自動発電制御

電力システム内のタービン発電機は、その巨大な回転質量によって運動エネルギーを蓄えている。回転質量に蓄えられたシステム内の全運動エネルギーは、系統の慣性（イナーシャ）の一部である。システム負荷が増加すると、最初は系統の慣性が負荷の供給に使用される。しかし、これはタービン発電機の蓄積運動エネルギーの減少を招く。これらのタービンの機械的出力は供給される電気出力と相関しているため、タービン発電機の角速度が低下し、これは同期発電機における周波数の低下に直結する。

タービン・ガバナ制御（TGC）の目的は、タービンの機械的出力を調整することによって、希望する系統周波数を維持することである^[2]。これらのコントローラーは自動化されており、定常状態におけるタービン・ガバナ制御の周波数・電力関係は以下の通りである。

${\displaystyle \Delta p_{m}=\Delta p_{ref}-1/R\times \Delta f}$

ここで、

${\displaystyle \Delta p_{m}}$ はタービン機械出力の変化

${\displaystyle \Delta p_{ref}}$ は基準出力設定の変化

${\displaystyle R=-\Delta f/\Delta p_{m}=-slope}$ は周波数変化に対する発電機の感度を数値化した速度調定率（レギュレーション定数）

${\displaystyle \Delta f}$ は周波数の変化

蒸気タービンの場合、蒸気タービンの制御は、加減弁（スロットルバルブ）を介してタービンに入る蒸気量を増減させることで、タービンの機械的出力を調整する。

負荷周波数制御（LFC）は、あるエリアがまず自らの負荷需要を満たし、その上でシステムの定常状態周波数偏差 Δf をゼロに戻すのを助けるために採用される。^[3] 負荷周波数制御は、系統周波数を安定に保つために数秒の応答時間で動作する。

経済負荷配分（EDC）の目標は、各発電ユニットが特定の負荷をどのように分担するかを決定することで、エリア内の総運用コストを最小化することである。^[4] 発電ユニットによって単位電力量あたりのコストは異なり、負荷への送電損失によるコストも異なる。経済負荷配分アルゴリズムは、送電制限や故障に対するシステムの安全性という制約の下、数分おきに実行され、全体のコストを最小化する発電ユニットの出力設定の組み合わせを選択する^[5]。さらに、水力発電の供給水量や、太陽光・風力発電の利用可能性による制約が課される場合もある。

• Optimal Power Flow