JP2019221008A - 系統断面データ管理装置および方法 - Google Patents
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Abstract
Description
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
本技術は、電力系統などの設備の運用およびその計画おいて利用され、運用や計画時点での電力系統や設備の状態を示す複数のパラメータを保持する系統断面データに関して、系統断面データを入力データとして解析や分析し、その結果である出力データが分布する領域を推定し、その推定した出力データ分布領域の違いにより系統断面データを分類して管理する技術に適応されうる。
以下、発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
実施例1では、複数の入力データに対し系統断面データ分析装置が分析した複数の出力データの分布領域を分割する。新たに分析したい入力データの分析結果である出力データが、分割した複数領域のうちどの領域に分布するかを推定する例を示す。例えば、実施例1によれば、電力系統の入力データについて、分析する前に出力データの分布を予測できるので、電力系統や水道系統の障害等の予兆検知が可能となる。
図1に実施例1においてデータ管理対象とする系統断面データの例を示す。図1の系統断面データ102は電力系統101に含まれる電源、変電所などの設備とそれらの接続関係を任意の時刻で切り取ったデータである。この系統断面データ102には、電源の発電量や変電所間および電源と変電所を接続する送電線端の位相などをパラメータとして含む。パラメータは切り取った時刻ごとに異なり、過去、現在、未来(計画)の複数の時刻における系統断面データを分析結果の分布に応じて管理する。
図3は、実施例1における系統断面データ管理を実現する装置の構成例を示した図である。
この系統断面データ管理装置301は、メモリ311と、CPU312と、通信装置313と、ハードディスクなどの記憶装置314と、入力装置315と、表示装置316とを備える一般的なコンピュータを用いて実現することができる。
図4は、系統断面データ管理装置の処理フロー概要を示す図である。つまり、図4は、図3に示す系統断面データ管理装置が系統断面データ分析装置の第1の入力データと第1の入力データの分析結果である第1の出力データの分布の関係性から出力データ分布ルールを導出する処理を示したものである。第2の入力データに出力データ分布ルールを適用することで、第2の入力データが分析される前に第2の出力データが所属する出力データ分布領域を推定する処理フローの例である。本処理フローの概要を示した後、各処理部の詳細を説明する。
分布ルール抽出準備部341では、分割条件および出力データ分布ルールを計算するために、系統断面データ分析装置202を監視することで入出力データを収集し、入力データ群を図5の入力データ管理表、出力データ群を図6の出力データ管理表で管理する。
収集した入力データに対して、他の入力データと識別するための入力データIDを付与し、入力データに含まれる複数のパラメータとともに記憶装置314の入力データ管理表501に登録する(処理702)。
複数のパラメータとは、例えば電源Aの出力や位相の値である。続いて、系統断面データ分析装置202が入力データを分析し、その結果が出力データとして出力されるまで待機する(処理703)。
その後、入力データと同様に他の出力データと識別するための出力データIDを付与し、出力データに含まれる複数のパラメータとともに記憶装置314の出力データ管理表601に登録する(処理706)。
複数のパラメータとは、例えば脆弱エリアの数や脆弱箇所の個数である。最後に、入出力データ関連付け部353は、入力データIDを出力データと同じ行に登録することで入力データと出力データの関連付けを完了する(処理707)。
出力データ分布ルール導出部342では、入力データ管理表501で管理される入力データ群、出力データ管理表601で管理される出力データ群および入力データとの対応関係(入力データID)、の情報を用いて、入力データを系統断面データ分析装置202により分析した結果の出力データの分布候補を、分析前に推定可能とする出力データ分布ルールを導出する。
実施例1では、出力データがどの領域に所属するかにより入力データとなる系統断面データを管理する。そのため、出力データが全て同じ領域ならば所属領域に違いが出ないため、推定される出力データの違いにより入力データを分類できない。また、入力データの処理優先度を変更するなどのデータ管理もできない。実施例1では、この所属領域の違いが発生するように出力データ分布領域分割部361では、出力データ群を特定の1領域に偏らずに複数の領域に分散するように出力データ分布領域を分割する。
[第1の目的関数] Max:(Xr1−Xmin)×(Yr1−Ymin)
[第1の制約条件] Xn>Xr1 or Yn>Yr1
[第2の目的関数]Max:(Xmax−Xr2)×(Ymax−Yr2)
[第2の制約条件]Xn<Xr2 or Yn<Yr2
[第3の目的関数]Max:(Xmax−Xr3)×(Yr3−Ymin)
[第3の制約条件]Xn<Xr3 or Yn>Yr3
[第4の目的関数]Max:(Xr4−Xmin)×(Ymax−Yr4)
[第4の制約条件]Xn>Xr4 or Yn<Yr4
ルール導出部362では、入力データを分析する前に分析結果の出力データが分布する出力データ分布領域の候補を推定するための出力データ分布ルールを導出する。出力データ分布ルールとは、特定領域に存在する出力データ群に対応する入力データ群を入力データグループとし、新規入力データが入力データグループに所属するか判定するルールである。ルール導出部362は出力データ分布領域管理表1001に登録した分割パターンID毎に、この出力データ分布ルールを複数導出する。以降では、出力データ分布ルールの導出過程で生成される入力データグループを管理する図17の入力データグループ管理表1701および図16の出力データ分布ルール導出フローを参照し、ルール導出部362が実行する出力データ分布ルールを導出する処理の詳細を説明する。なお、ここでは第1の分割パターン901および第2の分割パターン902で出力データ分布領域を4領域に分割した場合を具体例とする。
まず、図16に示した処理1601では、出力データ分布領域分割部361が出力データ分布領域管理表1001に登録した分割パターンID、分割条件Xr、分割条件Yrの値を受信する。
処理1602では、出力データ分布領域管理表1001には、第1の分割パターン901を分割領域ID1、第2の分割パターン902を分割領域ID2として登録されているので、この分割パターンIDより、分割パターンが図9に示した第1の分割パターンか第2の分割パターンか識別する。
<出力データ分布推定部:概要>
出力データ分布推定部343では、出力データ分布ルール導出部342にて導出した複数の出力データ分布ルールを組み合わせることで、系統断面データ分析装置の出力データの分布を入力データから推定する。
まず、処理1101では、新規入力データ取得部が系統断面データ生成装置302を監視する。系統断面データ生成装置302が系統断面データ分析装置の入力となる系統断面データを生成した際に、系統断面データを新規入力データとして新規入力データ取得部が取得し処理1102に進む。
これらの表示により、例えば系統断面データを分析する分析者がデータ一覧表と分析結果を確認することで過去の分析と異なる領域に出力データが分布する可能性のある入力データを分析する前に特定することができる。
Claims (14)
- 複数の入力パラメータを有する系統断面データの入力データと、前記入力データを分析して複数の出力パラメータを有する出力データと、前記入力データと前記出力データとの対応を複数記憶させる分布ルール抽出準備部と、
前記出力データを、前記複数の出力パラメータの少なくとも二つのパラメータに対応した少なくとも二つの軸にプロットした出力データ分布を、複数の領域に分割する前記二つの軸に対応した分割条件を抽出し、前記分割条件により前記出力データ分布を分割し、前記分割された前記出力データ分布の前記出力データを、前記二つの軸にそれぞれ対応した分割条件以上或いは以下の出力データに対応する入力データ群を第1及び第2の入力データグループとして、前記第1の入力データグループに所属するルールを第1の出力データ分布ルールとし、前記第2の入力データグループに所属するルールを第2の出力データ分布ルールとして導出する出力データ分布ルール導出部と、
新規な系統断面データを新たな入力データとし、前記新たな入力データに前記第1の出力データ分布ルールを適応して得られる第1の出力データ分布領域候補と、前記第2の出力データ分布ルールを適用して得られる第2の出力データ分布領域候補とを算出し、前記第1の出力データ分布領域候補と前記第2の出力データ分布領域候補とを組み合わせて、前記新たな入力データの出力データ分布領域を推定する出力データ分布推定部とを有することを特徴とする系統断面データ管理装置。 - 前記分布ルール抽出準備部は、
複数の入力パラメータを有する系統断面データを、前記入力データとして収集し、入力データ毎に入力データIDを付して入力データに含まれる複数のパラメータと対応させて記憶させる系統断面データ収集部と、
前記入力データに対するデータの分析結果を出力データとして、出力データ毎に出力データIDを付して、出力データに含まれる複数のパラメータと対応させて記憶させる分析結果収集部と、
前記分析結果収集部により記憶された出力データに対応する入力データIDを関連付けて記憶する入出力データ関連付け部とを有することを特徴とする請求項1記載の系統断面データ管理装置。 - 前記出力データ分布ルール導出部は、
前記分布ルール抽出準備部から複数の出力データを読み出し、前記複数の出力データを、前記複数の出力パラメータの少なくとも二つのパラメータをX軸、Y軸にプロットした出力データ分布が、X>XrnかつY>Yrnの領域を第1の領域、X<XrnかつY>Yrnを第2の領域、X<XrnかつY<Yrnを第3の領域、X>XrnかつY<Yrn第4の領域とした場合、前記第1の領域および第3の領域である第1の分割パターンあるいは、第2の領域および第4の領域である第2の分割パターンの何れかとなるように分割する前記分割条件(Xrn、Yrn)を抽出する出力データ分布領域分割部を有することを特徴とする請求項1記載の系統断面データ管理装置。 - 前記出力データ分布ルール導出部は、
前記第1の領域から第4の領域の内、特定領域に存在する出力データ群に対応する入力データ群を入力データグループとし、新規入力データが前記入力データグループに所属するか判定するルールを導出するルール導出部を有することを特徴とする請求項3記載の系統断面データ管理装置。 - 前記出力データ分布推定部は、
入力データを取得する新規入力データ取得部と、
前記新規入力データ取得部により入力された入力データに前記第1の出力データ分布ルール及び第2の出力分布ルールを適応し、出力データ分布領域を絞り込む処理を行う出力データ分布ルール組合せ部を有することを特徴とする請求項1記載の系統断面データ管理装置。 - 前記分割条件により前記複数の出力データを分割した状態を前記二つの軸と共に表示する表示装置を有することを特徴とする請求項1記載の系統断面データ管理装置。
- 前記表示装置は、前記出力データ分布推定部により推定された推定分布領域を表示することを特徴とする請求項6記載の系統断面データ管理装置。
- 前記入出力データ関連付け部により対応付けられた分析対象とする入力データを選択する入力データ選択手段とを備える請求項7記載の系統断面データ管理装置。
- 前記表示装置は、入力データに対し出力データの分布が対応している場合には、特定の領域を表示し、入力データに対し出力データの分布が対応していない場合には、分析前であることを表示させるデータ管理情報出力部を有することを特徴とする請求項7記載の系統断面データ管理装置。
- 複数の入力パラメータを有する系統断面データを入力データとして入力し、
前記入力データを分析して複数の出力パラメータを有する出力データを入力し、
前記入力データと前記出力データとを対応させて記憶し、
前記出力データを、前記複数の出力パラメータの少なくとも二つのパラメータに対応した少なくとも二つ軸にプロットした出力データ分布を複数の領域に分割する前記二つの軸に対応した分割条件を抽出し、
前記分割条件により前記出力データ分布を分割し、
前記分割された前記出力データ分布の前記出力データを、前記二つの軸にそれぞれ対応した分割条件以上の出力データに対応する入力データ群を第1及び第2の入力データグループとして、前記第1の入力データグループ所属するルールを第1の出力データ分布ルールとし、前記第2の入力データグループに所属するルールを第2の出力データ分布ルールとして導出し、
新規な系統断面データを新たな入力データとし、前記新たな入力データに前記第1の出力データ分布ルールを適応して得られる第1の出力データ分布領域候補と、前記第2の出力データ分布ルールを適用して得られる第2の出力データ分布領域候補とを算出し、
前記第1の出力データ分布領域候補と前記第2の出力データ分布領域候補とを組み合わせて、前記新たな入力データの出力データ分布領域を推定することを特徴とする系統断面データ管理方法。 - 前記分割条件により前記複数の出力データを分割した状態を前記二つの軸と共に表示することを特徴とする請求項10記載の系統断面データ管理方法。
- 前記推定された推定分布領域を表示することを特徴とする請求項11記載の系統断面データ管理方法。
- 入力データに対し出力データの分布が対応している場合には特定の領域を表示し、入力データに対し出力データの分布が対応していない場合には、分析前であることを表示することを特徴とする請求項12記載の系統断面データ管理方法。
- 前記表示された出力データ分布領域を選択し、前記選択された出力データに対応する入力データのパラメータを、前記出力データのパラメータ候補として表示することを特徴とする請求項12記載の系統断面データ管理方法。
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