JP2008217541A - Calculator for calculating number of distribution line thunder accident, and calculation method of calculating number of distribution line thunder accident - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、耐雷設備の施設状況の変更に伴って変化する配電線雷事故数を算出する配電線雷事故数の算出装置、及び配電線雷事故数の算出方法に関する。 The present invention relates to an apparatus for calculating the number of distribution line lightning accidents that calculates the number of distribution line lightning accidents that changes with a change in the facility status of lightning protection equipment, and a calculation method for the number of distribution line lightning accidents.
電力系統の一部を構成する変電所は、その変電所に接続された配電線及びその配電設備に落雷したとき、過剰な電流が流れるのを防止するため、電力供給を停止する。このような電力供給の停止は、配電線雷事故と呼ばれる。配電線には、このような配電線雷事故を防止する耐雷対策として、その上端に架空地線が設けられているものがある。また、耐雷対策として、配電線に接続された電柱には、落雷により過剰に電流が流れるため、この過剰電流を接地方向へ流す耐雷素子が設けられているものがある。 A substation constituting a part of the power system stops power supply in order to prevent an excessive current from flowing when lightning strikes on a distribution line connected to the substation and the distribution facility. Such stoppage of power supply is called a distribution line lightning accident. Some distribution lines have an overhead ground wire at the upper end as a lightning protection measure to prevent such a lightning accident. In addition, as a lightning protection measure, there is an electric pole connected to the distribution line, in which an excessive current flows due to a lightning strike, and thus a lightning protection element is provided to flow this excess current in the ground direction.
従来から行われている耐雷対策は、上述した架空地線や耐雷素子などの耐雷設備の施設状況を考慮したものではなく、経験的に、または、統計的に雷の発生頻度が高い地域に対して、より多くの耐雷設備を配備するというものである。 Conventional lightning protection measures do not take into account the situation of lightning protection facilities such as the above-mentioned overhead ground wires and lightning protection elements, but have been empirically or statistically applied to areas where lightning frequency is high. More lightning protection facilities.
耐雷対策においては、過去の落雷数や配電線雷事故数や現状の耐雷設備の施設状況などの関係に基づいて、将来起こりうる配電線雷事故数を定量的に予測して、この予測結果を利用して、耐雷設備を効率よく配備することが望まれる。 In lightning protection measures, the number of lightning strikes that can occur in the future is quantitatively predicted based on the relationship between the number of lightning strikes in the past, the number of lightning accidents on distribution lines, and the current situation of lightning protection facilities. It is desirable to efficiently utilize lightning protection equipment.
しかしながら、従来の耐雷対策では、具体的な数値として将来起こりうる配電線雷事故数を定量的に予測することができない。 However, conventional lightning protection measures cannot predict the number of distribution line lightning accidents that can occur in the future as specific numerical values.
特許文献１には、配電線雷事故の発生頻度と落雷数との間、及び、配電線雷事故の発生頻度と配電線の亘長との間には、比例関係が成立していると調査結果が記載されている。そして、特許文献１には、このような比例関係に基づいて、単位落雷数当たり且つ単位配電線亘長当たりに発生する配電線雷事故数の割合を示す雷事故率を、配電線が通過する領域の年間事故発生数をこの領域の年間落雷数とこの領域の配電線亘長とで除した値として表すことができることが記載されている。
このような雷事故率の算出方法を用いて、特許文献１に記載された雷事故数の予測装置では、配電線が通過する地域を分割して作成される単位領域毎の雷事故率を算出し、耐雷設備の施設状況を示す施設率に雷事故率を関係付けたデータを予め作成し、このデータを参照することにより、配電線が通過する任意の単位領域の雷事故率を求め、求まった単位領域の配電線事故率及びこの単位領域の配電線の亘長と年間の落雷個数とに基づいて、将来起こりうる年間の雷事故件数を予測している。
Using such a lightning accident rate calculation method, the lightning accident number predicting apparatus described in
しかしながら、特許文献１に記載された雷事故数の予測装置では、予め作成したデータに基づいて、任意の単位領域の雷事故率を算出して、この算出した雷事故率から将来起こりうる配電線雷事故数を予測するのに過ぎず、各単位領域に設けられている耐雷設備の施設状況を変更したときに将来起こりうる配電線雷事故数の変化を定量的に算出することができない。
However, in the device for predicting the number of lightning accidents described in
そこで、本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、耐雷設備の施設状況の変更に伴って将来起こりうる配電線雷事故数の変化を定量的に算出する配電線雷事故数の算出装置、及びその算出方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been proposed in view of such circumstances, and a distribution line lightning accident that quantitatively calculates a change in the number of distribution line lightning accidents that may occur in the future in accordance with a change in the facility status of the lightning protection facility. An object of the present invention is to provide a number calculation device and a calculation method thereof.
上述した課題を解決するために、本発明に係る配電線雷事故数の算出装置は、配電線が通過する配電線通過地域が区分された単位領域毎に、上記単位領域内を通過する配電線に設けられた耐雷設備の施設状況を示す施設率と、上記単位領域内を通過する配電線亘長と、上記単位領域内の配電線雷事故数と、上記単位領域内の落雷数とが記憶された第１の記憶手段と、上記第１の記憶手段に記憶された施設率に、上記第１の記憶手段に記憶された上記配電線亘長と上記配電線雷事故数と上記落雷数とから下記式により算出される雷事故率を対応付けた関連情報が記憶された第２の記憶手段と、上記配電線通過地域の中から上記施設状況を変更する単位領域を選択して変更後の上記施設率を入力する入力手段と、上記入力手段により入力された施設率と、上記第２の記憶手段に記憶された関連情報とに基づいて、上記施設状況を変更した単位領域の雷事故率を設定する雷事故率設定手段と、上記雷事故率設定手段により設定された雷事故率に、上記第１の記憶手段に記憶された落雷数と配電線亘長とを乗じて、上記施設状況を変更した単位領域の配電線雷事故数を算出する雷事故数算出手段とを備える。
（雷事故率）＝（配電線雷事故数）÷（落雷数）÷（配電線亘長）
In order to solve the above-described problem, the distribution line lightning accident number calculation device according to the present invention is a distribution line that passes through the unit area for each unit area in which the distribution line passage area through which the distribution line passes is divided. The facility rate indicating the facility status of the lightning protection equipment installed in the unit area, the distribution line length passing through the unit area, the number of distribution line lightning accidents in the unit area, and the number of lightning strikes in the unit area are stored. The first storage means, the facility rate stored in the first storage means, the distribution line length, the distribution line lightning accident number, and the lightning strike number stored in the first storage means. From the second storage means in which the related information associated with the lightning accident rate calculated by the following formula is stored, and the unit area for changing the facility situation is selected from the distribution line passage area, An input means for inputting the facility rate and an application input by the input means. Based on the rate and the related information stored in the second storage means, set by the lightning accident rate setting means for setting the lightning accident rate of the unit area whose facility status has been changed, and the lightning accident rate setting means The number of lightning accidents is calculated by multiplying the lightning accident rate determined by the number of lightning strikes stored in the first storage means and the distribution line length to calculate the number of distribution line lightning accidents in the unit area where the facility status has been changed. Means.
(Lightning accident rate) = (Number of lightning accidents on distribution lines) ÷ (Number of lightning strikes) ÷ (Length of distribution lines)
また、本発明に係る配電線雷事故数の算出方法は、第１の記憶手段には、配電線が通過する配電線通過地域が区分された単位領域毎に、上記単位領域内を通過する配電線に設けられた耐雷設備の施設状況を示す施設率と上記単位領域内を通過する配電線亘長と上記単位領域内の落雷数とが記憶されており、第２の記憶手段には、上記第１の記憶手段に記憶された施設率に、上記第１の記憶手段に記憶された上記配電線亘長と上記配電線雷事故数と上記落雷数とから下記式により算出される雷事故率を対応付けた関連情報が記憶されており、上記配電線通過地域の中から上記施設状況を変更する単位領域を選択して変更後の上記施設率を入力する入力工程と、上記入力工程により入力された施設率と、上記第２の記憶手段に記憶された関連情報とに基づいて、上記施設状況を変更した単位領域の雷事故率を設定する設定工程と、上記設定工程により設定された雷事故率に、上記第１の記憶手段に記憶された落雷数と配電線亘長とを乗じて、上記施設状況を変更した単位領域の配電線雷事故数を算出する算出工程とを有する。
（雷事故率）＝（配電線雷事故数）÷（落雷数）÷（配電線亘長）
Further, according to the method for calculating the number of distribution line lightning accidents according to the present invention, the first storage means includes a distribution line that passes through the unit area for each unit area in which the distribution line passage area through which the distribution line passes is divided. The facility rate indicating the facility status of the lightning protection equipment provided in the electric wire, the length of the distribution line passing through the unit region, and the number of lightning strikes in the unit region are stored, and the second storage means stores the above The lightning accident rate calculated by the following formula from the distribution line length, the number of lightning strikes and the number of lightning strikes stored in the first storage means to the facility rate stored in the first storage means Related information is stored, and an input process for selecting the unit area for changing the facility status from the distribution line passing areas and inputting the facility rate after the change, and an input by the input process And the related information stored in the second storage means A setting step for setting the lightning accident rate of the unit area in which the facility status is changed, and the number of lightning strikes and distribution lines stored in the first storage means in the lightning accident rate set by the setting step And a calculation step of calculating the number of distribution line lightning accidents in the unit area in which the facility status is changed by multiplying the total length.
(Lightning accident rate) = (Number of lightning accidents on distribution lines) ÷ (Number of lightning strikes) ÷ (Length of distribution lines)
本発明によれば、耐雷設備の施設状況を変更した後の単位領域の施設率と、第２の記憶手段に記憶された関連情報とに基づいて、耐雷設備の施設状況を変更した後の単位領域の雷事故率を設定し、この設定した雷事故率と第１の記憶手段に記憶された施設率とから、耐雷設備の施設状況を変更した後の単位領域の配電線雷事故数を算出するので、耐雷設備の施設状況の変更に伴って将来起こりうる配電線雷事故数の変化を定量的に予測することができる。さらに、本発明によれば、耐雷設備の施設状況の変更に伴って変化する配電線雷事故数を予測するので、この予測結果を用いて単位領域毎に耐雷設備を効率よく配備することができる。 According to the present invention, the unit after changing the facility status of the lightning protection facility based on the facility rate of the unit area after changing the facility status of the lightning protection facility and the related information stored in the second storage means Set the area lightning accident rate, and calculate the number of distribution line lightning accidents in the unit area after changing the facility status of the lightning protection equipment from the set lightning accident rate and the facility rate stored in the first storage means Therefore, it is possible to quantitatively predict a change in the number of distribution line lightning accidents that may occur in the future in accordance with changes in the lightning protection facility status. Furthermore, according to the present invention, since the number of distribution line lightning accidents that changes with a change in the facility status of the lightning protection facility is predicted, the lightning protection facility can be efficiently deployed for each unit region using this prediction result. .
以下、本発明が適用された配電線雷事故数の算出装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。この算出装置は、耐雷設備の施設状況の変更に伴って変化する配電線雷事故数を算出する装置である。 Hereinafter, an apparatus for calculating the number of distribution line lightning accidents to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. This calculation device is a device that calculates the number of distribution line lightning accidents that changes with a change in the facility status of lightning protection facilities.
図１に示すように、本発明が適用された算出装置１００は、通常のコンピュータにソフトウェアをインストールすることによって実現される装置であり、ハードウェア構成として、キーボードやマウスなどのデータを入力するデータ入力部２００と、ＣＰＵやＲＡＭ等で構成されデータ入力部２００に入力されたデータに応じて演算処理を行う演算部３００と、各種データを管理するデータベースが構築されたハードディスクやフラッシュメモリなどの記憶部４００と、演算部３００による演算結果を表示するＣＲＴディスプレイやＬＣＤディスプレイなどの表示部５００とを備えている。
As shown in FIG. 1, a
算出装置１００にインストールされるプログラムは、配電線雷事故数の算出処理をコンピュータに実行させるプログラムであり、記憶媒体やネットワークを介して拡布されてコンピュータにインストールされる。
The program installed in the
なお、この算出装置は、ハードウェアによって実現してもよい。 Note that this calculation apparatus may be realized by hardware.
このような算出装置１００に用いられている記憶部４００は、例えば、大容量のハードディスクによって構成されており、後述する単位メッシュ毎に割り当てられたデータを管理するメッシュ情報データベース４１０と、後述する関連情報を管理する雷事故率予測情報データベース４２０とが構築されている。
The
単位メッシュは、図２に示すように、配電線が通過する配電線通過地域が区分された単位領域である。この単位メッシュには、配電線通過地域内に設けられた配電設備が、図３に示すように割り当てられている。 As shown in FIG. 2, the unit mesh is a unit region in which distribution line passage areas through which distribution lines pass are divided. As shown in FIG. 3, power distribution equipment provided in the distribution line passage area is assigned to the unit mesh.
単位メッシュは、図３に示す具体例では、その大きさが２５０ｍ×４００ｍであり、複数の電柱４１１によって張られた配電線４１２が通過しているものとする。また、単位メッシュには、耐雷対策として、配電線４１２の一部に架空地線４１３が設けられており、電柱４１１の一部に耐雷素子が設けられている。また、単位メッシュにおける過去の落雷の位置４１４は、落雷位置標定装置などにより得られる統計データにより特定される。なお、落雷の位置４１５は、電柱４１１に落雷して、配電線雷事故となったものを示している。
In the specific example shown in FIG. 3, the unit mesh has a size of 250 m × 400 m, and a
メッシュ情報データベース４１０では、上述した各単位メッシュに関するデータを、例えば下記の表１に示すようにして管理している。
In the
すなわち、メッシュ情報データベース４１０では、架空地線施設率と、耐雷素子施設率と、平均接地抵抗値と、配電線亘長と、合計配電線雷事故数と、合計落雷数とに関するデータを、メッシュ番号が付された単位メッシュ毎に管理している。
That is, in the
架空地線施設率は、耐雷設備の施設状況を示す施設率の１要素である。具体的に、架空地線施設率は、単位メッシュ内を通過する配電線亘長に対する架空地線が施設された配電線亘長の割合である。 The overhead ground wire facility rate is one element of the facility rate indicating the facility situation of lightning protection facilities. Specifically, the overhead ground line facility ratio is a ratio of the distribution line length in which the overhead ground line is installed to the distribution line length passing through the unit mesh.
耐雷素子施設率は、耐雷設備の施設状況を示す施設率の１要素である。具体的に、耐雷素子施設率は、単位メッシュ内を通過する配電線が接続された総電柱本数に対する耐雷素子が施設された電柱本数の割合である。 The lightning protection element facility rate is one element of the facility rate indicating the facility state of the lightning protection facility. Specifically, the lightning protection element facility ratio is a ratio of the number of power poles provided with lightning protection elements to the total number of power poles connected to the distribution lines passing through the unit mesh.
平均接地抵抗値は、単位メッシュ内の接地抵抗の平均値である。一般的に、平均接地抵抗値が低い単位メッシュでは、平均接地抵抗値が高い単位メッシュに比べて、落雷したときに架空地線や耐雷素子を介して接地方向に電流を逃がしやすい性質がある。このため、平均接地抵抗値の低い単位メッシュの方が、平均接地抵抗値の高い単位メッシュよりも配電線雷事故の頻度が低い傾向にある。 The average ground resistance value is an average value of the ground resistance in the unit mesh. In general, a unit mesh with a low average ground resistance value has a property that a current is likely to escape in the ground direction via an overhead ground wire or a lightning-resistant element when a lightning strike occurs, compared to a unit mesh with a high average ground resistance value. For this reason, the unit mesh with a low average ground resistance value tends to have a lower frequency of distribution line lightning accidents than the unit mesh with a high average ground resistance value.
配電線亘長は、単位メッシュ内を通過する配電線の総距離である。 The distribution line length is the total distance of the distribution lines passing through the unit mesh.
合計配電線雷事故数は、任意の期間に単位メッシュ内において配電線雷事故が発生した数である。表１においては、この任意の期間の具体例として過去９年間に単位メッシュ内において配電線雷事故が発生した数を示している。 The total number of distribution line lightning accidents is the number of distribution line lightning accidents occurring in a unit mesh during an arbitrary period. In Table 1, as a specific example of this arbitrary period, the number of distribution line lightning accidents in the unit mesh in the past nine years is shown.
合計落雷数は、任意の期間に単位メッシュ内において落雷が発生した数である。表１においては、合計配電線雷事故数に対応して、過去９年間に単位メッシュ内において配電線雷事故が発生した数を示している。この９カ年合計落雷数は、上述した落雷位置標定装置などにより得られた統計データに基づいて算出されたデータである。 The total number of lightning strikes is the number of lightning strikes in the unit mesh during an arbitrary period. Table 1 shows the number of distribution line lightning accidents in the unit mesh over the past nine years, corresponding to the total number of distribution line lightning accidents. The nine-year total number of lightning strikes is data calculated based on statistical data obtained by the above-described lightning strike location device.
算出装置１００では、メッシュ情報データベース４１０が、できるだけ長い期間内において発生した合計配電線雷事故数及び合計落雷数を管理することによって、各単位メッシュの雷事故率をより精度良く算出することができる。したがって、メッシュ情報データベース４１０では、できるだけ長い期間内において発生した合計配電線雷事故数及び合計落雷数を管理することが望ましく、その具体例として表１に示すように、９カ年の合計数を管理している。
In the
また、記憶部４００に構築された雷事故率予測情報データベース４２０は、次に示すような関連情報を管理している。具体的には、この関連情報は、メッシュ情報データベース４１０に管理されている各単位メッシュの施設率に、各単位メッシュの雷事故率とを対応付けた情報であり、次に示すようにして得られる。
Further, the lightning accident rate
単位メッシュの雷事故率は、単位落雷数及び単位配電線旦長当たりに発生する配電線雷事故の割合であり、下記の式（１）から算出される。 The unit mesh lightning accident rate is the ratio of the number of unit lightning strikes and the number of distribution line lightning accidents per unit distribution line master, and is calculated from the following equation (1).
（雷事故率）＝（配電線雷事故数）÷（落雷数）÷（配電線亘長） ・・・式（１）
式（１）は、配電線雷事故の発生頻度と落雷数との間、及び、配電線雷事故の発生頻度と配電線の亘長との間にそれぞれ成立する比例関係に基づくものである。式（１）に示す関係を用いることにより、例えば雷事故率が既知であれば、任意の落雷数及び配電線旦長に応じた配電線雷事故数を算出することができる。
(Lightning accident rate) = (Number of lightning accidents on distribution lines) ÷ (Number of lightning strikes) ÷ (Length of distribution lines) (1)
Formula (1) is based on a proportional relationship established between the frequency of occurrence of lightning strikes on the distribution line and the number of lightning strikes, and between the frequency of occurrence of lightning strikes on the distribution line and the length of the distribution line. By using the relationship shown in Formula (1), for example, if the lightning accident rate is known, the number of distribution line lightning accidents according to an arbitrary number of lightning strikes and distribution line masters can be calculated.
耐雷設備の設備状況等と雷事故率との間には図４に示すような対応関係が成り立つ。ここで、図４は、単位メッシュの耐雷素子施設率を横軸として、雷事故率を縦軸として、耐雷設備の施設状況等に応じた事故率を示したものである。 A correspondence relationship as shown in FIG. 4 is established between the equipment status of the lightning protection equipment and the lightning accident rate. Here, FIG. 4 shows the accident rate according to the facility situation of the lightning protection equipment, etc., with the lightning protection element facility rate of the unit mesh as the horizontal axis and the lightning accident rate as the vertical axis.
具体的には、低接地抵抗は平均接地抵抗値が３０［Ω］以上の単位メッシュを示し、高接地抵抗は３０［Ω］以上の単位メッシュを示す。また、ＧＷ（Grand Wire）とは、架空地線である。「ＧＷ無し」とは、架空地線施設率が０．２以下の単位メッシュを示し、「ＧＷ有り」とは、架空地線施設率が０．８以上の単位メッシュを示す。 Specifically, the low ground resistance indicates a unit mesh having an average ground resistance value of 30 [Ω] or more, and the high ground resistance indicates a unit mesh of 30 [Ω] or more. Moreover, GW (Grand Wire) is an aerial ground wire. “No GW” indicates a unit mesh having an overhead ground line facility ratio of 0.2 or less, and “With GW” indicates a unit mesh having an overhead ground line facility ratio of 0.8 or more.
そして、低接地又は高接地、及び、ＧＷ有り又はＧＷ無しによって４つの条件に分類された単位メッシュには、耐雷素子施設率と雷事故率との間に比例関係が成立する。 And in the unit mesh classified into four conditions according to low grounding or high grounding and with or without GW, a proportional relationship is established between the lightning protection element facility rate and the lightning accident rate.
後述するように、演算部３００では、このような比例関係を利用することで、施設状況を変更した後の施設率に応じた雷事故率を設定する。そこで、雷事故率予測情報データベース４２０では、図４に示されたデータを基にして、例えば、高接地抵抗の単位メッシュに関して、下記の表２に示すデータを管理している。
As will be described later, the
なお、雷事故率予測情報データベース４２０は、表２に示すような高接地抵抗の単位メッシュに関する関連情報に限定されず、低接地抵抗の単位メッシュに関する関連情報も管理してもよい。
The lightning accident rate
雷事故率予測情報データベース４２０では、表２に示すような架空地線施設率と耐雷素子施設率と対応付けた雷事故率の変化を、関連情報として管理するのに限らず、少なくとも架空地線施設率と耐雷素子施設率との少なくとも一方の値と、雷事故率とを対応付けた関連情報を管理するようにしてもよい。
The lightning accident rate
算出装置１００では、上述した記憶部４００に構築されたデータベースに管理されているデータとともに、データ入力部２００から入力される次に示すデータを用いて、演算部３００が雷事故数の算出処理を行う。すなわち、データ入力部２００には、図５に示すように、変電設備５１０に接続された配電線５２０が通過する配電線通過地域５３０の中から耐雷設備の施設状況を変更する単位メッシュ５３１、５３２が選択され、これら単位メッシュ５３１、５３２の施設状況変更後の施設変更条件と目標配電線雷事故合計数とに関するデータが入力される。ここで、単位メッシュ５３１、５３２は、例えば、施設状況を変更して配電線雷事故数の削減を図ることを目的としてユーザによって選択される単位メッシュである。
In the
施設変更条件データは、架空地線施設率と耐雷素子施設率とに関するデータである。また、目標配電線雷事故合計数データは、配電線通過地域５３０において、施設変更後の目標とする配電線雷事故合計数に関するデータである。
The facility change condition data is data related to the overhead ground wire facility rate and the lightning protection device facility rate. Moreover, the target total number of distribution line lightning accidents is data regarding the total number of distribution line lightning accidents targeted in the distribution
以上のようなデータが記憶部４００及びデータ入力部２００から供給される演算部３００では、インストールされたプログラムによって、耐雷設備の施設状況を変更した単位メッシュの雷事故率を設定する雷事故率設定部３１０と、施設状況変更後の配電線通過地域の配電線雷事故合計数を算出する雷事故数算出部３２０と、配電線通過地域の配電線雷事故合計数が目標配電線雷事故合計数以下であるか否かを判定する判定部３３０と、施設状況の変更による費用を算出する費用算出部３４０と、施設変更条件データを評価する評価部３５０とからなる機能が実現される。
In the
雷事故率設定部３１０は、データ入力部２００により入力された施設変更条件データと、雷事故率予測情報データベース４２０に管理されている関連情報とに基づいて、上記の表２から雷事故率を選択して、選択した値を、施設状況を変更した単位メッシュの雷事故率として設定する。
The lightning accident
例えば、雷事故率設定部３１０は、高接地抵抗の単位メッシュ内の耐雷設備を変更するとき、施設変更後の架空地線施設率が０．８以上（すなわち「ＧＷ有り」）で耐雷素子施設率が０．６とすると、上記の表２に示されているデータを参照して雷事故率０．０３を選択し、この選択した値を設備変更後の雷事故率として設定する。
For example, when the lightning accident
雷事故数算出部３２０は、まず、雷事故率設定部３１０により設定された雷事故率と、メッシュ情報データベース４１０に記憶された落雷数及び配電線亘長とから、施設状況を変更した後の単位メッシュの配電線雷事故数を算出する。具体的には、雷事故数算出部３２０は、下記の式（２）により、施設状況の変更後の配電線雷事故数を算出する。
The lightning accident
（施設状況変更後の配電線雷事故数）＝（設定された雷事故率）×（落雷数）×（配電線亘長） ・・・式（２）
ここで、式（２）は、式（１）を変形したものである。
(Number of distribution line lightning accidents after facility status change) = (Set lightning accident rate) x (Number of lightning strikes) x (Length of distribution line) Formula (2)
Here, Expression (2) is a modification of Expression (1).
このようにして、演算部３００は、雷事故率予測情報データベース４２０に管理されている関連情報から、施設状況変更後の雷事故率を設定して、この設定された雷事故率に、メッシュ情報データベース４１０に管理されている落雷数と配電線亘長とをそれぞれ乗じることにより、耐雷設備の施設状況を変更した後の配電線雷事故数を算出する。したがって、算出装置１００は、上述した演算部３００による算出処理により、耐雷設備の施設状況の変更に伴って将来起こりうる配電線雷事故数の変化を定量的に予測することができる。
In this way, the
雷事故数算出部３２０は、施設変更後の各単位メッシュの配電線雷事故数をＡＮ’とし、設備を変更しなかった各単位メッシュの配電線雷事故数ＡＮとして、下記の式（３）により施設変更後の配電線通過地域での配電線雷事故合計数Ｆを算出する。
Lightning accident
ここで、変数Ｎは、単位メッシュの番号を示す数である。具体的には、変数Ｎの値が１〜ｎの単位メッシュは、耐雷設備の施設状況を変更した単位メッシュを示す。また、変数Ｎの値がｎ＋１〜ｍの単位メッシュは、耐雷設備の施設状況を変更しない単位メッシュを示す。 Here, the variable N is a number indicating the unit mesh number. Specifically, a unit mesh having a variable N value of 1 to n indicates a unit mesh in which the facility status of the lightning protection facility is changed. Moreover, the unit mesh whose value of the variable N is n + 1 to m indicates a unit mesh that does not change the facility situation of the lightning protection equipment.
判定部３３０は、雷事故数算出部３２０により算出された配電線雷事故合計数Ｆと、データ入力部２００により入力された目標配電線雷事故合計数とを比較する。そして、判定部３３０は、この比較結果により、算出された配電線雷事故合計数が目標配電線雷事故合計数以下のときに、この施設変更条件データについて目標が達成したと判定する。また、判定部３３０は、この比較結果により、算出された配電線雷事故合計数が目標配電線雷事故合計数以下でないときに、この施設変更条件データについて目標が達成されなかったと判定する。
The
このようにして、演算部３００では、データ入力部２００により入力された施設変更条件データと目標配電線事故合計数データとともに、記憶部４００に構築されたデータベースに管理されているデータを用いて、施設変更後の配電線雷事故数を算出することができ、さらに、目標配電線雷事故合計数に基づいて目標を達成できたかを判定することができる。
In this way, the
費用算出部３４０は、データ入力部２００により入力された耐雷設備の施設状況を変更する単位メッシュの施設率と、メッシュ情報データベース４１０に記憶された各単位メッシュの施設率とに基づいて、施設状況の変更による費用を算出する。具体的には、費用算出部４３０は、予め耐雷設備に関する単価を示すデータを記憶しており、このデータに基づいて、施設状況の変更による費用を算出する。
The
評価部３５０は、判定部３３０による判定結果に基づいて、例えば、次に示すような処理を行う。すなわち、評価部３５０は、判定部３３０において目標が達成されないと判定された施設変更条件データを「不可」と評価する。また、評価部３５０は、判定部３３０において目標が達成されたと判定された施設変更条件データのうち、施設変更後の配電線雷事故合計数が目標配電線雷事故合計数に最も近くなる施設変更条件データを「最良」と評価し、これ以外の施設変更条件データを「可」と評価する。すなわち、評価部３５０は、このような評価手法により、目標が達成されたと判定された施設変更条件データのうち、最も余剰施設が少ないものを「最良」と評価することができる。
Based on the determination result by the
ところで、目標が達成されたと判定された各施設変更条件データにおいては、最も余剰施設が少ないものが常に、施設変更による費用が最小となるわけではない。そこで、評価部３５０は、目標配電線雷事故合計数に応じて各施設変更条件データを評価するだけでなく、次に示すように、費用算出部３４０により算出される費用に関する情報も考慮して各施設変更条件データの評価を行うようにしても良い。すなわち、評価部３５０は、判定部３３０により目標配電線雷事故合計数以下と判定された施設変更条件データの中から、費用算出部３４０により算出された施設状況の変更による費用に基づいて、施設変更による費用が最も小さい施設変更条件データを「最良」と評価し、これ以外の施設変更条件データを「可」と評価してもよい。
By the way, in each facility change condition data determined to have achieved the target, the one with the least surplus facilities does not always minimize the cost of the facility change. Therefore, the
次に、演算部３００による算出処理工程について説明する。
Next, a calculation processing step by the
算出処理工程の前処理として、演算部３００は、表示部５００に、図６（Ａ）に示す画面、すなわち、耐雷設備の施設状況を変更する単位メッシュ（メッシュ番号：Ｎ＝１、２、３）の施設情報を表示する施設情報表示領域６０１と、単位メッシュ（メッシュ番号：Ｎ＝１、２、３）の配電線雷事故数と配電線通過地域の配電線雷事故合計数とを表示する雷事故数表示領域６０２とからなる画面を表示する。施設情報表示領域６０１には、メッシュ情報データベース４１０に管理されているデータから架空地線施設率と耐雷素子施設率とに関するデータが抽出されることにより、データ施設状況の変更前のＧＷの有無と耐雷素子施設率とが表示される。また、雷事故数表示領域６０２には、メッシュ情報データベース４１０に管理されているデータから配電線雷事故数に関するデータが抽出されることにより、施設状況の変更前であって、施設状況を変更する単位メッシュ毎の配電線雷事故数と、配電線通過地域の配電線雷事故合計数とが表示される。
As pre-processing of the calculation processing step, the
なお、図６（Ａ）に示す具体例では、施設状況を変更する単位メッシュの配電線雷事故数の合計が２．８であり、配電線雷事故合計数の値が３であるので、施設状況を変更しない単位メッシュの配電線雷事故数の合計の値は、０．２となっている。 In the specific example shown in FIG. 6A, the total number of distribution line lightning accidents of the unit mesh for changing the facility status is 2.8, and the total number of distribution line lightning accidents is 3. The total number of distribution line lightning accidents in the unit mesh that does not change the situation is 0.2.
すなわち、演算部３００は、メッシュ情報データベース４１０からメッシュ番号Ｎ＝１〜３に対応付けられた架空地線施設率と耐雷施設率とを読み出して、施設情報表示領域６０１に表示する。また、演算部３００は、メッシュ情報データベース４１０からメッシュ番号Ｎ＝１〜３に対応付けられた配電線雷事故数と全ての単位メッシュの配電線雷事故数を合計した配電線雷事故合計数とを読み出して、施設情報表示領域６０１に表示する。
That is, the
そして、演算部３００は、図６（Ａ）に示す画面に応じてデータ入力部２００により入力されるデータを用いて以下に示す処理を行い、その処理結果を示す画面を表示部５００に表示する。すなわち、演算部３００は、図６（Ｂ）に示すように、表示部５００に、目標配電線雷事故数を表示する目標雷事故数表示領域７０１と、施設変更条件後のＧＷ有無と耐雷素子施設率とを表示する施設変更条件表示領域７０２と、施設変更後の配電線雷事故数を表示する配電線雷事故数表示領域７０３と、各施設変更条件に応じた変更費用を表示する変更費用表示領域７０４と、各施設変更条件の評価を表示する評価表示領域７０５とからなる画面を表示する。
Then, the
演算部３００は、図７に示すフローチャートに従って雷事故数の算出処理を行い、この処理によって得られるデータを、図６（Ｂ）に示す画面として表示部５００に表示する。
The
ステップＳ１において、演算部３００は、データ入力部２００から次に示すようなデータが供給され、その後ステップＳ２に進む。このデータは、配電線通過地域において目標とする目標配電線雷事故合計数データと、複数の施設変更条件データとからなる。なお、演算部３００は、入力された目標配電線雷事故合計数データを、目標雷事故数表示領域７０１に表示し、複数の施設変更条件データを、施設変更条件表示領域７０２に表示する。
In step S1, the
ステップＳ２において、演算部３００は、変数Ｐを０に初期設定して、ステップＳ３及びステップＳ４に進む。ここで、変数Ｐは、複数の施設変更条件データに対応して付される番号であって、図６（Ｂ）に示す具体例では変更条件データが合計１０種類なので、０〜９までその値が変化する。
In step S2, the
ステップＳ３において、演算部３００は、雷事故率設定部３１０及び雷事故数算出部３２０により、変数Ｐに対応する施設変更条件データに従って耐雷設備の施設状況を変更した後の配電線雷事故合計数を算出する。その後、演算部３００は、ステップＳ５に進む。なお、演算部３００は、算出された配電線雷事故合計数を、配電線雷事故数表示領域７０３に表示する。
In step S3, the
ステップＳ４において、演算部３００は、費用算出部３４０により、変数Ｐに対応する施設変更条件データに応じた施設変更による費用を算出して、ステップＳ６に進む。なお、演算部３００は、算出した施設変更による費用を変更費用表示領域７０４に表示する。
In step S4, the
ステップＳ５において、演算部３００は、ステップＳ３で算出した配電線雷事故合計数と、データ入力部２００により入力された目標配電線雷事故合計数とを判定部３３０が比較して、ステップＳ６に進む。図６（Ｂ）に示す具体例では目標配電線雷事故合計数の値が１であるから、演算部３００は、ステップＳ３により算出される配電線雷事故合計数の値が１以下である施設変更条件データを目標が達成されたものと判定する。また、演算部３００は、ステップＳ３により算出される配電線雷事故合計数の値が１以下でない施設変更条件データを目標が達成されなかったものと判定する。
In step S5, the
ステップＳ６において、演算部３００は、変数Ｐの値が９であるか否かを判断する。演算部３００は、変数Ｐの値が９でないときステップＳ７に進み、変数Ｐの値が９であるときステップＳ８に進む。上述したように施設変更条件データが全部で１０種類なので、演算部３００は、変数Ｐの値が９のときに全ての施設変更条件データについてステップＳ３乃至ステップＳ５の処理が行われたものとして、ステップＳ８に進む。
In step S6, the
ステップＳ７において、演算部３００は、変数Ｐの値をＰ＋１に更新して、ステップＳ３及びステップＳ４に戻る。
In step S7, the
ステップＳ８において、演算部３００は、評価部３５０により、施設変更条件データ毎に、ステップＳ５によって判定結果に応じて、「最良」、「可」、又は「不可」の何れかの評価結果を出力する。図６（Ｂ）に示す具体例において、演算部３００は、ステップＳ５により配電線雷事故合計数の値が１以下でないと判定された施設変更条件データを「不可」と評価し、配電線雷事故合計数が１以下であると判定された施設変更条件データのうち、最も１に近い値の施設変更条件データを「最良」と評価し、これ以外の施設変更条件データを「可」と評価する。この評価結果に基づいて、図６（Ｂ）に示す具体例においては、演算部３００は、評価表示領域７０５の、「最良」と評価した施設変更条件データに対応付けられた欄に「◎」を表示し、「可」と評価した施設変更条件データに対応付けられた欄に「○」を表示し、「不可」と評価した施設変更条件データに対応付けられた欄に「×」を表示する。
In step S <b> 8, the
なお、ステップＳ８において、演算部３００は、評価部３５０により他の評価手法として、次に示すような処理を行ってもよい。
In step S8, the
すなわち、演算部３００は、ステップＳ６において配電線雷事故合計数が目標配電線雷事故合計数以下であると判定された施設変更条件データの中から、ステップＳ４によって算出される施設変更による費用が最も小さい施設変更条件データを「最良」と評価し、これ以外の施設変更条件データを「可」と評価してもよい。
That is, the
このように、算出装置１００は、ステップＳ８によって目標配電線雷事故合計数に応じて各施設変更条件データを評価する。そして、算出装置１００は、この評価結果を図６（Ｂ）に示すように表示部５００に表示して、耐雷設備を効率よく配備するために設定される各施設変更条件に対して、定量的な評価指標をユーザに提供することができる。例えば、算出装置１００は、配電線通過地域の配電線雷事故合計数が目標配電線雷事故合計数以下となるように、必要最低限の耐雷設備を配備するために設定される各施設変更条件に対して、定量的な評価指標を提供することができる。また、算出装置１００は、目標配電線雷事故合計数以下の範囲内で、過剰に耐雷設備が配備されている単位メッシュ内における耐雷設備を削減するために設定される各施設変更条件に対して、定量的な判断指標をユーザに提供することができる。
Thus, the
１００ 算出装置、２００ データ入力部、３００ 演算部、３１０ 雷事故率設定部、３２０ 雷事故数算出部、３３０ 判定部、３４０ 費用算出部、３５０ 評価部、４００ 記憶部、４１０ メッシュ情報データベース、４１１ 電柱、４１２ 配電線、４１３ 架空地線、４１４、４１５ 落雷の位置、４２０ 雷事故率予測情報データベース、５００ 表示部、５１０ 変電設備、５２０ 配電線、５３０ 配電線通過地域、５３１、５３２ 単位メッシュ、６０１ 施設情報表示領域、６０２ 雷事故数表示領域、７０１ 目標雷事故数表示領域、７０２ 設備変更条件表示領域、７０３ 配電線雷事故数表示領域、７０４ 変更費用表示領域、７０５ 評価表示領域 100 Calculation Device, 200 Data Input Unit, 300 Calculation Unit, 310 Lightning Accident Rate Setting Unit, 320 Lightning Accident Number Calculation Unit, 330 Judgment Unit, 340 Cost Calculation Unit, 350 Evaluation Unit, 400 Storage Unit, 410 Mesh Information Database, 411 Power pole, 412 distribution line, 413 overhead ground wire, 414, 415 Lightning strike location, 420 Lightning accident rate prediction information database, 500 display section, 510 substation, 520 distribution line, 530 distribution line passage area, 531, 532 unit mesh, 601 Facility information display area, 602 Lightning accident number display area, 701 Target lightning accident number display area, 702 Equipment change condition display area, 703 Distribution line lightning accident number display area, 704 Change cost display area, 705 Evaluation display area
Claims (5)
上記第１の記憶手段に記憶された施設率に、上記第１の記憶手段に記憶された上記配電線亘長と上記配電線雷事故数と上記落雷数とから下記式により算出される雷事故率を対応付けた関連情報が記憶された第２の記憶手段と、
上記配電線通過地域の中から上記施設状況を変更する単位領域を選択して変更後の上記施設率を入力する入力手段と、
上記入力手段により入力された施設率と、上記第２の記憶手段に記憶された関連情報とに基づいて、上記施設状況を変更した単位領域の雷事故率を設定する雷事故率設定手段と、
上記雷事故率設定手段により設定された雷事故率に、上記第１の記憶手段に記憶された落雷数と配電線亘長とを乗じて、上記施設状況を変更した単位領域の配電線雷事故数を算出する雷事故数算出手段とを備える配電線雷事故数の算出装置。
（雷事故率）＝（配電線雷事故数）÷（落雷数）÷（配電線亘長） For each unit area where the distribution line passage area through which the distribution line passes is divided, the facility rate indicating the facility status of the lightning protection equipment provided in the distribution line passing through the unit area, and the distribution passing through the unit area A first storage means for storing the wire length, the number of distribution line lightning accidents in the unit area, and the number of lightning strikes in the unit area;
The lightning accident calculated by the following formula from the distribution line length, the number of lightning strikes and the number of lightning strikes stored in the first storage means to the facility rate stored in the first storage means Second storage means storing related information in which rates are associated;
An input means for selecting the unit area for changing the facility status from the distribution line passing area and inputting the facility rate after the change,
A lightning accident rate setting means for setting the lightning accident rate of the unit area in which the facility status is changed based on the facility rate inputted by the input means and the related information stored in the second storage means;
The distribution line lightning accident in the unit area in which the facility situation is changed by multiplying the lightning accident rate set by the lightning accident rate setting means by the number of lightning strikes and the distribution line length stored in the first storage means An apparatus for calculating the number of lightning accidents on a distribution line, comprising a lightning accident number calculating means for calculating the number.
(Lightning accident rate) = (Number of lightning accidents on distribution lines) ÷ (Number of lightning strikes) ÷ (Length of distribution lines)
第２の記憶手段には、上記第１の記憶手段に記憶された施設率に、上記第１の記憶手段に記憶された上記配電線亘長と上記配電線雷事故数と上記落雷数とから下記式により算出される雷事故率を対応付けた関連情報が記憶されており、
上記配電線通過地域の中から上記施設状況を変更する単位領域を選択して変更後の上記施設率を入力する入力工程と、
上記入力工程により入力された施設率と、上記第２の記憶手段に記憶された関連情報とに基づいて、上記施設状況を変更した単位領域の雷事故率を設定する設定工程と、
上記設定工程により設定された雷事故率に、上記第１の記憶手段に記憶された落雷数と配電線亘長とを乗じて、上記施設状況を変更した単位領域の配電線雷事故数を算出する算出工程とを有する配電線雷事故数の算出方法。
（雷事故率）＝（配電線雷事故数）÷（落雷数）÷（配電線亘長） The first storage means includes, for each unit region in which the distribution line passage area through which the distribution line passes is divided, a facility rate indicating the facility status of the lightning protection equipment provided in the distribution line passing through the unit region, and the above The length of the distribution line passing through the unit area and the number of lightning strikes in the unit area are stored,
In the second storage means, the facility rate stored in the first storage means is calculated from the distribution line length, the distribution line lightning accident number, and the lightning strike number stored in the first storage means. Related information that correlates the lightning accident rate calculated by the following formula is stored,
An input step of selecting the unit area for changing the facility status from the distribution line passing area and inputting the facility rate after the change,
A setting step for setting the lightning accident rate of the unit area in which the facility status is changed based on the facility rate input in the input step and the related information stored in the second storage unit;
Multiplying the lightning accident rate set in the setting step by the number of lightning strikes stored in the first storage means and the distribution line length, the number of distribution line lightning accidents in the unit area where the facility status has been changed is calculated. And calculating the number of distribution line lightning accidents.
(Lightning accident rate) = (Number of lightning accidents on distribution lines) ÷ (Number of lightning strikes) ÷ (Length of distribution lines)
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