JP2009033811A - 計測・監視システム、その電力品質計測装置、プログラム - Google Patents

計測・監視システム、その電力品質計測装置、プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】計測データ集約先での解析に役立つデータ送信を行う。
【解決手段】複数の計測装置10のうち、任意のイベントが発生した計測装置10は、登録されている所定の他の計測装置10に対して、イベント発生を通知する。これにより、イベント発生した計測装置だけでなく、他の計測装置10も(たとえイベント発生していなくても)、自装置が検出・記憶している各種計測データ(特にイベント発生時のデータ)を、計測データ集約装置30へ送信する。
【選択図】図1

Description

本発明は、分散配置されて相互に通信可能であり、各々が波形,交流実効値,高調波などの電力系統の電気量を計測することで電力品質を計測する各計測装置、およびこれら各計測装置による計測結果を収集する装置等から成るシステムに関する。
交流実効値、波形、高調波などの各種電力品質を計測する、1台で機能完結した電力品質計測装置は、すでに社会に普及している。更に、各電力品質計測装置が、携帯電話網やLAN等の通信回線を経由して計測イベント情報を遠方に自動通知する方法も公知の事実になっており、計測対象の電力機器の状態を遠隔で知りえる手段の一つになっている。
例えば、特許文献1記載の従来技術では、配電系統の各電柱上に、事故検出器と移動体通信網に接続可能な通信装置とをアドレスを付して配置しておき、事故発生時には事故を検出した各電柱から検出内容と各電柱のアドレスを含む電子メールを、移動体通信網を介してメールサーバに送信させる。これにより、専用の通信線を敷設する必要なく、またアドレスに基づいて事故発生点を把握することができる。
一方で、例えば特許文献2に記載の様な、通信手段で相互に結ばれ、相互に時刻同期を維持しつつ多地点同時計測をする計測方法が提案されている。この多地点同時計測方法は、1台の計測器では配線不可能な広い範囲を対象とした、例えば電力系統の複数発変電所の状態監視や、複数の建屋や工場機械設備の入力および出力電気量に基づく計測に有用とされる。
また、特許文献3には、所定系統の系統情報を収集して解析側サーバ装置20に送信するセンサ10と、センサ10から送信された系統情報を系統構成情報と解析項目情報とに基づいて解析し、この解析結果を客先側サーバ装置30に送信する上記解析側サーバ装置20等から成るシステムが開示されている。このシステムによれば、系統情報収集装置のコストを低減し、解析機能の更新を容易かつ安全に行うこと等ができる。
特開2002−365327号公報 特開2001−52280号公報 特開2002−27685号公報
ここで、一般に電力品質の診断は、例えば欧州電源品質規格EN50160等に見られるように、交流電気量の電圧実効値,複数周波数体の電圧高調波レベル,総合歪率,3相交流回路における電圧不平衡率,周波数,フリッカなど多種の計測種類について、計測を要求している。上記従来の電力品質計測装置は、この様な多種の計測種類について計測を行うことができる。
この様な電力品質計測装置を、例えば広範囲に多数設置し且つネットワークに接続することで、多地点で計測される上記計測結果をネットワークを介して一箇所(例えばデータ集約装置等)で収集するシステム構成とすることが考えられている。
しかしながら、多数の電力品質計測装置が、それぞれ、上記多種の計測種類の計測結果データを、常時、データ集約装置へ送信し続けるようにすると、各電力品質計測装置及びデータ集約装置の処理負荷が非常に大きくなり、通信路の負荷も増大する。また、データ
集約装置では、解析に必要ないデータが受信・蓄積され、解析の為にはまず必要なデータを選別する必要があり、余計な手間が掛かることになる。
この為、各電力品質計測装置に、任意のイベント発生を判定する処理機能を備えさせておき、イベント発生と判定された場合のみ、計測データを送信させることが考えられる。これは、例えば、予め各計測種類毎の閾値等を記憶させておき、何れかの計測種類の計測結果が閾値を越えた場合には、イベント発生と判定し、そのときの各種計測データをデータ集約装置へ送信させるものである。
尚、各電力品質計測装置は、各種計測データを記憶するメモリを有しているが、多種の計測種類についての計測データを全て扱う場合は、データ量が多くなるので、これを長時間分記憶する為には大容量メモリが必要となり、コスト高となってしまう。この対策として、一般的な方法に、各種計測データを上記メモリに一時的に記憶させ、新たなデータを上書きする方法があるが、この方法では、計測データ取得を定期的に行うものの場合、メモリには、所定の一定期間分のデータしか記憶することができない。
ここで、例えば、任意の電力系統の各地点に上記電力品質計測装置が配置された構成において、上記イベントが発生した任意の電力品質計測装置から上記計測データの送信が行われることになる。一方、当然のことながら、イベントが発生しない電力品質計測装置では、上記計測データの送信は行われないことになり、しかも一定期間後、計測データは消失する。
しかしながら、データ集約装置側での解析等に、イベントが発生しない電力品質計測装置の計測データが必要となる場合がある。
例えば、上記電力系統の各地点a,b,cにそれぞれ電力品質計測装置A,B,Cが配置されており、この電力系統の正常時の電圧が約100V程度であり、これに対応する閾値が±20%(つまり、80V、120V)であったものとする。尚、地点a,b,cは、互いに隣接する地点(隣接エリア)であるものとする。
そして、何らかの理由で例えば電力品質計測装置Aにおいて計測された電圧値が80V未満となり、その一方で、他の電力品質計測装置B,Cは少なくとも80V未満にはならなかったものとする。この場合、電力品質計測装置Aにおいては(電圧値に係る)イベント発生と判定され、電力品質計測装置B,Cではイベントは発生しないので、上記の通り、電力品質計測装置Aのみ計測データ送信が行われ、電力品質計測装置B,Cは計測データ送信が行われないことになる。
しかしながら、データ集約装置側で電力品質変化の範囲(例えば電力低下の影響範囲)を知りたいときに、電力品質計測装置Aのデータだけでは不十分である。例えば、電力品質計測装置B,Cの計測値は、100Vかもしれないし、81Vなのかもしれない。もし、100V近辺であれば、電力低下現象は地点aのみの現象であるが、81Vであれば全ての地点a,b,cで電力低下が生じているが、たまたま地点b,cでは閾値を越えていなかっただけであり、影響の多寡はあっても影響自体はあった事になる。
この様に、データ集約装置側では、閾値を超えたか否かの単純な(1か0かの)判定結果ではなく、定量的な解析が必要な場合、この様な解析の為に閾値判定に依らない、別の手法による必要なデータ収集方法の実現が望まれる。
または、通信機能や通信路に何らかの異常が発生した為に、送信した計測データがデータ集約装置側に届かない可能性もあり得る。上記の例において、例えば電力品質計測装置Bにおいてもイベント発生していたが、通信機能障害等により、計測データが送信できな
いか送信できてもデータ集約装置側に届かなかった、という可能性もあり得る。しかし、データ集約装置側ではイベント発生は電力品質計測装置Aのみであると見做すことになってしまう。
この様な問題に対して、例えば、データ集約装置側で電力品質計測装置Aの計測データを受信した後に、オペレータ等の判断により、電力品質計測装置B,Cに対して、電力品質計測装置Aにおけるイベント発生時の計測データの送信要求を送ることで、電力品質計測装置B,Cに測定データを送信させることが考えられる。しかしながら、この方法では、手間が掛かるうえに、上記の通りイベント発生時の計測データが上記メモリから消去されている可能性があることになる。
あるいは、上記の例では、何らかのイベント発生時に、そのときの各種計測データを送信しているが、これは、解析に必要なデータが閾値を越えたデータのみとは限らないので、とりあえず全種類のデータを送信しているものである。しかしながら、当然、無駄に送信するデータも存在することになり通信処理負荷が無駄に大きくなり、またオペレータ等が必要なデータを選別する為の手間が掛かることになり解析に係る負荷(手間)も無駄に大きくなる。
あるいは、従来では、何らかのイベント発生時に、そのときの各種計測データを直ちに送信しないまでも、一旦、別のメモリ(送信バッファ等)にラッチ(退避)させておくことで、その後に時間経過することで上記所定の一定期間分のデータを記憶するメモリにおいて必要なデータ(イベント発生時の各種計測データ)が上書き・消去された場合でも問題なく、データ集約装置側は後からでもイベント発生時の各種計測データを取得することができるようにすることも行われている。尚、この場合、イベント発生したことのみをデータ集約装置に通知してもよいし、データ集約装置が定期的にデータ送信を要求して、そのときに上記送信バッファ等にラッチされているデータがあれば、このデータを送信するようにしてもよい。
また、この場合、データ集約装置側のオペレータ等が、所望の計測種類を指定することで、上記送信バッファ等にラッチされたデータのうち、当該所望の計測種類のデータのみを、データ集約装置側に送信させるようにすることもできる。しかしながら、これではオペレータ等が逐一指定する手間が掛かってしまう。
本発明の課題は、複数の電力品質計測装置と計測データ集約装置とがネットワークに接続されるシステムにおいて、計測データ集約装置側で必要となるデータを計測データ集約装置が取得することができ、特にイベント発生した計測装置だけでなく他の計測装置からもイベント発生時の計測データが計測データ集約装置に送信されることで必要となるデータが不足することなく取得することができ、更に送受信されるデータ量を少なくすることで通信処理/解析処理負荷を軽減できる計測・監視システム、その電力品質計測装置、プログラム等を提供することである。
本発明の計測・監視システムは、複数の電力品質計測装置と計測データ集約装置とがネットワークに接続された計測・監視システムであって、前記各電力品質計測装置は、各計測種類の計測データを検出する計測データ検出手段と、該計測データ検出手段で検出された各種計測データが、所定の一定期間分、各々が検出された日時が付加されて記憶される計測データ記憶手段と、予め前記各種計測種類毎に対応する計測イベント発生判定用のパラメータを記憶するパラメータ記憶手段と、前記検出された各計測種類の計測データと前記パラメータとに基づいて、イベント発生か否かを判定するイベント発生判定手段と、該イベント発生判定手段によりイベント発生と判定された場合、予め登録されている他の電
力品質計測装置に対して前記ネットワークを介してイベント発生通知を送信するイベント発生通知手段と、前記イベント発生判定手段によりイベント発生と判定された場合、又は任意の他の電力品質計測装置のイベント発生通知手段による前記イベント発生通知を受信した場合に、前記計測データ記憶手段に記憶されている各種計測種類の計測データの全て又は一部を、前記ネットワークを介して前記計測データ集約装置へ送信する計測データ送信制御手段とを有する。
上記システムでは、イベント発生した電力品質計測装置が他の所定の電力品質計測装置に対してイベント発生を通知することで、イベント発生した電力品質計測装置だけでなく他の電力品質計測装置も、例えばイベント発生時の計測データを速やかに自動的に計測データ集約装置へ送信する。
上記システムにおいて、例えば、前記イベント発生判定手段は、前記イベント発生と判定した場合、予め登録されている選別用テーブルを参照して、該発生したイベント内容に応じて前記計測データ集約装置へ送信すべき計測種類を判別して、該判別した送信対象計測種類を前記イベント発生通知手段及び計測データ送信制御手段へ出力し、前記イベント発生通知手段は、前記送信対象計測種類を前記イベント発生通知に含めて送信し、任意の他の電力品質計測装置のイベント発生通知手段による前記イベント発生通知を受信すると、該イベント発生通知に含まれる前記送信対象計測種類を取り出して前記計測データ送信制御手段へ出力する受信データ解析手段を更に有し、前記計測データ送信制御手段は、前記イベント発生判定手段又は受信データ解析手段から出力された前記送信対象計測種類に基づいて、前記計測データ記憶手段から該各送信対象計測種類の計測データを取り出して、これを前記ネットワークを介して前記計測データ集約装置へ送信する。
例えば、計測データ集約装置側で発生したイベント内容に応じて解析等に必要となるデータのみを、各電力品質計測装置側で選別して送信するので、データ量が削減され、通信処理負荷が軽減され、また計測データ集約装置側での選別の手間が省ける。
本発明の計測・監視システム、その電力品質計測装置、プログラム等によれば、複数の電力品質計測装置と計測データ集約装置とがネットワークに接続されるシステムにおいて、計測データ集約装置側で必要となるデータを計測データ集約装置が取得することができ、特にイベント発生した計測装置だけでなく他の計測装置からもイベント発生時の計測データが計測データ集約装置に送信されることで必要となるデータが不足することなく取得することができ、これにより、後処理としての、電力品質の解析診断や、計測結果および解析診断結果に基づく警報や制御を、適切に実施することが可能となる。更に、故障等の判定にも役立つ。更に収集するデータ量を少なくすることで通信処理/解析処理負荷を軽減でき、上記後処理を効率よく実施できるようになる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1に、本例の計測・監視システム全体の概略構成を示す。
図示の例では、複数(ここでは仮に3台とする)の計測装置10a〜10c(以下、必要に応じて、計測装置10と総称する)と、計測データ集約装置30とから成り、各計測装置10a〜10c及び計測データ集約装置30は、ネットワーク1に接続して、相互にデータ送受信可能となっている。ネットワーク1は、例えばLAN/WAN、あるいはインターネット等の公衆回線網である。
尚、計測装置10は、例えば、任意の電力系統の各地点に分散配置され、この電力系統の各地点の電力品質を計測する電力品質計測装置である。但し、この例に限らない。例え
ば、大型の発電設備、変電設備、プラント等の各所に設置される電力品質計測装置であってもよい。何れにしても、各計測装置10が計測する情報が、他の計測装置10で計測する情報とは全く関係がない(影響が及ばない)、というようなシステムでは無いことが前提となる。
各計測装置10は、電子メールまたはこれに類する手段により、予め設定される特定の通信相手へのデータ送信を行える通信部2を有する。つまり、各計測装置10は、予め自装置と他の計測装置10及び計測データ集約装置30のネットワーク1上でのアドレス(例えばメールアドレス等)を記憶(登録)しており、当該登録された各装置10,30に対して自動的に電子メールを送信できる。また、計測データ集約装置30は、通信部31を有しており、本例では少なくとも電子メールの送受信は行える。
勿論、通信手段は電子メールに限らないが、本説明では電子メールである場合を例にして説明する。
計測データ集約装置30は、例えば、計測結果の推移や妥当性を連続判定する監視装置や、この監視装置による監視結果に基づき、予め決められた手順に従い表示や機器制御を目的とした制御出力を実施する制御装置等である。計測データ集約装置30におけるこれら監視・制御等の処理機能は、従来と同じであってよく、特に説明しない。また、計測結果の推移や妥当性を判定は、人間が行うものであってもよい。この例の場合には、計測データ集約装置30は、受信した計測データを単に表示するものであってもよい。
上記各計測装置10は、従来と同様、例えば電力系統の多種の計測種類の各計測データ(電力品質変化(電圧瞬低等)等)を検出/取得して、これを所定の一定期間分、メモリ等に記録保持すると共に、この各計測データと上述した閾値等と比較することにより上記イベント発生の有無を判定し、任意のイベントが発生した場合には、そのときの計測データを計測データ集約装置30へ送信する機能を有している。
そして、本手法では、各計測装置10が、例えば図2に示す処理を実行することで、イベント発生した計測装置10だけでなく、他の計測装置10にも(たとえイベント発生していなくても)、その計測データを計測データ集約装置30へ送信させるものであり、更に、発生したイベントに係る計測データ(例えばイベント発生時の同時刻(同時間帯)のデータ、発生したイベント内容に関係するデータ等)のみを選別して送信させるものである。
図2は、計測装置10の処理フローチャート図である。
以下、図2のフローチャートも参照して、図1に示す各計測装置10の動作について説明する。
まず、各計測装置10は、上記の通り、例えば電力系統の各計測種類の計測データを随時取得してメモリ等に一時的に記憶し、新たな計測データを取得・記憶する毎に、当該記憶した各種計測データを各々対応する閾値と比較する等して、予め決められている所定のイベント発生条件が成立するか否か(イベント発生条件;例えば何れか1つ又は複数の計測種類において閾値を越える等)を判定し(ステップS11)、イベント発生条件が成立する場合には(ステップS12,YES)、任意のイベントが発生したものとして、他の計測装置10に対してイベント発生を通知する(イベント情報を送信する)(ステップS13)。このイベント情報には、イベント発生時刻(時間帯)等も含まれる。更に後述する送信対象計測種類も含まれていてもよい(詳しくは後述する)。
この通知は、本例では、電子メールを用いて行う。図3に、イベント発生通知用の電子メールの一例を示す。この電子メールに関しては、後に図6等を参照して説明する。
一方、自装置ではイベントが発生していなくても、他の計測装置10でイベントが発生していた場合には、当該他の計測装置10が上記ステップS13の処理を行うことで上記イベント発生を通知してくるので、このイベント発生通知を受信しているか否かを確認する(ステップS14)。
そして、自装置又は他の計測装置10においてイベントが発生している場合には(ステップS15,YES)、ステップS16、S17の処理を実行する。一方、自装置及び他の計測装置10に何れにおいてもイベントが発生していない場合には(ステップS15,NO)、計測データ集約装置30へのデータ送信は行われることなく、本処理は終了する。その後、新たな計測データを取得・記憶すると、再び図2の処理を実行することになる。
ステップS16、S17の処理に関しては、ステップS17の処理のみを行ってもよい。すなわち、自装置でイベントが発生した場合には、当然、このイベント発生時(時間帯)の各種計測データを上記メモリ等から取り出して、これを計測データ集約装置30へ送信する。また、自装置ではイベントが発生していなくても、他の計測装置10でイベント発生した場合には、上記の通り、当該他の計測装置10が自装置でイベント発生したこと及びその時刻(時間帯)を通知してくるので、このイベント発生時(時間帯)の各種計測データを上記メモリ等から取り出して、これを計測データ集約装置30へ送信する。
上記処理を行うことで、自装置だけでなく他の装置にも、イベント発生時の計測データを計測データ集約装置30へ送信する処理を実行させることができる。
そして、更に、ステップS16の処理を行うようにしてもよい。
すなわち、上記イベント発生した計測装置10は、上記ステップS13の処理の際に、当該発生したイベントに応じて計測データ集約装置30に送信すべき計測種類(例えば、発生したイベントの解析に必要となる計測種類;以下、「送信対象計測種類」と呼ぶものとする)を求める。そして、「送信対象計測種類」の各計測データのみを選別して上記メモリ等から取り出して、これを計測データ集約装置30へ送信すると共に、上記イベント発生の通知の際に、「送信対象計測種類」の情報も他の計測装置10へ通知する。この通知を受けた他の計測装置10も同様にして、「送信対象計測種類」の各計測データのみを選別して計測データ集約装置30へ送信する。
つまり、各計測装置10は、自装置/他装置のどちらでイベント発生した場合であっても、上記「送信対象計測種類」の計測データのみを選別したうえで(ステップS16)、上記ステップS17の処理を行う。
既に述べてある通り、計測データ集約装置30側で解析等を行う為には、イベント発生した(例えば閾値を超えた)計測種類の計測データだけでなく他の計測種類の計測データも必要である場合があるので、従来では上記の通り全ての計測種類の計測データを送信したが、本手法では発生したイベントに応じて計測データ集約装置30側で必要となる計測種類のみを選別してその計測データを送信するので、従来よりも更に送信データ量を少なくすることができる(詳しくは後述する)。
従来では、イベント発生した計測装置10のみが計測データを計測データ集約装置30へ送信していたが、上記課題で述べた通り、それだけでは不十分な場合があり、イベント発生していない計測装置10の計測データ(特に比較の為にはイベント発生時点と同時刻(同時間帯)の計測データ)も必要である場合も少なくない。更に、これも上記課題で述べた通り、上記各種計測データは上記過去の一定期間分しか記録保持されず、この一定期間を過ぎたデータは削除される。よって、後からデータ送信要求しても、必要な(イベン
ト発生時点の)データは無くなっている可能性はある。
この問題に対して、本例の計測・監視システムでは、イベント発生した計測装置10は、上記の通り他の計測装置10へ上記通知を行って、自装置だけでなく他の計測装置10にもイベント発生時の計測データを、速やかに計測データ集約装置30へ送信させる。
これにより、計測データ集約装置30側では、電力品質変化イベントの発生地点・時刻だけでなく、例えば電力品質変化の範囲などが判断し易くなり、電力品質変化イベントに伴う電力機器の障害範囲特定等を容易に行うことができ、迅速な復旧に役立てることが可能となる。
また、例えば上記の例では、計測装置10a〜10cの何れかでイベント発生した場合には計測装置10a〜10cの全てが計測データ集約装置30へ計測データ送信することになるので、もし計測データ集約装置30側で何れかの計測装置10からの計測データを受信しない場合には、この計測装置10に関して何らかのトラブル(装置10自体の故障、その通信部2の故障、この装置10に繋がるネットワークの断線等)が発生していることが分かるという効果が得られる。例えば、計測装置10aと10cからの計測データは受信したが、計測装置10bの計測データは受信しなかった場合には、計測装置10bに関して何らかのトラブルが発生している可能性が高いことが分かる。この様に本手法はシステムの異常検出にも利用できる。
尚、この場合には、計測データ集約装置30には、各計測装置10毎に、その計測装置でイベント発生したときに一緒に計測データを送信させる他の計測装置の情報(換言すれば、例えば、計測装置のグループ分け情報とも言える)が記憶されているものとしてもよい。
更に、上記の通り、発生したイベントの内容に応じて必要な計測種類の計測データのみを選別してデータ送信することにより、送信データ量を少なくできる。
図4に、上記各計測装置10の構成図を示す。
図示の例の計測装置10は、計測対象の各電気量検出部11、計測対象の状態検出部12、計測値一時記憶メモリ13、計測出力データ選別部14、計測イベント発生判定部15、出力データメモリ16、受信データ解析部17、設定値メモリ18、データ送信制御部19、及び通信インタフェース20等を有する。受信データ解析部17、データ送信制御部19、及び通信インタフェース20が、図1に示す通信部2に相当する。
上記各構成のうち、計測対象の各電気量検出部11、計測対象の状態検出部12、計測出力データ選別部14、計測イベント発生判定部15、受信データ解析部17、及びデータ送信制御部19の各機能部は、不図示のCPU/MPU等が、不図示の記憶媒体(ハードディスク、フラッシュメモリ、ROM等)に予め記憶されている所定のアプリケーションプログラムを読み出し・実行することにより実現される処理機能部である。更に、これら各機能部によって図2に示すフローチャート図の処理が実現されるので、図2の処理は、上記不図示のCPU/MPU等が、不図示の記憶媒体(ハードディスク、フラッシュメモリ、ROM等)に予め記憶されている所定のアプリケーションプログラムを読み出し・実行することにより実現されるものであると言える。
このアプリケーションプログラムは、上記不図示の記憶媒体に限らず、例えばFD(フレキシブルディスク)、CD−ROM、DVD−ROM等の可搬性記憶媒体に格納されているものを、読み出すものであってもよいし、あるいは、上記ネットワーク1を介して外部の任意の不図示の情報処理装置からダウンロードするものであってもよい。
尚、概略的には、ステップS11の処理は計測イベント発生判定部15が実行し、ステップS13の処理は判定部15からの指令を受けてデータ送信制御部19が実行し、ステップS14の処理は受信データ解析部17が実行し、ステップS16の処理は計測出力データ選別部14が実行する。
また、ステップS17の処理は、例えば出力データメモリ16へのデータ格納に伴い、データ送信制御部19が実行する。但し、この例に限らない。例えば、出力データメモリ16へのデータ格納までで一旦処理を終了し、その後に例えば計測データ集約装置からの要求に応じて、出力データメモリ16に格納されているデータを送信するようにしてもよい。従来の課題でも述べた通り、肝心なことは、イベント発生後に速やかに、必要なデータ(イベント発生時のデータ等)を計測値一時記憶メモリ13以外の記憶媒体に退避させておくことであり、これにより、その後の時間経過に伴い、一定期間分の計測データしか記憶できない計測値一時記憶メモリ13から、必要なデータが消えてしまっても、問題ないようにすることである。
但し、結局のところ、出力データメモリ16に格納されているデータを、計測データ集約装置30へ送信することには変わりは無いので、特に区別しないものとする。
上記構成のうち、まず、計測対象の各電気量検出部11、計測対象の状態検出部12は、既存の構成である。よって、以下、簡単に説明するのみとする。
まず、計測装置10は、各種計測対象機器又は電力系統送配電線等の電力ネットワーク上に配置された各種センサ(電圧センサ、電流センサ等)や接点等に接続する不図示のインタフェースを有している。
そして、計測対象の各電気量検出部11は、上記各種センサにより検出された、各種計測対象機器の電圧情報、電流情報、その他、電気量に係る情報を、上記不図示のインタフェースを介して入力し、これら入力情報に基づいて、例えば、波形、実効値、電力、電力量、高調波、歪率、3相回路不平衡率、周波数、フリッカ、力率等の各計測種類毎の計測情報を求める。そして、これら求めた各種情報(上記各種計測データに相当)を、計測値一時記憶メモリ13に格納する。その際、不図示の時計機能から得た現在時刻(例えば、年月日時分秒)を対応付けて記憶する(タイムスタンプ機能)。
また、上記の通り、計測値一時記憶メモリ13は、そのメモリ容量に応じて決まる一定量(一定期間分)の計測データしか記憶できないので、上記新たに求めた各種計測データは、最も古い計測データに上書きすることになる。
同様に、計測対象の状態検出部12は、接点、DO等や通信ポートに接続して接点出力や通信路出力を入力する。すなわち、直流接点情報(1/0)や、通信回線やシリアル/パラレル配線路経由数値データ(レベル値、カウンタ値)等(これらも上記各種計測データに相当する)を検出する。そして、検出結果を、上記計測対象の各電気量検出部11による検出結果と同様に、現在時刻を付して計測値一時記憶メモリ13に格納する。
そして、計測イベント発生判定部15は、まず、イベント発生か否かを判定する処理を行うが、この判定処理自体は従来と略同様であるので、以下、簡単に説明する。
すなわち、計測イベント発生判定部15は、例えば欧州における電力規格EN50160の電力品質に関わる遵守内容を逸脱した場合、例えば電圧実効値や周波数の変動量が定められた上限/下限閾値を逸脱した場合に、イベント発生と判定するものであり、この判定ロジックは、基本的には計測値と閾値の大小判定で可能であり、既知の技術範疇である。
更に詳しくは、計測イベント発生判定部15は、例えば、上記計測値一時記憶メモリ13に記憶されている一定期間分の各種計測データ又は新たに格納した各種計測データを、予め任意に設定された設定値メモリ18に記憶されている各種閾値(例えば上記波形、実効値、電力・・・力率等の各計測種類毎の閾値)と比較する等の処理を行うことで、イベント発生か否かを判定する。これは具体的には様々は判定基準があってよく(例えば上記各計測種類のうちの1つでも閾値を超えた場合にはイベント発生と判定する。あるいは、各計測種類のうち複数の計測種類で閾値を超えた場合にはイベント発生と判定する等、様々な判定基準が考えられる)、ここではこれ以上詳細には説明しない。
また、既に述べた通り、閾値だけでなく、タイマ等も用いることで、例えば「所定時間以上連続して閾値を超えた場合」等を条件にしてもよい。このタイマの設定値も設定値メモリ18に記憶されており、これを参照する。尚、図4に示すように、上記閾値やタイマ設定値のようなイベント発生判定に用いる設定値を“計測イベント発生判定パラメータ”と呼ぶものとする。
尚、上記設定値メモリ18には、上記“計測イベント発生判定パラメータ”以外にも、例えば、自端末情報(自装置のIPアドレス、電子メールアドレス等)、他端末/集約先情報(他の各計測装置10及び計測データ集約装置30のIPアドレス、電子メールアドレス等)、選別用テーブル、計測内容コードテーブル等が記憶されている。選別用テーブル、計測内容コードテーブルについては、図5、図6(a)に一例を示してあり、後に説明する。
また、尚、設定値メモリ18に記憶される上記各情報は、例えば、計測データ集約装置30がネットワークを介して変更等を行うこともできる。
尚、イベント発生通知先となる他の各計測装置10とは、ネットワーク1に接続されている他の計測装置10全てを意味してもよいし、その中の特定の計測装置10を意味してもよい。特定の計測装置10は、例えば一例としては、自装置10の設置エリアに隣接する各エリア(隣接エリア)に設置されている各計測装置10等である。何れにしても、予め各計測装置10毎に電子メールアドレス等が登録されている他の計測装置10が、イベント発生通知先となる。
以上述べたように、計測イベント発生判定部15は、イベント発生判定処理自体は従来と略同様であってもよいが、イベント発生と判定された場合の処理が、従来とは異なり、以下の通りとなる。
すなわち、計測イベント発生判定部15は、イベント発生と判定した場合には、まず、データ送信制御部19に対して判定情報を渡して他の計測装置へのイベント発生通知を指示し、更にこの判定情報を計測出力データ選別部14へ出力する。
上記判定情報には、少なくともイベントを発生した時刻(時間帯)の情報が含まれ、更に、データ選別を行う例では上述した「送信対象計測種別」の情報も含まれる。イベントを発生した時刻(時間帯)とは、例えば、閾値を超えた計測データに対応付けて記憶されている時刻の情報等であり、上記タイマを用いる例では連続して閾値を越え続けた時間帯の情報である。あるいは、計測種別によっては、瞬時値ではなく、所定時間帯毎のデータに基づいて求められるものもあり、この時間帯が記憶されているものとする。
上記「送信対象計測種別」は、例えば、設定値メモリ18に予め記憶されている上記選別用テーブルを参照することで求める。選別用テーブルの一例を図5に示す。
図5に示す選別用テーブル40では、横軸に「イベント発生計測種類」、縦軸に「送信対象計測種類」が配置される。図には全ては示していないが、基本的には、縦軸、横軸と
も、全ての計測種別が配置される。
そして、横軸に示す各「イベント発生計測種類」毎に、その計測種別が上記“発生したイベントの内容(閾値を超えた計測データの計測種別)”となった場合の各送信対象計測種類が登録されている(図示の例では丸印として示してある)。
例えば、一例としては、もし「実効値」がイベント発生計測種類となった場合には、これに応じて計測データ集約装置30へ送信すべきデータの計測種類、すなわち送信対象計測種類は、図5に示す例では、瞬時値、実効値、電力、電力量、及び周波数の5つとなる(当然、「実効値」自体は必ず含まれる)。同様にして、もし「電力」がイベント発生計測種類となった場合には、これに対応する送信対象計測種類は、実効値、電力、電力量、及び周波数の4つとなる。
この様にして求めた送信対象計測種類(データ選別情報)やイベント発生時刻(時間帯)等を含む上記判定情報が、上記他の計測装置へのイベント発生通知の指示と共にデータ送信制御部19に渡されると、データ送信制御部19は、この判定情報を通信インタフェース20、ネットワーク1を介して所定の他の計測装置10へ通知する為の処理を実行する。
本例では、上記の通り、他の計測装置への通知方法として電子メールを用いるので、データ送信制御部19は、上記判定情報を載せた電子メールを自動作成して、これを通信インタフェース20を介して送信する。既に図3にこの様な電子メールの一例を示したが、以下、図6(a),(b)も参照して、電子メールの自動作成について説明する。
まず、一般的に、電子メールでは、送信先、題名、内容(本文)、添付ファイルなどが、公知の予約キーワードで決められている。例えば、図3、図6(b)に示す「To:」、「From:」、「Subject:」等である。
そして、データ送信制御部19は、上記判定情報を取得すると、更に、設定値メモリ18を参照することで、上記自端末情報(自装置の電子メールアドレス等)及び他端末情報(ここでは所定の他の計測装置10の電子メールアドレス等)を取得して、これら取得した情報を上記キーワードに従って電子メール内に埋め込んでいく。
すなわち、「To:」欄(宛先メールアドレス)には所定の他の計測装置10の電子メールアドレスを埋め込み、「From:」欄(送信元メールアドレス)には自装置の電子メールアドレスを埋め込む。これより、この電子メールは、「To:」欄に記載の各宛先へ送信されることになり、また送信先ではこの電子メールの送信元がどの計測装置10であるのかが分かる。
また、図示の例では「Subject:」欄に上記判定情報が埋め込まれるが、判定情報は本文中に埋め込むか、あるいは添付ファイルとしてもよい。この場合、「Subject:」欄には、例えば、この電子メールが、イベント発生通知用のメールであることを示す情報を埋め込んでもよい。これは、例えば、予め決められている所定のキーワード(例えば「イベント発生」等)を埋め込むものである。当然、この所定のキーワードは、予め各計測装置10に登録されている。勿論、この例に限らない。
図3、図6(b)に示す例では、「Subject:」欄に示す通り、判定情報として、イベント発生時刻と共に、図示の「計測内容074321」が記述される。ここでは、予め決められている所定のキーワード“計測内容”の後に続く数字列「074321」が、上記「送信対象計測種類(データ選別情報)」に相当するデータである。つまり、送信対象計測
種類をコード化している。
このコードは、設定値メモリ18に記憶されている上記計測内容コードテーブルを参照すれば分かる。図6(a)に計測内容コードテーブル50の一例を示す。図示の通り、テーブル50には、各計測種類52毎に対応付けて特定の数値51(コード)が格納されている。
上記の例を用いると、例えば、送信対象計測種類が、瞬時値、実効値、電力、電力量、及び周波数の5つの計測種類の場合、これら各計測種類に対応するコードは、図6(a)に計測内容コードテーブル50を参照すれば、1,2,3,4,7であることが分かる。尚、図3、図6(b)に示す例では、計測内容は最大6種類(6桁)定義可能であり、5つの場合には最初の桁がデフォルトの‘0’(計測不要)のままとなるので、「074321」(順番には特に意味はない)となっている。
この様な内容の電子メールを、各宛先の計測装置10がその通信インタフェース20を介して受信すると、その受信データ解析部17が受信した電子メールを解析することで、上記の通り、この電子メールがイベント発生通知用のメールであることが分かるので、ステップS14のイベント発生受信が確認され、ステップS15の判定はYESとなる。
よって、受信データ解析部17は、本例では「Subject:」欄から送信元が求めた上記判定情報に相当する情報を取得できるので、そのうちの上記コードを計測内容コードテーブル50を参照することで各計測種類の情報に戻す等した後、取得した情報(イベント情報)を計測出力データ選別部14へ出力する。尚、図4ではイベント情報と記してあるが、これは実質的に判定情報に相当する情報であるので、以下、区別せずに、判定情報と呼ぶ場合もある。
電子メール送信元の計測装置10における計測出力データ選別部14は、計測イベント発生判定部15から出力された上記判定情報に基づいて、電子メール受信側の各計測装置10における計測出力データ選別部14は、受信データ解析部17から出力されたイベント情報(判定情報)に基づいて、それぞれ、計測値一時記憶メモリ13から該当するデータを選別して取り出して、これを出力データメモリ16に格納する。更に、データ送信制御部19に対して、計測データ集約装置30へのデータ送信を指示する。
電子メール送信元、受信側それぞれの計測装置10のデータ送信制御部19は、このデータ送信指示を受けると、計測データ集約装置30宛の電子メールを作成する。すなわち、出力データメモリ16に格納されたデータを取り出して、これを電子メールの「Subject:」欄や本文中に埋め込むと共に、設定値メモリ18から計測データ集約装置30のメールアドレスを取得してこれを「To:」欄に埋め込む。勿論、「From:」欄には自装置のメールアドレスを埋め込む。
この様にして作成した電子メールは、通信インタフェース20を介して、計測データ集約装置30へ送信される。
上述した処理により、イベント発生した計測装置10、及びこの計測装置10からイベント発生通知を受けた各計測装置10が、計測データ集約装置30へ送信する電子メールの内容は、同じ各計測種類の情報(更に同時刻(同時間帯)すなわちイベント発生時の情報)となっている。
よって、この様な電子メールを受信した計測データ集約装置30側では、既に述べてある通り、例えば、異常発生したエリアの情報だけでなくその隣接エリアの情報も取得することができ、異常の影響の範囲(電力品質変化の範囲;電力品質変化イベントに伴う電力
機器の障害範囲など)の特定等の各種解析を、容易に行うことができ、迅速な復旧に役立てることが可能となる。
以上説明したように、本手法によれば、計測データ集約先では、各計測装置から、同時刻(同時間帯)における同じ計測種類の電力品質情報のみを効率よく受信でき、後処理としての、既存技術としての、電力品質の解析診断や、計測結果および解析診断結果に基づく警報や制御を、効率よく適切に実施することが可能となる。
なお、上記の通り本例では電子メールを使用しているが、これは一例であり、公衆回線における固定アドレスを使用した通信、例えば、公衆電話回線上における電話番号をアドレスに使用した専用パケット通信や、ローカル回線(LAN)、インターネット上における固定IPアドレスを使用した1対1通信等であってもよいことは言うまでもない。
また、本例の通信は、常時接続の必要はなく、計測イベント発生の通知時および計測データの集約先への送信時のみで良い。
本例の計測・監視システム全体の概略構成図である。 計測装置の処理フローチャート図である。 イベント発生通知用電子メールの一例である。 計測装置の構成図である。 選別用テーブルの一例である。 (a)は計測内容コードテーブルの一例、(b)は図3のイベント発生通知用電子メールを説明する為の図である。
符号の説明
1 ネットワーク
2 通信部
10 計測装置
11 計測対象の各電気量検出部
12 計測対象の状態検出部
13 計測値一時記憶メモリ
14 計測出力データ選別部
15 計測イベント発生判定部
16 出力データメモリ
17 受信データ解析部
18 設定値メモリ
19 データ送信制御部
20 通信インタフェース
30 計測データ集約装置
31 通信部
40 選別用テーブル
50 計測内容コードテーブル
51 数値(コード)
52 計測種類

Claims (5)

  1. 複数の電力品質計測装置と計測データ集約装置とがネットワークに接続された計測・監視システムであって、
    前記各電力品質計測装置は、
    各計測種類の計測データを検出する計測データ検出手段と、
    該計測データ検出手段で検出された各種計測データが、所定の一定期間分、各々が検出された日時が付加されて記憶される計測データ記憶手段と、
    予め前記各種計測種類毎に対応する計測イベント発生判定用のパラメータを記憶するパラメータ記憶手段と、
    前記検出された各計測種類の計測データと前記パラメータとに基づいて、イベント発生か否かを判定するイベント発生判定手段と、
    該イベント発生判定手段によりイベント発生と判定された場合、予め登録されている他の電力品質計測装置に対して前記ネットワークを介してイベント発生通知を送信するイベント発生通知手段と、
    前記イベント発生判定手段によりイベント発生と判定された場合、又は任意の他の電力品質計測装置のイベント発生通知手段による前記イベント発生通知を受信した場合に、前記計測データ記憶手段に記憶されている各種計測種類の計測データの全て又は一部を、前記ネットワークを介して前記計測データ集約装置へ送信する計測データ送信制御手段と、
    を有することを特徴とする計測・監視システム。
  2. 前記イベント発生判定手段は、前記イベント発生と判定した場合、予め登録されている選別用テーブルを参照して、該発生したイベント内容に応じて前記計測データ集約装置へ送信すべき計測種類を判別して、該判別した送信対象計測種類を前記イベント発生通知手段及び計測データ送信制御手段へ出力し、
    前記イベント発生通知手段は、前記送信対象計測種類を前記イベント発生通知に含めて送信し、
    任意の他の電力品質計測装置のイベント発生通知手段による前記イベント発生通知を受信すると、該イベント発生通知に含まれる前記送信対象計測種類を取り出して前記計測データ送信制御手段へ出力する受信データ解析手段を更に有し、
    前記計測データ送信制御手段は、前記イベント発生判定手段又は受信データ解析手段から出力された前記送信対象計測種類に基づいて、前記計測データ記憶手段から該各送信対象計測種類の計測データを取り出して、これを前記ネットワークを介して前記計測データ集約装置へ送信することを特徴とする請求項1記載の計測・監視システム。
  3. 前記計測データ集約装置へ送信される計測データは、前記イベント発生時のデータであることを特徴とする請求項1又は2記載の計測・監視システム。
  4. 複数の電力品質計測装置と計測データ集約装置とがネットワークに接続された計測・監視システムにおける前記各電力品質計測装置であって、
    各計測種類の計測データを検出する計測データ検出手段と、
    該計測データ検出手段で検出された各種計測データが、所定の一定期間分、各々が検出された日時が付加されて記憶される計測データ記憶手段と、
    予め前記各種計測種類毎に対応する計測イベント発生判定用のパラメータを記憶するパラメータ記憶手段と、
    前記検出された各計測種類の計測データと前記パラメータとに基づいて、イベント発生か否かを判定するイベント発生判定手段と、
    該イベント発生判定手段によりイベント発生と判定された場合、予め登録されている他の電力品質計測装置に対して前記ネットワークを介してイベント発生通知を送信するイベント発生通知手段と、
    前記イベント発生判定手段によりイベント発生と判定された場合、又は任意の他の電力品質計測装置のイベント発生通知手段による前記イベント発生通知を受信した場合に、前記計測データ記憶手段に記憶されている各種計測種類の計測データの全て又は一部を、前記ネットワークを介して前記計測データ集約装置へ送信する計測データ送信制御手段と、
    を有することを特徴とする電力品質計測装置。
  5. 複数の電力品質計測装置と計測データ集約装置とがネットワークに接続された計測・監視システムにおける前記各電力品質計測装置のコンピュータを、
    各計測種類の計測データを検出する計測データ検出手段と、
    該計測データ検出手段で検出された各種計測データが、所定の一定期間分、各々が検出された日時が付加されて記憶される計測データ記憶手段と、
    予め前記各種計測種類毎に対応する計測イベント発生判定用のパラメータを記憶するパラメータ記憶手段と、
    前記検出された各計測種類の計測データと前記パラメータとに基づいて、イベント発生か否かを判定するイベント発生判定手段と、
    該イベント発生判定手段によりイベント発生と判定された場合、予め登録されている他の電力品質計測装置に対して前記ネットワークを介してイベント発生通知を送信するイベント発生通知手段と、
    前記イベント発生判定手段によりイベント発生と判定された場合、又は任意の他の電力品質計測装置のイベント発生通知手段による前記イベント発生通知を受信した場合に、前記計測データ記憶手段に記憶されている各種計測種類の計測データの全て又は一部を、前記ネットワークを介して前記計測データ集約装置へ送信する計測データ送信制御手段と、
    して機能させる為のプログラム。
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