no el indicador de requisito de cálculo de estabilidad del sistema. En caso de que exista el indicador de requisito de cálculo de estabilidad del sistema, el proceso pasa a la etapa de procesamiento S1700. En caso de que no exista el indicador de requisito de cálculo de estabilidad del sistema, el proceso pasa a la etapa de procesamiento S1600.

En la etapa de procesamiento S1400 se calcula la estabilidad del sistema de energía. El método para calcular la estabilidad es, por ejemplo, el mismo que el de la etapa de procesamiento S500.

En la etapa de procesamiento S1500 se libera el indicador de requisito de cálculo de estabilidad del sistema.

En la etapa de procesamiento S1600 se determina el objeto que ha de ser controlado para la estabilización del sistema de energía. El método para determinar el objeto que ha de ser controlado es, por ejemplo, el mismo que el de la etapa de procesamiento S600.

En la etapa de procesamiento S1700 se emite una instrucción de control al objeto que ha de ser controlado establecido en la etapa de procesamiento S1600 o en la etapa de procesamiento S1203.

En consecuencia, el tiempo de cálculo en línea se puede acortar. En la pantalla del dispositivo 200 de control de monitoreo se pueden mostrar secuencialmente varios resultados de cálculo obtenidos de este modo o datos acumulados en la memoria durante el cálculo. En consecuencia, el operador puede comprender fácilmente la situación operativa del aparato para estabilizar un sistema 10 de energía.

Aquí se describirá un ejemplo de los contenidos de visualización específicos con referencia a la Figura 16. La Figura 16 muestra un escenario 161 de fallo que se genera realmente, una variable 163 de estado característica para el escenario de fallo, un valor 166 de la variable de estado característica, un resultado 162 de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema, un resultado 165 de determinación de objeto que ha de ser controlado, un resultado 169 de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema, y una variable 164 de estado característica de un objeto que ha de ser visualizado en el resultado de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema. El resultado de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema está en forma de tabla en la Figura 9, pero se puede visualizar como un gráfico, tal como se ilustra en la Figura 16. Además, en la visualización de la Figura 16 también se muestran un diagrama 167 de sistema y una leyenda 168 y, por lo tanto, se emplea el formato de visualización que es fácil de entender para el usuario.

Como se ilustra en la Figura 16, mediante la visualización del resultado del cálculo de estabilización del sistema de energía en la pantalla del dispositivo 200 de control de monitoreo a través del aparato para estabilizar un sistema 10 de energía o la red 300 de comunicación, en el sistema 100 de energía, se logra un efecto para comprender de un vistazo qué generador ha sido controlado.

Además, en caso de que exista una pluralidad de variables de estado características, es posible seleccionar una variable 164 de estado característica para visualizarla en el resultado de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema, y confirmar el resultado de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema para la variable de estado característica seleccionada.

El aparato para estabilizar un sistema de energía del Ejemplo 1 arriba descrito genera el escenario de fallos imaginables utilizando los datos D21 de modelo del sistema y los datos D25 de patrón de configuración del sistema; genera el estado de flujo de energía utilizando los datos D41 de resultados de generación de escenarios de fallos imaginables, los datos D21 de modelo del sistema, los datos D24 de variables de estado, los datos D25 de patrón de configuración del sistema, y los datos D26 de condición de generación de estado de flujo de energía; calcula la estabilidad del sistema de energía utilizando los datos D42 de resultados de generación de estado de flujo de energía, los datos D21 de modelo del sistema, y los datos D25 de patrón de configuración del sistema; calcula el objeto candidato que ha de ser controlado para la estabilización del sistema de energía utilizando los datos D43 de resultados de cálculo de estabilidad del sistema y los datos D27 de condición de cálculo de candidatos que han de ser controlados; calcula la tabla de control utilizando los datos D41 de resultados de generación de escenarios de fallos imaginables, los datos D42 de resultados de generación de estado de flujo de energía, y los datos D401 de resultados de cálculo de candidatos que han de ser controlados; extrae el rango de estado en el que se requiere el cálculo de estabilidad en línea del sistema de energía y el rango de estado en el que no se requiere el cálculo de estabilidad en línea utilizando los datos D44 de resultados de cálculo de tablas de control y los datos D23 de valor umbral de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema; determina si se requiere o no el cálculo de estabilidad en línea del sistema de energía utilizando los datos D45 de resultados de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema y los datos D24 de variables de estado; determina el objeto que ha de ser controlado utilizando los datos D46 de resultados de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema; da instrucciones a un control utilizando los datos D47 de resultados de determinación de objetos que han de ser controlados; y visualiza el resultado de las instrucciones y cada resultado de cálculo.

Además, en el Ejemplo 1 se configura el sistema de estabilización del sistema de energía en el que el aparato para estabilizar un sistema 10 de energía se aplica al sistema de energía.

Ejemplo 2

En el Ejemplo 1 se ha descrito el aparato para estabilizar un sistema 10 de energía. El aparato solo calcula si se requiere o no el cálculo de estabilidad del sistema con respecto a los datos de variables de estado medidos en el momento del cálculo en línea, y existe la preocupación de que el control de estabilización pueda fallar en caso de que el flujo de energía fluctúe durante el período desde el momento del cálculo de la estabilidad del sistema hasta el momento de las instrucciones de control. En el Ejemplo 2 se describirá un ejemplo del aparato para estabilizar un sistema de energía que mejora el rendimiento de estabilización del sistema en el momento de la fluctuación del flujo de energía.

Específicamente, en el Ejemplo 2, el aparato se configura para estabilizar un sistema de energía que mejora el rendimiento de estabilidad del sistema en el momento de la fluctuación del flujo de energía determinando si en la unidad 36 de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema se requiere o no el cálculo de estabilidad del sistema mediante el uso de los datos D45 de resultados de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema, los datos D24 de variables de estado, y los datos D28 de cantidad de fluctuación de variables de estado.

La Figura 19 ilustra un ejemplo del aparato para estabilizar un sistema de energía de acuerdo con el Ejemplo 2. En la Figura 19, un aparato para estabilizar un sistema 1000 de energía es un aparato en el que los datos D28 de cantidad de fluctuación de variables de estado se instalan adicionalmente en el aparato para estabilizar un sistema 10 de energía de la Figura 1.

En consecuencia, como datos de entrada del aparato para estabilizar un sistema 10 de energía se añaden los datos D28 de cantidad de fluctuación de variables de estado además de los datos D221 de modelo del sistema, los datos D22 de variables de estado características, los datos D23 de valor umbral de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema, los datos D24 de variables de estado, los datos D25 de patrón de configuración del sistema, los datos D26 de condición de generación de estado de flujo de energía, y los datos D27 de condición de cálculo de candidatos que han de ser controlados.

Además, los datos de resultados del aparato para estabilizar un sistema 1000 de energía son los mismos que los del aparato para estabilizar un sistema 10 de energía de la Figura 1.

Además, la función del aparato para estabilizar un sistema 1000 de energía es la misma que la del aparato para estabilizar un sistema 10 de energía de la Figura 1, excepto por la unidad 36 de procesamiento de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema. En la unidad 36 de procesamiento de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema, mediante el uso de los datos D45 de resultados de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema, los datos D24 de variables de estado, y los datos D28 de cantidad de fluctuación de variables de estado, se determina si se requiere o no el cálculo de estabilidad del sistema de energía y se emite la base de datos D46 de resultados de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema. Los datos D46 de resultados de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema se almacenan en la base de datos DB46 de resultados de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema.

La Figura 20 es un ejemplo de la configuración de hardware del aparato para estabilizar un sistema 1000 de energía y la vista de configuración general del sistema del sistema 100 de energía del Ejemplo 2, y es una vista en la que una base de datos DB28 de cantidad de fluctuación de variables de estado está conectada a la línea 60 de bus y está instalada adicionalmente en la vista de configuración general del aparato para estabilizar un sistema 10 de energía y el sistema 100 de energía del Ejemplo 1 ilustrado en la Figura 2. En la Figura 20 se omitirá la descripción de las partes que tienen las mismas funciones que las de las configuraciones a las que se les asignan los mismos símbolos de referencia ilustrados en la Figura 2 arriba descritos.

En el aparato para estabilizar un sistema 1000 de energía se dividen aproximadamente y se almacenan 17 bases de datos. A continuación se omitirá la descripción de la base de datos que ya se ha descrito, y se describirá la base de datos DB28 de cantidad de fluctuación de variables de estado que se ha añadido.

En la base de datos DB28 de cantidad de fluctuación de variables de estado, tal como se ilustra en la Figura 21, se almacenan los datos D28 de cantidad de fluctuación de variables de estado como datos, tales como una ubicación de la variable (D281) de estado, un tipo (D282) y una cantidad (D283) de fluctuación. La cantidad D283 de fluctuación de la variable de estado es, por ejemplo, la cantidad de fluctuación máxima imaginable dentro del período desde el momento del cálculo de la estabilidad del sistema hasta el momento de las instrucciones de control obtenidas de antemano. En consecuencia, es posible determinar si se requiere o no la estabilidad del sistema de acuerdo con el estado del flujo de energía incluso cuando se produce una fluctuación del flujo de energía dentro del período desde el momento del cálculo de la estabilidad del sistema hasta el momento de las instrucciones de control.

A continuación se describirán los contenidos de procesamiento de cálculo del aparato para estabilizar un sistema 1000 de energía. El diagrama de flujo que ilustra el procesamiento general del aparato para estabilizar un sistema 1000 de energía es el mismo que el de la Figura 11 y la Figura 12, pero el contenido de la etapa de procesamiento S1200 de la Figura 12 es diferente. Por lo tanto, se describirá la etapa de procesamiento S1200.

En la etapa de procesamiento S1200, mediante el uso de los datos D45 de resultados de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema, los datos D24 de variables de estado, y los datos D28 de cantidad de fluctuación de variables de estado, se determina si se requiere o no el cálculo de estabilidad del sistema de energía y el resultado de la determinación se almacena en la base de datos DB46 de resultados de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema.

Aquí se describirá el flujo de la determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema mediante la etapa de procesamiento S1200 de la Figura 12 con referencia a la Figura 22. La Figura 22 es un ejemplo de un diagrama de flujo para describir el procesamiento de la unidad 36 de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema.

En la etapa de procesamiento S1204 se determina si el valor de la variable de estado característica, en los datos obtenidos sumando el valor de los datos D28 de cantidad de fluctuación de variables de estado correspondientes al valor de los datos D24 de variables de estado, existe o no en el rango que requiere el cálculo de estabilidad del sistema. En caso de que exista el valor de la variable de estado característica, el proceso pasa a la etapa de procesamiento S1202. En caso de que no exista el valor de la variable de estado característica, el proceso pasa a la etapa de procesamiento S1205.

En la etapa de procesamiento S1205, el objeto candidato que ha de ser controlado con respecto al valor obtenido sumando el valor de la cantidad de fluctuación de variables de estado característica en los datos de cantidad de fluctuación de variables de estado al valor de la variable de estado característica en los datos D45 de resultados de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema, se establece como un objeto que ha de ser controlado.

La etapa de procesamiento S1202 es igual que el contenido de la etapa de procesamiento que tiene los mismos símbolos de referencia en la Figura 15.

En consecuencia, en caso de que se determine que el cálculo de estabilidad del sistema en línea no es necesario en la etapa de procesamiento S1200, es posible determinar inmediatamente el objeto que ha de ser controlado para el que es posible la estabilización del sistema incluso cuando el flujo de energía fluctúa durante el período desde el momento del cálculo de la estabilidad del sistema hasta el momento de las instrucciones de control.

Aquí se describirá un ejemplo de los contenidos de visualización específicos con referencia a la Figura 23. La Figura 23 es básicamente igual que la pantalla de visualización (Figura 16) del aparato para estabilizar un sistema 10 de energía, pero se ha añadido y se muestra una cantidad 2310 de fluctuación de variables de estado. El resultado de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema está en forma de tabla en la Figura 9, pero se puede visualizar como un gráfico, tal como se ilustra en la Figura 23. Además, en la visualización de la Figura 23 también se muestran un diagrama 237 de sistema y una leyenda 238 y, por lo tanto, se emplea el formato de visualización que es fácil de entender para el usuario.

Como se ilustra en la Figura 23, mediante la visualización del resultado de cálculo de estabilización del sistema de energía en la pantalla del dispositivo 200 de control de monitoreo a través del aparato para estabilizar un sistema 1000 de energía o la red 300 de comunicación, en el sistema 100 de energía, se logra un efecto para comprender de un vistazo qué generador ha sido controlado.

Además, en caso de que exista una pluralidad de variables de estado características, es posible seleccionar una variable 164 de estado característica para que sea visualizada en el resultado de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema, y confirmar el resultado de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema para la variable de estado característica seleccionada.

El aparato para estabilizar un sistema de energía del Ejemplo 2 arriba descrito genera el escenario de fallos imaginables utilizando los datos D21 de modelo del sistema y los datos D25 de patrón de configuración del sistema; genera el estado de flujo de energía utilizando los datos D41 de resultados de generación de escenarios de fallos imaginables, los datos D21 de modelo del sistema, los datos D24 de variables de estado, los datos D25 de patrón de configuración del sistema, y los datos D26 de condición de generación de estado de flujo de energía; calcula la estabilidad del sistema de energía utilizando los datos D42 de resultados de generación de estado de flujo de energía, los datos D21 de modelo del sistema y los datos D25 de patrón de configuración del sistema; calcula el objeto candidato que ha de ser controlado para la estabilización del sistema de energía utilizando los datos D43 de resultados de cálculo de estabilidad del sistema y los datos D27 de condición de cálculo de candidatos que han de ser controlados; calcula la tabla de control utilizando los datos D41 de resultados de generación de escenarios de fallos imaginables, los datos D42 de resultados de generación de estado de flujo de energía, y los datos D401 de resultados de cálculo de candidatos que han de ser controlados; extrae el rango de estado en el que se requiere el cálculo de estabilidad del sistema de energía y el rango de estado en el que no se requiere el cálculo de estabilidad utilizando los datos D44 de resultados de cálculo de tablas de control y los datos D23 de valor umbral de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema; determina si se requiere o no el cálculo de estabilidad del sistema de energía utilizando los datos D45 de resultados de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema, los datos D24 de variables de estado y los datos D28 de cantidad de fluctuación de variables de estado; determina el objeto que ha de ser controlado utilizando los datos D46 de resultados de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema; da instrucciones a un control utilizando los datos D47 de resultados de determinación de objetos que han de ser controlados; y visualiza el resultado de las instrucciones y cada resultado de cálculo.

Además, en el Ejemplo 2 se configura un sistema de estabilización del sistema de energía en el que el aparato para estabilizar un sistema 1000 de energía se aplica al sistema de energía.

De acuerdo con el Ejemplo 2, tal como se ha descrito más arriba, es posible mejorar el rendimiento de estabilización del sistema en caso de que el flujo de energía fluctúe durante el período desde el momento del cálculo de la estabilidad del sistema hasta el momento de las instrucciones de control.

Lista de símbolos de referencia

10 aparato para estabilizar el sistema de energía

11 CPU

12 memoria

13 unidad de entrada

14 unidad de comunicación

15 unidad de visualización

30 unidad de cálculo de estabilización del sistema de energía

31 unidad de generación de escenarios de fallos imaginables

32 unidad de generación de estado de flujo de energía

33 unidad de cálculo de estabilización del sistema de energía

301 unidad de cálculo de candidatos que han de ser controlados

34: unidad de cálculo de tablas de control

35: unidad de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema

36: unidad de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema

37: unidad de determinación de objetos que han de ser controlados

38: unidad de mando de control

60: línea de bus

100: sistema de energía

110A 110B: generador

120A 120B, 120C, 120D: nodo (bus)

130A 130B: transformador

140A 140B, 140C, 140D: ramal (línea)

150 dispositivo de medición

200 dispositivo de control de monitoreo

300 red de comunicación

1000: aparato para estabilizar un sistema de energía

D20: datos de entrada de cálculo de estabilización del sistema de energía

DB20: base de datos de entrada de cálculo de estabilización del sistema de energía

D21: datos de modelo del sistema

DB21: base de datos de modelo del sistema

D22: datos de variables de estado características

DB22: base de datos de variables de estado características

D23: datos de valor umbral de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema

DB23: base de datos de valor umbral de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema

D24: datos de variables de estado

DB24: base de datos de variables de estado

D25: datos de patrón de configuración del sistema

DB25: base de datos de patrón de configuración del sistema

D26: datos de condición de generación de estado de flujo de energía

DB26: base de datos de condición de generación de estado de flujo de energía

D27 datos de condición de cálculo de candidatos que han de ser controlados

D27 base de datos de condición de cálculo de candidatos que han de ser controlados D40 datos de resultados de cálculo de estabilización del sistema de energía

DB40: base de datos de resultados de cálculo de estabilización del sistema de energía D41: datos de resultados de generación de escenarios de fallos imaginables

DB41: base de datos de resultados de generación de escenarios de fallos imaginables

D42 datos de resultados de generación de estado de flujo de energía

D42 base de datos de resultados de generación de estado de flujo de energía

D43 datos de resultados de cálculo de estabilidad del sistema

DB43: base de datos de resultados de cálculo de estabilidad del sistema

D401: datos de resultados de cálculo de candidatos que han de ser controlados

DB401 base de datos de resultados de cálculo de candidatos que han de ser controlados D44: datos de resultados de cálculo de tablas de control

DB44: base de datos de resultados de cálculo de tablas de control

D45: datos de resultados de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema

DB45: base de datos de resultados de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema

D46: datos de resultados de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema

DB46 base de datos de resultados de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema

D47: datos de resultados de determinación de objetos que han de ser controlados

DB47 base de datos de resultados de determinación de objetos que han de ser controlados ^D50:datos de programa

DB50 base de datos de programa

D28: datos de cantidad de fluctuación de variables de estado

DB28 base de datos de cantidad de fluctuación de variables de estado

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un aparato para estabilizar un sistema (10) de energía, que comprende:

una unidad (31) de generación de escenarios de fallos imaginables configurada para generar un escenario de fallos imaginables utilizando datos (D21) de modelo del sistema y datos (D25) de patrón de configuración del sistema, en donde los datos (D21) de modelo del sistema comprenden:

- una configuración del sistema,

- una impedancia de línea (R jX),

- una capacidad de tierra (Y),

- datos necesarios para calcular un flujo de energía,

- datos necesarios para calcular una estimación de estado, en donde un estado es uno de una potencia activa (P), una potencia reactiva (Q), una tensión (V), un ángulo de fase de tensión (5), una corriente (I), un factor de potencia (O) de cada nodo, ramal, generador, carga y dispositivo de control de un sistema de máxima probabilidad, y

- datos necesarios para calcular un cambio de la serie temporal;

y en donde los datos (D25) de patrón de configuración del sistema comprenden datos para clasificar un estado conectado/desconectado de una línea de transmisión de energía respectiva;

una unidad (32) de generación de estado de flujo de energía configurada para generar un estado de flujo de energía de un sistema (10) de energía mediante el uso de datos de resultados de generación del escenario de fallos imaginables, los datos (D21) de modelo del sistema, datos (D24) de variables de estado, datos (D26) de condición de generación de estado de flujo de energía, y datos (D25) de patrón de configuración del sistema, en donde los datos (D24) de variables de estado corresponden a una señal de medición de un dispositivo (150) de medición configurado para medir información de energía consistente en uno cualquiera o una pluralidad de una tensión (V) de nodo, una corriente (I) de derivación, un factor de potencia (O), una potencia activa (P) y una potencia reactiva (Q);

una unidad (33) de cálculo de la estabilidad del sistema configurada para calcular la estabilidad de sistema del sistema (10) de energía mediante el uso de datos de resultados de generación del estado del flujo de energía, los datos (D21) de modelo del sistema y los datos (D25) de patrón de configuración del sistema;

una unidad (301) de cálculo de candidatos que han de ser controlados configurada para calcular un objeto candidato que ha de ser controlado para la estabilización del sistema (10) de energía mediante el uso de datos de resultados de cálculo de la estabilidad del sistema y datos (D27) de condición de cálculo de candidatos que han de ser controlados, en donde los datos (D27) de condición de cálculo de candidatos que han de ser controlados están almacenados como datos que comprenden un tipo (D271) de estabilidad, un indicador (D272) y un valor umbral (D273), en donde los tipos de estabilidad son al menos estabilidad transitoria, estabilidad de tensión, sobrecarga, estabilidad de régimen permanente, en donde a cada tipo (D271) de estabilidad le corresponden un indicador (D272) y un valor umbral (D273);

una unidad (34) de cálculo de tablas de control configurada para calcular una tabla de control mediante el uso de datos de resultados de cálculo del objeto candidato que ha de ser controlado;

una unidad (35) de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema configurada para extraer un rango de estado en el que se requiere el cálculo de estabilidad del sistema (10) de energía y un rango de estado en el que no se requiere el cálculo de estabilidad mediante el uso de datos de resultados de cálculo de la tabla de control y datos (D23) de valor umbral de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema; en donde los datos (D23) de valor umbral de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema corresponden a valores numéricos, en donde, cuando aumenta el valor, también aumenta el rango en el que se requiere el cálculo de estabilidad del sistema de energía; y

una unidad (36) de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema configurada para determinar si se requiere o no el cálculo de estabilidad del sistema (10) de energía mediante el uso de datos de resultados de extracción del rango de estado y los datos de variables de estado, en donde el aparato para estabilizar un sistema (10) de energía comprende además:

una unidad (37) de determinación de objetos que han de ser controlados configurada para determinar un objeto que ha de ser controlado mediante el uso de datos de resultados de la determinación; y una unidad de mando de control configurada para dar instrucciones a un control mediante el uso de datos de resultados de determinación del objeto que ha de ser controlado.

2. El aparato para estabilizar un sistema (10) de energía según la reivindicación 1,

en donde la unidad (32) de generación de estado de flujo de energía está configurada para cambiar valores de un generador y una carga utilizando un valor máximo, un valor mínimo y un incremento de cambio del generador y la carga en los datos (D26) de condición de generación de estado de flujo de energía, y configurada para obtener el resultado del cálculo del flujo de energía como un estado de flujo de energía.

3. El aparato para estabilizar un sistema (10) de energía según la reivindicación 1,

en donde la unidad (35) de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema está configurada para establecer un rango a partir de un valor obtenido restando un valor umbral de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema de un valor en el que el objeto candidato que ha de ser controlado cambia cuando la variable de estado característica en la tabla de control aumenta, a un valor obtenido sumando un valor umbral de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema a un valor en el que el objeto candidato que ha de ser controlado no cambia cuando la variable de estado característica en la tabla de control aumenta, en un rango que requiere el cálculo de estabilidad del sistema, y está configurada para establecer un rango distinto del rango en un rango que no requiere cálculo de estabilidad del sistema.

4. El aparato para estabilizar un sistema (10) de energía según la reivindicación 1,

en donde la unidad (36) de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema está configurada para determinar que el cálculo de estabilidad del sistema se requiere en caso de que unos datos (D22) de variables de estado características en datos (D24) de variables de estado estén dentro de un rango que requiere el cálculo de estabilidad del sistema en datos de resultados de extracción del rango de estado, y está configurada para establecer un objeto candidato que ha de ser controlado en datos de resultados de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema con respecto a un valor de datos (D22) de variables de estado características como un objeto que ha de ser controlado en caso de que el valor esté dentro de un rango que no requiere el cálculo de la estabilidad del sistema.

5. El aparato para estabilizar un sistema (10) de energía según la reivindicación 1,

en donde la unidad (36) de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema está configurada para determinar que el cálculo de la estabilidad del sistema es necesario en caso de que un valor de los datos (D22) de variables de estado características en datos obtenidos sumando datos de cantidad de fluctuación de variables de estado correspondientes a un valor de datos (D24) de variables de estado esté dentro de un rango que requiere el cálculo de estabilidad del sistema en datos de resultados de extracción del rango de estado, y establece un objeto candidato que ha de ser controlado en datos de resultados de extracción del rango de estado con respecto a un valor de datos obtenido sumando datos de cantidad de fluctuación de variables de estado correspondientes a un valor de datos (D24) de variables de estado como un objeto que ha de ser controlado en caso de que el valor esté dentro de un rango que no requiere el cálculo de estabilidad del sistema.

6. Un método para estabilizar un sistema (10) de energía, que comprende:

generar un escenario de fallos imaginables utilizando datos (D21) de modelo del sistema y datos (D25) de patrón de configuración del sistema; en donde los datos (D21) de modelo del sistema comprenden:

- una configuración del sistema,

- una impedancia de línea (R jX),

- una capacidad de tierra (Y),

- datos necesarios para calcular un flujo de energía,

- datos necesarios para calcular un cambio de la serie temporal;

generar un estado de flujo de energía de un sistema (10) de energía utilizando datos de resultados de generación del escenario de fallos imaginables, los datos (D21) de modelo del sistema, datos (D24) de variables de estado, datos (D26) de condición de generación de estado de flujo de energía, y los datos (D25) de patrón de configuración del sistema, en donde los datos (D24) de variables de estado corresponden a una señal de medición de un dispositivo de medición configurado para medir información de energía consistente en uno cualquiera o una pluralidad de una tensión (V) de nodo, una corriente (I) de derivación, un factor de potencia (O), una potencia activa (P) y una potencia reactiva (Q);

calcular la estabilidad de sistema del sistema (10) de energía mediante el uso de datos de resultados de generación del estado del flujo de energía, los datos (D21) de modelo del sistema y los datos (D25) de patrón de configuración del sistema;

calcular un objeto candidato que ha de ser controlado para la estabilización del sistema (10) de energía mediante el uso de datos de resultados de cálculo de la estabilidad del sistema y datos (D27) de condición de cálculo de candidatos que han de ser controlados, en donde los datos (D27) de condición de cálculo de candidatos que han de ser controlados están almacenados como datos que comprenden un tipo (D271) de estabilidad, un indicador (D272) y un valor umbral (D273), en donde los tipos de estabilidad son al menos estabilidad transitoria, estabilidad de tensión, sobrecarga, estabilidad de régimen permanente, en donde a cada tipo (D271) de estabilidad le corresponden un indicador (D272) y un valor umbral (D273);

calcular una tabla de control mediante el uso de datos de resultados de cálculo del objeto candidato que ha de ser controlado;

extraer un rango de estado en el que se requiere el cálculo de estabilidad del sistema (10) de energía y un rango de estado en el que no se requiere el cálculo de estabilidad mediante el uso de datos de resultados de cálculo de la tabla de control y datos (D23) de valor umbral de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema, en donde los datos (D23) de valor umbral de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema corresponden a valores numéricos, en donde, cuando aumenta el valor, también aumenta el rango en el que se requiere el cálculo de estabilidad del sistema de energía; y

determinar si se requiere o no el cálculo de estabilidad del sistema (10) de energía mediante el uso de datos de resultados de extracción del rango de estado y los datos (D24) de variables de estado, en donde el método para estabilizar un sistema (10) de energía comprende además:

determinar un objeto que ha de ser controlado mediante el uso de datos de resultados de la determinación; y

dar instrucciones a un control mediante el uso de datos de resultados de determinación del objeto que ha de ser controlado.

7. El método para estabilizar un sistema (10) de energía según la reivindicación 6,

en donde los valores de un generador y una carga se cambian utilizando un valor máximo, un valor mínimo y un incremento de cambio del generador y la carga en los datos (D26) de condición de generación del estado de flujo de energía, y el resultado del cálculo del flujo de energía se obtiene como un estado de flujo de energía.

8. El método para estabilizar un sistema (10) de energía según la reivindicación 6,

en donde un rango de un valor obtenido restando un valor umbral de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema de un valor en el que el objeto candidato que ha de ser controlado cambia cuando la variable de estado característica en la tabla de control aumenta, a un valor obtenido sumando un valor umbral de determinación de requerimiento/no requerimiento de cálculo de estabilidad del sistema a un valor en el que el objeto candidato que ha de ser controlado no cambia cuando la variable de estado característica en la tabla de control aumenta, se establece en un rango que requiere cálculo de estabilidad del sistema, y un rango distinto de este rango se establece en un rango que no requiere cálculo de estabilidad del sistema.

9. El método para estabilizar un sistema (10) de energía según la reivindicación 6,

en donde se determina que el cálculo de estabilidad del sistema es necesario en un caso en el que un valor de datos (D22) de variables de estado características en datos (D24) de variables de estado está dentro de un rango que requiere el cálculo de estabilidad del sistema en datos de resultados de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema, y un objeto candidato que ha de ser controlado en los datos de resultados de extracción de rango de estado que requiere/no requiere cálculo de estabilidad del sistema con respecto a un valor de datos (D22) de variables de estado características se establece como un objeto que ha de ser controlado en caso de que el valor esté dentro de un rango que no requiere el cálculo de estabilidad del sistema.

10. El método para estabilizar un sistema (10) de energía según la reivindicación 6,

en donde se determina que el cálculo de estabilidad del sistema es necesario en caso de que un valor de datos (D22) de variables de estado características en los datos obtenidos sumando datos de cantidad de fluctuación de variables de estado correspondientes a un valor de datos (D24) de variables de estado se encuentre dentro de un rango que requiere el cálculo de estabilidad del sistema en datos de resultados de extracción del rango de estado, y un objeto candidato que ha de ser controlado en datos de resultados de extracción del rango de estado con respecto a un valor de datos obtenido sumando datos de cantidad de fluctuación de variables de estado correspondientes a un valor de datos (D24) de variables de estado se establece como un objeto que ha de ser controlado en caso de que el valor esté dentro de un rango que no requiere el cálculo de estabilidad del sistema.