JP4935495B2

JP4935495B2 - 系統解析データ管理システム

Info

Publication number: JP4935495B2
Application number: JP2007130343A
Authority: JP
Inventors: 泰之多田; 隆也田辺; 朝子小野
Original assignee: Tokyo Electric Power Co Inc
Current assignee: Tokyo Electric Power Co Inc
Priority date: 2007-05-16
Filing date: 2007-05-16
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2027-05-16
Also published as: JP2008289247A

Description

本発明は、電力系統の解析データを管理する系統解析データ管理システムに関する。

一般に、電力系統は一つの系統で形成されている。そして、電力系統の管理運用は、一つの系統を複数の部分系統に区分し、それぞれの部分系統ごとに所定の管轄部門（例えば支店）にて管理するとともに、電力系統の全体を所定の管轄部門（例えば本店）で管理するようにしている。

電力系統を解析する各種の系統情報解析システムや電力系統監視制御システムでは、メインのデータベース（ＤＢ）上で系統データを一括管理する。また、電力系統の各種解析を統合的に行う系統解析統合環境システムでは、ＧＵＩ（グラフィカルユーザインターフェイス）とデータベース機能とを実装した入力データ管理システムを有し、大規模系統の高速な解析が可能なシステムとして様々な系統解析業務に寄与し始めている。

ここで、ＧＵＩを利用し、管理図面上で設備機器をそれぞれに対応した図形で表現し、かつ各設備機器の名称や機能などの属性を表す設備データをデータベースに格納し、管理図面上の図形と設備データを連携させることにより設備機器を管理するようにしたものがある（特許文献１参照）。
特開２００６−３３８１３４号公報

しかし、特許文献１のものは１つのデータベースでデータを取り扱う集中管理型のシステムであり、物理的に離れた場所にある複数のデータベース上の系統データを連結して取り扱う分散データベースの機能は実装していない。

また、一般に存在する各種の系統情報解析システムや電力系統監視制御システムは、メインの１つのデータベース上で系統データを一括管理するシステムであり、分散データベース化して支店や部門などの管轄ごとに系統データを分割して管理しダウンサイジングを図っているものではない。

現状では、一つの系統を複数の部分系統に区分し、それぞれの部分系統ごとに所定の管轄部門にて管理しているので、物理的に離れた場所に複数のデータベースが存在することになる。このような物理的に離れた場所にある複数のデータベース上にある系統解析データを１つのデータとして取り扱うことには困難を伴う。すなわち、データハンドリングにおいて大きな効率低下を招く可能性がある。

これは、系統解析用データに関しては、上位系統のみの解析、下位系統のみの解析、全系での解析など様々な解析ニーズが存在する一方で、データ管理は、一箇所で行うのではなく階層化された組織（各支店、各部門）で行わなければならないという制約があるためである。具体的には次のような問題が生じている。

（１）独立して存在している系統データを単純に連結すると、下位系のみの解析や上位系のみの解析など解析ニーズごとに１つのデータを使い分けることができなくなり、解析ニーズが異なる都度、データを作り直さなければならず、データの柔軟性が乏しくなる。
（２）解析ニーズに合わせて、その都度、解析者が他部門で管理している最新データをコピーし、そのデータを加工することによってデータを作成しなければならない。そのため、業務効率が悪くなると共に、様々なバージョンの多数のデータが存在することになるためデータ管理が煩雑になる。
（３）全系データなど大規模系統データを管理する場合はデータベースへの負担が大きく、入出力のスピードが損なわれる。
（４）電力自由化により、系統に接続された独立系発電事業ＩＰＰ（Independent Power Producer）などの様々な分散電源の模擬が必要となる場合があるが、競合他社への情報開示ができない場合には、正確なデータを使用することができず、解析精度に問題が生じる可能性がある。

本発明の目的は、一元的なデータ管理でありながら様々な解析ニーズにも柔軟に対応可能であり、かつ組織階層にも適合した形態のデータハンドリングを可能とする系統解析データ管理システムを提供することである。

請求項１の発明に係わる系統解析データ管理システムは、電力系統を複数の部分系統に区分し、それぞれの部分系統ごとに所定の管轄部門にて部分系統を管理するようにした系統解析データ管理システムにおいて、前記管轄部門ごとに設けられ自己の部分系統の系統データ及び他の部分系統の簡易モデルを備えた部分系統モデルと、自己の部分系統の系統データと他の部分系統の系統データとを連結するための情報が設定された連結データと、管理者からの指令及び前記連結データに基づき前記簡易モデルまたは他の部分系統の系統データのいずれかを自己の部分系統の系統データに連結するモデル連結手段と、前記モデル連結手段で連結された複数の部分系統モデルを一つのモデルとして解析する系統解析手段とを備えたことを特徴とする。

請求項２の発明に係わる系統解析データ管理システムは、請求項１の発明において、複数の部分系統のうち連結対象の部分系統モデルへのリンクを持つデータであるショートカットと、自己の部分系統モデル及び連結対象の部分系統モデルを変更するための差分データと、前記差分データの組合せを示すデータセットと、前記連結データとを備えたプロジェクトを形成し、他の部分系統の連結を管理することを特徴とする。

本発明によれば、分散データベース化された各々の部分系統モデルは、自己の部分系統の系統データに簡易モデルまたは他の部分系統の系統データのいずれかを連結して、解析ニーズに応じた系統モデルを構築できるので、電力系統の系統データを一元的に管理しながら、あらゆる解析ニーズに柔軟に対応可能となる。

図１は本発明の実施の形態に係わる系統解析データ管理システムの全体構成図であり、図２は本発明の実施の形態に係わる系統解析データ管理システムが適用される電力系統での系統解析データ管理の説明図である。

まず、電力系統の系統解析データ管理について説明する。図２に示すように、電力系統のデータ管理は、本店１１及び支店１２に階層化された組織（部門）で管理される。例えば、本店１１においては電力系統の全体が管理され、支店１２においては各々の部分系統ごとに管理される。

また、電力系統の解析には、電力系統の上位系統のみの解析、下位系統のみの解析、全系での解析などがあり、例えば、上位系統のみの解析や全系の解析は本店で行い、下位系統のみの解析は支店で行う。

本発明の実施の形態に係わる系統解析データ管理システムでは、本店や支店などの管轄部門ごとに部分系統の系統データに基づく系統モデルを有する。例えば、本店データベース１３には上位系統モデル１４を有し、各々の支店データベース１５には下位系統モデル１６を有する。そして、これらの部分系統モデル（上位系統モデル１４や下位系統モデル１６）をポート１７で接続して、例えば、全系統モデル１８を形成したり、部分系統の融合を図って様々な解析ニーズに対応できるようにしている。

図１において、本店や支店等の管轄部門１９は物理的に離れた場所にあるので、これらの管轄部門１９を通信回線網２０で接続する。各々の管轄部門１９は、通信手段２１を介して通信回線網２０に接続され、部分系統モデル２２及び連結データ２３を有している。部分系統モデル２２は自己の部分系統の系統データ２４及び他の部分系統の簡易モデル２５を備えており、連結データ２３には、自己の部分系統の系統データ２４と、他の管轄部門で管理する部分系統の系統データとを連結するための情報が設定されている。簡易モデル２５は自己の部分系統に接続される他の部分系統を縮約して表現したモデルである。

モデル連結手段２６は、入出力装置２７を介しての管理者からの指令及び連結データ２３に基づき、簡易モデル２５または他の部分系統の系統データのいずれかを自己の部分系統の系統データ２４に連結する。系統解析手段２８は、モデル連結手段２６で連結された複数の部分系統モデルを一つのモデルとして解析し、その系統解析結果を入出力装置２７に出力する。入出力装置２７は、キーボード、マウス、液晶表示装置、ＣＲＴ表示装置などである。

図３は部分系統モデルの連結の説明図であり、図４は連結データの説明図である。図３に示すように、いま、部分系統モデル２２ａには自己の系統データがブロック１に格納されており、他の部分系統の簡易モデルがモデル２に格納されているとする。同様に、部分系統モデル２２ｂには自己の系統データがブロック２に格納されており、他の部分系統の簡易モデルがモデル１に格納されているとする。また、図４に示すように、連結データ２３には、連結元モデル、連結元ブロック、連結元ポートと、連結先モデル、連結先ブロック、連結先ポートとが対になって設定されている。図４では、部分系統モデル２２ａ（モデル１）のブロック１のポート１が、部分系統モデル２２ｂ（モデル２）のブロック２のポート２に接続設定されたものを示している。

自己の部分系統を系統解析するにあたって、自己の部分系統に接続される他の部分系統のモデルが簡易モデルでよい場合には、管理者は、部分系統モデル２２ａにおいてはブロック１のポート１をモデル２に接続する。同様に、部分系統モデル２２ｂにおいてはブロック２のポート２をモデル１に接続する。これにより、簡略化された簡易モデルを用いて系統解析を行うので、解析演算の負荷が軽減される。

一方、自己の部分系統に接続される他の部分系統のモデルが簡易モデルではなく、他の部分系統の実系統データを用いて解析する必要がある場合には、管理者は、連結データ２３を指定し、部分系統モデル２２ａにおいてはブロック１のポート１を部分系統モデル２２ｂのブロック２に接続する。同様に、部分系統モデル２２ｂにおいてはブロック２のポート２を部分系統モデル２２ａのブロック１に接続する。これにより、他の部分系統の実系統データを用いての解析が可能となり、より詳細な解析が行える。

図５は、本発明の実施の形態に係わる系統解析データ管理システムのデータ処理内容の説明図である。管轄部門１９ａ、１９ｂでは自己の部分系統の系統データをモデルＡ、Ｂとして管理している。例えば、管轄部門が本店である場合には上位系統の系統データを管理し、管轄部門が支店である場合には下位系統の系統データを管理している。例えば、各々の管轄部門１９ａ、１９ｂにおいて、系統構成が変更となった場合には、その変更となったデータをモデルＡ、Ｂに対して更新するようにしている。これらの各管轄部門１９ａ、１９ｂでのモデルＡ、Ｂは物理的に離れた場所で管理されているが、これらを通信回線網２０で接続して分散データベース２９として管理する。

いま、管轄部門１９ａにおいて、自己の部分系統のモデルＡに他の部分系統のモデルＢを接続して系統解析を行う必要が生じたときには、管理者３０は他の管轄部門１９ｂで管理されているモデルＢを通信回線網２０を介して取り込み、自己の部分系統のモデルＡと、他の管轄部門１９ｂで管理されているモデルＢとをモデル連結手段２６で連結する。このように、物理的に離れた場所にある複数のデータを１つのデータベースとして扱い、各々の管轄部門１９のモデル連結手段２６から各データベースのデータを利用する。

このように、各々の管轄部門１９で管理する部分系統モデル２２のデータの連結は、各々のモデルの連結部分のポートとポートとを接続して行う。例えば、上位系統のみの解析または下位系統のみの解析は、ポートに簡易モデル（上位系統や下位系統を縮約して表現したデータ）を接続して行う。また、同じポートに他の部分系統モデルが接続されている場合は、簡易モデルは無視してポートに接続された部分系統モデルを用いて解析を行う。

系統解析手段２８では、他の部分系統が連結されていないときは、図６（ａ）に示すように、自己の部分系統モデル２２（自己の系統データに簡易モデルが接続されたモデル）を一つの系統モデル３１として系統解析を行う。また、他の部分系統が連結されているときは、図６（ｂ）に示すように、複数の部分系統モデル２２（簡易モデルは無視したモデル）を連結し１つの系統モデル３１として系統解析を行う。

以上の説明では、自己の部分系統に他の部分系統を連結する際に、他の部分系統の実系統データを接続するようにしたが、様々な解析ニーズに対応できるようにすべく、部分系統の実系統データの差分データを用意し、実系統データに差分データを加味して実系統に様々な変更を加えた系統モデルとすることも可能である。すなわち、複数の部分系統モデルのデータや、部分系統を変更するための差分データをまとめた情報をプロジェクトとして用意する。

図７は、他の部分系統の連結を管理するためのプロジェクトの構成図である。図７に示すように、プロジェクト３２には、自己の部分系統の系統データと他の部分系統の系統データとを連結するための情報が設定された連結データ２３に加え、部分系統モデルのショートカット３３、差分データ３４、データセット３５が設けられ、さらに解析結果３６も格納される。

部分系統モデルのショートカット３３は、部分系統モデルへのリンクを持つデータであり、プロジェクト３２で扱う部分系統モデル２２はすべてショートカット３３として扱う。ショートカット３３がリンクする部分系統モデルは読み取り専用であり系統図や実系統データの更新はできないようにしている。また、プロジェクト３２には部分系統モデル２２のショートカット３３を複数登録できる。

差分データ３４は、自己の部分系統モデルの差分データ及び連結対象の部分系統の差分データであり、各々の部分系統モデルに対して変更を加えるためのデータである。この差分データ３４は部分系統モデルに対して複数個のものを登録できる。

データセット３５は系統モデルの解析に使用する差分データの組合せを示すデータであり、一つのプロジェクト３２に複数の差分データの組合せを設定することができるようになっている。

図８はデータセット３５の説明図である。図８では部分系統モデル２２ａ、２２ｂを連結する場合のデータセット３５を示している。データセットＤ１は自己の部分系統モデル２２ａの差分データＳ１と他の部分系統モデル２２ｂの差分データＳ５とで構成され、データセットＤ２は自己の部分系統モデル２２ａの差分データＳ２と他の部分系統モデル２２ｂの差分データＳ６とで構成され、データセットＤ３は自己の部分系統モデル２２ａの差分データＳ３と他の部分系統モデル２２ｂの差分データＳ４とで構成される。系統モデル３１を系統解析する場合には使用するデータセットＤ１、Ｄ２、Ｄ３を選択することになる。

プロジェクト３２は、系統解析を行う一つの系統モデル３１に対応しており、データセット３５は系統解析の単位となる。解析結果３６は、系統解析された系統モデル３１の解析結果データであり、そのプロジェクト３２に対応した解析結果データである。

このように、部分系統モデルの連結に関して、プロジェクト３２という概念を導入し、部分系統モデルのデータや差分データの情報をプロジェクト３２の単位でまとめて、プロジェクト３２単位で一つの系統モデル３１の解析を行う。

すなわち、系統解析手段２８では、図９（ａ）に示すように、他の部分系統が連結されていないときは、プロジェクト３２は、自己の部分系統モデル２２と差分データ３４とを一つの系統モデル３１として系統解析を行う。また、他の部分系統が連結されているときは、図９（ｂ）に示すように、プロジェクト３２は、複数の部分系統モデル２２を連結し、差分データ３４を用いて１つの系統モデル３１として系統解析を行う。

以上の説明では、管轄部門１９は同一の電力供給会社での本店及び支店として説明したが、電力自由化により電力系統に独立系発電事業ＩＰＰの電源が接続される場合があり、そのような場合には、その独立系発電事業会社への情報開示ができないことがある。そこで、管轄部門１９毎にデータのアクセス権や操作制限を設定可能とする。

図１０は、分散データベース２９のデータアクセス制限の説明図である。管轄部門１９ｂは、管轄部門１９ａが管轄するモデルＡへのアクセスが制限されている場合を示す。すなわち、複数の拠点や部門で分散データベース２９上のデータを共有可能とするが、複数のユーザーを想定して分散データベース２９のユーザー毎にデータのアクセス権や操作制限を設定可能とする。これにより、競合会社による分散データベース２９のアクセスが制限されるので、競合会社に情報が漏洩することを防止できる。

本発明の実施の形態によれば、分散データベース２９上に一元的に管理されているデータに対して、ポートの連結を指定するだけで、データの変更などを特に意識することなく、上位系統のみ、または下位系統のみ、もしくは全系統での解析を自由に行うことができる。また、支店など組織毎に分かれた複数のデータベースでそれぞれの管轄箇所の系統データを管理することが可能となるため、組織階層に適合した形でのデータ管理が可能になる。例えば、「Ａ支店はＡ支店管轄範囲の系統データを管理し、Ｂ支店はＢ支店管轄範囲の系統データを管理し、本店では必要に応じてＡ支店データ、Ｂ支店データ、Ｃ支店データを連結させ全系統データで解析を行う。」などのように解析を行うことが可能となる。

本発明の実施の形態に係わる系統解析データ管理システムの全体構成図。本発明の実施の形態に係わる系統解析データ管理システムが適用される電力系統での系統解析データ管理の説明図。本発明の実施の形態における部分系統モデルの連結の説明図。本発明の実施の形態における連結データの説明図。本発明の実施の形態に係わる系統解析データ管理システムのデータ処理内容の説明図。本発明の実施の形態における系統解析手段で解析を行う系統モデルの説明図。本発明の実施の形態における他の部分系統の連結を管理するためのプロジェクトの構成図。図７に示すプロジェクタのデータセットの説明図。本発明の実施の形態における系統解析手段で解析を行うプロジェクト単位での系統モデルの説明図。本発明の実施の形態における分散データベースのデータアクセス制限の説明図。

符号の説明

１１…本店、１２…支店、１３…本店データベース、１４…上位系統モデル、１５…支店データベース、１６…下位系統モデル、１７…ポート、１８…全系統モデル、１９…管轄部門、２０…通信回線網、２１…通信手段、２２…部分系統モデル、２３…連結データ、２４…系統データ、２５…簡易モデル、２６…モデル連結手段、２７…入出力手段、２８…系統解析手段、２９…分散データベース、３０…管理者、３１…系統モデル、３２…プロジェクト、３３…部分系統モデルのショートカット、３４…差分データ、３５…データセット、３６…解析結果

Claims

電力系統を複数の部分系統に区分し、それぞれの部分系統ごとに所定の管轄部門にて部分系統を管理するようにした系統解析データ管理システムにおいて、
前記管轄部門ごとに設けられ自己の部分系統の系統データ及び他の部分系統の簡易モデルを備えた部分系統モデルと、
自己の部分系統の系統データと他の部分系統の系統データとを連結するための情報が設定された連結データと、
管理者からの指令及び前記連結データに基づき前記簡易モデルまたは他の部分系統の系統データのいずれかを自己の部分系統の系統データに連結するモデル連結手段と、
前記モデル連結手段で連結された複数の部分系統モデルを一つのモデルとして解析する系統解析手段とを備えたことを特徴とする系統解析データ管理システム。
複数の部分系統のうち連結対象の部分系統モデルへのリンクを持つデータであるショートカットと、自己の部分系統モデル及び連結対象の部分系統モデルを変更するための差分データと、前記差分データの組合せを示すデータセットと、前記連結データとを備えたプロジェクトを形成し、他の部分系統の連結を管理することを特徴とする請求項１記載の系統解析データ管理システム。