JP2014219970A - 公益企業の植生管理に対する信頼性獲得率を推定するためのシステムおよび方法 - Google Patents

公益企業の植生管理に対する信頼性獲得率を推定するためのシステムおよび方法 Download PDF

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Abstract

【課題】公益企業の植生管理に対する信頼性獲得率を推定するための公益企業分析システムおよびその方法を提供する。
【解決手段】植生管理における投資に関係する植生管理効率導出システム４８、および送電網と関連する植生の管理に関係する剪定サイクル導出システム４６を格納するように構成されたメモリ４６を含む。メモリと通信可能に結合され、植生管理効率導出システムおよび剪定サイクル導出システムを利用して、送電網と関連する植生を管理するための投資に対する信頼性獲得率値を導出し、導出された信頼性獲得率値に少なくとも一部基づいて、送電網と関連する植生の剪定サイクルを導出するように構成されたプロセッサ４４を含む。剪定サイクルは、送電網と関連する植生を管理する頻度を示す出力を含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、概してエネルギー配給インフラストラクチャに関し、より詳細には、エネルギー配給インフラストラクチャの植生管理に対する信頼性獲得率を推定するための方法およびシステムに関する。
電力の伝送および分配網のような、あるエネルギーインフラストラクチャは、エネルギーデータを検出して分析するためのセンサおよび検出装置を備えた様々なシステムおよび構成要素を含むことがある。エネルギー網の例では、システムは、発電システム、送電システム、電力分配システム、スマートメータ、デジタル通信システム、制御システム、およびこれらに関連する構成要素を含むことができる。一般的に、エネルギーインフラストラクチャは、森林に覆われた、常緑の、または他の植生のエリアまたは場所に建設することがある。したがって、エネルギーインフラストラクチャを管理することに加えて、公益企業および／または公益企業サービス提供者は、植生の成長もまた管理するおよび／または監視することがある。公益企業の植生管理を改善するための方法を提供することは有益である可能性がある。
米国特許出願公開第２０１３／００５５０１４号明細書
最初に特許請求された発明の範囲に対応するいくつかの実施形態を、以下に要約する。これらの実施形態は、請求される発明の範囲を限定するものではなく、むしろこれらの実施形態は、本発明の考えられる形態の概要のみを提供するものである。実際に、本発明は、以下に示す実施形態と同様の、またはそれらとは異なる様々な形態を網羅することができる。
システムは、公益企業分析システムを含む。公益企業分析システムは、植生管理における投資に関係する植生管理効率導出システム、および送電網と関連する植生の管理に関係する剪定（ｔｒｉｍ）サイクル導出システムを格納するように構成されたメモリを含む。公益企業分析システムは、メモリと通信可能に結合され、植生管理効率導出システムおよび剪定サイクル導出システムを利用して、送電網と関連する植生を管理するための投資に対する信頼性獲得率値を導出し、導出された信頼性獲得率値に少なくとも一部基づいて、送電網と関連する植生の剪定サイクルを導出するように構成されたプロセッサを含む。剪定サイクルは、送電網と関連する植生を管理する頻度を示す出力を含む。
非一時的コンピュータ可読媒体は、そこにコードを格納され、コードは、送電網と関連する植生を管理するための投資に対する信頼性獲得率値を導出する命令と、導出された信頼性獲得率値に少なくとも一部基づいて、送電網と関連する植生のための剪定サイクルを導出するための命令とを含む。剪定サイクルは、送電網と関連する植生を管理する頻度を示す出力を含む。
方法は、公益企業分析システムにおいて、電力網と関連する植生によって引き起こされる電力網における停電に対応する電力サービス停止データを受け取るステップと、公益企業分析システムにより、電力網の信頼性の表示として電力サービス停止データに基づく全停電時間を計算するステップと、公益企業分析システムにより、電力網と関連する植生を管理するための投資に対する信頼性獲得率を計算するステップと、公益企業分析システムにより、少なくとも一部信頼性獲得率に基づいて、電力網と関連する植生のための剪定サイクルを計算するステップとを含む。剪定サイクルは、電力網と関連する植生を管理する頻度を示す出力を含む。
本発明のこれらおよび他の特徴、態様、および利点は、図面全体にわたって同様の文字が同様の部分を表す添付の図面を参照して次の詳細な説明を読むと、よりよく理解されるようになるであろう。
エネルギー生成、伝送、および分配インフラストラクチャシステムの一実施形態のブロック図である。 本実施形態に従った、図１のシステムに含まれる公益企業分析システムの一実施形態のブロック図である。 本実施形態に従った、植生管理に対する信頼性獲得率を推定し、対応する剪定サイクルを計算するために好適なプロセスの一実施形態を示すフローチャートである。
本発明の１つまたは複数の特定の実施形態について以下に記載する。こうした実施形態の簡潔な説明を行うために、本明細書では実際の実施のすべての特徴について説明しない場合がある。いかなるこのような実際の実施の開発においても、いかなる技術プロジェクトまたは設計プロジェクトにおいてもそうであるように、例えば実施によって異なる可能性があるシステム関連の制約およびビジネス関連の制約に従うことなど、開発者の特定の目標を達成するためには、数多くの実施時特有の決定を行わなければならないということを理解すべきである。さらに、当然のことながら、このような開発努力は複雑で時間のかかるものである可能性があるが、しかし本開示の恩恵を受ける当業者にとって設計、制作、製造の日常的な取り組みとなるであろうことを理解すべきである。
本発明の様々な実施形態の要素を紹介するとき、「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」、および「ｓａｉｄ」という冠詞は、要素の１つまたは複数があることを意味するものとする。「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、および「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語は、包括的なものとし、記載した要素以外の追加的な要素が存在する可能性があることを意味する。
電力伝送および分配網のような、エネルギーインフラストラクチャは、電力をエンドユーザに生成し、伝送し、および分配するために使用される様々なシステムおよび構成要素を含むことができる。例えばシステムは、発電システム、送電システム、電力分配システム、スマートメータ、デジタル通信システム、制御システム、およびこれらに関連する構成要素を含むことができる。一般的に、エネルギーインフラストラクチャは、森林に覆われた、常緑の、または他の植生のエリアまたは場所に建設することがある。したがって、植生がエンドユーザへの電力サービスの中断の一因となる可能性があるので、エネルギーインフラストラクチャを管理している公益企業および／または公益企業サービス提供者は、植生を定期的に剪定する、伐採する、または除去することによって、エネルギーインフラストラクチャを囲んでいる植生もまた管理することがある。残念ながら、公益企業が植生を管理する（例えば、剪定する、伐採する、除去するなど）頻度は、民族的知識（ｔｒｉｂａｌ ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）および／または経験的証拠に基づくものであることがあり、これらはしばしば、公益企業の資源の非効率的な管理につながる恐れがある。
したがって、本実施形態は、電力伝送網、配電変電所および送電網などの植生管理に対する信頼性獲得率を推定し、信頼性獲得率を増やすことができる植生管理サイクル（例えば、剪定サイクル）を計算するのに有益なシステムおよび方法に関する。詳細には、公益企業分析システムは、電力伝送網、配電変電所、サービスフィーダ、および／またはサービスサブフィーダの植生管理における投資に対する信頼性獲得率を導出するために使用される植生管理効率導出システムを含むことができる。公益企業分析システムは、導出された信頼性獲得率に基づいて植生管理の剪定サイクルを導出するために使用される、剪定サイクル導出システムを含むこともできる。本明細書で使用される「剪定サイクル」は、１つまたは複数の植生動作（例えば、植生剪定、植生伐採、植生除去）が、エネルギーインフラストラクチャまたは分配システムの所与の部分（例えば送電線、分配システムサービスフィーダ、特定の分配サービスフィーダの側部（lateral）など）に行われる頻度（例えば、期間あたりの剪定の数）を指すことができる。同様に、「信頼性獲得率」は、投資された通貨（例えば、ドル）の追加単位あたりに達成された信頼性の向上を指すことができる。同様に、「停電」は、公益企業および／または他の公益企業サービス提供者によって消費者に届けられる電力サービスまたは他の公益企業サービスの中断を指すことができる。本明細書に記載する技術は、電力事業に限定されないことがあり、ガス事業、水道事業、下水処理などを含む、いかなる公益企業にも拡張できることに注意されたい。例えば、本実施形態は、公益企業および／または公益企業サービス提供者が、ガスおよび／または水道インフラストラクチャの漏れの可能性を調べるサイクルの計算に適用することができる。
前述のことを考慮して、図１に示す例示的送電網システム１０のような、エネルギーインフラストラクチャの実施形態を説明することは有益である可能性がある。図のように、送電網システム１０は、１つまたは複数の公益企業１２を含む。公益企業１２は、送電網システム１０の監督動作を行うことができる。例えば、公益企業コントロールセンタ１４は、１つまたは複数の発電所１６および代替発電所１８によって生成される電力を監視する、および指示することができる。発電所１６は、ガス、石炭、バイオマス、および他の炭素質成品を燃料に使用する発電所などの従来の発電所を含むことができる。代替発電所１８は、太陽光、風力、水力、地熱、および他の代替動力源（例えば、再生可能エネルギー）を使用して電気を生み出す発電所を含むことができる。他のインフラストラクチャ構成要素は、水力発電所２０、および地熱発電所２２を含むことができる。例えば、水力発電所２０は、水力発電を行うことができ、地熱発電所２２は、地熱発電を行うことができる。
発電所１６、１８、２０、および２２によって生成される電力は、電力伝送網２４を介して伝送することができる。電力伝送網２４は、１つまたは複数の自治体、州、または国のような、１つまたは複数の広い地理的領域をカバーすることができる。伝送網２４は、単相交流（ＡＣ）システムとすることもできるが、最も一般的には三相ＡＣ電流システムとすることができる。図に示すように、電力伝送網２４はまた、様々な構成で一連の架空電気導体を支持する一連の塔を含むことができる。例えば、超高圧（ＥＨＶ）導体を、三相のそれぞれに導体を有する三導体バンドルで配置することができる。電力伝送網２４は、１１０キロボルト（ｋＶ）から７６５キロボルト（ｋＶ）以上の範囲の公称システム電圧をサポートすることができる。図示した実施形態では、電力伝送網２４は、配電変電所および送電網２６に電気的に結合することができる。配電変電所および送電網２６は、入ってくる電力の電圧を、送電電圧（例えば、７６５ｋＶ、５００ｋＶ、３４５ｋＶまたは１３８ｋＶ）から一次（例えば、１３．８ｋＶまたは４１５４Ｖ）送電電圧、および二次（例えば、４８０Ｖ、２４０Ｖ、または１２０Ｖ）送電電圧に変換する変圧器を含むことができる。例えば、工業電力消費者（例えば、生産プラント）は、１３．８ｋＶの一次送電電圧を使用することができ、商業消費者および家庭消費者に分配される電力は、１２０Ｖから４８０Ｖの二次送電電圧の範囲とすることができる。さらに、配電変電所および送電網２６は、配電サービスフィーダのシステム（例えば、特定の地理的区域の消費者に分配するために変電所の二次側に接続された三相および／または単相電力幹線）と、一連の側部（例えば、特定の近所、区画、または他の小区域の消費者に電力を分配している単相サービスサブフィーダ）を含むことができる。
再び図１に示すように、電力伝送網２４ならびに配電変電所および送電網２６は、送電網システム１０の一部とすることができる。したがって、電力伝送網２４ならびに配電変電所および送電網２６は、発電機、開閉器、回路遮断器、再閉路器などの電力設備を制御するための様々なデジタル技術および自動化技術を含むことができる。電力伝送網２４ならびに配電変電所および送電網２６はまた、例えば、プログラマブル論理制御装置（ＰＬＣ）、インテリジェント電子装置（ＩＥＤ）、デジタルフォルトレコーダ（ＤＦＲ）、デジタル保護継電器（ＤＰＲ）などの、様々な通信装置、監視装置、および記録装置を含むことができる。いくつかの実施形態では、電圧および電流のリアルタイムデータ（例えば、電気故障事象）を電力伝送網２４において記録し、公益企業コントロールセンタ１４に伝えることができる。
いくつかの実施形態では、メータ３０が、高度メータリングインフラストラクチャ（ＡＭＩ）のメータであって、それを使用して電力使用量および／または生成量を収集、測定、および分析することがある。例えば、電気事業者は、請求および／またはクレジットの目的で、消費者のキロワット時（ｋＷｎ）あたりの使用量および／または発電量を消費者に報告することができる。メータ３０は、電力伝送網２４、配電変電所および送電網２６、ならびに商業および／または工業消費者３２、ならびに家庭消費者３４を含む、システム１０の構成要素の１つまたは複数に、電気的におよび通信可能に結合することができる。さらに、メータ３０は、商用サイト３２、住宅３４、および公益企業コントロールセンタ１４の間の双方向の通信を可能にすることができ、消費者行動と電力使用量および／または生成量との間のリンクを提供する。例えば、メータ３０は、前納のエネルギー使用量および／または支払前に使用されたエネルギーを追跡し、明らかにすることができる。上記のように、電力は、消費者（商業消費者３２、家庭消費者３４）によって生成されることもある。例えば、消費者３２、３４は、分散型発電（ＤＧ）源（例えば、ソーラーパネル、または風力タービン）を相互に接続して、電力を生成し、送電網２６に送ることがある。
いくつかの実施形態においてさらに説明するように、伝送網２４および／または配電変電所および送電網２６は、植生３６近くに囲まれているまたは建設されている可能性がある。植生３６は、例えば樹木、低木、灌木、下草、または伝送網２４および／または配電変電所および送電網２６を妨害する、またはこれらに障害（例えば、電気故障）を引き起こす、および拡大解釈では、消費者３２および３４に伝送される電力サービスの中断を生じる可能性がある他の植物生命体を含むことができる。例えば、嵐（例えば、雷雨、暴風）の間、または突風の吹く日に、植生３６は、伝送網２４および／または配電変電所および送電網２６のサービスフィーダもしくはサービスサブフィーダの１つまたは複数の伝送線に吹き込む、または他の場合は倒れ込む恐れがある。これは、伝送網２４および／または配電変電所および送電網２６に電気故障（地絡故障、２線地絡故障など）を引き起こす可能性がある。このような電気故障は、消費者３２および３４が経験する一時的および／または永続的停電につながる可能性がある。したがって、公益企業１２および／または公益企業サービス提供者は、例えば伝送網２４および／または配電変電所および送電網２６の信頼性を高めるために、整備員を配置して定期的に植生３６を剪定する、伐採する、または完全に除去することができる。しかしながら、植生３６が管理される（例えば、剪定される、伐採される、除去されるなど）頻度は、民族的知識または他の経験的データに基づくものである可能性がある。例えば、公益企業１２は、月ごともしくは年ごとのスケジュールによって、または植生３６の物理的観察を行った後に、植生３６を管理することがある。しかしながら、このような植生管理の方法は、しばしば結果的に公益企業１２の資源（例えば、資本投資、人時など）の非効率的な管理になる可能性がある。
したがって、例えば、システム１０の１つまたは複数の構成要素(例えば、伝送網２４、配電変電所および送電網２６、メータ３０など)のデータ収集、コントロール、および操作のために公益企業コントロールセンタ１４のオペレータによって使用される公益企業分析システム３８を提供することが有益となることがある。いくつかの実施形態では、公益企業分析システム３８は、エネルギー配給データ、ビジネスデータ、および／またはシステム１０に関連する植生管理データを、分析する、導出する、および／またはモデル化するために好適な任意のハードウェアシステム、ソフトウェアシステム、またはその組合せとすることができる。例えば、以下にさらに詳細に説明するように、公益企業分析システム３８は、高度分析および視覚化フレームワーク（ＡＡＶＦ）を含むことができ、植生３６管理の公益企業１２投資回収率（ＲＯＩ）、伝送網２４および／または配電発電所および送電網２６のシステム全体の信頼性、期待される公益企業１２の支出の節減、信頼性ＲＯＩに基づいた植生３６剪定サイクルモデルなどのような、ビジネスおよび／または運営関連パラメータを導出して、計算するために使用される様々なサブシステム（例えば、メモリ、ハードディスクドライブ、または他の短期間および／または長期間ストレージのような非一時的機械可読媒体に格納されたコンピュータ実行可能命令として実行されるソフトウェアシステム）を含むことができる。したがって、公益企業分析システム３８は、発電所１６、１８、２０、および２２、伝送網２４、変電所および送電網２６、メータ３０などからの入力を受け取り、このような情報を、例えば公益企業コントロールセンタ１４のオペレータに提示することができる。
図２は、公益企業分析システム３８の一実施形態のブロック図である。図に示すように、公益企業分析システム３８は、本明細書に記載する技術を実施する際に役立つ、１つまたは複数のプロセッサ４４、メモリ４６（例えば、ストレージ）、入力／出力（Ｉ／Ｏ）ポート（例えば、１つまたは複数のネットワークインタフェース４７）、オペレーティングシステム、ソフトウェアアプリケーションなどを含むことができる。詳細には、公益企業分析システム３８は、非一時的機械可読媒体（例えば、メモリ４６および／またはストレージ）に格納され、例えば分析システム３８に含まれていることがある１つまたは複数のプロセッサ４４によって実行される、コードまたは命令を含むことができる。さらに、公益企業分析システム３８は、ネットワークインタフェース４７を含むことができ、これにより、パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）（例えば、ＮＦＣ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）（例えば、ＷｉＦｉ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）（例えば、３ＧまたはＬＴＥ）、物理接続（例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ(登録商標）接続、電力線通信（ＰＬＣ））、および／または同様のものなどを介してシステム１０内の通信が可能になる。いくつかの実施形態では、公益企業分析システム３８を使用して、植生３６管理のＲＯＩを推定し、ＲＯＩに基づいた植生３６剪定サイクルモデルを導出することができる。
図に示すように、公益企業分析システム３８は、公益企業分析システム３８の１つまたは複数のプロセッサ４４に通信可能に結合された外部データサービス４２からデータを受け取ることができる。１つまたは複数のプロセッサ４４は、公益企業分析システム３８内部のメモリ４６のシステム間で受け取ったデータを転送することができる。このデータは、エネルギーおよびビジネス関連データを含むことができ、いくつかの実施形態ではこれを、伝送網２４、配電変電所および送電網２６、メータ３０などから受け取ったデータに基づいて導出する、および／または計算することができる。外部データサービス４２は、分析システム３８の外部の構成要素（例えば、発電所１６、１８、２０、および２２、伝送網２４および送電網２６、メータ３０など）とデータをやりとりする際に役立つシステムを含むことができる。
例えば、いくつかの実施形態では、公益企業分析システム３８は、例えば、植生３６によって引き起こされる可能性がある伝送網２４および／または送電網２６上の一時的および／または永続的な電気故障（例えば、地絡故障、２線地絡故障など）のような停電または中断事象を検出して反応することができる停電管理システム（ＯＭＳ）から外部データを受け取ることができる。いくつかの実施形態では、公益企業分析システム３８は、ＯＭＳを介して受け取ったデータを使用して、植生３６によって引き起こされる停電および／または電力サービスの中断（例えば電気故障）を予測することができる。したがって、公益企業分析システム３８は、統計的方法（例えば、線形回帰、非線形回帰、リッジ回帰、データマイニング）および／または人工知能モデル（例えば、エキスパートシステム、ファジー理論、サポートベクタマシン［ＳＶＭ］、論理的推論システム）のような確率論的技術を使用して、履歴および／または予測停電事象データを生成することができ、これを使用して、例えば植生３６が引き起こした停電と、落雷、動物、機器の故障などによって引き起こされた停電とを見分けることができる。
同様に、公益企業分析システム３８は、需要がより少ない発電所１６、１８、２０、および２２からのエネルギーを、需要がより大きい発電所１６、１８、２０、および２２へルート変更するのに好適な配電管理システム（ＤＭＳ）からの外部データを受け取ることができる。外部データサービス４２は、伝送網２４および送電網２６の物理的位置情報（例えば、特定の配電サービスフィーダおよびこのようなサービスフィーダ近くの、またはこのようなサービスフィーダを囲む植生３６に関する位置情報）を公益企業分析システム３８に提供するために使用することができる地理情報システム（ＧＩＳ）を含むこともできる。物理位置情報は、例えば植生３６剪定サイクルの視覚化を作成して、地図または例えば公益企業コントロールセンタ１４のオペレータに提示される他の好適な視覚媒体（例えば図表）上に表示するために使用することができる。
さらに同様に、公益企業分析システム３８は、顧客情報システム（ＣＩＳ）から外部データをさらに受け取って、請求情報、エネルギー利用情報、負荷プロファイル、停電数、および消費者３２、３４が経験した各停電の継続時間などを含む、顧客情報（例えば、消費者３２、３４））を取得することができる。他の実施形態では、外部データサービス４２は、例えばメータ３０から受け取ることができる大量のエネルギーデータの管理に役立つメータデータ管理（ＭＤＭ）システムを含むことができる。このようなデータは、ＡＭＩまたは自動メータ読み取り（ＡＭＲ）システムを介してメータ３０から受け取られる、使用量データ、事象データ（例えば、電力サービスの中断）、警報、および／またはアラートを主に含むことができる。さらにまた、公益企業分析システム３８は、例えば消費者３２、３４によって、ピーク、ピーク付近、およびオフピーク時の間に使用された電気の量を計算するメータデータリポジトリ（ＭＤＲ）から外部データを受け取ることができ、これは、植生３６が引き起こした停電の信頼性に対する影響（ｉｍｐａｃｔ）をさらに示すことができる。公益企業分析システム３８はまた、天気予測システム（例えば、グローバル予報システム、ドップラーレーダなど）、衛星（例えば、正規化差植生指数（ＮＤＶＩ）データを提供するのに役立つ気象衛星）、ＬＩＤＡＲおよび／またはＬＡＤＡＲシステムなどのような外部データサービス４２からデータを受け取って、利用することができる。さらに理解されるように、ＯＭＳ、ＤＭＳ、ＧＩＳ、ＣＩＳ、ＭＤＭ、ＭＤＲ、ＡＭＩ、および天気予報システムを介して受け取られたデータは、例えば公益企業分析システム３８のメモリ４６に格納された植生管理効率導出システム４８および剪定サイクル導出システム５０のような、公益企業分析システム３８の内部システムに入力することができる。
いくつかの実施形態では、植生管理効率導出システム４８は、ソフトウェアシステムおよび／またはソフトウェアとハードウェアの組合せとすることができ、これを使用して、配電変電所および送電網２６の配電サービスフィーダあたりの植生管理（例えば、植生３６の管理）のＲＯＩを導出するおよび／または計算することができる。しかしながら、他の実施形態では、植生管理効率導出システム４８は、伝送網２４の伝送線あたり、配電変電所および送電網２６の変電所あたり、および／または側部（例えば、特定の小区域の個々の消費者３２、３４に電力を届けることができるサービスサブフィーダ）あたりの植生管理のＲＯＩを導出するおよび／または計算することができる。詳細には、植生管理効率導出システム４８は、サービスフィーダあたりの植生３６管理投資の効果（ｅｆｆｉｃａｃｙ）（例えば、有効性）を導出するおよび／または計算することができる。すなわち、植生管理効率導出システム４８は、配電変電所および送電網２６のいくつかの配電サービスフィーダのそれぞれに対して（例えば、植生３６による停電の可能性のある消費者３２、３４ごとの時間に）限界信頼性獲得率を導出するおよび／または計算することができる。
例えば、植生管理効率導出システム４８は、所与の植生３６が引き起こす停電を変数ｉ、サービスフィーダを変数ｆ（例えば、配電変電所および送電網２６の配電サービスフィーダ）、停電継続時間を変数Ｄi,f（例えば、消費者３２、３４が植生３６の引き起こす停電を経験する可能性のある期間）、および植生３６が引き起こす停電ｉの影響を受けるサービスフィーダｆの消費者３２、３４の数を変数Ｃi,fと定義することができる。前述のように、上記の変数（例えば、停電ｉ、サービスフィーダｆ、継続時間Ｄi,f、および影響される消費者３２、３４Ｃi,f）は、公益企業分析システム３８によって受け取られるおよび／または、ＯＭＳ、ＤＭＳ、ＧＩＳ、ＣＩＳ、ＭＤＭ、ＭＤＲ、およびＡＭＩシステムを介して受け取られるデータ、および／または（例えば、リアルタイムで）伝送網２４、配電変電所および送電網２６、メータ３０などから受け取られるデータから導出される知識に基づいて、公益企業分析システム３８によって導出されることがある。
続いて、サービスフィーダｆにおける植生３６管理に対する年間支出額の総計を表す支出総額の変数Ｓfもまた、植生管理効率導出システム４８で定義することができる。例えば、変数Ｓfは、サービスフィーダｆについて、植生３６管理（例えば、植生３６の剪定、伐採、または除去）において所与の年に公益企業１２に費やされる資源（例えば、人時、財政支出など）の総量の総計を表すことができる。
所与の年を通した所与のサービスフィーダｆについては、総停電時間（例えば、サービスフィーダｆによって電力を届けられる消費者３２、３４のほぼすべてが経験する、植生３６が引き起こす停電ｉの分または時間の総数）は、植生管理効率導出システム４８によって次のように概算することができる：
したがって、式（１）を考慮すると、公益企業１２によって植生３６管理に投資される通貨の単位あたり（例えば、投資されるドルあたり）の信頼性は、次のように書くことができる：
すなわち、
は、所与の年を通したサービスフィーダｆについての公益企業１２による植生３６管理支出総額、Ｓfで割った（例えば、秒、分、時間などの数の）総停電時間Rfを表すことができる。前述の導出されたデータに基づいて、植生管理効率導出システム４８は、次に
を年数ｎ（例えば、
）について比較して、次の限界信頼性獲得率を導出する。
上に示した式（３）では、ＭＵfは、例えば公益企業１２の限界信頼性獲得率を表すことができる。言い換えれば、例えば公益企業１２によってサービスフィーダｆの植生３６管理に投資される通貨（例えば、ドル）の各追加単位については、公益企業１２は、（例えば、植生３６による停電の可能性のある消費者３２、３４ごとに合わせて）所与のサービスフィーダｆに対するＭＵfの限界信頼性獲得率を期待することができる。しかしながら、いくつかの実施形態では、植生管理効率導出システム４８は、ある基準、または公益企業分析システム３８に含むことができるビジネスルールシステム５２によって生成された、あらかじめ決定されたルール（例えば、１つまたは複数のビジネスルール）に従って、ＭＵfの限界信頼性獲得率を導出するおよび／または計算することができる。ビジネスルールシステム５２は、例えば、財政目標、会社の方針、法的規制、および／または同様のビジネス活動データを含む、１つまたは複数のビジネスルールを生成するのに役立つ、いかなるシステム（例えば、ソフトウェアシステムおよび／またはソフトウェアアプリケーション）とすることもできる。
例えば、いくつかの実施形態では、ビジネスルールシステム５２は、公益企業１２の目標信頼性および／または目標ＲＯＩを生成することができ、植生管理効率導出システム４８がこれを使用して、目標信頼性および／または目標ＲＯＩに等しい限界信頼性獲得率ＭＵfを導出するおよび／または計算することができる。また、さらに理解されるように、ビジネスルールシステム５２は、目標信頼性および／または目標ＲＯＩに基づいて植生３６管理に対して無差別点Ｉを定義することができ、ここで無差別点Ｉは、所与のサービスフィーダｆの植生３６管理に投資される通貨（例えば、ドル）の追加の各単位に対して公益企業１２によって受け入れることができる信頼性（例えば、配電変電所および送電網２６のサービスフィーダｆの信頼性）の改善がほぼ最小であることを表すことができる。ＭＵfの限界信頼性獲得率および無差別点Ｉは、剪定サイクル導出システム５０によって使用されて、公益企業１２のＲＯＩを最大化することができる、所与のサービスフィーダｆに対する改善された剪定サイクルを導出することができる。
前述の内容をさらに説明すると、植生管理効率導出システム４８と同様に、剪定サイクル導出システム５０は、ソフトウェアシステムおよび／またはソフトウェアとハードウェアの組合せとすることができ、これを使用して、改善されたより効率的な剪定サイクル（例えば、所与のサービスフィーダｆに対して１つまたは複数の植生３６の剪定、伐採、および／または除去が行われる頻度）を導出するおよび／または計算することができる。例えば、上述のように、ビジネスルールシステム５２は、植生３６管理に関する無差別点Ｉ、および例えば植生管理効率導出システム４８によって導出されるＭＵfの限界信頼性獲得率を定義することができる。
詳細には、ビジネスルールシステム５２は、すべてのＭＵf＞Ｉについては、フィーダｆのＲＯＩは十分であり、すべてのＭＵf＜Ｉについては、フィーダｆのＲＯＩは不十分であると、定義することができる。したがって、信頼性獲得率（例えば、公益企業１２による植生３６管理の信頼性ＲＯＩ）を最大にするには、いくつかの実施形態では、剪定サイクル導出システム５０は、限界信頼性獲得率ＭＵfが無差別点Ｉに実質的に等しい（例えばＭＵf＝Ｉ）剪定サイクル（Ｔn）を導出するおよび／または計算することができる。詳細には、前述のように、剪定サイクルＴnは、所与のサービスフィーダｆに対して１つまたは複数の植生３６管理操作（例えば、植生３６の剪定、植生３６の伐採、植生３６の除去など）を行う頻度とすることができる。ここでｎは、例えば公益企業１２によって行われる植生３６管理操作間の年数を表すことができる。ｎ（例えば、年数）は、所与のサービスフィーダｆに対する年あたりの平均費用（例えば、公益企業１２による植生３６管理のための平均資本支出額）に反比例する可能性があるので、剪定サイクル導出システム５０を使用して、限界信頼性獲得率ＭＵfを無差別点Ｉと比較し、限界信頼性獲得率ＭＵfが無差別点Ｉに実質的に等しいようにｎを導出するおよび／または計算することができる。
いくつかの実施形態では、剪定サイクル導出システム５０は、例えば配電変電所および送電網２６のサービスフィーダｆすべてにわたる信頼性ＲＯＩの分布を、各サービスフィーダｆの限界信頼性獲得率ＭＵfに基づいて、導出することができる。ＭＵf＝Ｉのように各サービスフィーダｆのｎ（例えば、植生３６管理操作間の年数）を求めるために、剪定サイクル導出システム５０は、次のように植生３６管理操作間の年数ｎの関数を導出することができる：
上記の式（４）では、関数ｆ(ＭＵf,Θ)は、すべてのＭＵf＜ＩについてＭＵfにおける増加関数とすることができる（例えば、信頼性ＲＯＩは無差別点未満である）。すなわち、ＭＵf＜Ｉを有するすべての分配サービスフィーダｆについて、剪定サイクル導出システム５０は、ｎを増やす（例えば、サービスフィーダｆの管理操作間の年数を減らす）ことによって剪定サイクルＴnを調整することができる。同様に、関数f(ＭＵf,Θ)は、すべてのＭＵf＞ＩについてＭＵfにおける減少関数とすることができる。したがって、ＭＵf＞Ｉを有するすべての分配サービスフィーダｆに対して、剪定サイクル導出システム５０は、ｎを減らす（例えば、サービスフィーダｆの植生３６管理操作間の年数を減らす）ことによって剪定サイクルＴnを調整することができる。詳細には、剪定サイクル導出システム５０は、無差別点Ｉに実質的に等しい限界信頼性獲得率ＭＵfを達成するように、限界信頼性獲得率ＭＵfと無差別点Ｉとの間の絶対距離に基づいてｎを生成することができる。
このようにして、公益企業１２は、所与のサービスフィーダｆについて植生３６管理のＲＯＩの計算値を得ることができ、したがって、公益企業１２は、例えばある分配サービスフィーダの植生（例えば、植生３６）の剪定サイクルを増やすことおよび／または減らすこと、資源の管理（例えば、金融資源および人時）、ならびに植生管理の期待されるＲＯＩに従ったビジネス計画のような事柄に関して、より情報に基づくビジネスの決定を行うことが可能になる。より詳細には、特定の限界信頼性獲得率ＭＵfおよび剪定サイクルＴnは、公益企業１２が信頼性の利点を植生管理の限界費用と比較できるように、各サービスフィーダｆに対して生成することができる。
同じく式（４）で示すように、剪定サイクル導出システム５０は、一連の未来の状態の変数Θをさらに定義することができる。いくつかの実施形態では、一連の未来の状態の変数Θは、限界信頼性獲得率ＭＵfに影響を与える可能性のある所与のサービスフィーダｆの１つまたは複数の未来の状態に関するあるデータを表すことができる。例えば、一連の未来の状態の変数Θは、自然森林破壊、干ばつ、落葉などの影響のような、未来の年における植生３６管理に対する影響を含むことができる。
次に図３を見ると、例えば図１に示すシステム１０に含まれている公益企業分析システム３８を使用することによって、植生管理に関する信頼性獲得率を推定する、および剪定サイクルを計算するのに役立つ処理５４の一実施形態を示す、フロー図が提示されている。処理５４は、非一時的機械可読媒体（例えば、メモリ４６）に格納され、例えば分析システム３８に含まれている１つまたは複数のプロセッサ４４によって実行される、コードまたは命令を含むことができる。プロセス５４は、停電事象データを受け取り、分析し、格納する（ブロック５６）共益企業分析システム３８から始めることができる。例えば、前述のように、公益企業分析システム３８は、ＯＭＳまたは同様のシステムを介して受け取られるデータに基づいて停電データ（例えば、植生が引き起こす停電データ）を受け取るおよび／または導出することができる。例えば、外部データサービス４２を介して受け取られる、例えばエネルギー利用データ、ビジネス関連データ、天気および／または気象関連データ、規制データなどを含む、他のデータが受け取られ、分析され、格納されることもある。プロセス５４は、公益企業分析システム３８が、例えば所与の年にわたって所与の分配サービスフィーダにより電力を分配されるすべての消費者（例えば、消費者３２、３４）が経験した特定の停電事象データ（例えば、植生が引き起こす停電データ）に関連する全停電時間を計算する（ブロック５８）ことを続けることができる。全停電時間（例えば、全停電秒、分、時間）は、所与のサービスフィーダの信頼性の表示とすることができる。
プロセス５４は、次に公益企業分析システム３８が所与のサービスフィーダの限界信頼性獲得率を計算する（ブロック６０）ことを続けることができる。すなわち、公益企業分析システム３８は、公益企業１２によって所与のサービスフィーダの植生管理に投資される通貨（例えば、ドル）の追加の各単位に対して、期待される限界信頼性獲得率（例えば、限界信頼性獲得率ＭＵf）を計算することができる。限界信頼性獲得率は、所与のサービスフィーダへの植生３６の干渉によって引き起こされる可能性がある消費者３２、３４あたりの停電時間（例えば、分、時間）の観点から表すことができる。公益企業分析システム３８は、次に無差別点（例えば、ビジネスルールシステム５２によって生成される無差別点Ｉ）を決定することができ、ここで無差別点は、所与のサービスフィーダについて植生３６の管理に投資される通貨（例えば、ドル）の追加の各単位に対して公益企業１２によって受け入れることができる信頼性の改善がほぼ最小であることを表すことができる。
限界信頼性獲得率の計算（例えば、ブロック６０）および無差別点の決定（例えば、ブロック６２）に基づいて、プロセス５４は、公益企業分析システム３８が所与のサービスフィーダについて剪定サイクル（例えば、１つまたは複数の植生３６の剪定、伐採、および／または除去が行われる頻度）を計算する（ブロック６４）ことで終わることができる。詳細には、公益企業分析システム３８は、限界信頼性獲得率（例えば、ブロック６０）が無差別点（例えば、ブロック６２）に実質的に等しい剪定サイクル（例えば、Ｔn）を計算することができる。そのために、公益企業分析システム３８は、所与のサービスフィーダの植生管理操作間の年数ｎを計算することができる。前述のように、このようにして公益企業１２は、所与のサービスフィーダについて植生の管理のＲＯＩの計算値を得ることができ、したがって、公益企業１２は、例えばある分配サービスフィーダの植生（例えば、植生３６）の剪定サイクルを増やすことおよび／または減らすこと、資源の管理（例えば、金融資源および人時）、ならびに植生管理の期待されるＲＯＩに従ったビジネス計画のような事柄に関して、より情報に基づくビジネスの決定を行うことが可能になる。より詳細には、特定の限界信頼性獲得率（例えばＭＵf）および剪定サイクル（例えば、Ｔn）を、各サービスフィーダについて生成することができ、したがって公益企業１２は、信頼性利益を植生管理限界費用と比較することができ、比較分析に基づいて各サービスフィーダの剪定サイクルを決定することができるようになる。
開示の実施形態の技術的効果は、電力伝送網、配電変電所および送電網などの植生管理に対する信頼性獲得率を推定し、信頼性獲得率を最大にする植生管理サイクル（例えば、剪定サイクル）を計算するシステムおよび方法を含む。詳細には、公益企業分析システムは、電力伝送網、配電変電所サービスフィーダ、および／またはサービスサブフィーダなどの植生管理における投資に対する信頼性獲得率を導出するために使用される植生管理効率導出システムを含むことができる。公益企業分析システムは、導出された信頼性獲得率に基づいて植生管理の剪定サイクルを導出するために使用される、剪定サイクル導出システムを含むこともできる。
この明細書は、最良のモードを含む本発明を開示するために、またいかなる当業者も、任意のデバイスまたはシステムを作成して使用すること、および組み込まれた任意の方法を行うことなど、本発明を実践できるようにするために、例を使用している。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者であれば思い付く他の例も含むことができる。このような他の例は、特許請求の範囲の文字通りの言葉と違わない構造的要素を有する場合、または、特許請求の範囲の文字通りの言葉とわずかな違いを有する等価な構造的要素を含む場合、特許請求の範囲の範囲内であるとする。
１０ 送電網システム
１２ 公益企業
１４ 公益企業コントロールセンタ
１６ 発電所
１８ 代替発電所
２０ 水力発電所
２２ 地熱発電所
２４ 電力伝送網
２６ 配電変電所および送電網
３０ メータ
３２ 商業および／または工業消費者
３４ 家庭消費者
３６ 植生
３８ 公益企業分析システム

Claims (20)

  1. 植生管理における投資に関係する植生管理効率導出システム、および送電網と関連する植生の管理に関係する剪定サイクル導出システムを格納するように構成されたメモリと、
    前記メモリと通信可能に結合され、前記植生管理効率導出システムおよび前記剪定サイクル導出システムを利用して、
    前記送電網と関連する前記植生を管理するための投資に対する信頼性獲得率値を導出し、
    前記導出された信頼性獲得率値に少なくとも一部基づいて、前記送電網と関連する前記植生の剪定サイクルを導出し、前記剪定サイクルが、前記送電網と関連する前記植生が管理される頻度を示す出力を含む
    ように構成されたプロセッサと
    を含む、公益企業分析システム
    を含むシステム。
  2. 前記プロセッサが、前記送電網の複数のサービスフィーダのそれぞれについての前記投資に対する前記信頼性獲得率値を導出するように構成された、請求項１記載のシステム。
  3. 前記信頼性獲得率値が、
    前記複数のサービスフィーダの１つについての計算された信頼性と、
    前記複数のサービスフィーダの前記１つと関連する前記植生の管理に対する年間支出額と
    に少なくとも一部基づく限界信頼性獲得率を含む、請求項２記載のシステム。
  4. 前記メモリがビジネスルールシステムを格納するように構成され、前記プロセッサが前記ビジネスルールシステムを利用して、前記投資に関する無差別点を導出するように構成された、請求項１記載のシステム。
  5. 前記プロセッサが前記無差別点を使用して前記剪定サイクルを導出するように構成され、前記無差別点が前記信頼性獲得率値を比較する閾値を含む、請求項４記載のシステム。
  6. 前記プロセッサが、前記信頼性獲得率値が前記無差別点に実質的に等しいように前記剪定サイクルを導出するように構成された、請求項４記載のシステム。
  7. 前記プロセッサが、
    前記信頼性獲得率値を、前記送電網のサービスフィーダと関連する植生を管理するための前記投資に関する無差別点と比較することと、
    前記信頼性獲得率値が前記無差別点を下回るか、上回るかに少なくとも一部基づいて、前記サービスフィーダと関連する前記植生の前記剪定サイクルを計算することであって、前記信頼性獲得値が前記無差別点に実質的に等しいように前記サービスフィーダと関連する前記植生を管理するためのアクション間の期間を計算することを含む、剪定サイクルを計算することと
    によって前記剪定サイクルを導出するように構成された、請求項１記載のシステム。
  8. 前記プロセッサが、複数の剪定サイクルを導出するように構成され、各剪定サイクルが、前記送電網の複数のサービスフィーダの異なる１つと関連する植生に対応する、請求項１記載のシステム。
  9. 前記送電網と関連する前記植生の前記管理が、前記送電網の１つまたは複数のサービスフィーダを実質的に取り囲んでいる、またはこれの近くの植生の剪定、伐採、除去、またはその組合せを含む、請求項１記載のシステム。
  10. 前記公益企業分析システムが、高度分析および視覚化フレームワーク（ＡＡＶＦ）を含み、前記公益企業分析システムが、停電管理システム（ＯＭＳ）、配電管理システム（ＤＭＳ）、地理情報システム（ＧＳＩ）、顧客情報システム（ＣＩＳ）、高度メータリングインフラストラクチャ（ＡＭＩ）、メータデータ管理システム（ＭＤＭ）、メータデータリポジトリ（ＭＤＲ）、またはその任意の組合せからの表示を受け取るように構成された、請求項１記載のシステム。
  11. コンピュータ実行可能コードを格納した非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記コードが、
    送電網と関連する植生を管理するための投資に対する信頼性獲得率値を導出するための命令と、
    前記導出された信頼性獲得率値に少なくとも一部基づいて前記送電網と関連する前記植生の剪定サイクルを導出するための命令であって、前記剪定サイクルが、前記送電網と関連する前記植生が管理される頻度を示す出力を含む、命令と
    を含む、非一時的コンピュータ可読媒体。
  12. 前記コードが、前記送電網の複数のサービスフィーダのそれぞれについての前記投資に対する前記信頼性獲得率値を導出するための命令を含む、請求項１１記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
  13. 前記コードが、
    前記複数のサービスフィーダの１つについての計算された信頼性と、
    前記複数のサービスフィーダの前記１つと関連する前記植生の管理に対する年間支出額と
    に少なくとも一部基づいて限界信頼性獲得率を計算することによって前記信頼性獲得率値を導出するための命令を含む、請求項１１記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
  14. 前記コードが、少なくとも１つのビジネスルールを使用して前記剪定サイクルを導出するための命令を含み、前記少なくとも１つのビジネスルールが、前記信頼性獲得率値が比較される無差別点を含む、請求項１１記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
  15. 前記コードが、前記信頼性獲得率値が前記無差別点に実質的に等しいように前記剪定サイクルを導出するための命令を含む、請求項１４記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
  16. 前記コードが、
    前記信頼性獲得率値を、前記送電網のサービスフィーダと関連する植生を管理するための前記投資に関する無差別点と比較するための命令と、
    前記信頼性獲得率値が前記無差別点を下回るか、上回るかに少なくとも一部基づいて前記サービスフィーダと関連する前記植生の前記剪定サイクルを計算するための命令であって、前記剪定サイクルを計算することが、前記信頼性獲得率値が前記無差別点に実質的に等しいように前記サービスフィーダと関連する前記植生を管理するためのアクション間の期間を計算することを含む、命令と
    を含む、請求項１１記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
  17. 公益企業分析システムにおいて、電力網と関連する植生によって引き起こされる前記電力網上の停電に対応する電力サービス停止データを受け取るステップと、
    前記公益企業分析システムにより、前記電力網の信頼性の表示として前記電力サービス停止データに基づく全停電時間を計算するステップと、
    前記公益企業分析システムにより、前記電力網と関連する前記植生を管理するための投資に対する信頼性獲得率を計算するステップと、
    前記公益企業分析システムにより、前記信頼性獲得率に少なくとも一部基づいて前記電力網と関連する前記植生の剪定サイクルを計算するステップであって、前記剪定サイクルが、前記電力網と関連する前記植生を管理する頻度を示す出力を含む、ステップと
    を含む、方法。
  18. 前記信頼性獲得率を計算するステップが、前記電力網の複数のサービスフィーダのそれぞれについて限界信頼性獲得率を計算するステップを含み、前記剪定サイクルを計算するステップが、複数の剪定サイクルを計算するステップを含み、前記複数の剪定サイクルの各剪定サイクルが、前記電力網の前記複数のサービスフィーダの異なる１つに対応する、請求項１７記載の方法。
  19. 前記植生を管理するための前記投資に関する無差別点を決定するステップと、
    前記信頼性獲得率を前記無差別点と比較するステップと、
    前記信頼性獲得率が前記無差別点を下回るか、上回るかに少なくとも一部基づいて前記剪定サイクルを計算するステップであって、前記剪定サイクルが、前記無差別点に実質的に等しい前記信頼性獲得率を提供するように構成された、ステップと
    を含む、請求項１７記載の方法。
  20. 前記剪定サイクルと関連する期間を決定することによって前記剪定サイクルを計算するステップを含み、前記期間が、前記植生を管理するための１つまたは複数のアクション間の規定の時間量を含み、前記期間が、前記信頼性獲得率が前記無差別点に実質的に等しいように決定される、請求項１７記載の方法。
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