JP2014079138A - Monitor system and monitor apparatus for distribution system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、盗電の発生を精度良く検知できる配電系統の監視システム及び監視装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a distribution system monitoring system and a monitoring apparatus capable of accurately detecting the occurrence of theft.
新興国など一部地域の配電系統においては、電力損失の大きな運用が行われており、電気窃盗(以下、盗電と記載)が大きな要因となる場合があった。 In some distribution systems in emerging countries and other areas, power loss has been greatly increased, and electricity theft (hereinafter referred to as power theft) may be a major factor.
近年、逆潮流量など他の電気量も計測でき、双方向通信により監視装置へ直接データを収集できるスマートメータ(以下、メータと記載)を配電系統へ導入することが進められている。 In recent years, the introduction of smart meters (hereinafter referred to as meters) that can measure other electrical quantities such as reverse power flow and can directly collect data to a monitoring device through two-way communication has been promoted.
これは、需要家の電気使用量の検針作業を効率化することを主目的とするものであるが、監視装置により直接データを収集できることを利用して、メータ情報から盗電の発生を検知する手法の実現が期待されている。 The main purpose of this is to improve the efficiency of meter reading work for consumers' electricity usage, but it is possible to collect the data directly by the monitoring device, and to detect the occurrence of theft from meter information. Is expected to be realized.
盗電の発生の検知に関しては、例えば、供給電力量と区域毎の使用電力量を比較して盗電などの異常有無を検知する監視システムが提案されている。 Regarding the detection of the occurrence of theft, for example, a monitoring system has been proposed that detects the presence or absence of an abnormality such as theft by comparing the amount of power supplied and the amount of power used for each area.
しかしながら、上記監視システムでは、区域毎に設置された各メータの情報収集が同期を取らずに行われるため、非同期による誤差が問題となっていた。 However, in the above monitoring system, information collection of each meter installed in each area is performed without synchronization, and thus errors due to asynchrony have been a problem.
即ち、盗電を検知するためには、複数のメータ情報から判定に必要な状態量を算出する必要があるが、一般に各メータでは情報収集が非同期であり、計測時間帯にずれが生じる。このため、判定に用いる状態量算出の精度が悪く、検知間違いの原因になるおそれがあった。 That is, in order to detect theft, it is necessary to calculate a state quantity necessary for determination from a plurality of pieces of meter information. However, in general, information collection is asynchronous in each meter, and a shift occurs in the measurement time zone. For this reason, the accuracy of calculation of the state quantity used for the determination is poor, which may cause a detection error.
本発明の実施形態は、各メータからの情報収集が非同期であっても、精度良く盗電発生を検知することができる配電系統の監視システム及び監視装置を提供することを目的とする。 An object of the embodiment of the present invention is to provide a distribution system monitoring system and a monitoring apparatus capable of accurately detecting the occurrence of theft even if information collection from each meter is asynchronous.
上述の目的を達成するため、本発明の実施形態に係る配電系統の監視システムは、上位系統と接続され、電力会社から電源供給を受ける高圧配電線と、前記高圧配電線から降圧されて各需要家にそれぞれ電力供給を行う低圧配電線と、各需要家の電力量をそれぞれ計測する需要家計測手段と、前記需要家計測手段よりも上位系統側に設けられ、その位置における電力量を計測する連系点計測手段と、前記需要家計測手段及び前記連系点計測手段によって計測された電力量に基づいて盗電を検知する監視装置と、を備え、前記監視装置は、前記需要家計測手段及び前記連系点計測手段によって計測された電力量を収集する収集部と、前記需要家計測手段によって計測される電力量を少なくとも10時間連続して加算した需要家毎の加算電力量を用い、前記連系点計測手段によって計測された電力量との差分割合を演算する演算部と、前記演算結果に基づいて盗電を判定する判定部と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a distribution system monitoring system according to an embodiment of the present invention includes a high-voltage distribution line connected to a higher-order system and receiving power supply from an electric power company, and a voltage step-down from the high-voltage distribution line. A low-voltage distribution line that supplies power to the house, a consumer measuring unit that measures the amount of power of each consumer, and a higher system side than the consumer measuring unit, and measures the amount of power at that position. A connection point measuring means; and a monitoring device that detects theft based on the amount of power measured by the consumer measuring means and the connection point measuring means, the monitoring device comprising the consumer measuring means and A collecting unit that collects the electric energy measured by the connection point measuring means, and an added electric energy for each consumer obtained by continuously adding the electric energy measured by the consumer measuring means for at least 10 hours. There, wherein the calculator for calculating a difference ratio between the amount of power measured by the interconnection point measurement means, to have a, a determination unit power theft on the basis of the calculation result.
また、本発明の実施形態に係る監視装置は、需要家の電力量を計測する需要家計測手段及び該需要家計測手段よりも上位系統側に設けられる連系点計測手段によって計測された電力量を収集する収集部と、前記需要家計測手段によって計測される電力量を少なくとも10時間連続して加算した需要家毎の加算電力量を用い、前記連系点計測手段によって計測された電力量との差分割合を演算する演算部と、前記演算結果に基づいて盗電を判定する判定部と、を有することを特徴とする。 In addition, the monitoring device according to the embodiment of the present invention includes a consumer measuring unit that measures a consumer's power amount and a power amount measured by a connection point measuring unit provided on a higher system side than the consumer measuring unit. And a power amount measured by the interconnection point measuring means, using an added power amount for each consumer obtained by continuously adding at least 10 hours the power amount measured by the consumer measuring means, And a determination unit that determines theft based on the calculation result.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。 Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
[第1の実施形態]
(全体構成)
図1に、本発明の第1の実施形態に係る監視システムの全体構成を示す。
本実施形態の監視システム10は、大きく高圧配電系統と低圧配電系統とに分けられる。まず、高圧配電系統では、高圧配電線11が配電用変圧器13を介して上位系統14と連系し、この上位系統14から電源供給されるようになっている。また、高圧配電線11における上位系統14との連系点には電力量を計測する連系点メータ12が設置され、監視に必要なデータ処理が行われる監視装置15へ計測情報が送られるようになっている。さらに、高圧配電線11には複数の低圧配電系統が接続されている。
[First embodiment]
(overall structure)
FIG. 1 shows the overall configuration of a monitoring system according to the first embodiment of the present invention.
The
低圧配電系統では、高圧配電線11から柱上変圧器4にて降圧され、各々の低圧配電線3を介して需要家A、B、C(1−1,1−2,1−3)に電力供給されるようになっている。また、需要家A、B、C(1−1,1−2,1−3)には各々、電力量を計測するメータ2−1,2−2,2−3が設置され、監視装置15へ計測情報が送られるように構成されている。
In the low-voltage distribution system, the voltage is stepped down from the high-
(監視装置15の構成)
図2は、監視装置15の構成を示すブロック図である。
監視装置15は、メータ2−1,2−2,2−3及び連系点メータ12からの電力量を収集する収集部16と、各需要家A、B、C(1−1,1−2,1−3)における電気量の合計と連系点メータ12における電気量の差分を演算する演算部17と、演算結果に基づいて盗電を判定する判定部18と、を有している。
(Configuration of the monitoring device 15)
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the
The
収集部16は、各メータ2−1,2−2,2−3,12からの一定の時間間隔(国内では30分)の電力量を取得する手段である。ここで、電気量は、各需要家のメータ2−1,2−2,2−3及び配電系統の連系点メータ12で計測された電力使用量から逆潮流量を減じた値とする。
The
各メータ共に計測している時間間隔は同じであるが、対象となる計測時間帯(開始時刻と終了時刻)にずれがあるため、そのまま用いると誤差が発生してしまう。そこで、演算部17は、一定時間間隔で収集した電力量を単純に使用するのではなく、連続した複数期間の合計値を用いることで、各メータの情報収集の非同期による誤差を軽減させる。
Although the time intervals at which the meters are measured are the same, there is a difference in the target measurement time zone (start time and end time). Therefore, the
この点について、図3〜図5を用いて詳しく説明する。
まず、任意のメータから収集した30分毎の電力量が時間Iから時間VIIIまで図3のように変化している場合を考える(時間I〜時間VIIIはそれぞれ30分単位とする)。また、図3(a)のように、標準タイミングで計測する場合、電力量を加算する期間を時間III、IV、V、VIの4セットの120分とする。次に、計測対象時間帯のタイミングのずれを30分とすると、標準タイミングよりも30分早い場合は図3(b)のように、電力量を加算する期間は時間II、III、IV、Vとなる。これに対して、標準タイミングよりも30分遅い場合は図3(c)のように、電力量を加算する期間は時間IV、V、VI、VIIとなる。
This point will be described in detail with reference to FIGS.
First, let us consider a case where the amount of power collected every 30 minutes from an arbitrary meter changes as shown in FIG. 3 from time I to time VIII (time I to time VIII are each in units of 30 minutes). Further, as shown in FIG. 3A, when the measurement is performed at the standard timing, the period in which the electric energy is added is 120 minutes of four sets of times III, IV, V, and VI. Next, assuming that the timing shift in the measurement target time zone is 30 minutes, when the time is 30 minutes earlier than the standard timing, as shown in FIG. 3B, the period for adding the electric energy is time II, III, IV, V It becomes. On the other hand, when it is 30 minutes later than the standard timing, as shown in FIG. 3C, the periods for adding the electric energy are times IV, V, VI, and VII.
このため、図3(a)〜(c)において、合計電力量はそれぞれ異なることになるが、時間IV、Vの2セット(60分)については、タイミングが30分前後しても常に選択されている。従って、電力量を加算する期間120分(時間III、IV、V、VIの4セット)のうちの1/2にあたる60分については、タイミングに影響されない正しい値を取得することができる。 For this reason, in FIGS. 3A to 3C, the total electric energy is different, but two sets (60 minutes) of time IV and V are always selected even if the timing is around 30 minutes. ing. Therefore, a correct value that is not influenced by the timing can be acquired for 60 minutes, which is 1/2 of the 120 minutes (four sets of time III, IV, V, and VI) in which the electric energy is added.
次に、図4において、任意のメータからの30分毎の電力量が時間Iから時間VIIIまで図3と同様に変化しているとして、図4(a)のように、標準タイミングで計測する場合、電力量を加算する期間を時間III、IV、Vの3セットの90分とする。計測対象時間帯のタイミングのずれを30分とすると、標準タイミングよりも30分早い場合は図4(b)のように、電力量を加算する期間は時間II、III、IVとなる。これに対して、標準タイミングよりも30分遅い場合は図4(c)のように、電力量を加算する期間は時間IV、V、VIとなる。 Next, in FIG. 4, assuming that the amount of power every 30 minutes from any meter changes from time I to time VIII in the same manner as in FIG. 3, measurement is performed at standard timing as shown in FIG. In this case, the period for adding the electric energy is 90 minutes of three sets of time III, IV, and V. Assuming that the timing shift in the measurement target time zone is 30 minutes, when the time is 30 minutes earlier than the standard timing, the periods for adding the electric energy are times II, III, and IV as shown in FIG. On the other hand, when it is 30 minutes later than the standard timing, as shown in FIG. 4C, the periods for adding the electric energy are times IV, V, and VI.
このため、図4(a)〜(c)において、合計電力量はそれぞれ異なることになるが、時間IVの1セット(30分)のみ、タイミングが30分前後しても常に選択されている。従って、電力量を加算する期間90分(時間III、IV、Vの3セット)のうちの1/3にあたる30分については、タイミングに影響されない正しい値を取得することができる。 For this reason, in FIGS. 4A to 4C, the total power amount is different, but only one set of time IV (30 minutes) is always selected even if the timing is around 30 minutes. Therefore, a correct value that is not influenced by the timing can be acquired for 30 minutes, which is 1/3 of the 90 minutes (three sets of time III, IV, and V) in which the electric energy is added.
一方、図5において、任意のメータからの30分毎の電力量が時間Iから時間VIIIまで図3と同様に変化しているとして、図5(a)のように、標準タイミングで計測する場合、電力量を加算する期間を時間II、III、IV、V、VI、VIIの6セットの180分とする。計測対象時間帯のタイミングのずれを30分とすると、標準タイミングよりも30分早い場合は図5(b)のように、電力量を加算する期間は時間I、II、III、IV、V、VIとなる。これに対して、標準タイミングよりも30分遅い場合は図4(c)のように、電力量を加算する期間は時間III、IV、V、VI、VII、VIIIとなる。 On the other hand, in FIG. 5, assuming that the amount of power every 30 minutes from any meter changes from time I to time VIII in the same manner as in FIG. 3, the measurement is performed at the standard timing as shown in FIG. The period for adding the electric energy is 180 minutes of six sets of time II, III, IV, V, VI, and VII. Assuming that the timing shift in the measurement target time zone is 30 minutes, when the time is 30 minutes earlier than the standard timing, as shown in FIG. 5B, the period for adding the electric energy is time I, II, III, IV, V, VI. On the other hand, when it is 30 minutes later than the standard timing, as shown in FIG. 4C, the period for adding the electric energy is time III, IV, V, VI, VII, VIII.
このため、図5(a)〜(c)において、合計電力量はそれぞれ異なることになるが、時間III、IV、V、VIの4セット(120分)については、タイミングが30分前後しても常に選択されている。従って、電力量を加算する期間180分(時間II、III、IV、V、VI、VIIの6セット)のうちの2/3にあたる120分については、タイミングに影響されない正しい値を取得することができる。 Therefore, in FIGS. 5 (a) to 5 (c), the total amount of electric power is different, but for four sets (120 minutes) of time III, IV, V, and VI, the timing is around 30 minutes. Even always selected. Therefore, a correct value that is not affected by the timing can be acquired for 120 minutes, which is 2/3 of the 180 minutes (6 sets of time II, III, IV, V, VI, and VII) in which the electric energy is added. it can.
以上説明したように、電力量を加算する期間を長く設定すると、計測タイミングに影響されない電力量部分の割合を大きくできるため、実際の電力量との誤差を軽減することができる。しかしながら、電力量を加算する期間を長く設定すると、総電力量に対する盗電量の割合が小さくなってしまい、電力使用の異常(盗電)か誤差かの判別が困難となってしまう。このため、電力量を加算する時間は、少なくとも10時間以上、好ましくは10時間〜24時間とする。10時間以上であれば、実際の電力量との誤差を少なくしつつ、盗電量が全体の供給量の1割以上となって盗電の判定が容易となるからである。 As described above, if the period for adding the electric energy is set to be long, the ratio of the electric energy part that is not affected by the measurement timing can be increased, and thus an error from the actual electric energy can be reduced. However, if the period for adding the power amount is set to be long, the ratio of the amount of theft to the total amount of power becomes small, and it becomes difficult to determine whether the power usage is abnormal (theft) or an error. For this reason, the time for adding the electric energy is at least 10 hours or more, preferably 10 to 24 hours. This is because if it is 10 hours or longer, the amount of theft is 10% or more of the total supply amount while reducing an error with the actual amount of power, and the determination of theft is easy.
(作用)
以下、監視システム10により盗電を判定する動作について説明する。
まず、各メータ2−1,2−2,2−3及び連系点メータ12により30分間隔でその期間の電力量結果を計測する。次に、監視装置15の収集部16がこれらの電力量情報を収集し、過去に遡り記録する。さらに、監視装置15の演算部17は、任意のタイミングで、その時点での収集状況からWa1〜Wa2n、Wb1〜Wb2n、Wc1〜Wc2nの情報をピックアップし、次式(1)〜(4)により各需要家及び連系点のn時間分の総電力量を計算し、次式(5)により電力量差分率を算出する。
(Function)
Hereinafter, an operation of determining theft by the
First, the electric energy result of the period is measured at intervals of 30 minutes by the meters 2-1, 2-2, 2-3 and the
Wa=Wa1+Wa2+・・・・・Wa2n・・・(1)
Wb=Wb1+Wb2+・・・・・Wb2n・・・(2)
Wc=Wc1+Wc2+・・・・・Wc2n・・・(3)
Ws=Ws1+Ws2+・・・・・Ws2n・・・(4)
電力量差分率[%]={Ws−(Wa+Wb+Wc)}/Ws×100・・・(5)
Wa = Wa1 + Wa2 + ... Wa2n (1)
Wb = Wb1 + Wb2 + ... Wb2n (2)
Wc = Wc1 + Wc2 + ... Wc2n (3)
Ws = Ws1 + Ws2 + ... Ws2n (4)
Electric energy difference rate [%] = {Ws− (Wa + Wb + Wc)} / Ws × 100 (5)
ここで、Waは需要家Aの総電力量(連続時間の総電力量)[Wh]、Wbは需要家Bの総電力量(連続時間の総電力量)[Wh]、Wcは需要家Cの総電力量(連続時間の総電力量)[Wh]、Wsは連系点の総電力量(連続時間の総電力量)[Wh]である。また、Wa1・・・Ws1は、各メータの最新の30分電力量、Wa2・・・Ws2は、各メータの30分前の30分電力量、Wa3・・・Ws3は、各メータの60分前の30分電力量、・・・・・、Wa2n・・・Ws2nは、各メータの30×(2n−1)分前の30分電力量である。なお、nは、自然数であり、単位は時間である。 Here, Wa is the total power amount of consumer A (total power amount of continuous time) [Wh], Wb is the total power amount of consumer B (total power amount of continuous time) [Wh], and Wc is customer C. The total power amount (total power amount in continuous time) [Wh], Ws is the total power amount (total power amount in continuous time) [Wh] at the interconnection point. Wa1... Ws1 is the latest 30-minute power amount of each meter, Wa2... Ws2 is the 30-minute power amount 30 minutes before each meter, and Wa3... Ws3 is 60 minutes of each meter. The previous 30-minute power amount,..., Wa2n... Ws2n is the 30-minute power amount 30 × (2n−1) minutes before each meter. Note that n is a natural number and the unit is time.
判定部18は、上記式(5)で計算した電力量差分率が所定の値X[%]以下なら異常なしと判定する。Xは、対象となる配電系統の特性に合わせて設定し、過去の運転実績から配電損失の割合などを考慮した値となる。例えば、Xは、5%とすることができる。
The
(効果)
本実施形態の監視システム10によれば、連続した複数期間の電力量を用いることにより、各メータの情報収集の非同期による誤差を軽減することができる。
(effect)
According to the
また、本実施形態の監視システム10では、電力量を加算する期間を少なくとも10時間、好ましくは10時間〜20時間としているので、盗電の発生を精度良く検知することができる。
Moreover, in the
[第2の実施形態](配電損失考慮)
(構成)
図6に、本発明の第2の実施形態に係る監視システムの一部構成を示す。
本実施形態の監視システム20では、(1)需要家D、E(1−4,1−5)がそれぞれ低圧配電線3と接続され、柱上変圧器4の低圧側で1つに連系し、昇圧されて高圧配電線11へ接続されていること、(2)需要家D、E(1−4,1−5)にそれぞれ電力量の計測用のメータ2−4,2−5が設置されていること、(3)監視装置として監視装置15’(図7参照)を用いていることを特徴としており、それ以外は、第1の実施形態と同様に形成されている。なお、図中、Zd、Zeはそれぞれ需要家D側配電線3のインピーダンス[Ω]、需要家E側配電線3のインピーダンスを示し、Ztは柱上変圧器4のインピーダンス[Ω]を示している。
[Second Embodiment] (Considering distribution loss)
(Constitution)
FIG. 6 shows a partial configuration of a monitoring system according to the second embodiment of the present invention.
In the
また、図7に示すように、監視装置15’は、収集部16と演算部17との間に配電損失算出部19を設けた以外は、図2の監視装置15と同様に構成されている。
As shown in FIG. 7, the
(配電損失算出部19)
配電損失算出部19は、需要家D、E(1−4,1−5)のメータ2−4,2−5から電圧、電流、有効電力、無効電力等の情報を収集し、低圧配電系統内の配電損失を推定する。この配電損失の推定値を考慮することにより、さらに精度良く盗電についての判定ができるようになる。
(Distribution loss calculator 19)
The distribution
図6のように、柱上変圧器4から各需要家へ放射状に配電される構成においては、需要家メータ2−4,2−5の情報と低圧配電線3のインピーダンス情報から、各々柱上変圧器4の低圧側電圧が計算できる。各々計算した低圧側電圧は、理論上は同じになる筈であるが、誤差の影響で異なった結果となる。そのため、各電圧の平均値を柱上変圧器4の電圧として柱上変圧器4の損失を算出する。
As shown in FIG. 6, in the configuration in which power is distributed radially from the
一方、高圧配電系統の配電損失の推定においては、低圧配電系統の推定で算出した誤差を含んだ推定電圧(柱上変圧器端)に電圧降下分を重ね、高圧配電系統端電圧を算出し、さらに高圧配電線の潮流分布を算出する必要がある。この場合、さらに大きな誤差の影響を受ける。これにより、電力量の差分計算で誤った判定(盗電の誤検知)に陥る原因になるため、差分計算に反映させるのは、低圧配電系統の配電損失分のみとしている。 On the other hand, in estimating the distribution loss of the high-voltage distribution system, the voltage drop is overlapped with the estimated voltage (pole transformer end) including the error calculated in the estimation of the low-voltage distribution system, and the high-voltage distribution system end voltage is calculated. Furthermore, it is necessary to calculate the tidal current distribution of the high-voltage distribution line. In this case, it is affected by a larger error. As a result, it becomes a cause of erroneous determination (error detection of theft) in the difference calculation of the electric energy. Therefore, only the distribution loss of the low-voltage distribution system is reflected in the difference calculation.
(作用)
以下、監視システム20により盗電を判定する動作について説明する。
まず、監視装置15’の収集部16にて、需要家D、E(1−4,1−5)のメータ2−4,2−5から30分間隔でその期間の電圧、電流、有効電力、無効電力の平均値を得る。次に、配電損失算出部19は、これらの収集情報に基づいて、下式(6)〜(15)に従って柱上変圧器端電圧(Vz)と配電損失を算出する。
(Function)
Hereinafter, an operation of determining theft by the
First, in the
まず、需要家Dの低圧配電線3の損失に関しては、需要家D側電流をId[A]とした場合に、D側の低圧配電線3のインピーダンス(Zd)の有効電力損失Pzd[W]を式(6)とし、
Pzd=Re{Zd}×Id2・・・(6)
Zdの無効電力損失Qzd[W]を式(7)とすると、
Qzd=Im{Zd}×Id2・・・(7)
柱上変圧器端電圧(需要家D起点の計算値)Vzdは、式(8)のように表すことができる。
Vzd=|Vmd + Zd×(Pmd/Vmd+jQmd/Vmd)*|・・・(8)
First, regarding the loss of the low-voltage distribution line 3 of the consumer D, the effective power loss Pzd [W] of the impedance (Zd) of the low-voltage distribution line 3 on the D side when the consumer D-side current is Id [A]. Is defined as equation (6),
Pzd = Re {Zd} × Id 2 (6)
When the reactive power loss Qzd [W] of Zd is expressed by Equation (7),
Qzd = Im {Zd} × Id 2 (7)
The pole transformer terminal voltage (calculated value of the consumer D starting point) Vzd can be expressed as in Expression (8).
Vzd = | Vmd + Zd × (Pmd / Vmd + jQmd / Vmd) * | (8)
ここで、Vmdは需要家Dの電圧[V]、Pmdは需要家Dの有効電力[W]、Qmdは需要家Dの無効電力[Var]である。 Here, Vmd is the voltage [V] of the consumer D, Pmd is the active power [W] of the consumer D, and Qmd is the reactive power [Var] of the consumer D.
一方、需要家Eの低圧配電線3の損失に関しては、需要家E側電流をIe[A]とした場合に、E側の低圧配電線3のインピーダンス(Ze)の有効電力損失Pze[W]を式(9)とし、
Pze=Re{Ze}×Ie2・・・(9)
Zeの無効電力損失Qze[W]を式(10)とすると、
Qze=Im{Ze}×Ie2・・・(10)
柱上変圧器端電圧(需要家E起点の計算値)Vzeは、式(11)のように表すことができる。
Vze=|Vme + Ze×(Pme/Vme+jQme/Vme)*|・・・(11)
On the other hand, regarding the loss of the low-voltage distribution line 3 of the customer E, the effective power loss Pze [W] of the impedance (Ze) of the low-voltage distribution line 3 on the E side when the current on the customer E side is Ie [A]. Is defined as equation (9),
Pze = Re {Ze} × Ie 2 (9)
When the reactive power loss Qze [W] of Ze is expressed by Equation (10),
Qze = Im {Ze} × Ie 2 (10)
The pole transformer terminal voltage (calculated value of the consumer E starting point) Vze can be expressed as in Expression (11).
Vze = | Vme + Ze × (Pme / Vme + jQme / Vme) * | (11)
ここで、Vmeは需要家Eの電圧[V]、Pmeは需要家Eの有効電力[W]、Qmeは需要家Eの無効電力[Var]である。 Here, Vme is the voltage [V] of the consumer E, Pme is the active power [W] of the consumer E, and Qme is the reactive power [Var] of the consumer E.
各メータの情報収集の非同期による計測時間帯のずれにより、算出した柱上変圧器端の低圧側電圧(需要家D起点の計算値)Vzdと、柱上変圧器端の低圧側電圧(需要家E起点の計算値)Vzeとの間でばらつきが発生する。このため、配電損失算出部19は、柱上変圧器端の低圧側電圧Vzを下式(12)のように、各需要家メータ起点の算出値の平均で仮定する。
Vz=(Vzd+Vze)×0.5・・・(12)
Due to the deviation of the measurement time zone due to the asynchronous collection of information of each meter, the calculated low voltage on the pole transformer end (calculated value of customer D starting point) Vzd and the low voltage on the pole transformer end (customer) (E calculated value of the starting point) Vze varies. For this reason, the distribution
Vz = (Vzd + Vze) × 0.5 (12)
柱上変圧器電流(低圧側)をIt[A]とすると、
It=√{ (Pmd+Pme+Pzd+Pze)2+(Qmd+Qme+Qzd+Qze)2 }/Vz・・・(13)
となるため、柱上変圧器4の有効電力損失Ptz[W]は、柱上変圧器4のインピーダンスをZt[Ω]とすると、下式(14)で表すことができる。
Ptz=Re{Zt}×It2・・・(14)
If the pole transformer current (low voltage side) is It [A],
It = √ {(Pmd + Pme + Pzd + Pze) 2 + (Qmd + Qme + Qzd + Qze) 2 } / Vz (13)
Therefore, the effective power loss Ptz [W] of the
Ptz = Re {Zt} × It 2 (14)
よって、低圧配電系統(需要家D及び需要家E)の配電損失(推定結果)は下式(15)のようになる。
30分電力損失[Wh]=
(Pzd+Pze+Ptz)×1800/3600・・・(15)
Therefore, the distribution loss (estimated result) of the low-voltage distribution system (customer D and customer E) is expressed by the following equation (15).
30 minutes power loss [Wh] =
(Pzd + Pze + Ptz) × 1800/3600 (15)
配電損失算出部19は、電力量差分率の計算に用いられる対象時間帯(最新値、30分前、60分前・・・)で、それぞれ配電損失を計算して、需要家1−4、1−5の総電力損失推定値Wde_Lossを算出する。
The distribution
次に、監視装置15’の演算部17は、下式(16)によって電力量差分率を演算する。
電力量差分率[%]=
{Ws−(Wd+We)−Wde_Loss}/Ws×100・・・(16)
Next, the calculating
Electricity difference rate [%] =
{Ws− (Wd + We) −Wde_Loss} / Ws × 100 (16)
ここで、Wsは連系点の総電力量(連続時間の総電力量)[Wh]、Wdは需要家Dの総電力量(連続時間の総電力量)[Wh]、Weは需要家Eの総電力量(連続時間の総電力量)[Wh]である。 Here, Ws is the total power of the interconnection point (total power of continuous time) [Wh], Wd is the total power of consumer D (total power of continuous time) [Wh], and We is customer E. The total power amount (total power amount in continuous time) [Wh].
さらに、監視装置15’の判定部18は、第1の実施形態と同様に、上記式(16)で計算した電力量差分率が所定の値X[%]以下なら異常なしと判定する。
Further, as in the first embodiment, the
(効果)
本実施形態の監視システム20によれば、低圧配電系統の損失を電力量差分計算に用いることで、より詳細な電力量の算出値で判定ができる。
(effect)
According to the
また、本実施形態の監視システム20によれば、電圧値の算出結果の平均値で柱上変圧器電圧を仮定することで、放射状に複数の需要家が配置される場合の電圧決定を効率良く行うことができる。
In addition, according to the
[他の実施形態]
(1)第1の実施形態(図1)では需要家をA,B,Cとし、第2の実施形態(図6)では需要家をD,Eとした例を示したが、需要家の数は任意とすることができる。
[Other embodiments]
(1) In the first embodiment (FIG. 1), the consumers are A, B, and C, and in the second embodiment (FIG. 6), the consumers are D and E. The number can be arbitrary.
(2)第1の実施形態においても監視装置15に配電損失算出部19を設けて、第2の実施形態で説明した手法により配電損失の推定値を算出し、この推定値を考慮して盗電の判定を行うことができる。この場合、需要家A,B,Cの配電損失をそれぞれ、Wa_Loss、Wb_Loss、Wc_Lossとすると、
電力量差分率[%]={Ws−(Wa+Wb+Wc)
−(Wa_Loss+Wb_Loss+Wc_Loss)}/Ws×100
と表すことができる。
(2) Also in the first embodiment, the distribution
Electric energy difference rate [%] = {Ws− (Wa + Wb + Wc)
− (Wa_Loss + Wb_Loss + Wc_Loss)} / Ws × 100
It can be expressed as.
低圧配電系統損失を考慮して電力量差分率に反映することで、各需要家の総電力量の合計を連系点の電力量により接近させることができ、盗電の判定をより正確に行うことができる。 By reflecting the difference in power amount in consideration of the low-voltage distribution system loss, the total power amount of each consumer can be brought closer to the power amount at the interconnection point, and the determination of theft power can be made more accurately Can do.
(3)第2の実施形態では、各需要家による電圧のばらつきに関して、平均値を正値と仮定して柱上変圧器損失を算出したが、平均値でなく代表値を使ってもよい。代表値としては、例えば、各需要家による電圧値の中で最も電圧値の低いものを用いることができる。この場合は、(13)、(14)式より、柱上変圧器損失が大きめに算出される。 (3) In the second embodiment, the pole transformer loss is calculated on the assumption that the average value is a positive value regarding the voltage variation of each consumer, but a representative value may be used instead of the average value. As the representative value, for example, the voltage value having the lowest voltage value among the voltage values by each consumer can be used. In this case, the pole transformer loss is calculated to be larger from the equations (13) and (14).
(4)第1及び第2の実施形態では、図1に示すように、連系点メータ12を高圧配電線11における上位系統14との連系点に設けたが、低圧配電線3の柱上変圧器4側に連系点メータ12を設けてもよい。この場合は、高圧配電系統での配電損失が発生しなくなるメリットがある。
(4) In the first and second embodiments, as shown in FIG. 1, the
(5)以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 (5) Although several embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1−1…需要家A
1−2…需要家B
1−3…需要家C
1−4…需要家D
1−5…需要家E
2−1…需要家Aメータ(需要家計測手段)
2−2…需要家Bメータ(需要家計測手段)
2−3…需要家Cメータ(需要家計測手段)
2−4…需要家Dメータ(需要家計測手段)
2−5…需要家Eメータ(需要家計測手段)
3…低圧配電線
4…柱上変圧器
10…監視システム
11…高圧配電線
12…連系点メータ(連系点計測手段)
13…配電用変圧器
14…上位系統
15,15’…監視装置
16…収集部
17…演算部
18…判定部
19…配電損失算出部
1-1 ... Consumer A
1-2 ... Consumer B
1-3 ... Consumer C
1-4 ... Consumer D
1-5. Consumer E
2-1 ... Consumer A meter (customer measuring means)
2-2 ... Consumer B meter (customer measuring means)
2-3. Consumer C meter (customer measuring means)
2-4. Consumer D meter (customer measuring means)
2-5. Consumer E meter (customer measuring means)
3 ... Low
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記高圧配電線から降圧されて各需要家にそれぞれ電力供給を行う低圧配電線と、
各需要家の電力量をそれぞれ計測する需要家計測手段と、
前記需要家計測手段よりも上位系統側に設けられ、その位置における電力量を計測する連系点計測手段と、
前記需要家計測手段及び前記連系点計測手段によって計測された電力量に基づいて盗電を検知する監視装置と、を備え、前記監視装置は、
前記需要家計測手段及び前記連系点計測手段によって計測された電力量を収集する収集部と、
前記需要家計測手段によって計測される電力量を少なくとも10時間連続して加算した需要家毎の加算電力量を用い、前記連系点計測手段によって計測された電力量との差分割合を演算する演算部と、
前記演算結果に基づいて盗電を判定する判定部と、を有することを特徴とする配電系統の監視システム。 A high-voltage distribution line connected to the upper system and receiving power supply from the power company;
A low-voltage distribution line that is stepped down from the high-voltage distribution line and supplies power to each consumer; and
Consumer measuring means for measuring the amount of power of each consumer,
Connected point measuring means that is provided on the higher system side than the customer measuring means and measures the amount of electric power at that position;
A monitoring device that detects theft based on the amount of power measured by the consumer measuring means and the connection point measuring means, and the monitoring device comprises:
A collection unit that collects the amount of power measured by the consumer measurement unit and the connection point measurement unit;
An arithmetic operation for calculating a difference ratio from the electric energy measured by the connection point measuring means, using the added electric energy for each consumer obtained by continuously adding the electric energy measured by the consumer measuring means for at least 10 hours. And
A power distribution system monitoring system comprising: a determination unit that determines power theft based on the calculation result.
前記需要家計測手段によって計測される電力量を少なくとも10時間連続して加算した需要家毎の加算電力量を用い、前記連系点計測手段によって計測された電力量との差分割合を演算する演算部と、
前記演算結果に基づいて盗電を判定する判定部と、を有することを特徴とする配電系統の監視装置。 A collection unit that collects the amount of power measured by a consumer measurement unit that measures the amount of power of the consumer and a connection point measurement unit that is provided on the higher system side than the customer measurement unit;
An arithmetic operation for calculating a difference ratio from the electric energy measured by the connection point measuring means, using the added electric energy for each consumer obtained by continuously adding the electric energy measured by the consumer measuring means for at least 10 hours. And
A power distribution system monitoring device comprising: a determination unit that determines power theft based on the calculation result.
前記演算部は、前記加算電力量の全需要家における合計電力量と前記連系点計測手段によって計測された連系点の電力量との差分割合を演算することを特徴とする請求項5記載の配電系統の監視装置。 The collecting unit collects the electric energy measured by a consumer measuring means for measuring the electric energy of the consumer and an interconnection point measuring means provided at a linkage point linked to the upper system in the high-voltage distribution line. ,
The said calculating part calculates the difference ratio of the total electric energy in all the consumers of the said additional electric energy, and the electric energy of the connection point measured by the said connection point measurement means, The calculation part characterized by the above-mentioned. Power distribution system monitoring equipment.
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