報告書番号

T90019

タイトル（和文）

電力系統長時間動特性解析の高速化－トラペゾイダル法の改良－

タイトル（英文）

ANALYSIS OF POWER-SYSTEM LONG-TERM DYNAMICS -IMPROVEMENT OF TRAPEZOIDAL METHOD-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

電力系統長時間動特性解析の数値積分を高速化するため，トラペゾイタル法における積分時間刻みの自動調整理論を新たに提案した。諸外国で発生した大停電事故においては，発電所や送電線の故障に引き続く数分間に周波数や電圧の大幅な変動により他の発電所の運転停止などが誘発され，最終的に広範囲にわたる停電に至った例も少なくない。このような大停電事故を防止するためには，電力系統の長時間動特性を精度良く，高速にシミュレーションできる手法の開発が必要である。本研究では，数値積分の安定性の観点からトラペゾイダル法と２次のギア法を時間刻みの調整に適する候補とし，積分精度および電力系統動特性解析への適用性の観点からトラペゾイダル法を最終的に選定した。提案した積分時間刻み調整理論は従来のものより性能が優れている。一機無限大系統の動特性解析で提案論理を検証した。

概要 （英文）

WE PROPOSE A NEW LOGIC FOR AUTOMATIC TIME-STEP ADJUSTMENT FOR THE TRAPEZOIDAL METHOD TO ACHIEVE FAST SIMULATION OF THE LONG-TERM DYNAMICS OF POWER SYSTEMS. IN SOME COUNTRIES,LARGE POWER SYSTEM FREQUENCY/VOLTAGE EXCURSIONS INITIATED BY A MAJOR GENERATING UNIT TRIP OR A TRUNK TRANSMISSION LINE TRIP CAUSE OTHER UNIT OR LINE TRIPSAND RESULT IN LARGE-SCALE BLACKOUTS. TO PREVENT SUCH BLACKOUTS,DEVELOPMENT OF AN ACCURATE AND FAST POWER-SYSTEM LONG-TERM DYNAMICS ANALYSIS TOOL IS REQUIRED. WE SELECTED THE TRAPEZOIDAL AND 2ND GEAR METHODS AS POSSIBLE CANDIDATES FOR THE TIME-STEP ADJUSTMENT FROM THE VIEWPOINT OF NUMERICAL STABILITY,AND FINALLY SELECTED THE TRAPEZOIDAL METHOD FROM THE VIEWPOINT OF ACCURACY AND APPLICABILITY TO SIMULATION OF POWER-SYSTEM DYNAMICS. THE PROPOSED LOGIC FOR THE TIME-STEP ADJUSTMENT IS BETTER THANPREVIOUS ONES AND HAS BEEN VERIFIED IN SIMULATIONS OF A SINGLE-MACHINE-TO-INFINITE-BUS SYSTEM.

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