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公開番号2025079806
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-22
出願番号2024192772
出願日2024-11-01
発明の名称公共安全停電(PSPS)のための最適負荷制限方法、コンピュータ読み取り可能な記録媒体および装置
出願人株式会社日立製作所
代理人青稜弁理士法人
主分類H02J 3/00 20060101AFI20250515BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】山火事発火リスクのために送電線が停止している間の電力制限量を減らす最適負荷制限方法、装置及び記録媒体を提供する。
【解決手段】方法は、ダウンさせるグリッド内の1つまたは複数の回線を選択することと、グリッドの安定性を維持しながら制限することができるグリッド内の最適な負荷を決定する負荷制限最適化プロセスを実行することと、最適な負荷の決定を、ダウンさせるために選択された1つまたは複数の回線、負荷の重要性および部分的または完全に制限することができるグリッド内の負荷の識別に基づいて行うことと、制限すべきグリッドトポロジー内の最適な負荷に応じてグリッド内の負荷を制限する負荷制限プロセスを実行することと、を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
公共安全停電（ＰＳＰＳ）のための最適負荷制限を行う最適負荷制限方法であって、
グリッドトポロジーにおいてダウンさせるグリッドの１つまたは複数の回線を選択し、
安定性パラメータに従って、前記グリッドの安定性を維持しながら制限することができる前記グリッド内の最適な負荷を決定するように構成された負荷制限最適化プロセスを実行し、
前記最適な負荷の決定は、ダウンさせるように選択された１つまたは複数の回線、負荷の重要度、および部分的または完全に制限することができるグリッド内の負荷の識別に基づいて行われ、
グリッドトポロジーの最適な負荷に応じてグリッドの負荷を制限する負荷制限プロセスを実行する、
ことを特徴とする最適負荷制限方法。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
請求項１記載の最適負荷制限方法であって、
前記安定性パラメータは、前記グリッド内の電圧、電流、およびその他のパラメータに関して、グリッドトポロジーのためのユーザが定義したマージンであることを特徴とする最適負荷制限方法。
【請求項３】
請求項１に記載の最適負荷制限方法であって、
前記負荷制限最適化プロセスは、
前記負荷の重要度から決定される制限可能な負荷と、部分的または完全に制限可能な前記グリッド内の負荷の識別とを遺伝子として取り込み、負荷のセットを染色体として取り込み、選択された１つまたは複数の回線に基づいてグリッドを反復的にシミュレートして負荷値を下げ、最適な負荷として提供するように構成される、遺伝的アルゴリズムに基づく反復アルゴリズムを実行することを特徴とする最適負荷制限方法。
【請求項４】
請求項３記載の最適負荷制限方法であって、
前記反復アルゴリズムは、実行可能な解が得られない場合、解が得られるまで、負荷の重要度に基づいて、利用可能な負荷から追加の可能な負荷を反復的に検討するように構成されていることを特徴とする最適負荷制限方法。
【請求項５】
請求項１記載の最適負荷制限方法であって、
前記負荷制限最適化プロセスは、前記グリッドを分析し、制限対象として選択された１つまたは複数の回線に基づいて、回線および負荷の定常状態値を決定する電力フロー分析を使用するように構成されていることを特徴とする最適負荷制限方法。
【請求項６】
請求項１記載の最適負荷制限方法であって、
前記負荷の重要度が、どの負荷を制限するかを決定するための負荷の優先順位を示すことを特徴とする最適負荷制限方法。
【請求項７】
請求項１記載の最適負荷制限方法であって、
部分的に制限することができる負荷はゼロでない値に設定され、完全に制限することができる負荷はゼロに設定されることを特徴とする最適負荷制限方法。
【請求項８】
プロセスを実行するための命令を記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
グリッドトポロジーにおいてダウンさせるグリッドの１つまたは複数の回線を選択するステップ、
安定性パラメータに従って、前記グリッドの安定性を維持しながら制限することができる前記グリッド内の最適な負荷を決定するように構成された負荷制限最適化プロセスを実行するステップを含み、
前記最適な負荷の決定は、ダウンさせるように選択された１つまたは複数の回線、負荷の重要度、および部分的または完全に制限することができるグリッド内の負荷の識別に基づいて行われ、
グリッドトポロジーの最適な負荷に応じてグリッドの負荷を制限する負荷制限プロセスを実行するステップ、
を実行するプログラムを格納することを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項９】
請求項８記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記安定性パラメータは、前記グリッド内の電圧、電流、および他のパラメータに関して、グリッドトポロジーのためのユーザが定義したマージンであることを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１０】
請求項８に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記負荷制限最適化プロセスは、
前記負荷の重要度から決定される制限可能な負荷と、部分的または完全に制限可能な前記グリッド内の負荷の識別とを遺伝子として取り込み、負荷のセットを染色体として取り込み、選択された１つまたは複数の回線に基づいてグリッドを反復的にシミュレートして負荷値を下げ、最適な負荷として提供するように構成される、遺伝的アルゴリズムに基づく反復アルゴリズムを実行することを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に電力システムに向けられており、より具体的には、最適な負荷制限を決定するための技術に向けられている。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、米国西部では山火事が増加し、猛威を振るい、記録的な大火災に見舞われ、壊滅的な人命損失と数十億ドルの資産およびインフラ被害が発生している。電気事業のインフラに起因するものは、これまで報告された山火事の１０％未満に過ぎなかった。しかし、送電線に起因する火災は、カリフォルニア史上最も破壊的な火災のおよそ半分を引き起こしている。
【０００３】
乾燥した風の強い季節には、送電線が山火事を引き起こす可能性がある。一般市民を守るため、送電線の一部が止められ、送電網の一部のユーザへの電力供給が停止される。どの地域で電力を止めるかの手順はあまり効率的ではない。早すぎる停電は収益の減少や国民の不満を招く。しかし、停電を遅らせると、山火事が発生する確率が高くなる。
【０００４】
関連技術の解決策は、組織内の人間／チームの能力や経験に基づく社内解決策になりがちである。負荷制限（二元的／部分的）、緊急時計画、負荷の重要性については、いくつかの研究が行われているが、それらすべてにまとめて取り組んでいるものはない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
負荷制限は、公共安全停電（ＰＳＰＳ：ＰｕｂｌｉｃＳａｆｅｔｙＰｏｗｅｒＳｈｕｔｏｆｆ）、すなわち公共安全のための計画停電において、カスケード回線および／または他のシステム機器の故障による山火事の拡大防止に一般的に使用される技術である。本明細書で説明する実施例は、以下のように、インシデントマネージャ（管理者）がより良い意思決定を行うために多くの点で役立つ。
【０００６】
連鎖故障の防止：負荷制限は、影響を受けた地域を隔離し、残りの地域が正常に運転できるようにすることで、システム全体の停電につながる連鎖的な障害を防ぐのに役立つ。
【０００７】
費用対効果：負荷制限は、送配電インフラストラクチャに対する高価なアップグレードの必要性を回避するため、緊急時にシステムの安定性を管理するための費用対効果の高い方法である。
【０００８】
優先順位付け：負荷制限は、病院、緊急サービス、その他の重要な施設など、重要な負荷に優先順位をつけ、電力網にストレスがかかっている間でも稼働を維持できるように設計することができる。
【０００９】
システムの信頼性向上：送配電インフラの過負荷を防ぐことで、負荷軽減はシステムの信頼性を向上させ、計画外の停電の頻度を減らすことができる。
【００１０】
システムの回復力の向上：負荷制限は、電力系統が障害から迅速に回復し、正常な運転を再開できるようにすることで、電力系統の回復力を向上させるのに役立つ。
（【００１１】以降は省略されています）

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