JP6914719B2 - 配電線事故原因判定システムとその方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
(1)予め与えられた閾値を持つ判定条件に従って、配電線事故が1線地絡事故なのか、あるいは1線地絡事故以外の事故なのかを判定する事故種別判定部。
(2)前記事故種別判定部が判定した事故種別に基づいて配電線事故の原因を判定する原因判定部。
(3)特定された事故原因である特定結果を外部のシステムから取得する特定結果取得部。
(4) 所定期間において事故種別が1線地絡事故である件数または1線地絡事故以外である件数に対する、前記原因判定部の判定結果と前記特定結果とが同じになる件数の割合に基づいて前記原因判定部の判定精度を算出する精度算出部。
なお、上記の各形態は、各部の処理をコンピュータが実行する配電線事故原因判定方法の発明として捉えることができ、さらには、各部の処理をコンピュータに実行させる配電線事故原因判定プログラムの発明としても捉えることができる。
[構成]
(1)概略構成
以下、本発明の第1の実施形態について、図1〜図13を参照して説明する。図1は、第1の実施形態に係る配電線事故原因判定システムの一例を示す機能ブロック図である。
(2)波形データ記憶部
波形データ記憶部1は、地絡事故時の波形データ13を記憶する記憶部である。地絡事故時の波形データ13には、実測値である瞬時値が保存されており、零相電流、零相電圧、各相電流、各相電圧が含まれている。各相電流及び各相電圧は、内相・中相・外相の3相の電流及び電圧データとすることができる。
波形データ取得部2は、波形データ記憶部1から波形データ13を取り込む処理部である。波形データ取得部2は、コンピュータが基本的に有する入力装置や通信制御等のハードウェア、あるいは、それらのハードウェアと入力用のソフトウェアや通信用のソフトウェアとの組み合わせにより実現される。波形データ所得部2は、取得した零相電流の波形データ13を零相電流分類部3に出力する。また、波形データ取得部2は、取得した零相電流、零相電圧、各相電流、各相電圧の波形データ13を、波形データ演算部4に出力する。
零相電流分類部3は、零相電流の波形分類を行う処理部である。零相電流分類部3の構成要素のうち、周波数分析部3aは、入力された零相電流について、時間的変化を捉えた周波数分析を行い、零相電流について各時刻における代表次数毎の高調波含有率を算出する。
波形データ演算部4では、零相電圧、各相電流、各相電圧について、波形データ取得部2から入力された波形データ13を用いて処理を行う。また、零相電流については、波形データ演算部4は、周波数分析部3aから入力されたウェーブレット変換を行った1次波(基本波)の各時刻における波形データ13を用いて処理を行う。
事故様相変化検出部5は、波形データ演算部4から入力された各時刻における実効値24に基づいて、事故様相21を検出する処理部である。事故様相21とは、例えば、その事故が、1線地絡、2相地絡、2相短絡、3相短絡、CB遮断、事故相なしのいずれの事故に当てはまるかを意味する。また、事故様相21は、1線地絡、2相地絡、2相短絡の場合には、事故が起きている相が、どの相であるかという情報を含む。
事故種別判定部6は、事故様相変化検出部5から入力された事故様相21の検出結果に基づいて、配電線事故の事故種別が「1線地絡事故」なのか、あるいは「1線地絡事故以外の事故」なのかという事故種別を判定する処理部である。事故種別判定部6は、例えば上記の238個の事故様相21の検出結果に基づいて、以下の表2の判定条件で事故種別を判定して、各配電線事故を事故種別に振り分ける。
原因判定部7は、配電線事故の原因を判定する処理部である。原因判定部7において、記憶部7aは、以下の表3及び4に示す事故分類や分類方法を記憶する。分析部7bは、記憶部7aに記憶された表3及び4に示す分類の定義に基づいて、出現比率14、ピーク値25、種別判定結果19、さらには事故様相21を取り込んで、これらを分析し、事故原因であると判定された結果を、判定結果20として出力結果記憶部8及び精度算出部12に出力する。
事故種別判定部6から入力した種別判定結果19が1線地絡事故の場合、原因判定部7は、零相電流分類部3の波形分類部3bが算出した出現比率14と、波形データ演算部4のピーク値算出部4bが算出したピーク値25とを用いて、以下の表3の事故分類一覧及び分類方法の定義に基づいて事故原因を判定する。
事故種別判定部6から入力した事故種別の種別判定結果19が1線地絡事故以外の事故の場合、原因判定部7は、事故様相変化検出部5による事故様相21の検出結果を用いて、以下の表4の事故分類一覧及び分類方法の定義に基づき、事故原因を判定する。
出力結果記憶部8は、原因判定部7及び精度算出部12からの出力結果を記憶する記憶部である。具体的には、出力結果記憶部8は、原因判定部7からの判定結果20及び精度算出部12からの原因判定精度17及び種別判定精度22を記憶する。出力結果記憶部8は、コンピュータが基本的に有する各種のメモリや補助記憶装置またはその他の各種の記録媒体により実現される。出力結果記憶部8に記憶された原因判定部7及び精度算出部12からの出力結果は、出力部11に出力されることで表示や印刷が可能となる。
特定結果取得部9は、外部のシステムにて配電系統での配電線事故の原因として特定されたことを、特定結果18として外部のシステムから取得する処理部である。特定結果18には、事故原因を特定した後に登録された事故種別のデータ(つまり種別特定結果23)、事故が発生した日時、理由や状況、配電線コード、再閉路成功/永久等の情報などが含まれている。
精度算出部12は、事故種別判定部6及び原因判定部7の判定精度を算出する処理部である。精度算出部12は、事故種別判定部6の判定結果である種別判定結果19と、特定結果取得部9が取得した種別特定結果23(特定結果18に含まれるデータ)とを取り込み、両者を照合する。この照合結果に基づいて、精度算出部12は事故種別判定部6の種別判定精度22を算出する。
以上のような本実施形態による配電線事故原因判定アルゴリズムのフローの一例を、図3〜図13を参照して説明する。以下の説明では、表5に示す2つの事故原因による波形データを用いて処理の流れを説明する。各データの瞬時値の波形データは、波形データ記憶部1に予め記憶されている。
配電系統で配電線事故が発生すると、通信回線を介して、零相電流、零相電圧、各相電流、各相電圧を含む波形データ13を、配電系統監視制御システム15から配電線事故原因原因判定システム16へ取込む。例えば、図3に示すように、波形データ取得部2は、データ1及びデータ2にかかる波形データ13を、波形データ記憶部1から取得する(図3、Step1)。
零相電流分類部3において、周波数分析部3aは、入力された零相電流の時間的変化を捉えた周波数分析を行い、各時刻における代表次数毎の高調波含有率を算出する。また、波形分類部3bは、周波数分析部3aが算出した高調波含有率に基づき、零相電流の波形を複数の波形パターンに分類する。波形パターンとしては、例えば、正弦波(大)、正弦波(小)、高調波、三角波、針状波などがある。
波形データ演算部4において、実効値変換部4aは、波形データ13を、各時刻における瞬時値から実効値24に変換し、これを事故様相変化検出部5に出力する。ピーク値算出部4bは、各時刻における零相電圧の絶対値最大値であるピーク値25を算出して、これを原因判定部7に出力する(図3、Step3)。データ1及び2について算出された零相電圧のピーク値25を表7に示す。
事故様相変化検出部5は、実効値変換部4aが変換した各波形データ13の実効値24に基づいて、事故が起きている事故様相21を検出して、その検出結果を判定部6及び原因判定部7に出力する(Step4)。事故様相変化検出処理について、図4〜図7のフローを参照して詳細に説明する。
事故種別判定部6は、事故様相変化検出部5の事故様相21の検出結果に基づき、配電線事故の事故種別が「1線地絡事故」か「1線地絡以外の事故」かを判定して、事故種別判定部6の判定結果である種別判定結果19を原因判定部7及び精度算出部12に出力する(図3、Step5)。上記表2に基づき、事故様相21の検出結果により判定された事故種別(種別判定結果19)を表9に示す。
原因判定部7は、事故種別判定部6による種別判定結果19に基づいて、最終的に想定される事故原因を判定する(図3、Step6)。また、原因判定部7は、判定結果20を出力結果記憶部8及び精度算出部12に出力する。原因判定部7による事故原因判定処理について、図8〜11を参照して詳細に説明する。
データ1のように事故種別判定部6による種別判定結果19が1線地絡事故の場合、Step2で算出した各波形パターンの出現比率14のうち、正弦波(大)の出現比率14が大きく、かつStep3で算出したV0のピーク値25が閾値を以上となるかを判定する(ステップS601)。この条件を満たす場合には(ステップS601のYes)、原因判定部7は、表3の分類1の事故原因であると判定する。
データ2のように、事故種別判定部6にて判定された種別判定結果19が1線地絡事故以外の場合、Step4にて検出された事故様相21の状態の変化の有無を判定する(図9、ステップS610)。事故様相21の状態が変化しない場合(ステップS610のNo)、処理を終了する。一方、事故様相21の状態が変化する場合(ステップS610のNo)、事故様相21のデータがインクリメントされ、次の事故様相21の状態が変化したかどうかを判定する。この処理を事故様相21のデータ総数分だけ繰り返し、事故様相21の遷移を検出する。
次に、事故様相21の状態数が1個であるかを判定する(図10、ステップS620)。事故様相21の状態数が複数ある場合(ステップS620のNo)、図11のステップS630に進む。事故様相21の状態数が1個の場合(ステップS620のYes)、表4の分類2及び3に示すように、事故状態遷移が1個の分類について判定を行う。すなわち、1個の事故様相21の状態が2相地絡または2相短絡であるかを判定する(ステップS621)。事故様相21の状態が2相地絡または2相短絡である場合(ステップS621のYes)、原因判定部7は、表4の分類2の事故原因と判定する。
事故様相21の状態数が複数ある場合(ステップS620のNo)、1つめの状態が1線地絡かつ、2つ目の状態が2相地絡又は2相短絡かつ、3つ目の状態が3相短絡であるかが判定される(図11、ステップS630)。この条件を満たす場合(ステップS630のYes)、原因判定部7は、表4の分類1の事故原因と判定する。
特定結果取得部9では、起動条件に合致したことで、起動部9aが自動的に起動する(ステップS701)。例えば、起動部9aがカレンダー及び時計であれば、カレンダーにて選定された起動日に、時計にて設定された起動時刻が来ると、特定結果取得部9が自動的に起動する。
精度算出処理について、図13のフローを参照して説明する。精度算出部12は、事故種別判定部6から種別判定結果19を受け取り(ステップS801)、事故種別判定部6からの種別判定結果19に関して、1線地絡事故か、それ以外の事故かを振り分ける(ステップS802)。また、精度算出部12は、特定結果取得部9から特定結果18及び種別特定結果23を受け取る(ステップS803)。
(1線地絡事故)
種別判定精度[%]=
判定種別と特定種別が同じになる件数/事故種別が1線地絡事故の件数×100…(1)
(1線地絡事故以外)
種別判定精度[%]=
判定種別と特定種別が同じになる件数/事故種別が1線地絡事故以外の件数×100…(2)
判定精度[%]=
判定原因と特定原因が同じになる件数/事故種別が1線地絡事故の件数×100…(3)
(1線地絡事故以外)
判定精度[%]=
判定原因と特定原因が同じになる件数/事故種別が1線地絡事故以外の件数×100…(4)
出力結果記憶部8は、原因判定部7からの出力結果として判定結果20を受け取り、精度算出部12からの出力結果として原因判定精度17及び種別判定精度22を受け取り、これらのデータを記憶する。出力結果記憶部8は、記憶した出力結果を出力部11に出力することで、前記データの表示や印刷を行う(図3、Step9)。
(1)以上のような第1の実施形態では、事故種別判定部6と、判定結果20を出力する事故原因判定部7と、特定結果18を外部のシステムから取得する特定結果取得部9と、原因判定部7の原因判定精度17を算出する精度算出部12とを有している。第1の実施形態では、精度算出部12が原因判定部7の判定結果20と特定結果18とを照合することで原因判定部7の原因判定精度17を算出する。
[構成]
以下、本発明の第2の実施形態について、図14及び図15を参照して説明する。第2の実施形態の基本的な構成は、上記第1の実施形態と同じである。そのため、図14では第1の実施形態に対して新たに付加された構成要素を中心にして要部ブロック図を示し、共通した構成要素である波形データ記憶部1や波形データ取得部2などは省いている。
<分類1>
正弦波(大)の出現比率を大きいほうへ補正する。
(例えば、30%以上の場合、31%へ補正する。)
<分類2>
正弦波(小)の出現比率を大きいほうへ補正する。
(例えば、30%以上の場合、31%へ補正する。)
<分類3>
三角波の出現比率が大きいほうへ補正する。
(例えば、70%以上の場合、71%へ補正する。)
<分類4>
針状波の出現比率が大きいほうへ補正する。
(例えば、40%以上の場合、41%へ補正する。)
以上のような第2の実施形態では、図15のフローに示すように、精度判定部26は、精度算出部12にて算出した原因判定精度17が予め設定された閾値を下回ったか否かを判定し(ステップS901)、原因判定精度17が閾値を下回っていれば(ステップS901のYes)、条件更新部27が、事故種別判定部6における判定条件の閾値を更新する(ステップS903)。
(1)以上のような第2の実施形態によれば、精度判定部26が原因判定精度17及び種別判定精度22は閾値よりも低下したと判定すれば、条件更新部27が自動的に事故種別判定部6における判定条件の閾値を更新する。その結果、原因判定精度17及び種別判定精度22の低下を抑止することができ、配電系統の保全業務に関して更なる信頼性の向上を図ることができる。
[構成]
以下、本発明の第3の実施形態について、図16及び図17を参照して説明する。第3の実施形態の基本的な構成も、上記第1の実施形態と同じである。そのため、図16では第1の実施形態に対して新たに付加された構成要素を中心にして要部ブロック図を示し、共通した構成要素である波形データ記憶部1や波形データ取得部2などは省くこととする。
以上のような第3の実施形態では、図17のフローに示すように、誤り抽出部29が、原因判定部7の判定結果20及び事故種別判定部6の種別判定結果19の誤りを調査する(ステップS905、S906)。この調査に基づいて、誤り抽出部29が判定結果20及び種別判定結果19の誤りを発見すると(ステップS907のYes)、条件更新部27が、事故種別判定部6における判定条件の閾値を更新する(ステップS908)。また、誤り通知部30が誤り抽出部29の抽出結果を出力部11に出力することでユーザに対して原因判定部7の判定結果20の誤り及び事故種別判定部6の種別判定結果19の誤りを通知する(ステップS909)。
(1)以上のような第3の実施形態によれば、誤り抽出部29が原因判定部7の判定結果20の誤り及び事故種別判定部6における種別判定結果19の誤りを抽出すれば、条件更新部27が自動的に事故種別判定部6における判定条件の閾値を更新する。その結果、原因判定部7の判定結果20の誤りや、事故種別判定部6の種別判定結果19の誤りを修正することが可能となり、原因判定部7及び事故種別判定部6の判定精度を常に高いレベルに維持することができる。これにより、配電系統の保全業務に関して更なる省力化を図ることができる。
(1)配電線事故原因判定システムは、CPU等を含むコンピュータを所定のプログラムで制御することによって実現できる。この場合のプログラムは、コンピュータのハードウェアを物理的に活用することで、上記のような各部の処理を実現するものである。
2:波形データ取得部
3:零相電流分類部
3a:周波数分析部
3b:波形分類部
4:波形データ演算部
4a:実効値変換部
4b:ピーク値算出部
5:事故様相変化検出部
6:事故種別判定部
7:原因判定部
8:出力結果記憶部
10:入力部
11:出力部
12:精度算出部
13:波形データ
14:波形パターンの選定時間出現比率
15:配電系統監視制御システム
16:配電線事故原因判定システム
17:原因判定精度
18:特定結果
19:種別判定結果
20:判定結果
21:事故様相
22:種別判定精度
23:種別特定結果
24:実効値
25:ピーク値
26:精度判定部
27:条件更新部
28:判定通知部
29:誤り抽出部
30:誤り通知部
Claims (13)
- 予め与えられた閾値を持つ判定条件に従って、配電線事故が1線地絡事故なのか、あるいは1線地絡事故以外の事故なのかを判定する事故種別判定部と、
前記事故種別判定部が判定した事故種別に基づいて配電線事故の原因を判定する原因判定部と、
特定された事故原因である特定結果を外部のシステムから取得する特定結果取得部と、
所定期間において事故種別が1線地絡事故である件数または1線地絡事故以外である件数に対する、前記原因判定部の判定結果と前記特定結果とが同じになる件数の割合に基づいて前記原因判定部の判定精度を算出する精度算出部と、
を有する配電線事故原因判定システム。 - 前記特定結果取得部は、配電線の事故種別に関する特定結果を、種別特定結果として外部のシステムから取得し、
前記精度算出部は、前記原因判定部の判定精度を算出すると共に、所定期間において事故種別が1線地絡事故である件数または1線地絡事故以外である件数に対する、前記事故種別判定部による事故の種別の判定結果と前記種別特定結果とが同じになる件数の割合に基づいて前記事故種別判定部における種別の判定精度を算出する請求項1に記載の配電線事故原因判定システム。 - 前記精度算出部にて算出した判定精度が予め設定された閾値を下回ったか否かを判定する精度判定部と、
前記判定精度が前記閾値を下回ったと前記精度判定部が判定すると、前記事故種別判定部における前記判定条件の閾値を更新する条件更新部と、
を有する請求項1又は2に記載の配電線事故原因判定システム。 - 前記精度判定部の判定結果を通知する判定通知部を有する請求項3に記載の配電線事故原因判定システム。
- 前記事故種別判定部及び前記原因判定部の判定結果のうち、一方あるいは両方の誤りを抽出する誤り抽出部と、
前記誤り抽出部が判定の誤りを抽出すると、前記事故種別判定部における前記判定条件の閾値を更新する条件更新部と、
を有する請求項1〜4のいずれかに記載の配電線事故原因判定システム。 - 前記誤り抽出部の抽出結果を通知する誤り通知部を有する請求項5に記載の配電線事故原因判定システム。
- 前記特定結果取得部は、予め設定された日時になると起動する起動部を有する請求項1〜6のいずれかに記載の配電線事故原因判定システム。
- 前記特定結果取得部は、前記原因判定部による判定結果の件数が予め決められた数に達した時点で起動する起動部を有する請求項1〜7のいずれかに記載の配電線事故原因判定システム。
- 零相電流、零相電圧、各相電流、各相電圧を含む波形データの瞬時値を実効値に変換する実効値演算部と、
各波形データの前記実効値を一定周期毎に分割し当該一定周期毎に事故様相を検出する事故様相変化検出部と、を有し、
前記事故種別判定部は、前記一定周期毎の事故様相に基づいて配電線事故の事故種別を判定する請求項1〜8のいずれかに記載の配電線事故原因判定システム。 - 予め与えられた閾値を持つ判定条件に従って、配電線事故が1線地絡事故なのか、あるいは1線地絡事故以外の事故なのかを判定する事故種別判定処理と、
前記事故種別判定処理が判定した事故種別に基づいて配電線事故の原因を判定する原因判定処理と、
特定された事故原因である特定結果を外部のシステムから取得する特定結果取得処理と、
所定期間において事故種別が1線地絡事故である件数または1線地絡事故以外である件数に対する、前記原因判定処理の判定結果と前記特定結果とが同じになる件数の割合に基づいて前記原因判定処理の判定精度を算出する精度算出処理と、
をコンピュータが実行する配電線事故原因判定方法。 - 前記特定結果取得処理では、配電線の事故種別に関する特定結果を、種別特定結果として外部のシステムから取得し、
前記精度算出処理では、前記種別特定結果と前記事故種別判定処理の判定結果とを取り込み、両者を照合することにより前記事故種別判定処理の判定精度を算出すること、
をコンピュータが実行する請求項10に記載の配電線事故原因判定方法。 - 予め与えられた閾値を持つ判定条件に従って、配電線事故が1線地絡事故なのか、あるいは1線地絡事故以外の事故なのかを判定する事故種別判定処理と、
前記事故種別判定処理が判定した事故種別に基づいて配電線事故の原因を判定する原因判定処理と、
特定された事故原因である特定結果を外部のシステムから取得する特定結果取得処理と、
所定期間において事故種別が1線地絡事故である件数または1線地絡事故以外である件数に対する、前記原因判定処理の判定結果と前記特定結果とが同じになる件数の割合に基づいて前記原因判定処理の判定精度を算出する精度算出処理と、
をコンピュータに実行させる配電線事故原因判定プログラム。 - 前記特定結果取得処理では、配電線の事故種別に関する特定結果を、種別特定結果として外部のシステムから取得し、
前記精度算出処理では、前記原因判定処理の判定精度を算出すると共に、所定期間において事故種別が1線地絡事故である件数または1線地絡事故以外である件数に対する、前記事故種別判定処理による事故の種別の判定結果と前記種別特定結果とが同じになる件数の割合に基づいて前記事故種別判定処理の判定精度を算出すること、
をコンピュータに実行させる請求項12に記載の配電線事故原因判定プログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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