非ル-リエ形リアプノフ関数を用いた電力系統のオンライン評価システムの開発

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63550219
• 研究機関: 琉球大学
• 研究代表者: 宮城 隼夫 琉球大学, 工学部, 教授 (40112445)
• 研究分担者: 山下 勝己 琉球大学, 工学部, 助教授 (60158152) ; 上里 勝実 琉球大学, 工学部, 教授 (70045029)
• キーワード: 電力系統 / 過渡安定度 / リアプノフ法 / ロバスト安定性 / ル-リエ形非線形システム / オンライン評価システム

研究概要

電力系統のオンライン安定度評価システムを構築する際、システム同定の正確さの問題、時々刻々変動する負荷への対応の問題が出てくる。したがって本年度の研究においては、電力系統モデルがル-リエ形非線形システムと見なせることから、このシステムのロバスト安定性についてまず考察した(SICD'89、平元年度電気関係学会九支連大、No.354、AMST'90、IEEE A.C.、計自学会論文集)。また、リアプノフ法を同期機の安定性の解析に摘要するため同期機の乱調発生の判定ならびに乱調振動が発生する不安定領域の決定をリアプノフ関数を用いて行う方法を提案した。(電学論109-D)。続いて同期機の同期引入れ時の最適励磁投入位相角の決定をリアプノフ関数を用いて行う方法も提案した(電学論110-D)。一方、オンラインシステム構築のためには、系統の状態量である発電機の位相角と角速度を時々刻々測定し、コンピュ-タで計算処理する必要がある。角速度については模擬電力システム実験装置に測定回路が併設されているが、位相角を測定する装置がなかったため、本年度は位相差測定装置も製作した(琉大工紀要)。この装置の完成により、模擬電力システム実験装置の状態量をコンピュ-タにオンラインで取り込み、実際にコンピュ-タからの指令で故障回線をしゃ断する一連の自動化システムを構築することができた。また、実時間で故障回線のしゃ断を行う際、コンピュ-タの演算時間やしゃ断動作の時間遅れがあるために、前もってリアプノフ関数の安定限界の理論値を予測する必要があり、この予測手法についても一つの提案を行った(平元年電気関係学会九支連大、No.353)。これらの研究成果をもとに、一つのリアプノフ法による電力系統のオンライン過渡安定度評価システムを構築し、コンピュ-タによる理論解析と実験結果を比較検討してこの評価システムが有効であることも示した(電学論D、発表予定)。

研究成果

• [文献書誌] 宮城隼夫: "Robust Stability of Nonlinear Feedback Systems" Proceedings of the 28th SICE Annual Conference. 28. 855-858 (1989)
• [文献書誌] 平良栄吉: "模擬電力システムにおける位相差測定装置の試作" 琉球大学工学部紀要. 38. 49-53 (1989)
• [文献書誌] 千住智信: "リアプノフ法による同期電動機の乱調振動の解析" 電気学会論文誌D. 109-D. 602 (1989)
• [文献書誌] 宮城隼夫: "ル-リエ形非線形システムのロバスト安定性" 平成元年度電気関係学会九州支部連合大会論文集. 42. 192 (1989)
• [文献書誌] 宮城隼夫: "Stability Studies of Van der pol-type Nonlinear Systems" 平成元年度電気関係学会九州支部連合大会論文集. 42. 193 (1989)
• [文献書誌] 平良栄吉: "リアプノフ法により電力システムのオンライン安定度評価" 平成元年度電気関係学会九州支部連合大会論文集. 42. 191 (1989)
• [文献書誌] 宮城隼夫: "Robustness studies of Lure-systems with multiple nonlinearities" Proceedings of the AMST'90 in Bradford. (1990)
• [文献書誌] 千住智信: "評価関数法による突極形同期伝導機の同期化の改善" 電気学会論文誌D. 110. (1990)
• [文献書誌] 宮城隼夫: "Robust Stability of Lure Systems with Multiple Nonlinearities" IEEE Trans.Automatic Control.
• [文献書誌] 宮城隼夫: "非線形フィ-ドバックシステムのロバスト安定性" 計測自動制御学会論文集.
• [文献書誌] 平良栄吉: "リアプノフ法による電力システムのオンライン過渡安定度評価システム" 電気学会論文誌D.