JP2531407B2 - 送配電線事故診断方法 - Google Patents

送配電線事故診断方法

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JP2531407B2 JP3182723A JP18272391A JP2531407B2 JP 2531407 B2 JP2531407 B2 JP 2531407B2 JP 3182723 A JP3182723 A JP 3182723A JP 18272391 A JP18272391 A JP 18272391A JP 2531407 B2 JP2531407 B2 JP 2531407B2
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    • Y04S10/52Outage or fault management, e.g. fault detection or location

Landscapes

  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Locating Faults (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、送配電線事故診断方法
に関し、特にその機械学習方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、配電線事故発生時の事故検出なら
びに保護は、配電用変電所に取り付けられた地絡継電器
ならびに短絡継電器によって行われてきた。それに対
し、変電所のみならず、配電系統の各所にセンサを配置
し、その情報を計測し、その結果を光ファイバケーブル
を用いた情報伝送網を通じて一個所に収集し、事故診断
ならびに事故区間判定を行う方法が提案されている。
【0003】しかしながら、事故診断に関するアルゴリ
ズムは、従来、人間の経験に基づいて、人間によって作
成されていた。
【0004】また、アルゴリズムがはっきりしない悪構
造問題に対しては、エキスパートシステムによって事故
診断を行ってきた。
【0005】 例えば図10に示すのは従来の手続き形アルゴリズムのフローチャートである 。同図において、I0 :零相電流現在値 I0s:零相電流地絡しきい値 V0 :零相電圧現在値 V0s:零相電圧地絡しきい値 Ia :a相電流現在値 Ias:a相電流短絡しきい値 Ib :b相電流現在値 Ibs:b相電流短絡しきい値 Ic :c相電流現在値 Ics:c相電流短絡しきい値 であり、零相電流,電圧、各相電流の現在値とそれぞれのしきい値を比較するこ とにより、事故診断を行う。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アルゴ
リズムがはっきりしない場合に用いられるエキスパート
システムにおいても、知識は人間が獲得しなければなら
なかった。この場合、知識及び事故データ、例えば地
絡、短絡、断線、多重事故等のデータが増えるにしたが
って、アルゴリズムが変わる可能性がある。
【0007】また、光センサの利用により、旧来のCT
(電流変成器)、ZCT(零相電流変成器)、PT(計
器用変圧器)、ZPD(零相電圧検出器)等の装置に比
較して事故を短時間に検出することができるようになっ
たが、この場合も効率のよいアルゴリズムで短時間に事
故診断する必要がある。
【0008】さらに、従来、配電線の事故診断は、零相
電圧V0 ,零相電流I0 , 送電電流Iなどのセンサ情報
を使っていたが、さらに配電線各相の対地間電圧Va ,
b , Vc などの情報を使うことにより効率的なアルゴ
リズムを開発することが要請されている。
【0009】そこで本発明が解決すべき課題は、人間の
主観が入らない配電系統の事故診断を自動的かつ効率的
に作成することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するた
め、本発明の送配電線事故診断方法は、(a)正常送電
時および事故時の零相電流,零相電圧、送配電線各相電
流、各相電圧等の各特徴量T1 〜Tn 毎に測定データを
集計するまたは各特徴量T1 〜Tn 毎に計算するステッ
プと、(b)集計または計算されたデータを事故の種類
に対応するカテゴリーC1 〜Cm に区分けして各特徴量
毎の分布をとるステップと、(c)各測定種目毎または
各計算種目毎の分布に着目したあるカテゴリーCi と他
のあるカテゴリーCj との特徴量の分布の重なり状態か
らカテゴリーCj を識別可能な特徴量を選択するステッ
プと、(d)前記カテゴリーCi と他のすべてのカテゴ
リーとを識別可能な特徴量の組を求めるステップと、
(e)すべてのカテゴリーを互いに識別可能とするため
の特徴量の組を求めるステップと、(f)前記特徴量の
組の中から、識別木作成に最も効率的な特徴量の組を選
択するために、特徴量抽出時間、特徴量の分布の重なり
状態、カテゴリーCi の出現頻度に基づく評価関数によ
り評価を行い、最も効率的な特徴量の組を選択するステ
ップと、(g)前記において選択した特徴量の組の中
で、評価式が最大となる特徴量を親ノードとして配置
し、他のカテゴリーと識別できなかったカテゴリーを子
ノードとして配置し、その子ノードの組の間で前記
(c)〜(f)のステップの処理を行ってステップ
(f)で選択した特徴量の組の中で評価式が最大となる
特徴量を前記子ノードに対する親ノードとして配置し、
これらの処理を再識別ノードがなくなるまで行うステッ
プと、(h)識別木より事故診断のフローチャートを作
成するステップとを有し、このフローチャートに従って
事故診断を行うことを特徴とする。
【0011】
【作用】本発明では、図3に概略示すように、機能学習
による機械(コンピュータ)学習により、自動的にアル
ゴリズムを作成することができ、また特徴量に対して評
価関数を導入することにより効率的なアルゴリズムを作
成することができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明を実施例を参照しながら具体的
に説明する。
【0013】図1は本発明に係る事故診断方式を実施す
るためのブロック図である。同図において、1はZCT
で検出した零相電流I0 を波形整形する零相電流検出・
波形整形回路、2はZPDで検出した零相電圧V0 を波
形整形する零相電圧検出・波形整形回路、3はCTで検
出した配電線各相の電流Ia 〜Ic を波形整形する電流
検出・波形整形回路、4はPTで検出した配電線各相の
対地電圧Va 〜Vc を波形整形する電圧検出・波形整形
回路、5は入/出力インターフェース、6は演算処理を
行うCPU(中央処理装置)又はコンピュータである。
【0014】図2は光センサ(図示せず)を利用した場
合の図1に代わるブロック図である。同図において、1
1〜16は各相の電流センサ、電圧センサからの光信号
を電気信号に変換する光−電気変換部、17,18は入
/出力インターフェース、19は各相電流から零相電流
0 を演算する演算部、20は各相対地電圧から零相電
圧V0 を演算する演算部、21は演算処理を行うCPU
又はコンピュータである。
【0015】図1又は図2におけるCPU又はコンピュ
ータ6,21により、以下に述べるように事故診断アル
ゴリズムを作成する。
【0016】(A)第1実施例 1)まず、正常送電時および事故時の零相電流,零相電
圧、送配電線各相電流、各相電圧等の各特徴量毎に測定
データを計算し、計算されたデータを事故の種類に対応
するカテゴリーC1 〜Cm に区分けして各特徴量毎の分
布をとる。ある配電系統における測定データの計算例を
次表に示す。
【0017】
【表1】
【0018】2)識別木の作成方法 選択すべき事故及び正常値のカテゴリーを CN 正常 Cbc bc線2線短絡事故 Cca ca線2線短絡事故 Cab ab線2線短絡事故 Ca a線地絡事故 Cb b線地絡事故 Cc c線地絡事故 とする。
【0019】2−1)任意の二つのカテゴリーの識別に
必要な特徴量の選択 すべてのカテゴリーを識別するために必要な特徴量を見
つけるために、まず、任意のある一つのカテゴリーに注
目し、それを識別するのに必要な特徴量を求める。今、
注目しているカテゴリーをCi とし、Ci 以外の任意の
一つCj との特徴量分布図上での相対的な分布関係を考
える。特徴量Tk における分布図上でのCi から見たC
j の相対的な分布関係は、図4に示すように、次の三つ
の状態が考えられる。
【0020】State (i) Ci の分布とCj の分布は重
なっていない。
【0021】State (ii) Ci の分布はCj の分布とす
べて重なっている。
【0022】State (iii) Ci の分布はCj の分布と一
部重なっている。
【0023】これら三つの状態のうち、Ci とCj が完
全に識別可能な状態はState(i)のみである。つまり、任
意の特徴量Tk でCi とCj が識別可能であるために
は、その二つのカテゴリーの特徴量分布の状態がState
(i)であることが必要条件となる。そこで特徴量Tk がS
tate(i)であるか否かを示すために式(1)に示すよう
な係数aikを定義する。
【0024】 aik=1 Tk がState(i) 0 その他 (1) また、Tk を論理変数と考え、識別に用いる場合には
1、用いない場合には0の2値を考える。Ci とCj
識別可能とする特徴量はaikを用い論理和の形に表現す
ると次式のようになる。
【0025】 f(Ci ,Cj )=ai11 +・・・+aikK +・・・・ainn (2) つまり(2)式においてCi とCj はf(Ci
j )=1となる場合に識別可能となり、f(Ci ,C
j )の項の少なくとも一つの特徴量を用いればCi とC
j は識別できる。
【0026】カテゴリーCN と他のカテゴリーとを識別
するために必要な特徴量を選択した結果を次に示す。
【0027】 f(CN ,Cbc)=Ib +Ic +Vb +Vc (3) f(CN ,Cca)=Ia +Ic +Va +Vc (4) f(CN ,Cab)=Ia +Ib +Va +Vb (5) f(CN ,Ca )=V0 +I0 +Va +Vb +Vc (6) f(CN ,Cb )=V0 +I0 +Va +Vb +Vc (7) f(CN ,Cc )=V0 +I0 +Va +Vb +Vc (8) 2−2)注目カテゴリーの識別に必要な特徴量の選択こ
こでは、今注目しているカテゴリーCi と他のすべての
カテゴリーとを識別可能とする特徴量の組を求める。
【0028】Ci と他のカテゴリー中の任意の一つCj
とを識別可能とする特徴量は式(2)で求まっている。
従って、Ci と他のすべてのカテゴリーとを識別可能と
するためにはCi とそれ以外のそれぞれのカテゴリーに
対してf(Ci ,Cj )(j=1,・・・,m,i≠
j)の論理積を式(9)のように行う。
【0029】 f(Ci )=f(Ci ,C1 )・・f(Ci ,Cj )・・f(Ci ,Cm ) 但しi≠j (9) すなわち、このf(Ci )の演算結果における論理積
の形で与えられる特徴量の組は、それぞれ独立して、C
i と他のすべてのカテゴリーを識別可能とする特徴量の
組である。
【0030】以上の式により、CN を識別するために必
要な特徴量は次の(10)式のように式(3)〜(8)
の論理積で表すことができる。
【0031】 f(CN )=f(CN ,Cbc)f(CN ,Cca)f(CN ,Cab) f(CN ,Ca )f(CN ,Cb )f(CN ,Cc ) =Va b +Vb c +Vc a +Ia b +Ia c +Ib a +Ib c +Ic a +Ic b +V0 a b +V0 b c +V0 c a +I0 a b +I0 b c +I0 c a (10) 式(10)において、15の項のそれぞれの特徴量の
組によってCN は識別可能となる。
【0032】2−3)すべて識別可能な特徴量の選択式
(9)によって求まった各カテゴリーの識別に必要な特
徴量の組のうち、少なくとも1組ずつを取り出し、それ
らのすべてを含む特徴量の組を用いればすべてのカテゴ
リーが識別可能となる。つまり、すべてのカテゴリーを
識別可能とするために必要な特徴量の組は、各々のカテ
ゴリーに対してf(Ci )=1(i=1,・・・,m)
とならしめる特徴量を見つけることによって求まるか
ら、それらの論理積を式(11)のように行う。
【0033】 E=f(C1 )・・・f(Ci )・・・f(Cm ) (11) この演算結果は次のように表せる。
【0034】 E=A1 +・・・+Ax +・・・+Ap 但しAx =Ta b c ・・・ (12) 従って、A1,・・・, Ax , ・・・,Ap はすべての
カテゴリーを識別可能とするのに必要な特徴量の組であ
る。
【0035】以下同様に、f(Cbc),f(Cca),f
(Cab),f(Ca ),f(Cb ),f(Cc )を求め
るすべてのカテゴリーを識別可能とする特徴量の組は、 E=f(CN )f(Cbc)f(Cca)f(Cab)f(Ca ) f(Cb )f(Cc ) =Va b +Vb c +Vc a (13) となる。これを次のように置き換える。
【0036】 A1 =Va b ,A2 =Vb c ,A3 =Vc a (14) つまり、これらの3組は、それぞれ独立してすべてのカ
テゴリーを識別可能とする特徴量の組である。
【0037】カテゴリーを区別するための識別木を作成
するときに考慮すべき点として (1)誤識別しない。
【0038】(2)識別時間が短い。
【0039】ということが考えられる。式(14)で求
まった特徴量はすべてのカテゴリーを識別可能であるか
ら(1)は満たしている。そこで識別時間を短くするた
めに、特徴量の抽出時間、特徴量の分布の非重なり度合
いならびに出現頻度をパラメータとして識別木作成に最
も効果的な特徴量の組を選択する方法を以下に示す。
【0040】3)特徴量抽出時間tk 次に、各特徴量の抽出時間の相対値を設定する。これは
用いるセンサの種類や特性によって決まる値である。そ
の例を下表に示す。
【0041】
【表2】
【0042】上表において、V0 ,I0 はそれぞれ
a ,Vb ,Vc 及びIa ,Ib ,Ic から計算すると
仮定して、特徴量抽出時間を設定した。
【0043】4)非重なり度合いak (i) 特徴量分布において、他の分布と重なりが全くない領域
を多くもつ特徴量は識別のための貢献度が高くなる。そ
のような特徴量を多く含む特徴量の組を用いて識別木を
構成した方が上位のノードにおいて識別が完了する確率
が大きくなり識別時間の短縮につながる。そこで、各カ
テゴリーの特徴量分布について全く重なっていない領域
がそのカテゴリー全体の分布に対してどの程度占めるか
を示す非重なり度合いak (i) を次式で表す。これはT
k がCi の識別に対してどの程度の貢献があるかを示す
ものである。
【0044】ak (i) =lik/L(Ci ) ここでlik:TK の特徴量分布において、Ci の分布に
対して他の分布により重なりがない領域の範囲(図4参
照) L(Ci ):Ci の分布の範囲 前掲の表1の測定データに基づいて非重なり度合いak
(i) を算出すると表3のようになる。
【0045】
【表3】
【0046】5)出現頻度P1 次に、カテゴリー、すなわち事故の種類の出現頻度を求
める。
【0047】
【表4】
【0048】当然、出現頻度P1 は正常時≫地絡事故>
短絡事故である。したがって、本来ならばCN ≫Ca
b ,Cc であるが、表4のようにした。
【0049】6)評価値F(Tk ) 以上挙げた3つのパラメータtk ,ak (i), P1 を用
いて、各特徴量に対して次式に示すような評価関数を定
めた。
【0050】
【数1】
【0051】このF(Tk )が大きいTk ほど、出現頻
度の大きいカテゴリーに対して識別の可能性が大きく、
特徴量抽出時間が短い特徴量である。
【0052】前述の例の場合、評価値は次のようにな
る。
【0053】
【表5】
【0054】識別木作成に効果的な特徴量の組A
eff は、A1,A2 ,A3 のそれぞれの特徴量の評価値
F(Tk )の積G(Ax )が最大となる組である。そこ
で各組についてG(Ax )を求める。
【0055】 G(A1 )=F(Va )F(Vb )=0.0028 G(A2 )=F(Vb )F(Vc )=0.0028 G(A3 )=F(Vc )F(Va )=0.0028 (15) この場合はA1 ,A2 ,A3 が等価なのでG(A1
=G(A2 )=G(A3 )となる。したがってここでは
G(A1 )が最大と仮定をし、計算を進める。上記G
(Ax )の値が異なる場合は最大のG(Ax )をとる。
【0056】7)識別木の各ノードへの特徴量 識別木の各ノードへの配置は次のようにする。まず根ノ
ードに関してはAeff のうち評価値F(TK )が最も大
きい方を根ノードに考える。ここではF(Va )=F
(Vb )なのでVa とする。特徴量の重なりの状態によ
り、特徴量の分布に重なりのない領域、特徴量の分布に
重なる領域に分かれる。
【0057】特徴量がこれらの重なりのない領域の値に
なった場合には、根ノードで識別が完了する。重なりの
ある領域はカテゴリー間の識別が不可能であり、他の特
徴量で再度識別する。すなわち、前者は葉ノードCe
なり、後者は再識別ノードCc となる。Cc における集
合SC'は例えば図5に示した領域1に関しては、
{Cca,Cab,Ca }となる。
【0058】次に再識別ノードに配置する特徴量は次の
ように選択する。領域1を例にとればSC'の要素の2つ
ずつのカテゴリーをそれぞれ識別可能とする。特徴量は
次式のようになる。但し、f(Ci ,Cj)=f
(Cj ,Ci )である。
【0059】 f(Cca,Cab)=Ib +Ic +Vb +Vc f(Cab,Ca )=V0 +I0 +Ia +Ib +Vb +Vc f(Ca ,Cca)=V0 +I0 +Ia +Ic +Vb +Vc (16) SC'の全要素を識別可能とする特徴量は、これらの論
理積により次式のように求まる。
【0060】 f(Cca,Cab)f(Cab,Ca )f(Ca ,Cca) =V0 b +V0 c +I0 b +I0 c +Ia b +Ia c +Ib c +Vb +Vc (17) この結果のうちでAeff の部分集合となっている特徴
量はVb である。この場合、もしもAeff の部分集合と
なっている特徴量が1つでなく、2つ以上の組である場
合は、評価値F(Tk )が大きい方の特徴量を配置する
方が、このノードで識別できる可能性が高くなり、識別
時間が短縮できる。この場合は、1つしかないのでVb
を配置する。
【0061】以上の操作を再識別ノードがなくなるまで
繰り返して識別木を生成する。この結果を図6に示す。
【0062】図7は、以上の操作によって得られた識別
木に従って、配電線の事故診断を行う概念図を示してい
る。また、図8及び図9は前述した実施例において用い
た数値を使用して具体的に事故診断を行うフローチャー
トを示している。
【0063】以上、第1実施例について説明した。この
第1実施例は、最も効率的な識別木およびフローチャー
トの作成方法であるが、効率をある程度犠牲にしても同
様な事故診断が行なえる。その例を以下に示す。
【0064】(B)第2実施例 本実施例では、まず互いに識別可能とする特徴量の組を
求め、求めた組の中から任意に1組を選び、さらに選択
した特徴量の組をノードに配置する際にも、任意の特徴
量をノードに配置する。これは、第1実施例の場合に
は、効率的な特徴量の組を選択する点と、さらにその特
徴量の組をノードに配置する際にも効率的な特徴量から
配置するということが考慮されず、任意に選択、配置す
る点が相違する。
【0065】具体的に説明すると、(14)式を求める
プロセスまでは第1実施例と同じである。(14)式に
より、A1 ,A2 ,A3 は独立してすべてのカテゴリー
を識別可能とする特徴量の組である。その後、次の処理
を行う。
【0066】7’)識別木から各ノードへの特徴量 (14)式のA1 ,A2 ,A3 の任意の1組の特徴量の
組を選択する。ここではA1 を選択するものとする。A
1 の特徴量の組の中で任意の特徴量を根ノードに考え
る。ここではVa とする。特徴量の重なりの状態によ
り、特徴量の分布に重なりのない領域、特徴量の分布に
重なる領域に分かれる。
【0067】特徴量がこれらの重なりのない領域の値に
なった場合には、根ノードで識別が完了する。重なりの
ある領域はカテゴリー間の識別が不可能であり、他の特
徴量で再度識別する。すなわち、前者は葉ノードCe
なり、後者は再識別ノードCc となる。Cc における集
合SC'は例えば図5に示した領域1に関しては、
{Cca,Cab,Ca }となる。
【0068】次に再識別ノードに配置する特徴量は次の
ように選択する。領域1を例にとればSC'の要素の2つ
ずつのカテゴリーをそれぞれ識別可能とする。特徴量は
次式のようになる。但し、f(Ci ,Cj)=f
(Cj ,Ci )である。
【0069】 f(Cca,Cab)=Ib +Ic +Vb +Vc f(Cab,Ca )=V0 +I0 +Ia +Ib +Vb +Vc f(Ca ,Cca)=V0 +I0 +Ia +Ic +Vb +Vc (16) SC'の全要素を識別可能とする特徴量は、これらの論
理積により次式のように求まる。
【0070】 f(Cca,Cab)f(Cab,Ca )f(Ca ,Cca) =V0 b +V0 c +I0 b +I0 c +Ia b +Ia c +Ib c +Vb +Vc (17) この結果のうちでA1 の部分集合となっている特徴量
はVb である。この場合、もしもA1 の部分集合となっ
ている特徴量が1つでなく、2つ以上の組である場合
は、A1 の部分集合の中の任意の特徴量を配置する。こ
の場合は、1つしかないのでVb を配置する。
【0071】以上の操作を再識別ノードがなくなるまで
繰り返して識別木を生成する。この結果を図6に示す。
【0072】図7は、以上の操作によって得られた識別
木に従って、配電線の事故診断を行う概念図を示してい
る。また、図8及び図9は前述した実施例において用い
た数値を使用して具体的に事故診断を行うフローチャー
トを示している。
【0073】(C)第3実施例 本実施例では、まず互いに識別可能とする特徴量の組を
求め、求めた組の中で最も効率的な特徴量の組を求め、
さらにその特徴量の組をノードに配置する際は任意に特
徴量を選択してノードに配置するものである。したがっ
て、第1実施例とは、特徴量の組を選択するところまで
は効率を考慮して同じであるが、その特徴量の組をノー
ドに配置する場合において、任意に選択することとして
おり、その点効率が考慮されていない点が相違する。
【0074】具体的に述べれば、(15)式を求めるプ
ロセスまでは第1実施例と同じであり、(15)式によ
り識別木作成に効率的な特徴量の組Aeffが選択され
た。ここではG(A1 )が最大と仮定し、Aeff =Va
b とする。
【0075】7'') 識別木の各ノードへの特徴量 識別木の各ノードへの配置は次のようにする。まず根ノ
ードに関してはAeff のうち任意の特徴量を選択する。
ここではVa とする。特徴量の重なりの状態により、特
徴量の分布に重なりのない領域、特徴量の分布に重なる
領域に分かれる。
【0076】特徴量がこれらの重なりのない領域の値に
なった場合には、根ノードで識別が完了する。重なりの
ある領域はカテゴリー間の識別が不可能であり、他の特
徴量で再度識別する。すなわち、前者は葉ノードCe
なり、後者は再識別ノードCc となる。Cc における集
合SC'は例えば図5に示した領域1に関しては、
{Cca,Cab,Ca }となる。
【0077】次に再識別ノードに配置する特徴量は次の
ように選択する。領域1を例にとればSC'の要素の2つ
ずつのカテゴリーをそれぞれ識別可能とする。特徴量は
次式のようになる。但し、f(Ci ,Cj)=f
(Cj ,Ci )である。
【0078】 f(Cca,Cab)=Ib +Ic +Vb +Vc f(Cab,Ca )=V0 +I0 +Ia +Ib +Vb +Vc f(Ca ,Cca)=V0 +I0 +Ia +Ic +Vb +Vc (16) SC'の全要素を識別可能とする特徴量は、これらの論
理積により次式のように求まる。
【0079】 f(Cca,Cab)f(Cab,Ca )f(Ca ,Cca) =V0 b +V0 c +I0 b +I0 c +Ia b +Ia c +Ib c +Vb +Vc (17) この結果のうちでAeff の部分集合となっている特徴
量はVb である。この場合、もしもAeff の部分集合と
なっている特徴量が1つでなく、2つ以上の組である場
合は、任意の特徴量を配置する。この場合は、1つしか
ないのでVb を配置する。
【0080】以上の操作を再識別ノードがなくなるまで
繰り返して識別木を生成する。この結果を図6に示す。
【0081】図7は、以上の操作によって得られた識別
木に従って、配電線の事故診断を行う概念図を示してい
る。また、図8及び図9は前述した実施例において用い
た数値を使用して具体的に事故診断を行うフローチャー
トを示している。
【0082】(D)第4実施例 本実施例では、まず互いに識別可能とする特徴量の組を
求め、求めた組のすべての組のそれぞれの特徴量に対
し、評価関数に基づいて評価し、上記で求めた互いに識
別可能な特徴量の組の中で任意の組を選択し、その選択
した特徴量の組をノードに配置する際は、識別が効率的
になるように効率的な特徴量から優先して配置する。し
たがって本実施例では効率的な特徴量の組は選択されて
いないが、選択された特徴量の組をノードに配置する際
においては効率的な特徴量を優先して配置するようにし
ている。
【0083】具体的には、表5の評価値を求めるプロセ
スまでは第1実施例と同じである。A1 ,A2 ,A3
それぞれの特徴量の組の評価値F(Tk )は A1 はF(Va )=0.053 F(Vb )=0.053 A2 はF(Vb )=0.053 F(Vc )=0.053 A3 はF(Vc )=0.053 F(Va )=0.053 である。
【0084】7''')識別木の各ノードへの特徴量 識別木の各ノードへの配置は次のようにする。すなわ
ち、(14)式のA1 ,A2 ,A3 の任意の1組の特徴
量を選択する。ここではA1 を選択する。A1 の特徴量
の組の中で評価値F(Tk )が最も大きい方を根ノード
に考える。ここではF(Va )=F(Vb )なのでVa
とする。特徴量の重なりの状態により、特徴量の分布に
重なりのない領域、特徴量の分布に重なる領域に分かれ
る。
【0085】特徴量がこれらの重なりのない領域の値に
なった場合には、根ノードで識別が完了する。重なりの
ある領域はカテゴリー間の識別が不可能であり、他の特
徴量で再度識別する。すなわち、前者は葉ノードCe
なり、後者は再識別ノードCc となる。Cc における集
合SC'は例えば図5に示した領域1に関しては、
{Cca,Cab,Ca }となる。
【0086】次に再識別ノードに配置する特徴量は次の
ように選択する。領域1を例にとればSC'の要素の2つ
ずつのカテゴリーをそれぞれ識別可能とする。特徴量は
次式のようになる。但し、f(Ci ,Cj)=f
(Cj ,Ci )である。
【0087】 f(Cca,Cab)=Ib +Ic +Vb +Vc f(Cab,Ca )=V0 +I0 +Ia +Ib +Vb +Vc f(Ca ,Cca)=V0 +I0 +Ia +Ic +Vb +Vc (16) SC'の全要素を識別可能とする特徴量は、これらの論
理積により次式のように求まる。
【0088】 f(Cca,Cab)f(Cab,Ca )f(Ca ,Cca) =V0 b +V0 c +I0 b +I0 c +Ia b +Ia c +Ib c +Vb +Vc (17) この結果のうちでA1 の部分集合となっている特徴量
はVb である。この場合、もしもA1 の部分集合となっ
ている特徴量が1つでなく、2つ以上の組である場合
は、評価値F(Tk )が大きい方の特徴量を配置する方
が、このノードで識別できる可能性が高くなり、識別時
間が短縮できる。この場合は、1つしかないのでVb
配置する。
【0089】以上の操作を再識別ノードがなくなるまで
繰り返して識別木を生成する。この結果を図6に示す。
【0090】図7は、以上の操作によって得られた識別
木に従って、配電線の事故診断を行う概念図を示してい
る。また、図8及び図9は前述した実施例において用い
た数値を使用して具体的に事故診断を行うフローチャー
トを示している。
【0091】なお、以上の実施例においては、各特徴量
毎に測定データを計算する例を示したが、これを実際の
送配電線系統またはそのシュミレータを用いて実測、集
計して得ることもできる。
【0092】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば下
記の効果を奏する。
【0093】 データと事故原因が分かっていれば、
自動的に事故診断のアルゴリズムの作成が可能である。
人間の主観が入らないアルゴリズムの作成が可能で
ある。 効率のよいアルゴリズムの作成が可能であ
る。 従来は配電線事故においては零相電圧, 零相電
流, 電流などにより事故を検出していたが、本発明では
a ,Vb ,Vc の2つの相の値により2線短絡、1線
地絡の事故を検出することが可能となった。事故診断
のカテゴリーを各相ごとの2線短絡、1線地絡に分けて
設けており、また識別木及びフローチャートを各相につ
いて設けたことにより、事故を起こした相を同定するこ
とが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る事故診断方式を実施するための
ブロック図である。
【図2】 光センサを利用した場合の本発明実施例のブ
ロック図である。
【図3】 本発明におけるアルゴリズム作成の手順の概
念図である。
【図4】 特徴量の非重なり度合いの説明図である。
【図5】 本発明実施例における特徴量分布に重なりの
ある領域(斜線部)と重なりのない領域の説明図であ
る。
【図6】 本発明実施例によって生成された識別木の生
成結果の説明図である。
【図7】 本発明によるアルゴリズムを用いて事故診断
を行う処理の概念図である。
【図8】 本発明によるアルゴリズムを用いた事故診断
方法の処理のフローチャートの1である。
【図9】 同じくフローチャートの2である。
【図10】 従来の事故診断アルゴリズムの例を示すフ
ローチャートである。
【符号の説明】
1 零相電流検出・波形整形回路、2 零相電圧検出・
波形整形回路、3 電流検出・波形整形回路、4 電圧
検出・波形整形回路、5 入/出力インターフェース、
6 CPU又はコンピュータ、11〜16 光−電気変
換部、17,18入/出力インターフェース、19 I
0 演算部、20 V0 演算部、21 CPU又はコンピ
ュータ

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)正常送電時および事故時の零相電
    流,零相電圧、送配電線各相電流、各相電圧等の各特徴
    量T1 〜Tn 毎に測定データを集計するまたは各特徴量
    1 〜Tn 毎に計算するステップと、 (b)集計または計算されたデータを事故の種類に対応
    するカテゴリーC1〜Cm に区分けして各特徴量毎の分
    布をとるステップと、 (c)各測定種目毎または各計算種目毎の分布に着目し
    たあるカテゴリーCi と他のあるカテゴリーCj との特
    徴量の分布の重なり状態からカテゴリーCj を識別可能
    な特徴量を選択するステップと、 (d)前記カテゴリーCi と他のすべてのカテゴリーと
    を識別可能な特徴量の組を求めるステップと、 (e)すべてのカテゴリーを互いに識別可能とするため
    の特徴量の組を求めるステップと、 (f)前記特徴量の組の中から、識別木作成に最も効率
    的な特徴量の組を選択するために、特徴量抽出時間、特
    徴量の分布の重なり状態、カテゴリーCi の出現頻度に
    基づく評価関数により評価を行い、最も効率的な特徴量
    の組を選択するステップと、 (g)前記において選択した特徴量の組の中で、評価式
    が最大となる特徴量を親ノードとして配置し、他のカテ
    ゴリーと識別できなかったカテゴリーを子ノードとして
    配置し、その子ノードの組の間で前記(c)〜(f)の
    ステップの処理を行ってステップ(f)で選択した特徴
    量の組の中で評価式が最大となる特徴量を前記子ノード
    に対する親ノードとして配置し、これらの処理を再識別
    ノードがなくなるまで行うステップと、 (h)識別木より事故診断のフローチャートを作成する
    ステップとを有し、このフローチャートに従って事故診
    断を行うことを特徴とする送配電線事故診断方法。
  2. 【請求項2】(a)正常送電時および事故時の零相電
    流,零相電圧、送配電線各相電流、各相電圧等の各特徴
    量T1 〜Tn 毎に測定データを集計するまたは各特徴量
    1 〜Tn 毎に計算するステップと、 (b)集計または計算されたデータを事故の種類に対応
    するカテゴリーC1〜Cm に区分けして各特徴量毎の分
    布をとるステップと、 (c)各測定種目毎または各計算種目毎の分布に着目し
    たあるカテゴリーCi と他のあるカテゴリーCj との特
    徴量の分布の重なり状態からカテゴリーCj を識別可能
    な特徴量を選択するステップと、 (d)前記カテゴリーCi と他のすべてのカテゴリーと
    を識別可能な特徴量の組を求めるステップと、 (e)すべてのカテゴリーを互いに識別可能とするため
    の特徴量の組を求めるステップと、 (f)前記求めた特徴量の組の任意の1組の特徴量を選
    択し、その特徴量の組の任意の特徴量を親ノードとして
    配置し、他のカテゴリーと識別できなかったカテゴリー
    を子ノードとして配置し、その子ノードの組の間で前記
    (c)〜(e)のステップの処理を行って前記子ノード
    に対する親ノードとして配置し、これらの処理を再識別
    ノードがなくなるまで行うステップと、 (g)識別木より事故診断のフローチャートを作成する
    ステップとを有し、このフローチャートに従って事故診
    断を行うことを特徴とする送配電線事故診断方法。
  3. 【請求項3】(a)正常送電時および事故時の零相電
    流,零相電圧、送配電線各相電流、各相電圧等の各特徴
    量T1 〜Tn 毎に測定データを集計するまたは各特徴量
    1 〜Tn 毎に計算するステップと、 (b)集計または計算されたデータを事故の種類に対応
    するカテゴリーC1〜Cm に区分けして各特徴量毎の分
    布をとるステップと、 (c)各測定種目毎または各計算種目毎の分布に着目し
    たあるカテゴリーCi と他のあるカテゴリーCj との特
    徴量の分布の重なり状態からカテゴリーCj を識別可能
    な特徴量を選択するステップと、 (d)前記カテゴリーCi と他のすべてのカテゴリーと
    を識別可能な特徴量の組を求めるステップと、 (e)すべてのカテゴリーを互いに識別可能とするため
    の特徴量の組を求めるステップと、 (f)前記特徴量の組の中から、識別木作成に最も効率
    的な特徴量の組を選択するために、特徴量抽出時間、特
    徴量の分布の重なり状態、カテゴリーCi の出現頻度に
    基づく評価関数により評価を行い、最も効率的な特徴量
    の組を選択するステップと、 (g)前記において選択した特徴量の組の中の任意の特
    徴量を親ノードとして配置し、他のカテゴリーと識別で
    きなかったカテゴリーを子ノードとして配置し、その子
    ノードの組の間で前記(c)〜(f)のステップの処理
    を行い、ステップ(f)で選択した特徴量の組の中の任
    意の特徴量を前記子ノードに対する親ノードとして配置
    し、これらの処理を再識別ノードがなくなるまで行うス
    テップと、 (h)識別木より事故診断のフローチャートを作成する
    ステップとを有し、このフローチャートに従って事故診
    断を行うことを特徴とする送配電線事故診断方法。
  4. 【請求項4】(a)正常送電時および事故時の零相電
    流,零相電圧、送配電線各相電流、各相電圧等の各特徴
    量T1 〜Tn 毎に測定データを集計するまたは各特徴量
    1 〜Tn 毎に計算するステップと、 (b)集計または計算されたデータを事故の種類に対応
    するカテゴリーC1〜Cm に区分けして各特徴量毎の分
    布をとるステップと、 (c)各測定種目毎または各計算種目毎の分布に着目し
    たあるカテゴリーCi と他のあるカテゴリーCj との特
    徴量の分布の重なり状態からカテゴリーCj を識別可能
    な特徴量を選択するステップと、 (d)前記カテゴリーCi と他のすべてのカテゴリーと
    を識別可能な特徴量の組を求めるステップと、 (e)すべてのカテゴリーを互いに識別可能とするため
    の特徴量の組を求めるステップと、 (f)前記特徴量の組の全ての組を、特徴量抽出時間、
    特徴量の分布の重なり状態、カテゴリーCi の出現頻度
    に基づく評価関数により評価を行うステップと、 (g)ステップ(e)で求めた特徴量の組の中の任意の
    1組の特徴量を選択し、その組の中でステップ(f)に
    おける評価式が最大となる特徴量を親ノードとして配置
    し、他のカテゴリーと識別できなかったカテゴリーを子
    ノードとして配置し、その子ノードの組の間で前記
    (c)〜(f)のステップの処理を行い、ステップ
    (e)で求めた特徴量の組の中の任意の1組の特徴量を
    選択し、その組の中でステップ(f)における評価式が
    最大の特徴量を前記子ノードに対する親ノードとして配
    置し、これらの処理を再識別ノードがなくなるまで行う
    ステップと、 (h)識別木より事故診断のフローチャートを作成する
    ステップとを有し、このフローチャートに従って事故診
    断を行うことを特徴とする送配電線事故診断方法。
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