JP2510287B2

JP2510287B2 - 電力系統監視制御システムのデ―タ入力方法

Info

Publication number: JP2510287B2
Application number: JP1131760A
Authority: JP
Inventors: 次夫長谷川; 重雄横井; 清之北村; 邦夫高橋
Original assignee: Meidensha Corp; Tokyo Electric Power Co Inc
Current assignee: Meidensha Corp; Tokyo Electric Power Company Holdings Inc
Priority date: 1989-05-25
Filing date: 1989-05-25
Publication date: 1996-06-26
Anticipated expiration: 2011-06-26
Also published as: JPH02310625A

Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野本発明は電力系統監視制御システムのデータ入力方法
に関する。

B.発明の概要本発明は、電力系統監視制御システムのスケルトン
（単線結線図）データ、各種設備、機器の属性データお
よび接続関係のデータを入力する方法において、エキスパートシステム構築支援ツールに、表示用シンボ
ルの選択時にデータ格納領域を確保する機能と、前記接
続関係のデータ（接続子データ）を自動作成する接続子
作成プロダクションルールを設け、スケルトンデータと
前記属性データを同時に入力するとともに接続関係のデ
ータを自動作成することにより、データ格納領域確保を入手により行わなくても済むよ
うにし、各種設備、機器の詳細分類を意識する作業回数
を極めて少なくし、３種類のデータ間に矛盾を生じるこ
となく正確に且つ容易にデータを入力することができ、
しかも高度な知識をもった人間が膨大な量の接続関係の
データを入力しなくても済むようにしたものである。

C.従来の技術一般にプラント監視制御分野のコンピュータシステム
のオフラインデータは次の様に分類される。

（１）設備、装置、開閉器、リレー、故障表示器の属性
データ。

（２）設備、開閉器の接続関係（接続子と呼ぶ）のデー
タ。

（３）単線結線図（スケルトン）データ。

従来は上記３種類のデータを別々に作成し、第10図の
ステップS₁〜S₈に示すような手順によって入力してい
た。すなわち、 a.まず設備、装置、開閉器、リレー、故障表示器の属性
データ入力を行う。

i.データ格納領域確保（ステップS₁）。

ii.設備、装置、開閉器、リレー、故障表示器の詳細分
類種別を入力（ステップS₂）。

iii.属性データ入力（ステップS₃）。

b.次に設備、開閉器の接続関係（接続子）データ入力を
行う。

i.プラントの単線結線図を人間が読み、どの設備と設備
がどのような回路パターンで接続しているかを接続子一
覧表にまとめる。次に開閉器がその回路パターンのどの
位置に存在しているかを接続子一覧表に書き入れる（ス
テップS₄）。

ii.その後、接続子一覧表の内容をシステムに入力する
（ステップS₅）。

c.次に単線結線図（スケルトン）データの入力を行う。

i.スケルトン画面表示用シンボルを選択する。シンボル
は設備、開閉器などを表し、その詳細分類により形状が
異なる（ステップS₆）。

ii.スケルトン上の位置を指定する（ステップS₇）。

iii.シンボルが上記ａ項で入力した設備、装置、開閉器
の内のどれであるかを、詳細分類をたよりに検索し、ス
ケルトンシンボルと結びつけを行う（ステップS₈）。

D.発明が解決しようとする課題しかしながら前記従来のデータ入力方法では次のよう
な様々な欠点があった。すなわち、 a.前記ステップS₄において単線結線図を人間が読み、接
続子一覧表を作成し、それを入力する作業では、 i.接続子という「架空のデータ」の必要性をよく理解し
なければならない。

ii.接続子の回路パターン、開閉器位置の接続子一覧表
記入方法を知らねばならない。

iii.プラントの設備、開閉器の多量の接続子データを実
際に入力しなければならない。

iv.したがって、接続子データ入力には高度な知識が要
求され、熟練者でないと不可能である。

b.前記ステップS₁において、データ格納領域確保を入手
により行わねばならない。

c.設備、装置、開閉器の詳細分類を意識する作業が、前
記ステップS₃において１回、ステップS₆,S₈において２
回、計３回あり、作業効率が悪い。

d.人間の不注意、集中力の欠如により３種類のデータ間
に矛盾が発生することが多い。

i.設備、装置、開閉器の詳細分類は前記ステップS₂,S₆,
S₈の３回とも同一でなければならない。

ii.前記ステップS₈において、スケルトンシンボルの結
びつけで、誤った設備、装置、開閉器と結び付けてしま
うことがある。

iii.3種類のデータの内どれかを作成し忘れたり、削除
し忘れたりする。

e.設備の電圧階級（属性の一つ）は全設備について人間
が入力する必要がある。

f.開閉器の所属設備（属性の一つ）は全開閉器について
人間が入力する必要がある。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものでその目的
は、データ入力の作業効率を改善するとともに３種類の
データ間に矛盾を生じることなく正確に且つ容易に入力
が行える電力系統監視制御システムのデータ入力方法を
提供することにある。

E.課題を解決するための手段本発明は、エキスパートシステム構築支援ツールに、電力系統監視制御システムのスケルトンデータを格納
するためのスケルトンフレームと、スケルトン画面の表示用シンボルによって決まる設
備、機器の属性データが格納される設備、機器フレーム
と、前記表示用シンボルの選択時にデータ格納領域を確保
するとともに、前記シンボルの消去時にデータ格納領域
を解放するデータ格納領域確保解放機能と、接続線データ展開の指示があったときに、スケルトン
画面上に引かれた接続線のデータに基づいて接続状態を
示す接続子データを作成する接続子作成ブヲダクション
ルールと、データ入力マンマシンプログラムとを具備し、スケルトンの表示用シンボルを表示用シンボル一覧上
で選択すると同時に、該シンボルが示す設備、機器の属
性データを、前記データ格納領域確保解放機能によって
確保されるデータ格納領域へ格納し、前記選択したシンボルのスケルトン上の位置を指定し
てその座標データをスケルトンフレームに格納し、前記位置指定されたシンボルに接続線を引いた後に接
続線のデータ展開を指示し、前記接続子作成プロダクシ
ョンルールによって接続子データを作成することを特徴
としている。

F.作用単線結線図（スケルトン）データと、設備、装置、開
閉器、リレー、故障表示器の属性データは、スケルトン
表示用シンボルを表示用シンボル一覧上で選択すること
によって同時に入力される。設備、開閉器の接続関係
（接続子）のデータ入力は人間が行わなくても前記単線
結線図（スケルトン）データに基づいてエキスパートシ
ステム構築支援ツールの接続子作成プロダクションルー
ルが自動的に作成する。

G.実施例以下、図面を参照しながら本発明の一実施例を説明す
る。まず最初に本発明のデータ入力方法の概要について
述べる。

a.知識ベース表現手法の一つであるフレーム構造（Mins
kyのフレーム理論に基づく知識表現手法）をデータ体系
に適用する。

b.単線結線図（スケルトン）データ入力と設備、装置、
開閉器、リレー、故障表示器の属性データ入力を同時に
行う（スケルトン画面のフレームと設備・機器フレーム
を設ける）。

i.表示用シンボルは設備、開閉器などの種別毎に形状を
かえて持つ。

予めシンボルに持せられない名称などの属性はシンボ
ルを選択した後に入力する。

ii.スケルトン画面の表示用シンボルを表示用シンボル
一覧上で選択した時点で、設備、装置、開閉器のデータ
格納領域確保（インスタンスフレーム作成）をシステム
が自動で行う。

iii.iiと逆にスケルトン画面の表示用シンボルをスケル
トン画面上から消去した時点で、設備、装置、開閉器の
データ格納領域解放（インスタンスフレーム削除）をシ
ステムが自動で行う。

尚、前記インスタンスフレーム作成は一般に用いられ
るエキスパートシステム構築ツールに行わせるものであ
り、データ格納領域確保、解放の機能は前記ツールが持
っている。

尚、前記設備、機器フレームの構造は第11図および第
12図のように示される。第11図はクラスとサブクラスの
関係を示しており、例えば図中の「主1B〜主4B」は、サ
ブクラスタ変圧器の下にインスタンスフレーム主1B〜主
4Bを作成することを示している。また第12図はそれぞれ
のサブクラスがどのようなスロット（各クラス、サブク
ラスにおいての属性を定義するもの）を持っているかを
示している。

c.設備、開閉器の接続関係（接続子）データの作成は単
線結線図（スケルトン）データからシステムが自動作成
する。

尚、前記接続子とは設備（母線、トランス、引込線
等）と設備間の開閉器（開閉器、しゃ断器、接地等）の
接続状態を表したものであり、有限個の接続パターンが
ある。実際には接続子のデータは第９図に示すようなデ
ータ名とデータ値を持っている。従来のシステムでは設
備、機器の接続状態を人が見て第９図のようなデータを
作成していたが、本発明ではスケルトン図を今回作成す
るスケルトン図作成CADで人間が描くことにより設備、
機器の接続状態をシステムが判別し、該システムがプロ
ダクションルールによって第９図のような接続子データ
を自動作成するものである。

次に実施例の詳細を第１図のフローチャートと、スケ
ルトン図作成CADと内部データの関係等を示す第２図〜
第９図とともに述べる。

まずステップS₁において第２図のように画面上で設
備、機器のシンボルや各設備、機器に関する属性、名称
等を選択し入力する。これらのデータはシンボルの選択
と同時に確保される領域にストアされる（ステップ
S₂）。

次にステップS₃においてスケルトン上の位置を指定す
ると、システムはステップS₄のようにスケルトンデータ
に座標を格納する。

次にステップS₅において当シンボルの設備、装置、開
閉器の属性（名称等）を入力すると、システムはステッ
プS₆のように設備データに名称等を格納する。

次にステップS₇において全設備、装置、開閉器につい
て入力したか否かを判定し、入力が終了した場合にはス
テップS₈において第３図のようにスケルトン上に接続線
を引く。すると１本の接続線に対して１つの内部データ
が第３図の右側に示すように生成される。第３図におい
てID1,ID2は画面上の接続線の識別子としてシステムが
割り当てる番号を示し、（）内には中継点座標が入
り、ni1は接地が無いことを示している。次に第３図の
画面に接地のデータを入れると第４図左側のような接続
状態となり接続線データは第４図右側のように示され
る。この接続線データはステップS₉においてスケルトン
データに格納される。第４図においてB35は○の中の分
岐点を示している。また識別子ID3のデータはしゃ断器
１と分岐点B35を結ぶ接続線の中継点として座標（5.
5,23.25）を通ることを示している。さらに識別子ID1〜
ID3によって、引込線A1Lと分岐点B35が開閉器LS1および
しゃ断１を介して接続されていることがわかる。

ここで第４図の接続状態は第５図のような接続子のパ
ターンで表現することができる。尚、変電所内の接続子
パターンは例えば第６図の〜のようなものがある。
そしてシステム内には予め第６図の〜のパターンを
第７図〜に示すようなリスト形式で内蔵しておく。
例えば第４図の接続状態は第５図のパターンで表現さ
れ、これは第６図のの接続子パターンで表現されるの
で、そのパターンデータは第７図のとなる。第７図の
においてT1〜T3は端子の番号を示し、N1〜N4の開閉器
の番号を示し、Ｂは分岐を示している。

次にステップS₁₀において前記第４図の右側に示す接
続線データから接続子データを自動作成するためのデー
タ展開を指示する。するとシステムはステップS₁₁にお
いて、第４図右側のデータをプロダクションルールによ
って枝単位にまとめて第８図に示す形式のデータに変換
する。具体的には第４図の識別子ID4とID5のデータをた
どることによって第８図の１行目のデータ（154KV甲母
線と分岐点B35が開閉器LS101を介して接続されているこ
とを示すデータ）に変換され、識別子ID6とID7のデータ
をたどることによって第８図の２行目のデータ（154KV
乙母線と分岐点B35が開閉器LS201を介して接続されてい
ることを示すデータ）に変換され、識別子ID1とID2とID
3のデータをたどることによって第８図の３行目のデー
タ（引込線A1Lと分岐点B35が開閉器LS1およびしゃ断器
１を介して接続されていることを示すデータ）に変換
される。

次にステップS₁₂において、システムに内蔵されてい
る第７図の接続子パターンデータを検索し、第８図のパ
ターンに相当するデータ（第６図のもの、すなわち第
７図のデータ）を見つけ出す。具体的には第８図の15
4KV甲母線,154KV乙母線およびA1LをＴに置換し、LS101,
LS201,LS1および１をＮに置換し、B35を置換したもの
に一致するパターンを第７図から探すものであり、この
結果第７図のパターンが探し出される。

次にステップS₁₃において、前記探し出された第７図
のパターンデータと第８図のパターンデータとに基づ
いて第９図の接続子データを作成する。具体的には、接
続設備リスト，開閉器，接地，接続先設備および所属設
備のデータは２つのパターン内要素を比較することによ
り作成し、接続線リストは２つのパターンデータと第２
図で入力したシンボルの座標位置から作成する。

次にステップS₁₄において電圧階級データ、所属接続
子、隣接設備、所属設備データなどの接続子データから
２次的に生成されるデータを作成する。この場合接続子
データを自動作成する際に隣接設備を認識することがで
きるので、人間は全設備についてではなく母線設備のみ
電圧階級を入力するだけで良い。

以上のようにエキスパートシステム構築支援ツールに
スケルトンフレーム、設備、機器フレーム、データ格納
領域確保解放機能および接続子作成プロダクションルー
ルを具備することにより、第１図のステップS₂,S₄,S₆,S
₉,S₁₁,S₁₂,S₁₃,S₁₄の処理はシステムで自動的に行うこ
とができる。

H.発明の効果以上のような本発明によれば次のような効果が得られ
る。

（１）従来、データ格納領域の確保は人間が行っていた
が、本発明ではデータ格納領域確保解放機能を設けたの
で、インスタンスフレーム作成をシステムが自動で行う
ことにより入手を介さなくて済む。

（２）設備、装置、開閉器の詳細分類を意識する作業
は、スケルトン画面の表示用シンボルに設備、装置、開
閉器の属性データを持たせたので、１回だけで済み、作
業効率が向上する。

（３）従来は接続データの入力に高度な知識が要求さ
れ、熟練者でないと不可能であたが、本発明では自動作
成が行われるので極めて容易になる。

（４）従来は、３種類のデータ間に矛盾が発生していた
が、単線結線図データ入力と設備、装置、開閉器の属性
データ入力を同時に行うこととスケルトン画面の表示用
シンボルに設備、装置、開閉器の属性を持たせること、
データ格納領域確保／解放（インスタンスフレーム作成
／削除）をシステムが同期して行うこと、接続子データ
を自動作成することにより解決される。

（５）電圧階級データは接続子データを自動作成する際
に隣接設備を認識することができるので、全設備ではな
く母線設備のみ電圧階級を入力するだけでよくなる。

（６）開閉器の所属設備データは、接続子データを自動
作成する際にその中の開閉器を認識することができるの
で、開閉器の所属設備の入力は不要となる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第９図は本発明の一実施例を示し、第１図は処
理フロチャート、第２図〜第４図は各々スケルトン画面
の表示と内部データの関係を表す説明図、第５図および
第６図は接続子パターンを示す説明図、第７図はシステ
ムに内蔵されるパターンのデータを示す説明図、第８図
は第４図のデータを展開して得られたデータを示す説明
図、第９図は作成された接続子データを示す説明図、第
10図は従来のデータ入力方法を示す処理フロチャート、
第11図および第12図は設備、機器フレームの構造を示
し、第11図はクラスとサブクラスの関係を表す説明図、
第12図はスロットの持ちかたを表す説明図である。

フロントページの続き (72)発明者北村清之東京都品川区大崎２丁目１番17号株式会社明電舎内 (72)発明者高橋邦夫東京都品川区大崎２丁目１番17号株式会社明電舎内

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】エキスパートシステム構築支援ツールに、電力系統監視制御システムのスケルトンデータを格納す
るためのスケルトンフレームと、スケルトン画面の表示用シンボルによって決まる設備、
機器の属性データが格納される設備、機器フレームと、前記表示用のシンボルの選択時にデータ格納領域を確保
するとともに、前記シンボルの消去時にデータ格納領域
を解放するデータ格納領域確保解放機能と、接続線データ展開の指示があったときに、スケルトン画
面上に引かれた接続線のデータに基づいて接続状態を示
す接続子データを作成する接続子作成プロダクションル
ールと、データ入力マンマシンプログラムとを具備し、スケルトンの表示用シンボルを表示用シンボル一覧上で
選択すると同時に、シンボルが示す設備、機器の属性デ
ータを、前記データ格納領域確保解放機能によって確保
されるデータ格納領域へ格納し、前記選択したシンボルのスケルトン上の位置を指定して
その座標データをスケルトンフレームに格納し、前記位置指定されたシンボルに接続線を引いた後に接続
線のデータ展開を指示し、前記接続子作成プラダクショ
ンルールによって接続子データを作成することを特徴と
する電力系統監視制御システムのデータ入力方法。