JP4017161B2

JP4017161B2 - 区間特定システム、配電系統モニタリングシステム、その方法及びプログラム

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Publication number: JP4017161B2
Application number: JP2004014321A
Authority: JP
Inventors: 光弘秋山
Original assignee: IBM Japan Ltd
Current assignee: IBM Japan Ltd
Priority date: 2004-01-22
Filing date: 2004-01-22
Publication date: 2007-12-05
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Description

本発明は、配電系統図等の系統図から任意の区間を検出するシステム、これを用いて配電系統等における動作状況等をモニタリングするシステム及びその情報処理方法並びにコンピュータにてこれらを実現するプログラムに関する。

変電所から各需要家に電力を供給する配電系統において事故が発生した場合、その配電系統によって電力が供給されているエリア（地域）では停電が発生する。この場合、速やかに停電の起きた区間を特定し、電力供給の復旧を図ることが要求される。
図１１は１本の配電系統を模式的に示した図である。
図１１に示すように、通常、配電系統上には開閉器が存在し、所望の開閉器の開閉を操作することにより、当該配電系統における当該開閉器の上流から下流へ電気を流したり止めたりすることができる。開閉器には、自動的にまたは遠隔操作にて開閉を操作することができる自動開閉器と、手動で直接開閉を制御する手動開閉器とがある。

図１２は、高圧配電系統図の例である。
図示のように、配電系統図は、ノード（ポイント）とその間をつなぐスパンとで構成されている。ここで、ノードは、実際の配電系統における変電所（系統の開始点のノード）、開閉器、電柱に対応している。また、スパンは、配電線（図１２の例では高圧線）に対応している。各ノードには絶対座標（緯度経度や図面上に設定された平面直角座標などの地理座標）が設定され、各スパンも両端のノードの絶対座標で特定することができる。このような配電系統図は、地図データ（電子地図）と他のデータやソフトウェア（データベース等）とを組み合わせて総合的に管理・加工したり視覚的に表示したり分析や判断を行うために用いられるシステムであるＧＩＳ（Geographical Information System：地図情報システム）等を用いて描画し、ディスプレイ装置に表示したりプリントアウトしたりすることができる。

図１２の高圧配電系統図において、実線で描かれた配電系統が１つの系統を表しており、点線で描かれた配電系統は実線の系統とは別系統であることを意味している。図示のように、所定の配電系統は、他の配電系統と適宜接続されており、各需要家に供給する電力を融通しあうことができる。そのため、配電線路の事故や過負荷、工事等により、所定の配電系統における所定の需要家に対して電力を供給できなくなった場合、他の配電系統から当該需要家に対して電力を供給できれば、その地域の停電を復旧できることとなる。

具体的には、例えば所定の配電線が切れた場合、そのままでは切断箇所から下流の全ての需要家に対して電力を供給できないこととなるが、切断箇所の両端（上流側および下流側）の開閉器を開いて電気を止め、他の配電系統とつながっている開閉器を閉じて切断箇所の下流側へ電気を流すことにより、開いた開閉器の間以外は直ちに復旧させ、停電の起きているエリアを狭めることができる。そして、切断箇所が修復された後に、元の配電系統に戻せば良い。

したがって、配電系統に事故が発生した際は、どの開閉器を操作することにより、どのエリアに電力供給が可能となるかを速やかに判断することが肝要である。この判断のためには、配電系統図における任意の２つのノードを指定して、その間にあるスパンによって構成される区間であるスパンネットワークを特定する作業が必要となる。
従来は、この要求に対応するために、地図と共に紙に描かれた配電系統図を人が見て、所定のノード間のスパンネットワークを特定する作業が行われていた。

ところで、上述したように開閉器には遠隔操作にて操作が可能な自動開閉器があり、従来から、この自動開閉器を操作して配電系統の切り替えを行い、配電系統への電力供給を制御するシステムが存在する（例えば、特許文献１参照）。配電系統において、どの開閉器を操作すればどのエリアに電力供給が可能となるかがわかっていれば、事故発生時においても、この従来のシステムを用いることにより、遠隔操作にて事故の発生箇所を配電系統から隔離し、事故の発生箇所よりも下流に対しては配電系統を切り替えて他の配電系統から電力供給を行うことができる。

特開平８−６９４９０号公報

上述したように、従来、配電系統の事故等による停電に対して速やかな復旧を図るために、他の配電系統から電力を融通し、停電の起こっているエリアを狭めていく手法が採られている。そして、配電系統の切り替えを行うために、配電系統図における所望の区間（２つのノードの間にあるスパンネットワーク）を特定する作業が必要である。
しかし従来は、この作業を人手によって行っていたため、効率が悪かった。

自動開閉器を制御して配電系統の切り替えを行う従来の制御システムにおいても、配電系統の切り替えに先立って、どの開閉器を操作すればどのエリアに電力供給が可能となるかを把握しておかなければならず、配電系統図における区間を特定する作業は別途必要であった。また、配電系統の事故の場合、最終的に事故原因を取り除く前の段階で停電の起こっているエリアを狭めるために行われる配電系統の切り替えによって、どの領域に電力が供給されたかを配電系統図上でモニタリングする必要もあった。

さらに、通常、配電系統上には、自動開閉器と直接手動で開閉操作を行う手動開閉器とが混在しているため、自動開閉器の操作だけでは電力の供給を制御可能なエリアが限定されてしまう（例えば、ある程度広いエリアに対してしか電力供給を制御することができない）。そのため、配電系統の切り替えや事故後の復旧の際に、電力供給の制御を細かく行って停電の起きるエリアを最小限に留めるためには、自動開閉器ばかりでなく手動開閉器も操作する必要がある。手動開閉器を操作するためには、作業員が現地に出向いて作業を行わなければならないため、速やかに作業を行うためには、どの開閉器を操作することでどのエリアに電力が供給されるか、あるいはどのエリアに対して電力供給が遮断されるかということを配電系統図上でシミュレーションしたり、モニタリングしたりできることが好ましい。

そこで本発明は、配電系統においてどの開閉器を操作すればどのエリアに電力が供給されるか、あるいはどのエリアに対して電力供給が遮断されるかを配電系統図上でシミュレーションするシステムを提供することを目的とする。
また本発明は、電力供給のための配電系統のみならず、ガスや水道の配管系統など、種々の系統図に対してもそのまま適用可能である。そこで本発明は、所定の系統図に対して、任意のノードを指定してその間のスパンネットワークを特定するシステムおよびその方法を提供することを他の目的とする。

上記の目的を達成する本発明は、配電系統の構成要素に関する情報を管理すると共に、事故が発生した場合に当該事故に関する情報を取得して管理する管理システムと、配電系統図における任意の区間を特定する区間特定システムとを備えたモニタリングシステムとして実現される。
このモニタリングシステムを構成する区間特定システムは、系統図を構成する各ノードおよびスパンに関する情報と、各ノードに付与されるＩＤ情報とを管理する系統図情報管理部と、系統図上の任意のノードを指定する入力を受け付ける入力部と、入力部にて受け付けたノード指定に基づきＩＤ情報を用いた検索文を作成し、この検索文を用いて、指定されたノードの間のスパンを検索して、検索されたスパンによって構成される区間を特定する検索部と、検索部によって特定された区間を視覚的に示した系統図を表示出力する出力部とを備えることを特徴とする。

より詳細には、系統図情報管理部は、下記の規則にしたがって前記各ノードに付与されるＩＤ情報を管理する。
１．系統図の開始点から下流へ向けて連続する番号を振る。
２．系統図における分岐点では、分岐先の１本の枝に対して開始点から続く番号を継続して振り、他の枝に対して当該分岐点から始まる新たな連続番号を振る。
また、各ノードに関して、ノードが属する系統の識別情報、ノードの位置情報およびＩＤ情報を登録した第１のテーブルと、各ノード間のスパンに関して、スパンが属する系統の識別情報、スパンの端点に位置するノードの位置情報およびＩＤ情報を登録した第２のテーブルとを格納して管理する。

また、検索部は、入力部の入力にて指定されたノードのうち、系統図における最上流のノードから下流のノードを検索する検索文と、最上流のノード以外のノードから下流のノードを排除する排他検索文とを組み合わせて、指定されたノードの間のスパンを検索する検索文を作成する。

また、上記の目的を達成する他の本発明は、コンピュータにより、系統図中の任意の区間を特定する、次のような情報処理方法としても実現される。この情報処理方法は、下記の規則、
１．系統図の開始点から下流へ向けて連続する番号を振る。
２．系統図における分岐点では、分岐先の１本の枝に対して開始点から続く番号を継続して振り、他の枝に対して当該分岐点から始まる新たな連続番号を振る。
にしたがって系統図の各ノードに付与されるＩＤ情報を作成し記憶手段に格納するステップと、系統図上の任意のノードを指定する入力を受け付けるステップと、入力されたノード指定と記憶手段に格納されたノードのＩＤ情報とに基づいて、ＩＤ情報を用いた検索文を作成するステップと、作成された検索文を用いて、予め記憶手段に格納された系統図を構成する各ノードおよびスパンに関する情報の中から、指定されたノードの間のスパンを検索し、検索されたスパンによって構成される系統図上の区間を特定するステップと、特定された系統図上の区間を、系統図上で視覚的に示して表示出力するステップとを含むことを特徴とする。
より詳細にはこの検索文を作成するステップは、指定されたノードのうち、系統図における最上流のノードから下流のノードを検索する検索文を作成するステップと、最上流のノード以外のノードから下流のノードを排除する排他検索文を作成するステップと、各検索文を組み合わせて、指定されたノードの間のスパンを検索する検索文を作成するステップとを含む。

また本発明は、コンピュータを制御して上述した区間特定システムもしくはモニタリングシステムの各機能を実現させるプログラム、あるいは上記の情報処理方法における各ステップに対応する処理をコンピュータに実行させるプログラムとしても実現される。このプログラムは、例えば磁気ディスクや光ディスク、半導体メモリ、その他の記録媒体に格納して配布したり、ネットワークを介して配信したりすることにより、提供することができる。

以上のように構成された本発明によれば、配電系統図等の系統図上で任意のノードを指定することによって、そのノードの間の区間（スパンネットワーク）を特定することができる。
またこれにより、配電系統等の系統図上で、どの開閉器を操作すればどのエリアに電力が供給されるか、あるいはどのエリアに対して電力供給が遮断されるかといったシミュレーションを行うことができる。
さらに、配電系統における事故や停電を管理する管理システムから操作対象の開閉器を特定する情報を取得し、この開閉器に対応するノードのＩＤ情報を用いた検索により特定された区間の情報を管理システムに返して、配電系統図に反映させるようにすれば、事故の発生した開閉器によって地域が停電しているか、配電系統の切り替えによってどの領域に電力が供給されるかといったことを配電系統図上でモニタリングすることが可能なモニタリングシステムを実現することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態）について詳細に説明する。
図１は、本実施形態の区間特定システムを実現するのに好適なコンピュータ装置のハードウェア構成の例を模式的に示した図である。
図１に示すコンピュータ装置は、演算手段であるＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）１０１と、Ｍ／Ｂ（マザーボード）チップセット１０２およびＣＰＵバスを介してＣＰＵ１０１に接続されたメインメモリ１０３と、同じくＭ／Ｂチップセット１０２およびＡＧＰ（Accelerated Graphics Port）を介してＣＰＵ１０１に接続されたビデオカード１０４と、ＰＣＩ（Peripheral Component Interconnect）バスを介してＭ／Ｂチップセット１０２に接続された磁気ディスク装置（ＨＤＤ）１０５、ネットワークインターフェイス１０６と、さらにこのＰＣＩバスからブリッジ回路１０７およびＩＳＡ（Industry Standard Architecture）バスなどの低速なバスを介してＭ／Ｂチップセット１０２に接続されたフロッピー（登録商標）ディスクドライブ１０８およびキーボード／マウス１０９とを備える。

なお、図１は本実施形態を実現するコンピュータ装置のハードウェア構成を例示するに過ぎず、本実施形態を適用可能であれば、他の種々の構成を取ることができる。例えば、ビデオカード１０４を設ける代わりに、ビデオメモリのみを搭載し、ＣＰＵ１０１にてイメージデータを処理する構成としても良いし、外部記憶装置として、ＡＴＡ（AT Attachment）やＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）などのインターフェイスを介してＣＤ−Ｒ（Compact Disc Recordable）やＤＶＤ−ＲＡＭ（Digital Versatile Disc Random Access Memory）のドライブを設けても良い。

図２は、本実施形態が適用される配電系統の管理システムの構成を示す図である。
図２を参照すると、本実施形態の区間特定システム１０は、配電系統における事故、停電に関する情報を管理する事故停電管理システム２０に接続され、事故や停電の発生区間を特定するために用いられる。
事故停電管理システム２０は、既存の管理システムを用いることができる。今日、電力会社には一般に、配電系統において事故が発生した場合に、事故や配電系統の情報を収集して解析し、復旧作業に寄与するための管理システムが導入されている。かかるシステムは、例えば図２に示すように、配電用遠隔監視システムから開閉器等の動作状況の情報を取得する入力手段２１と、配電系統において事故が発生した場合に、入力手段２１にて取得された情報に基づいて、事故の種類や原因、発生箇所の情報、復旧見込み等を解析する処理手段２２と、配電系統を構成する変電所や開閉器、電柱等の情報、お客様（需要家）に関する情報、処理手段２２の処理により得られる事故に関する情報等を管理するデータベース２３と、ＧＩＳを用いて配電系統図を作成し、管理している開閉器の情報に基づいて停電の発生している地域を配電系統図上で表示したり、停電の発生している地域に関する情報を営業所の端末装置等に配信したりする出力手段２４とを備える。

区間特定システム１０は、配電系統図上の任意のノードを複数指定することにより、それらのノード間のエリア（区間）を特定する。そして、特定されたエリアを配電系統図上で示したり、このエリアを特定する情報を事故停電管理システム２０に供給したりする。図２に示すように、区間特定システム１０は、配電系統図に関する情報を管理する系統図情報管理部１１と、系統図上における所定の区間を特定するための情報を入力する入力部１２と、入力情報に基づいて系統図上の区間を検索する検索部１３と、検索結果として得られた区間の情報を出力する出力部１４とを備える。

上記の構成において、系統図情報管理部１１は、例えば図１に示したコンピュータ装置におけるプログラム制御されたＣＰＵ１０１と、メインメモリ１０３または磁気ディスク装置１０５といった記憶手段とで実現される。入力部１２は、例えば図１に示したプログラム制御されたＣＰＵ１０１およびキーボード／マウス１０９といった入力デバイスにて実現される。検索部１３は、例えば図１に示したプログラム制御されたＣＰＵ１０１にて実現される。出力部１４は、例えば図１に示したビデオカード１０４および図示しないディスプレイ装置にて実現される。

系統図情報管理部１１は、配電系統図を構成する各ノードおよびスパンに関する情報（絶対座標を含む）と、本実施形態により各ノードに付与されるＩＤ情報とを管理する。ＩＤ情報は、１つまたは複数の番号（数字）の組で構成され、組み合わされた数字の個数がＩＤの深さ（ＬＥＶＥＬ）を示す。ＬＥＶＥＬ（ｘ）の深さのＩＤをＩＤ（ｘ）と表現すれば、例えばＬＥＶＥＬ５までの深さのＩＤは、５個の数字の組で［ＩＤ１，ＩＤ２，ＩＤ３，ＩＤ４，ＩＤ５］と表される。
この各ノードへのＩＤ情報の付与の方法について更に詳細に説明する。ＩＤ情報付与のための基本的な規則は、次のようになる。
第１に、系統図の開始点から下流へ向けて連続する番号（ＩＤ）を振る。
第２に、系統図における分岐点では、分岐先の１本の枝に対して開始点から続く番号を継続して振り、他の枝に対して当該分岐点から始まる新たな連続番号（ＩＤ）を振る。この際、分岐により分かれる枝の数だけ新たな番号が振られるため、ＩＤの個数が増えることとなる。これが上述したＩＤの深さである。すなわち、ＩＤの深さは、系統図における分岐の個数に対応する。例えば、ＬＥＶＥＬ１のＩＤが振られているノードでスパンの分岐数が３の場合、１つの分岐先のノードにはＬＥＶＥＬ１のＩＤが継続して付与され、他の１つのノードには１段深いＬＥＶＥＬ２のＩＤが新たに付与され、更に他の１つのノードには２段深いＬＥＶＥＬ３のＩＤが新たに付与されることとなる。

以下、フローチャートを参照して手順を追って説明する。
図３は、ＩＤ情報の付与の方法を説明するフローチャートである。また、図４は、ノードにＩＤが振られる様子を説明する図である。
図３を参照すると、まず、所定のノード（ノードＡとする）に着目し、そのノードＡのＩＤ情報とノードＡから下流に伸びるスパンの数を調べる（ステップ３０１）。ここで、例えばノードＡのＩＤのレベルをＬＥＶＥＬ５とし、ＩＤ１＝１、ＩＤ２＝２、ＩＤ３＝３，ＩＤ４＝４、ＩＤ５＝５と振られているとすると、ノードＡのＩＤは、［１，２，３，４，５］である。また、図４に示すようにノードＡから出るスパンの数を３とする。

次に、ノードＡから出ているスパンの１つを選び、ノードＡにおけるＬＥＶＥＬ（ｘ）のＩＤ情報におけるＩＤ（ｘ）の値を１つ増やして、当該スパンの端点のノード（ノードＢとする）におけるＩＤ情報とする（ステップ３０２）。すなわち、図４（Ｂ）に示すように、ノードＢのＩＤは、ノードＡのＩＤのＩＤ５＝５に１を加算して、［１，２，３，４，６］となる。

次に、未処理のスパンが残っているかどうかを調べ（ステップ３０３）、残っているならば、その未処理のスパンの１つを選び、次の手順でＩＤ情報を付与する。
すなわち、ＩＤ５の値をステップ３０２以前の値に戻した上で、ＬＥＶＥＬ（ｘ）を１つ増やしてＬＥＶＥＬ（ｘ＋１）としてＩＤ（ｘ＋１）を生成し、その値を１として、未処理のスパンにおける端点のノードのＩＤ情報とする（ステップ３０４）。これによってＩＤ情報のレベルが１段深くなる。具体的には、図４（Ｃ）に示すように、ノードＣのＩＤは、ノードＡのＩＤにＬＥＶＥＬ６（＝５＋１）のＩＤ６＝１を加えて、［１，２，３，４，５，１］となる。

次に、未処理のスパンが残っているかどうかをさらに調べ（ステップ３０５）、残っているならば、その未処理のスパンの１つを選び、次の手順でＩＤ情報を付与する。
まず、ステップ３０４（もしくは後述のステップ３０７）で生成したＩＤ（ｘ＋１）の値を０とする（ステップ３０６）。そして、ｘ＋１を新たなｘとした上で（ｘ←ｘ＋１）、ＬＥＶＥＬ（ｘ）を１つ増やしてＬＥＶＥＬ（ｘ＋１）としてＩＤ（ｘ＋１）を生成し、その値を１として、未処理のスパンにおける端点のノードのＩＤ情報とする（ステップ３０７）。これによってＩＤ情報のレベルがさらに１段深くなる。具体的には、図４（Ｄ）に示すように、ノードＤのＩＤは、まずノードＣのＩＤに対してＬＥＶＥＬ６のＩＤ６が０となり、さらにＬＥＶＥＬ７（＝６＋１）のＩＤ７＝１を加えて、［１，２，３，４，５，０，１］となる。

以上のようにして着目したノードＡから出ている全てのスパンに対してその端点のノードにＩＤ情報を付与したならば、ノードＡに対する処理を終了する（ステップ３０３、３０５）。そして、ノードＡの下流のノードに着目ノードを移して、同様にＩＤ情報を付与する。これを配電系統の開始点である変電所に対応するノードから末端のノードまで繰り返すことにより、配電系統図の全てのノードにＩＤ情報が付与されることとなる。

管理対象である各配電系統における配電系統図のＩＤ情報は、配電系統図を構成する各ノードを管理するためのノードテーブルと、各スパンを管理するためのスパンテーブルとして管理され、例えば図１に示した磁気ディスク装置１０５等の記憶手段に格納される。ここで、ノードテーブルは、各ノードに関して、ノードが属する配電系統の識別情報と、ノードの絶対座標と、ノードのＩＤ情報とを登録したテーブルである。また、スパンテーブルは、各スパンに関して、スパンが属する配電系統の識別情報と、スパンの始点に位置するノードの絶対座標と、スパンの終点に位置するノードの絶対座標と、スパンの終点に位置するノードのＩＤ情報とを登録したテーブルである。

図を参照して、ノードテーブルおよびスパンテーブルについてさらに説明する。
図５は、配電系統図を模式的に示した図である。また、図６はノードテーブルの例を示す図、図７はスパンテーブルの例を示す図である。
図５では、各ノードの絶対座標を特定するために、配電系統の開始点のノードを原点（０，０）とした直交座標（Ｘ、Ｙ座標）を設定してある。また、各ノードの右下に、図３の手順で付与されたＩＤ情報が記述されている。以下、図５〜図７において、ノードの特定はこのＩＤ情報にて行う。

図６を参照すると、ノードテーブルには上述したように、例えば、ノード［３，４］に関して、配電系統（４３１８５１）、絶対座標（Ｘ＝２０，Ｙ＝−４０）、ＩＤ情報（ＩＤ１＝３、ＩＤ２＝４、ＩＤ３〜ＩＤ１０＝０）が登録されている。また、図７を参照すると、スパンテーブルには上述したように、例えば、ノード［３，３］とノード［３，３，１］との間のスパンに関して、配電系統（４３１８５１）、始点であるノード［３，３］の絶対座標（Ｘ１＝２０，Ｙ１＝−３０）、終点であるノード［３，３，１］の絶対座標（Ｘ２＝３０，Ｙ２＝−３０）、終点であるノード［３，３，１］のＩＤ情報（ＩＤ１＝３、ＩＤ２＝３、ＩＤ３＝１、ＩＤ４〜ＩＤ１０＝０）が登録されている。

これらのテーブルは、例えば配電系統図が地図データ（電子地図）と他のデータやソフトウェア（データベース等）とを組み合わせて総合的に管理・加工したり視覚的に表示したり分析や判断を行うために用いられるシステムであるＧＩＳにて作成される場合、同システムにて用いられるデータファイルにあるＸＹ情報を、順次トレースしていくことで作成することが可能である。配電系統を木に例えた場合、メインとなる幹がＩＤ１にならなくても何ら問題は発生しないので、トレースしていって見つかったノードから順にＩＤを設定していけば良い。
なお、ノードテーブルには、上述した配電系統の識別情報、ノードの絶対座標およびＩＤ情報の他、ノードを特定する情報として当該ノードに対応する電柱の識別情報（例えば略称）を登録しておくことができる。

入力部１２は、ディスプレイ装置に表示された配電系統図に対して、マウスやキーボード等の入力デバイスを用いてなされたノードの指定を受け付ける。配電系統図は、系統図情報管理部１１に格納されているノードテーブルおよびスパンテーブルの情報に基づき、ＧＩＳ等を用いて描画し、ディスプレイ装置に表示することができる。そして、マウス等の入力デバイスを用いて所望のノードがクリックされれば、クリックされたノードの座標およびノードテーブルの情報から、どのノードが指定されたかを認識することができる。また、配電系統図を表示した画面上に入力フォームを設定しておき、この入力フォームに、キーボード等を用いて所望のノードのＩＤ情報を直接入力したり、ノードテーブルに各ノードの電柱の略称が登録されているならば、所望のノードに対応する電柱の略称を入力したりすることができる。この場合も、入力フォームから入力された入力情報およびノードテーブルの情報から、どのノードが指定されたかを認識することができる。さらに、ネットワークを介して接続された事故停電管理システム２０から操作対象の開閉器を特定する情報を入力してノードのＩＤ情報に変換することも可能である。なお、業務要件として、配電系統の開始点である変電所に対応するノードは指定を省略できることとする。

検索部１３は、入力部１２で受け付けた入力情報にて指定されるノードの間に形成されるスパンネットワークを検索する。ネットワークの検索には、下記のロジックに基づいて自動生成されるＳＱＬ文が用いられる。
ここで、配電系統図上で指定された複数の点によって閉じた区間を特定するためのロジックについて説明する。
図８は、本実施形態によるＳＱＬ文の生成ロジックを説明するフローチャートである。
図８に示すように、まず、配電系統図上で指定されたノードのＩＤ情報のうち、最上位のＩＤ情報が判別される（ステップ８０１）。ここで、最上位のＩＤ情報とは、第１に、ＩＤ１、ＩＤ２、ＩＤ３、・・・という順で比較して値の最も小さいものであり、第２にＩＤの深さ（ＬＥＶＥＬ）が最も浅いものである。
例えば、ＩＤが［３，２，３，４］のノードＮ１と、ＩＤが［２，２，３，１］のノードＮ２と、ＩＤが［２，１，３，１］のノードＮ３が指定された場合を考える。この場合、ＩＤ１の値がノードＮ１よりもノードＮ２、Ｎ３の方が小さいので、ノードＮ１のＩＤ情報よりもノードＮ２、Ｎ３のＩＤ情報の方が小さい。また、ノードＮ２とノードＮ３とでは、ＩＤ１及びＩＤ２の値は同じであるが、ＩＤ３の値がノードＮ３の方が小さいので、ノードＮ３のＩＤ情報が最も小さいと判断される。

次に、各ＩＤ情報の深さが比較され、第１の条件で最も小さいと判断されたＩＤ情報の深さが最も浅いならば、そのＩＤ情報が最上位とされる。
一方、最も小さいと判断されたＩＤ情報よりも浅いＩＤ情報が存在した場合、上述した業務要件に基づいて配電系統の開始点のノードの指定が省略されていると判断して、開始点のノードのＩＤ情報（ＩＤ１＝１、ＬＥＶＥＬ１）が最上位とされる。
例えば、ＩＤが［３，２，３，４，０，０，以下全て０］のノードＮ４と、ＩＤが［２，１，３，１，１，１，０，０，以下全て０］のノードＮ５が指定された場合を考える。この場合、第１の条件に基づいてノードＮ５のＩＤ情報が小さいと判断されるが、ノードＮ４のＩＤ情報はＬＥＶＥＬ４であり、ＬＥＶＥＬ６であるノードＮ５のＩＤ情報よりも浅い。このような場合に、開始点のＩＤ［１，０，０，以下全て０］が最上位とされる。

以上のようにして最上位のＩＤ情報が判別された後、その最上位のＩＤ情報よりも大きい全てのＩＤ情報を検索するためのＳＱＬ文が作成される（ステップ８０２）。このＳＱＬ文によって、最上位のＩＤ情報を持つノード（以下、最上流のノード）から下流の全てのノードが検索されることとなる。
例えば、最上位のＩＤ情報が、ＩＤ［１，２，３］、ＬＥＶＥＬ３である場合、

ID1=1 AND ID2=2 AND ID3>3

というＳＱＬ文が作成される。

次に、最上位以外の各ＩＤ情報よりも大きい全てのＩＤ情報を除くための排他ＳＱＬ文が作成される（ステップ８０３）。このＳＱＬ文によって、各指定ノードから下流の全てのノードが排除されることとなる。
例えば、指定されたノードのＩＤ情報が、ＩＤ［１，２，５，２，４］、ＬＥＶＥＬ５である場合、

ID1!=1 OR ID2!=2 OR ID3!=5 OR ID4!=2 OR ID5<=4

というＳＱＬ文が作成される。

最後に、ステップ８０２、８０３で作成された全てのＳＱＬ文がＡＮＤ条件でまとめて１つのＳＱＬ文が作成される（ステップ８０４）。このＳＱＬ文によって、最上流のノードから下流の全てのノードが検索され、最上流のノード以外の各指定ノードから下流の全てのノードが排除されるため、この最上流のノードからその他の各指定ノードまでの範囲（スパンネットワーク）が特定されることとなる。
図９は、本実施形態によって最終的に作成されるＳＱＬ文の例を示す図である。
図５に示した配電系統図において、
絶対座標（Ｘ＝１０、Ｙ＝０）、ＩＤ［２，０］、
絶対座標（Ｘ＝２０、Ｙ＝−４０）、ＩＤ［３，４］、
絶対座標（Ｘ＝３０、Ｙ＝０）、ＩＤ［４，０］、
絶対座標（Ｘ＝３０、Ｙ＝−３０）、ＩＤ［３，３，１］、
という４つのノードが指定された場合、図９に示すＳＱＬ文によって、これらのノードに囲まれる範囲（スパンネットワーク）が特定される。

出力部１４は、検索部１３により上記のようにして特定されたスパンネットワークを、ディスプレイ装置に表示された配電系統図に反映させる。
図１０は、図９に示したＳＱＬ文によって特定される範囲を、図５の配電系統図に反映させた様子を示す図である。
図１０において、太線で示した範囲が特定された範囲である。これにより、この配電系統において、ＩＤ［２，０］、ＩＤ［３，４］、ＩＤ［４，０］、ＩＤ［３，３，１］、のノードに対応する開閉器を操作することで、太線で示された範囲が配電系統から隔離されることがわかる。したがって、どの開閉器を操作することによってどのエリアへの電力供給が止まり、どのエリアが復旧するかといった情報を、配電系統図上で視覚的に表し、シミュレーションを行うことが可能となる。

また、出力部１４は、このスパンネットワークを表示出力するだけでなく、図２に示したように、事故停電管理システム２０に対して、スパンネットワークのデータを供給することができる。すなわち、事故が発生した開閉器等に対応するノードを指定して得られたスパンネットワークのデータを事故停電管理システム２０に入力することにより、事故停電管理システム２０における事故や停電の発生区間の特定に寄与することができる。

さらに、事故停電管理システム２０と区間特定システム１０とを密接に関連させることができる。すなわち、入力部１２に関して上述したように、事故停電管理システム２０から操作対象の開閉器を特定する情報を本実施形態の区間特定システム１０に入力してノードのＩＤ情報に変換することにより配電系統図上のノードを指定する。そして、このノード指定に基づいて特定されたエリアの情報を事故停電管理システム２０に返して、事故停電管理システム２０にて作成される配電系統図に反映させる。このようにすれば、事故の発生した開閉器によって地域が停電しているか、配電系統の切り替えによってどの領域に電力が供給されるかといったことを配電系統図上でモニタリングすることが可能なモニタリングシステムとして実現することができる。

以上、配電系統の管理システムに適用する場合を例として、本実施形態による区間特定システムを説明したが、ガスや水道の配管系統など、種々の系統図に対し、任意の指定ノードからその間の区間を特定し、シミュレーションやモニタリングを支援するシステムとしてそのまま適用可能であることは言うまでもない。

本実施形態の区間特定システムを実現するのに好適なコンピュータ装置のハードウェア構成の例を模式的に示した図である。本実施形態が適用される配電系統の管理システムの構成を示す図である。本実施形態におけるＩＤ情報の付与の方法を説明するフローチャートである。本実施形態によりノードにＩＤが振られる様子を説明する図である。配電系統図を模式的に示した図である。本実施形態で用いられるノードテーブルの例を示す図である。本実施形態で用いられるスパンテーブルの例を示す図である。本実施形態によるＳＱＬ文の生成ロジックを説明するフローチャートである。本実施形態によって最終的に作成されるＳＱＬ文の例を示す図である。図９に示したＳＱＬ文によって特定される範囲を、図５の配電系統図に反映させた様子を示す図である。１本の配電系統を模式的に示した図である。高圧配電系統図である。

符号の説明

１０…区間特定システム、１１…系統図情報管理部、１２…入力部、１３…検索部、１４…出力部、２０…事故停電管理システム、１０１…ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）、１０３…メインメモリ、１０４…ビデオカード、１０５…磁気ディスク装置（ＨＤＤ）、１０６…ネットワークインターフェイス、１０９…キーボード／マウス

Claims

系統図を構成する各ノードおよびスパンに関する情報と当該各ノードに付与されるＩＤ情報とを管理する系統図情報管理部と、
前記系統図上の任意のノードを指定する入力を受け付ける入力部と、
前記入力部にて受け付けたノード指定に基づき前記ＩＤ情報を用いた検索文を作成し、当該検索文を用いて、指定された当該ノードの間のスパンを検索して、当該スパンによって構成される区間を特定する検索部とを備え、
前記系統図情報管理部は、下記の規則、
１．系統図の開始点を始点として下流へ向けて連続する番号を振る。
２．系統図における分岐点では、分岐先の１本の枝に対して前記開始点から続く番号を継続して振り、他の枝に対しては、当該分岐点のノードに振られた番号に加えて当該分岐点を新たな始点として下流へ向けて連続する番号を振る。
にしたがって前記各ノードに付与されるＩＤ情報を管理することを特徴とする区間特定システム。
前記系統図情報管理部は、
前記各ノードに関して、ノードが属する系統の識別情報、ノードの位置情報および前記ＩＤ情報を登録した第１のテーブルと、
各ノード間の前記スパンに関して、スパンが属する系統の識別情報、スパンの端点に位置するノードの位置情報および前記ＩＤ情報を登録した第２のテーブルとを格納して管理することを特徴とする請求項１に記載の区間特定システム。
前記検索部は、前記入力部の入力にて指定されたノードのうち、前記系統図における最上流のノードから下流のノードを検索する検索文と、最上流のノード以外のノードから下流のノードを排除する排他検索文とを組み合わせて、前記指定されたノードの間のスパンを検索する検索文を作成することを特徴とする請求項１に記載の区間特定システム。
前記検索部によって特定された区間を視覚的に示した系統図を表示出力する出力部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の区間特定システム。
配電系統の構成要素に関する情報を管理すると共に、事故が発生した場合に当該事故に関する情報を取得して管理する管理システムと、
配電系統図における任意の区間を特定する区間特定システムとを備え、
前記区間特定システムは、
配電系統図を構成する各ノードおよびスパンに関する情報と当該各ノードに付与されるＩＤ情報とを管理する系統図情報管理部と、
事故が発生した前記配電系統の構成要素を特定する情報を前記管理システムから入力し、前記配電系統図上のノード指定として受け付ける入力部と、
前記入力部にて受け付けたノード指定に基づき前記ＩＤ情報を用いた検索文を作成し、当該検索文を用いて、指定された当該ノードの間のスパンを検索して、当該スパンによって構成される区間を特定する検索部と、
検索された区間の情報を前記管理システムに出力する出力部とを備え、
前記区間特定システムの前記系統図情報管理部は、下記の規則、
１．系統図の開始点を始点として下流へ向けて連続する番号を振る。
２．系統図における分岐点では、分岐先の１本の枝に対して前記開始点から続く番号を継続して振り、他の枝に対しては、当該分岐点のノードに振られた番号に加えて当該分岐点を新たな始点として下流へ向けて連続する番号を振る。
にしたがって前記各ノードに付与されるＩＤ情報を管理し、
前記区間特定システムの前記入力部は、前記管理システムから入力した前記配電系統の構成要素を特定する情報を、当該構成要素に対応するノードのＩＤ情報に変換して受け付け、
前記管理システムは、管理している開閉器の情報に基づいて停電の発生している地域を配電系統図上で表示することを特徴とする配電系統モニタリングシステム。
前記区間特定システムの前記検索部は、前記入力部の入力にて指定されたノードのうち、前記系統図における最上流のノードから下流のノードを検索する検索文と、最上流のノード以外のノードから下流のノードを排除する排他検索文とを組み合わせて、前記指定されたノードの間のスパンを検索する検索文を作成することを特徴とする請求項５に記載の配電系統モニタリングシステム。
コンピュータにより、系統図中の任意の区間を特定する情報処理方法であって、
前記系統図上の任意のノードを指定する入力を受け付けるステップと、
入力されたノード指定と予め記憶手段に格納された前記ノードのＩＤ情報とに基づいて、当該ＩＤ情報を用いた検索文を作成するステップと、
作成された前記検索文を用いて、予め記憶手段に格納された情報であって、下記の規則、
１．系統図の開始点を始点として下流へ向けて連続する番号を振る。
２．系統図における分岐点では、分岐先の１本の枝に対して前記開始点から続く番号を継続して振り、他の枝に対しては、当該分岐点のノードに振られた番号に加えて当該分岐点を新たな始点として下流へ向けて連続する番号を振る。
にしたがって前記系統図の前記各ノードに付与されたＩＤ情報を含む前記系統図を構成する各ノードおよびスパンに関する情報の中から、指定された前記ノードの間のスパンを検索し、当該スパンによって構成される前記系統図上の区間を特定するステップと
を含むことを特徴とする情報処理方法。
前記検索文を作成するステップは、
指定された前記ノードのうち、前記系統図における最上流のノードから下流のノードを検索する検索文を作成するステップと、
最上流のノード以外のノードから下流のノードを排除する排他検索文を作成するステップと、
各検索文を組み合わせて、前記指定されたノードの間のスパンを検索する検索文を作成するステップと
を含むことを特徴とする請求項７に記載の情報処理方法。
特定された前記系統図上の区間を、当該系統図上で視覚的に示して表示出力するステップをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の情報処理方法。
コンピュータを、
系統図を構成する各ノードおよびスパンに関する情報と当該各ノードに付与されるＩＤ情報とを管理する系統図情報管理手段と、
前記系統図上の任意のノードを指定する入力を受け付ける入力手段と、
入力されたノード指定に基づき前記ＩＤ情報を用いた検索文を作成し、当該検索文を用いて、指定された当該ノードの間のスパンを検索して、当該スパンによって構成される区間を特定する検索手段として機能させ、
前記系統図情報管理手段の機能として、前記コンピュータに、下記の規則、
１．系統図の開始点を始点として下流へ向けて連続する番号を振る。
２．系統図における分岐点では、分岐先の１本の枝に対して前記開始点から続く番号を継続して振り、他の枝に対しては、当該分岐点のノードに振られた番号に加えて当該分岐点を新たな始点として下流へ向けて連続する番号を振る。
にしたがって前記系統図の前記各ノードに付与されるＩＤ情報を管理させることを特徴とするプログラム。
前記系統図情報管理手段の機能として、前記コンピュータに、前記各ノードに関して、ノードが属する系統の識別情報、ノードの位置情報および前記ＩＤ情報を登録した第１のテーブルと、各ノード間の前記スパンに関して、スパンが属する系統の識別情報、スパンの端点に位置するノードの位置情報および前記ＩＤ情報を登録した第２のテーブルとを記憶手段に格納して管理させることを特徴とする請求項１０に記載のプログラム。
前記系統図情報管理手段の機能として、前記コンピュータに、前記入力手段の入力にて指定されたノードのうち、前記系統図における最上流のノードから下流のノードを検索する検索文と、最上流のノード以外のノードから下流のノードを排除する排他検索文とを組み合わせて、前記指定されたノードの間のスパンを検索する検索文を作成させることを特徴とする請求項１０に記載のプログラム。
前記検索手段によって特定された区間を視覚的に示した系統図を表示出力する出力手段として前記コンピュータをさらに機能させることを特徴とする請求項１０に記載のプログラム。