JPS61270780A - 電力系統シミユレ−シヨン方式 - Google Patents

電力系統シミユレ−シヨン方式

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JPS61270780A
JPS61270780A JP60111839A JP11183985A JPS61270780A JP S61270780 A JPS61270780 A JP S61270780A JP 60111839 A JP60111839 A JP 60111839A JP 11183985 A JP11183985 A JP 11183985A JP S61270780 A JPS61270780 A JP S61270780A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、制御所員の系統操作技術・技能の維持、向
上を図るための訓練装置に適用する電力系統シミュレー
ション方式に関するものである。
〔従来0技術〕 帛4因は従来の電力系統シミュレーション方式の処理概
念図であ)、図において、1はCRT装置、2は事故シ
ーケンスデータファイル、3はSV状変データファイル
であシ、かかるシミュレーション方式では後述するよう
に、訓練準備段階では過渡安定度計算のステップ■を実
行し、訓練実行段階では周波数・潮流計算のステップ■
を実行する。
次に動作について説明する。
まず、訓練準備段階において、トレーナはCR7画面1
において、電力系統における故障発生時刻、故障点、故
障種別さらにはこれらの系統故障により動作すると考え
られる主保護リレーあるいは後備保護リレーなどの動作
リレーと、その動作リレーにより)リップ動作するしゃ
断器(CB)とに関する各種データを、ライトペンを用
いて設定する。
設定された上記データは、事故シーケンスデータファイ
ル2に記憶され、また上記各動作リレーとしゃ断器(C
B)に関するデータについては、SV状変データファイ
ル4にも保存される。
続いて、脱111i11.ル−の動作判定を行うのであ
るが、これはトレーナによシ正しく設定する事が困難な
ため、事故シーケンスデータファイル2を入力データと
して、過渡安定度計算プログラムを実行しくステップ■
)、その判定結果として、動作SOリレーとトリップC
Bの状態をSV状変データファイルに記憶する。
過渡安定度計算が打切夛時間に達した時点で、トレーナ
の指示によシ、SV状変データファイルの内容を時系列
順に並べ換える。以上で、訓練準備段階は終了する。
次に、訓練実行段階では、SV状変データファイル3か
らしゃ断器(CB)の状態変化を時系列順に取出しなが
ら、潮流計算と周波数計算プログラムを実行しくステッ
プ■)、過負荷リレー、周波数低下リレーあるいは電圧
・無効電力制御装置の動作を模擬することによシ、電力
系統のリアルタイムシミュレーションヲ行う。このリア
ルタイムシミュレーションの詳細を、第5図のフロー図
に従って以下に説明する。このリアルタイムシミュレー
ションの全体的動作としては、T秒毎に周波数計算と潮
流計算を連絡して行い、さらに周波数計算は21秒のき
ざみでn(=T/ΔT)回連続して行う。
つまシ、周波数計算tΔT秒きざみでn(=T/ΔT)
回繰返し、その時点の潮流計算を1口実行し、全ての処
理を実時間のT秒で行って、リアルタイムシミュレーシ
ョンを実現している。なお、通常は、潮流計算と周波数
計算を、別々の計算機で分担処理してリアルタイムシミ
ュレーション管実現している。
詳細な動作は、まず当該時刻のSV状変データファイル
3からSV状変データを取出し、開閉器   1状態の
変化の有無を判定しくステップ■)、変化が有る場合に
は、系統分離計算を実行して、分離系統の判定、系統の
アドミタンス行列の修正、分離系統の系統容量や合計慣
性容i1などの計算を行う(ステップ■)。続いて、こ
の系統分離計算の終了後に、潮流計算を実行する(ステ
ップ■)。
一方、ステップ■で変化が無いと判定された場合には、
負荷しf断などによる母線の有効電力の不連続変化の有
無をチェックしくステップ■)、変化がない場合には潮
流計算の終了と同様に各分離系統毎の系統周波数計算を
実行しくステップ■)、続いて系統周波数に応動するリ
レーの動作模擬を行い(ステップ■)、これらの処理t
−n回(T/JT)繰9返す。なお、ステップ■におい
て不連続変化が有ると判定された場合は、ステップ■の
処理を実行する。
次に上記処理全繰返した場合には、その時点の潮流計算
f:実行しくス゛テップ■)、さらに系統電圧、送電線
潮流などに応動する過負荷リレーあるいは電圧・無効電
力制御装置の動作模擬を実行しくステップ@l)、最後
に、1サイクルT秒の同期を取るためのリアルタイム同
期の処理(dela)’)t’実行シ(ステップ@)、
T秒間のシミュレーションが完了する。続いて次のサイ
クルのシミュレーションに入る。
T秒は通常3〜5秒程度であシ、ΔTは0.25秒程度
となる。
T秒は実際の給電自動化システムの情報更新周期から決
められているものであ)、この性能を満足するシミュレ
ーション金リアルタイムシミュレーションと定義してい
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の電力系統シミュレーションは以上の様であるので
、主保護・後備保護リレーの動作模擬をトレーナの設定
という形式で行う必要があシ、訓練実行中にトレーナが
誤操作にょシ接地設定をしたシ事故設備のしゃ断器を投
入したシした場合には、再び系統故障となることがあシ
、主保護・後備保護リレーの動作を模擬できないという
問題点があった。
この発明は上記のような問題点1km消するためになさ
れたもので、系統故障発生時の主保護・後備保護リレー
の動作模擬を自動的に処理してしや断器状態の自動判定
を行うと共に、トレーナの誤操作によシ再び系統故障に
至った場合にも、実系統と同じように、電力系統の動き
をシミュレーションできる電力系統シミュレーション方
式を得ることを目的とする。 、 〔問題点を解決するための手段〕 この発明に係る電力系統のシミュレーション方式は、主
保護・後備保護リレーの動作模擬を、安定度計算をベー
スにして行い、その計算結果を周波数・潮流計算に反映
して、リアルタイムシミュレーションを実現したもので
ある。
〔作用〕
この発明における電力系統のシミュレーション方式は、
安定度計算をペースにして、主保護・後備保護リレーの
動作模擬を自動的に処理し、トレーナの訓練準備段階に
おける手動設定を不要にすると共に、訓練実行中のトレ
ーナによる誤操作にもとづいて、再故障に至った場合の
訓練を、実系統と同じように行うことができるようにす
る。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
w、1図において、1はCRT装置、2は事故シーケン
スデータファイル、3はSV状変データファイルであシ
、この発明のシミュレーション方式でも、過渡安定度計
算のステップ■と潮流・周波数計算のステップ■とを実
行する。
第2図は系統の故障の有無、過渡安定度計算および潮流
・周波数計算の動作状況を示す説明図である。
次に上記実施例の動作t−餓3図(a) 、 (b)の
フロー図に従って具体的に説明する。
まず、訓練準備段階において、トレーナはCRT装置1
の画面において電力系統における故障発生時刻、故障点
、故障種別をライトペンを用いて設定する。設定された
上記データは事故シーケンスデータファイル2に記憶さ
れる。続いて、脱調りi( レーを含む主保護・後備保護リレーの動作判定を、事故
シーケンスデータファイル2を入力データとして、過渡
安定度計算プログラムを実行することKよって行い、そ
の判定結果としての脱Th IJリレー含む主保護・後
備保護の動作リレーとしゃ断器(cB)の各状態をSV
状変データファイル3に記憶する(ステップ■)。
この過渡安定度計算は脱調リレーの動作判定が完了する
まで行う必要があるが、潮流・周波数計算の1サイクル
であるT秒(通常3〜5秒)tで実行する。なお、脱調
リレーの動作判定は通常1〜2秒であるので、上記の打
切り時間で十分である。
次に、訓練実行段階では、第1図に示すように主保護・
後備保護リレーの動作模擬を含む過渡安定度計算と電力
系統のシミュレーションである潮流・周波数計算を並行
して実行する(ステップ■。
0)。また、第2図に示すように、訓練実行段階のスタ
ートからT秒までは、主保護・後備保護リレーの動作判
定を、訓練準備段階の過渡安定度計算(ステップ■)で
行っているので、過渡安定度計算は実行せず、潮流計算
と周波数計算t−実行する(ステップ■)。
その後のシミュレーションステップでハ、過渡安定度計
算と潮流・周波数計算とを並行して処理する。
ただし、過渡安定度計算は当該サイクル内で故障発生が
ない場合には実行しない。
また、過渡安定度計算は第3図(a) 、 (b)に示
すフロー図の通シに処理するが、事故シーケンスファイ
ル2から故障発生時刻、故障点、故障種別のデータを取
出し、当該時刻からT秒後の間に故障の発生があるなら
ば、過渡安定度計算ft実行し、主保護・後備保護リレ
ーの動作模擬上行い、動作リレーとしゃ断器(CB )
のデータとを時刻を付加して、SV状変データファイル
3に記憶する。つまシ、従来のように主保護・後備保護
リレーの動作模擬をトレーナが行うのでなく、過渡安定
度計算によってその動作模擬を行って、これをSVデー
タファイル3に記憶させる。
次に、処理のフローについて説明すると、まず当該サイ
クルで故障発生があるか否かを判定しくステップO)、
故障発生が無ければ計算を終了する。一方、故障発生が
有る場合には、当該サイクルよシ1サイクル前の潮流計
算結果を取込む(ステップO)。そして発電機の内部電
圧と位相角の初期値を計算しくステップO)、さらに負
荷を定インピーダンス負荷扱いとするために、負荷の母
線電圧、有効電力と無効電力から負荷アドミタンスを計
算する(ステップ0)。
次に、故障種別に応じて正相又は逆相又は零相回路のア
ドミタンス行列を計算する(ステップ@)。
次に1系統の接続状態に変更があるかどうかを判定しく
ステップ[相])、無い場合には回路網計算の処理へ分
岐する。一方、変更がある場合には続いて故障発生なの
かどうかを判定しくステップO)、故障発生でなければ
故障除去の有無の判定の処理へ移行する。一方、故障が
ある場合には、故障の種別に応じて正相回路に付加する
故障等価インピーダンスを逆相と零相回路のアドミタン
ス行列にもとづいて計算する(ステップ[相])。
次に1故障除去の有無を判定しくステップO)、無い場
合にはアドミタンス行列の変更に移行し、有る場合には
故障インピーダンスを無限大扱いとする処理を行5(ス
テップ[相])。続いて、それらに伴う正相回路のアド
ミタンス行列の変更の処理を行い(ステップO)、次に
1回路網の電圧、電流の計算を行う(ステップ[相])
次に、ステップ[株]で得た電圧、′fjL流を用いて
発電機の電気出力を求め(ステップ0)、さらに1上記
によって、回路網の電圧、を流と発電機の内部位相角が
求まるので、次に脱調リレーを含む各種の主保護・後備
保護リレーの動作模擬を行う(ステップ[相])。続い
て、ステップ[相]の動作模擬によシ、リレー動作の有
無を判定しくステップ[相])、無い場合には、計算終
了時間の判定の処理へ移行する。一方、リレー動作があ
る場合には、そのリレー動作によ、9)リップするしゃ
断器(CB)を選択し、そのデータをaV状変データフ
ァイル3に保存する(ステップ■)、続いて、計算時間
がT秒に達したか否かを判定しくステップ[相])、達
していれば計算を終了し、達していなければ時刻Δtだ
け更新し、ステップ[相]以下の処理を繰シ返す。
一方、電力系統のシミュレーションは、第1図に示すよ
うに、aV状変データファイル3からしゃ断器(CB)
の状態変化データを時系列順に取出しながら、潮流計算
と周波数計算プログラムを実行し、過負荷リレー、周波
数低下リレーあるいは電圧・無効電力制御装置の動作を
模擬することにより、電力系統のリアルタイムシミュレ
ーションを行う。このリアルタイムシミュレーションの
詳細を、第5図のフロー図に従って以下に説明する。
全体的動作としては、T秒毎に周波数計算と潮流計算を
連結して行い、さらに周波数計算は21秒のきざみでn
 (= T/ΔT)回連続して計算する。
つtシ、周波数計算を21秒きざみでn(=T/ΔT)
回繰返し、その時点の潮流計算を1口実行し、全ての処
理を実時間のT秒で行って、リアルタイムシミュレーシ
ョンを実現している。なお、通常は、潮流計算と周波数
計算を、別々の計算機で分担処理して、リアルタイムシ
ミュレーションti現している。
詳細な動作は、まず当該時刻のSV状変データファイル
3からSV状変データを取出し開閉器状態の変化の有無
を判定しくステップ■)、変化が有る場合には、系統分
離計算を実行してトレーナの誤操作によシ再故障の有無
を判定し、有る場合はSV状変データファイル3にデー
タを保存し、さらに分離系統の判定、系統のアドミタン
ス行列の修正、分離系統の系統容量や合計慣性容量など
の計算を行う(ステップ■)。続いてこの系統分離計算
の終了後に、潮流計算を実行する(ステップ■)。一方
、ステップ■で変化が無いと判定された場合には、負荷
しゃ断などによる母線の有効電力の不連続変化の有無を
チェックしくステップ■)、変化がない場合には潮流計
算の終了と同様に各分離系統毎の系統周波数計算を実行
しくステップ■)、続いて系統周波数に応動するリレー
の動作模擬を行い(ステップ■)、これらの処理をn回
(T/ΔT)繰シ返す。なお、ステップ■において不連
続変化が有ると判定された場合は、ステツブ■の処理を
実行する。
こうして上記処理をn回繰返した場合には、その時点の
潮流計算を実行しくステップ■)、さらに系統電圧、送
電線潮流などに応動する過負荷リレーあるいは電圧・無
効電力制御装置の動作模擬1!−実行しくステップ[相
])、最後に、lサイクル1秒の同期を取るためのリア
ルタイム同期の処理(delay )を実行しくステッ
プ■)、7秒間のシミュレーションが完了する。続いて
、次のサイクルのシミュレーションに入る。なお、トレ
ーナによる系統操作データは、シミュレーションとは分
離したプログラムでSV状変データファイル3に入力さ
れる。また、T秒は通常3〜5秒、ΔTは0.25秒程
度となる。
本発明による電力系統シミュレーション方式では、系統
規模が小さい場合には、過渡安定度計算と潮流・周波数
計算t−直列に実行しても、リアルタイムシミュレーシ
ョンを実現できるが、通常の系統規模では潮流計算と周
波数計算を別々の計算機で分担処理し、さらに過渡安定
度計算はアレイプロセッサなどの高速演算プロセッサを
用いて、リアルタイムシミュレーションを実現すること
になる。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、主保護・後備保護リ
レーの動作模擬を、過渡安定度計算をペースにすること
Kよって実現したpで、訓練中におけるトレーナの誤操
作があっても、実際の系統と同じように系統の動きを模
擬でき、訓練効果を上げることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による電力系統シミュレー
ション方式の処理概念図、第2図はこの処理概念図にも
とづく動作説明図、第3図は同じく過渡安定度計算の詳
細な処理フロー図、第4図は従来の電力系統シミュレー
ション方式の処理概念図、第5図は同じく潮流・周波数
計算の処理フロー図である。            
     11はCRT装置、2は事故シーケンスファ
イル、3はBv状変データファイル。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 特許出願人  三菱電機株式会社 (外2名) 手続補正書(自発) 昭和60..8°−人  日

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 電力系統の故障に関する各種データを入力データとして
    過渡安定度計算のプログラムを実行させ、この実行結果
    としての主保護・後備リレーとしや断器の状態をSV状
    変データファイルに保存し、このSV状変データファイ
    ルが出力する上記主保護・後備リレーとしや断器の状変
    データにもとづき、潮流・周波数計算のプログラムを実
    行させることにより電力系統の動作を模擬する電力系統
    シミュレーション方式において、上記主保護・後備保護
    リレーの動作模擬を上記過渡安定度計算をベースにして
    実行し、この過渡安定度計算結果にもとづき、上記潮流
    ・周波数計算のプログラムを実行させるようにしたこと
    を特徴とする電力系統シミュレーション方式。
JP60111839A 1985-05-24 1985-05-24 電力系統シミユレ−シヨン方式 Expired - Fee Related JPH06101900B2 (ja)

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JPH06101900B2 JPH06101900B2 (ja) 1994-12-12

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03124224A (ja) * 1989-10-05 1991-05-27 Toshiba Corp 電力系統訓練シミュレータ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03124224A (ja) * 1989-10-05 1991-05-27 Toshiba Corp 電力系統訓練シミュレータ

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JPH06101900B2 (ja) 1994-12-12

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