大規模電力システムにおける不安定現象の動画表現に関する研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555085
• Section: 試験
• Research Institution: The 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, 参事(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.小規模電力系統に対して、基礎的動画表現手法の検討、ソフトウェアの作成を行った。
(1)まず、2次元動画として、事故後の電力動揺を、地理的情報に有効電力、位相角、発電機回転体エネルギー情報を加えた形で表現する手法や、無効電力、電圧値、位相角情報を電圧極座標表示平面上にプロットした動画表現について検討を行った。また、過渡安定度、定態安定度、発電機の凝集性に対して単純な回転計表現を利用した手法についても検討した。大規模系統へ拡張する際には、2次元表現における空間の狭さの問題点を克服する必要がある。(2)次に、3次元動画として、電圧不安定現象について有効電力、電圧値、ノード間位相差、電圧の負荷電力に関する微分値の4つの情報を表現する手法を検討し、コンデンサ投入による電圧安定化制御の効果を動画によって容易に理解できることがわかった。
2.大規模電力系統に対しては、事故後の電力動揺の3次元動画表現について検討を行ない、大規模系統での問題点を探った。
(1)前項の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手法をIEEE39母線試験系統に拡張し、パイプの太さ、色、パイプ中の縞模様の移動速度で有効電力潮流を表現することについて検討を行った。また、野田モデルと言われる電圧値を円盤の大きさ、位相角を円盤の回転角、送電線を3本の紐で表現する手法についても検討を行った。(2)発電機位相角を球体、送電線をパイプで表現する極めて簡単な表現方法で実規模の大電力系統を表現し、前項の例と比較をし、表現する情報の多さについての検討を行った。

Research Products

• [Publications] 島田規人: "電力系統の動揺現象の動画表現に関する基礎的検討" 平成8年電気学会電力・エネルギー部門大会論文集(論文II). 206-207 (1996)
• [Publications] 高橋一弘: "電力系統ダイナミックスの可視化" 同上. 204-205 (1996)
• [Publications] 斉藤浩海: "電力システム動特性の視覚的表現に関する基礎研究" 同上. 202-203 (1996)
• [Publications] 東谷知幸: "電力システムにおける不安定現象のグラフィックアニメーション" 同上. 198-199 (1996)
• [Publications] 大久保貴和: "電圧不安定現象シミュレーションの視覚化" 同上. 196-197 (1996)
• [Publications] 滝本桂嗣: "電力潮流の可視化についての考察" 同上. 194-195 (1996)