JP7030667B2 - 電力系統事故原因推定装置、電力系統事故原因推定システム、電力系統事故原因推定用コンピュータプログラムおよび電力系統事故原因推定方法 - Google Patents
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Description
(1)電力供給線の基準点から事故発生点までの電気回路モデルである系統モデルを作成する系統モデル作成部。
(2)入力された、前記電力供給線における前記事故発生点の事故波形に基づき、前記電力供給線の事故発生点から大地までの電気回路モデルである事故点モデルを作成する事故点モデル作成部。
(3)前記系統モデル作成部により作成された前記系統モデルおよび前記事故点モデル作成部により作成された前記事故点モデルを連結して連結モデルを作成し、前記連結モデルによる模擬波形と前記事故発生点の前記事故波形との差分が、予め設定された数値以下となるように、前記事故点モデルのパラメータを調整するパラメータ調整部。
(4)前記パラメータ調整部によりパラメータ調整された前記事故点モデルに基づき、事故原因を推定する原因推定部。
[1-1.構成]
図1を参照して本実施形態の一例として、電力系統の事故原因を推定する電力系統事故原因推定システム1について説明する。
本電力系統事故原因推定システム1は、測定装置7および電力系統事故原因推定装置2(以降、推定装置2と称する場合がある)を有する。測定装置7と推定装置2は、伝送線6により接続される。本実施形態において、同一構成の装置や部材が複数ある場合にはそれらについて同一の番号を付して説明を行い、また、同一構成の個々の装置や部材についてそれぞれを説明する場合に、共通する番号にアルファベットの添え字を付けることで区別する。本実施形態における、測定装置7a、7b~7nは同じ構成を有する。
データA:系統情報
(線種、線路長、変圧器の定数、短絡容量、配電線の容量分等)
データB:事故発生点の事故波形
(相電圧波形、零相電流波形、事故波形の発生タイミング)
データC:エリアごとの過去の事故発生頻度
(樹木接触、鳥獣接触、機器破損等)
データD:系統モデル
データE:事故点モデル
データF:連結モデル
データG:パラメータ調整後モデル
データH1:事故現象
データH2:推定事故原因
測定装置7は、電力供給線9の事故発生点の電圧および電流を測定し、ディジタル値に変換し推定装置2に送信するための装置である。任意の数量の測定装置7a、7b~7nが、電力供給線9に配置される。測定装置7は、電力供給線9の事故発生点の相電圧波形、零相電流波形の少なくとも一方にかかる事故波形を検出し、伝送線6を介し推定装置2に送信する。
推定装置2は、電力供給線9の事故発生点における事故原因を推定するための装置である。推定装置2は、コンピュータ等により構成された装置である。推定装置2は、演算部20、入力部25、記憶部26、出力部27を有する。推定装置2は、伝送線6を介し測定装置7に接続される。
入力部25は、インターネットやイントラネット等の通信回線との通信インタフェース、メモリーポート、キーボード、マウス、タッチパネル等のマンマシンインタフェースにより構成される。タッチパネルは表示装置上に構成されたものであってもよい。入力部25は、演算部20に接続される。
記憶部26は、半導体メモリやハードディスクのような記憶媒体にて構成される。記憶部26は、演算部20に接続される。記憶部26は、データA(系統情報)、データC(エリアごとの過去の事故発生頻度)を記憶する。記憶部26に対する各データの書き込み、読み出しは、演算部20により制御される。
演算部20は、電力供給線9の事故発生点における事故原因を推定するための演算を行う演算装置である。演算部20は、入力部25、記憶部26、出力部27に接続される。
系統モデル作成部21は、記憶部26に記憶されたデータA(系統情報)に基づき、電気回路モデルであるデータD(系統モデル)を作成する。データD(系統モデル)は、電力供給線9の基準点である配電変電所8から事故発生点までの電気回路モデルである。作成されたデータD(系統モデル)は、パラメータ調整部23へ出力される。
事故点モデル作成部22は、入力部25から入力されたデータB(事故発生点の事故波形)に基づき、電気回路モデルであるデータE(事故点モデル)を作成する。データE(事故点モデル)は、電力供給線9の事故発生点から大地までの電気回路モデルである。データE(事故点モデル)は、想定される事故原因に基づき複数、作成される。作成されたデータE(事故点モデル)は、パラメータ調整部23へ出力される。
パラメータ調整部23は、系統モデル作成部21により作成されたデータD(系統モデル系統モデル)と事故点モデル作成部22により作成されたデータE(事故点モデル)とを連結しデータF(連結モデル)を作成する。データF(連結モデル)は、電力供給線9の基準点である配電変電所8から事故発生点までの電気回路モデルであるデータD(系統モデル系統モデル)に、データE(事故点モデル)が直列接続された電気回路モデルである。
原因推定部24は、パラメータ調整部23によりパラメータ調整されたデータG(パラメータ調整後モデル)に基づき、事故原因を推定する。原因推定部24は、パラメータ調整されたデータG(パラメータ調整後モデル)と、事故点モデル作成部22とにより作成された複数のデータE(事故点モデル)のうち、パラメータが最も近似するデータE(事故点モデル)の原因を、電力供給線9における事故発生点の推定原因であるとし、データH1(事故現象)を作成する。
出力部27は、表示装置、プリンタ、通信インタフェースにより構成される。出力部27は、演算部20に接続される。出力部27は、データH1(事故現象)、データH2(推定事故原因)を、作業者に対し出力する。また、出力部27は、データH1(事故現象)、データH2(推定事故原因)と併せて、データD(系統モデル)、データE(事故点モデル)、データF(連結モデル)、データG(パラメータ調整後モデル)を出力するものであってもよい。
次に、図1~8に基づき本実施形態の推定装置2の動作の概要を説明する。図2は推定装置2のプログラムのフローを示す図、図3は事故点モデル作成に関するプログラムのフローを示す図である。
最初に、推定装置2は、入力部25により、測定装置7から送信されたデータB(事故発生点の事故波形)を受信する。データB(事故発生点の事故波形)は、電力供給線9の事故発生点における相電圧波形、零相電流波形、事故波形の発生タイミングに関する情報である。
次に推定装置2は、系統モデル作成部21により、データD(系統モデル)を作成する。系統モデル作成部21は、記憶部26に記憶されたデータA(系統情報)に基づき、図4に示すデータD(系統モデル)を作成する。記憶部26に記憶されたデータA(系統情報)は、電力供給線9の線種、事故の起きた場所までの経路、線路長、変圧器の定数、短絡容量、配電線の容量分を含む。系統モデル作成部21は、記憶部26に記憶されたデータA(系統情報)のうち、基準点である配電変電所8から事故発生点までの情報を抽出し、データD(系統モデル)を作成する。
次に推定装置2は、事故点モデル作成部22により、データE(事故点モデル)を作成する。事故点モデル作成部22は、入力部25から入力されたデータB(事故発生点の事故波形)に基づき、図5に示すデータE(事故点モデル)を作成する。データE(事故点モデル)は、電力供給線9の事故発生点から大地までの電気回路モデルである。
図2に戻り、次に推定装置2は、パラメータ調整部23により、データE(事故点モデル)のパラメータ調整を行う(ステップS04)。パラメータ調整部23は、系統モデル作成部21により作成されたデータD(系統モデル)と事故点モデル作成部22により作成されたデータE(事故点モデル)とを連結しデータF(連結モデル)を作成する。
次に推定装置2は、原因推定部24により、パラメータ調整部23によりパラメータ調整され作成されたデータG(パラメータ調整後モデル)であるデータGa~データGe、およびデータC(エリアごとの過去の事故発生頻度)に基づき、事故原因を推定する。
次に推定装置2は、出力部27により、原因推定ステップS06により作成されたデータH1(事故現象)、原因推定ステップS07により作成されたデータH2(推定事故原因)を、作業者に対し出力する。また、出力部27は、データH1(事故現象)、データH2(推定事故原因)と併せて、データD(系統モデル)、データE(事故点モデル)、データF(連結モデル)、データG(パラメータ調整後モデル)を出力してもよい。
(1)本実施形態によれば、電力系統事故原因推定装置2は、電力供給線の基準点から事故発生点までの電気回路モデルである系統モデル(データD)を作成する系統モデル作成部21と、入力された、電力供給線9における事故発生点の事故波形に基づき、電力供給線9の事故発生点から大地までの電気回路モデルである事故点モデル(データE)を作成する事故点モデル作成部22と、系統モデル作成部21により作成された系統モデル(データD)と事故点モデル作成部22により作成された事故点モデル(データE)を連結して連結モデル(データF)を作成し、連結モデル(データF)による模擬波形と事故発生点の事故波形(データB)との差分が、予め設定された数値以下となるように、事故点モデル(データE)のパラメータを調整するパラメータ調整部23と、パラメータ調整部23によりパラメータ調整された事故点モデル(データG)に基づき、事故原因を推定する原因推定部24と、を有するので、電力系統において発生した事故原因を、より精度よく推定する電力系統事故原因推定装置2を提供することができる。
変形例を含めた実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。以下は、その一例である。
2・・・電力系統事故原因推定装置
6・・・伝送線
7・・・測定装置
8・・・配電変電所
9・・・電力供給線
20・・・演算部
21・・・系統モデル作成部
22・・・事故点モデル作成部
23・・・パラメータ調整部
24・・・原因推定部
25・・・入力部
26・・・記憶部
27・・・出力部
Claims (12)
- 電力供給線の基準点から事故発生点までの電気回路モデルである系統モデルを作成する系統モデル作成部と、
入力された、前記電力供給線における前記事故発生点の事故波形に基づき、前記電力供給線の事故発生点から大地までの電気回路モデルである事故点モデルを作成する事故点モデル作成部と、
前記系統モデル作成部により作成された前記系統モデルおよび前記事故点モデル作成部により作成された前記事故点モデルを連結して連結モデルを作成し、前記連結モデルによる模擬波形と前記事故発生点の前記事故波形との差分が、予め設定された数値以下となるように、前記事故点モデルのパラメータを調整するパラメータ調整部と、
前記パラメータ調整部によりパラメータ調整された前記事故点モデルに基づき、事故原因を推定する原因推定部と、
を有する電力系統事故原因推定装置。 - 前記事故点モデル作成部は、想定される複数の事故原因に基づき複数の事故点モデルを作成し、
前記パラメータ調整部は、前記系統モデル作成部により作成された前記系統モデルと、前記事故点モデル作成部により作成された前記複数の事故点モデルとを連結して複数の連結モデルを作成し、作成された前記連結モデルについてパラメータを調整し、前記連結モデルによる模擬波形と、前記事故発生点の前記事故波形との差分が最小となる事故点モデルを選択する、
請求項1に記載の電力系統事故原因推定装置。 - 前記事故点モデル作成部は、想定される複数の事故原因に基づき選択された一つまたは複数の事故点モデルを作成し、
前記パラメータ調整部は、前記系統モデル作成部により作成された前記系統モデルと、前記事故点モデル作成部により作成された前記事故点モデルとを連結して連結モデルを作成し、作成された前記連結モデルについてパラメータを調整し、前記連結モデルによる模擬波形と、前記事故発生点の前記事故波形との差分が最小となる事故点モデルを選択する、
請求項1に記載の電力系統事故原因推定装置。 - 前記パラメータ調整部は、前記事故点モデル作成部により作成された前記事故点モデルのパラメータを経時的に変化させて、前記連結モデルによる模擬波形と前記事故発生点の前記事故波形との差分が予め設定された数値以下となるように、前記事故点モデルのパラメータを調整する、
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電力系統事故原因推定装置。 - 前記原因推定部は、前記パラメータ調整部によりパラメータ調整された前記事故点モデル、およびエリアごとの過去の事故発生頻度に基づき、事故原因を推定する、
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電力系統事故原因推定装置。 - 前記系統モデル作成部により作成された前記系統モデルおよび事故点モデル作成部により作成された前記事故点モデルは、抵抗、キャパシタンス、インダクタンスによる単純な回路により構成される、
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の電力系統事故原因推定装置。 - 前記事故波形は、電力供給線における事故発生点の相電圧波形、零相電流波形の少なくとも一方を含む、
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の電力系統事故原因推定装置。 - 前記原因推定部は、前記事故波形の発生タイミングに基づき事故原因を推定する、
請求項1乃至7のいずれか1項に記載の電力系統事故原因推定装置。 - 前記事故発生点の前記事故波形は、通信により入力される、
請求項1乃至8のいずれか1項に記載の電力系統事故原因推定装置。 - 電力供給線に配置され、前記電力供給線における事故発生点の事故波形を送信する一つまたは複数の測定装置と、
前記測定装置から送信された、前記事故発生点の前記事故波形が入力される入力部と、
電力供給線の基準点から事故発生点までの電気回路モデルである系統モデルを作成する系統モデル作成部と、
前記入力部に入力された前記事故発生点の前記事故波形に基づき、前記電力供給線の事故発生点から大地までの電気回路モデルである事故点モデルを作成する事故点モデル作成部と、
前記系統モデル作成部により作成された前記系統モデルおよび前記事故点モデル作成部により作成された前記事故点モデルを連結して連結モデルを作成し、前記連結モデルによる模擬波形と前記事故発生点の前記事故波形との差分が、予め設定された数値以下となるように、前記事故点モデルのパラメータを調整するパラメータ調整部と、
前記パラメータ調整部によりパラメータ調整された前記事故点モデルに基づき、事故原因を推定する原因推定部と、を備えた電力系統事故原因推定装置と、
を有する電力系統事故原因推定システム。 - 電力供給線の基準点から事故発生点までの電気回路モデルである系統モデルを作成する系統モデル作成ステップと、
入力された前記電力供給線における前記事故発生点の事故波形に基づき、前記電力供給線の事故発生点から大地までの電気回路モデルである事故点モデルを作成する事故点モデル作成ステップと、
前記系統モデル作成ステップにより作成された前記系統モデルおよび前記事故点モデル作成ステップにより作成された前記事故点モデルを連結して連結モデルを作成し、前記連結モデルによる模擬波形と前記事故発生点の前記事故波形との差分が、予め設定された数値以下となるように、前記事故点モデルのパラメータを調整するパラメータ調整ステップと、
前記パラメータ調整ステップによりパラメータ調整された前記事故点モデルに基づき、事故原因を推定する原因推定ステップと、
を有する電力系統事故原因推定用コンピュータプログラム。 - 電力供給線の基準点から事故発生点までの電気回路モデルである系統モデルを作成する系統モデル作成手順と、
入力された前記電力供給線における前記事故発生点の事故波形に基づき、前記電力供給線の事故発生点から大地までの電気回路モデルである事故点モデルを作成する事故点モデル作成手順と、
前記系統モデル作成手順により作成された前記系統モデルおよび前記事故点モデル作成手順により作成された前記事故点モデルを連結して連結モデルを作成し、前記連結モデルによる模擬波形と前記事故発生点の前記事故波形との差分が、予め設定された数値以下となるように、前記事故点モデルのパラメータを調整するパラメータ調整手順と、
前記パラメータ調整手順によりパラメータ調整された前記事故点モデルに基づき、事故原因を推定する原因推定手順と、
を有する電力系統事故原因推定方法。
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