大規模電カンステムにおける不安定現象の動画表現に関する研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555085
• Research Institution: University of Tokyo
• Principal Investigator: 横山 明彦 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (30174866)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 斉藤 浩海 東北大学, 工学部, 助教授 (10202079) ; 大山 力 横浜国立大学, 工学部, 助教授 (40160642) ; 垣本 直人 京都大学, 工学部, 講師 (70136133) ; 高橋 一弘 電力中央研究所, 理事(研究職) ; 関根 泰次 東京理科大学, 工学部, 教授 (00010702)
• Keywords: 電力系統 / 不安定現象 / 動画表現 / 系統解析 / 安定化制御 / 可視化 / シミュレーション / コンピューターグラフィックス

Research Abstract

本年度の研究経過と結果を以下に示す。
1.大規模電力系統の動揺現象を3D動画表現する手法を開発した。
(1)球体とパイプ、円柱や直方体を系統図と組み合わせてシンプルに系統動揺を表現する方法を提案し、電力系統の監視、運用、系統技術、教育訓練に有効な手法であることを確認した。
(2)発電機を風船、負荷をおもり、線路をひもで表現した、電力系統動特性の知識を持たない人のための3D動画表現を開発した。
(3)系統動揺に伴って母線の位置が変動するような3D動画手法を開発した。これにより、母線を表す円柱の高さ変動、送電線を表す円柱の太さ変動、母線位置の変動による3種類の変動を同時に見やすく表現することが可能となった。
2.大規模電力系統の動揺現象を、周波数フィルタリングによる方法でモード別分解をし、それぞれを次に示す3D動画で表現することによって、動揺モードの種類、大きさ、系統内での出現箇所が分かり易く表示されることを確認した。
(1)発電機位相角を円筒、送電線を流れる有効電力をパイプで表現するモデル。
(2)発電機位相角を風船の高さ、発電機に貯えられるエネルギーを風船の大きさ、負荷位相角をノード位置の高さ、送電線を流れる有効電力を風船、ノード間をつなぐパイプで表現するモデル。
3.大規模電力系統の固有動揺に関する発電機群のコヒーレントな振る舞いを確認しやすくする2D動画を開発し、有効性を確認した。
4.電力系統の電圧不安定現象を3D動画で表現する手法の検討を行い、系統全体にかさぶる電圧曲面による表現方法、電圧を送電線に沿った壁で表現する方法等を提案し、小規模なモデル系統に対して動画を作成した。

Research Products

• [Publications] 島田規人: "電力系統の動揺現象の動画表現-動揺のモード別表示-" 平成9年電気学会全国大会. 6-197-6-198 (1997)
• [Publications] 竹内泰博: "発電機群の凝集性の可視化に関する検討" 平成9年電気学会全国大会. 6-164-6-165 (1997)
• [Publications] 満田章道: "電力系統ダイナミックスの可視化" 平成9年電気学会電力・エネルギー部門大会(論文集II). 198-199 (1997)
• [Publications] 大山力: "電力系統の動揺を位置変動として表現した動画化" 平成9年電気学会電力・エネルギー部門大会(論文集II). 194-195 (1997)
• [Publications] 斉藤浩海: "発電機凝集性の動画像化とその系統監視への利用可能性" 平成9年電気学会電力・エネルギー部門大会(論文集II). 192-193 (1997)
• [Publications] 沼野宏行: "電力系統における電圧不安定現象の可視化" 平成9年電気学会電力・エネルギー部門大会(論文集II). 196-197 (1997)