JP7359386B2 - 地絡点標定システム、地絡点標定装置、地絡点標定装置の標定方法、プログラム - Google Patents

Description

本発明は、地絡点標定システム、地絡点標定装置、地絡点標定装置の標定方法、プログラムに関する。

例えば、配電線に地絡事故が発生した場合に、配電線のどの位置に地絡事故が発生したのかを標定する地絡点標定システムが知られている（例えば、特許文献１を参照）。

この地絡点標定システムは、配電線に流れる電流を検出する電流センサ、配電線に現れる電圧を検出する電圧センサ、計測端末、地絡点標定装置を含んで構成されている。電流センサ、電圧センサ、計測端末は、例えば配電線が架設される支柱に配置され、地絡点標定装置は、例えば電力会社等の建物内に配置されている。そして、複数の計測端末は、電流センサ及び電圧センサから得られる零相電流及び零相電圧を示す情報を、ＧＰＳ衛星から得られる現在時刻を示す情報に対応付けて、地絡点標定装置に送信する。一方、地絡点標定装置は、複数の計測端末から得られる零相電流及び零相電圧を示す情報及び現在時刻を示す情報に基づいて、所定の演算を行うことによって地絡点を標定する。

特開２００４－１３２７６２号公報

配電線（例えば６ｋＶの配電系統）は、直線状の配電線（幹線）と、この配電線上における任意の位置から樹枝状（Ｔ字状、十字状等）に分岐する配電線（分岐線）と、を含んで形成される場合がある。

しかし、特許文献１に記載された地絡点標定システムは、直線状の配電線からなる配電系統に地絡事故が発生したときの地絡点を標定するシステムであって、直線状及び樹枝状の配電線からなる配電系統に地絡事故が発生したときの地絡点を精度よく標定することができない課題を有している。

そこで、本発明は、Ｔ字分岐や十字分岐等の分岐点を含む配電線からなる配電系統に地絡事故が発生したときの地絡点を精度よく標定することが可能な地絡点標定システム、地絡点標定装置、地絡点標定装置の標定方法、プログラムを提供することを目的とする。

前述した課題を解決する主たる本発明は、分岐を含む配電線上において分岐点を挟んで設置された複数の計測端末と、前記複数の計測端末と通信可能に接続される地絡点標定装置と、を含んで構成され、前記複数の計測端末は、前記配電線に地絡事故が発生したとき、前記配電線の電流及び電圧を検出するセンサから出力される零相電流及び零相電圧を示す情報を、現在時刻を示す情報に対応付けた情報を、前記地絡点標定装置に送信し、前記地絡点標定装置は、前記分岐点を挟んで設置された３台以上の前記計測端末のうち何れか２台の前記計測端末の組合せから送信される前記情報と、サージ伝搬速度とに基づいて、前記配電線の地絡点を標定する、地絡点標定システムであって、前記地絡点標定装置は、前記地絡点が前記配電線の分岐点を中心とする所定の圏域の内側に存在するか否かの判別を行う判別部と、前記情報、前記サージ伝搬速度、及び、前記判別部の判別結果に基づいて前記地絡点を標定する標定部と、を備え、前記標定部は、前記地絡点が前記所定の圏域よりも内側に存在すると判別された場合に、想定される全ての前記計測端末の組合せを用いて前記地絡点を標定する。
本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。

本発明によれば、Ｔ字分岐や十字分岐等の分岐点を含む配電線からなる配電系統に地絡事故が発生したときの地絡点を精度よく標定することが可能となる。

本実施形態に係る地絡点標定システムを示すブロック図である。 直線状の配電線に沿って、地絡点を挟むように複数の計測端末が設置されていることを示す模式図である。 Ｔ字分岐を含む配電線に対して、３台の計測端末が設置されていることを示す模式図である。 十字分岐を含む配電線に対して、４台の計測端末が設置されていることを示す模式図である。 本実施形態に係る地絡点標定システムに用いられる地絡点標定装置の機能を示すブロック図である。 本実施形態に係るパターン判別部の機能を示すブロック図である。 本実施形態において、診断結果記憶部に記憶される診断結果の一例を説明するための図である。 本実施形態に係る標定部の機能を示すブロック図である。 本実施形態において、地絡点標定装置５００がプログラムを実行することによって実現されるソフトウエア処理動作である地絡点標定工程の一例を示すフローチャートである。 地絡点標定工程の中で実行されるパターン判別工程の一例を示すフローチャートである。 パターン判別工程の中で実行される第一判別工程の一例を示すフローチャートである。 パターン判別工程の中で実行される第二判別工程の一例を示すフローチャートである。 第二判別工程の中で実行されるパターン決定処理の一例を示すフローチャートである。 地絡点標定工程の中で実行される標定工程の一例を示すフローチャートである。 変形例に係る標定部の機能を示すブロック図である。 変形例において、地絡点の配置パターンが第２パターンに該当するときに第四演算部が行う演算の過程を示す図である。

本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
＝＝＝地絡点標定システム＝＝＝
図１は、本実施形態に係る地絡点標定システムを示すブロック図である。尚、図１では、地絡点の標定に係る説明を分かり易くするために、地絡点は、直線状の配電線における直近の２台の計測端末で挟まれた位置に存在することとする。

地絡点標定システム１００は、配電線２００に地絡事故が発生した場合に、配電線２００のどの位置に地絡事故が発生したのかを標定するシステムである。

地絡点標定システム１００は、地絡点を標定するための手段として、複数の電流センサ３１０、複数の電圧センサ３２０、複数の計測端末４００、地絡点標定装置５００を含んで構成されている。

複数の電流センサ３１０は、それぞれ、例えば支柱６００に設置されている。電流センサ３１０は、配電線２００に地絡事故が発生した場合に、支柱６００の設置場所における配電線２００の零相電流を検出する。複数の電圧センサ３２０は、複数の電流センサ３１０のそれぞれに隣り合うように、例えば支柱６００に設置されている。電圧センサ３２０は、配電線２００に地絡事故が発生した場合に、支柱６００の設置場所における配電線２００の零相電圧を検出する。尚、支柱６００に隣り合って設置される一対の電流センサ３１０及び電圧センサ３２０は、外部要因（風雨、紫外線等）から保護するために、例えば支柱６００に設置される開閉器８００用の収容箱８００Ａ内に密閉状態で収容されることとする。

複数の計測端末４００は、それぞれ、例えば支柱６００に設置され、無線通信を介して地絡点標定装置５００と接続されている。そして、計測端末４００は、電流センサ３１０から得られる零相電流を示す情報及び電圧センサ３２０から得られる零相電圧を示す情報を、ＧＰＳ衛星７００から得られる現在時刻を示す情報に対応付けて、地絡点標定装置５００に送信する。尚、計測端末４００は、有線の通信線を介して地絡点標定装置５００と接続されていてもよい。

地絡点標定装置５００は、地絡点を標定することができるように、無線通信を介して複数の計測端末４００を統括的に管理する装置であって、例えば電力会社等の建物内に設置されている。地絡点標定装置５００は、地絡点を挟む２台の計測端末４００の組合せのうち、設置間距離が最短となる２台の計測端末４００（例えば計測端末４００Ａ,４００Ｂ）から得られる零相電流及び零相電圧を示す情報と現在時刻を示す情報とに基づいて、所定の演算を行うことによって地絡点を標定する。

特に、本実施形態における地絡点標定装置５００は、直線状の配電線２００Ａのみを含む配電線２００と、直線状の配電線２００Ａ及び樹枝状の配電線２００Ｂを含む配電線２００と、の双方に地絡事故が発生した場合に、地絡点を精度よく標定することが可能な装置である。
＝＝＝地絡点標定方法＝＝＝

ここで、地絡点（故障点）を挟む２台の計測端末４００Ａ，４００Ｂを用いて地絡点を標定する方法の一例を説明する。地絡点標定装置５００は、計測端末４００Ａ，４００Ｂ間の配電線２００上の距離、サージ伝搬速度、及び、地絡点から計測端末４００Ａまでのサージ到達時刻と地絡点から計測端末４００Ｂまでのサージ到達時刻との差に基づき、地絡点から計測端末４００Ａ又は計測端末４００Ｂまでの配電線２００上の距離を算出する。

具体的に、地絡点標定装置５００は、地絡点から計測端末４００Ａまでの距離ｘを標定値として算出する場合に、以下の式（１）に基づく演算を行う。

である。このように、地絡点標定装置５００は、地絡点から計測端末４００Ａ（又は計測端末４００Ｂ）までの距離ｘを求めることにより、地絡点を標定する。尚、地絡点の具体的な標定手法については例えば特許文献１に開示されているため、その説明を省略する。

＜直線状の配電線に設置した３台の計測端末を用いた地絡点の標定＞
図１に示す例において、地絡点標定装置５００による地絡点の標定は、地絡点を挟んで設置された直近の２台の計測端末４００Ａ、４００Ｂの出力を用いて行う。式（１）において、サージ伝搬速度ｖは、固定値であるが、式（１）で用いるサージ伝搬速度Ｖの値と、実際のサージ伝搬速度Ｖとの間に誤差が大きくなるほど、式（１）に基づいて算出される距離ｘと実際の地絡点との誤差も大きくなる。

これに対し、地絡点標定装置５００は、地絡点を挟んで設置される計測端末４００Ａ、４００Ｂの組合せの他に、地絡点を挟んでいるが直近ではない２台の計測端末の組合せの出力を用いて標定を行うことができる。以下、その具体例を挙げながら説明する。

図２（Ａ）は、直線状の配電線に沿って、地絡点を挟むように、３台の計測端末が設置されていることを示す模式図である。

図２（Ａ）において、２台の計測端末４００Ａ，４００Ｂは、図１と同様に、地絡点を挟む直近の位置に設置されている。３台目の計測端末４００Ｃは、計測端末４００Ａの地絡点とは反対側の所定位置に設置されている。この場合、地絡点を挟む２台の計測端末の組合せは、計測端末４００Ａ，４００Ｂと計測端末４００Ｃ，４００Ｂの２通りとなる。

このように、２台の計測端末からなる複数の組合せを用いて地絡点を標定する場合、地絡点標定装置５００は、式（１）で算出される距離ｘのばらつき（標定値のばらつき）が最小となるようなサージ伝搬速度ｖを算出する。

具体的には、以下の式（２）で示す標準偏差σを評価関数とし、この標準偏差σを最小とする条件ｄσ／ｄｖ＝０を満たすサージ伝搬速度ｖを、以下の式（３）に従って算出する。

である。

例えば、図２（Ａ）に示す例において、２台の計測端末の組合せの数ｎ＝２である。また、図２（Ａ）に示す例において、地絡点は、計測端末４００Ａと計測端末４００Ｂとの間、及び、計測端末４００Ｃと計測端末４００Ｂとの間に位置する。このとき、サージ伝搬速度ｖは、以下の式（３－１）のように表される。

地絡点標定装置５００は、２台の計測端末からなる２通りの組合せ（計測端末４００Ａ，４００Ｂ、及び、計測端末４００Ｃ，４００Ｂ）を用いて式（３）に基づく演算を行い、サージ伝搬速度ｖを算出する。

尚、一般に、地絡点が標定することが可能とされるサージ伝搬速度ｖの範囲は、５０（ｍ／μｓ）≦ｖ≦３００（ｍ／μｓ）である。そこで、式（３）に基づく演算により導出されたサージ伝搬速度Ｖの値が、上記の範囲から逸脱する値である場合に、地絡点標定装置５００は、地絡点を標定するための値として採用せずに、地絡点の標定が不能であると判断する。

導出されたサージ伝搬速度Ｖの値が上記の範囲内であった場合、地絡点標定装置５００は、式（１）に基づく演算を行い、２つの距離ｘ_ｉを導出する。具体的に、地絡点標定装置５００は、導出したサージ伝搬速度ｖを式（１）に代入し、２つの組合せの各々について、式（１）に基づく演算を行うことにより、２つの距離ｘ_ｉを導出する。

＜直線状の配電線に設置した４台の計測端末を用いた地絡点の標定＞
図２（Ｂ）は、直線状の配電線に沿って、地絡点を挟むように、４台の計測端末が設置されていることを示す模式図である。図２（Ｂ）において、２台の計測端末４００Ａ，４００Ｂは、図１と同様に、地絡点を挟む直近の位置に設置されている。３台目の計測端末４００Ｃは、計測端末４００Ａの地絡点とは反対側の所定位置に設置されている。４台目の計測端末４００Ｄは、計測端末４００Ｂの地絡点とは反対側の所定位置に設置されている。この場合、地絡点を挟む２台の計測端末の組合せは、計測端末４００Ａ，４００Ｂ、計測端末４００Ｃ，４００Ｂ、計測端末４００Ｃ，４００Ｄ、及び、計測端末４００Ａ，４００Ｄの４通りとなる。この場合においても、地絡点標定装置５００は、３台の計測端末を用いる場合と同様に、式（１）～（４）を用いることで、地絡点を標定することができる。

＜分岐を含む配電線に設置した３台の計測端末を用いた地絡点の標定＞
図３（Ａ）（Ｂ）は、Ｔ字分岐を含む配電線に対して、３台の計測端末が設置されていることを示す模式図である。なお、図３（Ａ）に示す例において、地絡点は、分岐点を中
心とする半径ｒ１の円で示される第一圏域Ｒ１よりも外側であって、配電線２００Ａ上における計測端末４００Ａの付近に存在するものとし、図３（Ｂ）に示す例において、地絡点は、第一圏域Ｒ１の内側であって、配電線２００Ａ上における分岐点の付近（計測端末４００Ａ寄り）に存在することとする。

図３（Ａ）（Ｂ）において、計測端末４００Ａ（第１計測端末）は、配電線２００Ａの第１位置にある支柱６００に設置されている。計測端末４００Ｂ（第２計測端末）は、計測端末４００Ａから所定距離離れた配電線２００Ａの第２位置にある支柱６００に設置されている。計測端末４００Ｃは、配電線２００Ａの第１位置と第２位置との間から分岐する配電線２００Ｂの第３位置にある支柱６００に設置されている。

図３（Ａ）（Ｂ）に示す例において、配電線２００は、直線状の配電線２００Ａ（幹線）と、この配電線２００Ａ上における、任意の位置から樹枝状（Ｔ字状）に分岐する配電線２００Ｂ（分岐線）と、を含んで形成される。

なお、地絡点を挟む２つの計測端末４００の組合せは，３通り（計測端末４００Ａ，４００Ｂ、計測端末４００Ａ，４００Ｃ、及び、計測端末４００Ｂ，４００Ｃ）である。以下、地絡点を挟む２つの計測端末４００の３通りの組合せのことを、単に「３つの組合せ」と言う場合がある。また、計測端末４００Ａ，４００Ｂの組合せを用いて導出された距離をｘ_１、計測端末４００Ａ，４００Ｃの組合せを用いて導出された距離をｘ_２、計測端末４００Ｂ，４００Ｃの組合せを用いて導出された距離をｘ_３とする。

ここで、図３（Ａ）（Ｂ）に示す例において、地絡点（故障点）は、計測端末４００Ａと計測端末４００Ｂとの間、及び、計測端末４００Ａと計測端末４００Ｃとの間に存在するが、計測端末４００Ｂと計測端末４００Ｃとの間には存在しない。なお、地絡点を挟まない２つの計測端末４００Ｂ，４００Ｃを用いて地絡点を標定した場合、地絡点標定装置５００は、分岐点の位置を標定する。従って、地絡点標定装置５００は、上記した式（１）に基づく演算により導出される３つの距離ｘ_１～ｘ_３のうち、２つの距離ｘ_１，ｘ_２は、実際の地絡点を標定結果として出力するのに対し、残り１つの距離ｘ_３は、分岐点を標定結果として出力する。

そこで、地絡点標定装置５００は、地絡点が第一圏域Ｒ１の内側に存在するか否か、即ち、地絡点が分岐点から所定の範囲内（例えば、分岐点から半径１００ｍ圏内）に存在するか否かの判別を行う。そして、地絡点標定装置５００は、地絡点が第一圏域Ｒ１の内側にある場合とそうでない場合とで、地絡点の標定手法を変える。これにより、地絡点標定装置５００は、分岐点を挟んで設置された３台の計測端末４００を用いた地絡点の標定において、その標定結果の精度を高めることができる。

具体例を挙げて説明する。最初に、図３（Ａ）に示すような、地絡点の位置が、第一圏域Ｒ１よりも外側であって、３つの計測端末４００のうち何れか１つの計測端末４００（図３（Ａ）に示す例では計測端末４００Ａ）の近傍に存在する場合を例に挙げて説明する。

この場合、適正なサージ伝搬速度Ｖの値を用いて式（１）に基づく演算を行うと、３つの組合せのうち、２つの組合せ（計測端末４００Ａ，４００Ｂ、及び、計測端末４００Ａ，４００Ｃ）を用いて導出される距離ｘ_１，ｘ_２は、実際の地絡点に近似した位置を示す。これに対し、残り１つの組合せ（計測端末４００Ｂ及び４００Ｃ）を用いて導出される距離ｘ_３は、分岐点に近似した位置を示す。その結果、図３（Ｃ）に示すように、２つの距離ｘ_１，ｘ_２は、第一圏域Ｒ１よりも外側であって、互いに近似した位置を示す。一方、残り１つの距離ｘ_３は、第一圏域Ｒ１の内側を示す。

このように、地絡点標定装置５００は、導出された３つの距離ｘ_ｉのうち１つの距離ｘ_ｉが第一圏域Ｒ１の内側に存在し、且つ、他の２つの距離ｘ_ｉが第一圏域Ｒ１よりも外側に存在する場合、その３つの距離ｘ_ｉの配置パターンが「第１パターン」に該当すると判別する。即ち，第１パターンは、地絡点の配置パターンのうち、分岐点付近に地絡点が存在しない配置パターンを指す。

次に、図３（Ｂ）に示すような、地絡点が第一圏域Ｒ１の内側に存在する場合を例に挙げて説明する。

この場合においても、適正なサージ伝搬速度Ｖの値を用いて式（１）に基づく演算を行うと、３つの組合せのうち、２つの組合せ（計測端末４００Ａ，４００Ｂ、及び、計測端末４００Ａ，４００Ｃ）を用いて導出される距離ｘ_１，ｘ_２は、実際の地絡点に近似した位置を示す。しかしながら、地絡点が第一圏域Ｒ１の内側にある場合、２つの距離ｘ_１，ｘ_２は、結果的に、分岐点付近を示す。その結果、３つの距離ｘ_１～ｘ_３の全てが、分岐点に近似した位置を示すことになり，図３（Ｄ）に示すように、３つの距離ｘ_１～ｘ_３の全てが第一圏域Ｒ１の内側を示す。

このように、地絡点標定装置５００は、導出された３つの距離ｘ_ｉの全てが第一圏域Ｒ１の内側に位置する場合に、その３つの距離ｘ_ｉの配置パターンが「第２パターン」に該当すると判別する。即ち、第２パターンは，地絡点の配置パターンのうち、分岐点付近に地絡点が存在する配置パターンを指す。

＜標定結果の出力例＞
続いて、標定結果の出力例について説明する。図３（Ｄ）に示すように、３つの距離ｘ_ｉの配置パターンが「第２パターン」に該当する場合、３つの距離ｘ_ｉのうちどれが分岐点を標定しているかの判定が困難となる場合がある。つまり、３つの組合せのうち地絡点を挟まない１つの組合せの特定が困難となる場合がある。そこで、本実施形態において、地絡点標定装置５００は、第一圏域Ｒ１の内側に地絡点が存在すること、即ち、分岐点から所定の範囲内（例えば分岐点から半径１００ｍ圏内）に地絡点が存在することを、標定結果として出力する。

これに対し、地絡点標定装置５００は、３つの距離ｘ_ｉの配置パターンが「第１パターン」に該当する場合、「第２パターン」と比べて、３つの距離ｘ_ｉのうちどれが分岐点を標定しているかの判定を容易に行うことができる。つまり、３つの組合せのうち実際の地絡点を標定する２つの組合せを特定することができる。例えば、図３（Ａ）に示す例において、地絡点標定装置５００は、第一圏域Ｒ１よりも外側を示す２つの距離ｘ_ｉが、実際の地絡点を示し、第一圏域Ｒ１の内側を示す１つの距離ｘ_ｉが、分岐点を示すものであることを容易に把握できる。そして、地絡点標定装置５００は、第一圏域Ｒ１よりも外側を示す２つの距離ｘ_ｉを導出した２つの組合せ（図３（Ａ）に示す例では、計測端末４００Ａ，４００Ｂ、及び、計測端末４００Ａ，４００Ｃ）が、実際の地絡点を標定する２つの組合せであることを特定できる。

＜分岐を含む配電線に設置された４台の計測端末を用いた地絡点の標定＞
図４（Ａ）（Ｂ）は、十字分岐を含む配電線に対して、４台の計測端末が設置されていることを示す模式図である。なお、図４（Ａ）に示す例において、地絡点は、第一圏域Ｒ１よりも外側であって配電線２００Ａ上における計測端末４００Ａの付近に存在し、図４（Ｂ）において、地絡点は、第一圏域Ｒ１の内側であって配電線２００Ａ上における分岐点の付近（計測端末４００Ａ寄り）に存在する。

図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、計測端末４００Ａ（第１計測端末）は、配電線２００Ａの第１位置にある支柱６００に設置されている。計測端末４００Ｂ（第２計測端末）は、計測端末４００Ａから所定距離離れた配電線２００Ａの第２位置にある支柱６００に設置されている。計測端末４００Ｃは、配電線２００Ａの第１位置と第２位置との間から一方向（図４（Ａ）（Ｂ）における下方向）へ分岐する配電線２００Ｂの第３位置にある支柱６００に設置されている。計測端末４００Ｄは、配電線２００Ａの第１位置と第２位置との間から他方向（図４（Ａ）（Ｂ）における上方向）へ分岐する配電線２００Ｃの第４位置にある支柱６００に設置されている。

なお、以下において、地絡点を挟む２つの計測端末４００の組合せは，６通り（計測端末４００Ａ，４００Ｂ、計測端末４００Ａ，４００Ｃ、計測端末４００Ａ，４００Ｄ、計測端末４００Ｂ，４００Ｃ、計測端末４００Ｂ，４００Ｄ、及び、計測端末４００Ｃ，４００Ｄ）である。以下、地絡点を挟む２つの計測端末４００の６通りの組合せのことを、単に「６つの組合せ」と言う場合がある。

図４（Ａ）（Ｂ）に示す例において、地絡点は、計測端末４００Ａと計測端末４００Ｂとの間、計測端末４００Ａと計測端末４００Ｃとの間、及び、計測端末４００Ａと計測端末４００Ｄとの間に存在する。これに対し、計測端末４００Ｂと計測端末４００Ｃとの間、計測端末４００Ｂと計測端末４００Ｄとの間、及び、計測端末４００Ｃと計測端末４００Ｄとの間には、地絡点が存在しない。

この場合、地絡点を挟む３つの組合せ（計測端末４００Ａ，４００Ｂ、計測端末４００Ａ，４００Ｃ、及び、計測端末４００Ａ，４００Ｄ）を用いて式（１）に基づく演算を行うと、地絡点標定装置５００は、実際の地絡点を標定する。これに対し、地絡点を挟まない３つの組合せ（計測端末４００Ｂ，４００Ｃ、計測端末４００Ｂ，４００Ｄ、及び、計測端末４００Ｃ，４００Ｄ）を用いて式（１）に基づく演算を行うと、地絡点標定装置５００は、分岐点の位置を標定する。

そこで、地絡点標定装置５００は、分岐を含む配電線２００に設置された４台の計測端末４００を用いた地絡点の標定においても、３台の計測端末４００を用いた地絡点の標定を行う場合と同様に、第一圏域Ｒ１の内側に存在するか否かの判別を行う。そして、地絡点標定装置５００は、地絡点が第一圏域Ｒ１の内側にある場合とそうでない場合とで、地絡点の標定手法を変える。これにより、地絡点標定装置５００は、分岐点を挟んで設置された４台の計測端末４００を用いた地絡点の標定においても、その標定結果の精度を高めることができる。

具体例を挙げて説明する。最初に、図４（Ａ）に示すような、地絡点の位置が、第一圏域Ｒ１よりも外側であって、４つの計測端末４００のうち何れか１つの計測端末４００（図４（Ａ）に示す例では計測端末４００Ａ）の近傍に存在する場合を例に挙げて説明する。

ここで，計測端末４００ Ａ，４００Ｂの組合せを用いて導出された距離をｘ_１，計測端末４００Ａ，４００Ｃの組合せを用いて導出された距離をｘ_２，計測端末４００Ａ，４００Ｄの組合せを用いて導出された距離をｘ_３、計測端末４００Ｂ，４００Ｃの組合せを用いて導出された距離をｘ_４，計測端末４００Ｂ，４００Ｄの組合せを用いて導出された距離をｘ_５，計測端末４００Ｃ，４００Ｄの組合せを用いて導出された距離をｘ_６とする。

適正なサージ伝搬速度Ｖの値を用いて式（１）に基づく演算を行うと、６つの組合せのうち、３つの組合せ（計測端末４００Ａ，４００Ｂ、計測端末４００Ａ，４００Ｃ、及び、計測端末４００Ａ，４００Ｄ）を用いて導出される距離ｘ_１～ｘ_３は、実際の地絡点に近似した位置を示す。これに対し、残り３つの組合せ（計測端末４００Ｂ，４００Ｃ、計測端末４００Ｂ，４００Ｄ、及び、計測端末４００Ｃ，４００Ｄ）を用いて導出される距離ｘ_４～ｘ_６は、分岐点に近似した位置を示す。その結果、図４（Ｃ）に示すように、３つの距離ｘ_１～ｘ_３は、第一圏域Ｒ１よりも外側であって、互いに近似した位置を示す。一方、残り３つの距離ｘ_４～ｘ_６は、第一圏域Ｒ１の内側を示す。

このように、地絡点標定装置５００は、導出された６つの距離ｘ_ｉのうち３つの距離ｘ_ｉが第一圏域Ｒ１よりも外側に存在し、且つ、他の３つの距離ｘ_ｉが第一圏域Ｒ１の内側に存在する場合であって互いに近似した位置に存在する場合に、その６つの距離ｘ_ｉの配置パターンが「第１パターン」に該当すると判別する。

次に、図４（Ｂ）に示すような、地絡点が第一圏域Ｒ１の内側に存在する場合を例に挙げて説明する。この場合においても、適正なサージ伝搬速度Ｖの値を用いて式（１）に基づく演算を行うと、６つの組合せのうち、３つの組合せ（計測端末４００Ａ，４００Ｂ、計測端末４００Ａ，４００Ｃ、及び、計測端末４００Ａ，４００Ｄ）を用いて導出される距離ｘ_１～ｘ_３は、実際の地絡点に近似した位置を示す。しかしながら、地絡点が第一圏域Ｒ１の内側にある場合、３つの距離ｘ_１～ｘ_３は、結果的に、分岐点付近を示す。その結果、６つの距離離ｘ_１～ｘ_６の全てが、分岐点に近似した位置を示すことになり，図４（Ｄ）に示すように、６つの距離ｘ_１～ｘ_６の全てが第一圏域Ｒ１の内側を示す。

このように、地絡点標定装置５００は、導出された６つの距離ｘ_ｉの全てが分岐点から所定の範囲内に位置する場合に、その６つの距離ｘ_ｉの配置パターンが「第２パターン」に該当すると判別する。なお、パターン判別後における標定結果の出力方法は、分岐を含む配電線に設置した３台の計測端末を用いる場合と同様である。

＜地絡点標定装置の概略構成＞
図５は、本実施形態に係る地絡点標定システムに用いられる地絡点標定装置の機能を示すブロック図である。尚、地絡点標定装置５００は、マイクロコンピュータを含んで構成され、地絡点標定装置５００の機能は、マイクロコンピュータがプログラムに従ってソフトウエア処理を実行することによって実現されることとする。

図５に示すように、地絡点標定装置５００は、パターン判別部５１０と、標定部５２０とを主に備える。パターン判別部５１０は、分岐を挟んで配電線２００上に設置された３台以上の計測端末４００を用いて地絡点を標定する場合において、分岐点を中心とする第一圏域Ｒ１の内側に地絡点が存在するか否かの判別を行う。標定部５２０は、パターン判別部５１０の判別結果に基づいて地絡点を標定する。具体的に、標定部５２０は、パターン判別部５１０の判別結果に応じて地絡点の標定手法を変える。以下、パターン判別部５１０及び標定部５２０の構成について、具体的に説明する。

＜パターン判別部の構成＞
最初に、図６を参照して、パターン判別部５１０の構成について説明する。図６は、パターン判別部５１０のブロック図である。図６に示すように、パターン判別部５１０は、第一演算部５１１と、第一診断部５１２とを主に備える。

第一演算部５１１は、式（１）を基づく演算を行い、距離ｘ_ｉを導出する。具体的に、第一演算部５１１は、複数の計測端末４００から得られる情報を用いて式（１）に基づく演算を行う。例えば，分岐を挟んで設置された３つの計測端末４００を用いて地絡点を標定する場合に、第一演算部５１１は、３つの組合せの各々について演算を行い、３つの距離ｘ_ｉを算出する。

第一診断部５１２は、第一演算部５１１による演算結果に基づき、複数の距離ｘ_ｉの配置パターンを診断する。例えば、分岐を挟んで設置された３つの計測端末４００を用いて地絡点を標定する場合に、第一診断部５１２は、３つの距離ｘ_ｉの配置パターンが、「第１パターン」又は「第２パターン」の何れかに該当するか否かの診断を行う。

パターン判別部５１０は、さらに，初期値記憶部５１３と、速度生成部５１４と、速度設定部５１５とを備える。初期値記憶部５１３は、第一演算部５１１が式（１）に基づく演算を最初に行う場合に、サージ伝搬速度Ｖに代入する速度値である初期値ｄｅｆＶを記憶する。なお、初期値記憶部５１３に記憶する初期値ｄｅｆＶは、地絡点標定システム１００の利用者が任意で設定することができる。

速度生成部５１４は、初期値ｄｅｆＶとは異なる速度値をサージ伝搬速度Ｖに代入して式（１）に基づく演算を改めて行う場合に、そのサージ伝搬速度Ｖに代入する速度値を生成する。

速度設定部５１５は、式（１）に基づく演算を行う際に、サージ伝搬速度Ｖに代入する速度値を設定する。具体的に、速度設定値５１５は、第一演算部５１１が式（１）に基づく演算を最初に行う際に、初期値記憶部５１３に記憶された初期値ｄｅｆＶを、式（１）におけるサージ伝搬速度Ｖに代入する速度値に設定する。一方、速度設定部５１５は、初期値ｄｅｆＶを用いて式（１）に基づく演算を行った後、式（１）に基づく演算を再度行う場合に、速度生成部５１４が生成した速度値を、式（１）におけるサージ伝搬速度Ｖに代入する速度値に設定する。

その後、例えば、地絡点標定装置５００が分岐を挟んで設置された３つの計測端末４００を用いて地絡点を標定する場合に、第一演算部５１１は、速度設定部５１５が設定した速度値をサージ伝搬速度Ｖに代入して式（１）に基づく演算を行い、３つの距離ｘ_ｉを導出する。その後、第一診断部５１２は、３つの距離ｘ_ｉの配置パターンが、第１パターン及び第２パターンの何れかに該当するか否かを診断する。

その結果、第一診断部５１２が３つの距離ｘ_ｉの配置パターンを第１パターン及び第２パターンの何れかに判別できた場合に、標定部５２０は、パターン判別部５１０によって判別された配置パターンに応じた手法で地絡点を標定し、その標定結果を出力する。

ここで、速度設定部５１５は、地絡点の配置パターンを判別するにあたって第一演算部５１１が式（１）に基づく演算を行う際に、式（１）に代入するサージ伝搬速度Ｖの値として、初期値記憶部５１３に記憶された初期値ｄｅｆＶを用いる。この点に関して，初期値ｄｅｆＶは、該当する配電線２００において過去に生じた地絡事故時のサージ伝搬速度を参考に設定する。つまり、初期値として初期値記憶部５１３に記憶される値は、過去の実績に基づく予測値であって、実際のサージ伝搬速度と同等である可能性の高い速度値となる。そのため、パターン判別部５１０が式（１）に基づく演算を最初に行う際に、上記のように設定された初期値ｄｅｆＶをサージ伝搬速度Ｖに代入することにより、その最初の演算において地絡点の配置パターンを判別できる可能性を高めることができる。

これに加え、地絡点標定システム１００の利用者は、サージ伝搬速度Ｖとしての信憑性が高い速度値を用いて式（１）に基づく演算を行った結果、該当する配置パターンを判別できた場合に、その後に標定部５２０が出力する標定結果を容易に信頼できる。

即ち、仮に、地絡点の配置パターンを判別できたときに用いたサージ伝搬速度Ｖの値が、利用者の経験や実績に基づいて予測されるサージ伝搬速度Ｖの範囲から大きく逸脱していた場合に、利用者は、標定部５２０が出力する標定結果をすんなりと受け入れ難く感じることがある。つまり、利用者は、地絡点標定装置５００を用いて標定値を導出する過程で何らかの手違いがあったのではないか等の不安を抱く。その結果，地絡点標定装置５００を用いて導出し直す，或いは、他の手法で標定を行い、地絡点標定装置５００の標定結果を検証する等の追加確認作業を行いたいと利用者が考えるおそれがある。

これに対し、パターン判別部５１０は、サージ伝搬速度Ｖとして信憑性の高い速度値を初期値記憶部５１３に記憶し、その初期値を用いて距離を導出し、パターン判別を行う。よって、利用者は、標定部５２０が出力する標定結果をすんなりと受け入れることができ、即座に地絡事故の対応へ移行することができる。

その一方、初期値ｄｅｆＶが適正なサージ伝搬速度Ｖでない（初期値ｄｅｆＶが実際のサージ伝搬速度Ｖと異なる）場合、第一診断部５１２は、複数の距離ｘ_ｉの配置パターンが第１パターン及び第２パターンの何れに該当するかの判別を行うことができない。

よってこの場合、速度設定部５１５は、速度値生成部５１４が生成した速度値を式（１）におけるサージ伝搬速度Ｖに代入し、第一演算部５１１は、サージ伝搬速度Ｖに新たに代入された速度値を用いて、式（１）に基づく演算を行う。そして、第一診断部５１２は、新たなサージ伝搬速度Ｖを用いた式（１）に基づく演算で導出された複数の距離ｘ_ｉの配置パターンの判別を試みる。このとき、パターン判別部５１０は、速度値生成部５１４が生成した複数の速度値を用いて第一演算部５１１による演算を行い、導出された複数の距離ｘ_ｉについて、第一診断部５１２による診断を行う。

パターン判別部５１０は、さらに、速度条件記憶部５１６と、速度条件判定部５１７と、診断結果記憶部５１８と、第二診断部５１９とを備える。速度条件記憶部５１６は、標定可能なサージ伝搬速度Ｖの範囲を、サージ伝搬速度Ｖの条件として記憶する。本実施形態において、サージ伝搬速度Ｖの条件は、５０ｍ／μｓ≦ｖ≦３００ｍ／μｓとする。速度条件判定部５１７は、速度値生成部５１４が生成した速度値が、速度条件記憶部５１６に記憶されたサージ伝搬速度Ｖの条件（速度条件）に適合するか否かを判定する。そして、第一演算部５１１は、サージ伝搬速度Ｖに代入する速度値がサージ伝搬速度Ｖの条件に適合する場合に、式（１）に基づく演算を行い、距離ｘ_ｉを導出する。

診断結果記憶部５１８は、第一診断部５１２による診断結果を、サージ伝搬速度Ｖに関連づけて記憶する。具体的に、診断結果記憶部５１８は、第一診断部５１２による複数の距離ｘ_ｉの配置パターンの診断結果を、当該複数の距離ｘ_ｉを第一演算部５１１が導出した際に用いたサージ伝搬速度Ｖの値に紐づけて記憶する。

第二診断部５１９は、診断結果記憶部５１８に記憶された診断結果に基づいて地絡点の配置パターンを診断する。具体的に、第一演算部５１１は、速度条件記憶部５１６に記憶された速度範囲に含まれる複数の速度値を用いて、第一演算部５１１による演算を行い、その都度、第一診断部５１２は、導出された複数の距離ｘ_ｉの配置パターンを診断する。その第一診断部５１２の診断結果は、診断結果記憶部５１８に記憶され、第二診断部５１９は、記憶された診断結果の中から、複数の距離ｘ_ｉの配置パターンを判別できたときに行った式（１）に基づく演算で用いたサージ伝搬速度Ｖを抽出する。 以下、第二診断部５１２による診断手法について、具体例を挙げながら説明する。

図７は、分岐を挟んで設置された３つの計測端末４００を用いて地絡点を標定する場合において、診断結果記憶部５１８に記憶された３つの距離ｘ_ｉの配置パターンの診断結果の一例を示す図である。

図７に示す例において、第一演算部５１１は、サージ伝搬速度Ｖに代入する速度値を一定値（例えば１ｍ／μｓ）ずつ速度値生成部５１４で順次変更しながら、式（１）に基づく演算を行い、その都度、第一診断部５１２は、導出された３つの距離ｘ_ｉの配置パターンを診断する。そして，パターン判別部５１０は、第一診断部５１２の診断結果を、サージ伝搬速度Ｖに紐づけて診断結果記憶部５１８に記憶していく。

第一演算部５１１による演算および第一診断部５１２による診断が一通り終わると、第二診断部５１９は、診断結果記憶部５１８に記憶された診断結果の中から、３つの距離ｘ_ｉの配置パターンを判別できたときの式（１）に基づく演算で用いたサージ伝搬速度Ｖを抽出する。

その結果、３つの距離ｘ_ｉの配置パターンを判別できたサージ伝搬速度Ｖが１つのみであれば、第二診断部５１９は、その配置パターンを第二診断部５１９による診断結果に決定する。これに対し、３つの距離ｘ_ｉの配置パターンを判別できたサージ伝搬速度Ｖが複数存在する場合、第二診断部５１９は、初期値記憶部５１３に記憶された初期値ｄｅｆＶとの差が最も小さいサージ伝搬速度Ｖに関連付けられた配置パターンを、第二診断部５１９による診断結果（地絡点の配置パターン）に決定する。

例えば、図７（Ａ）に示す例において、第一診断部５１２は、サージ伝搬速度Ｖに（ｄｅｆＶ－５）ｍ／μｓを代入して得られた３つの距離ｘ_ｉの配置パターンが「第１パターン」に該当すると診断した。また、図７（Ａ）に示す例において、第一診断部５１２は、サージ伝搬速度Ｖに（ｄｅｆＶ＋５）ｍ／μｓを代入して得られた３つの距離ｘ_ｉの配置パターンが「第２パターン」に該当すると診断した。つまりこの場合、診断結果記憶部５１８に記憶された診断結果には、３つの距離ｘ_ｉの配置パターンを判別可能であったサージ伝搬速度Ｖが２つ存在する。

この例に関して、２つのサージ伝搬速度（ｄｅｆＶ－５），（ｄｅｆＶ＋５）は、初期値ｄｅｆＶとの差が同じである。この場合、第二診断部５１９は、「第１パターン」及び「第２パターン」の何れを選択することも可能である。なお、後述するように、「第１パターン」と診断された場合には、「第２パターン」と診断された場合と比べて、標定部５２０による標定結果として出力される地絡点の位置がより限定される。この点において、図７（Ａ）に示す例では、第二診断部５１９による診断結果として「第１パターン」を選択することが望ましい。

また、図７（Ｂ）に示す例において、第一診断部５１２は、サージ伝搬速度Ｖに（ｄｅｆＶ－５）ｍ／μｓを代入して得られた３つの距離ｘ_ｉの配置パターンが「第１パターン」に該当すると診断した。また、図７（Ｂ）に示す例において、第一診断部５１２は、サージ伝搬速度Ｖに（ｄｅｆＶ＋４）ｍ／μｓを代入して得られた３つの距離ｘ_ｉの配置パターンが「第２パターン」に該当すると診断した。つまり、診断結果記憶部５１８に記憶された診断結果には、３つの距離ｘ_ｉの配置パターンを判別可能であったサージ伝搬速度Ｖが２つ存在する。

この場合、一方のサージ伝搬速度（ｄｅｆＶ+４）は、他方のサージ伝搬速度（ｄｅｆＶ－５）と比べて、初期値ｄｅｆＶとの差が小さい。よって、第二診断部５１９は、一方のサージ伝搬速度（ｄｅｆＶ+４）に紐づけられた「第２パターン」を選択する。

このように、第二診断部１５９は、診断結果記憶部５１８に記憶された診断結果において、３つの距離ｘ_ｉの配置パターンを判別可能であったサージ伝搬速度Ｖが複数存在する場合に、初期値ｄｅｆＶとの差が小さいサージ伝搬速度Ｖに紐づけられた配置パターンを、第二診断部５１９による診断結果（地絡点の配置パターン）に決定する。つまり、第二診断部５１９は、信頼度の高い初期値ｄｅｆＶに近似した速度値をサージ伝搬速度Ｖとして用いたときに第一演算部５１１が導出した３つの距離ｘ_ｉの配置パターンの診断結果を、他の診断結果に優先する。

その結果、パターン判別部５１０が３つの距離ｘ_ｉの配置パターンの判別に用いたサージ伝搬速度Ｖは、初期値ｄｅｆＶに近似した速度値となる可能性が高くなる。よって、地絡点標定システム１００の利用者は、サージ伝搬速度Ｖとしての信憑性が高い予測値である初期値に近似した速度値を用いて式（１）に基づく演算を行った結果として配置パターンが判別できた場合に、その後に標定部５２０が出力する標定結果を容易に信頼できる。従って、利用者は、標定部５２０が出力する標定結果をすんなりと受け入れることができ、即座に地絡事故の対応（例えば、巡視作業など）へ移行することができる。

＜標定部の構成＞
次に、図８を参照して、標定部５２０の構成について説明する。図８は、標定部５２０のブロック図である。図８に示すように、標定部５２０は、第一演算部５２１と、第二演算部５２２と、速度条件記憶部５２３と、速度条件判定部５２４と、第三演算部５２５と、標定結果出力部５２６とを備える。

第一演算部５２１は、パターン判別部５１０に設けられた第一演算部５１１と同様の構成を有するものであり、式（１）に基づく演算を行う。第二演算部５２２は、３つの距離ｘ_ｉの配置パターンが「第１パターン」であった場合に、上記した式（３）に基づく演算を行い、その後に第一演算部５２１が式（１）に基づく演算を行う際に代入するサージ伝搬速度Ｖを導出する。

例えば、分岐を挟んで設置された３つの計測端末４００を用いて地絡点を標定する場合に、第二演算部５２２は、３つの距離ｘ_ｉの配置パターンが「第１パターン」であれば、３つの距離ｘ_ｉの中から、実際の地絡点に近似する位置を示す２つの距離ｘ_ｉ（第一圏域Ｒ１よりも外側に存在する２つの距離ｘ_ｉ）を抽出する。そして、第二演算部５２２は、抽出した２つの距離ｘ_ｉを導出した際に用いた２つの組合せ（図３（Ａ）に示す例では、計測端末４００Ａと４００Ｂとの組合せ、及び、計測端末４００Ａと４００Ｃとの組合せ）を用いて式（３）に基づく演算を行い、サージ伝搬速度Ｖを導出する。

このように、３つの距離ｘ_ｉの配置パターンが「第１パターン」であれば、標定部５２０は、実際の地絡点に近似する位置を示す２つの距離ｘ_ｉを特定することができる。そして、標定部５２０は、地絡点を挟んで配置される２台の計測端末４００の２つの組合せを特定できる。その結果、標定部５２０は、それら２つの組合せを用いて、式（３）に基づく演算を行うことにより、サージ伝搬速度Ｖを導出できる。よって、地絡点標定装置５００は、地絡点の距離ｘ_ｉの配置パターンが「第１パターン」である場合に、サージ伝搬速度Ｖを精度よく求めることができる。

速度条件記憶部５２３は、パターン判別部５１０に設けられた速度条件記憶部５１６と同様の構成を有するものであり、第二演算部５２２による演算で導出されたサージ伝搬速度Ｖの条件を記憶する。本実施形態において、サージ伝搬速度Ｖの条件は、５０ｍ／μｓ≦ｖ≦３００ｍ／μｓとする。なお，標定部５２０における速度条件記憶部５２３に記憶される速度条件は、パターン判別部５１０における速度条件記憶部５１６に記憶される速度条件と同一であってもよく、異なっていてもよい。

速度条件判定部５２４は、パターン判別部５１０に設けられた速度条件演算部５１７と同様の構成を有するものであり、第二演算部５２２による演算で導出されたサージ伝搬速度Ｖの値が、速度条件記憶部５２３に記憶されたサージ伝搬速度Ｖの条件に適合するか否かを判定する。

そして、サージ伝搬速度Ｖが速度条件記憶部５２３に記憶された速度条件に適合すると速度条件判定部５２４が判定した場合に、標定部５２０は、引き続き、導出されたサージ伝搬速度Ｖを用いて、第三演算部５２５による演算を行う。一方、サージ伝搬速度Ｖが速度条件に適合しないと速度条件判定部５２４が判定した場合に、標定部５２０は、標定値ｘ(_)の導出が不能であると判断する。

標定結果出力部５２６は、標定部５２０による標定結果を、地絡点標定システム１００の利用者が把握可能な態様で出力する。標定結果出力部５２６は、パターン判別部５１０において地絡点の配置パターンが「第１パターン」であると判別された場合に、第三演算部５２５による演算結果を出力する。また、標定結果出力部５２６は、パターン判別部５１０において地絡点の配置パターンが「第２パターン」であると判別された場合に、「分岐点から所定範囲内（例えば分岐点から半径１００ｍ圏内）」に地絡点が存在する旨の出力を行う。これらに対し、標定結果出力部５２６は、地絡点の配置パターンが「第１パターン」及び「第２パターン」の何れにも該当しなかった場合に、「地絡点の標定が不能」である旨の出力を行う。なお、標定結果出力部５２６は、地絡点の配置パターンが「第１パターン」又は「第２パターン」に該当すると判別した際に、その判別に用いたサージ伝搬速度Ｖを併せて出力してもよい。

＜地絡点標定工程＞
次に、図９を参照して、地絡点標定装置１００により実行される地絡点標定工程について説明する。図９は、地絡点標定工程を示すフローチャートである。なおここでは、図３に示す例であって、Ｔ字分岐を含む配電線２００に設置した３台の計測端末４００を用いた地絡点の標定を行う場合を例に挙げて説明する。

図９に示すように、地絡点標定装置５００は、地絡点標定工程の中で行う最初の処理として、パターン判別工程（Ｓ１００）を実行する。このパターン判別工程（Ｓ１００）は、パターン判別部５１０により実行される処理であり、地絡点の配置パターンの判別を行う。なお、パターン判別工程（Ｓ１００）については、図１０から図１３を用いて詳述する。

地絡点標定装置５００は、パターン判別工程（Ｓ１００）の終了後、標定工程（Ｓ２００）を実行する。標定工程（Ｓ２００）は、標定部５２０により実行される処理であり、パターン判別工程（Ｓ１００）による判別結果に基づいて、地絡点の標定を行い、その標定結果を出力する。なお、標定工程（Ｓ２００）については、図１４を用いて詳述する。

＜パターン判別工程＞
次に、図１０を参照して、パターン判別工程（Ｓ１００）について説明する。図１０は、地絡点標定工程の中で実行されるパターン判別工程（Ｓ１００）を示すフローチャートである。図１０に示すように、パターン判別部５１０は、パターン判別工程（Ｓ１００）の中で実行される最初の処理として、第一判別工程（Ｓ１１０）を実行する。第一判別工程（Ｓ１１０）は、初期値記憶部５１３に記憶された初期値ｄｅｆＶをサージ伝搬速度Ｖに用いて、地絡点の配置パターンを判別する工程である。なお、第一判別工程（Ｓ１１０）については、図１１を参照しながら詳述する。

Ｓ１１０の処理の終了後、パターン判別部５１０は、第一判別工程（Ｓ１１０）において、地絡点の配置パターンが判別できたか否かについての判定を行う（Ｓ１２０）。具体的に、Ｓ１２０の処理において、３つの距離ｘ_ｉの配置パターンが「第１パターン」及び「第２パターン」の何れかに該当するか否かの判別を行う。

その結果、地絡点の配置パターンを判別できなかった場合（Ｓ１２０：Ｎｏ）、パターン判別部５１０は、第二判別工程（Ｓ１３０）を実行する。第二判別工程（Ｓ１３０）は、初期値ｄｅｆＶ以外の速度値をサージ伝搬速度Ｖに代入しながら、３つの距離ｘ_ｉの配置パターンを判別する工程である。なお、第二判別工程（Ｓ１３０）については、図１２及び図１３を参照しながら詳述する。

＜第一判別工程＞
次に、図１１を参照して、パターン判別部５１０の中で実行される第一判別工程（Ｓ１１０）について説明する。図１１は、第一判別工程（Ｓ１１０）を示すフローチャートである。

図１１に示すように、第一判別工程（Ｓ１１０）において実行される最初の処理として、速度設定部５１５は、式（１）におけるサージ伝搬速度Ｖの値に、初期値記憶部５１３に記憶された初期値ｄｅｆＶを代入する（Ｓ１１１）。次に、第一演算部５１１は、分岐点を挟む３つの組合せ（計測端末４００Ａ及び計測端末４００Ｂ、計測端末４００Ａ及び計測端末４００Ｃ、計測端末４００Ｂ及び計測端末４００Ｃ）の各々について、式（１）に基づく演算を行い、３つの距離ｘ_ｉ（ｘ_１～ｘ_３）を導出する（Ｓ１１２）。その後、第一診断部５１２は、第一演算部５１１により導出された３つの距離ｘ_ｉの配置パターンに基づいて３つの距離ｘ_ｉの配置パターンを診断し（Ｓ１１３）、パターン判別部５１０は、本処理を終了する。

＜第二判別工程＞
次に、図１２を参照して、パターン判別部５１０の中で実行される第二判別工程（Ｓ１３０）について説明する。図１２は、第二判別工程（Ｓ１３０）を示すフローチャートである。

図１２に示すように、第二判別工程（Ｓ１３０）において実行される最初の処理として、速度値生成部５１４は、速度条件記憶部５１７に記憶された速度条件の最小値ｍｉｎＶを速度値として生成する。そして、速度設定部５１５は、式（１）におけるサージ伝搬速度Ｖの値に、最小値ｍｉｎＶ（本実施形態では５０ｍ／μｓ）を設定する（Ｓ１３１）。

次に、第一演算部５１１は、式（１）に基づく演算を行い、３つの距離ｘ_ｉ（ｘ_１～ｘ_３）を導出する（Ｓ１３２）。具体的に、速度設定部５１５は、速度値生成部５１４が生成した速度値を、式（１）におけるサージ伝搬速度Ｖに代入する。続いて、第一演算部５１１は、分岐点を挟む３つの組合せ（計測端末４００Ａ及び計測端末４００Ｂ、計測端末４００Ａ及び計測端末４００Ｃ、計測端末４００Ｂ及び計測端末４００Ｃ）の各々について、式（１）に基づく演算を行う。次に、第一診断部５１２は、第一演算部５１１により導出された３つの距離ｘ_ｉの配置パターンを診断し（Ｓ１３３）、その診断結果を診断結果記憶部５１８に記憶する（Ｓ１３４）。即ち、第一診断部５１２は、３つの距離ｘ_ｉの配置パターンが第１パターン及び第２パターンの何れかに該当するか否かを判別し、何れかの配置パターンに該当した場合、その配置パターンを診断結果記憶部５１８に記憶する。

Ｓ１３４の処理後、速度値生成部５１４は、速度設定部５１５に設定されたサージ伝搬速度Ｖの値に１を加算した速度値を新たに生成する（Ｓ１３５）。次に、速度条件判定部５１７は、サージ伝搬速度Ｖの値が、速度条件記憶部５１８に記憶された速度条件の最大値ｍａｘＶよりも大きい値であるか否かを判定する（Ｓ１３６）。その結果、サージ伝搬速度Ｖの値が最大値ｍａｘＶ以下であれば（Ｓ１３６：Ｎｏ）、パターン判別部５１０は、Ｓ１３２の処理に戻る。即ち、速度設定部５１５は、速度値生成部５１４が生成した速度値を式（１）におけるサージ伝搬速度Ｖに代入し、第一演算部５１１は、式（１）に基づく演算を行う。一方、サージ伝搬速度Ｖの値が最大値ｍａｘＶを超えた場合（Ｓ１３６：Ｙｅｓ）、パターン判別部５１０は、図１３に示すパターン決定処理を実行する（Ｓ１３７）。

＜パターン決定処理＞
次に、図１３を参照して、第二判別工程（Ｓ１３０）の中で実行されるパターン決定処理（Ｓ１３７）について説明する。図１３は、パターン決定処理（Ｓ１３７）を示すフローチャートである。パターン決定処理（Ｓ１３７）は、診断結果記憶部５１８に記憶された診断結果に基づき，地絡点の配置パターンを決定する処理である。

図１３に示すように、パターン決定処理（Ｓ１３７）の中で実行される最初の処理として、第二診断部５１９は、診断結果記憶部５１８に記憶された診断結果の中に、３つの距離ｘ_ｉの配置パターンが判別可能とされたサージ伝搬速度Ｖが複数存在したかを判定する（Ｓ１３８）。

その結果、３つの距離ｘ_ｉの配置パターンが判別可能とされたサージ伝搬速度Ｖが複数存在する場合（Ｓ１３８：Ｙｅｓ）、第二診断部５１９は、サージ伝搬速度Ｖの値が初期値ｄｅｆに最も近いものに紐づけられた配置パターンを、地絡点の配置パターンに決定する（Ｓ１３９）。

これに対し、３つの距離ｘ_ｉの配置パターンが判別可能とされたサージ伝搬速度Ｖが複数存在しない場合（Ｓ１３８：Ｎｏ）、続いて、第二診断部５１９は、診断結果記憶部５１８に記憶された診断結果の中に、３つの距離ｘ_ｉの配置パターンが判別可能とされたサージ伝搬速度Ｖが１つだけ存在したかを判定する（Ｓ１４０）。

その結果、地絡点の配置パターンが判別可能とされたサージ伝搬速度Ｖが１つだけ存在した場合（Ｓ１４０：Ｙｅｓ）、第二診断部５１９は、そのサージ伝搬速度Ｖの値に紐づけられた配置パターンを、地絡点の配置パターンに決定する（Ｓ１４１）。一方、地絡点の配置パターンが判別可能とされたサージ伝搬速度Ｖが１つも存在しなかった場合（Ｓ１４０：Ｎｏ）、第二診断部５１９は、地絡点の配置パターンの判別が不能であると判断し、そのまま本処理を終了する。

なお、本実施形態において、速度設定部５１５が、Ｓ１３１の処理でサージ伝搬速度Ｖに最小値ｍｉｎＶを設定し、速度値生成部５１４は、Ｓ１３５の処理で速度設定部５１５に設定されたサージ伝搬速度Ｖの値に１を加算する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、これに限られるものではない。

例えば、速度設定部５１５は、Ｓ１３１の処理でサージ伝搬速度Ｖに最大値ｍａｘＶを設定し、速度値生成部５１４は、Ｓ１３５の処理で速度設定部５１５に設定されたサージ伝搬速度Ｖの値から１を減算してもよい。この場合、パターン判別部５１０は、Ｓ１３６の処理において、サージ伝搬速度Ｖの値が最小値ｍｉｎ未満であるか否かを判定する。そして、パターン判別部５１０は、サージ伝搬速度Ｖの値が最小値ｍｉｎ未満となった場合にＳ１３７の処理へ移行し、サージ伝搬速度Ｖの値が最小値ｍｉｎ以上であれば、Ｓ１３２の処理へ戻る。

また、速度設定部５１５は、Ｓ１３１の処理において、初期値ｄｅｆＶに近似した値（例えば、初期値ｄｅｆＶ±１）をサージ伝搬速度Ｖに設定し、速度値生成部５１４は、Ｓ１３５の処理で速度設定部５１５に設定するサージ伝搬速度Ｖの値を、初期値ｄｅｆＶの差が徐々に大きくなるような値に設定することも可能である。この場合、パターン判別部５１０は、Ｓ１３３の処理で３つの距離ｘ_ｉの配置パターンを判別でき次第、その配置パターンを地絡点の配置パターンに決定すればよい。つまりこの場合，配置パターンを判別できたときに用いたサージ伝搬速度Ｖの値は、必然的に、初期値ｄｅｆＶに最も近似した速度値となる。よってこの場合、第二判別工程（Ｓ１３０）は、Ｓ１３７の処理を省略することができる。

＜標定工程＞
次に、図１４を参照して、標定部５２０により実行される標定工程（Ｓ２００）について説明する。図１４は、標定工程（Ｓ２００）を示すフローチャートである。

図１４に示すように、標定工程（Ｓ２）の中で行う最初の処理として、標定部５２０は、パターン判別工程（Ｓ１００）における判別結果に基づき、地絡点の配置パターン（３つの距離ｘ_ｉの配置パターン）が「第１パターン」に該当するか否かを判定する（Ｓ２０１）。

その結果、地絡点の配置パターンが「第１パターン」に該当する場合（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）、第二演算部５２２は、地絡点を挟んで配置される２台の計測端末４００の組合せを用いて、式（３）に基づく演算を行い、パターン伝搬速度Ｖを導出する（Ｓ２０２）。次に、速度条件判定部５２４は、Ｓ２０２の処理で導出されたサージ伝搬速度Ｖが、速度条件記憶部５２３に記憶された速度条件（ｍｉｎＶ≦Ｖ≦ｍａｘＶ）に適合するか否かを判定する（Ｓ２０３）。

一方、Ｓ２０１の処理において、地絡点の配置パターンが「第１パターン」に該当しないと判断された場合（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）、標定部５２０は、続いて、地絡点の配置パターンが「第２パターン」に該当するか否かを判定する（Ｓ２０７）。

その結果、地絡点の配置パターンが「第２パターン」に該当する場合（Ｓ２０７：Ｙｅｓ）、標定結果出力部５２６は、「分岐点から○○圏内に地絡点が存在する」旨の標定結果を出力し（Ｓ２０８）、本処理を終了する。

一方、Ｓ２０３の処理において、式（３）に基づく演算で導出されたサージ伝搬速度Ｖが速度条件に適合しない場合（Ｓ２０３：Ｎｏ）、或いは、地絡点の配置パターンが「第１パターン」及び「第２パターン」のいずれにも該当しない場合（Ｓ２０７：Ｎｏ）、標定結果出力部５２６は、「地絡点の配置パターンの判別ができず、地絡点の標定が不能」である旨の標定結果を出力し（Ｓ２０９）、本処理を終了する。

このようにして、地絡点標定装置５００は、地絡点が第一圏域Ｒ１の内側に存在するか否かの判別を行う。そして，地絡点標定装置５００は、地絡点が第一圏域Ｒ１の内側に存在する場合とそうでない場合とで、地絡点の標定手法を変える。これにより、地絡点標定装置５００は、地絡点の標定をより精度よく行うことができる。

なお、図９から図１４では、Ｔ字分岐を含む配電線に設置した３台の計測端末を用いて地絡点の標定を行う場合を例に挙げて説明したが、十字分岐を含む配電線に設置した４台の計測端末を用いて地絡点の標定を行う場合も同様である。

＜標定工程における変形例＞
ここで、図１５及び図１６を参照して、標定工程（Ｓ２００）の変形例を説明する。上記した標定工程（Ｓ２００）では、Ｓ２０７の処理で第２パターンに該当すると判定された場合に、標定結果出力部５２６が、「分岐点から○○圏内に地絡点が存在する」旨の標定結果を出力する（Ｓ２０８）場合について説明した。これに対し、以下に示す変形例では、配置パターンを判別できたときのサージ伝搬速度Ｖを用いて導出した３つの距離ｘ_ｉに基づき、地絡点が存在する範囲を更に限定する。なお、上記した構成と同一の構成には同一の符号を付し，その説明を省略する。

図１５に示すように、変形例における標定部５３０は、上記実施形態で説明した標定部５２０の構成に加え、第四演算部５３７をさらに備える。第四演算部５３７は、複数の距離ｘ_ｉの配置パターンが「第２パターン」である場合に、地絡点が存在する範囲を限定するための演算を行う。そして、標定部５３０は、第四演算部５３７による演算結果を、標定結果として、利用者が把握可能な態様で提示する。

図１６は、分岐を挟んで設置された３つの計測端末４００を用いて地絡点を標定する場合において、３つの距離ｘ_ｉの配置パターンが「第２パターン」に該当すると判断されたときに、地絡点が存在する範囲を示す第二圏域Ｒ２を導出する過程を説明するための模式図である。

第四演算部５３７は、３つの距離ｘ_ｉ（ｘ_１～ｘ_３）の中で、分岐点から最も離れた位置に存在する距離ｘ_ｉ（図１６に示す例ではｘ_１）を抽出する。続いて、第四演算部５３７は、分岐点を中心とする円であって、分岐点から最も離れた位置に存在する距離ｘ_ｉと分岐点との距離ｒ２を半径とする第二圏域Ｒ２を形成する。その結果、３つの距離ｘ_ｉは、第二圏域Ｒ２の線上または第二圏域Ｒ２の内側に含まれる、そして、標定部５３０は、第四演算部５３７が形成した第二圏域Ｒ２に含まれる配電線２００Ａ、２００Ｂ上に地絡点が存在するとの標定を行う。標定結果出力部５２６は、第四演算部５３７による標定結果に基づき、「分岐点から『半径ｒ２』圏内に地絡点が存在する」旨の標定結果を出力する。

このように、本変形例において、標定部５３０は、地絡点の配置パターンが「第２パターン」である場合において、地絡点が存在する範囲をより限定することができる。よって、地絡点標定システム１００の利用者は、地絡点の特定に要する時間の短縮を図ることができる。

なお、本変形例に関して、３つの距離ｘ_ｉが一直線上に並ぶ場合がある。この場合、標定部５３０は、「一直線上に並んだ３つの距離のうち両端に位置する２つの距離を結ぶ線分上に地絡点が存在する」旨の標定結果を出力することも可能である。またこの場合において、標定部５３０は、３つの距離ｘ_ｉを、そのまま地絡点が存在する可能性の高い位置として出力することも可能である。つまり、３つの距離ｘ_ｉのうち２つの距離ｘ_ｉは，地絡点に近似した位置を示すものであることから、地絡点標定システム１００の利用者は、出力された３つの距離ｘ_ｉを把握することにより、地絡点が存在する位置を絞りこむことができる。
＝＝＝まとめ＝＝＝

以上説明したように、本実施形態に係る地絡点標定システム１００は、分岐を含む配電線２００上において分岐点を挟んで設置された複数の計測端末４００と、複数の計測端末４００と通信可能に接続される地絡点標定装置５００と、を含んで構成されている。複数の計測端末４００は、配電線２００に地絡事故が発生したとき、配電線２００の電流及び電圧を検出するセンサ３１０、３２０から出力される零相電流及び零相電圧を示す情報を、現在時刻を示す情報に対応付けた情報を、地絡点標定装置５００に送信する。地絡点標定装置５００は、分岐点を挟んで設置された３台以上の計測端末４００のうち何れか２台の計測端末４００の組合せから送信される前記情報と、サージ伝搬速度とに基づいて、配電線２００の地絡点を標定する。そして、地絡点標定装置５００は、地絡点が配電線２００の分岐点を中心とする所定の圏域Ｒ１の内側に存在するか否かの判別を行う判別部５１０と、前記情報、サージ伝搬速度、及び、判別部５１０の判別結果に基づいて地絡点を標定する標定部５２０と、を備え、標定部５２０は、地絡点が所定の圏域Ｒ１よりも内側に存在すると判別された場合に、想定される全ての計測端末４００の組合せを用いて地絡点を標定する。上述したような本実施形態の構成によって、Ｔ字分岐や十字分岐等の分岐点を含む配電線２００からなる配電系統に地絡事故が発生したときの地絡点を精度よく標定することが可能となる。

又、標定部５２０は、地絡点を精度よく標定するために、全ての計測端末４００の組合せのうち、地絡点を挟んだ位置に設置された複数の計測端末４００の組合せを用いて地絡点を標定する。

又、判別部５１０は、標定部５２０が地絡点を精度よく標定するために、３台以上の計測端末４００のうち何れか２台の計測端末４００からなる複数の組合せから送信される前記情報とサージ伝搬速度とに基づいて、複数の組合せの各々について所定の計測端末４００からの距離を導出する第一演算部５１１と、複数の組合せから送信される前記情報とサージ伝搬速度とに基づいて導出した複数の距離に基づき、地絡点が所定の圏域Ｒ１の内側に存在するか否かの診断を行う第一診断部５１２と、を備えている。

又、地絡点標定装置５００が分岐点を挟んで設置された３台の計測端末４００（４００Ａ～４００Ｃ）を用いて地絡点を標定する場合において、第一演算部５１１は、３台の計測端末４００のうち何れか２台の計測端末４００からなる３つの組合せから送信される前記情報とサージ伝搬速度とに基づいて３つの距離を導出し、第一診断部５１２は、３つの距離の全てが圏域Ｒ１の内側に存在する場合に、地絡点が圏域Ｒ１の内側に存在すると判別する。そして、標定部５２０は、３つの距離の全てが圏域Ｒ１の内側に存在する場合に、地絡点が圏域Ｒ１の内側に存在すると標定する。

又、地絡点標定装置５００が分岐点を挟んで設置された４台の計測端末４００（４００Ａ～４００Ｄ）を用いて地絡点を標定する場合において、第一演算部５１１は、４台の計測端末４００のうち何れか２台の計測端末４００からなる６つの組合せから送信される前記情報とサージ伝搬速度とに基づいて、６つの距離を導出し、第一診断部５１２は、６つの距離の全てが圏域Ｒ１の内側に存在する場合に、地絡点が圏域Ｒ１よりも内側に存在すると判別する。そして、標定部５２０は、６つの距離の全てが圏域Ｒ１の内側に存在する場合に、地絡点が圏域Ｒ１の内側に存在すると標定する。

尚、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。

１００ 地絡点標定システム
２００、２００Ａ、２００Ｂ 配電線
３１０ 電流センサ
３２０ 電圧センサ
４００、４００Ａ、４００Ｂ、４００Ｃ、４００Ｄ 計測端末
５００ 地絡点標定装置
５１０ パターン判定部
５１１ 第一演算部
５１２ 第一診断部
５１３ 初期値記憶部
５１４ 速度値生成部
５１５ 速度設定部
５１６ 速度条件記憶部
５１７ 速度条件判定部
５１８ 診断結果記憶部
５１９ 第二診断部
５２０ 標定部
５２１ 第一演算部
５２２ 第二演算部
５２３ 速度条件記憶部
５２４ 速度条件判定部
５２５ 第三演算部
５２６ 標定結果出力部
５３０ 標定部
５３７ 第四演算部
６００ 支柱
７００ ＧＰＳ衛星
８００ 開閉器
８００Ａ 収容箱

Claims (7)

1. 分岐を含む配電線上において分岐点を挟んで設置された複数の計測端末と、
   前記複数の計測端末と通信可能に接続される地絡点標定装置と、
   を含んで構成され、
   前記複数の計測端末は、前記配電線に地絡事故が発生したとき、前記配電線の電流及び電圧を検出するセンサから出力される零相電流及び零相電圧を示す情報を、現在時刻を示す情報に対応付けた情報を、前記地絡点標定装置に送信し、
   前記地絡点標定装置は、前記分岐点を挟んで設置された３台以上の前記計測端末のうち何れか２台の前記計測端末の組合せから送信される前記情報と、サージ伝搬速度とに基づいて、前記配電線の地絡点を標定する、
   地絡点標定システムであって、
   前記地絡点標定装置は、
   前記地絡点が前記配電線の分岐点を中心とする所定の圏域の内側に存在するか否かの判別を行う判別部と、
   前記情報、前記サージ伝搬速度、及び、前記判別部の判別結果に基づいて前記地絡点を標定する標定部と、
   を備え、
   前記標定部は、前記地絡点が前記所定の圏域よりも内側に存在すると判別された場合に、想定される全ての前記計測端末の組合せを用いて前記地絡点を標定する、
   ことを特徴とする地絡点標定システム。
2. 前記判別部は、
   前記３台以上の計測端末のうち何れか２台の計測端末からなる複数の組合せから送信される前記情報と前記サージ伝搬速度とに基づいて、前記複数の組合せの各々について所定の計測端末からの距離を導出する第一演算部と、
   前記複数の組合せから送信される前記情報とサージ伝搬速度とに基づいて導出した複数の前記距離に基づき、前記地絡点が前記所定の圏域の内側に存在するか否かの診断を行う第一診断部と、を備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の地絡点標定システム。
3. 前記地絡点標定装置が前記分岐点を挟んで設置された３台の前記計測端末を用いて地絡点を標定する場合において、
   前記第一演算部は、前記３台の計測端末のうち何れか２台の計測端末からなる３つの組合せから送信される前記情報とサージ伝搬速度とに基づいて３つの前記距離を導出し、
   前記第一診断部は、３つの前記距離の全てが前記圏域の内側に存在する場合に、前記地絡点が前記圏域の内側に存在すると判別する
   ことを特徴とする請求項２に記載の地絡点標定システム。
4. 前記地絡点標定装置が前記分岐点を挟んで設置された４台の前記計測端末を用いて地絡点を標定する場合において、
   前記第一演算部は、前記４台の計測端末のうち何れか２台の計測端末からなる６つの組合せから送信される前記情報とサージ伝搬速度とに基づいて、６つの前記距離を導出し、
   前記第一診断部は、６つの前記距離の全てが前記圏域の内側に存在する場合に、前記地絡点が前記圏域よりも内側に存在すると判別し、
   前記標定部は、
   前記６つの距離の全てが前記圏域の内側に存在する場合に、前記地絡点が前記所定の圏域の内側に存在すると標定する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の地絡点標定システム。
5. 分岐を含む配電線上において分岐点を挟んで設置された複数の計測端末と通信可能に接続される地絡点標定装置であって、
   前記複数の計測端末は、前記配電線に地絡事故が発生したとき、前記配電線の電流及び電圧を検出するセンサから出力される零相電流及び零相電圧を示す情報を、現在時刻を示す情報に対応付けた情報を、前記地絡点標定装置に送信し、
   前記地絡点標定装置は、前記分岐点を挟んで設置された３台以上の前記計測端末のうち何れか２台の前記計測端末の組合せから送信される前記情報と、サージ伝搬速度とに基づいて、前記配電線の地絡点を標定し、
   前記地絡点標定装置は、
   前記地絡点が前記配電線の分岐点を中心とする所定の圏域の内側に存在するか否かの判別を行う判別部と、
   前記情報、前記サージ伝搬速度、及び、前記判別部の判別結果に基づいて前記地絡点を標定する標定部と、
   を備え、
   前記標定部は、前記地絡点が前記所定の圏域よりも内側に存在すると判別された場合に、想定される全ての前記計測端末の組合せを用いて前記地絡点を標定する、
   ことを特徴とする地絡点標定装置。
6. 分岐を含む配電線上において分岐点を挟んで設置された複数の計測端末と通信可能に接続される地絡点標定装置の標定方法であって、
   前記複数の計測端末は、前記配電線に地絡事故が発生したとき、前記配電線の電流及び電圧を検出するセンサから出力される零相電流及び零相電圧を示す情報を、現在時刻を示す情報に対応付けた情報を、前記地絡点標定装置に送信し、
   前記地絡点標定装置は、前記分岐点を挟んで設置された３台以上の前記計測端末のうち何れか２台の前記計測端末の組合せから送信される前記情報と、サージ伝搬速度とに基づいて、前記配電線の地絡点を標定し、
   前記地絡点標定装置は、
   前記地絡点が前記配電線の分岐点を中心とする所定の圏域の内側に存在するか否かの判別を行う判別工程と、
   前記情報、前記サージ伝搬速度、及び、前記判別工程の判別結果に基づいて前記地絡点を標定する標定工程と、
   を備え、
   前記標定工程は、前記地絡点が前記所定の圏域よりも内側に存在すると判別された場合に、想定される全ての前記計測端末の組合せを用いて前記地絡点を標定する、
   ことを特徴とする地絡点標定装置の標定方法。
   
   
   
7. 分岐を含む配電線上において分岐点を挟んで設置された複数の計測端末と通信可能に接続され、前記配電線に地絡事故が発生したとき、前記複数の計測端末から、前記配電線の電流及び電圧を検出するセンサから出力される零相電流及び零相電圧を示す情報を、現在時刻を示す情報に対応付けて受信することによって、地絡点を標定する地絡点標定装置を構成するコンピュータに、
   前記地絡点が前記配電線の分岐点を中心とする所定の圏域の内側に存在するか否かの判別を行う判別機能と、
   前記分岐点を挟んで設置された３台以上の前記計測端末のうち何れか２台の前記計測端末の組合せから送信される前記情報と、サージ伝搬速度と、前記判別機能による判別結果とに基づいて前記地絡点を標定する標定機能と、
   を実現させ、
   前記標定機能では、前記地絡点が前記所定の圏域よりも内側に存在すると判別された場合に、想定される全ての前記計測端末の組合せを用いて前記地絡点を標定する、
   ことを特徴とするプログラム。

Images