JP6208799B2 - Hvdcシステムにおけるデータ測定装置およびデータ測定方法 - Google Patents

Hvdcシステムにおけるデータ測定装置およびデータ測定方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6208799B2
JP6208799B2 JP2016076534A JP2016076534A JP6208799B2 JP 6208799 B2 JP6208799 B2 JP 6208799B2 JP 2016076534 A JP2016076534 A JP 2016076534A JP 2016076534 A JP2016076534 A JP 2016076534A JP 6208799 B2 JP6208799 B2 JP 6208799B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
power
measurement
control
time
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2016076534A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2017046567A (ja
Inventor
ウン チェ リ
ウン チェ リ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LS Electric Co Ltd
Original Assignee
LSIS Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LSIS Co Ltd filed Critical LSIS Co Ltd
Publication of JP2017046567A publication Critical patent/JP2017046567A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6208799B2 publication Critical patent/JP6208799B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/36Arrangements for transfer of electric power between ac networks via a high-tension dc link
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R21/00Arrangements for measuring electric power or power factor
    • G01R21/133Arrangements for measuring electric power or power factor by using digital technique
    • G01R21/1333Arrangements for measuring electric power or power factor by using digital technique adapted for special tariff measuring
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/60Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)

Description

本発明は、HVDCシステムにおけるデータ測定装置およびデータ測定方法(APPARATUS AND METHOD OF MEASURING DATA IN HIGH VOLTAGE DIRECT CURRENT SYSTEM)に関し、具体的には、各センサまたは計測器におけるデータ取得時点が異なることによって発生する誤差を減らすことにより制御の精度(正確度)を維持するために、センサまたは計測データに時間情報を付加(表記、付記)するHVDCシステムにおけるデータ測定装置およびデータ測定方法に関するものである。
最近、大規模な海上風力発電団地の増加やスマートグリッドの構築などにより、超高圧直流送電(High Voltage Direct Current:HVDC、以下「HVDC」)の需要が急増している。
HVDCは、発電所で生産される高圧の交流(Alternating Current:AC、以下「AC」)電力を電力変換器を利用して直流(Direct Current:DC、以下「DC」)に変換して送電した後、受電点で交流に再変換して電力を供給する方式である。
このようなHVDC送電方式は、電力損失が少なく、交流に比べて電圧が低いため絶縁が容易であり、また誘導障害も少なくて長距離を安定的に伝送することができ、これによって効率的かつ経済的な電力伝送を可能とし、交流送電の様々な短所を克服することができる。
図1は、HVDC送電方式を概略的に示した図である。
図1を参照すると、HVDCシステム100は、AC network A(以下「A系統」)110とAC network B(以下「B系統」)120との間に設置されて両系統110、120を連携(接続)させる。
HVDCシステム100は、上記両系統110、120のうちのいずれか一系統110、120から受電したAC電力をDCに変換して送電し、DC電力が送電された受電点でAC電力に再変換して他の系統110、120に送電する。
具体的には、HVDCシステム100は、A系統110から受電したAC電力をDCに変換して送電し、DC電力が送電された受電点でAC電力に再変換してB系統120に送電したり、B系統120から受電したAC電力をDCに変換して送電し、DC電力が送電された受電点でAC電力に再変換してA系統110に送電することができる。
A系統110およびB系統120は、それぞれ、HVDCシステム100にAC電力を送電したりHVDCシステム100からAC電力を受電することができる。
ここで、A系統110およびB系統120は、同じ国内のAC電力系統または互いに同じ周波数を使用するAC電力系統であってもよく、実施例に応じて互いに異なる国で使用したり互いに異なる周波数を使用するAC電力系統であってもよい。この場合、HVDCシステム100によって、国間の連携または互いに異なる周波数を使用するAC電力系統間の連携が可能になる。
図2は、従来のHVDCシステムにおける計測データのフローを示した図である。
ACおよびDC測定機器210は、ACデータおよびDCデータを測定する。このために、ACおよびDC測定機器210は、ACデータおよびDCデータを測定する少なくとも一つの計器用変流器(Current Transformer:CT、以下「CT」)および計器用変圧器(Potential Transformer:PT、以下「PT」)を含むことができる。
AC CTは、AC TCが設置されたAC母線の電流を検出(センシング)することによってAC電流を測定する。AC PTは、AC電圧を測定する。また、DCの電流および電圧を測定するためのDC CT、DC VD(Voltage Divider)などが設置されてアナログ状態値を測定する。この場合、DC CTはDC電流を測定し、DC VDはDC電圧を測定する。
変電所自動化システム(Substation Automation System:SAS、以下「SAS」)220は、設備の運転情報を迅速かつ正確に取得する。SAS220は、前述した測定データを基に、ACおよびDCに関する情報、アナログ系列の情報、デジタル系列の情報に分け(分類し)て後述する遠隔端末装置(Remote Terminal Unit:RTU、以下「RTU」)230を通じて上位制御システム240に計測データを伝送する。
RTU230は、SAS220が分類したデータを受信し、これを上位制御システム240に伝送する。
上位制御システム240は、遠隔監視制御システム(Supervisory Control And Data Acquisition:SCADA)やエネルギ管理システム(Energy Management System:EMS)などを含むことができる。上位制御システム240は、伝達されたデータを基に状態推定、電力系統潮流解析および想定事故シミュレーションなどを通じて系統管理を行って制御する。
電力系統の運営(運用)に必要とされる制御を行うためには、入力データを基にした演算が必要である。この場合、演算に使用される入力データは同時に測定されたという仮定のもとに使用されるが、実際、全ての測定データの同期(性)を確保することは実質的に不可能である。
これは、受動型検出(センシング)機器(センサ)を使用して測定したデータが演算部に伝達される過程で発生するいくつかの種類の差のため、時間同期が同時に行われないからである。具体的には、上記差は、検出機器と制御部(演算部)との距離の差による伝達速度(所要時間)の差、各センサ類の機器特性に応じた時間遅延の発生、アナログデータを制御演算に使用可能なデジタルデータに変換するために所要される時間の差などである。
図3は、従来のHVDCシステムにおいてデータの測定時点が同期しない(非同期性を有する)ことを説明するための図である。
図3では、取得される4種類のアナログ情報、つまりAC電流310、DC電流320、AC電圧330およびDC電圧340を基にHVDCシステムが制御演算を行う場合を仮定する。
制御演算時点は、制御のために演算を行う時点である。図3では、点線にて示されているA時点でHVDCシステムが演算を行う。A時点で演算を行う場合、HVDCシステムは、A時点で取得された4種類のアナログ情報に基づいて制御演算を行うことになるだろう。
この場合、演算に使用される上記4種類のアナログ情報のそれぞれの測定時点が矢印にて示されている。図3を参照すると、AC電流310、DC電流320、AC電圧330およびDC電圧340のそれぞれにおいて、矢印に対応する時点が全部異なる。
即ち、HVDCシステムは制御演算時点Aにおいて該当時点で取得した4種類のアナログ情報に基づいて制御演算を行うが、A時点でHVDCシステムが取得したアナログ情報のそれぞれの測定時点は全部異なる。つまり、4種類のアナログ情報のそれぞれの測定時点は同期していない(同期化されない)。
これは、先述したように、検出機器と制御部との距離の差による伝達速度(所要時間)の差、各センサ類の機器特性に応じた時間遅延の発生、アナログデータを制御演算に使用可能なデジタルデータに変換するために所要される時間の差などの理由に起因する。
したがって、これらの測定時点が同期していないデータを使用して演算を行う場合、各データの測定時間がそれぞれ異なり、これによって発生するAC電流、DC電流、AC電圧の差および誤差によって、最終的な制御演算結果に誤りが発生しうる。
このように、システムが演算を行う時点で収集(集合)されたデータは、収集されたデータ間で測定時間差が発生し、これにより演算を行う場合、誤差が発生して制御の精度が低下し、さらには第2、第3の補正のための制御が伴わなければならない。この場合、制御の対象値は収束(収斂)せず継続的に振動し、最悪の状況では上記値が発散する虞がある。
本発明では、同一時点で制御演算のために取得されるデータのそれぞれの実際の測定時点が異なることによって発生する誤差を減らすことにより制御の精度を維持するために、センサにおけるデータ取得時点を測定値と共にタグ付けし(タグとして付け、タグし)、データ取得時点がタグ付けされた測定値を基に演算を行って最大限(できる限り)同一時点のデータを使用して制御することができるHVDCシステムにおけるデータ測定装置およびデータ測定方法を提供する。
本発明で成そう(解決しよう)とする技術的課題は、上述した技術的課題に制限されるものではなく、言及されていない他の技術的課題は、以下の記載から提案される実施例が属する技術分野における通常の知識を有する者に明確に理解されるはずである。
本発明の一実施例に係るHVDCシステムにおけるデータ測定装置は、複数の電力関連データを測定する電力測定部と、複数の電力関連データのそれぞれを測定した測定時刻を判断して複数の電力関連データのうち測定時刻が同一である電力関連データに基づいて制御を行う制御部と、を有する。
また、本発明の一実施例に係るHVDCシステムにおけるデータ測定方法は、複数の電力関連データを測定するステップと、複数の電力関連データのそれぞれを測定した測定時刻を判断するステップと、複数の電力関連データのうち測定時刻が同一である電力関連データに基づいて制御を行うステップと、を有する。
本発明に係る実施例によれば、センサにおける取得時点が測定値と共にタグ付けされて制御システムまたは上位システムに伝達されることによって、演算の際に最大限測定時点を同期させて入力データを使用することにより、演算結果である制御の信頼度および精度を向上させることができる。また、獲得されたデータにタグ付けされた時間情報を使用して、事故時点または特定状況におけるシステムおよび電力系統の正確な状態および状況判断を行うことができる。
さらに、人工衛星によって同期化されたデータを基に、現在電力系統に対する正確なスナップショットが得られるだけではなく、既存の測定データに基づいて演算を行う場合よりも優れた精度(正確性)を有することができるため、制御の信頼度が向上する。
HVDC送電方式を概略的に示した図である。 従来のHVDCシステムにおける計測データのフローを示した図である。 従来のHVDCシステムにおいてデータ測定時点が同期しないことを説明するための図である。 本発明の一実施例に係るHVDCシステムにおけるデータ測定装置の構成を示した図である。 本発明の他の実施例に係るHVDCシステムにおけるデータ測定装置の構成を示した図である。 本発明の一実施例に係るHVDCシステムにおけるデータ測定装置が記憶(貯蔵)するデータベースを示した図である。 本発明の一実施例に係るHVDCシステムにおけるデータ測定装置が行う制御演算を説明するための図である。 本発明の一実施例に係るHVDCシステムにおけるデータ測定方法を示した図である。 本発明の他の実施例に係るHVDCシステムにおけるデータ測定方法を示した図である。
以下、本発明の具体的な実施例を図面を参照して詳しく説明する。しかし、本発明の技術的思想が以下の実施例に制限されるものではなく、さらなる構成要素の追加、変更、削除などにより退歩的な他の発明や本発明の技術的思想の範囲内に含まれる他の実施例を容易に提案することができる。
本発明において用いられる用語は、可能な限り現在該当技術に関して広く用いられている一般的な用語を選択しているが、特定の場合は出願人が任意に選定した用語もあり、この場合は該当する発明の説明部分でその意味を詳しく記載しているので、単なる用語の名称ではなく用語が有する意味で本発明を把握すべきであることを明らかにしておく。なお、以下の説明において、用語「含む」は、列挙されたもの以外の構成要素または段階の存在を排除するものではない。
図4は、本発明の一実施例に係るHVDCシステムにおけるデータ測定装置の構成を示した図である。
本発明の一実施例に係るHVDCシステムにおけるデータ測定装置400は、HVDCシステム(図示せず)に使用することができ、この場合、HVDCシステム(図示せず)の制御のための電力関連データを測定する。しかし、これに限定されるものではなく、上記データ測定装置400は、時間情報がタグ付けされたデータを使用できるSASおよびSCADAなどの自動化システムおよび監視制御システム、多数のシステムが連携したEMSなどのように、広範囲な上位監視制御システムを含むあらゆる種類の運営および制御システムに使用することができる。
さらに、上記データ測定装置400は、変圧器のTAP調節などデータ値が急速な変化の様相を呈する(急激に変化する)システムの演算および制御に使用することができる。
本発明の一実施例に係るHVDCシステムにおけるデータ測定装置400は、電力測定部410と制御部420とを含むことができる。
電力測定部410は、複数の電力関連データを測定する。
電力関連データは、HVDCシステム(図示せず)で制御する電力に関する全てのデータとして、測定データの種類、測定値、測定時間、データ変換完了時点、周期的信号であるか否か、状態変化信号があるか否かなどの情報を含むことができる。これについては図6で後述する。
また、電力測定部410は、接点センサを含んでスイッチのon/off状態および変圧器オイルの温度、TAP位置などのデジタル状態値を測定することができる。
一実施例によれば、上記複数の電力関連データは、AC電流、AC電圧、DC電流およびDC電圧の測定値を含むことができる。
このために、電力測定部410は、AC電流およびAC電圧を含むAC電力を測定するAC測定部412と、DC電流およびDC電圧を含むDC電力を測定するDC測定部414と、を含むことができる。
この場合、AC測定部412は、AC PMU(Power Management Unit)および AC IED (Intelligent Electric Device)などのセンサを含むことができ、DC測定部414は、DC PMUおよびDC IEDなどのセンサを含むことができる。
しかし、これに限定されるものではなく、上記電力測定部410は、HVDCシステム(図示せず)または他の運営および制御システム(図示せず)の規模(大きさ)および方式に応じて、電流または電圧を検出するための様々な方式または様々な数のセンサを含むことができる。
制御部420は、電力測定部410と連結(接続)されたり通信を行うことによって、上記電力測定部410が複数の電力関連データを測定するように制御し、上記電力測定部410により測定された複数の電力関連データに関する情報を受信する。
制御部420は、複数の電力関連データのそれぞれを測定した測定時刻を判断して、上記複数の電力関連データのうち上記測定時刻が同一である電力関連データに基づいて制御を行う。
この場合、制御部420が行う制御は、電力関連データに基づいたあらゆる種類の制御を含むことができる。具体的には、制御部420は、電力関連データに基づいて遮断器を含むスイッチング機器の動作を制御したり、送電電力量を増加または減少させる電力制御を行ったり、DC電圧およびAC電圧を制御する機能を行うことができる。
一方、本実施例によれば、制御部420はHVDCシステムにおけるデータ測定装置に含まれるが、他の実施例によれば、上記制御部420をデータ測定装置の外部で具現することもできる。この場合、制御部420は、HVDCシステムの内部の制御器(機)の形態として具現することができ、データ測定装置の制御を含んでHVDCシステムを全般的に制御することができる。
一実施例によれば、制御部420は、測定時刻が同一である電力関連データをACまたはDCに関するデータ、アナログまたはデジタル系列のデータに分類して、データ測定装置400の上位制御システムに伝送することができる。
HVDCシステム(図示せず)の上位制御システムに該当するSCADA(図示せず)およびEMS(図示せず)は、伝達されたデータを基に状態推定、電力系統潮流解析および想定事故シミュレーションなどを通じて電力系統管理を行って制御することができる。
制御部420は、測定された複数の電力関連データに時間情報を付加(表記、付記)するように電力測定部410を制御することができる。上記時間情報は、データ測定時間、制御演算データへの変換時点など測定時間に関するあらゆる種類の情報を含むことができる。
具体的には、制御部420は、HVDCシステム(図示せず)の主要設備で測定されたON/OFF、電流、電圧、流量などの計測値に時間情報をタグ付けするようにすることによって、変換所の制御および上位制御システムにおける使用が容易となるように構成することができる。
一実施例によれば、制御部420は、複数の電力関連データのそれぞれに測定時刻に関する情報をタグ付けするように電力測定部410を制御することができる。
他の実施例によれば、制御部420は、センサまたは計測機器から時間情報がタグ付けされた複数の電力関連データを獲得するように電力測定部410を制御することができる。
図5は、本願発明の他の実施例に係るHVDCシステムにおけるデータ測定装置の構成を示した図である。
本発明の他の実施例に係るHVDCシステム(図示せず)におけるデータ測定装置500は、電力測定部510、制御部520、信号伝達および変換部530、ならびに記憶(メモリ)部540を含むことができる。
上記電力測定部510および制御部520は、図4で説明した電力測定部410および制御部420の構成および動作と類似する。したがって、以下では重複する内容は省略し、前述した内容と異なる構成および動作についてのみ説明する。
電力測定部510は、AC測定部512およびDC測定部514を含むことができる。
AC測定部512は、AC電流およびAC電圧を含むAC電力を測定することができる。DC測定部514は、DC電流およびDC電圧を含むDC電力を測定することができる。この場合、上記AC測定部512およびDC測定部514は、能動型センサおよび/または受動型センサを有する(からなる)ことができる。
能動型センサであるか、受動型センサであるかは、センサの作動方式によって区分される。
能動型センサである場合、測定の際、センサが一定量のプロセス(つまり、電圧、電流、熱刺激、またはその他のエネルギ)を測定対象に与えて、この際に発生する一定量の反応量またはエネルギを検出してセンサに作用させる。
受動型センサである場合、測定される対象から発生する物理的信号またはエネルギをセンサが感知する。
能動型センサの場合、測定時間を測定できる一定量のプロセスを測定対象に与えて測定時間を把握できるので、時間情報を複数の電力関連データにタグ付けすることが可能である。
しかし、受動型センサの場合、測定される対象から発生する電流または電圧値を感知するだけであるため、実際の測定時点ではなく取得される時点だけ分かり、このため、測定された複数の電力関連データに測定時間情報をタグ付けすることが不可能である。したがって、受動型センサの場合、制御演算データへの変換が完了した時点から実際の測定時刻を推測(予測)する。具体的には、制御演算データへの変換が完了した時点から予め測定された信号伝達および変換に所要される時間を減算することにより、実際の測定時刻を推測することができる。この際、信号伝達および変換に所要される時間は、受動型センサおよび変換機器の仕様書(specification)に明示された仕様を基準とし、仕様書に記載されていない場合はセンサおよび機器の特性試験の結果を基準として算定することができる。
一方、電力測定部510は、GPS信号を受信するGPS信号受信部516をさらに含み、上記GPS信号受信部516により受信された上記GPS信号に基づいて測定時刻を判断することができる。この場合、上記GPS信号受信部516は、人工衛星から情報を受けて多数の装置またはシステムに分配するGPS信号ラインに連結できる。
制御部520は、複数の電力関連データのそれぞれの測定時刻を判断できない場合、制御演算データへの変換が完了した時点から測定時刻を推測することができる。この場合、実際の測定時刻は、信号処理および信号伝達時間、機器特性などを反映して計算することができる。
例えば、上記電力測定部510が含むAC測定部512またはDC測定部514が受動型センサである場合、先述したように、測定された複数の電力関連データに測定時間情報をタグ付けすることが不可能である。この場合、制御部520は、制御演算データへの変換が完了した時点から実際の測定時刻を推測する。
信号伝達および変換部530は、複数の電力関連データを制御を行うための制御演算データに変換して、これを制御部520に伝達する。
記憶部540は、複数の電力関連データとそれぞれの実際の測定時刻とを対応付けて記憶(貯蔵)する。上記記憶部540は、RAM(Random Access Memory)、 SDRAM(Synchronous Dynamic RAM)などデータを読み書きできるあらゆる形態の記憶装置によって具現することができる。
図6は、本発明の一実施例に係るHVDCシステムにおけるデータ測定装置が記憶するデータベースを示した図である。
センサまたは計測機器から獲得された時間情報がタグ付けされたデータ、センサまたは計測機器から獲得して電力測定部410、510が測定時刻に関する情報をタグ付けした電力関連データは、図6に示されたデータベースに記憶することができる。
電力測定部410、510で取得されたデータは、図6に示されたデータベースに記憶される。上記データベースは、時間情報がタグ付けされた電力関連データを複数含み、図5で説明した記憶部540に記憶することができる。
測定データの種類610は、データのタイプ(類型)に関するものとして、AC電圧、AC電流、DC電圧、DC電流、TAP position(TAP位置)、遮断器の状態などの情報を含むことができる。
遮断器の状態は、遮断器がどう動作しているかに関する情報を示す。つまり、OPEN状態であるか、CLOSED状態であるか、または、事故や制御信号によって停止(trip)された状態であるか、などの情報を知らせる。
TAP Positionは、TAP装置が現在どの位置(段階)にあるかに関する情報を示す。上記TAP装置は変圧器の1次側電圧および2次側電圧の変動による電圧の調整のために作られた装置である。
測定値620は、上記測定データの種類のそれぞれを測定した値である。
測定時間630は、上記測定データの種類610のそれぞれが測定された時刻である。
データ変換完了時点640は、測定データの種類のそれぞれが制御のために制御演算データに変換される場合、この変換を完了した時刻である。
周期的信号650は、上記測定データの種類のそれぞれが周期的に繰り返されるか否かに関する事項である。
状態変化信号660は、他の状態への転換や現在の状態に対する変更があるか否かに関する事項である。
図6を参照すると、項目(no.)5に記憶されているデータはDC電流に関する情報であり、該当DC電流の測定値は75である。この場合、上記測定値は、15時25分20秒に測定されて15時25分25秒に制御演算データへの変換が完了した。DC電流は周期的信号に該当せず、状態変化信号に該当する。
先述したが、この場合、上記測定時間15時25分20秒は、実際に測定した時間または制御演算データへの変換が完了した時点から推測された推定値である。
本発明において、制御演算に入力として使用されるデータは、1次的に測定時刻を基準に採択(選択)されて使用することができる。各測定値は、先述したAC PMU、AC IEDおよびDC IEDなどのセンサから取得される。
受動型センサから取得された測定データの場合、測定時間に関するデータを含むことができないため、データ変換完了時点だけ付加(表記、付記)される。したがって、この場合、制御部420、520は、信号伝達および変換部530でシステムエンジニアリングおよび試験を通じて獲得した信号伝達時間および機器特性を反映して予想測定時間を推測および記録し、制御部420、520におけるデータ選定に使用されるようにする。
図7は、本発明の一実施例に係るHVDCシステムにおけるデータ測定装置が行う制御演算を説明するための図である。
図7において左上段の表は、電流センサにより計測されたデータを示す。表において、データ(DATA)に関する列は、測定されるデータの種類が電流データであることを示し、検出(センシング)時間に関する列は、上記電流データが測定された時刻を示し、Value(値)に関する列は、該当測定時刻における電流の測定値を示す。この場合、第4行701を参照すると、1時間0分10秒に測定した電流値は103となる。
右上段の表は、遮断器内部のセンサにより計測された遮断器の動作状態のデータを示す。表においてデータに関する列は、測定されるデータの種類が遮断器の状態であることを示し、検出時間に関する列は、上記データが測定された時刻を示し、Valueに関する列は、該当測定時刻における遮断器の状態を示す。この場合、第3行702を参照すると、1時間0分10秒に測定した遮断器の状態はONである。
左下段の表は、変圧器油温センサにより計測された油温データを示す。油温とは、変圧器内部のオイルの温度をいう。油温データは冷却に必要なファン(fan)駆動の基準として使用され、高すぎる場合はシステムを停止させる。
表においてデータに関する列は、測定されるデータの種類が油温であることを示し、検出時間に関する列は、上記油温データが測定された時刻を示し、Valueに関する列は、該当測定時刻における油温の測定値を示す。この場合、第7行703を参照すると、1時間0分10秒に測定した油温値は322である。
右下段の表は、電圧センサにより計測された電圧データを示す。表においてデータに関する列は、測定されるデータの種類が電圧であることを示し、検出時間に関する列は、上記電圧データが測定された時刻を示し、Valueに関する列は、該当測定時刻における電圧の測定値を示す。この場合、第3行704を参照すると、1時間0分10秒に測定した電圧値は199である。
これらの表に示されたデータは、HVDCシステムにおける制御演算に使用することができる。この場合、それぞれの計測データは、図6に示されたデータベースの形態として記憶することができる。一実施例として、上記計測データは、HVDCシステムの制御器内部のデータサーバに記憶することができる。
HVDCシステムに含まれる多数のsub systemおよび制御器は、同一の実行(遂行)周期を有していない。したがって、同一の測定時点のデータを使用するために、時間情報を確認および収集して使用する。具体的には、上記各表において検出時間が同一であるデータ701、702、703、704を選択して制御演算に使用することができる。例えば、1:00:15に演算を行うシステムの場合、同一時点である1:00:10に測定されたデータを使用して演算することによって、制御の精度を上げることができる。
図8は、本発明の一実施例に係るHVDCシステムにおけるデータ測定方法を示した図である。
HVDCシステムは、複数の電力関連データを測定する(S801)。一実施例によれば、上記複数の電力関連データはAC電流、AC電圧、DC電流およびDC電圧に関する測定値を含むことができる。
HVDCシステムは、上記複数の電力関連データのそれぞれを測定した測定時刻を判断する(S802)。一実施例によれば、HVDCシステムは複数の電力関連データのそれぞれに測定時刻に関する情報をタグ付けすることができる。他の実施例によれば、HVDCシステムは複数の電力関連データにタグ付けされた測定時刻に関する情報からそれぞれの測定時刻を判断することができる。
HVDCシステムは、上記複数の電力関連データのうち上記測定時刻が同一である電力関連データに基づいて制御を行う(S803)。
図9は、本発明の他の実施例に係るHVDCシステムにおけるデータ測定方法を示した図である。
HVDCシステムは、複数の電力関連データを測定する(S901)。
HVDCシステムは、上記複数の電力関連データのそれぞれを測定した測定時刻を判断する(S902)。
HVDCシステムは、上記測定時刻をタグ付けできない電力関連データが存在するかを判断する(S903)。
上記測定時刻をタグ付けできない電力関連データが存在する場合(S903−YES)、HVDCシステムは、該当電力関連データの制御演算データへの変換を完了した時点から測定時刻を推測する(S904)。
一方、上記測定時刻をタグ付けできない電力関連データが存在しない場合(S903−NO)、HVDCシステムは上記複数の電力関連データのうち上記測定時刻が同一である電力関連データに基づいて制御を行う(S905)。
以上、実施例を中心に説明したが、これは単なる例示であり、本発明を限定するものでなく、本発明が属する分野における通常の知識を有する者であれば本実施例の本質的な特性を逸脱しない範囲内で以上に例示されていない多様な変形と応用が可能であることが分かる。例えば、実施例に具体的に示された各構成要素は変形して実施することができる。そして、このような変形と応用に係る差異点は添付した特許請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解析されるべきである。
100 HVDCシステム
110 AC network A
120 AC network B
210 ACおよびDC測定機器
220 SAS
230 RTU
240 上位制御システム
310 AC電流
320 DC電流
330 AC電圧
340 DC電圧
400、500 データ測定装置
410、510 電力測定部
412、512 AC測定部
414、514 DC測定部
516 GPS信号受信部
420、520 制御部
530 信号伝達および変換部
540 記憶部
610 測定データの種類
620 測定値
630 測定時間
640 データ変換完了時点
650 周期的信号
660 状態変化信号

Claims (12)

  1. HVDCシステムにおけるデータ測定装置において、
    複数の電力関連データを測定する電力測定部と、
    前記複数の電力関連データのそれぞれを測定した測定時刻を判断して前記複数の電力関連データのうち前記測定時刻が同一である電力関連データに基づいて制御を行う制御部と、
    前記複数の電力関連データを前記制御を行うための制御演算データに変換して前記制御部に伝達する信号伝達および変換部と、を有し、
    前記制御部は、前記測定時刻を判断できない場合、前記制御演算データへの変換が完了した時点から前記測定時刻を推測する、データ測定装置。
  2. 前記制御部により行われる前記制御は、遮断器を有するスイッチング機器の動作制御、送電電力量を増加もしくは減少させる電力制御ならびにDCおよびACの電圧を制御する電圧制御のうち少なくとも一つを有する、請求項1に記載のデータ測定装置。
  3. 前記制御部は、前記複数の電力関連データのそれぞれに前記測定時刻に関する情報をタグ付けするように前記電力測定部を制御する、請求項1に記載のデータ測定装置。
  4. 前記制御部は、前記制御演算データへの変換が完了した時点から予め測定された信号伝達および変換に所要される時間を減算することにより前記測定時刻を推測する、請求項に記載のデータ測定装置。
  5. 前記複数の電力関連データとそれぞれの前記測定時刻とを対応付けて記憶する記憶部をさらに有する、請求項1に記載のデータ測定装置。
  6. 前記複数の電力関連データは、AC電流、AC電圧、DC電流、DC電圧、遮断器の状態およびTAP位置に関する測定値のうち少なくとも一つ以上を有する、請求項1に記載のデータ測定装置。
  7. 前記電力測定部は、
    AC電流とAC電圧とを有するAC電力を測定するAC測定部と、
    DC電流とDC電圧とを有するDC電力を測定するDC測定部と、を有する、請求項1に記載のデータ測定装置。
  8. 前記電力測定部は、
    GPS信号を受信するGPS信号受信部を有し、前記GPS信号受信部により受信された前記GPS信号に基づいて前記測定時刻を判断する、請求項1に記載のデータ測定装置。
  9. HVDCシステムにおけるデータ測定方法において、
    複数の電力関連データを測定するステップと、
    前記複数の電力関連データのそれぞれを測定した測定時刻を判断するステップと、
    前記複数の電力関連データのうち前記測定時刻が同一である電力関連データに基づいて制御を行うステップと
    前記複数の電力関連データを前記制御を行うための制御演算データに変換するステップと、
    前記測定時刻を判断できない場合、前記制御演算データへの変換が完了した時点から前記測定時刻を推測するステップと、を有する、データ測定方法。
  10. 前記制御は、遮断器を有するスイッチング機器の動作制御、送電電力量を増加もしくは減少させる電力制御ならびにDCおよびACの電圧を制御する電圧制御のうち少なくとも一つを有する、請求項に記載のデータ測定方法。
  11. 前記複数の電力関連データのそれぞれに前記測定時刻に関する情報をタグ付けする、請求項に記載のデータ測定方法。
  12. 前記制御演算データへの変換が完了した時点から予め測定された信号変換に所要される時間を減算することにより前記測定時刻を推測する、請求項に記載のデータ測定方法。
JP2016076534A 2015-08-27 2016-04-06 Hvdcシステムにおけるデータ測定装置およびデータ測定方法 Expired - Fee Related JP6208799B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2015-0121142 2015-08-27
KR1020150121142A KR102011330B1 (ko) 2015-08-27 2015-08-27 Hvdc 시스템에서의 데이터측정장치 및 데이터측정방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017046567A JP2017046567A (ja) 2017-03-02
JP6208799B2 true JP6208799B2 (ja) 2017-10-04

Family

ID=55587058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016076534A Expired - Fee Related JP6208799B2 (ja) 2015-08-27 2016-04-06 Hvdcシステムにおけるデータ測定装置およびデータ測定方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10305284B2 (ja)
EP (1) EP3136535A1 (ja)
JP (1) JP6208799B2 (ja)
KR (1) KR102011330B1 (ja)
CN (1) CN106483398A (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108375696A (zh) * 2018-03-26 2018-08-07 珠海格力电器股份有限公司 电能监测装置和方法、电能表
EP4096047A1 (de) * 2021-05-27 2022-11-30 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Elektrische einrichtung sowie verfahren zum betreiben der elektrischen einrichtung

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE514826C2 (sv) 1994-10-13 2001-04-30 Abb Ab Förfarande och anordning för styrning av en seriekompenserad strömriktarstation
JPH09200957A (ja) 1996-01-22 1997-07-31 Tokyo Electric Power Co Inc:The 交直変換器の制御装置
JP3496864B2 (ja) 1997-07-01 2004-02-16 株式会社日立製作所 ハイブリッド直流送電システムとその制御装置
JP3700386B2 (ja) * 1998-04-15 2005-09-28 株式会社日立製作所 エネルギー・電力融通システム
JP4926752B2 (ja) 2007-02-23 2012-05-09 三菱電機株式会社 分散計測システムおよびその方法
JP5033683B2 (ja) 2008-03-13 2012-09-26 株式会社日立製作所 電力変換器の制御装置
WO2011015247A1 (en) 2009-08-06 2011-02-10 Abb Research Ltd Power or voltage oscillation damping in a power transmission system
EP2312719B1 (en) * 2009-10-16 2012-08-01 ABB Research Ltd. Investigating timing reliability in relation to control of a power transmission system
US20110130982A1 (en) * 2009-11-30 2011-06-02 International Business Machines Corporation Monitoring System for Power Grid Distributed Power Generation Devices
KR101171027B1 (ko) * 2011-09-20 2012-08-08 김일동 온라인 전기회로 정수 측정에 의한 전력설비 상태감시 시스템 및 방법
KR101367467B1 (ko) 2011-11-17 2014-02-27 한양대학교 산학협력단 Btb 정지형 무효전력 보상장치의 제어장치 및 제어방법
GB2497969B (en) 2011-12-23 2018-08-29 Reinhausen Maschf Scheubeck Switching control system signalling techniques
KR101494840B1 (ko) 2012-09-17 2015-02-25 한국전력공사 전력계통의 운영 손실을 최소화하는 hvdc제어 시스템 및 그 방법
US9872719B2 (en) 2013-07-24 2018-01-23 Covidien Lp Systems and methods for generating electrosurgical energy using a multistage power converter
KR101798689B1 (ko) 2013-12-05 2017-11-16 엘에스산전 주식회사 계기용 변류기를 포함하는 전원 장치 및 계기용 변류기의 보상 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR102011330B1 (ko) 2019-08-16
EP3136535A1 (en) 2017-03-01
KR20170025148A (ko) 2017-03-08
US20170063091A1 (en) 2017-03-02
CN106483398A (zh) 2017-03-08
JP2017046567A (ja) 2017-03-02
US10305284B2 (en) 2019-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yao et al. A fast load control system based on mobile distribution-level phasor measurement unit
US10305932B2 (en) System and method for detecting false data injection in electrical substations
Von Meier et al. Precision micro-synchrophasors for distribution systems: A summary of applications
US10628896B2 (en) System stability monitoring device and system stability monitoring system
US20150089027A1 (en) Selection and display of polled and streamed electric power system measurements
von Meier et al. Every moment counts: synchrophasors for distribution networks with variable resources
JP6255251B2 (ja) 太陽光発電装置の出力推定方法および装置並びにこれを用いた電力系統監視装置
JP6385292B2 (ja) 発電出力の推定方法、推定装置、及び推定プログラム
Atanackovic et al. First steps to wide area control
JP6208799B2 (ja) Hvdcシステムにおけるデータ測定装置およびデータ測定方法
Stewart et al. Phasor Measurements for DistributionSystem Applications
US10348090B2 (en) Method of determining a condition of an electrical power network and apparatus therefor
Oerter et al. Experience with first smart, autonomous LV-grids in Germany
Maslennikov et al. Implementation of ROSE for on-line voltage stability analysis at ISO New England
US11315083B2 (en) Asset management method for substation
Xia et al. Enhanced state estimator incorporating adaptive underfrequency load shedding under contingencies via the alternating optimization method
Sanz et al. Experimental design for a large power system vulnerability estimation
Singh et al. Distributed health monitoring system for control in smart grid network
Eichler et al. Composite Approach for the Early Detection, Assessment, and Visualization of the Risk of Instability in the Control of Smart Transmission Grids
Boricic et al. Comprehensive Review of Short-Term Voltage Stability Evaluation Methods in Modern Power Systems. Energies 2021, 14, 4076
Kumar et al. Overview of power angle monitoring for power system operation
Martínez-Parrales et al. A wide-area nodal frequency estimation and tracking approach
Xie et al. Multi-Vibration Sensor Fusion of Flexible DC Converter Transformer Based on Adaptive Extended Kalman Filter
Vallapu et al. Detection and location of faults in wide area systems utilizing event-based communication scheduling
Logic Synchrophasor Measurements

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170228

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170525

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: 20170808

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170907

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6208799

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees