JP2013017342A - 樹枝状配電系統における事故区間判定装置及びシステム - Google Patents

Abstract

【課題】配電系統のセンサ異常を考慮した事故方向データから事故区間を判定する。
【解決手段】変電所開閉器に接続された樹枝状配電系統、該樹枝状配電系統の各所に配置され配電系統を適宜の区間に区分する複数の開閉器、該開閉器と接続された通信ネットワーク、該通信ネットワークと接続された事故区間判定装置を有する配電系統の事故区間判定システムにおいて、事故区間判定装置は、樹枝状配電系統の事故発生時に、複数の開閉器それぞれの設置点での事故方向を求め、樹枝状配電系統の複数の開閉器についての複数の事故方向の間の整合性判断により、異常あり開閉器を特定してその検出する事故方向を修正する第１の処理と、第１の処理において修正された事故方向を含む樹枝状配電系統の前記複数の開閉器についての複数の事故方向を用いて事故区間を判定する第２の処理を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、センサ内蔵開閉器で区間を区分された樹枝状配電系統において、周囲の事故情報と整合の取れない開閉器の事故情報を補正し、事故配電線全体での事故方向データの整合性を確認し、事故区間を判定する樹枝状配電系統における事故区間判定装置及びシステムに関するものである。

配電系統の事故区間を判定する方法として、特許文献１、特許文献２、特許文献３には、区間ごとに設けた地絡方向検出継電器の検出する地絡方向が反転する箇所を事故区間と判定する方法が開示されている。

また、特許文献４特許文献５には、区間に接する変電所側開閉器で負荷方向への地絡電流を検出し、かつ負荷側開閉器全てで負荷方向への地絡電流を検出しない場合を事故と判定する方法が開示されている。

また、特許文献６には、区間に流入する地絡電流の総和が最大の区間を事故区間に判定する方法が記載されている。

特開２００１−３５２６６８号公報 特開平１０−０３２９２４号公報 特開平０７−１６３０４７号公報 特開平０７−０１５８６７号公報 特開平０５−２９２６５９号公報 特開２００６−２５８４８５号公報

前述の方法では、開閉器にセンサ異常がある場合に、事故区間として複数区間が抽出され適切な事故区間の判定ができないという問題点があった。

本発明はこれらの問題を解決し、開閉器のセンサ異常を推定しデータ補正を行い、事故配電線全体での事故方向データの整合性を確認した上で事故区間を判定する樹枝状配電系統における事故区間判定装置及びシステムを提供することを目的とする。

本発明の特徴は、変電所開閉器に接続された樹枝状配電系統、該樹枝状配電系統の各所に配置され配電系統を適宜の区間に区分する複数の開閉器、該開閉器と接続された通信ネットワーク、該通信ネットワークと接続された事故区間判定装置を有する配電系統の事故区間判定システムにおいて、事故区間判定装置は、樹枝状配電系統の事故発生時に、複数の開閉器それぞれの設置点での事故方向を求め、樹枝状配電系統の複数の開閉器についての複数の事故方向の間の整合性判断により、異常あり開閉器を特定してその検出する事故方向を修正する第１の処理と、第１の処理において修正された事故方向を含む樹枝状配電系統の前記複数の開閉器についての複数の事故方向を用いて事故区間を判定する第２の処理を備える。

また、整合性判断の第１の基準として、着目する開閉器の検出する事故方向が変電所方向で、その開閉器の負荷側開閉器全数のうち事故方向が負荷方向である台数が２台以上で、その開閉器の変電所側開閉器全数のうち事故方向が変電所方向である台数が０台の場合、着目する開閉器の検出する事故方向を負荷方向に修正する。

また、整合性判断の第２の基準として、着目する開閉器の検出する事故方向が負荷方向で、その開閉器の変電所側開閉器全数のうち事故方向が変電所方向である台数が２台以上で、その開閉器の負荷側開閉器全数のうち事故方向が負荷方向である台数が０台の場合、着目する開閉器の検出する事故方向を変電所方向に修正する。

また、第２の処理においては、樹枝状配電系統の前記複数の開閉器の中に、事故情報を検出していない開閉器の有無を判定し、当該有無に応じて異なる事故区間判定処理を実行する。

また、全ての開閉器が事故情報を検出し、かつ樹枝状配電系統の区間を区分する両端の開閉器の検出する事故方向がいずれも区間内部を示すときに当該区間を暫定事故区間とし、樹枝状配電系統上の暫定事故区間が１箇所であるとき、当該区間両端の開閉器を除外した全ての開閉器について、その検出する事故方向と、暫定事故区間の方向とが全て一致する場合に、前記暫定事故区間を事故区間とする。

また、事故情報を検出していない開閉器があるとき、事故情報が検出されなかった開閉器に事故方向として変電所方向を与え、変電所からの開閉器接続順序で最初に変電所方向と判断された開閉器の手前の開閉器を切離開閉器とし、最も変電所に近い位置の切離開閉器を事故可能性有り範囲切離開閉器として事故区間切り離しを実行する。

１つの配電線で同時に複数台のセンサ内蔵開閉器が故障する確率は低いという前提の下、周囲の開閉器の事故情報と整合の取れない開閉器の事故情報を、単純な手法で補正することが可能である。

また、本発明の実施例によれば、事故配電線全体での事故方向データの整合性を確認した事故区間判定になっているため、従来の手法より安全サイドに立った事故区間判定が可能である。

また、本発明の実施例によれば、センサ異常がある場合など、事故区間が１つに特定できない場合についても、事故の可能性のある範囲を健全区間から切り離すための開閉器群の抽出が可能であり、さらに、この開閉器を開放させた後、従来のような変電所からの試送電ではなく、この事故区間切離開閉器を開始位置として試送電を実施するため、健全区間の不要な停電を伴わず供給信頼度の向上が可能である。

事故区間判定方法全体の処理フローを示す図。 配電系統にセンサ異常があるときの図１の処理ステップＳ２での事故方向判断結果例を示す図。 配電系統にセンサ検出なしがあるときの図１の処理ステップＳ２での事故方向判断結果例を示す図。 本発明の配電線事故区間判定システムの構成例を示す図。 図１の処理ステップＳ３におけるセンサ異常を考慮した事故方向データ補正の詳細な処理フローを示す図。 図２の場合に図５の処理ステップＳ３１で作成される事故方向データ一覧を示す図。 図３の場合に図５の処理ステップＳ３１で作成される事故方向データ一覧を示す図。 図５の処理ステップＳ３１で作成される事故方向データ一覧の他の例を示す図。 図６ａの場合における図１の処理ステップＳ５の処理を示す図。 図６ｃの場合における図１の処理ステップＳ５の処理を示す図。 図７ａの場合における図１の処理ステップＳ７の処理を示す図。 図７ｂの場合における図１の処理ステップＳ７の処理を示す図。 図１のステップＳ１１の詳細を示す図。 配電ルートと開閉器の事故方向データの関係を示す図。

以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。

本発明の実施例を説明するに当り、本発明を適用可能な配電系統の一例と、典型的な事故方向判断結果について、図２と図３を用いて説明する。

図２と図３は、同一の配電系統を示している。これらの図で、ＦＣＢは変電所に設置された開閉器、１２１から１２７は、配電系統に設けられたセンサ内蔵開閉器であり、センサ内蔵開閉器によって、配電系統が区間１３１から１３８に区分されている。なお、図示の例では、配電系統は区間１３５において、区間１３６の方向と、区間１３７、１３８の方向に分岐する分岐配電系統を示している。

このうち図２は、センサ異常があるときの事故方向判断結果、図３はセンサ検出なしのときの事故方向判断結果を示している。センサ異常があるときの事故方向判断結果を示す図２の事例では、本来の事故区間は１３７であるが、このとき同時に開閉器１２２にセンサ異常がある場合を想定している。この事例では、各センサ内蔵開閉器１２１―１２７の検出する事故方向は、本来は想定した事故区間１３７の方向を示すべきところ、センサ内蔵開閉器１２２はその異常により、反対方向（変電所側）を示している。

然るに、この図２の事例の場合、特許文献１の方法では、区間両端の判定方向が相違する区間を事故区間として選択するので、区間１３２、１３３、１３５および１３７の４区間を抽出する。このため、適切な事故区間の判定ができない。また、特許文献２の方法では、区間両端の判定方向がいずれも流入方向である区間を事故区間として選択するので、区間１３２および１３７の２区間が抽出される。このため、適切な事故区間の判定ができない。

センサ検出なしのときの事故方向判断結果を示す図３の事例では、本来の事故区間は１３３であり、開閉器１２２がセンサ異常により事故電流を検出できなかった場合を想定している。この場合、特許文献３に記載の方法では、変電所側から流入する地絡電流の方が負荷側から流入する地絡電流より大きいという論理で事故区間を判定するために、事故区間として区間１３２を抽出してしまい、適切な事故区間の判定ができない。

従来の手法は、いずれも区間両端に個々に設けられたセンサでの事故方向を区間単位で比較することによる区間判定手法である。

これに対し、配電系統全体のセンサの判定結果を得、これについて整合性を論理的に判断することによりセンサ異常個所を特定することが可能である。例えば、図２の事例では、開閉器１２２の負荷側に事故データが負荷方向であることを示す開閉器が３台（１２３、１２４、１２６）ある。これに対し、開閉器１２２の変電所側には、事故データが変電所方向である開閉器が存在しない。この用に配電系統全体として判断すると、開閉器１２２のセンサ異常の可能性が高いことがわかる。

本発明では、配電系統全体のセンサの判定結果について整合性を論理的に判断することで、センサ異常を確認し、その後に事故区間を確定するものである。つまり、本発明は整合性チェックと事故区間算出の２段階処理を行わんとするものである。

図４は、本発明の配電線事故区間判定システムの構成例を示す図である。ここでは配電系統１００のセンサ内蔵開閉器１２０は通信線路２１０、および通信ネットワーク２００を介して事故区間判定装置１０に結ばれている。配電系統１００は、配電変電所１１０とセンサ内蔵開閉器１２０およびそれらを接続する区間１３０で構成されている。センサは、開閉器通過電流、開閉器到達電圧、事故方向を測定し、通信ネットワーク２００を介して事故区間判定装置１０に情報を送る。

事故区間判定装置１０は、表示装置１１、キーボードやマウス等の入力手段１２、コンピュータ（ＣＰＵ）１３、通信手段１４、ＲＡＭ１５、各種データベース（プログラムデータベース２１、計測データベース２２、設備データベース２３）から構成され、これらはバス線３０に接続されている。

コンピュータ（ＣＰＵ）１３は、計算プログラムを実行して表示すべき画像データの指示、各種データベース内のデータの検索等を行う。ＲＡＭ１５は事故方向データ修正結果、事故区間判定結果等の計算結果データを一旦格納するメモリーであり、ＣＰＵ１３によって必要なデータを生成して表示装置１１（例えば表示ディスプレイ画面）に表示する。

事故区間判定装置１０内のデータベースには、大きく分けて２種類のデータベースが設けられている。データベースのひとつは、データを格納するデータベースであり、計測データベース２２や設備データベース２３といったデータベースがこれに相当する。他の一つは計測データベース２２や設備データベース２３に格納されたデータを用いて事故区間を決定するプログラムを格納しているプログラムデータベース２１である。

このうち、計測データベース２２には、配電系統各所のセンサ内蔵開閉器１２０から収集した配電系統の情報（開閉器通過電流、開閉器到達電圧）や、その結果から求められた事故方向についての情報などが蓄積されている。設備データベース２３には、事故方向を判断する上で必要とする基本的な情報（開閉器属性、区間属性、位相属性）などが蓄積されている。また設備データベース２３には、区間とその両端の開閉器名称が関連づけて記録され、またその区間の端子数などが保持されている。

プログラムデータベース２１には、計算プログラムである事故区間判定プログラムと、事故方向データ修正プログラムが格納されている。

図１は、プログラムデータベース２１に格納された計算プログラムのうち、事故区間判定プログラムにより実現される事故区間判定方法全体の処理フローを示している。

また図５は、プログラムデータベース２１に格納された計算プログラムのうち、事故方向データ修正プログラムにより実現されるセンサ異常を考慮した事故方向データ補正の処理フローを示している。

まず、図１の事故区間判定方法全体の処理フローを説明する。この全体フローは、大きく２つの機能に分類されている。その１つは、配電系統全体のセンサの判定結果について整合性を論理的に判断することでセンサ異常を確認する機能であり、２つめはその後に事故区間を確定する機能である。前者の整合性チェック機能は、図１のステップＳ３で実行されるものであり、図５のフローに詳細が示されている。後者の機能は、図１のステップＳ４以降の事故区間算出機能である。このように本発明は、整合性チェックと事故区間算出の２段階処理を行うものである。

この図１の一連の処理を実行するに当り、最初のステップであるステップＳ１では、事故配電線に設置されているセンサ内蔵開閉器の全て（標準運用状態が切の開閉器を除く）から、事故情報を収集する。収集された情報は、計測データベース２２に蓄積される。

ステップＳ２では、ステップＳ１で収集した事故情報を基に、設備データベース２３に予め蓄積されている位相特性等を使用して地絡電流方向判定を行い、事故方向データとして「変電所方向Ｔ」あるいは「負荷方向Ｌ」を与える。なお、地絡電流方向判定を行うことで得られた事故方向データは、計測データベース２２に蓄積される。

なお、ここまでの処理に関し、事故区間判定装置１０はセンサ内蔵開閉器から事故電流などの情報を得て、ステップＳ２においてそれぞれの事故方向を演算する例を示したが、これはセンサ内蔵開閉器で事故方向を演算し、その結果を事故区間判定装置１０に集約するものであってもよい。

この地絡電流方向判定結果は、図２の事例の場合、開閉器１２１、１２３、１２４、１２６が「負荷方向Ｌ」、開閉器１２２、１２５、１２７が「変電所方向Ｔ」である。また、図３の事例の場合、開閉器１２１のみが「負荷方向Ｌ」、開閉器１２３、１２４、１２５、１２６、１２７が「変電所方向Ｔ」である。但し、開閉器１２２は、事故情報を与えていないので、いずれともしない。

次に、ステップＳ３の処理に移るが、ステップＳ３の処理の詳細は、図５の事故方向データ修正プログラムに示されているので、図５のフローに移り、これを先に説明する。

図５のフローにおいて、最初のステップＳ３１では、ステップＳ２で判定された個々の開閉器での事故方向データ（負荷方向Ｌ、変電所方向Ｔ）から、事故方向データ一覧を作成する。これは、図２の事例の場合、図６ａのようである。この図６ａでは、開閉器の番号１２１−１２７ごとに、負荷方向Ｌまたは変電所方向Ｔのデータが記録される。図３の事例の場合の事故方向データ一覧は、図６ｂのようである。

ステップＳ３２では、事故方向データ一覧の開閉器各々に対して、負荷方向Ｌと判定した開閉器（負荷側開閉器）の全数を抽出し、それらの台数をカウントする。また、ステップＳ３３では、事故方向データ一覧の開閉器各々に対して、変電所方向Ｔと判定した開閉器（変電所側開閉器）の全数を抽出し、それらの台数をカウントする。

この結果は、図２（図６ａ）の事例の場合、４台が「負荷方向Ｌ」、３台が「変電所方向Ｔ」である。また、図３（図６ｂ）の事例の場合、１台（開閉器１２１）が「負荷方向Ｌ」、開閉器１２３、１２４、１２５、１２６、１２７が「変電所方向Ｔ」である。

ステップＳ３４では、補正後事故方向データを作成する。補正後事故方向データとは、開閉器個々に対して、その判定結果の妥当性を評価し、事故方向の判断結果を修正するものである。具体的には、以下のような基準により修正処理を実行する。

第１の基準は、事故方向データが「変電所方向Ｔ」で、その開閉器の負荷側開閉器全数のうち事故方向データが「負荷方向Ｌ」である台数が２台以上で、その開閉器の変電所側開閉器全数のうち事故方向データが「変電所方向Ｔ」である台数が０台の場合、「負荷方向Ｌ」に修正するというものである。

この基準を、図６ａに当てはめると、事故方向データが「変電所方向Ｔ」の開閉器は、１２２、１２５、１２７である。このうち、最初の開閉器１２２に着目すると、その負荷側開閉器全数（５台）のうち事故方向データが「負荷方向Ｌ」である台数が２台以上（１２３、１２４、１２６の３台）であり、その開閉器１２２の変電所側開閉器全数（１台）のうち事故方向データが「変電所方向Ｔ」である台数が０台である。この結果、開閉器１２２は、第１の基準に従って、「負荷方向Ｌ」に修正される。

なお、同様の第１の基準を次の開閉器１２５あるいは１２７に適用すると、「その負荷側開閉器全数のうち事故方向データが「負荷方向Ｌ」である台数が２台以上」に合致せず、「負荷方向Ｌ」に修正されることはない。

以上要するに、第１の基準は、方向判定結果を負荷方向とすべきところを、変電所方向とする誤りを発生しているセンサ内蔵開閉器を特定したものである。

第２の基準は、事故方向データが「負荷方向Ｌ」で、その開閉器の変電所側開閉器全数のうち事故方向データが「変電所方向Ｔ」である台数が２台以上で、その開閉器の負荷側開閉器全数のうち事故方向データが「負荷方向Ｌ」である台数が０台の場合、「変電所方向Ｔ」に修正するというものである。

結論を先に述べると、この論理は方向判定結果を変電所方向とすべきところを、負荷方向とする誤りを発生しているセンサ内蔵開閉器を特定するものである。図６ｃに、この事例を示しているので、この例で論理の正しさを検証する。図６ｃの事例は、上流側（変電所側）の区間１３２に事故点があるにもかかわらず、下流側（負荷側）で負荷方向と判断した誤り事例である。

この第２の基準を、図６ａに当てはめると、事故方向データが「負荷方向Ｌ」の開閉器は、１２１、１２４である。このうち、最初の開閉器１２１に着目すると、その開閉器１２１の変電所側開閉器全数が０台である。従って、このうち、事故方向データが「変電所方向Ｔ」である台数が２台以上にはなり得ない。また、その開閉器１２１の負荷側開閉器全数（１２２−１２７の６台）のうち事故方向データが「負荷方向Ｌ」である開閉器１２４がある。そのため、台数が０台ではないので、「変電所方向Ｔ」には修正できない。

このため、この第２の基準の適用を次の開閉器１２４に着目すると、その開閉器１２４の変電所側開閉器全数（１２１、１２２、１２３の３台）のうち事故方向データが「変電所方向Ｔ」である台数が２台以上（１２２、１２３）で、その開閉器１２４の負荷側開閉器全数（１２５、１２６、１２７の３台）のうち事故方向データが「負荷方向Ｌ」である台数が０台である。この結果は、開閉器１２４の場合、「変電所方向Ｔ」に修正するというものである。

なお、第３の基準では、上記以外の場合、事故方向データと同じにする（変更しない）というものである。

ステップＳ３４の一連の基準は、要するに１つの配電線で同時に複数のセンサ内蔵開閉器が故障する確率は低いという前提の下、周囲の開閉器の事故方向データと整合の取れない開閉器の事故方向データを補正する考え方を示したものである。

図５の次のステップＳ３５では、図１の最初のステップＳ１の各々の開閉器に対して、図５のステップＳ３１で求めた事故方向データと図５のステップＳ３４で求めた補正後事故方向データとを比較する。この比較結果は、図６ａ、図６ｃに記載されており、要するに図６ａの事例では開閉器１２２の判断結果を変電所側Ｔから負荷側Ｌとすべきであり、図６ｃの事例では、開閉器１２４の判断結果を負荷側Ｌから変電所側Ｔとすべきである。

次のステップＳ３６では、判断結果が補正前後で異なっている開閉器の台数の判定を行い、事故方向データと補正事故方向データとが異なっている開閉器が一台だけの場合のみ事故方向データの補正を行う。この結果、図６ａの事例では開閉器１２２の判断結果を変電所側から負荷側とし、図６ｃの事例では、開閉器１２４の判断結果を負荷側から変電所側とする。

図５の最後のステップＳ３７では、「事故方向データ」の補正を行う。具体的には、事故方向データを補正事故方向データに置き換える。

以上の図５の一連の処理は、図４の事故区間判定装置１０内のプログラムデータベース２１のプログラムのうち、事故方向データ修正プログラムの実行により実現され、計測データベース２２内の事故方向のデータとして、補正後の各開閉器の事故方向が新たに記憶される。これらの処理終了後に、再度図１の処理フローに戻り、ステップＳ４を実行する。ステップＳ４以降の処理では、修正された事故方向データを利用して、事故区間を特定する。

まずステップＳ４では、事故情報検出なし開閉器の有無を判定し、有の場合ステップＳ１０を実行し、無の場合ステップＳ５側の処理に入る。これにより、事故情報検出なし開閉器の有無に応じて、それぞれに適した事故区間算出処理を実行する。なお、図５の処理では開閉器の各種故障モードのうち、事故方向判断を誤る故障モードについて対策したが、ステップＳ１０側では、開閉器出力が無いという故障モードについての対策を実行することになる。

まず、ステップＳ４の処理で事故情報が検出されなかった開閉器が存在しないときの処理について説明する。この場合の事例には、図６ａがある。

判断後の最初のステップＳ５では、暫定事故区間の抽出を行う。このために、ここでは事故配電線の区間番号全数（１３１−１３８）を抽出し、当該区間に隣接する開閉器（標準運用状態が切の開閉器を除く）の事故方向データが、全て当該区間に向かう方向である区間を暫定事故区間とする。言い換えると、電流が両端から流入している区間を暫定事故区間とすることになる。なお、ここで利用する事故方向データが、ステップＳ３で修正された事故方向データであることは言うまでもない。

図７は、図６の各事例のときの区間番号と、区間に隣接する開閉器の事故方向データの関係を示したものである。図７ａは、図６ａのものであり、区間１３７が暫定事故区間とされることがわかる。また、同様に図７ｂは、図６ｃのものであり、区間１３２が暫定事故区間とされることがわかる。なお、この図で右方向あるいは、下方向の矢印は負荷方向Ｌ、左方向及び上方向の矢印は変電所方向Ｔを意味する。

ステップＳ６では、暫定事故区間個数の判定を行う。図７ａ、図７ｂのいずれの場合にも、暫定事故区間個数は単独（１個）であるので、この事例ではステップＳ７に移る。なお、暫定事故区間が複数ある場合はステップＳ１１に移り、事故の可能性のある範囲を健全区間から切り離すための開閉器群の抽出を行う。

ステップＳ７では、暫定事故区間に接しない開閉器全数での暫定事故区間方向と事故方向データの比較を行う。つまり、暫定事故区間に接しない開閉器全数について、当該開閉器から暫定事故区間を見た方向と事故方向データとを比較する。

図８は、図７をこの観点から整理したものである。図７ａの場合、図８ａに示すように、暫定事故区間が１３７なので、これに接する開閉器１２６、１２７を除いた開閉器１２１−１２５について、当該開閉器からの暫定事故方向と、事故方向データを記載したものである。いずれの開閉器でも両者の方向が一致している。なお、開閉器１２５は、分岐の３端子区間に設けられた開閉器であるため、実際の事故電流は別の回路（区間１３７側）の負荷側に流れることが考えられるが、ここではこの開閉器から見た暫定事故方向と、事故方向データは他の分岐端子の有無に関わらず、変電所側に流れたものとする。

同じく、図７ｂの場合、図８ｂに示すように、暫定事故区間が１３２なので、これに接する開閉器１２１、１２２を除いた開閉器１２３−１２７について、当該開閉器からの暫定事故方向と、事故方向データを記載したものである。いずれの開閉器でも両者の方向が一致している。

ステップＳ８では、不整合有無の判定を行う。ステップＳ７の比較結果の中に不整合がある場合は、ステップＳ１１に移り事故区間の判定は実施せず、事故の可能性のある範囲を健全区間から切り離すための開閉器群の抽出を行う。上記の事例では不整合となるものが存在しないので、ステップＳ９に移って事故区間の判定を行う。ここでは、暫定扱いとしていた暫定事故区間を、正式に事故区間として判定する。

以上、図１の処理ステップＳ１から処理ステップＳ９の一連の処理について、途中で図５を参照しながら説明した。この説明は、一貫して図２の事故事例について説明してきた。ここでは、図３の事故事例については、図１の分岐判断ステップＳ４において説明を後回しにしていた。

以上の説明で図２のセンサ異常ケースの説明が一段落したので、次に、図１の分岐判断ステップＳ４に戻り、図３の事故事例のときの取り扱いについて説明する。なお、ステップＳ４に至るまでに、図３の事故事例で準備されたデータは、ステップＳ２での事故方向データ（図６ｂ）のみである。

分岐判断ステップＳ４では、事故情報検出なし開閉器の有無の判定をおこなった。この判断で、図３の事例の開閉器１２２が事故情報検出なし開閉器であったことが判明し、次のステップＳ１０に移った。

ステップＳ１０では、事故情報検出なし開閉器１２２への事故方向データの作成を行う。ここでは、事故情報が検出されなかった開閉器に、事故方向データとして「変電所方向Ｔ」を与える。図６ｂには、「信号なし」が「変電所方向」を意味するＴに変更されたことを記述している。「変電所方向Ｔ」の情報を与えた上で、次のステップＳ１１に移る。ステップＳ１１では、事故可能性有り範囲切り替え開閉器群の抽出を実行するが、この詳細を図９に示している。

ステップＳ１１の詳細を示す図９において、ステップＳ１１１からステップＳ１１５の一連の処理は、要するに変電所開閉器ＦＣＢの負荷側に設置されている配電系統の開閉器の接続順番を特定することであり、これは配電系統のルートを特定したことである。このルートは、事前に接続関係が記憶されたものとしても良く、その都度確認するものであってもよい。後者とする場合に、図４の事故区間判定装置１０の設備データベース２３に蓄積されている開閉器接続情報（区間とその両端の開閉器の名称などの情報）が利用される。

ここでは、事故が発生したときに、このルートを確認する場合で説明する。このために、まず図９における最初のステップＳ１１１では、図３の変電所開閉器ＦＣＢの負荷側に設置されている配電系統の直近の開閉器を抽出する。この開閉器は図３の開閉器１２１である。

次のステップＳ１１２では、末端へ至るルート（１段目）の作成を行う。ここでは、具体的には、変電所開閉器ＦＣＢと、図１の最初の入力取り込みステップＳ１において取得した開閉器データについて、複数台開閉器の各々を組み合わせたデータを作成し、記憶させておく。

ステップＳ１１３からステップＳ１１５の処理は、該当する負荷側開閉器が存在しなくなるまで、繰り返し実行される。例えば、最初に変電所開閉器ＦＣＢの負荷側に設置されている配電系統の直近の開閉器として、開閉器１２１が抽出された後は、次にこの開閉器１２１の負荷側の開閉器として開閉器１２２を抽出し、抽出した順番に末端へ至るルートを形成していく。

なお、負荷側開閉器が存在しない場合や、存在しても標準運用状態が切の開閉器である場合はこれを抽出せず「終了」として記憶させておく。抽出される負荷側開閉器がなくなればＦＣＢから末端へ至るルートの導出を終了する。

これにより、ＦＣＢ−１２１−１２２−１２３−１２４−１２５に至るルート１と、ＦＣＢ−１２１−１２２−１２３−１２４−１２６−１２７に至るルート２とが抽出され記憶される。ルート抽出後は、ステップＳ１１６に移る。

ステップＳ１１６では、抽出したＦＣＢから各末端へ至る複数のルートのデータ各々に対して、ＦＣＢから末端の順に開閉器の事故方向データを抽出する。抽出されたルートと、開閉器の事故方向データの関係は、図６ｂの例では、図１０のようになる。図１０上段はルート１と開閉器の事故方向データの関係、下段はルート２と、開閉器の事故方向データの関係を示している。なお、開閉器１２２については、検出信号なしの開閉器であったために、前段のステップＳ１０において変電所方向Ｔと定義されている。

ステップＳ１１７では、切離開閉器の抽出を行う。この判断のために、ここではステップＳ１１６で求めた複数のルート（ルート１とルート２）の各々について、ＦＣＢから末端の順に事故方向データをチェックし、最初に「変電所方向Ｔ」が現れる手前の開閉器を「切離開閉器」とする。図１０のルート１の事例では、開閉器１２２が最初に「変電所方向Ｔ」が現れた開閉器なので、その手前の開閉器１２１を「切離開閉器」とする。なお、図３の事例では、分岐点の手前で事故発生した事例を示しているので、２つのルートでの判断結果は同じである。

ステップＳ１１７では、導出した「切離開閉器」複数のうち重複分を削除する。例えば、図１０の２つの事例では、ルートごとに導出された開閉器は同じものであるので、重複を排除する。

ステップＳ１１８では、残った「切離開閉器」各々に対して、変電所側開閉器全数を抽出し、変電所側開閉器の中に、ステップＳ１１８で残った「切離開閉器」のデータの何れかが存在するデータは削除する。ステップＳ１１９では、このようにして残った「切離開閉器」データが求める「事故可能性有り範囲切離開閉器」となる。つまり、「切離開閉器」が同一ルート上に複数生じているケースでは、上流側を「事故可能性有り範囲切離開閉器」とする。

以上説明した図１の本発明の事故区間の判定では、上述の理由から開閉器１２２のセンサ異常（信号なし）を推定して、このデータの補正（図６ｂの変電所側Ｔの情報を与える処理）が行われる。さらに、事故電流の流入のみがある区間は区間１３７のみであり、なおかつ、区間１３７に接しない開閉器の事故方向データが全て区間１３７に向かうものであるという、事故配電線全体での事故方向データの整合性を確認した上で事故区間を区間１３７であると判定する。このように事故方向データの系統内での整合性の確認を２回実施することにより、適切な事故区間判定ができる。

本発明の事故区間判定では、事故情報の検出がなかった開閉器が存在する場合は事故区間の特定は行わず、当該開閉器に変電所方向の事故方向データを与え、変電所から連続して事故方向データが負荷方向である開閉器群の最も変電所側の開閉器を開放するため、開閉器１２１は開放され、安全サイドに立った事故区間の切り離しができる。

本発明によれば、配電系統に設置されたセンサからの事故方向観測値から、事故方向データを補正し事故区間を判定する事故区間判定装置に適用できる。また、事故区間が判定できるため配電自動化システムの機能として用いることも可能である。

１０：事故区間判定装置
１１：表示装置
１２：入力手段
１３：ＣＰＵ
１４：通信手段
１５：ＲＡＭ
２１：プログラムデータ
２２：計測データベース
２３：設備データベース
３０：バス線
１００：配電系統
１１０：配電変電所
１２０：センサ内蔵開閉器
１３０：区間
１４０：事故点
２００：通信ネットワーク
２１０：通信線路

Claims (12)

1. 変電所開閉器に接続された樹枝状配電系統、該樹枝状配電系統の各所に配置され配電系統を適宜の区間に区分する複数の開閉器、該開閉器と接続された通信ネットワーク、該通信ネットワークと接続された事故区間判定装置を有する配電系統の事故区間判定システムにおいて、
   前記事故区間判定装置は、前記樹枝状配電系統の事故発生時に、前記複数の開閉器それぞれの設置点での事故方向を求め、前記樹枝状配電系統の前記複数の開閉器についての複数の事故方向の間の整合性判断により、異常あり開閉器を特定してその検出する事故方向を修正する第１の処理と、
   該第１の処理において修正された事故方向を含む前記樹枝状配電系統の前記複数の開閉器についての複数の事故方向を用いて事故区間を判定する第２の処理を備える
   ことを特徴とする配電系統の事故区間判定システム。
2. 請求項１記載の配電系統の事故区間判定システムにおいて、
   前記整合性判断の第１の基準として、着目する開閉器の検出する事故方向が変電所方向で、その開閉器の負荷側開閉器全数のうち事故方向が負荷方向である台数が２台以上で、その開閉器の変電所側開閉器全数のうち事故方向が変電所方向である台数が０台の場合、前記着目する開閉器の検出する事故方向を負荷方向に修正する
   ことを特徴とする配電系統の事故区間判定システム。
3. 請求項１または請求項２記載の配電系統の事故区間判定システムにおいて、
   前記整合性判断の第２の基準として、着目する開閉器の検出する事故方向が負荷方向で、その開閉器の変電所側開閉器全数のうち事故方向が変電所方向である台数が２台以上で、その開閉器の負荷側開閉器全数のうち事故方向が負荷方向である台数が０台の場合、前記着目する開閉器の検出する事故方向を変電所方向に修正する
   ことを特徴とする配電系統の事故区間判定システム。
4. 請求項１記載の配電系統の事故区間判定システムにおいて、
   前記第２の処理においては、前記樹枝状配電系統の前記複数の開閉器の中に、事故情報を検出していない開閉器の有無を判定し、当該有無に応じて異なる事故区間判定処理を実行する
   ことを特徴とする配電系統の事故区間判定システム。
5. 請求項４記載の配電系統の事故区間判定システムにおいて、
   全ての開閉器が事故情報を検出し、かつ前記樹枝状配電系統の区間を区分する両端の開閉器の検出する事故方向がいずれも区間内部を示すときに当該区間を暫定事故区間とし、
   前記樹枝状配電系統上の暫定事故区間が１箇所であるとき、当該区間両端の開閉器を除外した全ての開閉器について、その検出する事故方向と、暫定事故区間の方向とが全て一致する場合に、
   前記暫定事故区間を事故区間とする
   ことを特徴とする配電系統の事故区間判定システム。
6. 請求項４または請求項５記載の配電系統の事故区間判定システムにおいて、
   事故情報を検出していない開閉器があるとき、事故情報が検出されなかった開閉器に事故方向として変電所方向を与え、
   変電所からの開閉器接続順序で最初に変電所方向と判断された開閉器の手前の開閉器を切離開閉器とし、
   最も変電所に近い位置の前記切離開閉器を事故可能性有り範囲切離開閉器として事故区間切り離しを実行する
   ことを特徴とする配電系統の事故区間判定システム。
7. 変電所開閉器に接続された樹枝状配電系統の各所に配置され適宜の区間に区分する複数の開閉器との間が通信ネットワークで接続された配電系統の事故区間判定装置において、
   前記樹枝状配電系統の事故発生時に、前記複数の開閉器それぞれの設置点での事故方向を求め、前記樹枝状配電系統の前記複数の開閉器についての複数の事故方向の間の整合性判断により、異常あり開閉器を特定してその検出する事故方向を修正する第１の処理と、
   該第１の処理において修正された事故方向を含む前記樹枝状配電系統の前記複数の開閉器についての複数の事故方向を用いて事故区間を判定する第２の処理を備える
   ことを特徴とする配電系統の事故区間判定装置。
8. 請求項７記載の配電系統の事故区間判定装置において、
   前記整合性判断の第１の基準として、着目する開閉器の検出する事故方向が変電所方向で、その開閉器の負荷側開閉器全数のうち事故方向が負荷方向である台数が２台以上で、その開閉器の変電所側開閉器全数のうち事故方向が変電所方向である台数が０台の場合、前記着目する開閉器の検出する事故方向を負荷方向に修正する
   ことを特徴とする配電系統の事故区間判定装置。
9. 請求項７または請求項８記載の配電系統の事故区間判定装置において、
   前記整合性判断の第２の基準として、着目する開閉器の検出する事故方向が負荷方向で、その開閉器の変電所側開閉器全数のうち事故方向が変電所方向である台数が２台以上で、その開閉器の負荷側開閉器全数のうち事故方向が負荷方向である台数が０台の場合、前記着目する開閉器の検出する事故方向を変電所方向に修正する
   ことを特徴とする配電系統の事故区間判定装置。
10. 請求項７記載の配電系統の事故区間判定装置において、
    前記第２の処理においては、前記樹枝状配電系統の前記複数の開閉器の中に、事故情報を検出していない開閉器の有無を判定し、当該有無に応じて異なる事故区間判定処理を実行する
    ことを特徴とする配電系統の事故区間判定装置。
11. 請求項１０記載の配電系統の事故区間判定装置において、
    全ての開閉器が事故情報を検出し、かつ前記樹枝状配電系統の区間を区分する両端の開閉器の検出する事故方向がいずれも区間内部を示すときに当該区間を暫定事故区間とし、
    前記樹枝状配電系統上の暫定事故区間が１箇所であるとき、当該区間両端の開閉器を除外した全ての開閉器について、その検出する事故方向と、暫定事故区間の方向とが全て一致する場合に、
    前記暫定事故区間を事故区間とする
    ことを特徴とする配電系統の事故区間判定装置。
12. 請求項１０または請求項１１記載の配電系統の事故区間判定装置において、
    事故情報を検出していない開閉器があるとき、事故情報が検出されなかった開閉器に事故方向として変電所方向を与え、
    変電所からの開閉器接続順序で最初に変電所方向と判断された開閉器の手前の開閉器を切離開閉器とし、
    最も変電所に近い位置の前記切離開閉器を事故可能性有り範囲切離開閉器として事故区間切り離しを実行する
    ことを特徴とする配電系統の事故区間判定装置。

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