JP3785802B2 - 監視対象のグループ管理方法 - Google Patents
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- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、監視対象の状態変化で系統構成が変化する電力系統等の監視システムに係り、特に監視対象のグループ管理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
監視システムや監視制御システムにおいて、ある監視対象をグループ分けし、そのグループ単位で処理する場合がある。
【０００３】
例えば、配電自動化システムでは径間と電柱の開閉器で区切られた集まりを「区間」とよぶグループで管理しているが、この区間のインピーダンスを計算し、ある区間から区間までの電圧降下を評価するといった処理がある。
【０００４】
従来の手続き型プログラミングを搭載する監視対象システムでは、このグループの情報を配列データとインデックスによって管理している。したがって、グループの情報はインデックス値をたどって集めてくることになる。
【０００５】
しかし、毎回情報が必要になるたびにすべてを計算し直すのは時間的に不都合な場合があるため、計算した値をそのままグループの属性としてもたせることが多い。
【０００６】
このグループ管理方法を図６に示す。丸印で示す各構成要素は、その属性「１〜３」をもつ配列データで管理する。各構成要素をグループ分けしたグループは、グループに属する構成要素を特定するインデックス「１、２」の他に、グループに属する構成要素から計算したインピーダンス等の属性「１、２」をもつ配列データとして管理する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような配列データとインデックスによるグループの管理方法は、構成要素のメンテナンスによる変更の際に以下の点で問題となる。
【０００８】
（１）ある構成要素の情報の変更がどこまで影響を及ぼすのかを特定することが容易でない。
【０００９】
配電自動化システムの場合、ある設備が撤去されたときには、その設備そのものの撤去処理のほかにその設備が属する区間の属性が書き換わる。撤去される設備開閉器の場合には両端の区間が併合され、あらたに区間が新設される。元の２つの区間は削除されなければならない。さらに、配電線というような区間のグループを管理している場合その配電線への変更も考慮しなければならない。
【００１０】
（２）関連するデータの修正を行うオペレーションの数が大きくなり操作性が低下する。
【００１１】
現状では、すべての影響範囲をアルゴリズム的に解決することが困難であるため、運用上の注意によってカバーすることで対処する場合が多い。そのため、構成要素の変更とともにグループの変更の処理をするためのオペレーションが必要になっており、操作仕様が非常に複雑である。整合性を保つためのオペレーションの組み合わせは複雑である上に、わずかな間違いもデータの不整合を引き起こし致命的な結果を招くため、熟練のオペレータしか操作できないという状況が生ずる。
【００１２】
本発明の目的は、構成要素の変更に伴うグループ管理を確実、容易にする監視対象のグループ管理方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
（第 1 の発明）
本発明は、監視対象の構成要素は属性をもつオブジェクト指向表現とし、グループは監視対象の構成要素をすべて排他的に包含するオブジェクト指向表現とし、変更を受けた構成要素の所属するグループを再分類が必要なグループとして記憶しておく記憶領域をもち、再分類が必要なグループに属する構成要素のみをグループ分けし直し、属性データを再計算しておくようにしたもので、以下の方法を特徴とする。
【００１６】
監視対象の構成要素の集合を一般化したグループ分けをし、各グループにはグループ別に計算した属性データとグループに属する構成要素データを持たせるグループ管理方法であって、
前記構成要素及びグループをオブジェクト指向表現とし、
前記構成要素は、属性と、所属するグループオブジェクトへのリンク情報と、所属するグループを設定及び取得するメソッドとをもち、
前記グループは、構成要素のリンク情報と、前記構成要素の再分類が必要なグループを登録しておくグループリストと、構成要素が新設されたときにそれを格納するグループオブジェクトを作成し再分類が必要なグループとして登録する構成要素新設通知メソッドと、構成要素の属性が変化したときに再分類が必要なグループとして登録するグループ変更通知メソッドと、分類ルールによって再分類が必要なグループを順に再分類する再分類アルゴリズムと、再分類したグループの属性を計算する属性計算メソッドとをもち、
構成要素又はその属性が変更されたとき、前記構成要素新設通知メソッドとグループ変更通知メソッドにより再分類が必要なグループをリストアップし、前記再分類メソッドによって再分類が必要なグループのみを再分類し、前記再分類されたグループの属性を前記属性計算メソッドによって再計算することを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本実施形態による基本的なグループ管理方法は、構成要素の変更で影響を受ける範囲を特定する機構を作り、構成要素の変更に伴うデータの修正を行うアルゴリズムを確立し、構成要素とそれらの集合の一般化であるグループをモデル化し、さらにＣ＋＋言語によるオブジェクト指向表現で実現するものである。以下、グループのモデル化、Ｃ＋＋言語による実装方法及び実施形態を説明する。
【００１８】
（１）グループのモデル化
（１Ａ）構成要素の性質
構成要素は、グループに分けられ、何れか１つのグループに属する。つまり、構成要素はすべてどこかのグループに属しかつ２つのグループに属することはない。また、構成要素は、構成要素自身又はその属性が変化したときにグループの属性変化に影響を与え、逆に、構成要素自身又はその属性が変化しない限りそのグループの属性変化に影響を与えない。
【００１９】
（１Ｂ）グループ管理の方法
初期状態として、構成要素をグループに分ける分類ルールによってグループ分けしておく。例えば、図１の（ａ）に示すように、グループＧ１〜Ｇ３にグループ分けしておく。
【００２０】
この状態で、構成要素又はその属性の変更（構成要素の追加や併合）が発生したとき、構成要素又はその属性が変化したグループを再分類が必要なグループとして抽出する。例えば、図１の（ｂ）に示すように、グループＧ１に構成要素が追加され、グループＧ１とＧ２の構成要素同士の併合を表す属性変更があったとき、図１の（ｃ）に示すように、追加される構成要素を新設グループＧ４として作成し、再分類が必要なグループＧ１，Ｇ２，Ｇ４を再分類が必要なグループとして抽出する。このとき、グループＧ３は、構成要素の変更が影響する範囲外として再分類対象から除外される。
【００２１】
再分類が必要なグループについて、分類ルールに従って再度グループ分けし直し、再分類されたグループの属性を再計算する。例えば、図１の（ｄ）に示すように、グループＧ５は、再分類前のグループＧ１，Ｇ２，Ｇ４を再分類によって作成された新しいグループとし、このグループの属性を再計算する。このとき、グループＧ３は、グループの再分類が影響する範囲外として属性の再計算対象から除外される。
【００２２】
以上のように、グループ管理のモデル化には、変更のあったグループという形で構成要素の変更の影響範囲を特定することにより、構成要素の変更に伴うデータ変更の影響範囲が明確になってデータ不整合が起きにくくなる。また、グループの変更の処理をするためのオペレーションが確実、容易になる。
【００２３】
（２）Ｃ＋＋言語による実装方法
上記のモデル化によるグループ管理において、構成要素及びグループをオブジェクト指向表現とすることにより、構成要素又はその属性が変更されたときのグループ管理をオブジェクト単位で行う。
【００２４】
Ｃ＋＋言語による構成要素（class Element）とそれが所属するグループ(class Group)のオブジェクトの実装例を以下に示す。
【００２５】
【００２６】
（２Ｃ）構成要素とグループのクラス定義の詳細
リンクデータ「Element::m_Group」と「Group::m_Element」は、構成要素とそれが所属するグループの間には双方向リンクをはるためのものである。
【００２７】
構成要素のメソッド「Element::setGroup」と「Element::getGroup」は、それが属するグループを設定するメソッドと参照するメソッドである。
【００２８】
グループのリスト「Group::m_ChangedGroup」は、構成要素の再分類が必要なグループを登録しておくグループのリストを静的メンバとして用意するためのものである。
【００２９】
グループのリスト「Group::m_NewElement」は、新設された構成要素を格納しておくグループをデフォルトで設ける。このグループはいつも再分類が必要なグループとして登録されている。
【００３０】
グループのメソッド「Group::NoticeElementConstruct」は、構成要素が新設された場合、それをためておくグループを作り、再分類が必要なグループとしてそれを登録するためのものである。
【００３１】
グループのメソッド「Group::NoticeGroupChange」は、構成要素の属性が変化した場合、再分類が必要なグループとしてそれを登録するためのものである。
【００３２】
グループのメソッド「Group::Separate」は、分類ルールによって「再分類が必要なグループ」を順に再分類するアルゴリズムである。
【００３３】
グループのメソッド「Group::Calculate」は、再分類したグループの属性を計算するためのものである。
【００３４】
（２Ｄ）グループの管理方法
上記の構成要素オブジェクト及びグループオブジェクトを使用したグループ管理は、図２に示すようになる。
【００３５】
構成要素グループＧ１〜Ｇ３が分類ルールによって分類された状態では、構成要素オブジェクトのリンクデータＣＤ１とグループオブジェクトのリンクデータＧＤ３とによって互いにリンクが張られている。
【００３６】
この状態で、構成要素の属性ＣＤ２が変更されたとき、グループオブジェクトのグループ変更通知メソッドＧＭ２により再分類が必要なグループをリストアップし、再分類メソッドＧＭ３によって再分類が必要なグループのみを再分類し、グループデータＧＤ１として登録する。この再分類に際して、構成要素のグループ取得メソッドＣＭ２によりそのリンクデータＣＤ１を取得し、再分類で変更されたグループデータをグループ設定メソッドＣＭ１で設定する。
【００３７】
最後に、グループオブジェクトでは再分類されたグループの属性を属性計算メソッドＧＭ４によって再計算しておく。
【００３８】
また、構成要素の追加がなされたとき、構成要素新設通知メソッドＧＭ１により構成要素グループＧ４を新設してグループデータＧＤ２に登録し、グループ変更通知メソッドＧＭ２により新設グループＧ４も含めて再分類が必要なグループデータを登録し、再分類と属性計算を行う。
【００３９】
（実施形態１）
図３は、本発明のグループ管理方法を配電自動化システムの区間管理に適用した場合である。
【００４０】
配電自動化システムにおいては、電柱と径間のネットワーク状に広がった電気線網を開閉器で区切り、区間と呼ぶ単位を構成する。配電自動化システムの設備データメンテナンスでは電柱新設／撤去、径間新設／撤去、開閉器新設／撤去（これは電柱と径間の属性変更で表現する。）によって区間の分類が変わりその様々な属性の変更をうける。この区間の属性を管理するためにグループオブジェクトによる管理方法を適用する。
【００４１】
この管理の前提として、グループを形成する構成要素オブジェクトを電柱とし、構成要素グループを配電区間とする。また、電柱は径間によって結ばれており、径間には開閉器をのせることができる。
【００４２】
分類ルールは、開閉器ののっていない径間で結ばれる電柱は同一区間とし、開閉器ののる径間をまたがずに辿れない２つの電柱は異なる区間に属するとして分類する。
【００４３】
グループオブジェクトを利用したメンテナンス件名の実行を以下のように行う。
【００４４】
（１）設備のデータメンテナンスを実行していくに伴い、電柱が新設されたら構成要素新設通知メソッドＧＭ１を呼び出し、電柱の撤去、径間と開閉器の新設／撤去とともにグループ変更通知メソッドＧＭ２を適宜呼び出していく。
【００４５】
（２）メンテナンスの件名が一通り終了したら再分類メソッドＧＭ３を呼び出し再分類する。
【００４６】
（３）区間は総負荷、総亘長などの属性をもちどの属性も構成要素の属性から計算可能であるため、属性計算メソッドＧＭ４により計算する。
【００４７】
こうして電柱、径間、開閉器の設備データメンテナンスに伴い、自動的に区間の再分類と属性変更が実現する。
【００４８】
実際に、このオブジェクトを導入した配電自動化システムのデータメンテナンス機能においては、電柱、径間の総数が１０万本を超えるという構成要素数での妥当性のあるメンテナンス件名に対して正確な区間計算を感覚的なタイムラグなしに完了することができた。
【００４９】
（実施形態２）
図４は、本発明のグループ管理方法を配電自動化システムの配電線管理に適用した場合である。
【００５０】
配電自動化システムにおいては、電柱と径間の集まりである区間がネットワーク状に広がるが、ある変電所のある遮断器からの電力供給範囲を配電線と呼び管理する。その境界は常開開閉器（あるいは連携点開閉器）と呼ばれる開閉器によって区切られている。
【００５１】
配電線は開閉器でつながった区間の集合と捉えられ、その境界は常開開閉器である。配電自動化システムの設備データメンテナンスでは区間の変更、開閉器新設／撤去／属性変更によって配電線の分類が変わりその様々な属性の変更をうける。この配電線の属性を管理するためにグループオブジェクトによる管理方法を適用する。
【００５２】
この管理の前提として、グループを形成する構成要素オブジェクトを区間とし、構成要素グループを配電線とする。また、区間は開閉器によって結ばれており、開閉器の属性として常開開閉器／非常開開閉器の区分がある。
【００５３】
分類ルールは、常開開閉器でない開閉器で結ばれる区間は同一配電線とし、常開開閉器をまたがずに辿れない２つの区間は異なる配電線に属するとして分類する。
【００５４】
グループオブジェクトを利用したメンテナンス件名の実行を以下のように行う。
【００５５】
（１）設備のデータメンテナンスを実行していくに伴い、電柱径間の新設／撤去、開閉器の新設／撤去／属性変更などにより区間が増設されたら構成要素新設通知メソッドＧＭ１を呼び出し、区間の属性変更、開閉器の新設／撤去／属性変更とともにグループ変更通知メソッドＧＭ２を適宜呼び出していく。
【００５６】
（２）メンテナンスの件名が一通り終了したら再分類メソッドＧＭ３を呼び出し配電線の再分類をする。
【００５７】
（３）配電線は総負荷、総亘長などの属性をもちどの属性も構成要素の属性から計算可能であるため、属性計算メソッドＧＭ４により計算する。
【００５８】
このようにグループオブジェクトを区間、配電線のように幾重にも重ねあわせることができる。
【００５９】
こうして電柱、径間、開閉器の設備データメンテナンスに伴い、自動的に区間の再分類と属性変更および配電線の再分類と属性変更が実現する。
【００６０】
実際に、このオブジェクトを導入した配電自動化システムのデータメンテナンス機能においては電柱、径間、開閉器の総数が１０万個を超えるという構成要素数での妥当性のあるメンテナンス件名に対して正確な区間計算、配電線を感覚的なタイムラグなしに完了することができた。
【００６１】
さらに、区間、配電線には電気的なループがないこと、配電線は唯一の遮断器に必ず接続していること、などの接続関係の大局的な条件があるのが普通である。これらの条件のチェックは上のようなオブジェクト構成にしておくと、区間の属性計算と配電線の属性計算の中にチェックする処理を埋め込むことができる。
【００６２】
上記の配電自動化システムのデータメンテナンス機能においてこのような系統のチェック機能を実装した。この機能は処理時間が短い上に従来よりはるかに正確で詳細な系統のチェックを行うことができた。
【００６３】
（実施形態３）
図５は、本発明のグループ管理方法を変電所監視制御システムの接続子管理に適用した場合である。
【００６４】
変電所監視制御システムにおいては、変電所内の設備（変圧器、母線、遮断器など）の状態把握を行う。この変電所内設備の設備データメンテナンスでは変圧器のみを単独で新設することはありえず、必ずそれをつなぐ電気線の間に幾つかの開閉器やその他の設備を併設する。このように複数の設備をまとめて新設する際に全くランダムに増設するのではなくある程度パターンに沿って行う。現状では接続子表という接続する電気線の分岐関係と設備数を幾つかのパターンにまとめたものを用いて無秩序な作業にガイドラインを与えている。また接続子は設備のまとまった単位を表すのにも用いることができる。この接続子は変電所のデータとして管理されている。
【００６５】
しかし、現在の設備データメンテナンスでは接続子の新設のオペレーションと設備の新設のオペレーションを独立に行っているため、両者の間の整合性を保つための作業が非常に煩雑なものとなっている。
【００６６】
これらの接続子を自動認識し、さらに既存のパターンにあっているか等のチェックを行うため、接続子の管理にグループオブジェクトを利用する。
【００６７】
この管理の前提として、構成要素オブジェクトを設備とし、構成要素グループを接続子とする。
【００６８】
一つの接続子オブジェクトは端点とあらかじめ定められた設備によって区切られた電気線で結ばれた設備の集合体である。また、端点として定められた設備かどうかは設備の属性で区別する。
【００６９】
分類ルールは、電気線で結ばれる２つの設備は同一の接続子に属するとし、端点となる設備をまたがずには辿れない２つの設備は異なる接続子に属するとして分類する。
【００７０】
グループオブジェクトを利用したメンテナンス件名の実行を以下のように行う。
【００７１】
（１）設備のデータメンテナンスを実行していくに伴い、設備新設により設備が新設されたら、構成要素新設メソッドＧＭ１を呼び出し、設備の撤去／属性変更とともに既存の接続子内の配置が変わったらグループ変更通知メソッドＧＭ２を適宜呼び出していく。
【００７２】
（２）メンテナンスの件名が一通り終了したら再分類メソッドＧＭ３を呼び出し接続子の再分類をする。
【００７３】
（３）接続子は分岐関係や設備数によってパターンが異なるため、属性計算メソッドＧＭ４でそれらを計算する。また既存のパターンに合うかどうかもここでチェックする。
【００７４】
このように設備データメンテナンスに伴い、接続子が自動的に認識され既存のパターンに分類される。また、必要なオペレーションは設備のメンテナンスに関する入力だけであるため現状と比べてはるかに操作性が向上する。
【００７５】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、監視対象の構成要素は属性をもつオブジェクト指向表現とし、グループは監視対象の構成要素をすべて排他的に包含するオブジェクト指向表現とし、変更を受けた構成要素の所属するグループを再分類が必要なグループとして記憶しておく記憶領域をもち、再分類が必要なグループに属する構成要素のみをグループ分けし直し、属性データを再計算しておくようにしたため、以下の効果がある。
【００７６】
（１）構成要素の変更に伴うデータ変更の影響範囲が明確になる。このため、データ不整合が生じにくいし、管理のためのオペレーションが容易になる。
【００７７】
（２）基本データとしては構成要素のデータをとる、ということでデータの優先順位が一元化できる。データの不整合が生じた場合、オブジェクト指向表現では、構成要素の属性からグループオブジェクト属性を再計算することによりデータの修復が容易である。
【００７８】
（３）オブジェクト指向表現ではグループ管理に関するコードがグループオブジェクト内で閉じている。データ計算のアルゴリズムに障害があることがわかった場合、グループオブジェクトのプログラムのみ検証すればよい。
【００７９】
（４）グループ再構成には変更分のみ処理すればよい。構成要素のデータ量が増大してもグループ再構成にかかる時間が短縮される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるグループ管理の基本的態様図。
【図２】本発明によるオブジェクトによるグループ管理の態様図。
【図３】本発明の実施形態を示す配電自動化システムの区間管理例。
【図４】本発明の実施形態を示す配電自動化システムの配電線管理例。
【図５】本発明の実施形態を示す変電所監視制御システムの接続子管理例。
【図６】従来のグループ管理方法。
【符号の説明】
Ｇ１〜Ｇ５…グループ
ＣＭ１…グループ設定メソッド
ＣＭ２…グループ取得メソッド
ＧＭ１…構成要素新設通知メソッド
ＧＭ２…グループ変更通知メソッド
ＧＭ３…再分類メソッド
ＧＭ４…属性計算メソッド
【発明の属する技術分野】
本発明は、監視対象の状態変化で系統構成が変化する電力系統等の監視システムに係り、特に監視対象のグループ管理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
監視システムや監視制御システムにおいて、ある監視対象をグループ分けし、そのグループ単位で処理する場合がある。
【０００３】
例えば、配電自動化システムでは径間と電柱の開閉器で区切られた集まりを「区間」とよぶグループで管理しているが、この区間のインピーダンスを計算し、ある区間から区間までの電圧降下を評価するといった処理がある。
【０００４】
従来の手続き型プログラミングを搭載する監視対象システムでは、このグループの情報を配列データとインデックスによって管理している。したがって、グループの情報はインデックス値をたどって集めてくることになる。
【０００５】
しかし、毎回情報が必要になるたびにすべてを計算し直すのは時間的に不都合な場合があるため、計算した値をそのままグループの属性としてもたせることが多い。
【０００６】
このグループ管理方法を図６に示す。丸印で示す各構成要素は、その属性「１〜３」をもつ配列データで管理する。各構成要素をグループ分けしたグループは、グループに属する構成要素を特定するインデックス「１、２」の他に、グループに属する構成要素から計算したインピーダンス等の属性「１、２」をもつ配列データとして管理する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような配列データとインデックスによるグループの管理方法は、構成要素のメンテナンスによる変更の際に以下の点で問題となる。
【０００８】
（１）ある構成要素の情報の変更がどこまで影響を及ぼすのかを特定することが容易でない。
【０００９】
配電自動化システムの場合、ある設備が撤去されたときには、その設備そのものの撤去処理のほかにその設備が属する区間の属性が書き換わる。撤去される設備開閉器の場合には両端の区間が併合され、あらたに区間が新設される。元の２つの区間は削除されなければならない。さらに、配電線というような区間のグループを管理している場合その配電線への変更も考慮しなければならない。
【００１０】
（２）関連するデータの修正を行うオペレーションの数が大きくなり操作性が低下する。
【００１１】
現状では、すべての影響範囲をアルゴリズム的に解決することが困難であるため、運用上の注意によってカバーすることで対処する場合が多い。そのため、構成要素の変更とともにグループの変更の処理をするためのオペレーションが必要になっており、操作仕様が非常に複雑である。整合性を保つためのオペレーションの組み合わせは複雑である上に、わずかな間違いもデータの不整合を引き起こし致命的な結果を招くため、熟練のオペレータしか操作できないという状況が生ずる。
【００１２】
本発明の目的は、構成要素の変更に伴うグループ管理を確実、容易にする監視対象のグループ管理方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
（第 1 の発明）
本発明は、監視対象の構成要素は属性をもつオブジェクト指向表現とし、グループは監視対象の構成要素をすべて排他的に包含するオブジェクト指向表現とし、変更を受けた構成要素の所属するグループを再分類が必要なグループとして記憶しておく記憶領域をもち、再分類が必要なグループに属する構成要素のみをグループ分けし直し、属性データを再計算しておくようにしたもので、以下の方法を特徴とする。
【００１６】
監視対象の構成要素の集合を一般化したグループ分けをし、各グループにはグループ別に計算した属性データとグループに属する構成要素データを持たせるグループ管理方法であって、
前記構成要素及びグループをオブジェクト指向表現とし、
前記構成要素は、属性と、所属するグループオブジェクトへのリンク情報と、所属するグループを設定及び取得するメソッドとをもち、
前記グループは、構成要素のリンク情報と、前記構成要素の再分類が必要なグループを登録しておくグループリストと、構成要素が新設されたときにそれを格納するグループオブジェクトを作成し再分類が必要なグループとして登録する構成要素新設通知メソッドと、構成要素の属性が変化したときに再分類が必要なグループとして登録するグループ変更通知メソッドと、分類ルールによって再分類が必要なグループを順に再分類する再分類アルゴリズムと、再分類したグループの属性を計算する属性計算メソッドとをもち、
構成要素又はその属性が変更されたとき、前記構成要素新設通知メソッドとグループ変更通知メソッドにより再分類が必要なグループをリストアップし、前記再分類メソッドによって再分類が必要なグループのみを再分類し、前記再分類されたグループの属性を前記属性計算メソッドによって再計算することを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本実施形態による基本的なグループ管理方法は、構成要素の変更で影響を受ける範囲を特定する機構を作り、構成要素の変更に伴うデータの修正を行うアルゴリズムを確立し、構成要素とそれらの集合の一般化であるグループをモデル化し、さらにＣ＋＋言語によるオブジェクト指向表現で実現するものである。以下、グループのモデル化、Ｃ＋＋言語による実装方法及び実施形態を説明する。
【００１８】
（１）グループのモデル化
（１Ａ）構成要素の性質
構成要素は、グループに分けられ、何れか１つのグループに属する。つまり、構成要素はすべてどこかのグループに属しかつ２つのグループに属することはない。また、構成要素は、構成要素自身又はその属性が変化したときにグループの属性変化に影響を与え、逆に、構成要素自身又はその属性が変化しない限りそのグループの属性変化に影響を与えない。
【００１９】
（１Ｂ）グループ管理の方法
初期状態として、構成要素をグループに分ける分類ルールによってグループ分けしておく。例えば、図１の（ａ）に示すように、グループＧ１〜Ｇ３にグループ分けしておく。
【００２０】
この状態で、構成要素又はその属性の変更（構成要素の追加や併合）が発生したとき、構成要素又はその属性が変化したグループを再分類が必要なグループとして抽出する。例えば、図１の（ｂ）に示すように、グループＧ１に構成要素が追加され、グループＧ１とＧ２の構成要素同士の併合を表す属性変更があったとき、図１の（ｃ）に示すように、追加される構成要素を新設グループＧ４として作成し、再分類が必要なグループＧ１，Ｇ２，Ｇ４を再分類が必要なグループとして抽出する。このとき、グループＧ３は、構成要素の変更が影響する範囲外として再分類対象から除外される。
【００２１】
再分類が必要なグループについて、分類ルールに従って再度グループ分けし直し、再分類されたグループの属性を再計算する。例えば、図１の（ｄ）に示すように、グループＧ５は、再分類前のグループＧ１，Ｇ２，Ｇ４を再分類によって作成された新しいグループとし、このグループの属性を再計算する。このとき、グループＧ３は、グループの再分類が影響する範囲外として属性の再計算対象から除外される。
【００２２】
以上のように、グループ管理のモデル化には、変更のあったグループという形で構成要素の変更の影響範囲を特定することにより、構成要素の変更に伴うデータ変更の影響範囲が明確になってデータ不整合が起きにくくなる。また、グループの変更の処理をするためのオペレーションが確実、容易になる。
【００２３】
（２）Ｃ＋＋言語による実装方法
上記のモデル化によるグループ管理において、構成要素及びグループをオブジェクト指向表現とすることにより、構成要素又はその属性が変更されたときのグループ管理をオブジェクト単位で行う。
【００２４】
Ｃ＋＋言語による構成要素（class Element）とそれが所属するグループ(class Group)のオブジェクトの実装例を以下に示す。
【００２５】
（２Ｃ）構成要素とグループのクラス定義の詳細
リンクデータ「Element::m_Group」と「Group::m_Element」は、構成要素とそれが所属するグループの間には双方向リンクをはるためのものである。
【００２７】
構成要素のメソッド「Element::setGroup」と「Element::getGroup」は、それが属するグループを設定するメソッドと参照するメソッドである。
【００２８】
グループのリスト「Group::m_ChangedGroup」は、構成要素の再分類が必要なグループを登録しておくグループのリストを静的メンバとして用意するためのものである。
【００２９】
グループのリスト「Group::m_NewElement」は、新設された構成要素を格納しておくグループをデフォルトで設ける。このグループはいつも再分類が必要なグループとして登録されている。
【００３０】
グループのメソッド「Group::NoticeElementConstruct」は、構成要素が新設された場合、それをためておくグループを作り、再分類が必要なグループとしてそれを登録するためのものである。
【００３１】
グループのメソッド「Group::NoticeGroupChange」は、構成要素の属性が変化した場合、再分類が必要なグループとしてそれを登録するためのものである。
【００３２】
グループのメソッド「Group::Separate」は、分類ルールによって「再分類が必要なグループ」を順に再分類するアルゴリズムである。
【００３３】
グループのメソッド「Group::Calculate」は、再分類したグループの属性を計算するためのものである。
【００３４】
（２Ｄ）グループの管理方法
上記の構成要素オブジェクト及びグループオブジェクトを使用したグループ管理は、図２に示すようになる。
【００３５】
構成要素グループＧ１〜Ｇ３が分類ルールによって分類された状態では、構成要素オブジェクトのリンクデータＣＤ１とグループオブジェクトのリンクデータＧＤ３とによって互いにリンクが張られている。
【００３６】
この状態で、構成要素の属性ＣＤ２が変更されたとき、グループオブジェクトのグループ変更通知メソッドＧＭ２により再分類が必要なグループをリストアップし、再分類メソッドＧＭ３によって再分類が必要なグループのみを再分類し、グループデータＧＤ１として登録する。この再分類に際して、構成要素のグループ取得メソッドＣＭ２によりそのリンクデータＣＤ１を取得し、再分類で変更されたグループデータをグループ設定メソッドＣＭ１で設定する。
【００３７】
最後に、グループオブジェクトでは再分類されたグループの属性を属性計算メソッドＧＭ４によって再計算しておく。
【００３８】
また、構成要素の追加がなされたとき、構成要素新設通知メソッドＧＭ１により構成要素グループＧ４を新設してグループデータＧＤ２に登録し、グループ変更通知メソッドＧＭ２により新設グループＧ４も含めて再分類が必要なグループデータを登録し、再分類と属性計算を行う。
【００３９】
（実施形態１）
図３は、本発明のグループ管理方法を配電自動化システムの区間管理に適用した場合である。
【００４０】
配電自動化システムにおいては、電柱と径間のネットワーク状に広がった電気線網を開閉器で区切り、区間と呼ぶ単位を構成する。配電自動化システムの設備データメンテナンスでは電柱新設／撤去、径間新設／撤去、開閉器新設／撤去（これは電柱と径間の属性変更で表現する。）によって区間の分類が変わりその様々な属性の変更をうける。この区間の属性を管理するためにグループオブジェクトによる管理方法を適用する。
【００４１】
この管理の前提として、グループを形成する構成要素オブジェクトを電柱とし、構成要素グループを配電区間とする。また、電柱は径間によって結ばれており、径間には開閉器をのせることができる。
【００４２】
分類ルールは、開閉器ののっていない径間で結ばれる電柱は同一区間とし、開閉器ののる径間をまたがずに辿れない２つの電柱は異なる区間に属するとして分類する。
【００４３】
グループオブジェクトを利用したメンテナンス件名の実行を以下のように行う。
【００４４】
（１）設備のデータメンテナンスを実行していくに伴い、電柱が新設されたら構成要素新設通知メソッドＧＭ１を呼び出し、電柱の撤去、径間と開閉器の新設／撤去とともにグループ変更通知メソッドＧＭ２を適宜呼び出していく。
【００４５】
（２）メンテナンスの件名が一通り終了したら再分類メソッドＧＭ３を呼び出し再分類する。
【００４６】
（３）区間は総負荷、総亘長などの属性をもちどの属性も構成要素の属性から計算可能であるため、属性計算メソッドＧＭ４により計算する。
【００４７】
こうして電柱、径間、開閉器の設備データメンテナンスに伴い、自動的に区間の再分類と属性変更が実現する。
【００４８】
実際に、このオブジェクトを導入した配電自動化システムのデータメンテナンス機能においては、電柱、径間の総数が１０万本を超えるという構成要素数での妥当性のあるメンテナンス件名に対して正確な区間計算を感覚的なタイムラグなしに完了することができた。
【００４９】
（実施形態２）
図４は、本発明のグループ管理方法を配電自動化システムの配電線管理に適用した場合である。
【００５０】
配電自動化システムにおいては、電柱と径間の集まりである区間がネットワーク状に広がるが、ある変電所のある遮断器からの電力供給範囲を配電線と呼び管理する。その境界は常開開閉器（あるいは連携点開閉器）と呼ばれる開閉器によって区切られている。
【００５１】
配電線は開閉器でつながった区間の集合と捉えられ、その境界は常開開閉器である。配電自動化システムの設備データメンテナンスでは区間の変更、開閉器新設／撤去／属性変更によって配電線の分類が変わりその様々な属性の変更をうける。この配電線の属性を管理するためにグループオブジェクトによる管理方法を適用する。
【００５２】
この管理の前提として、グループを形成する構成要素オブジェクトを区間とし、構成要素グループを配電線とする。また、区間は開閉器によって結ばれており、開閉器の属性として常開開閉器／非常開開閉器の区分がある。
【００５３】
分類ルールは、常開開閉器でない開閉器で結ばれる区間は同一配電線とし、常開開閉器をまたがずに辿れない２つの区間は異なる配電線に属するとして分類する。
【００５４】
グループオブジェクトを利用したメンテナンス件名の実行を以下のように行う。
【００５５】
（１）設備のデータメンテナンスを実行していくに伴い、電柱径間の新設／撤去、開閉器の新設／撤去／属性変更などにより区間が増設されたら構成要素新設通知メソッドＧＭ１を呼び出し、区間の属性変更、開閉器の新設／撤去／属性変更とともにグループ変更通知メソッドＧＭ２を適宜呼び出していく。
【００５６】
（２）メンテナンスの件名が一通り終了したら再分類メソッドＧＭ３を呼び出し配電線の再分類をする。
【００５７】
（３）配電線は総負荷、総亘長などの属性をもちどの属性も構成要素の属性から計算可能であるため、属性計算メソッドＧＭ４により計算する。
【００５８】
このようにグループオブジェクトを区間、配電線のように幾重にも重ねあわせることができる。
【００５９】
こうして電柱、径間、開閉器の設備データメンテナンスに伴い、自動的に区間の再分類と属性変更および配電線の再分類と属性変更が実現する。
【００６０】
実際に、このオブジェクトを導入した配電自動化システムのデータメンテナンス機能においては電柱、径間、開閉器の総数が１０万個を超えるという構成要素数での妥当性のあるメンテナンス件名に対して正確な区間計算、配電線を感覚的なタイムラグなしに完了することができた。
【００６１】
さらに、区間、配電線には電気的なループがないこと、配電線は唯一の遮断器に必ず接続していること、などの接続関係の大局的な条件があるのが普通である。これらの条件のチェックは上のようなオブジェクト構成にしておくと、区間の属性計算と配電線の属性計算の中にチェックする処理を埋め込むことができる。
【００６２】
上記の配電自動化システムのデータメンテナンス機能においてこのような系統のチェック機能を実装した。この機能は処理時間が短い上に従来よりはるかに正確で詳細な系統のチェックを行うことができた。
【００６３】
（実施形態３）
図５は、本発明のグループ管理方法を変電所監視制御システムの接続子管理に適用した場合である。
【００６４】
変電所監視制御システムにおいては、変電所内の設備（変圧器、母線、遮断器など）の状態把握を行う。この変電所内設備の設備データメンテナンスでは変圧器のみを単独で新設することはありえず、必ずそれをつなぐ電気線の間に幾つかの開閉器やその他の設備を併設する。このように複数の設備をまとめて新設する際に全くランダムに増設するのではなくある程度パターンに沿って行う。現状では接続子表という接続する電気線の分岐関係と設備数を幾つかのパターンにまとめたものを用いて無秩序な作業にガイドラインを与えている。また接続子は設備のまとまった単位を表すのにも用いることができる。この接続子は変電所のデータとして管理されている。
【００６５】
しかし、現在の設備データメンテナンスでは接続子の新設のオペレーションと設備の新設のオペレーションを独立に行っているため、両者の間の整合性を保つための作業が非常に煩雑なものとなっている。
【００６６】
これらの接続子を自動認識し、さらに既存のパターンにあっているか等のチェックを行うため、接続子の管理にグループオブジェクトを利用する。
【００６７】
この管理の前提として、構成要素オブジェクトを設備とし、構成要素グループを接続子とする。
【００６８】
一つの接続子オブジェクトは端点とあらかじめ定められた設備によって区切られた電気線で結ばれた設備の集合体である。また、端点として定められた設備かどうかは設備の属性で区別する。
【００６９】
分類ルールは、電気線で結ばれる２つの設備は同一の接続子に属するとし、端点となる設備をまたがずには辿れない２つの設備は異なる接続子に属するとして分類する。
【００７０】
グループオブジェクトを利用したメンテナンス件名の実行を以下のように行う。
【００７１】
（１）設備のデータメンテナンスを実行していくに伴い、設備新設により設備が新設されたら、構成要素新設メソッドＧＭ１を呼び出し、設備の撤去／属性変更とともに既存の接続子内の配置が変わったらグループ変更通知メソッドＧＭ２を適宜呼び出していく。
【００７２】
（２）メンテナンスの件名が一通り終了したら再分類メソッドＧＭ３を呼び出し接続子の再分類をする。
【００７３】
（３）接続子は分岐関係や設備数によってパターンが異なるため、属性計算メソッドＧＭ４でそれらを計算する。また既存のパターンに合うかどうかもここでチェックする。
【００７４】
このように設備データメンテナンスに伴い、接続子が自動的に認識され既存のパターンに分類される。また、必要なオペレーションは設備のメンテナンスに関する入力だけであるため現状と比べてはるかに操作性が向上する。
【００７５】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、監視対象の構成要素は属性をもつオブジェクト指向表現とし、グループは監視対象の構成要素をすべて排他的に包含するオブジェクト指向表現とし、変更を受けた構成要素の所属するグループを再分類が必要なグループとして記憶しておく記憶領域をもち、再分類が必要なグループに属する構成要素のみをグループ分けし直し、属性データを再計算しておくようにしたため、以下の効果がある。
【００７６】
（１）構成要素の変更に伴うデータ変更の影響範囲が明確になる。このため、データ不整合が生じにくいし、管理のためのオペレーションが容易になる。
【００７７】
（２）基本データとしては構成要素のデータをとる、ということでデータの優先順位が一元化できる。データの不整合が生じた場合、オブジェクト指向表現では、構成要素の属性からグループオブジェクト属性を再計算することによりデータの修復が容易である。
【００７８】
（３）オブジェクト指向表現ではグループ管理に関するコードがグループオブジェクト内で閉じている。データ計算のアルゴリズムに障害があることがわかった場合、グループオブジェクトのプログラムのみ検証すればよい。
【００７９】
（４）グループ再構成には変更分のみ処理すればよい。構成要素のデータ量が増大してもグループ再構成にかかる時間が短縮される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるグループ管理の基本的態様図。
【図２】本発明によるオブジェクトによるグループ管理の態様図。
【図３】本発明の実施形態を示す配電自動化システムの区間管理例。
【図４】本発明の実施形態を示す配電自動化システムの配電線管理例。
【図５】本発明の実施形態を示す変電所監視制御システムの接続子管理例。
【図６】従来のグループ管理方法。
【符号の説明】
Ｇ１〜Ｇ５…グループ
ＣＭ１…グループ設定メソッド
ＣＭ２…グループ取得メソッド
ＧＭ１…構成要素新設通知メソッド
ＧＭ２…グループ変更通知メソッド
ＧＭ３…再分類メソッド
ＧＭ４…属性計算メソッド
Claims (1)
- 監視対象の構成要素の集合を一般化したグループ分けをし、各グループにはグループ別に計算した属性データとグループに属する構成要素データを持たせるグループ管理方法であって、
前記構成要素及びグループをオブジェクト指向表現とし、
前記構成要素は、属性と、所属するグループオブジェクトへのリンク情報と、所属するグループを設定及び取得するメソッドとをもち、
前記グループは、構成要素のリンク情報と、前記構成要素の再分類が必要なグループを登録しておくグループリストと、構成要素が新設されたときにそれを格納するグループオブジェクトを作成し再分類が必要なグループとして登録する構成要素新設通知メソッドと、構成要素の属性が変化したときに再分類が必要なグループとして登録するグループ変更通知メソッドと、分類ルールによって再分類が必要なグループを順に再分類する再分類アルゴリズムと、再分類したグループの属性を計算する属性計算メソッドとをもち、
構成要素又はその属性が変更されたとき、前記構成要素新設通知メソッドとグループ変更通知メソッドにより再分類が必要なグループをリストアップし、前記再分類メソッドによって再分類が必要なグループのみを再分類し、前記再分類されたグループの属性を前記属性計算メソッドによって再計算することを特徴とする監視対象のグループ管理方法。
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