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公開番号2025024320
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-20
出願番号2023128348
出願日2023-08-07
発明の名称電力系統管理プログラム、および、電力系統管理装置
出願人株式会社東芝,東芝エネルギーシステムズ株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H02J 3/00 20060101AFI20250213BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】電力系統についての潮流計算を行う場合の電力方程式ΔS=0を解くときに、従来技術よりも計算を収束しやすくする。
【解決手段】実施形態の電力系統管理プログラムは、コンピュータを、複数のノードと複数のブランチから構成される電力系統についての潮流計算を行う場合に、計測値S_desと理論値Sの差分をゼロにすることを示す電力方程式ΔS=S_des-S=0を解くときに、Tikhonovの正則化法またはリッジ回帰分析法を用いて修正した差分ΔSが第2の閾値以下に収束するまで反復計算を行って、それぞれの前記ノードの電圧の大きさと位相角を示すノード電圧を算出する第1算出部と、前記第1算出部によって算出した前記ノード電圧を引き継いで、ニュートンラプソン法を用いて修正した差分ΔSが第1の閾値以下に収束するまで反復計算を行って前記ノード電圧を算出する第2算出部と、して機能させる。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
コンピュータを、
複数のノードと複数のブランチから構成される電力系統についての潮流計算を行う場合に、計測値Ｓ
ｄｅｓ
と理論値Ｓの差分をゼロにすることを示す電力方程式ΔＳ＝Ｓ
ｄｅｓ
－Ｓ＝０を解くときに、Tikhonovの正則化法またはリッジ回帰分析法を用いて修正した差分ΔＳが第２の閾値以下に収束するまで反復計算を行って、それぞれの前記ノードの電圧の大きさと位相角を示すノード電圧を算出する第１算出部と、
前記第１算出部によって算出した前記ノード電圧を引き継いで、ニュートンラプソン法を用いて修正した差分ΔＳが第１の閾値以下に収束するまで反復計算を行って前記ノード電圧を算出する第２算出部と、して機能させるための電力系統管理プログラム。
続きを表示（約 330 文字）【請求項２】
複数のノードと複数のブランチから構成される電力系統についての潮流計算を行う場合に、計測値Ｓ
ｄｅｓ
と理論値Ｓの差分をゼロにすることを示す電力方程式ΔＳ＝Ｓ
ｄｅｓ
－Ｓ＝０を解くときに、Tikhonovの正則化法またはリッジ回帰分析法を用いて修正した差分ΔＳが第２の閾値以下に収束するまで反復計算を行って、それぞれの前記ノードの電圧の大きさと位相角を示すノード電圧を算出する第１算出部と、
前記第１算出部によって算出した前記ノード電圧を引き継いで、ニュートンラプソン法を用いて修正した差分ΔＳが第１の閾値以下に収束するまで反復計算を行って前記ノード電圧を算出する第２算出部と、を備える電力系統管理装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電力系統管理プログラム、および、電力系統管理装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、複数のノードと複数のブランチから構成される電力系統について、潮流計算を行う場合がある。ここで、ノードとは、電力を作ったり消費したりする設備（発電機、電力負荷など）を指す。また、ブランチとは、電力を送るための設備（送電線など）を指す。
【０００３】
また、潮流計算とは、計算対象である電力系統のそれぞれのノードについて、例えば、（１）有効電力Ｐと電圧の大きさ｜Ｖ｜（ＰＶ指定ノード）、または、（２）有効電力Ｐと無効電力Ｑ（ＰＱ指定ノード）、のいずれかが既知であるときに、これら既知量（計測値）を満足するようにノード電圧（電圧の大きさ｜Ｖ｜と位相角θ）を求めることである。
【０００４】
また、「既知量を満足する」とは、既知量Ｓ
ｄｅｓ
と、求められた電圧により計算されるＳ（理論値）の差分をゼロにすることであり、「電力方程式ΔＳ＝Ｓ
ｄｅｓ
－Ｓ＝０を満たす」ことに等しい。
【０００５】
電力方程式は非線形な連立方程式であるためそのまま解くことができず、従来は、例えば、非線形な連立方程式の解法として一般的な手法であるニュートンラプソン法という方法を用いて解いていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
扱う電力系統の大規模化や、再生可能エネルギー発電機の増加などに伴う潮流の複雑化などにともない、潮流計算をニュートンラプソン法で解こうとすると、計算が収束しなくて解けないケースがあるという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、電力系統についての潮流計算を行う場合の電力方程式ΔＳ＝０を解くときに、従来技術よりも計算を収束しやすくすることができる電力系統管理プログラム、および、電力系統管理装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態の電力系統管理プログラムは、コンピュータを、複数のノードと複数のブランチから構成される電力系統についての潮流計算を行う場合に、計測値Ｓ
ｄｅｓ
と理論値Ｓの差分をゼロにすることを示す電力方程式ΔＳ＝Ｓ
ｄｅｓ
－Ｓ＝０を解くときに、Tikhonovの正則化法またはリッジ回帰分析法を用いて修正した差分ΔＳが第２の閾値以下に収束するまで反復計算を行って、それぞれの前記ノードの電圧の大きさと位相角を示すノード電圧を算出する第１算出部と、前記第１算出部によって算出した前記ノード電圧を引き継いで、ニュートンラプソン法を用いて修正した差分ΔＳが第１の閾値以下に収束するまで反復計算を行って前記ノード電圧を算出する第２算出部と、して機能させる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、実施形態の情報処理装置の機能構成を示すブロック図である。
図２は、実施形態においてTikhonovの正則化法を用いた場合のΔＳの絶対誤差最大値の推移を示すグラフである。
図３は、実施形態の情報処理装置による潮流計算処理を示すフローチャートである。
図４は、実施形態の情報処理装置による実験結果の例１を示す表である。
図５は、実施形態の情報処理装置による実験結果の例２を示す表である。
図６は、潮流計算の説明図である。
図７は、ニュートンラプソン法の説明図である。
図８は、従来技術のニュートンラプソン法による潮流計算が収束しないケースの説明図である。
図９は、従来技術による潮流計算処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の電力系統管理プログラム、および、電力系統管理装置の実施形態について、図面を参照して説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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