報告書番号

H15004

タイトル（和文）

電力系統瞬時値解析プログラムの開発（その９） ― 電力系統の周波数特性計算の高速化 ―

タイトル（英文）

Development of an Electromagnetic Transient Analysis Program for Power Systems (Part 9): A Fast Frequency-Scan Algorithm

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

直流送電設備や周波数変換設備など交直変換設備の導入検討において，特定の母線から系統を見込んだインピーダンスの周波数特性を計算する場合がある。この計算には，瞬時値解析プログラムが利用されるが，数百から数千点の周波数において大規模な行列演算を行う必要があり，計算に長時間を要する。そのため，周波数特性計算の高速化が求められている。本報告では，周波数特性計算の計算過程の中で計算時間の大半を占める順序付けと呼ばれる行列演算に対し，計算精度が問題とならない場合にこれを省略して，計算時間を短縮する手法を提案した。計算精度の評価には，誤差の指標として知られている，不安定因子と呼ばれる数値指標を用いた。周波数特性計算の計算例を用いて従来手法と提案手法を比較し，計算精度はほぼ同等のまま，約20倍の高速化となることを示した。

概要 （英文）

For the harmonic interference analysis of AC/DC converters used in HVDC transmission systems and frequency-converter stations, the calculation of the frequency response of the AC network impedance seen from the converter bus is required. Electromagnetic transient analysis programs are often equipped with a function for calculating this kind of frequency response. The frequency-response calculation involves successive solutions of large-scale linear equations at hundreds of frequency points. This process is quite time-consuming, and a faster calculation algorithm is thus desired. This report proposes to use the ordering result at the previous frequency point in the successive solutions of linear equations when a pre-defined accuracy is maintained. In this way, time-consuming ordering process is largely skipped, and a fast calculation is thus achieved. The accuracy is evaluated based on the "growth factor" which gives an index of the quality of matrix ordering. In this report, the accuracy and the speed-up factor of the proposed method are evaluated, and it is shown that the method achieves a computational speed which is about 20 times as fast as the conventional method.

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