JP2011516022A - 電力システムの安定平衡点算出装置 - Google Patents
電力システムの安定平衡点算出装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011516022A JP2011516022A JP2011501760A JP2011501760A JP2011516022A JP 2011516022 A JP2011516022 A JP 2011516022A JP 2011501760 A JP2011501760 A JP 2011501760A JP 2011501760 A JP2011501760 A JP 2011501760A JP 2011516022 A JP2011516022 A JP 2011516022A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power system
- equation
- equilibrium point
- stable equilibrium
- mechanical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
- G06F17/10—Complex mathematical operations
- G06F17/11—Complex mathematical operations for solving equations, e.g. nonlinear equations, general mathematical optimization problems
- G06F17/13—Differential equations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Software Systems (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Algebra (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
【選択図】図1
Description
参考文献2:T. L. Quarles, SPICE 3C.1 User’s Guide. Berkeley: Univ. California, EECS Industrial Liaison Program, Apr. 1989.
参考文献3:T. S. Coffey, C. T. Kelley, and D. E. Keyes, “Pseudo transient continuation and differential algebraic equations,” SIAM J. Sci. Comput., vol. 25, no. 2, pp. 553-569.
参考文献4:T. S. Coffey and D. E. Keyes, “Convergence analysis of pseudo-transient continuation,” SIAM J. Numer. Anal., vol. 35, no. 2, pp. 508-523, 1998.
非線形動的システムの安定平衡点(SEP)を求めることは、システムの安定性を確認するために重要である。安定平衡点を求めるためには、非線形連立方程式を解く。非線形連立方程式は、解析的に解を得ることが難しく、一般的にはニュートン法が利用される。ニュートン法は、ヤコビヤン行列を利用して、線形連立方程式を繰り返し解くことにより、解を見つけ出すもので、その手法は簡易なることから、幅広い分野で利用がされている。
本発明は、疑似過渡シミュレーション手法を改良し、安定平衡点計算の信頼度向上と計算速度の向上を図り、改良BCU分類法の性能を向上させることを目的とする。
その2)発電機の運動方程式のダンピングを擬似的に大きくしても、SEPは変わらない。
(ii)(不正確収束問題)誤った故障後EP(平衡点)に収束する。
・Texit:故障時軌跡の出口点に到達するのに必要とされる時間。
・Texit:故障時軌跡の出口点に到達するのに必要とされる時間。
・N(軌跡調整):軌跡調整のプロセスにおける失敗の総数。
エネルギ関数は、電力システムの伝達コンダクタンスは十分小さく、これで、この関数はエネルギ関数であるために必要な3つの条件を満足しているという仮定に基づいて誘導されている。伝達コンダクタンスが十分小さくない場合、(数値)エネルギ関数を用いて過渡安定度を直接的に評価することは不可能である。
出力:電力システムに対する想定故障の安定度評価とエネルギマージン値
次に、本発明の実施の形態に係るBCU分類器IIにおける安定平衡点の判定方法について、図4のフローチャートを参照して説明する。
F(x,y):電力システムの機械系方程式
G(x、y):電力システムの潮流方程式
x,y:電力システムの非線形微分代数方程式の変数である。
H:発電機単位慣性定数(per unit inertia constant)
δ:発電機内部相差角(internal angle)
ω0:システム角周波数(Rated angular velocity)
D:ダンピング係数(Damping Factor)
Tm:機械入力トルク
Te:電気トルク
Dの値を、すべての発電機で、仮想的にシステム角周波数の1から10倍程度と大きくすることで、電力動揺モードの影響を小さくする。この影響をなくすと電力動揺は再現できなくなるが、擬似過渡シミュレーション法の本来の目的であるニュートン法に利用する優良な初期値を高速に求めることができる。
参考文献7:H.D. Chiang and F. F. Wu,”Stability of Nonlinear Systems Described by a Second- Order Vector Differential Equation”, IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS, VOL. 35, NO. 6, JUNE 1988
すなわち、S3において、安定平衡点を算出可能ではないと判断された場合には、電力システムの非線形微分代数方程式の電力システム内に存在する全部の発電機の機械系微分方程式のダンピング係数を実際の電力システムの値よりも大きく設定する(S4)。
H:発電機単位慣性定数(per unit inertia constant)
δ:発電機内部相差角(internal angle)
ω0:システム角周波数(Rated angular velocity)
D:ダンピング係数(Damping Factor)
Tm:機械入力トルク
Te:電気トルク
この発電機の機械系微分方程式は、電力システムの非線形微分代数方程式(式(1))の機械系方程式に作用するものである。
本発明は、システムの安定平衡点を算出する安定平衡点算出装置に利用できる。
Claims (6)
- 電力システム内の発電機の機械系ダンピング係数が前記発電機の実際の機械系ダンピング係数よりも所定の大きさだけ大きく設定された前記電力システムの発電機の機械系微分方程式を含む電力システムの非線形微分代数方程式に擬似過度シミュレーション方法を使用して、前記機械系ダンピング係数が設定された発電機の機械系微分方程式を含む電力システムの非線形微分代数方程式の機械系方程式のノルムを求める手段と、前記電力システムの非線形微分代数方程式には、仮想的な電力システムの外乱の影響が反映された想定故障が変数のパラメータとして反映され、
前記求められたノルムが所定の条件を満たすか否かを判断する手段と、
所定の条件を満たすと判断された場合に、前記所定の条件を満たすと判断された値が求められた際の前記発電機の機械系微分方程式を含む非線形微分代数方程式の変数値を、前記電力システムの非線形微分代数方程式の変数の初期値として設定する手段と、
前記初期値が設定された前記電力システムの非線形微分代数方程式に対してニュートン法を使用して、安定平衡点を判別する手段と
を具備することを特徴とする電力システムの安定平衡点計算装置。 - 前記ダンピング係数は、前記電力システムの角周波数の1倍乃至10倍の範囲内に設定される請求項1記載の電力システムの安定平衡点計算装置。
- 前記所定の条件は、前記求められたノルムが想定故障発生前の健全状態のもとでの前記電力システムの非線形微分代数方程式の機械系方程式の20%以下であり、かつ擬似過度シミュレーション方法の1回当りの繰り返し計算で、ノルムの変化量が2以下の場合である請求項1記載の電力システムの安定平衡点計算装置。
- 前記電力システムの非線形微分代数方程式に対して、ニュートン法を使用して、前記電力システムの安定平衡点を算出可能か否かを判断する手段をさらに具備し、
算出可能ではないと判断された場合に、前記ノルムを求める手段を実行する請求項1記載の電力システムの安定平衡点計算装置。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/US2008/058228 WO2009120190A1 (en) | 2008-03-26 | 2008-03-26 | Stable equilibrium point (sep) calculation apparatus of power system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011516022A true JP2011516022A (ja) | 2011-05-19 |
JP5358668B2 JP5358668B2 (ja) | 2013-12-04 |
Family
ID=41114212
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011501760A Active JP5358668B2 (ja) | 2008-03-26 | 2008-03-26 | 電力システムの安定平衡点算出装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5358668B2 (ja) |
WO (1) | WO2009120190A1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190125025A (ko) * | 2018-04-27 | 2019-11-06 | 주식회사 유앤유 | 개선된 뉴턴-랩슨 기법이 적용된 하수처리공정 모의 장치 및 방법 |
CN111900718A (zh) * | 2020-06-17 | 2020-11-06 | 东南大学 | 基于多级优化追赶变分迭代法的有源配电网动态仿真方法 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102054069B (zh) * | 2009-10-30 | 2014-06-18 | 新思科技(上海)有限公司 | 非线性电路直流工作点的伪瞬态分析方法与装置 |
CN103678785B (zh) * | 2013-11-30 | 2017-03-22 | 许昌开普电器检测研究院 | 一种rtds自定义元件编程封装方法 |
CN109256769B (zh) * | 2018-09-28 | 2021-08-20 | 昆明理工大学 | 一种不确定性电力***暂态稳定评估方法 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0638375A (ja) * | 1992-07-17 | 1994-02-10 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 電力系統監視装置 |
JP2003052126A (ja) * | 2001-05-21 | 2003-02-21 | Abb Res Ltd | 電力ネットワークの安定性予測 |
JP2005057872A (ja) * | 2003-08-04 | 2005-03-03 | Meidensha Corp | 誘導発電機の過渡安定度解析方法 |
JP2005190143A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 大域解探索方法、大域解探索装置、大域解探索プログラムおよび記録媒体 |
JP2005523677A (ja) * | 2002-04-22 | 2005-08-04 | 東京電力株式会社 | 電力系統をオンラインで動的に選別する方法とシステム |
JP2005527034A (ja) * | 2002-05-22 | 2005-09-08 | ビッグウッド テクノロジー,インク. | 大規模離散及び連続最適化問題解法の動的方法 |
JP2005287128A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 電力系統安定度監視システム |
JP2006223093A (ja) * | 2005-02-09 | 2006-08-24 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 実用的な電力系統のオンラインの動的信頼度評価とエネルギマージンの計算とのためのグループベースのbcu法 |
JP2007053836A (ja) * | 2005-08-16 | 2007-03-01 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 臨界故障除去時間算出方法、臨界故障除去時間算出プログラム、及び記録媒体 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5642000A (en) * | 1993-05-03 | 1997-06-24 | Cornell Research Foundation, Inc. | Method for preventing power collapse in electric power systems |
SE517714C2 (sv) * | 2000-05-31 | 2002-07-09 | Abb Ab | Nätvärnssystem för skydd av ett totalt elkraftsystems integritet mot svagt dämpade effektsvängningar, elkraftsystem innefattande ett nätvärn, systemskyddssystemförfarande, systemskyddsterminal, datorprogramprodukt samt datorläsbart medium |
-
2008
- 2008-03-26 WO PCT/US2008/058228 patent/WO2009120190A1/en active Application Filing
- 2008-03-26 JP JP2011501760A patent/JP5358668B2/ja active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0638375A (ja) * | 1992-07-17 | 1994-02-10 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 電力系統監視装置 |
JP2003052126A (ja) * | 2001-05-21 | 2003-02-21 | Abb Res Ltd | 電力ネットワークの安定性予測 |
JP2005523677A (ja) * | 2002-04-22 | 2005-08-04 | 東京電力株式会社 | 電力系統をオンラインで動的に選別する方法とシステム |
JP2005527034A (ja) * | 2002-05-22 | 2005-09-08 | ビッグウッド テクノロジー,インク. | 大規模離散及び連続最適化問題解法の動的方法 |
JP2005057872A (ja) * | 2003-08-04 | 2005-03-03 | Meidensha Corp | 誘導発電機の過渡安定度解析方法 |
JP2005190143A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 大域解探索方法、大域解探索装置、大域解探索プログラムおよび記録媒体 |
JP2005287128A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 電力系統安定度監視システム |
JP2006223093A (ja) * | 2005-02-09 | 2006-08-24 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 実用的な電力系統のオンラインの動的信頼度評価とエネルギマージンの計算とのためのグループベースのbcu法 |
JP2007053836A (ja) * | 2005-08-16 | 2007-03-01 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 臨界故障除去時間算出方法、臨界故障除去時間算出プログラム、及び記録媒体 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190125025A (ko) * | 2018-04-27 | 2019-11-06 | 주식회사 유앤유 | 개선된 뉴턴-랩슨 기법이 적용된 하수처리공정 모의 장치 및 방법 |
KR102070753B1 (ko) | 2018-04-27 | 2020-03-02 | 주식회사 유앤유 | 개선된 뉴턴-랩슨 기법이 적용된 하수처리공정 모의 장치 및 방법 |
CN111900718A (zh) * | 2020-06-17 | 2020-11-06 | 东南大学 | 基于多级优化追赶变分迭代法的有源配电网动态仿真方法 |
CN111900718B (zh) * | 2020-06-17 | 2022-08-09 | 东南大学 | 基于多级优化追赶变分迭代法的有源配电网动态仿真方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2009120190A1 (en) | 2009-10-01 |
JP5358668B2 (ja) | 2013-12-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Bonvin | Control and optimization of batch processes | |
Caccavale | Cooperative manipulators | |
Rewieński et al. | Model order reduction for nonlinear dynamical systems based on trajectory piecewise-linear approximations | |
JP4611908B2 (ja) | 実用的な電力系統のオンラインの動的信頼度評価とエネルギマージンの計算とのためのグループベースのbcu法 | |
JP5358668B2 (ja) | 電力システムの安定平衡点算出装置 | |
Hay et al. | hp-Adaptive time integration based on the BDF for viscous flows | |
Bielecki | Credit risk modeling | |
Oomen | Control for precision mechatronics | |
Annaswamy et al. | Cyber-physical-human systems | |
Varga | Computer-aided control systems design: Introduction and historical overview | |
Dobson | Cascading network failure in power grid blackouts | |
Domínguez-García et al. | Coordination of distributed energy resources for provision of ancillary services: Architectures and algorithms | |
US8326589B2 (en) | Stable equilibrium point (SEP) calculation apparatus of power system | |
Kshatriya et al. | Improving the accuracy of normal form analysis | |
di Bernardo | Controlling collective behavior in complex systems | |
US7962317B1 (en) | Analytic linearization for system design | |
Hay et al. | Time-integration for ALE simulations of fluid–structure interaction problems: stepsize and order selection based on the BDF | |
Watanabe et al. | A numerical method to evaluate power system global stability determined by limit cycle | |
JP4649356B2 (ja) | 消費電力算出プログラム、記録媒体、消費電力算出方法、および消費電力算出装置 | |
Sandberg | Cyber-physical security | |
Skogestad | Control structure selection | |
Alvarado et al. | Avoiding and suppressing oscillations | |
Perez et al. | Control of ship roll motion | |
Powell et al. | Classical frequency-domain design methods | |
de Prada | Control hierarchy of large processing plants: an overview |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110216 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130115 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20130321 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20130328 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130529 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130529 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130806 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130902 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5358668 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |