JP2015156739A - 配電系統の監視システム及び監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】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。
【解決手段】需要家計測装置２−１〜２−３及び連系点計測装置１２によって計測された電力量を収集する収集部１６と、これらの電力量に基づいて電力損失量を計算する演算部１７と、演算結果に基づいて盗電を判定する判定部１８とを備える。演算部１７は、需要家計測装置によって計測される連続する複数の時間帯ごとの電力量を、時間的に隣り合う時間帯の電力量と部分的に入れ替えるための補正割合を設定する補正割合設定部１７４と、補正割合設定部によって設定された補正割合に従って補正された電力量に基づいて補正後の電力損失量を算出する電力損失量算出部１７１と、電力損失量算出部が算出した補正後の電力損出量が最終的な補正結果であると判定する比較部１７３とを有する。
【選択図】図１

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。

新興国など一部地域の配電系統においては、運用時における電力損失が大きな問題となっており、特に、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。

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を配電系統へ導入することが進められている。

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。

例えば、メータ情報から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。この監視システムは、配電系統入口にあるメータから供給電力量を得て、この供給電力量から各需要家メータの電力量を合計した総需要を減じることで、配電線の電力損失量を算出し、これを分析することで電力損失の異常の有無を判定する。

特許第３７３３９１０号公報

しかしながら、従来の監視システムでは、区域毎に設置された各メータの情報収集が計測時間の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。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。

すなわち、メータからの収集情報が同期していれば、正確な電力損失量を用いて判定ができるが、非同期である場合は各メータから得られる電力量の計測時間が異なるため、供給量と総需要の差分結果に誤差が発生し判定を難しくしていた。

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、盗電発生を精度良く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。

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装置と、
前記需要家計測装置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装置と、
前記需要家計測装置及び前記連系点計測装置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、
前記需要家計測装置及び前記連系点計測装置によって計測された電力量を収集する収集部と、
前記需要家計測装置によって計測される電力量と、前記連系点計測装置によって計測された電力量とに基づいて電力損失量を計算する演算部と、
前記演算結果に基づいて盗電を判定する判定部と、を備え、
前記演算部は、
前記需要家計測装置によって計測される連続する複数の時間帯ごとの電力量を、時間的に隣り合う時間帯の電力量と部分的に入れ替えるための補正割合を設定する補正割合設定部と、
前記補正割合設定部によって設定された補正割合に従って補正された電力量に基づいて補正後の電力損失量を算出する電力損失量算出部と、
前記電力損失量算出部が算出した補正後の電力損出量が最終的な補正結果であると判定する比較部と、を有することを特徴とする。

本発明の実施形態に係る監視装置は、
需要家計測装置及び連系点計測装置によって計測された電力量を収集する収集部と、
前記需要家計測装置によって計測される電力量と、前記連系点計測装置によって計測された電力量とに基づいて電力損失量を計算する演算部と、
前記演算結果に基づいて盗電を判定する判定部と、を備え、
前記演算部は、
前記需要家計測装置によって計測される連続する複数の時間帯ごとの電力量を、時間的に隣り合う時間帯の電力量と部分的に入れ替えるための補正割合を設定する補正割合設定部と、
前記補正割合設定部によって設定された補正割合に従って補正された電力量に基づいて補正後の電力損失量を算出する電力損失量算出部と、
前記電力損失量算出部が算出した補正後の電力損出量が最終的な補正結果であると判定する比較部と、を有することを特徴とする。

本発明の第１実施形態に係る監視システムの全体構成を示す概略図である。 図１の監視システムにおける監視装置の構成を示すブロック図である。 同期しているメータと非同期のメータ、及び第１実施形態によって得られた電力損失量を比較するグラフである。 第１実施形態の処理を示すフローチャートである。 第２実施形態の処理を示すフローチャートである。

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。本実施形態において、請求項に記載の需要家計測装置、連系点計測装置などの計測装置を、メータと略称する。

［Ａ．電力損失の補正方法］
本実施形態では、１時間間隔で得られる電力量から各時間の電力損失量Ｌを計算する。その場合、本実施形態では２３時間分を計算することとし、各時間ｉ＝１〜２３ごとに下記の計算を繰り替えす。
総需要量Ｗｕｉ＝Ｗａｉ＋Ｗｂｉ＋Ｗｃｉ（なお、Ｗａｉ〜Ｗｃｉは、個々のメータで計測された電力量であって、一例として、メータが３個の場合を想定している。）
電力損失量Ｌｉ＝供給量Ｗｓｉ−総需要量Ｗｕｉ

各時間ｉにおいて各メータから収集される電力量Ｗａｉ，Ｗｂｉ，Ｗｃｉは非同期であり、非同期の情報を用いて計算された時間ｉ当たりの総需要量Ｗｕｉと供給量Ｗｓｉから算出される電力損失量Ｌｉには誤差があり、時系列で見た結果では、図３（ａ）に示す理論値（同期想定での電力損失値データ）と比べ、図３（ｂ）に示すようにばらつきが大きくなる。

そこで、本実施形態では、どの時間帯ｉにおいても正確に検出できる供給量Ｗｓを基準とし、同期されていない各メータから得られる総需要Ｗｕの計測時間が供給量Ｗｓを計測した時間ｉに対してずれていることを前提とする。すなわち、各メータにおける各時間の電力量Ｗａｉ，Ｗｂｉ，Ｗｃｉは、供給量Ｗｓと同期した正しい情報が計算対象となる時間帯ｉ（ベース部と言う）に隣接する時間帯ｉ＋１（またはｉ−１）に存在するとして、正しい情報を引き出すために隣接時間帯の電力量の一部を、補正用の電力量としてベースとなる時間帯ｉの電力量の一部と置き換えることで、非同期影響を軽減させる。

この場合、ある特定のメータについて、隣接する時間帯ｉ＋１（またはｉ−１）の電力量をそのまま使用することも可能ではあるが、本実施形態では、ベース時間の一部の電力量を隣接する時間帯の一部の電力量で置き換えることで、補正用の電力量を得る。なぜならば、需要量を得るための時間帯は、本実施例では１時間の幅を持っているのに対して、各メータが非同期となる時間の幅は数ミリ秒から最大でも１〜２分であるから、ベース部の需要量を隣接する時間帯の需要量の総てで置き換えることは、新たな誤差を招くからである。

具体的には、初期値として設定した補正割合α（例えば５０％）に基づいて、次の（１）から（３）に示すようにして、各時間帯の需要量を算出し、その後、遅れを想定した総需要量Ｐｉまたは進みを想定した総需要量Ｐｉを演算する。

（１）ベース部Ａと補正部Ｂの需要量を算出（ｉ＝１〜２３を実施）
Ａｉ＝Ｗｕｉ×（１−α）
Ｂｉ＝Ｗｕｉ×α
（２）遅れを想定した補正計算（ｉ＝１〜２２）
Ｐｉ＝Ａｉ＋Ｂｊ…ｊ＝ｉ＋１
（３）進みを想定した補正計算（ｉ＝２〜２３）
Ｐｉ＝Ａｉ＋Ｂｊ…ｊ＝ｉ−１

補正された総需要量Ｐｉとしては、前記（２）と（３）のどちらか一方を採用するが、本実施形態では、図４のフローチャートに示すように、まず、補正割合αの設定範囲を０．１〜５０％として、補正割合αを０．１％からスタートし０．１刻みで徐々に大きくし、終了条件にかける。

補正割合αは各需要家メータともに共通とする（総需要に対して補正する）方法と、個別に設定する方法が考えられる。各メータの同期ずれ状況は異なるため、個別に設定するのが理論上は正しいが、各メータに個別指定とすると補正条件となるケースが増えるため最適な補正条件の判定も難しくなる。本実施形態では補正割合αの設定範囲内を決めておき、各メータに対し設定範囲を全て網羅して電力損失量の補正結果および標準偏差を算出して電力損失量のばらつきが最小となるものを解とする。

補正割合αの設定は、非同期の度合いに依存するが事前に確認することは困難であるため、補正結果から調整する形で決定する。ただし、補正割合αの設定範囲は事前に決定する。補正を行った総需要量Ｐｉで電力損失量Ｌｉを計算し、補正後の各時間当たりの電力損失量Ｌｉをサンプルとした標準偏差と、補正前の標準偏差との差異を評価してばらつきの改善状況を見て、適用した補正割合αを採用するか決定する。補正した電力損失量Ｌｉの標準偏差結果の方が大きい場合、補正すべき方向（進み／遅れ）が逆になっていると判定し補正をやり直す。

具体的には、補正結果から時間当たりの電力損失量Ｌｉを算出し、各電力損失量ＬｉからＷｕ２３の標準偏差の大きさ、あるいは電力損失量Ｌｉに負の値になる時間帯が含まれているかによりばらつき改善を判定しαを調整する。

終了条件としては、(a)(b)のどちらかを適用する。
(a) 標準偏差が一定値以下になったら終了
(b) 各電力損失量の負の値が含まれなくなったら終了

(a)は電力損失量のばらつきの大きさが充分小さくなったことを判定条件に用い、(b)は電力損失量が負の値になることは理論上ないため（負の値になることは供給量よりも総需要量が多くなることで、そのようなことはあり得ない）、判定条件に用いている。また、(b)適用時は補正前の電力損失量に負の値が含まれていない場合は、補正なしとする。

補正で得る電力損失量Ｌｉの標準偏差結果の方が、補正前の標準偏差結果よりも大きくなる場合、補正すべき方向（進み／遅れ）が逆になっていると判定し補正方向を見直してやり直す。補正割合αは一度解を得ても、次に実施する異常有無判定では持ち越さず、再度解を得て補正を行う。本実施形態は非同期状態の正確な把握をした補正割合αを算出するものではないため、新たな時間の収集情報が更新されるたびに補正割合αも更新する。

［Ｂ．第１実施形態］
［１．構成］
図１及び図２に、前記のような補正方法を実施する監視システムの第１実施形態を示す。

図１に示すように、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から電源が供給される。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、この連系点メータ１２から監視装置１５へ計測情報が送られる。高圧配電線１１には、低圧配電系統が接続されている。

低圧配電系統は、高圧配電線１１から柱上変圧器４にて降圧された複数の低圧配電線３を備え、各低圧配電線３を介して需要家Ａ、Ｂ、Ｃ（１−１，１−２，１−３）に電力が供給される。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、これらのメータから監視装置１５へ対して各需要家の使用した電力量が計測情報として送られる。

監視装置１５は、各需要家のメータから計測情報を処理するものであって、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）における需要量の標準偏差を演算し、得られた標準偏差値に基づいて補正値を演算し、更にその補正値に基づいて電力損失量を演算する演算部１７と、演算結果に基づいて盗電を判定する判定部１８を有している。

収集部１６は、各メータ２−１，２−２，２−３，連系点メータ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。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）にずれが存在する。

演算部１７は、電力損失量算出部１７１、標準偏差演算部１７２、標準偏差比較部１７３、補正割合設定部１７４、標準偏差及び補正値の記憶部１７５を備える。

電力損失量算出部１７１は、各メータから取得した各時間帯ｉについての電力損失量に基づいて、総需要量Ｐｉを演算するもので、記憶部１７５に記憶されている補正割合αに基づいて、次の演算を行う。

（１）ベース部Ａと隣接部Ｂの需要量を算出（ｉ＝１〜２３を実施）
Ａｉ＝Ｗｕｉ×（１−α）
Ｂｉ＝Ｗｕｉ×α
（２）遅れを想定した補正計算（ｉ＝１〜２２）
Ｐｉ＝Ａｉ＋Ｂｊ…ｊ＝ｉ＋１
（３）進みを想定した補正計算（ｉ＝２〜２３）
Ｐｉ＝Ａｉ＋Ｂｊ…ｊ＝ｉ−１

標準偏差演算部１７２は、各時間帯の各時間当たりの電力損失量Ｌｉをサンプルとした標準偏差を演算する。標準偏差比較部１７３は、補正前の電力損失量Ｌｉの標準偏差値と補正後の電力損失量Ｌｉを比較する。補正割合設定部１７４は、初期設定された補正割合α（本実施形態では０％、第２実施形態では−５０％）を遅れ方向あるいは進み方向に所定の値（０．１％）刻みで変更した新たな補正を設定する。

記憶部１７５は、標準偏差演算部１７２が演算した補正前、補正後の各時間帯ｉ当たりの電力損失量Ｌｉ及びその標準偏差値、予め終了条件となる標準偏差値Ｘ、補正割合設定部１７４が設定した補正割合αの初期値や補正後の補正割合αの値を記憶する。

判定部１８は、演算部１７で得られた補正後の電力損失量Ｌｉが所定の値Ｘ（例えば、Ｘ＝電力損失量／供給量）以下なら異常なしと判定し、それ以上の場合には盗電があったと判定する。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。

［２．作用］
本実施形態の作用を、図３の各時間当たりの電力損失を示すグラフと、図４のフローチャートによって説明する。図４のフローチャートは、補正方向が遅れ方向、終了条件を(a)の場合の処理フローを示す。

監視装置１５の収集部１６は、各需要家のメータ２−１，２−２，２−３及び連系点メータ１２からの電力量からのベース時間における需要量を収集し、これを演算部１７の電力損失量算出部１７１へ送信する。電力損失量算出部１７１は、そのデータに基づいて、各時間帯ｉ当たりの補正前の電力損失量Ｌｉを算出し、その算出結果に基づいて、標準偏差演算部１７２はその標準偏差を算出する（Ｓ０１）。

記憶部１７５には、予め終了条件となる標準偏差値Ｘを定めておき、標準偏差比較部１７３は、標準偏差演算部１７２が演算した標準偏差値がこの値Ｘ以下であれば、十分な補正が完了したと判断する。すなわち、標準偏差＜Ｘの場合（Ｓ０２のＹｅｓ）は、補正不要と判断して（Ｓ０３）、処理を終了する。

標準偏差＜Ｘではない場合（Ｓ０２のＮｏ）は、補正割合設定部１７４によりα＝０．１％に設定する（Ｓ０４）。この補正割合αに従って、電力損失量算出部１７１は、各時間ｉ＝１〜２３について、ベース部の補正後の電力量Ａｉ＝Ｗｕｉ×（１−α）と、隣接部の補正後の電力量Ｂｉ＝Ｗｕｉ×αを計算する（Ｓ０５〜Ｓ０８）。

電力損失量算出部１７１は、ベース部と隣接部の補正後の電力量Ａｉ，Ｂｉが得られた後、これらに基づいて補正後の総需要量Ｐｉを演算する。この場合、ベース部の補正後の電力量については、ベース部の時間帯ｉを元にするが、隣接部の補正後の電力量については、ベース部の時間帯の遅れ方向の隣の時間帯ｊ＝ｉ＋１の電力量Ｂｊを使用する。すなわち、前記（２）に示した遅れを想定した補正計算を行い、補正後の総需要量Ｐｉ＝Ａｉ＋Ｂｊを計算する（Ｓ０９〜Ｓ１１）。

総ての時間帯ｉについて、補正後の総需要量Ｐｉが得られた後は（Ｓ１１のＹｅｓ）、標準偏差演算部１７２は補正後の電力損失量で標準偏差を算出する（Ｓ１３）。標準偏差比較部１７３は、標準偏差演算部１７２が演算した補正後の電力損失量標準偏差値が、終了条件の値Ｘ以下であれば（Ｓ１４のＹｅｓ）、十分な補正が完了したと判断して（Ｓ１５）、処理を終了する。

補正後の各時間帯における電力損失量の標準偏差が、終了条件の値Ｘよりも大きい場合には（Ｓ１４のＮｏ）、標準偏差比較部１７３により補正後の標準偏差が補正前よりも大きいか、小さいかを検討する。標準偏差が補正前よりも大きい場合には（Ｓ１６のＹｅｓ）、補正方向を進みに変更して、前記（３）に示した進みを想定した補正計算を行う（Ｓ１７）。なお、このＳ１７は、詳細を省略してあるが、実際には、前記図３のフローチャート全体を進み方向に繰り返すことになる。

一方、標準偏差が補正前よりも小さい場合には（Ｓ１６のＮｏ）、補正割合設定部１７４は補正割合αに対して更に０．１％を加算する（Ｓ１８）。その後ステップＳ０５に戻り、再び、ベース部の補正後の電力量Ａｉ＝Ｗｕｉ×（１−α）と、隣接部の補正後の電力量Ｂｉ＝Ｗｕｉ×αを計算し（Ｓ０５〜Ｓ０８），それに基づいて、補正後の総需要量Ｐｉ＝Ａｉ＋Ｂｊを計算する（Ｓ０９〜Ｓ１１）。

新たな補正後の補正後の総需要量Ｐｉ＝Ａｉ＋Ｂｊが得られた後は、再びステップＳ１３に戻り、補正後の総需要量Ｐｉ＝Ａｉ＋Ｂｊと連系点メータ１２からの供給量Ｓｉとから、補正後の電力損失量Ｌｉの標準偏差を算出する。

以上のようにして、標準偏差が最も小さくなるまで補正割合αを少しずつ変化させていき、標準偏差が終了値Ｘよりも小さくなるか、各時間帯における電力損失量に負の値が含まれなくなったら終了する（Ｓ１４のＹｅｓ）。例えば、図４は電力損失量の演算結果の例を示すもので、（ａ）は同期収集の場合、（ｂ）は非同期収集の場合、（ｃ）は補正割合α＝５％、（ｄ）は補正割合α＝１０％として、非同期収集情報から補正した場合である。補正された結果（ｃ）（ｄ）は同期収集（ａ）には及ばないが、非同期収集（ｂ）に比較して、各時間帯の電力損失量のばらつきが緩和されていることが確認できる。

［３．効果］
本実施形態によれば、隣接時間帯の情報を用いて補正を行うことにより、メータ収集結果の情報が非同期であることが原因で発生する電力損失量のばらつきを緩和し、異常有無（盗電）判定間違いを減少させることが可能になる。

特に、メータを個別に見た場合では、基準となるタイミングに対して時間的にずれはあるが、正しい電力量値が近傍の時間帯に存在することから、電力量を補正することが可能である。一定の時間間隔で得られる電力量に対して、隣接する時間帯の電力量値を用いて補正を行い、補正された電力量結果で供給量と総需要の差分を計算することで、現実に近い電力損失量を得ることができる。

[Ｃ．第２実施形態]
［１．構成］
本実施形態は、第１実施形態に比較して、次の点を変更したもので、補正割合αを各需要家メータ２−１，２−２，２−３の電力量Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃ対して個別に設定したものである。
(a) 補正対象が総需要から各需要家の電力量に個別設定する。
(b) 最適な補正割合αの決定方法。

補正割合αの決定は、第１実施形態と同様に補正結果による電力損失量をサンプルとした標準偏差が小さくなる、ばらつきが改善する条件を選定する。しかし、各需要家メータ２−１，２−２，２−３の電力量Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃに対して個別に設定するため、全需要家メータ２−１，２−２，２−３に対して、αの設定範囲のすべてのパターンについて、補正結果を用いた電力損失量の標準偏差を算出し、最小になるものを選定し解とする。

一例として、補正条件を次のようにする
(1) αの設定範囲：０．１〜５０％（０．１％刻みで調整）
(2) 対象となるメータ：需要家Ａ、Ｂ、Ｃ

その場合、αのパターン数は進み方向と遅れ方向を合わせて５００×２、対象メータ数３である。従って、αを反映した電力損失量から標準偏差を算出する全ケース数は、次のようになる。
全ケース数＝αの設定パターン数に対するメータ数のべき乗
＝（５００×２）の３乗
＝１０００００００００（１０億）
本実施形態では、１０億ケースの標準偏差の結果から、標準偏差が最小になる各メータの補正割合α_{（メータＡ）}，α_{（メータＢ）}，α_{（メータＣ）}を決定する。

［２．作用］
本実施形態を図５のフローチャートに従って説明する。
監視装置１５の収集部１６は、各需要家のメータ２−１，２−２，２−３及び連系点メータ１２からの電力量からのベース時間における需要量を収集し、これを演算部１７の電力損失量算出部１７１へ送信する。電力損失量算出部１７１は、そのデータに基づいて、各時間帯ｉ当たりの補正前の電力損失量Ｌｉを算出し、その算出結果に基づいて、標準偏差演算部１７２はその標準偏差を算出する（Ｓ２１）。

得られた標準偏差の値を最小値として記憶部１７５に記憶する（Ｓ２２）。続いて、補正割合設定部１７４により、それぞれのメータに対して補正割合αの初期値を次のように設定する（Ｓ２３）。なお、これは、進み側と遅れ側それぞれ＋−５０％の幅で補正を行うにあたり、遅れ側の−５０％とを補正割合αの初期値としたものである。
α_{（メータＡ）}＝−５０．０％
α_{（メータＢ）}＝−５０．０％
α_{（メータＣ）}＝−５０．０％

電力損失量算出部１７１は、補正割合設定部１７４で設定された補正割合α_{（メータＡ）}に基づいてメータＡの電力値Ｗａｉを補正し、同様に補正割合α_{（メータＢ）}でメータＢの電力値Ｗｂｉを、補正割合α_{（メータＣ）}でメータＷｃｉを補正する（Ｓ２４）。すなわち、各メータについて、ベース部Ａと隣接部Ｂの需要量を算出（ｉ＝１〜２３を実施）して、それに基づいて，各メータの電力量Ｐｉを計算する（Ｓ２４）。

（Ａ）メータＡ
Ａｉ_{（メータＡ）}＝Ｗａｉ×（１−α_{（メータＡ）}）
Ｂｉ_{（メータＡ）}＝Ｗａｉ×α_{（メータＡ）}
Ｐｉ_{（メータＡ）}＝Ａｉ_{（メータＡ）}＋Ｂｉ_{（メータＡ）}
（Ｂ）メータＢ
Ａｉ_{（メータＢ）}＝Ｗａｉ×（１−α_{（メータＢ）}）
Ｂｉ_{（メータＢ）}＝Ｗａｉ×α_{（メータＢ）}
Ｐｉ_{（メータＢ）}＝Ａｉ_{（メータＢ）}＋Ｂｉ_{（メータＢ）}
（Ｃ）メータＣ
Ａｉ_{（メータＣ）}＝Ｗａｉ×（１−α_{（メータＣ）}）
Ｂｉ_{（メータＣ）}＝Ｗａｉ×α_{（メータＣ）}
Ｐｉ_{（メータＣ）}＝Ａｉ_{（メータＣ）}＋Ｂｉ_{（メータＣ）}

電力損失量算出部１７１は、得られた各メータの補正後の電力量Ｐｉに基づいて、補正後の電力損失量Ｌｉを各時間帯について算出し（Ｓ２５）、標準偏差演算部１７２は得られた各時間帯の電力損失量Ｌｉの標準偏差を演算する（Ｓ２６）。得られた補正後の標準偏差がステップＳ２２で登録した最小登録値よりも小さい場合には（Ｓ２７のＹｅｓ）、最小値登録を更新し、新たな最小登録値を記憶部７１５に登録し（Ｓ２８）、次のステップＳ２９へ進む。得られた補正後の標準偏差がステップＳ２２で登録した最小登録値よりも小さくない場合には（Ｓ２７のＮｏ）、最小登録値を更新することなく、ステップＳ２９へ進む。

ステップＳ２９においては、補正割合設定部１７４により、需要家Ｃのメータ２−３の補正割合α_{（メータＣ）}に０．１％を加算し、加算後の補正割合α_{（メータＣ）}が５０％を超過しているか否かを確認する。すなわち、本実施形態では、補正割合α_{（メータＣ）}を−５０％から開始して０．１％刻みで５０％に達するまでメータの電力量Ｐｉを補正するので、補正割合α_{（メータＣ）}が５０％に達しない場合には（Ｓ３０のＮｏ）、ステップＳ２４に戻って、
Ａｉ_{（メータＣ）}＝Ｗａｉ×（１−α_{（メータＣ）}）
Ｂｉ_{（メータＣ）}＝Ｗａｉ×α_{（メータＣ）}
Ｐｉ_{（メータＣ）}＝Ａｉ_{（メータＣ）}＋Ｂｉ_{（メータＣ）}
の計算を繰り返す。

このようにして、メータＣの総ての補正割合α_{（メータＣ）}について標準偏差を計算し、その最小値を記憶部１７５に登録した後は、メータＣの補正割合α_{（メータＣ）}を−５０％に戻した後（Ｓ３１）、同様な手順で、メータＢについての総ての補正割合α_{（メータＢ）}の標準偏差の最小値を登録する（Ｓ３２、Ｓ２４〜Ｓ３３）。

その後更に同様な手順で、メータＡについての総ての補正割合α_{（メータＡ）}の標準偏差の最小値を登録し（Ｓ３３、Ｓ２４〜Ｓ３４）、メータＡの補正割合αが５０％に達した時点で、総ての補正割合α_{（メータＣ）}、補正割合α_{（メータＢ）}、補正割合α_{（メータＡ）}の組み合わせのから得られる最小の標準偏差値が記憶部１７５に登録されるので、最小値として登録された標準偏差を得た時に設定された各メータの補正割合α_{（メータＣ）}、補正割合α_{（メータＢ）}、補正割合α_{（メータＡ）}を解とする（Ｓ３５）。

これらの各補正割合に基づいて演算された電力損失量を、最終的に補正された電力損出量Ｌｉとし、判定部１８は、演算部１５で得られた補正後の電力損失量Ｌｉが所定の値Ｘ（例えば、Ｘ＝電力損失量／供給量）以下なら異常なしと判定し、それ以上の場合には盗電があったと判定する。

［３．効果］
本実施形態によれば、第１実施形態の効果に加えて、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。本実施形態において、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。

[Ｄ．他の実施形態]
（１）各実施形態では需要家をＡ，Ｂ，Ｃとしたが、需要家の数は任意とすることができる。

（２）第１及び第２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。

（３）図示の実施形態は、電力量値のばらつきが充分に小さくなったこと（標準偏差の値が一定値以下）を条件に最終的な補正結果とするものであるが、例えば、電力損失量算出部１７１や標準偏差比較部１７３に、補正後の電力損失量の値に負の値が存在するか否かの比較部を設け、これにより、補正後の電力損失量の値に負の値がなくなることを条件に最終的な補正結果とすることもできる。また、負の値の有無を判定する比較部は、標準比較部と併用しても良いし、標準偏差比較部の代わりに設けることもできる。

（４）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。

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
２−２…需要家Ｂメータ
２−３…需要家Ｃメータ
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
１３…配電用変圧器
１４…上位系統
１５…監視装置
１６…収集部
１７…演算部
１８…判定部
α…補正割合
Ｗａｉ…需要家Ａの時間帯当たりの電力量
Ｗｂｉ…需要家Ｂの時間帯当たりの電力量
Ｗｃｉ…需要家Ｃの時間帯当たりの電力量
Ｗｓｉ…時間帯当たりの供給量
Ｗｕｉ…時間帯当たりの総需要量
Ｌｉ…時間帯当たりの電力損失量

Claims (9)

1. 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装置と、
   前記需要家計測装置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装置と、
   前記需要家計測装置及び前記連系点計測装置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、
   前記需要家計測装置及び前記連系点計測装置によって計測された電力量を収集する収集部と、
   前記需要家計測装置によって計測される電力量と、前記連系点計測装置によって計測された電力量とに基づいて電力損失量を計算する演算部と、
   前記演算結果に基づいて盗電を判定する判定部と、を備え、
   前記演算部は、
   前記需要家計測装置によって計測される連続する複数の時間帯ごとの電力量を、時間的に隣り合う時間帯の電力量と部分的に入れ替えるための補正割合を設定する補正割合設定部と、
   前記補正割合設定部によって設定された補正割合に従って補正された電力量に基づいて補正後の電力損失量を算出する電力損失量算出部と、
   前記電力損失量算出部が算出した補正後の電力損出量が最終的な補正結果であると判定する比較部と、を有することを特徴とする配電系統の監視システム。
2. 前記比較部が、電力量値のばらつきが充分に小さくなったことを条件に最終的な補正結果とすることを特徴とする請求項１記載の配電系統の監視システム。
3. 前記比較部が、補正後の電力損失量の値に負の値がなくなることを条件に最終的な補正結果とすることを特徴とする請求項１または２記載の配電系統の監視システム。
4. 電力量の隣り合う時間帯から入れ替える量を、計測した電力量の全体に対する補正割合で設定し、各需要家の電力量を補正対象として需要家毎に補正割合を個別に調整しながら、補正により電力損失量のばらつきが最小になることを条件に最終的な各需要家の補正割合を決定し、電力損失量の補正結果とすることを特徴とする請求項２記載の配電系統の監視システム。
5. 需要家計測装置及び連系点計測装置によって計測された電力量を収集する収集部と、
   前記需要家計測装置によって計測される電力量と、前記連系点計測装置によって計測された電力量とに基づいて電力損失量を計算する演算部と、
   前記演算結果に基づいて盗電を判定する判定部と、を備え、
   前記演算部は、
   前記需要家計測装置によって計測される連続する複数の時間帯ごとの電力量を、時間的に隣り合う時間帯の電力量と部分的に入れ替えるための補正割合を設定する補正割合設定部と、
   前記補正割合設定部によって設定された補正割合に従って補正された電力量に基づいて補正後の電力損失量を算出する電力損失量算出部と、
   前記電力損失量算出部が算出した補正後の電力損出量が最終的な補正結果であると判定する比較部と、を有することを特徴とする配電系統の監視装置。
6. 前記比較部が、
   各時間帯の電力損失量の標準偏差を演算する標準偏差演算部と、
   この標準偏差演算部で得られた標準偏差値を予め定めた終了条件の標準偏差値と比較する標準偏差比較部を備えてい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。
7. 前記比較部が、
   各時間帯の電力損失量の標準偏差を演算する標準偏差演算部と、
   補正割合設定部で設定された複数の補正割合に基づいて得られた各時間帯の電力量の標準偏差の中で、最小の標準偏差を決定する標準偏差比較部を備えていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の配電系統の監視装置。
8. 前記比較部が、補正後の電力損失量の値に負の値がなくなることを条件に最終的な補正結果とすることを特徴とする請求項５〜請求項７のいずれかに記載の配電系統の監視装置。
9. 前記電力損失演算部と補正割合設定部が、
   各需要家の電力量を補正対象として需要家毎に補正割合を個別に調整しながら、補正により電力損失量のばらつきが最小になることを条件に最終的な各需要家の補正割合を決定し、電力損失量の補正結果とすることを特徴とする請求項５〜請求項８のいずれかに記載の配電系統の監視装置。