JP6024758B2 - 配電管理装置、パターン抽出方法及びパターン抽出プログラム - Google Patents
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Description
本発明は、配電管理装置、パターン抽出方法及びパターン抽出プログラムに関する。
配電系統には、高圧電力の配電に用いられる高圧線と、低圧電力の配電に用いられる低圧線とが含まれる。これら高圧線及び低圧線には、標準電圧と、標準電圧からの逸脱が許容される許容範囲とが定められている。このため、変電所から負荷設備までの配電系統を高圧線や開閉器などの設備が含まれる高圧系統と低圧線や引込線などの設備が含まれる低圧系統に分けて電圧降下の計算が実行される。その上で、電圧降下が起こる前後の電圧が高圧系統および低圧系統で許容範囲に収まるように、変電所から配電される電力の電圧を設定したり、高圧系統に配置された開閉器の切り替えによって配電系統を流れる電力の電圧が調整される。
しかしながら、上記の技術では、分散型電源等による逆潮流が想定されていないので、配電系統で電圧の許容範囲を超える電力が流れるのを防止できない場合がある。
すなわち、太陽光発電等の分散型電源の普及に伴って需要家に分散型電源が設置される場合がある。この場合には、需要家に設置された分散型電源から電気事業者の配電系統へ逆潮流が発生する場合がある。このように、変電所および負荷設備の間で電力が双方向へ流れる場合には、逆潮流によって低圧系統に含まれる各設備での電力の変動が大きくなる場合がある。例えば、逆潮流が発生している時点では電圧が許容範囲に収まっているとしても、逆潮流が発生しなくなった場合には、負荷設備が配電を受けて電力を使用するので、配電系統で許容範囲を超えて電圧が低下してしまう場合もある。
1つの側面では、配電系統で電圧の許容範囲を超える電力が流れるのを抑制できる配電管理装置、パターン抽出方法及びパターン抽出プログラムを提供することを目的とする。
一態様の配電管理装置は、変電所および需要家の負荷設備の間で電力が供給される経路を切り替える開閉器の開閉状態の組合せパターンと、前記電力が供給される環境に関する属性情報とが対応付けられた履歴情報を記憶する履歴情報記憶部を有する。さらに、前記配電管理装置は、前記環境に関する属性情報の指定を受け付けた場合に、当該指定が受け付けられた属性情報と前記履歴情報に含まれる属性情報との間で類似度を算出する算出部を有する。さらに、前記配電管理装置は、前記履歴情報のうち前記類似度が所定の条件を満たす開閉器の開閉状態の組合せパターンを抽出する抽出部を有する。
一実施形態によれば、配電系統で電圧の許容範囲を超える電力が流れるのを抑制できる。
以下に添付図面を参照して本願に係る配電管理装置、パターン抽出方法及びパターン抽出プログラムについて説明する。なお、この実施例は開示の技術を限定するものではない。そして、各実施例は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。
[配電管理装置の構成]
図1は、実施例1に係る配電管理装置の機能的構成を示すブロック図である。図1に示す配電管理装置10は、指定が受け付けられた電力の供給環境に関する属性情報に合わせて、変電所および需要家の負荷設備の間で電力が供給される経路を切り替える開閉器の開閉状態の組合せパターンを抽出するパターン抽出処理を実行するものである。
図1は、実施例1に係る配電管理装置の機能的構成を示すブロック図である。図1に示す配電管理装置10は、指定が受け付けられた電力の供給環境に関する属性情報に合わせて、変電所および需要家の負荷設備の間で電力が供給される経路を切り替える開閉器の開閉状態の組合せパターンを抽出するパターン抽出処理を実行するものである。
かかる配電管理装置10の一態様としては、上記のパターン抽出処理を実行するWebサーバとして実装することとしてもよいし、また、上記のパターン抽出処理に関するサービスをアウトソーシングにより提供するクラウドとして実装することもできる。他の一態様としては、パッケージソフトウェアやオンラインソフトウェアとして提供されるパターン抽出プログラムを所望のコンピュータにプリインストール又はインストールさせることによっても実装できる。
図1に示すように、配電管理装置10は、所定のネットワークを介して、クライアント端末30などの他の装置との間で通信可能に接続される。かかるネットワークには、有線または無線を問わず、インターネット(Internet)、LAN(Local Area Network)やVPN(Virtual Private Network)などの任意の種類の通信網を採用できる。なお、上記のクライアント端末30は、それぞれ任意の台数接続することができる。
このうち、クライアント端末30は、上記のパターン抽出サービスの提供を受ける側の端末装置である。かかるクライアント端末30の一例としては、パーソナルコンピュータ(PC:personal computer)を始めとする固定端末の他、携帯電話機、PHS(Personal Handyphone System)やPDA(Personal Digital Assistant)などの移動体端末も採用できる。なお、クライアント端末30は、電気事業者の所属員、例えば配電部門の担当者や管理者等によって利用される。
図1に示すように、配電管理装置10は、通信I/F(interface)部11と、記憶部13と、制御部19とを有する。なお、配電管理装置10は、図1に示した機能部以外にも既知のコンピュータが有する各種の機能部、例えば各種の入出力デバイスや撮像デバイスなどの機能部を有することとしてもかまわない。
通信I/F部11は、他の装置、例えばクライアント端末30との間で通信制御を行うインタフェースである。かかる通信I/F部11の一態様としては、LANカードなどのネットワークインタフェースカードを採用できる。例えば、通信I/F部11は、クライアント端末30から各種情報、例えば組合せパターンの抽出要求を受信したり、あるいは配電管理装置10から開閉器の開閉状態の組合せパターンをクライアント端末30へ通知したりする。
記憶部13は、制御部19で実行されるOS(Operating System)やパターン抽出プログラムなどの各種プログラムを記憶する記憶デバイスである。記憶部13の一態様としては、フラッシュメモリなどの半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスクなどの記憶装置が挙げられる。なお、記憶部13は、上記の種類の記憶装置に限定されるものではなく、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)であってもよい。
記憶部13は、制御部19で実行されるプログラムに用いられるデータの一例として、位置情報14と、設備情報15と、電気接続情報16と、配電系統情報17と、履歴情報18とを記憶する。なお、上記に例示した情報以外にも、他の電子データ、例えば電気事業者が管轄する配電系統が収まった地図情報なども併せて記憶することもできる。
ここで、本実施例に係る配電管理装置10では、設備が設置される位置を管理する位置の管理と、各々の設備を管理する設備の管理と、互いが電気的に接続される設備を管理する電気接続の管理との3つに分けて配電系統が管理される。
このうち、位置の管理には、配電系統を形成する設備のうち所定の設備、例えば変電所、電柱、変圧器などが設置される位置「ロケーション(location)」がエンティティとして用いられる。また、設備の管理には、配電系統を形成する設備のうち1つの位置に紐付く設備「ユニット(unit)」と、2つの位置に紐付く設備「スパン(span)」とがエンティティとして用いられる。また、電気接続の管理には、互いの設備が電気的に接続される接続点「ノード(node)」と、複数の接続点によって定まる設備「ブランチ(branch)」とがエンティティとして用いられる。
図2は、エンティティの一態様を示す図である。図2に示すように、ロケーションの一例としては、例えば、電柱Pや柱上変圧器TRなどのように設置形態が架設ではない非架設の設備が設置される位置が挙げられる。この他、図示されていない配電用変電所(SS:SubStation)が設置される位置や変圧器が設置される位置もロケーションの範疇に含まれる。なお、ここでは、地上に設置される設備を例示したが、地下に設置される設備、例えばマンホールやハンドホールが設置される位置などもロケーションの範疇に含まれる。
ユニットの一例としては、電柱P、開閉器SW、柱上変圧器TRなどが挙げられる。この他、図示されていない配電用変電所、SVR(Step Voltage Regulator)や各種の計器、例えばスマートメータ、さらには、地中の設備であるマンホールやハンドホールなどもユニットの範疇に含まれる。
スパンの一例としては、配電用変電所および柱上変圧器TRの間で高圧電力が配電される高圧系統に敷設される電線WH、いわゆる「高圧線」が挙げられる。スパンの他の一例としては、柱上変圧器TRおよび需要家の負荷設備の間で低圧電力が配電される低圧系統のうち柱上変圧器TR及び引込線の区間に敷設される電線WL、いわゆる「低圧線」の他、引込線および負荷設備の区間に敷設される電線、いわゆる「引込線」などが挙げられる。スパンの更なる一例としては、地中に埋め込まれたケーブルが挙げられる。なお、高圧線WH及び低圧線WLなどの電線Wについては、電柱Pに架設される単位の本数、例えば3本や2本を1つにまとめてスパンとして扱うことができる。
ノードの一例としては、図2中の拡大図21に示す高圧線WHと開閉器SWとの接続点、高圧線WHと柱上変圧器TRとの接続点、柱上変圧器TRと低圧線WLとの接続点が挙げられる。この他、図2中の拡大図22に示す高圧線WH21aと高圧線WH21bとが接続される点もノードの範疇に含まれる。具体的には、高圧線WH21a及び高圧線WH21bが通り装柱の電柱Pに架設されている場合にも、高圧線WH21a及び高圧線WH21b間が電気的に接続されているものとみなし、高圧線WH同士が接続される点を仮想的なノードとして扱われる。
ブランチの一例としては、図2に示す電柱P、高圧線WH、開閉器SW、柱上変圧器TR、低圧線WLなどの各種の設備が挙げられる。この他、図示されていない配電用変電所、引込線、スマートメータや負荷設備などもブランチの範疇に含まれる。これら配電用変電所や負荷設備などの端点に位置する設備は、1つしかノードを持たない場合がある。
これらロケーション、ユニット、スパン、ノード及びブランチなどのエンティティは、図3に示す関連性を有する。図3は、エンティティの相互関係の一例を示す図である。図3に示すように、ユニット及びスパンは、ロケーションとの間で互いに共通して位置が管理される点が関連する。また、ユニットおよびスパンは、ブランチとの間で互いに共通して設備が管理される点が関連する。さらに、ノードは、ロケーション及びブランチとの間で互いに共通して接続点が管理される点が関連する。
図1の説明に戻り、位置情報14には、上記のロケーションを管理するロケーションテーブル14aが含まれる。また、設備情報15には、上記のユニットを管理するユニットテーブル15aと、上記のスパンを管理するスパンテーブル15bとが含まれる。さらに、電気接続情報16には、上記のノードを管理するノードテーブル16aと、上記のブランチを管理するブランチテーブル16bとが含まれる。また、後述するように、配電系統情報17には、カレントノードテーブル17aと、カレントブランチテーブル17bとが含まれる。また、後述するように、履歴情報18には、ヒストリノードテーブル18aと、ヒストリブランチテーブル18bと、ヒストリIDテーブル18cとが含まれる。
このうち、ロケーションテーブル14aの一態様としては、位置ID(identifier)、位置識別、経度および緯度などの項目が対応付けられたテーブルを採用できる。かかる「位置ID」とは、設備が設置された位置を識別する識別情報を指す。また、「位置識別」とは、位置の種類の識別を指し、例えば、配電用変電所(SS)、電柱(POLE)や負荷設備(LOADL)などの種類が挙げられる。なお、ロケーションテーブル14aに記憶される情報は、例えば、他の既存のシステム、例えば配電系統の設備を管理する配電設備管理システムから変電所、電柱、変圧器などの特定の設備の位置情報を取得することができる。
図4は、ロケーションテーブル14aの一例を示す図である。例えば、図4に示す位置ID「SS0001」のロケーションは、東経128度08分48秒66及び北緯50度27分23秒016に位置し、配電用変電所があることを意味する。また、図4以降に図示する各種のIDは、例えば、配電用変電所を表す「SS」、電柱を表す「PO」や負荷設備「LL」などの設備の種別を識別可能な文字列をIDを構成する文字列の頭に付加して採番がなされる。この各種のIDは、設備の種別を識別可能な文字列を、IDを構成する文字列の頭に付加して採番するに限らず、一意に認識できる値を付与しても良い。なお、ここでは、設備の位置を特定する項目として経度および緯度を用いる場合を例示したが、他の項目、例えばローカルな座標値、住所などを用いることもできる。
ユニットテーブル15aの一態様としては、設備ID、位置ID、種別及び属性情報などの項目が対応付けられたテーブルを採用できる。かかる「設備ID」とは、設備を識別する識別情報を指し、ユニットテーブル15aではユニットの設備IDだけが格納される。また、「種別」とは、ユニットの種別を指し、例えば電柱(POLE)、開閉器(SW)、柱上変圧器(BANK)や負荷設備(LOADL)などの種類が挙げられる。また、「属性情報」とは、ユニットの属性に関する情報を指し、例えば、ユニットの型番や性能、例えばユニットが変圧器である場合には変圧器の容量や電圧比が登録される。かかる変圧器の容量は、現系統の設備の電気的な接続情報が抽出された際に電圧降下の計算に用いることができる。例えば、ユニットが変圧器である場合には、抵抗値、リアクタンス値や変圧器の電圧比が登録される。なお、ユニットテーブル15aに記憶される情報は、例えば、他の既存のシステム、例えば配電設備管理システムから取得され、取得された設備の属性情報うちユニットに分類された設備の属性情報が登録される。
図5は、ユニットテーブル15aの一例を示す図である。例えば、図5に示す設備ID「PO0001P1」のユニットは、位置ID「PO0001」に対応する位置、すなわち図4に示した東経128度08分41秒76及び北緯50度27分23秒021に位置し、電柱であることを意味する。また、図5に示す設備ID「PO000101」のユニットは、位置ID「PO0001」に対応する位置、すなわち図4に示した東経128度08分41秒76及び北緯50度27分23秒021に位置し、開閉器であることを意味する。また、図5に示す設備ID「PO000701」のユニットは、位置ID「PO0007」に対応する位置、すなわち図4の例で言えば東経128度08分34秒30及び北緯50度27分27秒844に位置し、抵抗値「36800Ω」、リアクタンス値「31300Ω」、電圧比1を持つ柱上変圧器であることを意味する。
スパンテーブル15bの一態様としては、設備ID、位置ID1、位置ID2、種別および属性情報などの項目が対応付けられたテーブルを採用できる。ここで言う「設備ID」も、設備を識別する識別情報を指すが、スパンテーブル15bにはスパンの設備IDだけが格納される。また、「位置ID1」とは、スパンに紐付く2つの位置IDのうち一方の位置IDを指し、「位置ID2」とは、スパンに紐付く2つの位置IDのうち他方の位置IDを指す。また、「種別」とは、スパンの種別を指し、例えば、高圧線、低圧線及び引込線などの種類が挙げられる。また、「属性情報」は、スパンの属性に関する情報を指し、例えば、スパンの型番、太さ、材質、径間、単位(m)当たりの抵抗値や単位(m)当たりのリアクタンス値などが登録される。かかる径間、単位当たりの抵抗値や単位当たりのリアクタンス値は、現系統の設備の電気的な接続情報が抽出された際に電圧降下の計算に用いることができる。なお、スパンテーブル15bに記憶される情報は、例えば、他の既存のシステム、例えば配電設備管理システムから取得され、取得された設備の属性情報うちスパンに分類された設備の属性情報が登録される。
図6は、スパンテーブル15bの一例を示す図である。例えば、図6に示す設備ID「SP0001」のスパンは、位置ID1「SS0001」に対応する位置および位置ID2「PO0001」に対応する位置の区間に架設された3相の高圧線であることを意味する。かかる区間は、図4を用いて説明したように、東経128度08分48秒66及び北緯50度27分23秒016から東経128度08分41秒76及び北緯50度27分23秒021の区間に相当する。さらに、設備ID「SP0001」のスパンの径間、抵抗及びリアクタンスは、それぞれ「21m」、「220Ω/m」、「150Ω/m」であることを意味する。なお、図6に示す種別が3Hである場合には、スパンが単相3線の高圧線であることを意味し、種別が3Lである場合には、スパンが単相3線の低圧線であることを意味し、また、種別がブランクである場合には、スパンが引込線であることを意味する。
ノードテーブル16aの一態様としては、ノードID及び位置IDなどの項目が対応付けられたテーブルを採用できる。かかる「ノードID」は、ノードを識別する識別情報を指す。なお、ノードテーブル16aに記憶される情報は、既存の他のシステム、例えば配電設備管理システムおよび配電系統の監視や開閉器の遠隔操作を行う配電自動化システムから取得される。例えば、配電設備管理システムから取得された低圧系統の設備の情報または配電自動化システムから取得された高圧系統の設備の情報からノードが抽出された後にノードの所在位置と対応付けてノードテーブル16aに登録される。
図7は、ノードテーブル16aの一例を示す図である。例えば、図7に示すノードID「SS0001N01」の接続点は、位置ID「SS0001」に対応する位置、すなわち図4に示した東経128度08分48秒66及び北緯50度27分23秒016に位置することを意味する。また、図7に示すノードID「PO0001N01」及び「PO0001N02」の接続点は、いずれも位置ID「PO0001」に対応する同一の位置、すなわち図4に示した東経128度08分41秒76及び北緯50度27分23秒021に位置することを意味する。
ブランチテーブル16bの一態様としては、ブランチID、ノードID1、ノードID2、設備IDおよび開閉区分などの項目が対応付けられたテーブルを採用できる。かかる「ブランチID」とは、ブランチを識別する識別情報を指す。また、「ノードID1」とは、ブランチが持つ2つのノードIDのうち一方のノードIDを指し、「ノードID2」とは、ブランチが持つ2つのノードIDのうち他方のノードIDを指す。ただし、配電用変電所や負荷設備などの端点に位置するブランチは、ノードID1またはノードID2のいずれかにしかノードIDを持たない場合がある。例えば、ノードID1及びノードID2のうちノードID1には、ノードID2よりも一次側、すなわち変電所寄りの接続点のノードIDが登録されるとともに、ノードID2には、ノードID1よりも二次側、すなわち負荷設備寄りの接続点のノードIDが登録される。また、ここで言う「設備ID」も、設備を識別する識別情報を指すが、ブランチテーブル16bにはユニットまたはスパンのいずれかの設備IDが格納される。また、「開閉区分」は、開閉器のスイッチの開閉状態を指す。かかる開閉区分には、ブランチが開閉器である場合には「開状態」または「閉状態」のいずれかを示す情報が設定されるが、ブランチが開閉器以外である場合には「ブランク」とされる。
なお、ブランチテーブル16bに記憶される情報は、既存の他のシステム、例えば配電設備管理システムおよび配電自動化システムから取得される。例えば、配電設備管理システムから取得された低圧系統の設備の情報または配電自動化システムから取得された高圧系統の設備の情報からブランチが抽出された後にブランチが持つノードと対応付けてブランチテーブル16bに登録される。
図8は、ブランチテーブル16bの一例を示す図である。例えば、図8に示すブランチID「BR0001」のブランチは、ノードID1「SS0001N01」およびノードID2「PO0001N01」によって定義される設備ID「SP0001」の高圧線であることを意味する。また、図8に示すブランチID「BR0002」のブランチは、ノードID1「PO0001N01」およびノードID2「PO0001N02」によって定義される設備ID「PO000101」の開閉器であり、かつ開閉区分が「1」なので、開閉器が閉状態であることを意味する。なお、図8に示す開閉区分が「0」である場合には、開閉器が開状態であることを意味し、また、開閉区分がブランクである場合には、設備が開閉器ではないことを意味する。開閉器の閉状態とは、電気を流す状態であり、開状態は電気を流さない状態である。
なお、記憶部13に記憶される情報のうち上記の位置情報14、設備情報15及び電気接続情報16以外の配電系統情報17および履歴情報18については、これらの情報を生成、取得、あるいは使用する機能部の説明に合わせて後述する。
制御部19は、各種の処理手順を規定したプログラムや制御データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行する。制御部19は、図1に示すように、検索部19aと、対応付け部19bと、採取部19cと、算出部19dと、抽出部19eとを有する。
検索部19aは、電気接続情報16を参照して、所定のノードを起点とし、ノードの組合せに含まれるノードのうち未探索のノードを探索しながら当該組合せに対応するブランチを検索する処理部である。
一態様としては、検索部19aは、クライアント端末30を介して配電系統情報の閲覧要求を受け付けた場合や前回に処理が実行されてから一定期間が経過した場合に、処理を起動する。まず、検索部19aは、ロケーションテーブル14aに記憶された位置IDのうち位置種別が配電用変電所「SS」である位置IDを検索する。そして、検索部19aは、図示しない内部メモリに記憶された探索リストに対し、ロケーションテーブル14aから検索されたSSの位置IDを登録する。かかる探索リストには、探索の対象とするSSの位置IDの他、探索時に発見された未探索のノードやブランチが随時登録される。なお、ここでは、ロケーションテーブル14aからSSの位置IDを検索する場合を例示したが、ノードテーブル16aやブランチテーブル16bに記憶されたノードIDのうち文字列が「SS」で始まるノードIDを検索することとしてもかまわない。
続いて、検索部19aは、探索リストに登録されたSSの位置IDを1つ選択する。そして、検索部19aは、ノードテーブル16aに記憶されたノードのうち先に選択が実行されたSSの位置IDに対応するノードを検索する。その上で、検索部19aは、ノードテーブル16aから検索されたノードのレコードを、記憶部13に配電系統情報17として記憶されたカレントノードテーブル17aへ登録する。さらに、検索部19aは、ノードテーブル16aから検索されたノードを探索リストに登録する。なお、SSが複数のSSバンクを有する場合には、1つの位置IDを用いて検索がなされた場合でも複数のノードのレコードが検索される。
そして、検索部19aは、探索リストに登録されたノードを1つ選択する。続いて、検索部19aは、ブランチテーブル16bに記憶されたブランチのうち先に選択が実行されたノードが含まれるノードIDの組合せ、すなわちノードID1及びノードID2の組合せを持つブランチのレコードを検索する。その上で、検索部19aは、ブランチテーブル16bから検索されたブランチのレコードを、記憶部13に配電系統情報17として記憶されたカレントブランチテーブル17bへ登録する。さらに、検索部19aは、ブランチテーブル16bから検索されたブランチを探索リストに登録する。このとき、探索リストに登録されるのは、ブランチを識別できる情報であればよく、例えば、少なくともブランチIDまたは設備IDのいずれかを登録すればよい。
続いて、検索部19aは、探索リストに登録されたブランチを1つ選択する。そして、検索部19aは、スパンテーブル15bから先に選択が実行されたブランチの設備IDに対応する属性情報を検索する。このとき、ブランチがスパンである場合には、スパンテーブル15bから属性情報を検索できるが、ブランチがユニットである場合には、属性情報を検索できない。このため、検索部19aは、スパンテーブル15bから属性情報を検索できなかった場合には、ユニットテーブル15aから先に選択が実行されたブランチの設備IDに対応する属性情報を検索する。
その後、検索部19aは、ノードの組合せのうち探索に用いられたノードとは対となる他方のノードがブランクではない場合に、当該ブランチが開閉器であるか否かを判定する。そして、検索部19aは、ブランチが開閉器である場合には、開閉器のスイッチが閉状態であるか否か、すなわち開閉区分が「1」であるか否かを判定する。このとき、検索部19aは、開閉器のスイッチが閉状態である場合には、ノードテーブル16aから他方のノードのレコードを検索した上で配電系統情報17のカレントノードテーブル17aへ登録する。さらに、検索部19aは、他方のノードを未探索のノードとして探索リストへ追加する。
そして、検索部19aは、探索リストに登録されたブランチを全て探索するまで、未探索のブランチの選択からこれまでの処理を繰り返し実行する。その後、検索部19aは、探索リストに登録されたブランチを全て探索すると、探索リストに登録されたノードを全て探索するまで、未探索のノードの選択からこれまでの処理を繰り返し実行する。そして、検索部19aは、探索リストに登録されたSSの位置IDを全て探索するまで、未探索のSSの位置IDの選択からこれまでの処理を繰り返し実行する。
対応付け部19bは、探索が実行された接続点の組合せ及び検索の結果として得られた設備と、設備情報15に含まれる属性情報のうち検索の結果として得られた設備に対応する属性情報とを対応付ける処理部である。一態様としては、対応付け部19bは、探索が実行されたブランチのレコードと、スパンテーブル15bまたはユニットテーブル15aから検索されたブランチの属性情報とを対応付ける。例えば、対応付け部19bは、カレントブランチテーブル17bに記憶されたレコードのうちスパンテーブル15bまたはユニットテーブル15aの検索に用いたブランチの設備IDまたはブランチIDに対応付けて当該ブランチの属性情報を登録する。このとき、対応付け部19bは、ユニットテーブル15aまたはスパンテーブル15bからブランチの設備IDに対応する位置IDを検索した上でその位置IDをさらに対応付けることもできる。
ここで、図4〜図8の各テーブルを用いて、検索部19a及び対応付け部19bによる処理内容を具体的に説明する。最初に、図4に示したロケーションテーブル14aに記憶された位置IDのうち位置種別が配電用変電所「SS」である位置ID「SS0001」が検索される。すると、ロケーションテーブル14aから検索されたSSの位置ID「SS0001」が探索リストに登録される。この場合、探索リストには、SSの位置IDが「SS0001」しか登録されていないので、位置ID「SS0001」が選択される。これを受けて、図7に示したノードテーブル16aに記憶されたノードのうち先に選択が実行されたSSの位置ID「SS0001」に対応するノードID「SS0001N01」が検索される。続いて、ノードテーブル16aから検索されたノードID「SS0001N01」のレコードがカレントノードテーブル17aへ登録される。さらに、ノードテーブル16aから検索されたノードID「SS0001N01」が探索リストにも登録される。この場合、探索リストには、ノードIDが「SS0001N01」しか登録されていないので、ノードID「SS0001N01」が選択される。
すると、図8に示したブランチテーブル16bに記憶されたブランチのうち先に選択が実行されたノードID「SS0001N01」が含まれるノードID1「SS0001N01」及びノードID2「PO0001N01」の組合せを持つ設備ID「SP0001」のブランチが検索される。その上で、ブランチテーブル16bから検索された設備ID「SP0001」のブランチのレコードがカレントブランチテーブル17bへ登録される。さらに、ブランチテーブル16bから検索された設備ID「SP0001」が探索リストに登録される。この場合、探索リストには、設備IDが「SP0001」しか登録されていないので、設備ID「SP0001」が選択される。
すると、図6に示したスパンテーブル15bから先に選択が実行された設備ID「SP0001」に対応するスパンの属性情報「径間21m、抵抗RH1、リアクタンスXH1」が検索される。なお、ここでは、スパンの属性情報が検索される場合を例示したが、「SP」以外の文字列で始まる設備IDの場合には、スパンテーブル15bからは属性情報が検索されず、図5に示したユニットテーブル15aからユニットの属性情報が検索されることになる。
このようにして得られた属性情報「径間21m、抵抗220Ω/m、リアクタンス150Ω/m」から、抵抗値4621(220×21)Ω、リアクタンス値3150(150×21)Ωがスパンテーブル15bの検索に用いられた設備ID「SP0001」のブランチのレコードに対応付けてカレントブランチテーブル17bに登録される。
その後、ノードID1「SS0001N01」及びノードID2「PO0001N01」の組合せには、探索に用いられたノードID「SS0001N01」とは対となる他方のノードIDに「PO0001N01」が値として設定されている。このように、他方のノードIDがブランクではないので、当該設備ID「SP0001」のブランチが開閉器であるか否かが判定される。そして、設備ID「SP0001」のブランチは、開閉区分の値がブランクであり、開閉器ではない。よって、ノードテーブル16aから他方のノードID「PO0001N01」のレコードを検索した上で他方のノードID「PO0001N01」のレコードが配電系統情報17のカレントノードテーブル17aへ登録される。さらに、他方のノードID「PO0001N01」が未探索のノードとして探索リストへ追加される。
このように、他方のノードID「PO0001N01」が未探索のノードとして探索リストへ登録された時点では、ノードID「PO0001N01」以外にノードIDが登録されていない。このため、ノードID「PO0001N01」が選択された上で探索が継続される。
なお、ここでは、他方のノードIDがブランクではない場合を例示したが、他方のノードIDがブランクである場合には、探索リストに登録された未探索のブランチの探索が実行される。また、未探索のブランチがなければ未探索のノードの探索が実行される。そして、未探索のSSの位置IDがなければ探索が終了される。また、ここでは、ブランチが開閉器でない場合を例示したが、開閉器である場合には、開閉器のスイッチが閉状態でなければ他方のノードIDの検索、さらには、探索リストへの他方のノードの追加は実行されない。これは、開閉器のスイッチが開状態である場合に、他方のノードIDの検索や探索リストへの他方のノードの追加を実行すると、電気的に接続されていない異なる配電系統をカレントノードテーブル17aやカレントブランチテーブル17bに誤登録することになるからである。
上記の探索によって、ノードテーブル16aに登録されたブランチの中から探索が実行された時点で互いの設備が電気的に接続された配電系統のノードを検索したカレントノードテーブル17aを生成できる。さらに、上記の探索によって、ブランチテーブル16bに登録されたブランチの中から探索が実行された時点で互いが電気的に接続された配電系統のブランチ及びブランチに対応する属性情報を検索した上でブランチ及び属性情報が対応付けられたカレントブランチテーブル17bを生成できる。なお、以下では、探索が実行された時点で互いの設備が電気的に接続された配電系統のことを「現系統」と記載する場合がある。
このようにして生成されたカレントノードテーブル17a及びカレントブランチテーブル17bを含む配電系統情報17が記憶部13に登録される。図9は、カレントノードテーブル17aの一例を示す図である。図10は、カレントブランチテーブル17bの一例を示す図である。これら図9及び図10には、ノードID「SS0001N01」を起点とし、図4〜図8に示した各テーブルを用いて生成されたカレントノードテーブル17a及びカレントブランチテーブル17bが図示されている。
図9に示すように、カレントノードテーブル17aのレコードのうち需要家の負荷設備と配電系統の設備との接続点であるノード「LL0001N01」、「LL0002N01」、「LL0003N01」、「LL0004N01」、「LL0005N01」、「LL0006N01」、「LL0007N01」及び「LL0008N01」のレコードには、スマートメータ等の計量器によって計量された電力使用量が属性情報の一例として登録される。かかる電力使用量には、負荷設備によって消費される「有効電力」と、負荷設備によって消費されない「無効電力」とが含まれる。このうち、無効電力は、遅れ無効電力とも呼ばれる。これらの電力使用量(有効)および電力使用量(無効)は、各ノードにおける電圧を計算する場合に参照される。
図10に示すように、カレントブランチテーブル17bのレコードのうちブランチの設備が開閉器であるレコードには、ブランチテーブル16bに登録されていた開閉区分の値が登録される。例えば、ブランチID「BR0002」、「BR0006」及び「BR0019」の開閉器には、いずれも開閉区分に「1」が登録されているので、開閉器のスイッチが閉状態であり、通電状態にあることを意味する。図10には、開閉区分が「1」である開閉器を例示したが、開閉器の開閉区分が「0」である場合には、開閉器のスイッチが開状態であり、通電状態にないことを意味する。また、カレントブランチテーブル17bの各レコードには、リアクタンス値Xと抵抗値Rとが属性情報の一例として登録される。このうち、ブランチの設備がユニットである設備、例えば開閉器や変圧器などには、ユニットテーブル15aに登録されていたリアクタンス値Xと抵抗値Rが属性情報としてそのまま登録される。一方、ブランチの設備がスパンである設備には、スパンテーブル15に登録されている単位当たりのリアクタンス値に径間の値が乗算された値がリアクタンス値Xとして登録されるとともに、単位当たりの抵抗値に径間の値が乗算された値が抵抗値Rとして登録される。これらユニット及びスパンのリアクタンス値X及び抵抗値Rは、各ノードにおける電圧を計算する場合に参照される。
なお、ここでは、電圧の計算に使用されるパラメータとして、電力使用量(有効)、電力使用量(無効)、抵抗値やリアクタンス値を例示したが、カレントノードテーブル17aまたはカレントブランチテーブル17bのいずれかのテーブルに変圧器が接続される接続相の項目を追加することによって電圧の計算をより精密に行うことができる。例えば、電線が単相3線である場合には、柱上で電線に接続される変圧器の1台目を「接続相1」とし、2台目を「接続相2」とし、3台目を「接続相3」とし、3線の電線のうち1本目と2本目に変圧器が接続される場合には値「A」を登録し、2本目と3本目に変圧器が接続される場合には値「B」を登録し、1本目と3本目に変圧器が接続される場合には値「C」を登録することができる。
このように、図9に示したカレントノードテーブル17a及び図10に示したカレントブランチ17bから生成された配電系統情報17は、図11及び図12に示す配電系統のグラフ構造を表す。
図11及び図12は、現系統のグラフ構造の一例を示す図である。図11及び図12に示す現系統は、SSバンクと設備ID「SP0001」の高圧線の接続点であるノードID「SS0001N01」のノードを階層構造のルート(1階層)に持つ。さらに、現系統は、ルートから終端となる設備ID「LL000101」、「LL000201」、「LL000301」、「LL000401」、「LL000501」、「LL000601」、「LL000701」、「LL000801」の8つの負荷設備へ向かう経路を持つ。このうち、SSバンクから設備ID「LL000801」の負荷設備までの階層が10階層と最も浅く、SSバンクから設備ID「LL000201」、「LL000301」及び「LL000401」の負荷設備までの階層が19階層と最も深いことがわかる。さらに、設備ID「PO000101」、「PO000401」及び「PO000901」の開閉器のスイッチは、いずれも開閉区分が「1」である閉状態、すなわち通電がON状態である組合せパターンを持つことを意味する。これら設備ID「PO000101」、「PO000401」及び「PO000901」の開閉器を始め、図示を省略した開閉器の開閉状態の組合せパターンによって一つの配電用変電所が管轄する変電所および需要家の負荷設備の間で電力が供給される経路が形成される。
このように、上記の配電系統情報17を生成することによって、高圧系統や低圧系統といった大雑把な単位ではなく、設備単位、さらには、設備間の接続点単位に細分化して現系統の電気的な繋がりを把握することができる。
図1の説明に戻り、採取部19cは、現系統として採用されたカレントノード及びカレントブランチの履歴情報を採取する処理部である。一態様としては、採取部19cは、カレントノードテーブル17a及びカレントブランチテーブル17bが生成された場合に、履歴情報の採取を実行する。ここで、履歴情報は、各々の時間断面でカレントであったノード及びブランチが履歴として蓄積される性質上、採取部19cは、各々の時間断面ごとに各配電系統のノード及びブランチの状態を識別するために、状態を識別する状態IDを採番する。なお、ここでは、カレントノードテーブル17a及びカレントブランチテーブル17bが生成された場合に自動的に登録する場合を例示したが、クライアント端末30からの指示によってカレントノード及びカレントブランチの履歴情報を採取することとしてもよい。
そして、採取部19cは、カレントノードテーブル17aに登録された各カレントノードのレコードを複写した上でカレントノードのレコードに状態IDを対応付ける。以下では、履歴管理を目的としてカレントノードから複写されたノードのことを「ヒストリノード」と記載する場合がある。その上で、採取部19cは、状態IDに対応付けられたヒストリノードのレコードを記憶部13に記憶された履歴情報18に含まれるヒストリノードテーブル18aへ登録する。これによって、各々の時間断面でカレントとされるノードがヒストリとして管理されることになる。
また、採取部19cは、カレントブランチテーブル17bに登録された各カレントブランチのレコードを複写した上でカレントブランチのレコードに状態IDを対応付ける。以下では、履歴管理を目的としてカレントブランチから複写されたブランチのことを「ヒストリブランチ」と記載する場合がある。その上で、採取部19cは、状態IDに対応付けられたヒストリブランチのレコードを記憶部13に記憶された履歴情報18に含まれるヒストリブランチテーブル18bへ登録する。これによって、各々の時間断面でカレントとされるブランチがヒストリとして管理されることになる。これは、各々の時間断面における開閉器の開閉状態の組合せパターンが履歴管理されることを意味する。
さらに、採取部19cは、現系統で電力が供給される環境に関する属性情報を採取する。かかる属性情報の一例としては、現系統が電力供給の経路として採用された曜日、祝祭日の区分、日射量や気温などの項目が挙げられる。このうち、曜日や祝祭日の区分は、暦表、いわゆるカレンダ情報を参照して採取される。また、日射量や気温は、気象情報を参照して採取される。これらカレンダ情報および気象情報は、記憶部13の内部に記憶管理することとしてもよいし、外部装置によって公開されたものを参照することとしてもかまわない。そして、採取部19cは、状態IDに属性情報を対応付けた上で状態ID及び属性情報を記憶部13に記憶された履歴情報18に含まれるヒストリIDテーブル18cへ登録する。
ここで、履歴情報18に含まれるヒストリIDテーブル18cについて説明する。かかるヒストリIDテーブル18cの一態様としては、状態ID、保存年月日、保存時刻、履歴年月日、履歴時刻、履歴曜日、履歴祝祭日区分、履歴日射量および履歴気温などの項目が対応付けられたデータを採用できる。ここで、上記の各項目のうち「保存」が接頭に付された項目は、ヒストリIDテーブル18cへの保存に関する項目であり、「履歴」が接頭に付された項目は、履歴が採取された時間断面に関する項目である。図13は、ヒストリIDテーブル18cの一例を示す図である。例えば、図13に示す状態ID「S20120305-01」のレコードでは、当該レコードが2012年3月5日の11時30分に保存されたことを意味する。さらに、状態ID「S20120305-01」のレコードでは、当該状態IDに対応するヒストリノード及びヒストリブランチが電力供給の経路として採用された時間断面が2012年3月5日(月)の11時30分であることを意味する。さらに、状態ID「S20120305-01」のレコードでは、日射量が2.25KWhであり、気温が17.2度の環境でヒストリノード及びヒストリブランチが電力供給の経路として採用されたことを意味する。なお、ここでは、祝祭日区分が「0」である場合、すなわち祝日および祭日ではない場合を説明したが、祝祭日区分が「1」である場合には、祝日または祭日であることを意味する。
さらに、履歴情報に含まれるヒストリノードテーブル18aおよびヒストリブランチテーブル18bについて説明する。図14は、ヒストリノードテーブル18aの一例を示す図である。図15は、ヒストリブランチテーブル18bの一例を示す図である。図14には、図9に示したカレントノードテーブル17aに登録された各レコードの内容に状態ID「S20120305-01」が採番された上でヒストリノードテーブル18aへ登録された場合を示す。また、図15には、図10に示したカレントブランチテーブル17bに登録された各レコードの内容に状態ID「S20120305-01」が採番された上でヒストリブランチテーブル18bへ登録された場合を示す。図14及び図15に示すように、ヒストリノードテーブル18aおよびヒストリブランチテーブル18bにも、状態IDが付加されている以外は図9に示したカレントノードテーブル17aまたは図10に示したカレントブランチテーブル17bと同内容のコピーが登録される。
算出部19dは、クライアント端末30から指定が受け付けられた属性情報と履歴情報18に含まれる属性情報との間で類似度を算出する処理部である。
一態様としては、算出部19dは、クライアント端末30から電力が供給される環境に関する属性情報の指定を受け付ける。かかる指定がなされる属性情報の一例としては、年月日、時刻、曜日、祝祭日区分、日射量や気温などが挙げられる。そして、算出部19dは、クライアント端末30から属性情報の指定が受け付けられると、ヒストリIDテーブル18cに記憶されたレコードを順次読み出す。続いて、算出部19dは、ヒストリIDテーブル18cから読み出されたレコードを日付区分「1」〜「3」に分類する。これら日付区分「1」は、月曜日から金曜日までの平日を指し、日付区分「2」は、土曜日を指し、日付区分「3」は、日曜日を指す。ただし、平日であっても祝祭日に該当するレコードは、日付区分「3」に分類される。
そして、算出部19dは、クライアント端末30から指定が受け付けられた属性情報との間で日付区分が同一であるレコードの状態IDを図示しない内部メモリに記憶される類似パターンリストへ登録する。かかる類似パターンリストには、ヒストリIDテーブル18cに記憶されたレコードのうちクライアント端末30から指定が受け付けられた属性情報と類似する属性情報を持つレコードの状態IDが登録される。その後、算出部19dは、ヒストリIDテーブル18cに記憶された全てのレコードを対象に日付区分の分類および類似パターンリストへの登録が実行される。
このように、指定が受け付けられた日付区分と類似するレコードに絞って類似パターンリストへの登録を行うことによって需要家の負荷設備の稼働傾向が共通する開閉器の開閉状態の組合せパターンだけを抽出対象とできる。例えば、需要家が家庭の場合には、平日の日中は不在で負荷設備の稼働が少ない一方で土日は在宅で負荷設備の稼働が多い傾向にある。また、オフィスや工場などの場合には、平日の日中は通常営業で負荷設備の稼働が多い一方で土日は休業で負荷設備の稼働が少ない傾向にある。これらの需要家の負荷設備の稼働傾向が共通する開閉器の開閉状態の組合せパターンは、各需要家の負荷設備と配電系統の設備との接続点で許容範囲を超えないように電圧の調整を行う場合に有用であると推定できる。
上記の類似パターンリストへの登録を終了した後に、算出部19dは、クライアント端末30から指定が受け付けられた属性情報と類似パターンリストに含まれる属性情報との間で類似度を算出する。例えば、算出部19dは、時刻の差、気温の差、日射量の差を求め、時刻、気温、日射量の各々の差を偶数回にわたって累乗する計算を行う。このとき、累乗は差が負の値をとる場合に絶対値をとるためであるが、累乗する回数が多いほど誤差が拡大することが予想されるので、本例では自乗する場合を想定する。その後、算出部19dは、時刻の差の自乗値、気温の差の自乗値および日射量の差の自乗値を足し合わせることによって類似度を算出する。続いて、算出部19dは、上記のようにして算出された類似度を類似パターンリスト内の状態IDと対応付ける。そして、算出部19dは、類似パターンリストに登録された全ての状態IDのレコードに対し、上記の類似度の算出を実行する。なお、類似度の算出方法は、ここで説明した方法に限定されず、既知の類似度の算出方法を任意に採用できる。
かかる類似度は、その値が小さいほどクライアント端末30から指定が受け付けられた属性情報と履歴情報18に含まれる属性情報と類似パターンリストに含まれる属性情報とが類似していることを表す。このように、時刻および気温を含めて類似度を算出するのは、時間帯や気温が近いほど需要家の負荷設備の稼働傾向も類似すると想定できるからである。さらに、日射量を含めて類似度を算出するのは、日射量が近いほど需要家に設置された分散型電源における発電量も類似することが想定できるからである。
抽出部19eは、履歴情報18のうち類似度が所定の条件を満たす開閉器の開閉状態の組合せパターンを抽出する処理部である。一態様としては、抽出部19eは、類似度が昇順となるように、類似パターンリスト内の状態IDを並べ替える。このとき、値が高いほど類似することを意味する類似度が算出されていた場合には、降順にソートが実行されることになる。続いて、抽出部19eは、類似度が昇順に並べ替えられた類似パターンリストに登録された状態IDのうち上位の所定数、例えば上位3つを抽出する。ここでは、上位の所定数を抽出する場合を例示したが、類似度が所定の閾値以下である状態IDを抽出することとしてもかまわない。その上で、抽出部19eは、類似パターンリストから抽出された状態IDに対応するヒストリブランチのうち開閉器の開閉区分に値が設定されたブランチを抽出した上で各開閉器の開閉区分の組合せパターンをクライアント端末30へ出力する。
ここで、図16及び図17を用いて、組合せパターンの抽出の具体例について説明する。図16は、指定が受け付けられた属性情報の一例を示す図である。図17は、類似パターンリストからの状態IDの抽出結果の一例を示す図である。本例では、図16に示す属性情報が受け付けられた場合に、図13に示したヒストリIDテーブル18cに登録された各レコードの属性情報との間で類似度を算出して類似パターンを抽出する場合を例示する。
図16に示すように、年月日「2012/4/30」、時刻「13:00」、曜日「mon」、祝祭日区分「1」、日射量「2.12」、気温「15.2」が属性情報として指定された場合を想定する。この場合には、指定が受け付けられた属性情報の日付区分は、祝祭日である。このため、図13に示したヒストリIDテーブル18cに登録されたレコードのうち祝祭日区分が「1」である状態ID「S20120320-01」、「S20120320-02」、「S20120324-01」、「S20120324-02」が類似パターンリストへ登録されることにある。
このうち、指定が受け付けられた属性情報と状態ID「S20120320-01」の属性情報との類似度は、時間の差「0.014667=1/24」、日射量の差「-0.2」、「-1.9」と算出され、各々の自乗値が「0.001736」、「0.04」、「3.61」と算出される。このため、各々の自乗値の合計値である類似度は「3.651736」と算出される。なお、ここでは、時間の値だけが他の項目と比べて相対的に大きくならないように、時間の差を24時間で除すことによって日にち単位に換算している場合を例示している。
また、指定が受け付けられた属性情報と状態ID「S20120320-02」の属性情報との類似度は、時間の差「0.125=3/24」、日射量の差「-0.1」、「-1.3」と算出され、各々の自乗値が「0.015625」、「0.01」、「1.69」と算出される。このため、各々の自乗値の合計値である類似度は「1.715625」と算出される。さらに、指定が受け付けられた属性情報と状態ID「S20120324-01」の属性情報との類似度は、時間の差「0.125=3/24」、日射量の差「0.24」、「-0.5」と算出され、各々の自乗値が「0.015625」、「0.0576」、「0.25」と算出される。このため、各々の自乗値の合計値である類似度は「0.323225」と算出される。また、指定が受け付けられた属性情報と状態ID「S20120324-02」の属性情報との類似度は、時間の差「0.125=3/24」、日射量の差「0.34」、「-0.7」と算出され、各々の自乗値が「0.001736」、「0.1156」、「0.49」と算出される。このため、各々の自乗値の合計値である類似度は「0.607336」と算出される。
これら状態ID「S20120320-01」、「S20120320-02」、「S20120324-01」、「S20120324-02」の類似度を昇順に並べ替えた場合には、「S20120324-01」、「S20120324-02」、「S20120320-02」の順になる。したがって、状態ID「S20120324-01」、「S20120324-02」、「S20120320-02」に対応するヒストリブランチのうち開閉器の開閉区分に値が設定されたブランチを抽出した上で各開閉器の開閉区分の組合せパターンがクライアント端末30へ出力されることになる。
このようにして出力される開閉器の開閉区分の組合せパターンは、需要家の負荷設備と配電系統の設備との接続点で許容範囲を超えないように開閉器の遠隔操作によって電圧の調整を行う場合に有効活用できる。例えば、当該開閉器の開閉区分の組合せパターンによって形成される各配電系統のグラフ構造とともに各ノードの電圧をクライアント端末30へ出力させた場合に、許容範囲を超えるノードがなければ当該開閉器の開閉区分の組合せパターンをそのまま採用できるし、許容範囲を超えるノードがあってもそれを土台に許容範囲を超えるノードの部分に関連する開閉器の開閉状態を微修正することによって開閉器の遠隔操作に有効活用できる。このため、変電所の送出電圧の調整だけでは対応できない場合にも、柱上変圧器のタップ調整等の工事に赴かずに電圧調整が可能となる。
なお、制御部19には、各種の集積回路や電子回路を採用できる。また、制御部19が有する機能部の一部を別の集積回路や電子回路とすることもできる。例えば、集積回路としては、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)が挙げられる。また、電子回路としては、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)などが挙げられる。
[処理の流れ]
続いて、本実施例に係る配電管理装置10の処理の流れについて説明する。なお、ここでは、配電管理装置10によって実行される(1)配電管理処理を説明した後に、(2)パターン抽出処理を説明することとする。
続いて、本実施例に係る配電管理装置10の処理の流れについて説明する。なお、ここでは、配電管理装置10によって実行される(1)配電管理処理を説明した後に、(2)パターン抽出処理を説明することとする。
(1)配電管理処理
図18〜図20は、実施例1に係る配電管理処理の手順を示すフローチャートである。この配電管理処理は、クライアント端末30を介して配電系統画面の閲覧要求を受け付けた場合や前回に処理が実行されてから一定期間が経過した場合に、処理が開始される。
図18〜図20は、実施例1に係る配電管理処理の手順を示すフローチャートである。この配電管理処理は、クライアント端末30を介して配電系統画面の閲覧要求を受け付けた場合や前回に処理が実行されてから一定期間が経過した場合に、処理が開始される。
図18に示すように、検索部19aは、ロケーションテーブル14aに記憶された位置IDのうち位置種別が配電用変電所「SS」である位置IDを検索する(ステップS101)。そして、検索部19aは、ロケーションテーブル14aから検索されたSSの位置IDを探索リストへ登録する(ステップS102)。
続いて、検索部19aは、探索リストに登録されたSSの位置IDを1つ選択する(ステップS103)。そして、検索部19aは、ノードテーブル16aに記憶されたノードのうち先に選択が実行されたSSの位置IDに対応するノードを検索する(ステップS104)。
その上で、検索部19aは、ノードテーブル16aから検索されたノードのレコードを、記憶部13に配電系統情報17として記憶されたカレントノードテーブル17aへ登録する(ステップS105)。さらに、検索部19aは、ノードテーブル16aから検索されたノードを探索リストへ登録する(ステップS106)。
そして、検索部19aは、探索リストに登録されたノードを1つ選択する(ステップS107)。続いて、検索部19aは、ブランチテーブル16bに記憶されたブランチのうちステップS107で選択されたノードが含まれるノードIDの組合せ、すなわちノードID1及びノードID2の組合せを持つブランチのレコードを検索する(ステップS108)。
その上で、検索部19aは、ステップS108で検索されたブランチのレコードをカレントブランチテーブル17bへ登録する(ステップS109)。さらに、検索部19aは、ステップS108で検索されたブランチを探索リストに登録する(ステップS110)。続いて、検索部19aは、探索リストに登録されたブランチを1つ選択する(ステップS111)。
そして、検索部19aは、図19に示すように、スパンテーブル15bからステップS111で選択されたブランチの設備IDに対応する属性情報を検索する(ステップS112)。このとき、スパンテーブル15bから属性情報を検索できなかった場合、すなわち属性情報がヒットしなかった場合(ステップS113No)には、検索部19aは、次のような処理を実行する。
すなわち、検索部19aは、ユニットテーブル15aからステップS111で選択されたブランチの設備IDに対応する属性情報を検索する(ステップS114)。なお、スパンテーブル15bから属性情報を検索できた場合(ステップS113Yes)には、ステップS114の処理をとばしてステップS115の処理へ移行する。
そして、対応付け部19bは、カレントブランチテーブル17bに記憶されたレコードのうちスパンテーブル15bまたはユニットテーブル15aの検索に用いたブランチのレコードに対応付けて当該ブランチの属性情報を登録する(ステップS115)。
その後、検索部19aは、ステップS108で検索されたブランチが含むノードの組合せのうちステップS108で探索に用いられたノードとは対となる他方のノードがブランクであるか否かを判定する(ステップS116)。
このとき、他方のノードがブランクでない場合(ステップS116Yes)には、検索部19aは、当該ブランチが開閉器であるか否かをさらに判定する(ステップS117)。そして、ブランチが開閉器である場合(ステップS117Yes)には、検索部19aは、開閉器のスイッチが閉状態であるか否か、すなわち開閉器がON状態であるか否かをさらに判定する(ステップS118)。
ここで、開閉器がON状態である場合(ステップS118Yes)には、検索部19aは、ノードテーブル16aから他方のノードのレコードを検索した上で配電系統情報17のカレントノードテーブル17aへ登録する(ステップS119)。さらに、検索部19aは、他方のノードを未探索のノードとして探索リストへ追加する(ステップS120)。
また、ブランチが開閉器でない場合(ステップS117No)にも、検索部19aは、ノードテーブル16aから他方のノードのレコードを検索した上で配電系統情報17のカレントノードテーブル17aへ登録する(ステップS119)。さらに、検索部19aは、他方のノードを未探索のノードとして探索リストへ追加する(ステップS120)。
一方、他方のノードがブランクである場合もしくは開閉器がOFF状態である場合(ステップS116NoまたはステップS118No)には、ステップS121の処理へ移行する。
その後、検索部19aは、探索リストに登録されたブランチを全て探索したか否かを判定する(ステップS121)。このとき、探索リストに登録されたブランチが全て探索されていない場合(ステップS121No)には、未探索のブランチが選択された後(ステップS111)、ステップS112〜ステップS120までの処理が繰り返し実行される。
そして、探索リストに登録されたブランチが全て探索されると(ステップS121Yes)、検索部19aは、探索リストに登録されたノードを全て探索したか否かを判定する(ステップS122)。このとき、探索リストに登録されたノードが全て探索されていない場合(ステップS122No)には、未探索のノードが選択された後(ステップS107)、ステップS108〜ステップS121までの処理が繰り返し実行される。
その後、探索リストに登録されたノードが全て探索されると(ステップS122Yes)、検索部19aは、探索リストに登録されたSSの位置IDを全て探索したか否かを判定する(ステップS123)。このとき、探索リストに登録されたSSの位置IDが全て探索されていない場合(ステップS123No)には、未探索のSSの位置IDが選択された後(ステップS103)、ステップS104〜ステップS122までの処理が繰り返し実行される。
そして、探索リストに登録されたSSの位置IDが全て探索された場合(ステップS123Yes)には、図20に示すように、検索部19aは、ブランチテーブル16bに記憶されたブランチのレコードと、カレントブランチテーブル17bに記憶されたブランチのレコードとを突合する(ステップS124)。
ここで、ブランチテーブル16bにカレントブランチテーブル17bと一致しないブランチのレコードが存在する場合(ステップS125Yes)には、検索部19aは、当該ブランチのレコードに含まれる設備IDの設備を停電箇所として検出する(ステップS126)。一方、ブランチテーブル16bにカレントブランチテーブル17bと一致しないブランチのレコードが存在しない場合(ステップS125No)には、ステップS126の処理を実行せずにステップS127へ移行する。
そして、採取部19cは、各々の時間断面ごとに各配電系統のノード及びブランチの状態を識別するために、状態を識別する状態IDを採番する(ステップS127)。続いて、採取部19cは、カレントノードテーブル17aに登録された各カレントノードのレコードを複写した上でカレントノードのレコードに状態IDを付加してヒストリノードテーブル18aへ登録する(ステップS128)。
また、採取部19cは、カレントブランチテーブル17bに登録された各カレントブランチのレコードを複写した上でカレントブランチのレコードに状態IDを付加してヒストリブランチテーブル18bへ登録する(ステップS129)。
その後、採取部19cは、現系統で電力が供給される環境に関する属性情報を採取する(ステップS130)。その上で、採取部19cは、状態IDに属性情報を対応付けた上で状態ID及び属性情報を記憶部13に記憶された履歴情報18に含まれるヒストリIDテーブル18cへ登録し(ステップS131)、処理を終了する。
(2)パターン抽出処理
図21は、実施例1に係るパターン抽出処理の手順を示すフローチャートである。このパターン抽出処理は、クライアント端末30から組合せパターンの抽出要求を受け付けた場合などに処理が実行される。
図21は、実施例1に係るパターン抽出処理の手順を示すフローチャートである。このパターン抽出処理は、クライアント端末30から組合せパターンの抽出要求を受け付けた場合などに処理が実行される。
図21に示すように、算出部19dは、クライアント端末30から属性情報の指定が受け付けられると(ステップS201)、ヒストリIDテーブル18cに記憶されたレコードを順次読み出す(ステップS202)。
そして、算出部19dは、ヒストリIDテーブル18cから読み出されたレコードの曜日が平日に該当するか否かを判定する(ステップS203)。このとき、曜日が平日である場合(ステップS203Yes)には、算出部19dは、当該レコードの日付区分に平日を表す「1」を設定する(ステップS204)。
その後、算出部19dは、ステップS202で読み出されたレコードの祝祭日区分が祝祭日を表すものであるか否か、すなわち祝祭日区分が「1」であるか否かを判定する(ステップS205)。このとき、祝祭日区分が「1」である場合(ステップS205Yes)には、算出部19dは、当該レコードの日付区分に祝祭日を表す「3」を再設定する(ステップS206)。なお、祝祭日区分が「0」である場合(ステップS205No)には、ステップS206の処理を実行せずにステップS207の処理へ移行する。
そして、算出部19dは、クライアント端末30から指定が受け付けられた属性情報との間で日付区分が同一である場合(ステップS207Yes)に、レコードの状態IDを図示しない内部メモリに記憶される類似パターンリストへ登録する(ステップS208)。なお、日付区分が異なる場合(ステップS207No)には、ステップS208の処理は実行されずにステップS211の処理へ移行する。
一方、曜日が平日である場合(ステップS203No)には、算出部19dは、ステップS202で読み出されたレコードの曜日が土曜日であるか否かを判定する(ステップS209)。このとき、曜日が土曜日である場合(ステップS209Yes)には、当該レコードの日付区分に土曜日を表す「2」を設定する(ステップS210)。
その後、算出部19dは、ステップS202で読み出されたレコードの祝祭日区分が祝祭日を表すものであるか否か、すなわち祝祭日区分が「1」であるか否かを判定する(ステップS205)。このとき、祝祭日区分が「1」である場合(ステップS205Yes)には、算出部19dは、当該レコードの日付区分に祝祭日を表す「3」を再設定する(ステップS206)。
また、曜日が土曜日でもなければ(ステップS209No)、日曜日である可能性しか残っていないので、当該レコードの日付区分に祝祭日を表す「3」を設定する(ステップS206)。
そして、算出部19dは、クライアント端末30から指定が受け付けられた属性情報との間で日付区分が同一である場合(ステップS207Yes)に、レコードの状態IDを図示しない内部メモリに記憶される類似パターンリストへ登録する(ステップS208)。
その後、ヒストリIDテーブル18cに記憶された全てのレコードについて処理が実行されるまで(ステップS211No)、上記のステップS202〜ステップS210の処理を繰り返し実行する。そして、全てのレコードについて処理が実行されると(ステップS211Yes)、次のステップS212の処理へ移行する。
続いて、算出部19dは、類似パターンリストに登録された状態IDを選択する(ステップS212)。そして、算出部19dは、クライアント端末30から指定が受け付けられた属性情報と類似パターンリストに含まれる属性情報との間で類似度を算出する(ステップS213)。続いて、算出部19dは、ステップS213で算出された類似度を類似パターンリスト内の状態IDと対応付ける(ステップS214)。
そして、類似パターンリストに登録された全ての状態IDのレコードについて処理が終了するまで(ステップS215No)、上記のステップS212〜ステップS214までの処理を繰り返し実行する。
その後、類似パターンリストに登録された全ての状態IDのレコードについて処理が終了した場合(ステップS215Yes)に、抽出部19eは、類似度が昇順となるように、類似パターンリスト内の状態IDを並べ替える(ステップS216)。続いて、抽出部19eは、類似度が昇順に並べ替えられた類似パターンリストに登録された状態IDのうち上位の所定数、例えば上位3つを抽出してクライアント端末30に出力し(ステップS217)、処理を終了する。出力する情報は、抽出された状態IDに該当する類似パターンリストに登録された情報を出力する。また、抽出された状態IDに該当するヒストリノードテーブル18aとヒストリブランチテーブル18bから配電系統のグラフ構造を生成し出力してもよい。更には、現在の配電系統のグラフ構造と抽出された状態IDに対応する配電系統のグラフ構造との違いを識別できるような情報を出力してもよい。
[実施例1の効果]
上述してきたように、本実施例に係る配電管理装置10は、配電系統の電力供給経路として採用された過去の開閉器の開閉状態の組合せパターンのうち指定の属性情報と類似する組合せパターンを抽出する。このため、本実施例に係る配電管理装置10では、逆潮流が加味された開閉器の開閉状態の組合せパターンを提示できる。その結果、端末に出力された結果を参照して、最適な開閉器の組み合わせパターンを選択し開閉器の切り替えを行うことが可能になる。したがって、本実施例に係る配電管理装置10によれば、配電系統で電圧の許容範囲を超える電力が流れるのを抑制できる。
上述してきたように、本実施例に係る配電管理装置10は、配電系統の電力供給経路として採用された過去の開閉器の開閉状態の組合せパターンのうち指定の属性情報と類似する組合せパターンを抽出する。このため、本実施例に係る配電管理装置10では、逆潮流が加味された開閉器の開閉状態の組合せパターンを提示できる。その結果、端末に出力された結果を参照して、最適な開閉器の組み合わせパターンを選択し開閉器の切り替えを行うことが可能になる。したがって、本実施例に係る配電管理装置10によれば、配電系統で電圧の許容範囲を超える電力が流れるのを抑制できる。
さて、これまで開示の装置に関する実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下では、本発明に含まれる他の実施例を説明する。
[属性情報の応用例]
上記の実施例1では、属性情報として日付の区分、時間、気温、日射量などを例示したが、分散型電源が設定された需要家の戸数または分散型電源が発電する発電容量の合計値などを属性情報として類似度を算出することもできる。すなわち、ヒストリIDテーブルに分散型電源を有する需要家の戸数または分散型電源の発電容量の合計値をさらに登録しておく。さらに、算出部19dは、指定が受け付けられた分散型電源を有する需要家の戸数とヒストリIDテーブルに登録された分散型電源を有する需要家の戸数との間で類似度を算出するか、あるいは指定が受け付けられた分散型電源の発電容量の合計値とヒストリIDテーブルに登録された分散型電源の発電容量の合計値との間で類似度を算出する。これによって、逆潮流の状況が類似する組合せパターンを抽出することがさらに可能になる。
上記の実施例1では、属性情報として日付の区分、時間、気温、日射量などを例示したが、分散型電源が設定された需要家の戸数または分散型電源が発電する発電容量の合計値などを属性情報として類似度を算出することもできる。すなわち、ヒストリIDテーブルに分散型電源を有する需要家の戸数または分散型電源の発電容量の合計値をさらに登録しておく。さらに、算出部19dは、指定が受け付けられた分散型電源を有する需要家の戸数とヒストリIDテーブルに登録された分散型電源を有する需要家の戸数との間で類似度を算出するか、あるいは指定が受け付けられた分散型電源の発電容量の合計値とヒストリIDテーブルに登録された分散型電源の発電容量の合計値との間で類似度を算出する。これによって、逆潮流の状況が類似する組合せパターンを抽出することがさらに可能になる。
[分散および統合]
また、図示した各装置の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、検索部19a、対応付け部19b、採取部19c、算出部19dまたは抽出部19eを配電管理装置10の外部装置としてネットワーク経由で接続するようにしてもよい。また、検索部19a、対応付け部19b、採取部19c、算出部19dまたは抽出部19eを別の装置がそれぞれ有し、ネットワーク接続されて協働することで、上記の配電管理装置10の機能を実現するようにしてもよい。
また、図示した各装置の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、検索部19a、対応付け部19b、採取部19c、算出部19dまたは抽出部19eを配電管理装置10の外部装置としてネットワーク経由で接続するようにしてもよい。また、検索部19a、対応付け部19b、採取部19c、算出部19dまたは抽出部19eを別の装置がそれぞれ有し、ネットワーク接続されて協働することで、上記の配電管理装置10の機能を実現するようにしてもよい。
[パターン抽出プログラム]
また、上記の実施例で説明した各種の処理は、予め用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することができる。そこで、以下では、図22を用いて、上記の実施例と同様の機能を有するパターン抽出プログラムを実行するコンピュータの一例について説明する。
また、上記の実施例で説明した各種の処理は、予め用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することができる。そこで、以下では、図22を用いて、上記の実施例と同様の機能を有するパターン抽出プログラムを実行するコンピュータの一例について説明する。
図22は、実施例1及び実施例2に係るパターン抽出プログラムを実行するコンピュータの一例について説明するための図である。図22に示すように、コンピュータ100は、操作部110aと、スピーカ110bと、カメラ110cと、ディスプレイ120と、通信部130とを有する。さらに、このコンピュータ100は、CPU150と、ROM160と、HDD170と、RAM180とを有する。これら110〜180の各部はバス140を介して接続される。
HDD170には、図22に示すように、上記の実施例1で示した検索部19a、対応付け部19b、採取部19c、算出部19dおよび抽出部19eと同様の機能を発揮するパターン抽出プログラム170aが予め記憶される。このパターン抽出プログラム170aについては、図1に示した各々の検索部19a、対応付け部19b、採取部19c、算出部19dおよび抽出部19eの各構成要素と同様、適宜統合又は分離しても良い。すなわち、HDD170に格納される各データは、常に全てのデータがHDD170に格納される必要はなく、処理に必要なデータのみがHDD170に格納されれば良い。
そして、CPU150が、パターン抽出プログラム170aをHDD170から読み出してRAM180に展開する。これによって、図22に示すように、パターン抽出プログラム170aは、パターン抽出プロセス180aとして機能する。このパターン抽出プロセス180aは、HDD170から読み出した各種データを適宜RAM180上の自身に割り当てられた領域に展開し、この展開した各種データに基づいて各種処理を実行する。なお、パターン抽出プロセス180aは、図1に示した検索部19a、対応付け部19b、採取部19c、算出部19dおよび抽出部19eにて実行される処理、例えば図18〜図21に示す処理を含む。また、CPU150上で仮想的に実現される各処理部は、常に全ての処理部がCPU150上で動作する必要はなく、処理に必要な処理部のみが仮想的に実現されれば良い。
なお、上記のパターン抽出プログラム170aについては、必ずしも最初からHDD170やROM160に記憶させておく必要はない。例えば、コンピュータ100に挿入されるフレキシブルディスク、いわゆるFD、CD−ROM、DVDディスク、光磁気ディスク、ICカードなどの「可搬用の物理媒体」に各プログラムを記憶させる。そして、コンピュータ100がこれらの可搬用の物理媒体から各プログラムを取得して実行するようにしてもよい。また、公衆回線、インターネット、LAN、WANなどを介してコンピュータ100に接続される他のコンピュータまたはサーバ装置などに各プログラムを記憶させておき、コンピュータ100がこれらから各プログラムを取得して実行するようにしてもよい。
10 配電管理装置
11 通信I/F部
13 記憶部
14 位置情報
14a ロケーションテーブル
15 設備情報
15a ユニットテーブル
15b スパンテーブル
16 電気接続情報
16a ノードテーブル
16b ブランチテーブル
17 配電系統情報
17a カレントノードテーブル
17b カレントブランチテーブル
18 履歴情報
18a ヒストリノードテーブル
18b ヒストリブランチテーブル
18c ヒストリIDテーブル
19 制御部
19a 検索部
19b 対応付け部
19c 採取部
19d 算出部
19e 抽出部
30 クライアント端末
11 通信I/F部
13 記憶部
14 位置情報
14a ロケーションテーブル
15 設備情報
15a ユニットテーブル
15b スパンテーブル
16 電気接続情報
16a ノードテーブル
16b ブランチテーブル
17 配電系統情報
17a カレントノードテーブル
17b カレントブランチテーブル
18 履歴情報
18a ヒストリノードテーブル
18b ヒストリブランチテーブル
18c ヒストリIDテーブル
19 制御部
19a 検索部
19b 対応付け部
19c 採取部
19d 算出部
19e 抽出部
30 クライアント端末
Claims (5)
- 変電所および需要家の負荷設備の間で電力が供給される経路を切り替える開閉器の開閉状態の組合せパターンと、前記電力が供給される環境に関する属性情報とが対応付けられた履歴情報を記憶する履歴情報記憶部と、
前記環境に関する属性情報の指定を受け付けた場合に、当該指定が受け付けられた属性情報と前記履歴情報に含まれる属性情報との間で類似度を算出する算出部と、
前記履歴情報のうち前記類似度が所定の条件を満たす開閉器の開閉状態の組合せパターンを抽出する抽出部と、
を有することを特徴とする配電管理装置。 - 前記属性情報は、日付の区分、時間、気温および日射量を含み、
前記算出部は、前記指定が受け付けられた日付の区分、時間、気温および日射量と前記履歴情報に含まれる日付の区分、時間、気温および日射量との間で類似度を算出することを特徴とする請求項1に記載の配電管理装置。 - 前記属性情報は、分散型電源を有する需要家の戸数または分散型電源の発電容量の合計値をさらに含み、
前記算出部は、前記指定が受け付けられた分散型電源を有する需要家の戸数と前記履歴情報に含まれる分散型電源を有する需要家の戸数との間で類似度を算出するか、あるいは前記指定が受け付けられた分散型電源の発電容量の合計値と前記履歴情報に含まれる分散型電源の発電容量の合計値との間で類似度を算出することを特徴とする請求項2に記載の配電管理装置。 - コンピュータが、
電力が供給される環境に関する属性情報の指定を受け付けた場合に、変電所および需要家の負荷設備の間で電力が供給される経路を切り替える開閉器の開閉状態の組合せパターンと前記電力が供給される環境に関する属性情報とが対応付けられた履歴情報に含まれる属性情報と、当該指定が受け付けられた属性情報との間で類似度を算出し、
前記履歴情報のうち前記類似度が所定の条件を満たす開閉器の開閉状態の組合せパターンを抽出する
処理を実行することを特徴とするパターン抽出方法。 - コンピュータに、
電力が供給される環境に関する属性情報の指定を受け付けた場合に、変電所および需要家の負荷設備の間で電力が供給される経路を切り替える開閉器の開閉状態の組合せパターンと前記電力が供給される環境に関する属性情報とが対応付けられた履歴情報に含まれる属性情報と、当該指定が受け付けられた属性情報との間で類似度を算出し、
前記履歴情報のうち前記類似度が所定の条件を満たす開閉器の開閉状態の組合せパターンを抽出する
処理を実行させることを特徴とするパターン抽出プログラム。
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