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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024132546
(43)【公開日】2024-10-01
(54)【発明の名称】電力系統管理システム及び電力系統管理方法
(51)【国際特許分類】
H02J 3/00 20060101AFI20240920BHJP
H02J 3/38 20060101ALI20240920BHJP
【ＦＩ】
H02J3/00 170
H02J3/00 130
H02J3/38 110
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023043356
(22)【出願日】2023-03-17
(71)【出願人】
【識別番号】000005108
【氏名又は名称】株式会社日立製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110000062
【氏名又は名称】弁理士法人第一国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】パンデイ ラビカント
【テーマコード（参考）】
5G066
【Ｆターム（参考）】
5G066AA02
5G066AA03
5G066FB01
5G066FB11
5G066HA13
5G066HB04
5G066HB06
5G066HB09
(57)【要約】
【課題】ＲＥＳの導入拡大による電力系統の不安定性を鑑み、電力系統の安定性を評価し、ＳＳＯ等の振動の発生を抑制するすること。
【解決手段】電力系統における電力負荷の予測を示す電力負荷予測情報と、電力系統における発電所によって発電される電力の予測を示す発電予測情報とを格納する記憶部と、電力負荷予測情報と発電予測情報とに基づいて、電力系統の安定性を評価するための安定性指標を示す安定性指標情報を計算する指標計算部と、電力系統における実際の電力負荷を示す電力負荷情報と、電力系統における発電所によって実際に発電される電力を示す発電情報とを通信ネットワークを介して電力系統から取得する電力情報取得部と、電力負荷情報と、発電情報とに基づいて、電力系統に関する安定性スコアを計算し、安定性スコアと、安定性指標情報とに基づいて、電力系統の安定性を示す安定性評価結果を生成する安定性評価部とを含む電力系統管理システム。
【選択図】図２
【解決手段】電力系統における電力負荷の予測を示す電力負荷予測情報と、電力系統における発電所によって発電される電力の予測を示す発電予測情報とを格納する記憶部と、電力負荷予測情報と発電予測情報とに基づいて、電力系統の安定性を評価するための安定性指標を示す安定性指標情報を計算する指標計算部と、電力系統における実際の電力負荷を示す電力負荷情報と、電力系統における発電所によって実際に発電される電力を示す発電情報とを通信ネットワークを介して電力系統から取得する電力情報取得部と、電力負荷情報と、発電情報とに基づいて、電力系統に関する安定性スコアを計算し、安定性スコアと、安定性指標情報とに基づいて、電力系統の安定性を示す安定性評価結果を生成する安定性評価部とを含む電力系統管理システム。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電力系統と、
電力系統を管理する電力系統管理装置と、
前記電力系統と前記電力系統管理装置との間で情報の通信を行うための通信ネットワークとを含む電力系統管理システムであって、
前記電力系統管理装置は、
プロセッサと、
メモリと、
前記電力系統における電力負荷の予測を示す電力負荷予測情報と、前記電力系統における発電所によって発電される電力の予測を示す発電予測情報とを格納する記憶部とを備え、
前記メモリは、
前記電力負荷予測情報と前記発電予測情報とに基づいて、前記電力系統の安定性を評価するための安定性指標を示す安定性指標情報を計算する安定性指標計算部と、
前記電力系統における実際の電力負荷を示す電力負荷情報と、前記電力系統における発電所によって実際に発電される電力を示す発電情報とを前記通信ネットワークを介して前記電力系統から取得する電力情報取得部と、
前記電力負荷情報と、前記発電情報とに基づいて、前記電力系統に関する安定性スコアを計算し、前記安定性スコアと、前記安定性指標情報とに基づいて、前記電力系統の安定性を示す安定性評価結果を生成する安定性評価部、
として前記プロセッサを機能させるための処理命令を含むことを特徴とする電力系統管理システム。
電力系統を管理する電力系統管理装置と、
前記電力系統と前記電力系統管理装置との間で情報の通信を行うための通信ネットワークとを含む電力系統管理システムであって、
前記電力系統管理装置は、
プロセッサと、
メモリと、
前記電力系統における電力負荷の予測を示す電力負荷予測情報と、前記電力系統における発電所によって発電される電力の予測を示す発電予測情報とを格納する記憶部とを備え、
前記メモリは、
前記電力負荷予測情報と前記発電予測情報とに基づいて、前記電力系統の安定性を評価するための安定性指標を示す安定性指標情報を計算する安定性指標計算部と、
前記電力系統における実際の電力負荷を示す電力負荷情報と、前記電力系統における発電所によって実際に発電される電力を示す発電情報とを前記通信ネットワークを介して前記電力系統から取得する電力情報取得部と、
前記電力負荷情報と、前記発電情報とに基づいて、前記電力系統に関する安定性スコアを計算し、前記安定性スコアと、前記安定性指標情報とに基づいて、前記電力系統の安定性を示す安定性評価結果を生成する安定性評価部、
として前記プロセッサを機能させるための処理命令を含むことを特徴とする電力系統管理システム。
【請求項2】
前記電力系統は、
パワーエレクトロニクスシステム（ＰＥＳ）及び非ＰＥＳが接続されている複数のバスを含み、
前記電力負荷情報は、
前記電力系統における前記バス毎に、前記ＰＥＳに係るＰＥＳ電力負荷と、前記ＰＥＳ及び前記非ＰＥＳに係る総電力負荷とを含み、
前記発電情報は、
前記電力系統における前記バス毎に、前記ＰＥＳに係るＰＥＳ発電量と、前記ＰＥＳ及び前記非ＰＥＳに係る総発電量とを含む、
ことを特徴とする、請求項１に記載の電力系統管理システム。
パワーエレクトロニクスシステム（ＰＥＳ）及び非ＰＥＳが接続されている複数のバスを含み、
前記電力負荷情報は、
前記電力系統における前記バス毎に、前記ＰＥＳに係るＰＥＳ電力負荷と、前記ＰＥＳ及び前記非ＰＥＳに係る総電力負荷とを含み、
前記発電情報は、
前記電力系統における前記バス毎に、前記ＰＥＳに係るＰＥＳ発電量と、前記ＰＥＳ及び前記非ＰＥＳに係る総発電量とを含む、
ことを特徴とする、請求項１に記載の電力系統管理システム。
【請求項3】
前記安定性評価部は、
前記電力負荷情報と、前記発電情報とに基づいて、前記電力系統における各バスの前記ＰＥＳ電力負荷及び前記ＰＥＳ発電量の和を、前記電力系統における各バスの前記総電力負荷及び前記総発電量の和で除することで、前記電力系統におけるＰＥＳ電力使用率を計算し、前記ＰＥＳ電力使用率を前記安定性スコアとする、
ことを特徴とする、請求項２に記載の電力系統管理システム。
前記電力負荷情報と、前記発電情報とに基づいて、前記電力系統における各バスの前記ＰＥＳ電力負荷及び前記ＰＥＳ発電量の和を、前記電力系統における各バスの前記総電力負荷及び前記総発電量の和で除することで、前記電力系統におけるＰＥＳ電力使用率を計算し、前記ＰＥＳ電力使用率を前記安定性スコアとする、
ことを特徴とする、請求項２に記載の電力系統管理システム。
【請求項4】
前記安定性指標計算部は、
前記電力負荷予測情報と、前記発電予測情報とに基づいて、安定性指標の対象範囲を判定し、
前記対象範囲における安定性指標毎に、前記電力系統における所定のバスについて、時間毎に予測される電圧を示すシミュレーション結果を生成し、
前記対象範囲における第１の安定性指標について、前記シミュレーション結果における前記電圧の時間当たりの変動が所定の変動閾値未満の場合、前記第１の安定性指標を安定と指定し、
前記対象範囲における第２の安定性指標について、前記シミュレーション結果における前記電圧の時間当たりの変動が所定の変動閾値以上の場合、前記第２の安定性指標を不安定と指定することで、前記対象範囲における各安定性指標が安定か不安定かを示す前記安定性指標情報を生成する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の電力系統管理システム。
前記電力負荷予測情報と、前記発電予測情報とに基づいて、安定性指標の対象範囲を判定し、
前記対象範囲における安定性指標毎に、前記電力系統における所定のバスについて、時間毎に予測される電圧を示すシミュレーション結果を生成し、
前記対象範囲における第１の安定性指標について、前記シミュレーション結果における前記電圧の時間当たりの変動が所定の変動閾値未満の場合、前記第１の安定性指標を安定と指定し、
前記対象範囲における第２の安定性指標について、前記シミュレーション結果における前記電圧の時間当たりの変動が所定の変動閾値以上の場合、前記第２の安定性指標を不安定と指定することで、前記対象範囲における各安定性指標が安定か不安定かを示す前記安定性指標情報を生成する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の電力系統管理システム。
【請求項5】
前記安定性評価部は、
前記安定性スコアを、前記安定性指標情報に比較した結果、前記安定性スコアが、前記第１の安定性指標に対応すると判定した場合、前記電力系統が安定していることを示す安定性評価結果を生成し、
前記安定性スコアを、前記安定性指標情報に比較した結果、前記安定性スコアが、前記第２の安定性指標に対応すると判定した場合、前記電力系統が不安定になる可能性があることを示す安定性評価結果を生成する、
ことを特徴とする、請求項４に記載の電力系統管理システム。
前記安定性スコアを、前記安定性指標情報に比較した結果、前記安定性スコアが、前記第１の安定性指標に対応すると判定した場合、前記電力系統が安定していることを示す安定性評価結果を生成し、
前記安定性スコアを、前記安定性指標情報に比較した結果、前記安定性スコアが、前記第２の安定性指標に対応すると判定した場合、前記電力系統が不安定になる可能性があることを示す安定性評価結果を生成する、
ことを特徴とする、請求項４に記載の電力系統管理システム。
【請求項6】
前記電力系統管理装置は、
前記電力系統が不安定になる可能性があると判定した場合、ＰＥＳ発電量の抑制を要求するＰＥＳ発電量抑制要求を前記電力系統における発電所に対して送信する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の電力系統管理システム。
前記電力系統が不安定になる可能性があると判定した場合、ＰＥＳ発電量の抑制を要求するＰＥＳ発電量抑制要求を前記電力系統における発電所に対して送信する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の電力系統管理システム。
【請求項7】
処理命令を格納するメモリと、
プロセッサとを含むコンピュータシステムにおいて、
前記メモリに格納されている前記処理命令は、
電力系統における電力負荷の予測を示す電力負荷予測情報と、前記電力系統における発電所によって発電される電力の予測を示す発電予測情報とを取得する工程と、
前記電力負荷予測情報と、前記発電予測情報とに基づいて、前記電力系統の安定性を評価するための安定性指標の対象範囲を判定する工程と、
前記対象範囲における安定性指標毎に、前記電力系統における所定のバスについて、時間毎に予測される電圧を示すシミュレーション結果を生成する工程と、
前記対象範囲における第１の安定性指標について、前記シミュレーション結果における前記電圧の時間当たりの変動が所定の変動閾値未満の場合、前記第１の安定性指標を安定と指定する工程と、
前記対象範囲における第２の安定性指標について、前記シミュレーション結果における前記電圧の時間当たりの変動が所定の変動閾値以上の場合、前記第２の安定性指標を不安定と指定することで、前記対象範囲における各安定性指標が安定か不安定かを示す安定性指標情報を生成する工程と、
前記電力系統におけるバス毎に、パワーエレクトロニクスシステム（ＰＥＳ）に係るＰＥＳ電力負荷と、前記ＰＥＳ及び非ＰＥＳに係る総電力負荷とを含む電力負荷情報と、前記電力系統における前記バス毎に、前記ＰＥＳに係るＰＥＳ発電量と、前記ＰＥＳ及び前記非ＰＥＳに係る総発電量とを含む発電情報とを前記電力系統から取得する工程と、
前記電力負荷情報と、前記発電情報とに基づいて、前記電力系統における各バスの前記ＰＥＳ電力負荷及び前記ＰＥＳ発電量の和を、前記電力系統における各バスの前記総電力負荷及び前記総発電量の和で除することで、ＰＥＳ電力使用率を前記電力系統に関する安定性スコアとして計算する工程と、
前記安定性スコアを、前記安定性指標情報に比較した結果、前記安定性スコアが、前記第１の安定性指標に対応すると判定した場合、前記電力系統が安定していることを示す安定性評価結果を生成する工程と、
前記安定性スコアを、前記安定性指標情報に比較した結果、前記安定性スコアが、前記第２の安定性指標に対応すると判定した場合、前記電力系統が不安定になる可能性があることを示す安定性評価結果を生成する工程と、
前記電力系統が不安定になる可能性があると判定した場合、ＰＥＳ発電量の抑制を要求するＰＥＳ発電量抑制要求を前記電力系統における発電所に対して送信する工程と、
を前記プロセッサに実行させることを特徴とする電力系統管理方法。
プロセッサとを含むコンピュータシステムにおいて、
前記メモリに格納されている前記処理命令は、
電力系統における電力負荷の予測を示す電力負荷予測情報と、前記電力系統における発電所によって発電される電力の予測を示す発電予測情報とを取得する工程と、
前記電力負荷予測情報と、前記発電予測情報とに基づいて、前記電力系統の安定性を評価するための安定性指標の対象範囲を判定する工程と、
前記対象範囲における安定性指標毎に、前記電力系統における所定のバスについて、時間毎に予測される電圧を示すシミュレーション結果を生成する工程と、
前記対象範囲における第１の安定性指標について、前記シミュレーション結果における前記電圧の時間当たりの変動が所定の変動閾値未満の場合、前記第１の安定性指標を安定と指定する工程と、
前記対象範囲における第２の安定性指標について、前記シミュレーション結果における前記電圧の時間当たりの変動が所定の変動閾値以上の場合、前記第２の安定性指標を不安定と指定することで、前記対象範囲における各安定性指標が安定か不安定かを示す安定性指標情報を生成する工程と、
前記電力系統におけるバス毎に、パワーエレクトロニクスシステム（ＰＥＳ）に係るＰＥＳ電力負荷と、前記ＰＥＳ及び非ＰＥＳに係る総電力負荷とを含む電力負荷情報と、前記電力系統における前記バス毎に、前記ＰＥＳに係るＰＥＳ発電量と、前記ＰＥＳ及び前記非ＰＥＳに係る総発電量とを含む発電情報とを前記電力系統から取得する工程と、
前記電力負荷情報と、前記発電情報とに基づいて、前記電力系統における各バスの前記ＰＥＳ電力負荷及び前記ＰＥＳ発電量の和を、前記電力系統における各バスの前記総電力負荷及び前記総発電量の和で除することで、ＰＥＳ電力使用率を前記電力系統に関する安定性スコアとして計算する工程と、
前記安定性スコアを、前記安定性指標情報に比較した結果、前記安定性スコアが、前記第１の安定性指標に対応すると判定した場合、前記電力系統が安定していることを示す安定性評価結果を生成する工程と、
前記安定性スコアを、前記安定性指標情報に比較した結果、前記安定性スコアが、前記第２の安定性指標に対応すると判定した場合、前記電力系統が不安定になる可能性があることを示す安定性評価結果を生成する工程と、
前記電力系統が不安定になる可能性があると判定した場合、ＰＥＳ発電量の抑制を要求するＰＥＳ発電量抑制要求を前記電力系統における発電所に対して送信する工程と、
を前記プロセッサに実行させることを特徴とする電力系統管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電力系統管理システム及び電力系統管理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、クリーンエネルギーの需要が増加するにつれて、再生可能エネルギー発電システム（ＲＥＳ：Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｙｓｔｅｍｓ）の電力系統への導入が拡大している。ＲＥＳによって発電される電力量は、日照時間や風向き等、様々な原因により変動するため、電力系統への供給が不安定となりやすい。このため、ＲＥＳの普及により、電力系統の安定性に関する懸念が生じている。
【0003】
従来から、電力系統の安定性を監視することを目的とした提案がなされている。
例えば、米国特許第１０８５５０７９号明細書（特許文献１）には、「電力系統に接続された再生可能エネルギー発電システムを動作させる方法は、再生可能エネルギー発電システムを１つ又は複数の第１の動作設定で動作させることを含む。当該方法はまた、電力系統又はシステムの障害に起因する電気振動について再生可能エネルギー発電システムを監視することを含む。１つ又は複数の第１の動作設定が電力系統の状態に適していないことを示す所定の閾値を超える電気振動が検出された場合、当該方法は、１つ又は複数の第１の動作設定を１つ又は複数の異なる第２の動作設定に変更することで、再生可能エネルギー発電システムの電気的振動を低減することを含む。」技術が開示されている。
例えば、米国特許第１０８５５０７９号明細書（特許文献１）には、「電力系統に接続された再生可能エネルギー発電システムを動作させる方法は、再生可能エネルギー発電システムを１つ又は複数の第１の動作設定で動作させることを含む。当該方法はまた、電力系統又はシステムの障害に起因する電気振動について再生可能エネルギー発電システムを監視することを含む。１つ又は複数の第１の動作設定が電力系統の状態に適していないことを示す所定の閾値を超える電気振動が検出された場合、当該方法は、１つ又は複数の第１の動作設定を１つ又は複数の異なる第２の動作設定に変更することで、再生可能エネルギー発電システムの電気的振動を低減することを含む。」技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】米国特許第１０８５５０７９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１には、電力系統における振動を監視し、ＲＥＳの現在の動作設定が電力系統の状態に適していないことを示す振動が検出された場合、ＲＥＳの動作設定を変更し、振動を抑制することで、電力系統の安定化を図る手段が記載されている。
【0006】
しかし、特許文献１に記載の手段では、電力系統の安定化を図るためのＲＥＳの動作設定の変更は、ＳＳＯ（Ｓｕｂ－ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ）等の振動が検出された後、つまり、電力系統が既に不安定になった後に行われるため、電力系統における送電線や変圧器等の設備は当該振動による被害を受ける虞がある。
【0007】
上述したＲＥＳの導入拡大による電力系統の不安定性を鑑み、電力系統の安定性を評価し、ＳＳＯ等の振動の発生を抑制する手段が求められている。
【0008】
そこで、本開示は、電力系統におけるバス毎に、電力系統の不安定性につながるパワーエレクトロニクスシステム（ＰＥＳ）に係る電力及び当該バスに係る総電力に基づいて求める安定性スコアを、所定の安定性指標に比較し、電力系統の安定性を評価し、必要に応じてＰＥＳ電力を制御することで、ＳＳＯ等の振動の発生を抑制し、電力系統の安定性を確保することが可能な電力系統管理手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記の課題を解決するために、代表的な本発明の電力系統管理装置の一つは、電力系統と、電力系統を管理する電力系統管理装置と、前記電力系統と前記電力系統管理装置との間で情報の通信を行うための通信ネットワークとを含む電力系統管理システムであって、前記電力系統管理装置は、プロセッサとメモリとを備え、前記メモリは、前記電力系統における電力負荷の予測を示す電力負荷予測情報と、前記電力系統における発電所によって発電される電力の予測を示す発電予測情報とを格納する記憶部と、前記電力負荷予測情報と前記発電予測情報とに基づいて、前記電力系統の安定性を評価するための安定性指標を示す安定性指標情報を計算する指標計算部と前記電力系統における実際の電力負荷を示す電力負荷情報と、前記電力系統における発電所によって実際に発電される電力を示す発電情報とを前記通信ネットワークを介して前記電力系統から取得する電力情報取得部と、前記電力負荷情報と、前記発電情報とに基づいて、前記電力系統に関する安定性スコアを計算し、前記安定性スコアと、前記安定性指標情報とに基づいて、前記電力系統の安定性を示す安定性評価結果を生成する安定性評価部とを含む。
【発明の効果】
【0010】
本開示によれば、電力系統におけるバス毎に、電力系統の不安定性につながるパワーエレクトロニクスシステム（ＰＥＳ）に係る電力及び当該バスに係る総電力に基づいて求める安定性スコアを、所定の安定性指標に比較し、電力系統の安定性を評価し、必要に応じてＰＥＳ電力を制御することで、ＳＳＯ等の振動の発生を抑制し、電力系統の安定性を確保することが可能な電力系統管理手段を提供することができる。
上記以外の課題、構成及び効果は、以下の発明を実施するための形態における説明により明らかにされる。
上記以外の課題、構成及び効果は、以下の発明を実施するための形態における説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。
【0013】
また、「第１」、「第２」、「第３」等の用語は、本開示において様々な要素又は構成要素を説明するのに用いられる場合があるが、これらの要素又は構成要素はこれらの用語によって限定されるべきでないことが理解されるであろう。これらの用語は、或る要素又は構成要素を別の要素又は構成要素と区別するためにのみ用いられる。従って、以下で論述する第１の要素又は構成要素は、本発明概念の教示から逸脱することなく第２の要素又は構成要素と呼ぶこともできる。
【0014】
（本発明の概要）
上述したように、クリーンエネルギーの需要が増加するにつれて、再生可能エネルギー発電システム（ＲＥＳ：Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｙｓｔｅｍｓ）の電力系統への導入が拡大している。ＲＥＳによって発電される電力量は、日照時間や風向き等、様々な原因により変動するため、電力系統への供給が不安定となりやすい。この不安定な電力供給を制御するためには、いわゆるパワーエレクトロニクスシステム（ＰＥＳ）が用いられている。ＰＥＳとは、電力変換及び制御を行うための設備であり、例えばインバータ、バッテリーエネルギー貯蔵システム（ＢＥＳＳ）、静止型無効電力補償装置（ＳＴＡＴＣＯＭ）、直列コンデンサ、直流送電線（ＨＶＤＣ）等を含む。
上述したように、クリーンエネルギーの需要が増加するにつれて、再生可能エネルギー発電システム（ＲＥＳ：Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｙｓｔｅｍｓ）の電力系統への導入が拡大している。ＲＥＳによって発電される電力量は、日照時間や風向き等、様々な原因により変動するため、電力系統への供給が不安定となりやすい。この不安定な電力供給を制御するためには、いわゆるパワーエレクトロニクスシステム（ＰＥＳ）が用いられている。ＰＥＳとは、電力変換及び制御を行うための設備であり、例えばインバータ、バッテリーエネルギー貯蔵システム（ＢＥＳＳ）、静止型無効電力補償装置（ＳＴＡＴＣＯＭ）、直列コンデンサ、直流送電線（ＨＶＤＣ）等を含む。
【0015】
しかし、ある地域において、ＰＥＳの密度が高くなると、電力系統のグリッドインピーダンスの変動や、ＰＥＳ間の相互作用等により、軸ねじれ振動現象（ＳＳＯ：Ｓｕｂ－ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ）と呼ばれる、電圧、電力、周波数、電流の振動が発生することがある。ＳＳＯは、電力系統における送電線や変圧器等の設備に被害を及ぼし、停電を引き起こすことがあるため、抑制することが望ましい。
【0016】
そこで、本開示は、電力系統におけるバス毎に、ＰＥＳに係る電力と当該バスに係る総電力との比（つまり、ＰＥＳ電力の使用率）を、電力系統に関する安定性スコアとして求める。そして、求めた安定性スコアを、電力系統における「安定した状態」及び「不安定な状態」との境界を規定する安定性指標に比較することで、電力系統の現在の安定性を評価することができる。この評価をリアルタイムで、継続的又は定期的に行うことで、ＳＳＯ等の振動が発生するよりも前に、電力系統が不安定になる可能性があることを判定することができる。そして、ＰＥＳ電力を抑えることを要求するＰＥＳ発電量抑制要求を、例えば電力系統においてＲＥＳを用いる発電所に送信することで、ＰＥＳ電力の使用率を制御することができる。
このように、本開示の実施形態に係る電力系統管理手段によれば、ＳＳＯ等の振動の発生を抑制し、電力系統の安定性を確保することが可能となる。
このように、本開示の実施形態に係る電力系統管理手段によれば、ＳＳＯ等の振動の発生を抑制し、電力系統の安定性を確保することが可能となる。
【0017】
次に、図１を参照して、本開示の実施形態を実施するためのコンピュータシステム１００について説明する。本明細書で開示される様々な実施形態の機構及び装置は、任意の適切なコンピューティングシステムに適用されてもよい。コンピュータシステム１００の主要コンポーネントは、１つ以上のプロセッサ１０２、メモリ１０４、端末インターフェース１１２、ストレージインタフェース１１３、Ｉ／Ｏ（入出力）デバイスインタフェース１１４、及びネットワークインターフェース１１５を含む。これらのコンポーネントは、メモリバス１０６、Ｉ／Ｏバス１０８、バスインターフェースユニット１０９、及びＩ／Ｏバスインターフェースユニット１１０を介して、相互的に接続されてもよい。
【0018】
コンピュータシステム１００は、プロセッサ１０２と総称される１つ又は複数の汎用プログラマブル中央処理装置（ＣＰＵ）１０２Ａ及び１０２Ｂを含んでもよい。ある実施形態では、コンピュータシステム１００は複数のプロセッサを備えてもよく、また別の実施形態では、コンピュータシステム１００は単一のＣＰＵシステムであってもよい。各プロセッサ１０２は、メモリ１０４に格納された命令を実行し、オンボードキャッシュを含んでもよい。
【0019】
ある実施形態では、メモリ１０４は、データ及びプログラムを記憶するためのランダムアクセス半導体メモリ、記憶装置、又は記憶媒体（揮発性又は不揮発性のいずれか）を含んでもよい。メモリ１０４は、本明細書で説明する機能を実施するプログラム、モジュール、及びデータ構造の全て又は一部を格納してもよい。例えば、メモリ１０４は、電力系統管理アプリケーション１５０を格納していてもよい。ある実施形態では、電力系統管理アプリケーション１５０は、後述する機能をプロセッサ１０２上で実行する命令又は記述を含んでもよい。
【0020】
ある実施形態では、電力系統管理アプリケーション１５０は、プロセッサベースのシステムの代わりに、又はプロセッサベースのシステムに加えて、半導体デバイス、チップ、論理ゲート、回路、回路カード、及び/又は他の物理ハードウェアデバイスを介してハードウェアで実施されてもよい。ある実施形態では、電力系統管理アプリケーション１５０は、命令又は記述以外のデータを含んでもよい。ある実施形態では、カメラ、センサ、又は他のデータ入力デバイス（図示せず）が、バスインターフェースユニット１０９、プロセッサ１０２、又はコンピュータシステム１００の他のハードウェアと直接通信するように提供されてもよい。
【0021】
コンピュータシステム１００は、プロセッサ１０２、メモリ１０４、表示システム１２４、及びＩ／Ｏバスインターフェースユニット１１０間の通信を行うバスインターフェースユニット１０９を含んでもよい。Ｉ／Ｏバスインターフェースユニット１１０は、様々なＩ／Ｏユニットとの間でデータを転送するためのＩ／Ｏバス１０８と連結していてもよい。Ｉ／Ｏバスインターフェースユニット１１０は、Ｉ／Ｏバス１０８を介して、Ｉ／Ｏプロセッサ（ＩＯＰ）又はＩ／Ｏアダプタ（ＩＯＡ）としても知られる複数のＩ／Ｏインタフェースユニット１１２，１１３，１１４、及び１１５と通信してもよい。
【0022】
表示システム１２４は、表示コントローラ、表示メモリ、又はその両方を含んでもよい。表示コントローラは、ビデオ、オーディオ、又はその両方のデータを表示装置１２６に提供することができる。また、コンピュータシステム１００は、データを収集し、プロセッサ１０２に当該データを提供するように構成された１つ又は複数のセンサ等のデバイスを含んでもよい。
【0023】
例えば、コンピュータシステム１００は、湿度データ、温度データ、圧力データ等を収集する環境センサを含んでもよい。これ以外のタイプのセンサも使用可能である。表示システム１２４は、単独のディスプレイ画面、テレビ、タブレット、又は携帯型デバイスなどの表示装置１２６に接続されてもよい。
【0024】
Ｉ／Ｏインタフェースユニットは、様々なストレージ又はＩ／Ｏデバイスと通信する機能を備える。例えば、端末インタフェースユニット１１２は、ビデオ表示装置、スピーカテレビ等のユーザ出力デバイスや、キーボード、マウス、キーパッド、タッチパッド、トラックボール、ボタン、ライトペン、又は他のポインティングデバイス等のユーザ入力デバイスのようなユーザＩ／Ｏデバイス１１６の取り付けが可能である。ユーザは、ユーザインターフェースを使用して、ユーザ入力デバイスを操作することで、ユーザＩ／Ｏデバイス１１６及びコンピュータシステム１００に対して入力データや指示を入力し、コンピュータシステム１００からの出力データを受け取ってもよい。ユーザインターフェースは例えば、ユーザＩ／Ｏデバイス１１６を介して、表示装置に表示されたり、スピーカによって再生されたり、プリンタを介して印刷されたりしてもよい。
【0025】
ストレージインタフェース１１３は、１つ又は複数のディスクドライブや直接アクセスストレージ装置１１７（通常は磁気ディスクドライブストレージ装置であるが、単一のディスクドライブとして見えるように構成されたディスクドライブのアレイ又は他のストレージ装置であってもよい）の取り付けが可能である。ある実施形態では、ストレージ装置１１７は、任意の二次記憶装置として実装されてもよい。メモリ１０４の内容は、ストレージ装置１１７に記憶され、必要に応じてストレージ装置１１７から読み出されてもよい。Ｉ／Ｏデバイスインタフェース１１４は、プリンタ、ファックスマシン等の他のＩ／Ｏデバイスに対するインターフェースを提供してもよい。ネットワークインターフェース１１５は、コンピュータシステム１００と他のデバイスが相互的に通信できるように、通信経路を提供してもよい。この通信経路は、例えば、ネットワーク１３０であってもよい。
【0026】
ある実施形態では、コンピュータシステム１００は、マルチユーザメインフレームコンピュータシステム、シングルユーザシステム、又はサーバコンピュータ等の、直接的ユーザインターフェースを有しない、他のコンピュータシステム（クライアント）からの要求を受信するデバイスであってもよい。他の実施形態では、コンピュータシステム１００は、デスクトップコンピュータ、携帯型コンピューター、ノートパソコン、タブレットコンピュータ、ポケットコンピュータ、電話、スマートフォン、又は任意の他の適切な電子機器であってもよい。
【0027】
次に、図２を参照して、本開示の実施形態に係る電力系統管理システムの構成について説明する。
【0028】
図２は、本開示の実施形態に係る電力系統管理システム２００の構成の一例を示す図である。電力系統管理システム２００は、電力系統の安定性を評価し、必要に応じて電力を制御することで、電力系統の安定性を確保するシステムであり、図２に示すように、電力系統２２０、中央給電指令所２３０、通信ネットワーク２３５及び電力系統管理装置２４０から構成されている。電力系統管理システム２００において、電力系統２２０、中央給電指令所２３０及び電力系統管理装置２４０は、通信ネットワーク２３５を介して通信可能に接続されている。
【0029】
電力系統２２０は、発電所で発電される電力を需要家の受電設備に供給するための、発電・変電・送電・配電を統合したシステムである。図２に示すように、電力系統２２０には、バス２０１～２０５、再生可能エネルギーを発電するＲＥＳ（Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｙｓｔｅｍｓ）２０６～２０８、負荷２０９～２１２、同期発電機２１３、及び送電線２１５～２１９を含む。また、電力系統２２０は、他の電力系統（図示せず）に接続されてもよい。
なお、図２で示す電力系統２２０は、本開示の実施形態に係る電力系統の構成の一例であり、本開示は図２で示す電力系統２２０の構成に限定されない。
なお、図２で示す電力系統２２０は、本開示の実施形態に係る電力系統の構成の一例であり、本開示は図２で示す電力系統２２０の構成に限定されない。
【0030】
バス２０２、バス２０３、バス２０４及びバス２０５は、電力系統２２０発電機、負荷、給電線などの電力設備が接続されている集合点を意味する。バス２０２、バス２０３、バス２０４及びバス２０５のそれぞれには、例えばＲＥＳ２０６～２０８によって発電される電力や、負荷２０９へ供給する電力等が流れる。バス２０１～２０５に流れる電力には、例えばＰＥＳを用いるＲＥＳ２０６～２０８やその他のＰＥＳによるＰＥＳ電力と、ＰＥＳでない非ＰＥＳによる電力とが含まれている。後述するように、本開示の実施形態に係る電力系統管理手段では、電力系統におけるバス毎に、ＰＥＳ電力と総電力との比であるＰＥＳ電力使用率は、電力系統の安定性を評価するために用いられる。
【0031】
ＲＥＳ２０６、２０７、２０８は、再生可能エネルギーを発電し、電力系統２２０に供給するシステムであり、例えば風力発電や太陽光発電で電力を発電する発電機や発電所を含む。上述したように、ＲＥＳ２０６、２０７、２０８によって発電される電力量は、日照時間や風向き等、様々な原因により変動するため、この不安定な電力供給を制御するためには、いわゆるパワーエレクトロニクスシステム（ＰＥＳ）が用いられている。図２に示すように、ＲＥＳ２０６はバス２０２に接続され、ＲＥＳ２０７はバス２０５に接続され、ＲＥＳ２０８はバス２０３に接続されている。
なお、ここでは、ＰＥＳを用いる設備の一例として、発電量を制御するインバータを用いるＲＥＳ２０６、２０７、２０８を示しているが、ＰＥＳを用いる設備はＲＥＳに限らず、例えばバッテリーエネルギー貯蔵システム（ＢＥＳＳ）、静止型無効電力補償装置（ＳＴＡＴＣＯＭ）、直列コンデンサ、直流送電線（ＨＶＤＣ）等、他のＰＥＳを用いる設備も電力系統２２０に含まれてもよい。
なお、ここでは、ＰＥＳを用いる設備の一例として、発電量を制御するインバータを用いるＲＥＳ２０６、２０７、２０８を示しているが、ＰＥＳを用いる設備はＲＥＳに限らず、例えばバッテリーエネルギー貯蔵システム（ＢＥＳＳ）、静止型無効電力補償装置（ＳＴＡＴＣＯＭ）、直列コンデンサ、直流送電線（ＨＶＤＣ）等、他のＰＥＳを用いる設備も電力系統２２０に含まれてもよい。
【0032】
負荷２０９、２１０、２１１、２１２は、例えばＲＥＳ２０６～２０８によって発電される電力を、バス２０１～２０５を介して受電し、消費する設備やデバイスを含む。図２に示すように、負荷２０９はバス２０２に接続され、負荷２１０はバス２０４に接続され、負荷２１１はバス２０３に接続され、負荷２１２はバス２０５に接続される。
【0033】
同期発電機２１３（図２では、「ＳＧ１」と表記する）は、界磁の作る磁界が電機子巻線を横切る回転速度に同期した電力を発電し、電力系統２２０に供給する発電機である。同期発電機２１３は、ＲＥＳ２０６～２０８とは異なり、ＰＥＳを用いない非ＰＥＳであってもよい。
【0034】
中央給電指令所２３０は、電力系統２２０の負荷２０９～２１２によって消費される電力量を監視し、例えばＲＥＳ２０６～２０８や同期発電機２１３等の発電システムの発電量を調整する指令を発電システムに送信する事業所である。ある実施形態では、ＰＥＳ電力の使用率が多く、電力系統２２０が不安定になる可能性があると判定した場合、中央給電指令所２３０は、電力系統管理装置２４０からのＰＥＳ発電量抑制要求をＲＥＳ２０６～２０８や同期発電機２１３に送信してもよい。
【0035】
通信ネットワーク２３５は、電力系統２２０、中央給電指令所２３０及び電力系統管理装置２４０の間で情報の通信を行うためのネットワークである。通信ネットワーク２３５は、例えばワイドエリアモニタリングシステム（ＷＡＭＳ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、衛星ネットワーク、ケーブルネットワーク、ＷｉＦｉネットワーク、又はそれらの任意の組み合わせを含むものであってもよい。ある実施形態では、通信ネットワーク２３５は、後述する電力負荷情報２６６及び発電情報２６８を電力系統２２０から取得するために用いられてもよい。
【0036】
電力系統管理装置２４０は、電力系統の安定性を評価し、必要に応じて電力を制御することで、電力系統の安定性を確保するための装置であり、例えばサーバ装置等のコンピューティングデバイスであってもよい。ある実施形態では、電力系統管理装置２４０は、図１に示すコンピュータシステム１００として実装されてもよい。
図２に示すように、電力系統管理装置２４０は、メモリ２５０、記憶部２６０、プロセッサ２７０及び入出力部２７５を含んでもよい。
図２に示すように、電力系統管理装置２４０は、メモリ２５０、記憶部２６０、プロセッサ２７０及び入出力部２７５を含んでもよい。
【0037】
メモリ２５０は、本開示の実施形態に係る電力系統管理手段の機能を実施するための電力系統管理アプリケーション１５０を格納するためのメモリであってもよい。この電力系統管理アプリケーション１５０は、図２に示すように、安定性指標計算部２５２、電力情報取得部２５４及び安定性評価部２５６等のソフトウェアモジュールの機能を実施するための処理命令を含んでもよい。
【0038】
安定性指標計算部２５２は、後述する電力負荷予測情報２６２と発電予測情報２６４とに基づいて、電力系統２２０の安定性を評価するための安定性指標を示す安定性指標情報を計算するための機能部である。
なお、安定性指標計算部２５２による処理の詳細については後述するため、ここではその説明を省略する。
なお、安定性指標計算部２５２による処理の詳細については後述するため、ここではその説明を省略する。
【0039】
電力情報取得部２５４は、通信ネットワーク２３５を介して、電力負荷情報２６６と、発電情報２６８とを電力系統から取得するための機能部である。
なお、電力情報取得部２５４による処理の詳細については後述するため、ここではその説明を省略する。
なお、電力情報取得部２５４による処理の詳細については後述するため、ここではその説明を省略する。
【0040】
安定性評価部２５６は、電力情報取得部２５４によって取得された電力負荷情報２６６と、発電情報２６８とに基づいて、電力系統２２０に関する安定性スコアを計算し、当該安定性スコアと、安定性指標計算部２５２によって計算される安定性指標情報とに基づいて、電力系統２２０の安定性を示す安定性評価結果を生成する機能部である。
なお、安定性評価部２５６による処理の詳細については後述するため、ここではその説明を省略する。
なお、安定性評価部２５６による処理の詳細については後述するため、ここではその説明を省略する。
【0041】
記憶部２６０は、本開示の実施形態に係る各種情報を格納するための記憶領域であり、図２に示すように、電力負荷予測情報２６２、発電予測情報２６４、電力負荷情報２６６、発電情報２６８及び安定性指標情報を含んでもよい。
【0042】
電力負荷予測情報２６２は、所定の期間に関して、予測される電力系統２２０の電力負荷を示す情報である。
発電予測情報２６４は、所定の期間に関して、電力系統２２０に供給されると予測される発電量を示す情報である。
この電力負荷予測情報２６２及び発電予測情報２６４は、例えば電力系統を管理する電力会社によって予め生成され、電力系統管理装置２４０の記憶部２６０に格納される。
発電予測情報２６４は、所定の期間に関して、電力系統２２０に供給されると予測される発電量を示す情報である。
この電力負荷予測情報２６２及び発電予測情報２６４は、例えば電力系統を管理する電力会社によって予め生成され、電力系統管理装置２４０の記憶部２６０に格納される。
【0043】
電力負荷情報２６６は、所定の期間に関して、電力系統２２０における実際の電力負荷を示す情報である。
発電情報２６８は、所定の期間に関して、電力系統２２０に実際に供給された発電量を示す情報である。
この電力負荷情報２６６及び発電情報２６８は、通信ネットワーク２３５を介して、電力系統２２０から電力情報取得部２５４によって取得され、電力系統管理装置２４０の記憶部２６０に格納される。
発電情報２６８は、所定の期間に関して、電力系統２２０に実際に供給された発電量を示す情報である。
この電力負荷情報２６６及び発電情報２６８は、通信ネットワーク２３５を介して、電力系統２２０から電力情報取得部２５４によって取得され、電力系統管理装置２４０の記憶部２６０に格納される。
【0044】
安定性指標情報２６９は、電力系統における「安定した状態」及び「不安定な状態」との境界を規定する情報であり、電力系統について計算される安定性スコアと比較されることで、電力系統の安定性を評価するために用いられる。この安定性指標情報２６９は、図８を参照して後述する安定性指標情報生成処理８００によって生成される。
プロセッサ２７０は、メモリ２５０によって格納される電力系統管理アプリケーション１５０の各機能部の機能を規定する処理命令を実施するための処理部である。
プロセッサ２７０は、メモリ２５０によって格納される電力系統管理アプリケーション１５０の各機能部の機能を規定する処理命令を実施するための処理部である。
【0045】
入出力部２７５は、電力系統管理装置２４０に入力される情報を受け付けると共に、電力系統管理装置２４０によって生成される安定性評価結果やＰＥＳ発電量抑制要求等の情報を出力するための機能部である。入出力部２７５は、例えばキーボード、マウス、ＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を表示するディスプレイ、情報の送受信を行う通信機能等を含んでもよい。
【0046】
以上説明した電力系統管理システム２００によれば、ＳＳＯ等の振動の発生を抑制し、電力系統の安定性を確保することが可能となる。
【0047】
次に、図３を参照して、本開示の実施形態に係る電力負荷情報について説明する。
【0048】
図３は、本開示の実施形態に係る電力負荷情報２６６の一例を示す図である。上述したように、電力負荷情報２６６は、所定の期間に関して、電力系統２２０における実際の電力負荷を示す情報であり、通信ネットワーク２３５を介して、電力系統２２０から電力情報取得部２５４によって取得される。
【0049】
より具体的には、電力負荷情報２６６は、所定の期間に関して、電力系統２２０におけるバス毎に、ＰＥＳ及び非ＰＥＳに係る総電力負荷３１０と、ＰＥＳに係るＰＥＳ電力負荷３２０とを含む。ここで、「ＰＥＳ電力負荷」との表現は、ＰＥＳを用いて電力系統から受電家に供給される電力を意味し、「総電力負荷」との表現は、ＰＥＳ及び非ＰＥＳを用いて電力系統から受電家に供給される電力を意味する。
【0050】
図２に示すように、総電力負荷３１０は、時間情報３１２、バス情報３１４、及び総電力負荷値３１６を含んでもよい。一例として、総電力負荷３１０は例えば１２：３０、１３：００、１３：３０の３０分の間隔毎に、電力系統におけるバス１、２及び３のそれぞれの総電力負荷の値（５０ＭＷ、５５ＭＷ等）を示してもよい。
【0051】
また、図２に示すように、ＰＥＳ電力負荷３２０は、時間情報３２２、バス情報３２４、及びＰＥＳ電力負荷値３２６を含んでもよい。一例として、ＰＥＳ電力負荷３２０は例えば１２：３０、１３：００、１３：３０の３０分の間隔毎に、電力系統におけるバス１、２及び３のそれぞれのＰＥＳ電力負荷の値（３５ＭＷ、４５ＭＷ等）を示してもよい。
【0052】
次に、図４を参照して、本開示の実施形態に係る発電情報について説明する。
【0053】
図４は、本開示の実施形態に係る発電情報２６８の一例を示す図である。上述したように、発電情報２６８は、所定の期間に関して、電力系統２２０に実際に供給された発電量を示す情報であり、通信ネットワーク２３５を介して、電力系統２２０から電力情報取得部２５４によって取得される。
【0054】
より具体的には、発電情報２６８は、所定の期間に関して、電力系統２２０におけるバス毎に、ＰＥＳ及び非ＰＥＳに係る総発電量４１０と、ＰＥＳに係るＰＥＳ発電量４２０とを含む。ここで、「ＰＥＳ発電量」との表現は、ＰＥＳを用いて電力系統に供給される電力を意味し、「総発電量」との表現は、ＰＥＳ及び非ＰＥＳを用いて電力系統に供給される電力を意味する。
【0055】
図２に示すように、総発電量４１０は、時間情報４１２、バス情報４１４、及び総発電量値４１６を含んでもよい。一例として、総発電量４１０は例えば１２：３０、１３：００、１３：３０の３０分の間隔毎に、電力系統におけるバス１、２及び３のそれぞれの発電量の値（５０ＭＷ、５５ＭＷ等）を示してもよい。
【0056】
また、図２に示すように、ＰＥＳ発電量４２０は、時間情報４２２、バス情報４２４、及びＰＥＳ発電量値４２６を含んでもよい。一例として、ＰＥＳ発電量４２０は、例えば１２：３０、１３：００、１３：３０の３０分の間隔毎に、電力系統におけるバス１、２及び３のそれぞれのＰＥＳ発電量の値（３５ＭＷ、４５ＭＷ等）を示してもよい。
【0057】
上述したように、図３～４を参照して説明した電力負荷情報２６６及び発電情報２６８を用いることで、電力系統におけるバス毎のＰＥＳ電力の使用率を電力系統の安定性スコアとして計算することができる。そして、このように計算した安定性スコアを、電力系統における「安定した状態」及び「不安定な状態」との境界を規定する安定性指標に比較することで、電力系統の現在の安定性を評価することができる。
なお、上述した電力負荷予測情報２６２及び発電予測情報２６４は、実際の電力負荷及び実際の発電量ではなく、予測されている電力負荷及び発電量を示す点以外、図３及び図４に示す電力負荷情報２６６及び発電情報２６８と実質的に同様であるため、その例示を省略する。
なお、上述した電力負荷予測情報２６２及び発電予測情報２６４は、実際の電力負荷及び実際の発電量ではなく、予測されている電力負荷及び発電量を示す点以外、図３及び図４に示す電力負荷情報２６６及び発電情報２６８と実質的に同様であるため、その例示を省略する。
【0058】
次に、図５を参照して、本開示の実施形態に係る電力系統安定性評価処理について説明する。
【0059】
図５は、本開示の実施形態に係る電力系統安定性評価処理５００の流れの一例を示す図である。図５に示す電力系統安定性評価処理５００は、電力系統が安定しているか、不安定になる可能性があるかを当該電力系統の各バスでのＰＥＳ電力の使用率に基づく安定性スコアを用いて判定する処理であり、図２に示す電力系統管理装置２４０によって実行される。
【0060】
まず、ステップＳ５１０では、電力情報取得部２５４は、電力系統（例えば、図２に示す電力系統２２０）における各バス（例えば、図２に示すバス２０２、バス２０３、バス２０４及びバス２０５）について、電力負荷情報２６６及び発電情報２６８を取得する。ここで、電力情報取得部２５４は、例えば電力系統における各バスに対して、当該バスの電力負荷情報２６６及び発電情報２６８を通信ネットワーク２３５を介して転送する要求を送信してもよい。
【0061】
次に、ステップＳ５２０では、安定性評価部２５６は、ステップＳ５１０で取得した電力負荷情報２６６及び発電情報２６８に基づいて、電力系統に関する安定性スコアを計算する。ある実施形態では、安定性評価部２５６は、電力系統における各バスについて、当該バスでのＰＥＳ電力の使用率を計算し、各バスのＰＥＳ電力の使用率の平均値を安定性スコアとしてもよい。ここでの「ＰＥＳ電力」とは、電力系統において、ＰＥＳによる給電、送電、受電、配電、変圧、制御、又はその他の調整を受けた電力を意味する。また、「ＰＥＳ電力の使用率」との表現は、各バスに係るＰＥＳ電力と、総電力（つまり、ＰＥＳ電力と非ＰＥＳに係る非ＰＥＳ電力との和）との比を意味する。
【0062】
より具体的には、安定性評価部２５６は、電力系統における各バスについて、電力負荷情報２６６に含まれるＰＥＳ電力負荷（図３に示すＰＥＳ電力負荷３２０参照）及び発電情報２６８に含まれるＰＥＳ発電量（図４に示すＰＥＳ発電量４２０参照）の和を、電力負荷情報２６６に含まれる総電力負荷（図３に示す総電力負荷３１０参照）及び発電情報２６８に含まれる総発電量（図４に示す総発電量４１０参照）の和で除することで、電力系統におけるＰＥＳ電力使用率を計算し、各バスのＰＥＳ電力使用率の平均値を安定性スコアとしてもよい。
このＰＥＳ電力使用率は、例えば以下に示す数式１によって求められる。
このＰＥＳ電力使用率は、例えば以下に示す数式１によって求められる。
【数1】
【0063】
ここで、ＰＰＥＳ（ｌｏａｄ）は、特定のバスのＰＥＳ電力負荷であり、ＰＰＥＳ（gen）は、当該バスのＰＥＳ発電量であり、Ｐtotal（ｌｏａｄ）は、当該バスの総電力負荷であり、Ｐtotal（gen）は、当該バスの総発電量である。
その後、安定性評価部２５６は、各バスについて計算したＰＥＳ電力使用率の平均値を計算し、当該ＰＥＳ電力使用率の平均値を安定性スコアとしてもよい。ある実施形態では、安定性評価部２５６は、各バスに対して、当該バスの重要性等に基づいた重みを設定し、これらの重みと各バスについて計算したＰＥＳ電力使用率とに基づいて、ＰＥＳ電力使用率の加重平均値を計算し、この電力使用率の加重平均値を安定性スコアとしてもよい。
その後、安定性評価部２５６は、各バスについて計算したＰＥＳ電力使用率の平均値を計算し、当該ＰＥＳ電力使用率の平均値を安定性スコアとしてもよい。ある実施形態では、安定性評価部２５６は、各バスに対して、当該バスの重要性等に基づいた重みを設定し、これらの重みと各バスについて計算したＰＥＳ電力使用率とに基づいて、ＰＥＳ電力使用率の加重平均値を計算し、この電力使用率の加重平均値を安定性スコアとしてもよい。
【0064】
次に、ステップＳ５３０では、安定性評価部２５６は、ステップＳ５２０で計算した安定性スコアを、予め生成した安定性指標情報に比較することで、電力系統の安定性を評価し、電力系統が安定しているか、不安定になる可能性があるかを判定する。
より具体的には、安定性評価部２５６は、ステップＳ５２０で計算した安定性スコアを、予め生成した安定性指標情報（例えば、図７に示す安定性指標情報２６９）に比較した結果、当該安定性スコアが、安定性指標情報において、「不安定」の安定性指標に対応すると判定した場合、本処理はステップＳ５６０へ進む。
より具体的には、安定性評価部２５６は、ステップＳ５２０で計算した安定性スコアを、予め生成した安定性指標情報（例えば、図７に示す安定性指標情報２６９）に比較した結果、当該安定性スコアが、安定性指標情報において、「不安定」の安定性指標に対応すると判定した場合、本処理はステップＳ５６０へ進む。
【0065】
一方、安定性評価部２５６は、ステップＳ５２０で計算した各安定性スコアを、予め生成した安定性指標情報（例えば、図７に示す安定性指標情報２６９）に比較した結果、当該安定性スコアが、安定性指標情報において、「安定」の安定性指標に対応すると判定した場合、本処理はステップＳ５４０へ進む。
なお、安定性スコアが安定性指標に「対応する」との表現は、安定性スコアが、特定の安定性指標について設定される寛容範囲以内であることを意味する。この寛容範囲は、例えば安定性指標の±５％、１０％等、任意に設定されてもよい。
なお、安定性スコアが安定性指標に「対応する」との表現は、安定性スコアが、特定の安定性指標について設定される寛容範囲以内であることを意味する。この寛容範囲は、例えば安定性指標の±５％、１０％等、任意に設定されてもよい。
【0066】
次に、ステップＳ５４０では、安定性評価部２５６は、安定性スコアが、安定性指標情報における「安定」の安定性指標に対応していることから、電力系統におけるＰＥＳ電力使用率が適切であり、ＳＳＯが発生する虞がないため、電力系統が安定していると判定する。
【0067】
次に、ステップＳ５５０では、安定性評価部２５６は、電力系統が安定していることを示す安定性評価結果を生成し、例えば図１１を参照して後述する安定性評価結果画面１１００を介して出力してもよい。
【0068】
一方、ステップＳ５６０では、安定性評価部２５６は、安定性スコアが、安定性指標情報における「不安定」の安定性指標に対応していることから、電力系統におけるＰＥＳ電力使用率が高く、ＳＳＯが発生する虞があるため、電力系統が不安定になる可能性があると判定する。
【0069】
次に、ステップＳ５７０では、安定性評価部２５６は、電力系統が不安定になる可能性があることを示す安定性評価結果を生成し、例えば図１１を参照して後述する安定性評価結果画面１１００を介して出力すると共に、ＰＥＳ電力使用率を抑制する要求を電力系統における発電所に送信してもよい。一例として、安定性評価部２５６は、ＰＥＳ発電量の抑制を要求するＰＥＳ発電量抑制要求を電力系統においてＲＥＳを利用している発電所に対して送信するように、中央給電指令所に要求を送信してもよい。
【0070】
以上説明した電力系統安定性評価処理５００によれば、例えば電力系統における各バスのＰＥＳ電力使用率に基づいて、電力系統の安定性を評価することが可能となる。
なお、上述した電力系統安定性評価処理５００は、定期的又は継続的に行われてもよい。例えば、電力系統をリアルタイムで監視し、電力負荷情報２６６及び発電情報２６８を継続的に取得することで、電力系統の安定性を随時に評価することが可能となる。
なお、上述した電力系統安定性評価処理５００は、定期的又は継続的に行われてもよい。例えば、電力系統をリアルタイムで監視し、電力負荷情報２６６及び発電情報２６８を継続的に取得することで、電力系統の安定性を随時に評価することが可能となる。
【0071】
次に、図６を参照して、本開示の実施形態に係る電力系統管理システムの論理的構成について説明する。
【0072】
図６は、本開示の実施形態に係る電力系統管理システム２００の論理的構成の一例を示す図である。上述したように、本開示の実施形態に係る電力系統管理システム２００は、電力系統の安定性を評価し、必要に応じて電力を制御することで、電力系統の安定性を確保するシステムであり、図６に示すように、電力系統２２０、中央給電指令所２３０、通信ネットワーク２３５及び電力系統管理装置２４０から構成されている。
【0073】
電力系統管理装置２４０において、電力系統２２０に対する電力系統安定性評価処理５００（図５参照）を行う前に、当該電力系統安定性評価処理５００において用いられる安定性指標情報２６９を生成する安定性指標情報生成処理８００（図８参照）が行われる。
【0074】
より具体的には、電力系統管理装置２４０における安定性指標計算部２５２は、例えば電力会社等から事前に取得した電力負荷予測情報２６２及び発電予測情報２６４を入力する。上述したように、この電力負荷予測情報２６２は、所定の期間に関して、予測される電力系統２２０の電力負荷を示す情報であり、発電予測情報２６４は、所定の期間に関して、電力系統２２０に供給されると予測される発電量を示す情報である。
【0075】
次に、安定性指標計算部２５２は、この電力負荷予測情報２６２及び発電予測情報２６４に基づいて、安定性シミュレーションモデル６０５を生成する。この安定性シミュレーションモデル６０５は、電力系統２２０の構成や状態を規定する情報である。ある実施形態では、この安定性シミュレーションモデル６０５における負荷や発電量のパラメータは、電力負荷予測情報２６２及び発電予測情報２６４に基づいて設定されてもよい。
【0076】
次に、安定性指標計算部２５２は、安定性シミュレーションプログラム６１０を用いて安定性シミュレーションモデル６０５を解析することで、電力系統２２０の挙動を、複数の異なる安定性指標毎に示すシミュレーション結果６１５を生成する。ある実施形態では、この安定性シミュレーションプログラム６１０は、特定のＰＥＳ電力使用率について、電力系統２２０において予測される電圧波形を生成するシミュレーションプログラムであってもよい。この場合、シミュレーション結果６１５は、異なるＰＥＳ電力使用率毎に生成される電圧波形の情報であってもよい。
【0077】
次に、安定性指標計算部２５２は、安定性シミュレーションプログラム６１０によって生成されるシミュレーション結果６１５を解析し、各シミュレーション結果が安定の挙動（例えば、安定している電圧波形）を示しているか、不安定の挙動（例えば、振動が存在する電圧波形）を示しているかを判定することで、各シミュレーション結果６１５に対応するＰＥＳ電力使用率を、電力系統２２０における「安定した状態」及び「不安定な状態」との境界を規定する安定性指標とし、安定性指標情報２６９を生成する。
なお、安定性指標情報２６９を生成する安定性指標情報生成処理８００の詳細については、図８を参照して後述するため、ここではその説明を省略する。
なお、安定性指標情報２６９を生成する安定性指標情報生成処理８００の詳細については、図８を参照して後述するため、ここではその説明を省略する。
【0078】
安定性指標情報２６９が生成された後、安定性評価部２５６は、通信ネットワーク２３５を介して、電力系統２２０から電力情報取得部２５４によって取得される電力負荷情報２６６及び発電情報２６８に基づいて計算した安定性スコアを、安定性指標情報２６９に比較することで、電力系統２２０の安定性を評価する。電力系統２２０が不安定となる可能性があると判定した場合、電力系統管理装置２４０は、例えば中央給電指令所２３０や通信ネットワーク２３５等を介して、ＰＥＳ発電量の抑制を要求するＰＥＳ発電量抑制要求を電力系統２２０における発電所に送信してもよい。
なお、電力系統２２０の安定性を評価する電力系統安定性評価処理５００の詳細は、図５を参照して説明したため、ここではその説明を省略する。
なお、電力系統２２０の安定性を評価する電力系統安定性評価処理５００の詳細は、図５を参照して説明したため、ここではその説明を省略する。
【0079】
次に、図７を参照して、本開示の実施形態に係る安定性指標情報について説明する。
【0080】
図７は、本開示の実施形態に係る安定性指標情報２６９の一例を示す図である。上述したように、本開示の実施形態に係る安定性指標情報２６９は、電力系統における「安定した状態」及び「不安定な状態」との境界を規定する情報であり、電力系統について計算される安定性スコアと比較されることで、電力系統の安定性を評価するために用いられる。
なお、図７に示す安定性指標情報２６９は、図８を参照して後述する安定性指標情報生成処理において生成され、記憶部２６０に格納されてもよい。
なお、図７に示す安定性指標情報２６９は、図８を参照して後述する安定性指標情報生成処理において生成され、記憶部２６０に格納されてもよい。
【0081】
図７に示すように、安定性指標情報２６９は、安定性指標７１０と、安定性７２０との情報を含んでもよい。
安定性指標７１０は、所定のＰＥＳ電力の使用率の値を示す情報である。例えば、安定性指標７１０は、例えば「１０％」、「３０％」、「５０％」等であってもよい。
安定性７２０は、安定性指標７１０毎に、特定の安定性指標で電力系統が安定か不安定かを示す情報である。例えば、安定性７２０は、所定の安定性指標「Ｋ１」（例えば、１０％のＰＥＳ電力の使用率）が「安定」であり、安定性指標「Ｋ２」（例えば、６０％のＰＥＳ電力の使用率）が「不安定」であることを示してもよい。
安定性指標７１０は、所定のＰＥＳ電力の使用率の値を示す情報である。例えば、安定性指標７１０は、例えば「１０％」、「３０％」、「５０％」等であってもよい。
安定性７２０は、安定性指標７１０毎に、特定の安定性指標で電力系統が安定か不安定かを示す情報である。例えば、安定性７２０は、所定の安定性指標「Ｋ１」（例えば、１０％のＰＥＳ電力の使用率）が「安定」であり、安定性指標「Ｋ２」（例えば、６０％のＰＥＳ電力の使用率）が「不安定」であることを示してもよい。
【0082】
上述したように、電力系統について安定性スコアを計算した後、当該安定性スコアを図７に示す安定性指標情報２６９に比較することで、当該安定スコアが「安定」の安定性指標に対応するか、「不安定」の安定性指標に対応するかを判定することができる。その後、この判定に基づいて、電力系統におけるＰＥＳ電力の使用率を制御することで、電力系統の安定性を確保することができる。
なお、安定性スコアが安定性指標に「対応する」との表現は、安定性スコアが、特定の安定性指標について設定される寛容範囲以内であることを意味する。この寛容範囲は、例えば安定性指標の±５％、１０％等、任意に設定されてもよい。例えば、安定性指標が「５０％」であり、安定性スコアが「５２％」であり、寛容範囲が「安定性指標の±１０％」の場合、「５２％」との安定性スコアが「５０％」との安定性指標に対応すると判定することができる。
なお、安定性スコアが安定性指標に「対応する」との表現は、安定性スコアが、特定の安定性指標について設定される寛容範囲以内であることを意味する。この寛容範囲は、例えば安定性指標の±５％、１０％等、任意に設定されてもよい。例えば、安定性指標が「５０％」であり、安定性スコアが「５２％」であり、寛容範囲が「安定性指標の±１０％」の場合、「５２％」との安定性スコアが「５０％」との安定性指標に対応すると判定することができる。
【0083】
次に、図８を参照して、本開示の実施形態に係る安定性指標情報生成処理について説明する。
【0084】
図８は、本開示に実施形態に係る安定性指標情報生成処理８００の流れの一例を示す図である。安定性指標情報生成処理８００は、電力系統における「安定した状態」及び「不安定な状態」との境界を規定し、電力系統の安定性を評価するために用いられる安定性指標情報を生成するための処理であり、図２に示す電力系統管理装置２４０における安定性指標計算部２５２によって実施される。
【0085】
まず、ステップＳ８１０では、安定性指標計算部２５２は、安定性指標「ｋ」を所定の初期値「ｋ１」とする。上述したように、この安定性指標は、所定のＰＥＳ電力使用率の値であってもよい。ここで、安定性指標の初期値ｋ１は、任意の値に設定されてもよい。
【0086】
次に、ステップＳ８１５では、安定性指標計算部２５２は、電力系統の安定性シミュレーションモデルを生成する。この安定性シミュレーションモデルは、電力系統２２０の構成や状態を規定する情報である。ある実施形態では、安定性指標計算部２５２は、電力系統における電圧をシミュレーションする既存のシミュレーションモデルを安定性シミュレーションモデルとして用いてもよい。
【0087】
次に、ステップＳ８２０では、安定性指標計算部２５２は、ステップＳ８１５で生成した安定性シミュレーションモデルにおけるモデルパラメータを設定する。より具体的には、安定性指標計算部２５２は、安定性シミュレーションモデルにおける負荷、発電量及びＰＥＳ電力使用率のパラメータを、電力負荷予測情報２６２及び発電予測情報２６４に基づいて設定してもよい。これにより、現実的なシミュレーション結果を得ることができる。
【0088】
ある実施形態では、安定性指標計算部２５２は、シミュレーションにおいて解析される安定性指標の対象範囲を電力負荷予測情報２６２及び発電予測情報２６４に基づいて設定してもよい。例えば、安定性指標計算部２５２は、上述した数式１を用いて、シミュレーションにおけるＰＥＳ電力使用率の最小値（つまり、安定性指標の下限）を、電力負荷予測情報２６２及び発電予測情報２６４における最小の負荷及び発電量の値に基づいて求めたＰＥＳ使用率に設定し、シミュレーションにおけるＰＥＳ電力使用率の最大値（つまり、安定性指標の上限ｋｎ）を、電力負荷予測情報２６２及び発電予測情報２６４における最大の負荷及び発電量に基づいて求めたＰＥＳ使用率に設定してもよい。
【0089】
次に、ステップＳ８２５では、安定性指標計算部２５２は、安定性シミュレーションプログラムを用いてステップＳ８１５で生成した安定性シミュレーションモデルを解析することで、特定のＰＥＳ電力使用率を示す安定性指標（例えばｋ１）について、電力系統の予測される挙動を示すシミュレーション結果を生成することができる。ある実施形態では、この安定性シミュレーションプログラムは、特定のＰＥＳ電力使用率について、電力系統において予測される電圧波形を生成するシミュレーションプログラムであってもよい。この場合、シミュレーション結果は、特定のＰＥＳ電力使用率を表す安定性指標について生成される電圧波形の情報であってもよい。
【0090】
次に、ステップＳ８３０では、安定性指標計算部２５２は、ステップＳ８２５で生成したシミュレーション結果に示される電圧波形を解析する。ここで、安定性指標計算部２５２は、ミュレーション結果に示される電圧波形における時間当たりの変動が所定の変動閾値以上か否かを判定してもよい。所定の変動閾値以上の変動が電圧波形に存在すると判定した場合、本処理はステップＳ８３５へ進む。一方、所定の変動閾値以上の変動が電圧波形に存在しないと判定した場合、本処理はステップＳ８５０へ進む。
【0091】
次に、ステップＳ８３０において所定の変動閾値以上の変動が電圧波形に存在すると判定した場合、ステップＳ８３５では、安定性指標計算部２５２は、このＰＥＳ電力使用率を示す安定性指標ｋ１では、ＳＳＯ（Ｓｕｂ－ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ）が電力系統において発生する虞があると判定する。
【0092】
次に、ステップＳ８４０では、安定性指標計算部２５２は、ＰＥＳ電力使用率を示す安定性指標ｋ１では、ＳＳＯが電力系統において発生する虞があるため、当該安定性指標ｋ１が「不安定」な状態を示すものであると判定する。
【0093】
次に、ステップＳ８４５では、安定性指標計算部２５２は、上述した安定性指標情報２６９において、当該安定性指標ｋ１を「不安定」とする。より具体的には、安定性指標計算部２５２は、安定性指標情報２６９において安定性指標ｋ１に対して、「不安定」とのラベルを対応付けてもよい。
その後、本処理はステップＳ８６５へ進む。
その後、本処理はステップＳ８６５へ進む。
【0094】
一方、ステップＳ８３０において所定の変動閾値以上の変動が電圧波形に存在すると判定した場合、ステップＳ８５０では、安定性指標計算部２５２は、このＰＥＳ電力使用率を示す安定性指標ｋ１では、ＳＳＯ（Ｓｕｂ－ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ）が電力系統において発生する虞がないと判定する。
【0095】
次に、ステップＳ８５５では、安定性指標計算部２５２は、ＰＥＳ電力使用率を示す安定性指標ｋ１では、ＳＳＯが電力系統において発生する虞がないため、当該安定性指標ｋ１が「安定」な状態を示すものであると判定する。
【0096】
次に、ステップＳ８６０では、安定性指標計算部２５２は、上述した安定性指標情報２６９において、当該安定性指標ｋ１を「安定」とする。より具体的には、安定性指標計算部２５２は、安定性指標情報２６９において安定性指標ｋ１に対して、「安定」とのラベルを対応付けてもよい。
その後、本処理はステップＳ８６５へ進む。
その後、本処理はステップＳ８６５へ進む。
【0097】
次に、ステップＳ８６５では、安定性指標計算部２５２は、安定性指標ｋが安定性指標の上限ｋｎ以下か否かを判定する。安定性指標ｋが安定性指標の上限ｋｎ以下の場合、本処理はステップＳ８２０へ戻り、安定性指標計算部２５２は、安定性指標ｋを加算する。一方、定性指標ｋが安定性指標の上限ｋｎ以上の場合、安定性指標計算部２５２は、安定性指標の対象範囲における全ての安定性指標の解析が終了したと判定し、本処理は終了する。
【0098】
以上説明した安定性指標情報生成処理８００によれば、電力系統における「安定した状態」及び「不安定な状態」との境界を規定するＰＥＳ電力使用率を示す安定性指標情報を生成することができる。このように、安定性指標情報を事前に作成しておき、保管することで、電力系統の安定性を随時に評価することが可能となる。
なお、安定性指標情報生成処理８００は、例えば定期的（１日に１回、１週間に１回）に行われてもよく、電力系統の構成や予想される負荷及び発電量が変化する時に行われてもよい。
なお、安定性指標情報生成処理８００は、例えば定期的（１日に１回、１週間に１回）に行われてもよく、電力系統の構成や予想される負荷及び発電量が変化する時に行われてもよい。
【0099】
上述したように、本開示の実施形態に係る安定性指標情報生成処理８００において、複数の異なるＰＥＳ電力使用率毎に、電力系統の挙動を予測する安定性シミュレーションが行われる。ある実施形態では、この安定性シミュレーション結果として、特定のＰＥＳ電力使用率に対応する電圧波形が用いられる。
次に、図９及び図１０を参照して、本開示の実施形態に係る安定性シミュレーション結果について説明する。
次に、図９及び図１０を参照して、本開示の実施形態に係る安定性シミュレーション結果について説明する。
【0100】
図９は、本開示の実施形態に係る安定性シミュレーション結果として、電力系統が安定していることを示す電圧波形９００を示す図である。この電圧波形９００は、例えば所定のＰＥＳ電力使用率ｋ１に基づいて生成されてもよい。図９に示すように、電圧波形９００の横軸には時間が示され、縦軸には電圧が示される。
図９に示すように、時間当たりの電圧の推移９０５は踊り場となっており、大きな変動はない。従って、時間当たりの電圧の推移９０５における変動は、「０．２５ＭＶ／ｓ」等の所定の変動閾値未満であるため、安定性指標計算部２５２は、当該電圧波形９００に対応するＰＥＳ電力使用率ｋ１を「安定」している安定性指標として、安定性指標情報２６９に格納する。
図９に示すように、時間当たりの電圧の推移９０５は踊り場となっており、大きな変動はない。従って、時間当たりの電圧の推移９０５における変動は、「０．２５ＭＶ／ｓ」等の所定の変動閾値未満であるため、安定性指標計算部２５２は、当該電圧波形９００に対応するＰＥＳ電力使用率ｋ１を「安定」している安定性指標として、安定性指標情報２６９に格納する。
【0101】
図１０は、本開示の実施形態に係る安定性シミュレーション結果として、電力系統が不安定となる可能性があることを示す電圧波形１０００を示す図である。この電圧波形１０００は、例えば所定のＰＥＳ電力使用率ｋ２に基づいて生成されてもよい。図１０に示すように、電圧波形１０００の横軸には時間が示され、縦軸には電圧が示される。
図１０に示すように、時間当たりの電圧の推移１００５には、振動（例えばＳＳＯ）が発生している。従って、時間当たりの電圧の推移１００５における変動は、例えば「０．２５ＭＶ／ｓ」等の所定の変動閾値以上のため、安定性指標計算部２５２は、当該電圧波形１０００に対応するＰＥＳ電力使用率ｋ２を「不安定」の安定性指標として、安定性指標情報２６９に格納する。
図１０に示すように、時間当たりの電圧の推移１００５には、振動（例えばＳＳＯ）が発生している。従って、時間当たりの電圧の推移１００５における変動は、例えば「０．２５ＭＶ／ｓ」等の所定の変動閾値以上のため、安定性指標計算部２５２は、当該電圧波形１０００に対応するＰＥＳ電力使用率ｋ２を「不安定」の安定性指標として、安定性指標情報２６９に格納する。
【0102】
次に、図１１を参照して、本開示の実施形態に係る安定性評価結果画面について説明する。
【0103】
図１１は、本開示の実施形態に係る安定性評価結果画面１１００の一例を示す図である。図１１に示す安定性評価結果画面１１００は、電力系統に対する安定性評価を行うことで生成した安定性評価結果を示す画面である。この安定性評価結果画面１１００は、例えば電力系統を管理する電力会社の端末や、中央給電指令所の端末等に表示されてもよい。
【0104】
【0105】
電力系統図１１０５は、安定性評価の対象となる電力系統の構成を示す図である。
表記情報１１１０は、電力系統図１１０５における発電機、ＲＥＳ、負荷、変圧器、バス、送電線等の設備を示すために用いられる表記を示す。
表記情報１１１０は、電力系統図１１０５における発電機、ＲＥＳ、負荷、変圧器、バス、送電線等の設備を示すために用いられる表記を示す。
【0106】
日時情報１１１５は、安定性評価結果に対応する日付及び時間を示す情報である。
安定性評価結果１１２０は、本開示の実施形態に係る電力系統安定性評価処理５００によって生成され、電力系統の安定性を示す情報である。図１１に示すように、安定性評価結果１１２０は、電力系統に含まれる複数のエリア（エリア１、エリア２、エリア３）毎に、当該エリアにおけるバスについて計算されるＰＥＳ電力使用率と、当該エリアの安定性（安定か不安定）とを含んでもよい。
この安定性評価結果１１２０の情報は、上述した電力系統安定性評価処理５００によって生成されてもよい。
安定性評価結果１１２０は、本開示の実施形態に係る電力系統安定性評価処理５００によって生成され、電力系統の安定性を示す情報である。図１１に示すように、安定性評価結果１１２０は、電力系統に含まれる複数のエリア（エリア１、エリア２、エリア３）毎に、当該エリアにおけるバスについて計算されるＰＥＳ電力使用率と、当該エリアの安定性（安定か不安定）とを含んでもよい。
この安定性評価結果１１２０の情報は、上述した電力系統安定性評価処理５００によって生成されてもよい。
【0107】
ＳＳＯ波形図１１２５は、安定性評価結果１１２０における「不安定」のエリアにおいて発生すると予測されるＳＳＯの波形図を示すグラフである。このＳＳＯ波形図１１２５は、例えば上述したシミュレーションによって生成されてもよい。安定性評価結果画面１１００のユーザは、安定性評価結果１１２０において、特定のエリアやバスを選択することで、当該エリアやバスで発生すると予測されるＳＳＯの波形図を確認することができる。
【0108】
以上説明したように、本開示の実施形態に係る電力系統管理手段では、電力系統におけるバス毎に、ＰＥＳに係る電力と当該バスに係る総電力との比（つまり、ＰＥＳ電力の使用率）を、電力系統に関する安定性スコアとして求める。そして、求めた安定性スコアを、電力系統における「安定した状態」及び「不安定な状態」との境界を規定する安定性指標に比較することで、電力系統の現在の安定性を評価することができる。
このように、ＰＥＳ電力使用率に基づいて電力系統の安定性を評価することで、例えばＲＥＳの導入拡大に伴うＰＥＳ密度の増加に起因するグリッドインピーダンスの変動やＰＥＳ間の相互作用による電力系統の不安定性を定量的に評価することができる。
このように、ＰＥＳ電力使用率に基づいて電力系統の安定性を評価することで、例えばＲＥＳの導入拡大に伴うＰＥＳ密度の増加に起因するグリッドインピーダンスの変動やＰＥＳ間の相互作用による電力系統の不安定性を定量的に評価することができる。
【0109】
また、この電力系統の安定性評価をリアルタイムで、継続的又は定期的に行うことで、ＳＳＯ等の振動が発生するよりも前に、電力系統が不安定になる可能性があることを判定することができる。そして、ＰＥＳ電力を抑えることを要求するＰＥＳ発電量抑制要求を、例えば電力系統においてＲＥＳを用いる発電所に送信することで、ＰＥＳ電力の使用率を制御し、ＳＳＯの発生を防ぐことができる。これにより、電力系統における送電線や変圧器等の設備に対するＳＳＯの被害を回避することが可能となる。
【0110】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【0111】
上述したように、本開示の実施形態に係る電力系統管理手段は、以下の態様を含む。
【0112】
（態様１）
電力系統と、
電力系統を管理する電力系統管理装置と、
前記電力系統と前記電力系統管理装置との間で情報の通信を行うための通信ネットワークとを含む電力系統管理システムであって、
前記電力系統管理装置は、
プロセッサと、
メモリと、
前記電力系統における電力負荷の予測を示す電力負荷予測情報と、前記電力系統における発電所によって発電される電力の予測を示す発電予測情報とを格納する記憶部とを備え、
前記メモリは、
前記電力負荷予測情報と前記発電予測情報とに基づいて、前記電力系統の安定性を評価するための安定性指標を示す安定性指標情報を計算する安定性指標計算部と、
前記電力系統における実際の電力負荷を示す電力負荷情報と、前記電力系統における発電所によって実際に発電される電力を示す発電情報とを前記通信ネットワークを介して前記電力系統から取得する電力情報取得部と、
前記電力負荷情報と、前記発電情報とに基づいて、前記電力系統に関する安定性スコアを計算し、前記安定性スコアと、前記安定性指標情報とに基づいて、前記電力系統の安定性を示す安定性評価結果を生成する安定性評価部、
として前記プロセッサを機能させるための処理命令を含むことを特徴とする電力系統管理システム。
電力系統と、
電力系統を管理する電力系統管理装置と、
前記電力系統と前記電力系統管理装置との間で情報の通信を行うための通信ネットワークとを含む電力系統管理システムであって、
前記電力系統管理装置は、
プロセッサと、
メモリと、
前記電力系統における電力負荷の予測を示す電力負荷予測情報と、前記電力系統における発電所によって発電される電力の予測を示す発電予測情報とを格納する記憶部とを備え、
前記メモリは、
前記電力負荷予測情報と前記発電予測情報とに基づいて、前記電力系統の安定性を評価するための安定性指標を示す安定性指標情報を計算する安定性指標計算部と、
前記電力系統における実際の電力負荷を示す電力負荷情報と、前記電力系統における発電所によって実際に発電される電力を示す発電情報とを前記通信ネットワークを介して前記電力系統から取得する電力情報取得部と、
前記電力負荷情報と、前記発電情報とに基づいて、前記電力系統に関する安定性スコアを計算し、前記安定性スコアと、前記安定性指標情報とに基づいて、前記電力系統の安定性を示す安定性評価結果を生成する安定性評価部、
として前記プロセッサを機能させるための処理命令を含むことを特徴とする電力系統管理システム。
【0113】
（態様２）
前記電力系統は、
パワーエレクトロニクスシステム（ＰＥＳ）及び非ＰＥＳが接続されている複数のバスを含み、
前記電力負荷情報は、
前記電力系統における前記バス毎に、前記ＰＥＳに係るＰＥＳ電力負荷と、前記ＰＥＳ及び前記非ＰＥＳに係る総電力負荷とを含み、
前記発電情報は、
前記電力系統における前記バス毎に、前記ＰＥＳに係るＰＥＳ発電量と、前記ＰＥＳ及び前記非ＰＥＳに係る総発電量とを含む、
ことを特徴とする、態様１に記載の電力系統管理システム。
前記電力系統は、
パワーエレクトロニクスシステム（ＰＥＳ）及び非ＰＥＳが接続されている複数のバスを含み、
前記電力負荷情報は、
前記電力系統における前記バス毎に、前記ＰＥＳに係るＰＥＳ電力負荷と、前記ＰＥＳ及び前記非ＰＥＳに係る総電力負荷とを含み、
前記発電情報は、
前記電力系統における前記バス毎に、前記ＰＥＳに係るＰＥＳ発電量と、前記ＰＥＳ及び前記非ＰＥＳに係る総発電量とを含む、
ことを特徴とする、態様１に記載の電力系統管理システム。
【0114】
（態様３）
前記安定性評価部は、
前記電力負荷情報と、前記発電情報とに基づいて、前記電力系統における各バスの前記ＰＥＳ電力負荷及び前記ＰＥＳ発電量の和を、前記電力系統における各バスの前記総電力負荷及び前記総発電量の和で除することで、前記電力系統におけるＰＥＳ電力使用率を計算し、前記ＰＥＳ電力使用率を前記安定性スコアとする、
ことを特徴とする、態様２に記載の電力系統管理システム。
前記安定性評価部は、
前記電力負荷情報と、前記発電情報とに基づいて、前記電力系統における各バスの前記ＰＥＳ電力負荷及び前記ＰＥＳ発電量の和を、前記電力系統における各バスの前記総電力負荷及び前記総発電量の和で除することで、前記電力系統におけるＰＥＳ電力使用率を計算し、前記ＰＥＳ電力使用率を前記安定性スコアとする、
ことを特徴とする、態様２に記載の電力系統管理システム。
【0115】
（態様４）
前記安定性指標計算部は、
前記電力負荷予測情報と、前記発電予測情報とに基づいて、安定性指標の対象範囲を判定し、
前記対象範囲における安定性指標毎に、前記電力系統における所定のバスについて、時間毎に予測される電圧を示すシミュレーション結果を生成し、
前記対象範囲における第１の安定性指標について、前記シミュレーション結果における前記電圧の時間当たりの変動が所定の変動閾値未満の場合、前記第１の安定性指標を安定と指定し、
前記対象範囲における第２の安定性指標について、前記シミュレーション結果における前記電圧の時間当たりの変動が所定の変動閾値以上の場合、前記第２の安定性指標を不安定と指定することで、前記対象範囲における各安定性指標が安定か不安定かを示す前記安定性指標情報を生成する、
ことを特徴とする、態様１乃至３に記載の電力系統管理システム。
前記安定性指標計算部は、
前記電力負荷予測情報と、前記発電予測情報とに基づいて、安定性指標の対象範囲を判定し、
前記対象範囲における安定性指標毎に、前記電力系統における所定のバスについて、時間毎に予測される電圧を示すシミュレーション結果を生成し、
前記対象範囲における第１の安定性指標について、前記シミュレーション結果における前記電圧の時間当たりの変動が所定の変動閾値未満の場合、前記第１の安定性指標を安定と指定し、
前記対象範囲における第２の安定性指標について、前記シミュレーション結果における前記電圧の時間当たりの変動が所定の変動閾値以上の場合、前記第２の安定性指標を不安定と指定することで、前記対象範囲における各安定性指標が安定か不安定かを示す前記安定性指標情報を生成する、
ことを特徴とする、態様１乃至３に記載の電力系統管理システム。
【0116】
（態様５）
前記安定性評価部は、
前記安定性スコアを、前記安定性指標情報に比較した結果、前記安定性スコアが、前記第１の安定性指標に対応すると判定した場合、前記電力系統が安定していることを示す安定性評価結果を生成し、
前記安定性スコアを、前記安定性指標情報に比較した結果、前記安定性スコアが、前記第２の安定性指標に対応すると判定した場合、前記電力系統が不安定になる可能性があることを示す安定性評価結果を生成する、
ことを特徴とする、態様４に記載の電力系統管理システム。
前記安定性評価部は、
前記安定性スコアを、前記安定性指標情報に比較した結果、前記安定性スコアが、前記第１の安定性指標に対応すると判定した場合、前記電力系統が安定していることを示す安定性評価結果を生成し、
前記安定性スコアを、前記安定性指標情報に比較した結果、前記安定性スコアが、前記第２の安定性指標に対応すると判定した場合、前記電力系統が不安定になる可能性があることを示す安定性評価結果を生成する、
ことを特徴とする、態様４に記載の電力系統管理システム。
【0117】
（態様６）
前記電力系統管理装置は、
前記電力系統が不安定になる可能性があると判定した場合、ＰＥＳ発電量の抑制を要求するＰＥＳ発電量抑制要求を前記電力系統における発電所に対して送信する、
ことを特徴とする、態様１乃至５に記載の電力系統管理システム。
前記電力系統管理装置は、
前記電力系統が不安定になる可能性があると判定した場合、ＰＥＳ発電量の抑制を要求するＰＥＳ発電量抑制要求を前記電力系統における発電所に対して送信する、
ことを特徴とする、態様１乃至５に記載の電力系統管理システム。
【符号の説明】
【0118】
１５０ 電力系統管理アプリケーション
２００ 電力系統管理システム
２０１、２０２、２０３、２０４、２０５ バス
２０６、２０７、２０８ ＲＥＳ
２０９、２１０、２１１、２１２ 負荷
２１３ 同期発電機
２１５、２１６、２１７、２１８、２１９ 送電線
２２０ 電力系統
２３０ 中央給電指令所
２３５ 通信ネットワーク
２４０ 電力系統管理装置
２５０ メモリ
２５２ 安定性指標計算部
２５４ 電力情報取得部
２５６ 安定性評価部
２６０ 記憶部
２６２ 電力負荷予測情報
２６４ 発電予測情報
２６６ 電力負荷情報
２６８ 発電情報
２６９ 安定性指標情報
２７０ プロセッサ
２７５ 入出力部
２００ 電力系統管理システム
２０１、２０２、２０３、２０４、２０５ バス
２０６、２０７、２０８ ＲＥＳ
２０９、２１０、２１１、２１２ 負荷
２１３ 同期発電機
２１５、２１６、２１７、２１８、２１９ 送電線
２２０ 電力系統
２３０ 中央給電指令所
２３５ 通信ネットワーク
２４０ 電力系統管理装置
２５０ メモリ
２５２ 安定性指標計算部
２５４ 電力情報取得部
２５６ 安定性評価部
２６０ 記憶部
２６２ 電力負荷予測情報
２６４ 発電予測情報
２６６ 電力負荷情報
２６８ 発電情報
２６９ 安定性指標情報
２７０ プロセッサ
２７５ 入出力部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】