KR100714155B1 - 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 서버와 시스템,방법, 및 기록 매체 - Google Patents

전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 서버와 시스템,방법, 및 기록 매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 계측을 위한 시간과 비용을 저감하면서도, 장소나 시간에 관계없이 전력 시스템의 상태를 이용자에게 제공 가능하게 하는 것을 과제로 한다.
서버(1)는 통신 네트워크(2)를 경유해서 복수의 이용자의 표시 조작 장치(3)(31~3n) 및 복수의 정보 단말(7)(71~7n)과 통신한다. 전기량 정보 수신 수단(11)과 대상 정보 수신 수단(12)은 정보 단말(7)로부터 송신되는 전기량 정보와 이용자의 표시 조작 장치(3)로부터 송신되는 상태 추정·예측의 대상 범위를 나타내는 대상 정보를 통신 네트워크(2)를 경유해서 각각 수신한다. 추정·예측 실행 수단(13)은 수신된 대상 정보와 전기량 정보를 이용하여 전력 시스템(4) 또는 전력 시스템(4)에 접속된 설비(송배전선·기기·장치 등)의 상태를 추정 또는 예측한다. 실행 결과 송신 수단(14)은 추정·예측 실행 수단(13)에 의한 추정·예측 결과를 통신 네트워크(2)를 경유해서 이용자의 표시 조작 장치(3)에 송신한다.

Description

전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 서버와 시스템, 방법, 및 기록 매체{SERVER, SYSTEM AND METHOD OF PROVIDING A WIDE AREA MEASUREMENT SERVICE FOR A POWER SYSTEM, AND RECORDING MEDIUM THEREOF}
도 1은 본 발명을 적용한 기본적인 실시예에 관한 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 시스템을 나타내는 구성도.
도 2는 도 1에 나타내는 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 시스템의 동작의 개략을 나타내는 흐름도.
도 3은 도 1에 나타내는 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 시스템에 의한 구체적인 추정·예측 처리를 설명하기 위한 전력 시스템의 일례를 나타내는 구성도.
도 4는 도 1에 나타내는 정보 단말의 구성예를 나타내는 구성도.
도 5는 도 4에 나타내는 정보 단말에 의한 전기량 산출 처리를 설명하는 도면.
도 6은 도 1에 나타내는 서버에 의해 추정·예측 연산 처리를 행하기 위해서 작성한 데이터 파일의 일례를 나타낸 도면.
도 7은 도 1에 나타내는 이용자의 표시 조작 장치상에서 표시하는 화면예를 나타내는 도면이며, (a)는 대상 정보의 설정 지원 화면예, (b)는 추정·예측 결과 의 표시 화면예.
도 8은 도 1에 나타내는 서버에 의한 추정·예측 연산 처리의 일례로서, 위상차에 의한 판정 처리예(a)와 전압값에 의한 판정 처리예(b)를 설명하는 그래프.
도 9는 도 1에 나타내는 서버에 의한 추정·예측 연산 처리의 다른 예로서, 주파수에 의한 판정 처리예를 설명하는 그래프.
도 10은 도 1에 나타내는 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 시스템의 응용예로서, 수요가의 전등선 전압을 전기량으로서 이용한 예를 나타내는 도면.
도 11은 도 1에 나타내는 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 시스템의 응용예로서, 정보 단말과 서버에 필터를 설치한 예를 나타내는 도면.
도 12는 도 1에 나타내는 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 시스템의 응용예로서, 전력 상태 품질 지도를 생성하는 예를 나타내는 도면.
도 13은 도 1에 나타내는 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 시스템의 응용예로서, 별도의 전력 상태 품질 지도의 일례를 나타낸 도면.
도 14는 도 1에 나타내는 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 시스템의 응용예로서, GPS 수신국을 이용하는 예를 나타내는 도면.
도 15는 도 1에 나타내는 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 시스템의 응용예로서, 과금·청구를 행하는 예를 나타내는 도면.
도 16은 도 1에 나타내는 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 시스템의 응용예로서, 단말 비용의 분담을 행하는 예를 나타내는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 서버
11: 전기량 정보 수신 수단
12: 대상 정보 수신 수단
13: 추정·예측 실행 수단
14: 실행 결과 송신 수단
15: 전기량 수집 수단
16: 과금·청구 수단
17: 단말 비용 분담 수단
2: 통신 네트워크
3, 31~3N: (이용자의) 표시 조작 장치
4: 전력 시스템
5: 송전망
6, 61~6N, 6A~6D: 배전망
7, 71~7N: 정보 단말
701: 전기량 센서
702: 샘플링 수단
703: 전기량 산출 수단
704: 통신 수단
705: GPS 안테나
706: 무선 수신 수단
8: GPS 수신국
10: GPS 위성
본 발명은 송전선 및 배전선을 포함하여 구성되는 전력 시스템의 전기량으로부터 이 전력 시스템 또는 이 전력 시스템에 접속된 설비의 상태를 추정 또는 예측하여, 추정·예측 결과를 통신 네트워크를 경유해서 이용자의 표시 조작 장치에 제공하기 위한 기술에 관한 것이다.
종래의 전력 시스템의 상태의 계측, 추정은 착안한 부분에 관해서 국소적으로 행해지고 있고, 착안한 부분의 전류, 전압 등의 전기량을 전용 계측기를 설치하여 계측하고 있었다. 또한, 계측 결과의 해석은 전문가가 그때마다 행하거나, 혹은, 전용 해석 장치를 개개에 설치하는 것이었다. 더욱이, 계측기의 설치 개소는 전력 시스템 전체에의 영향이 큰 초고압, 고압 계통의 변전소, 발전소 등 전력 회사의 소유지내로만 한정되는 경우가 많았다.
종래의 전력 시스템용 계측 시스템으로서, 예컨대, 특허문헌 1의 전력 계통 계측 시스템에 있어서는 착안하는 전력 계통의 계측을 행하기 위해서 변전소에 설치한 계측 유닛에 의해 모선, 송전선의 전류, 전압을 취득하여, 이것들의 전기량을 변전소 본관의 계통 기록 장치, 오실로스코프 장치에 보내고 있다.
또한, 특허문헌 2의 전력 계통의 안정화 장치 및 감시 장치에 있어서는 계통 동요의 안정도를 관측 데이터로부터 실시간으로 판별하기 위해서, 전력 계통내의 발변전소에서 관측된 유효 전력, 전압 등의 시계열 데이터를 통신 수단을 경유해서 계통 안정화 장치에 받아들이고 있다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 평9-135543
[특허문헌 2] 일본 특허 공개 2001-352679
[비특허문헌 1] 「보호 릴레이 시스템 공학」, 전기학회, 108~110페이지
그런데, 상기와 같은 종래 기술의 수법으로 전력 시스템의 계측, 추정, 해석을 행하는 경우, 이용자가 전력 시스템에 문제 혹은 과제가 있다고 인정했을 때에만 계측기가 설치되는 경우가 많고, 또한, 착안한 개소, 예컨대, 특정 전력 회사의 특정한 계통 등에만 국소적으로 계측기가 설치되는 경우가 많다.
그러나, 전력 시스템은 다수의 기기, 송전선, 배전선이 복잡하게 접속되어 구성되어 있고, 예컨대, 복수의 전력 회사의 송전망이 복잡하게 연휴하여 구성되어 있기 때문에, 그 상태를 추정, 해석하여 과제를 해결하기 위해서는, 장시간의 계측이 필요한 경우도 많고, 또한, 국소적이 아니라 광범위한 계측이 필요한 경우도 많다.
따라서, 국소적, 단기적인 종래의 계측 수법으로서는 계측 정밀도, 해석 정밀도상 충분하지 않다. 또한, 종래 기술로서는 전용 계측 장치 혹은 해석의 전문가가 필요하게 되기 때문에 많은 시간과 비용이 들었다. 그리고, 이와 같이 비용이 들기 때문에 광역의 계측이 불가능하다고 하는 문제가 있었다. 또한, 종래 기술로 서는 전력 회사 소유의 발변전소 등에 한정적으로 계측기를 설치하고 있기 때문에, 전력 회사 이외의 이용자가 계측기로 취득되는 전기량을 이용하여 전력 시스템의 상태를 추정하는 것은 곤란했다. 그리고 또한, 계측으로부터 추정·해석을 하기까지의 시간이 길어져, 이용자에게 있어서는 불편하다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로, 그 목적은 계측을 위한 시간과 비용을 저감하면서도, 장소나 시간에 관계없이 전력 시스템의 상태를 이용자에게 제공할 수 있는 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 서버와 시스템, 방법, 및 기록 매체를 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 이용자측의 표시 조작 장치로부터 송신되는 대상 정보와, 전력 시스템에 접속한 정보 단말에 의해 얻어지는 전기량 정보를 이용하여, 전력 시스템의 상태를 추정·예측하고, 그 결과를 통신 네트워크를 경유해서 이용자측의 표시 조작 장치에 송신함으로써, 계측용의 설비를 간략화하면서도, 전력 시스템의 전기량의 계측으로부터 그 상태의 추정·예측까지의 시간과 이용자에의 정보 제공까지의 시간을 단축할 수 있도록 한 것이다.
본 발명의 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 서버는 송전선 및 배전선을 포함하여 구성되는 전력 시스템의 전기량으로부터 이 전력 시스템 또는 이 전력 시스템에 접속된 설비의 상태를 추정 또는 예측하여, 추정·예측 결과를 통신 네트워크를 경유해서 이용자의 표시 조작 장치에 제공하는 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 서버에 있어서, 대상 정보 수신 수단, 전기량 정보 수신 수단, 추정·예측 실행 수단, 실행 결과 송신 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
여기서, 대상 정보 수신 수단은 이용자측의 표시 조작 장치로부터 송신되는 상태 추정·예측의 대상 범위를 나타내는 대상 정보를 통신 네트워크를 경유해서 수신하는 수단이며, 전기량 정보 수신 수단은 전력 시스템에 접속되어 이 전력 시스템의 전기량을 취득하는 적어도 하나 이상의 정보 단말로부터의 전기량 정보를 통신 네트워크를 경유해서 수신하는 수단이다. 또한, 추정·예측 실행 수단은 수신된 대상 정보와 전기량 정보를 이용하여, 전력 시스템 또는 이 전력 시스템에 접속된 설비의 상태를 추정 또는 예측하는 수단이며, 실행 결과 송신 수단은 추정·예측 실행 수단에 의한 추정·예측 결과를 통신 네트워크를 경유해서 이용자측의 표시 조작 장치에 송신하는 수단이다.
또한, 본 발명의 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 시스템, 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 방법, 및 기록 매체는 상기 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 서버의 특징을 정보 단말도 포함시킨 시스템의 관점, 방법의 관점, 및 프로그램을 기록한 기록 매체의 관점에서 각각 파악한 것이다.
이상과 같은 본 발명에 따르면, 이용자측의 표시 조작 장치로부터 송신되는 대상 정보와, 전력 시스템에 접속된 적어도 하나 이상의 정보 단말로부터의 전기량 정보를 통신 네트워크를 경유해서 수신하고, 이것들의 정보를 이용하여 전력 시스템 또는 전력 시스템에 접속된 설비 중, 이용자가 대상으로 하는 범위의 상태를 신속하게 추정 또는 예측할 수 있다. 그리고, 이용자가 대상으로 하는 범위의 상태의 추정·예측 결과를 통신 네트워크를 경유해서 이용자측의 표시 조작 장치에 신속하 게 송신할 수 있다.
또, 본 발명에 있어서 중요한 용어의 정의는 다음과 같다.
「전력 시스템에 접속된 설비」는 전력 시스템에 접속된 송배전선, 각종 기기, 각종 장치 등의 각종의 설비를 포함하는 넓은 개념이다.
「이용자」는 전력 회사, 전력 시스템에 접속하는 사업자, 및 전력 시스템으로부터 전력을 공급받는 수요가, 나아가서는 전력 시스템내의 장치를 제조·공급하는 사업자를 포함하는 넓은 개념이다. 구체적으로는, 이용자란, 예컨대, 특정 규모 전기 사업자, 발전 사업자, 공장을 가진 일반 산업의 사업자, 빌딩 관리 회사, 공공 설비 및 지방 자치체 등의 전력을 공급 또는 이용하는 사업자, 수요가 및 전력의 탁송을 하는 사업자, 전력 시스템에 관한 각종 장치의 제조 및 전력 품질, 계통 해석에 관한 컨설턴트를 실시하는 사업자 등을 의미한다.
(실시예)
이하에는 본 발명을 적용한 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 시스템의 실시예에 관해서 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
[기본적인 실시예]
[구성]
도 1은 본 발명을 적용한 기본적인 실시예에 관한 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 시스템(이하에는, 「시스템」이라고 적절하게 약칭한다)을 나타내는 구성도이다.
이 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 시스템은 전력 시스템용 광역 계 측 서비스 제공 서버(이하에는, 「서버」라고 적절하게 약칭한다)(1), 통신 네트워크(2), 복수의 이용자의 표시 조작 장치(3)(31~3n), 전력 시스템(4)을 구비하고 있다. 여기서, 전력 시스템(4)은 송전망(5)과 그 하위 계통인 복수의 배전망(6)(61~6n)을 포함하여 구성되어 있고, 이 전력 시스템(4)에는 그 광역에 걸쳐 분산 배치된 복수의 정보 단말(7)(71~7n)이 접속되어 있다.
그리고, 서버(1), 복수의 이용자의 표시 조작 장치(3)(31~3n), 및 복수의 정보 단말(7)(71~7n)은 통신 네트워크(2)에 각각 접속되어 있고, 서버(1)는 통신 네트워크(2)를 경유해서 복수의 이용자의 표시 조작 장치(3)(31~3n) 및 복수의 정보 단말(7)(71~7n)과 통신하도록 되어 있다.
또한, 서버(1)는 전기량 정보 수신 수단(11), 대상 정보 수신 수단(12), 추정·예측 실행 수단(13), 및 실행 결과 송신 수단(14)을 구비하고 있다. 여기서, 전기량 정보 수신 수단(11)과 대상 정보 수신 수단(12)은 정보 단말(7)로부터 송신되는 전기량 정보와 이용자의 표시 조작 장치(3)로부터 송신되는 상태 추정·예측의 대상 범위를 나타내는 대상 정보를 통신 네트워크(2)를 경유해서 각각 수신하는 수단이다.
또한, 추정·예측 실행 수단(13)은 수신된 대상 정보와 전기량 정보를 이용하여 전력 시스템(4) 또는 전력 시스템(4)에 접속된 설비(송배전선·기기·장치 등)의 상태를 추정 또는 예측하는 수단이며, 실행 결과 송신 수단(14)은 추정·예측 실행 수단(13)에 의한 추정·예측 결과를 통신 네트워크(2)를 경유해서 이용자의 표시 조작 장치(3)에 송신하는 수단이다.
또, 서버(1)는 구체적으로는 컴퓨터와 그것을 제어하기 위한 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공용으로서 특화된 프로그램의 조합에 의하여 실현된다. 또한, 이용자의 표시 조작 장치(3)에 관해서도 컴퓨터와 프로그램의 조합에 의하여 실현되지만, 범용 프로그램으로 용이하게 실현가능하다. 한편, 통신 네트워크(2)로서는 구체적으로는 인터넷 등의 광역인 통신 인프라를 상정하고 있다.
[동작의 개략]
도 2는 이상과 같은 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 시스템의 동작의 개략을 나타내는 흐름도이다.
이 도 2에 나타낸 바와 같이, 전력 시스템(4)내에 설치된 복수의 정보 단말(7)(71~7n)은 전력 시스템(4)에 있어서의 그 설치 개소의 전기량, 예컨대, 전압, 전류를 미리 설정된 일정한 계측 주기(S101의 YES)로 항시 취득한다(S102). 정보 단말(7)(71~7n)은 또한 미리 설정된 일정한 송신 주기마다 또는 취득 전기량의 변화시(S103의 YES)에, 취득한 전기량을 나타내는 전기량 정보를 통신 네트워크(2)를 경유해서 서버(1)에 송신한다(S104).
이 경우에, 서버(1)에 있어서, 정보 단말(7)(71~7n)로부터의 전기량 정보를 전기량 정보 수신 수단(11)에 의해 수신하면(S201의 YES), 전기량 정보 수신 수단(11)은 수신한 전기량 정보를 처리가 용이한 형태로 가공하여, 추정·예측 실행 수단(13)에 넘겨준다(S202).
서버(1)는 또한 이용자의 표시 조작 장치(3)(31~3n)로부터의 액세스(S203의 YES)에 응답하여, 대상 정보 수신 수단(12)에 의해 대상 정보를 설정하기 위한 입 력용 화면을 송신하는 등의 이용자에 대한 대상 정보의 설정 지원을 행한다(S204). 이 설정 지원에 대하여, 이용자가 표시 조작 장치(3)(31~3n)상에서, 전력 시스템(4)내에 있어서 계측·해석의 대상으로 하는 대상 범위(서버(1)의 상태 추정·예측의 대상 범위)를 대상 정보로서 설정하면, 표시 조작 장치(3)(31~3n)로부터 이 대상 정보를 포함하는 추정·예측 요구가 통신 네트워크(2)를 경유해서 서버(1)에 송신된다.
이 경우(S205의 YES)에, 서버(1)는 표시 조작 장치(3)(31~3n)로부터의 대상 정보를 포함하는 추정·예측 요구를 대상 정보 수신 수단(12)에 의해 수신한다(S205). 대상 정보 수신 수단(12)은 수신한 대상 정보를 추정·예측 실행 수단(13)에 넘겨준다.
추정·예측 실행 수단(13)에서는 대상 정보에 의해 표시되는 대상 범위에 기초하여 필요로 하는 전기량 정보를 결정하고, 결정한 내용에 기초하여 전기량 정보 수신 수단(11)으로부터 취득한 전기량으로부터 필요한 전기량만을 사용하여, 추정·예측 연산을 행한다(S206). 추정·예측 실행 수단(13)에 의한 추정·예측 결과는 실행 결과 송신 수단(14)에 의해 통신 네트워크(2)를 경유해서 요구원의 이용자의 표시 조작 장치(3)(31~3n)에 송신된다(S207).
[추정·예측 연산 처리의 구체예]
이하에는 도 3에 나타낸 바와 같은 구체적인 전기 설비(A~D)가 접속된 전력 시스템에 관해서 대상 범위가 설정된 경우에, 도 4에 나타낸 바와 같은 구성을 갖는 정보 단말(7)로부터의 전기량 정보에 기초하여 구체적인 추정·예측 연산 처리 를 행하는 경우의 일례에 관해서 설명한다.
도 3에 나타내는 전력 시스템(4)에 있어서는, 설명의 간략화의 관점에서, 송전망(5)과 이것에 접속된 하위 계통인 2개의 배전망(61, 62), 이들 2개의 배전망(61, 62)에 접속된 4개의 전기 설비(A~D)만이 기재되어 있다. 전기 설비(A~D)는 구체적으로는, 예컨대, 공장, 빌딩, 일반 가정 등이다. 이들 전기 설비(A~D)에는 정보 단말(7A~7D)이 각각 설치되어 있다. 이들 정보 단말(7A~7D)은 GPS 위성(10)으로부터의 GPS 전파를 이용하여 시각 동기 및 위치 정보 취득을 행하도록 구성되어 있다.
도 4는 정보 단말(7)의 구성예를 나타내는 구성도이다. 이 도 4에 나타낸 바와 같이, 정보 단말(7)은 전기량 센서(701), 샘플링 수단(702), 전기량 산출 수단(703), 통신 수단(704), GPS 안테나(705)를 구비하고 있고, 이 구성에 의해 다음과 같은 동작을 한다.
우선, 전기량 센서(701)(전압이면 PT, 전류면 CT 등)에 의해 전력 시스템(4)으로부터의 전기량을 항시 추출하고 있고, 추출한 전기량을 샘플링 수단(702)에 의해 소정의 샘플링 주기로 샘플링하여 디지털화한다. 이 샘플링 수단(702)에 있어서는 GPS 안테나(705)로 수신한 GPS 위성(10)으로부터의 GPS 전파를 이용하여 샘플링 타이밍을 다른 정보 단말과 맞춘다.
다음에, 전기량 산출 수단(703)에 의해 샘플링하여 디지털화된 전기량을 이용하여, 순시값으로부터 페이저값(진폭과 위상 표현)으로 변환한다. 도 5는 페이저값의 예로서, 시각 t1에 있어서의 전기 설비 A, B에서의 전압의 순시값의 샘플링 상황과 페이저값으로 변환한 전압의 진폭(VA, VB)과 위상(θA, θB)을 나타내고 있다. 이와 같이, 정보 단말(7)에 있어서 GPS를 이용함으로써 떨어진 지점에서 취득한 전기량 사이에 정밀한 시각 동기를 취할 수 있다.
또, 도 4에 나타내는 정보 단말(7)의 예에서는 광역 시각 동기의 수단으로서 GPS를 이용하고 있지만, 정밀 시각 동기가 가능한 다른 수단(FM파 수신, 유선에 의한 절대 시각 배신 서비스의 이용 등)에서도 그 작용, 효과는 동일하며, 그와 같은 다른 수단을 이용하는 경우는 도 4에 있어서 GPS 안테나(705) 대신에 다른 시각 동기용 하드웨어를 접속하게 된다.
이상과 같이 하여 전기량 산출 수단(703)으로 얻은 진폭, 위상 표현에 의한 전기량 정보는 통신 수단(704)에 의해 통신 네트워크(2)를 경유해서 서버(1)에 송신된다. 또, GPS에 의해 다른 정보 단말(7)과 시각 동기할 수 있을 뿐만 아니라, 동시에 정보 단말(7)의 위치 정보도 취득할 수 있기 때문에, 정보 단말(7)의 통신 수단(704)으로부터는 위치 정보가 전기량 정보와 동시에 서버(1)를 향해서 송신된다.
서버(1)에 있어서, 정보 단말(7)로부터의 전기량 정보를 전기량 정보 수신 수단(11)에 의해 수신하면, 전기량 정보 수신 수단(11)은 전기량 정보를 처리가 용이한 형태로 가공하여, 예컨대, 도 6에 나타낸 바와 같이, 전기 설비(A~D) 지점의 전기량(전압값(VA~VD)과 위상(θA~θD))을 전기량 취득 시각에 맞춰 정렬시킨 데이터 파일을 작성한다.
전술한 바와 같이, 이용자는 그 표시 조작 장치(3)로부터 서버(1)에 액세스하여, 계측·해석의 대상으로 하는 대상 범위를 대상 정보로서 설정할 수 있다. 여기서는, 예컨대, 이용자가 설치 개소 A, B, C를 계측·해석 대상으로 하여 선택한 것으로 한다. 이 경우에, 이 이용자의 표시 조작 장치(3)로부터는 「이용자명」과 「설치 개소 A, B, C」, 및 「계측 시간」을 포함하는 대상 정보가 전술한 바와 같은 추정·예측 요구로서 서버(1)에 송신되어, 서버(1)의 대상 정보 수신 수단(12)에 의해 수신된다.
또, 전술한 바와 같은 대상 정보의 설정 지원시에 있어서, 이용자에 대하여 각 정보 단말의 위치 정보를 제공하도록 하더라도 좋다. 이 경우에는 이용자가 각 정보 단말의 위치 정보를 이용하여 효율적으로 대상 정보의 설정을 할 수 있다. 혹은, 이용자에 대하여 추정·예측 요구와 동시에 단말 정보의 위치 정보의 조회를 가능하게 함으로써, 추정·예측 결과의 제공시에 있어서 각 정보 단말의 위치 정보를 이용자에게 동시에 제공하도록 하더라도 좋다.
도 7은 표시 조작 장치(3)상에서 표시하는 화면예를 나타내는 도면이며, (a)는 대상 정보의 설정 지원 화면예, (b)는 추정·예측 결과의 표시 화면예이다. 도 7의 (a)에 나타내는 설정 지원 화면예에 있어서는 대상 정보로서 「계측 해석 대상」과 「계측 시간 범위」를 설정할 수 있게 되어 있다.
[복수의 정보 단말로부터의 전기량 정보에 의한 추정·예측 연산 처리]
서버(1)의 대상 정보 수신 수단(12)은 도 7의 (a)에 나타낸 바와 같이 설정된 대상 정보를 수신하면, 이 대상 정보를 추정·예측 실행 수단(13)에 넘겨준다. 추정·예측 실행 수단(13)은 이 대상 정보와, 도 6에 나타낸 바와 같은 전기량 정보의 데이터 파일을 이용하여, 「계측 해석 대상」에 해당하는 정보 단말(7)의 설치점 A~C의 전기량 데이터, 즉, A~C 지점의 전기량: 전압값(VA~VC)과 위상(θA~θC)을 해당하는 「계측 시간 범위」에서 추출한다. 추정·예측 실행 수단(13)은 다음에 추출된 정보를 시각마다 이하의 식 (1), (2)에 의해 계산한다.
ΔθAB=｜θA-θB｜…(1)
ΔθCB=｜θC-θB｜…(2)
여기서, 추정·예측 실행 수단(13)은 전력 시스템(4)내에 사고가 있었던 경우에, 사고 회선의 양단의 전압 위상차가 소정값을 넘는 것을 이용하여, 이하와 같은 전압의 위상차에 의한 판정을 행한다.
[전압의 위상차에 의한 판정룰 R1]
ΔθAB>θK, 또한, ΔθCB>θK면,
송전망(5)내에 사고·장치 이상 발생.
ΔθAB>θK, 또한, ΔθCB<θK면,
배전망(61)내의 설비 A가 접속하는 배전선에 사고·장치 이상 발생.
구체적인 수치로서, 예컨대, θK=60도로 설정한 경우에, θAB=65도, θCB=64도면, θAB, θCB 모두 θK보다 크기 때문에, 송전망(5)내에 사고·장치 이상 발생이라고 판정한다. 또, 이러한 판정시에 전력 시스템내에 변압기가 존재하여, 위상이 시 프트하고 있는 경우가 있다. 이러한 정상 상태에 있어서의 위상의 시프트에 대하여 상기 연산시에는 사전에 보정을 행할 필요가 있지만, 이 보정 연산의 구체적 수법에 관해서는 식 (1a)으로서 후술한다.
또한, 사고 양상에 따라서는 상기 위상차가 충분한 크기가 되지 않는 경우도 고려하여, 추정·예측 실행 수단(13)은 사고시에 사고점에 접속되는 송배전선의 전압이 강하하는 것을 이용하여, 이하와 같은 전압값에 의한 판정도 행한다.
[전압값에 의한 판정룰 R2]
VA<VK, 또한, VB<VK, 또한，VC<VK면,
송전망(5)내에 사고·장치 이상 발생.
VA<VK, 또한, VC<VK, 또한, VB>VK면,
배전망(61)내의 설비 A가 접속하는 배전선에 사고·장치 이상 발생.
구체적인 수치로서, 예컨대, VK=90V라 설정한 경우에, VA=50V, VB=65V, VC=52V면, 송전망(5)내에 사고·장치 이상 발생이라고 판정한다.
상기한 판정룰 R1, R2는 추정·예측 실행 수단(13)이 상위 계통인 송전망에 접속하는 복수의 하위 계통인 배전망에서 관측한 전기량의 상관을 취하여, 상관이 있는 사건을 상위 계통의 사건으로서 취급할 수 있는 것을 나타내고 있다.
또한, 도 8의 (a), (b)는 상기한 판정룰 R1, R2에 의해서 표현되는 판정 처리 방법을 설명하기 위해서, 전압 위상차 및 전압값의 변화와 이상 검출·해소점을 각각 나타내는 그래프이다.
실행 결과 송신 수단(14)은 추정·예측 실행 수단(13)에 의해 얻어진 추정·예측 결과, 즉, 이상과 같은 전기량의 계측치(VA~VC, θA~θC) 및 상기한 판정 결과를 추정·예측 요구원의 이용자의 표시 조작 장치(3)에 송신한다.
이에 따라, 추정·예측 요구원의 이용자의 표시 조작 장치(3)상에는 도 7의 (b)에 나타내는 바와 같은 추정·예측 결과의 표시 화면이 표시되어, 해당 이용자는 「계측 해석 대상」으로서 설정한 A~C 지점의 전압 및 시각 동기가 취해진 절대 위상, 및「계측 시간 범위」의 각 시점에서 송전망 및 배전망 중 어디에 사고 혹은 장치 이상이 발생하고 있었는지에 관한 정보를 시각적으로 용이하게 확인할 수 있다.
[하나의 정보 단말로부터의 전기량 정보에 의한 추정·예측 연산 처리]
추정·예측 연산 처리의 다른 알고리즘을 이하에 나타낸다. 이 처리에서는 다음 식 (3)에 나타낸 바와 같이 전술한 θA를 시간으로 미분하여 주파수를 구하고, 이 주파수의 값에 의한 판정을 행한다.
d(θA)/dt=fA …(3)
[주파수에 의한 판정룰 R3]
｜fA-상용 주파수｜>fK면,
전력 시스템내에 사고 혹은 장치 이상이 발생.
구체적인 수치로서, 예컨대, fK=0.1Hz, 상용 주파수=50.0Hz라고 설정한 경우 에, fA=50.2Hz면, 전력 시스템내에 사고 혹은 장치 이상 발생이라고 판정한다.
도 9는 상기한 판정룰 R3에 의해서 표현되는 판정 처리 방법을 설명하기 위해서, 주파수의 변화와 이상 검출·해소점을 나타내는 그래프이다. 이 도 9에 나타낸 바와 같이, 사고 혹은 장치 이상이 복귀해 나감에 따라서 주파수 fA는 상용 주파수에 가까이 간다.
이와 같이, 하나의 정보 단말로부터의 전기량 정보만으로 전력 시스템의 상태를 추정하는 것도 가능하다.
[효과]
이상과 같이, 본 실시예에 따르면, 전력 시스템의 계측을 광역에 분산 설치한 복수의 정보 단말을 이용하여 행하여 얻어진 광역의 전기량 정보와 이용자로부터의 대상 정보를 이용하여 전력 시스템 중 이용자가 대상으로 하는 범위의 상태를 신속하면서도 고정밀도로 추정, 예측할 수 있고, 그 결과를 통신 네트워크를 경유해서 이용자에게 신속하게 제공할 수 있다. 이하에는 본 실시예의 효과에 관해서 보다 상세하게 설명한다.
우선, 계통 사고의 발생, 제어 장치의 이상 등 전력 시스템내의 이상 현상을 특정하는 경우에, 복수의 정보 단말로부터의 시각 동기된 전기량으로써 계측하는 것이 가능해지기 때문에, 고정밀도로 상태를 추정할 수 있다.
또한, 종래 기술에서는 전력 회사가 소유하는 변전소내의 모선, 송전선 등의 한정된 범위내의 전류, 전압만을 계측하여, 송전망의 이상 현상을 파악하고 있었지 만, 본 발명에서는 배전망에 접속하는 전기 설비로부터의 전기량을 취득하면 되고, 반드시 전력 회사의 설비로부터의 전기량이 아니더라도 송전망의 이상을 검지할 수 있어, 설치 비용 및 이용자의 편리성의 관점으로부터도 종래 기술보다 우수하다.
또한, 하위 계통인 배전망에 정보 단말을 설치하는 것만으로 상위 계통인 송전망에 정보 단말을 설치할 필요없이 상위 계통의 상태를 정밀도 좋게 추정할 수 있다. 일반적으로, 상위 계통에의 정보 단말 설치는 비용이 들기 때문에 계측 비용 삭감의 효과는 크다.
또한, 복수의 전력 회사가 개개로 운영하고 있는 복수의 송전망의 양상을 하나의 전력 시스템의 양상으로서 동일한 이용자가 종합적으로 용이하게 파악할 수 있다. 그 때문에, 복수의 송전망에 걸친 광범위한 전력 시스템 전체의 상태에 따른 적절한 시스템 운용을 실현하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 식 (1)~(3)에 나타낸 바와 같이, 취득이 용이한 전압을 이용하여 그 진폭과 위상을 추출하고, 이들의 값에 의해 사고·장치 이상의 발생 범위를 특정하고 있기 때문에, 종래 기술과 같은 전류 계측을 반드시 필요로 하지 않고서, 전기량의 계측을 간편하게 행할 수 있다고 하는 이점이 있다.
또한, 정보 단말과 서버와 이용자의 표시 조작 장치가 통신 네트워크로 접속되어 있기 때문에, 이용자는 통신 네트워크를 경유해서 서버에 액세스하는 것만으로 필요한 계측 대상의 전기량을 조속하게 취득할 수 있어, 장소나 시간에 관계없이 전력 시스템의 상태를 용이하게 파악할 수 있다.
또한, 정보 단말의 위치 정보를 서버로 수집하도록 한 것으로 이용자 및 서 비스 제공자(정보 단말의 설치자)는 각 정보 단말의 위치를 용이하게 확인하는 것이 가능해져, 그것에 의하여 보수 운영이 용이해지는 이점이 있다.
[응용예]
상기 실시예의 시스템은 각종의 응용이 가능하다. 이하에는, 그와 같은 복수의 응용예에 관해서 순차적으로 설명한다.
[수요가의 전등선 전압을 전기량으로서 이용한 예]
상기 실시예의 하나의 응용예로서, 도 10에 나타낸 바와 같이, 수요가의 전등선 전압을 계측하여 전기량으로서 이용하는 구성을 생각할 수 있다. 전술한 바와 같이, 종래 기술에서는 전력 계통의 상태를 추정·예측하기 위해서, 전력 회사의 변전소내에 계측 장치를 설치하여 모선 전압을 측정하는 것이 일반적으로 행해져 왔지만, 본 발명에서는 공장, 일반 가정 등의 수요가의 전등선 전압을 계측하는 것으로 전력 시스템의 상태를 추정·예측할 수 있다.
도 10은 일반 가정에 정보 단말(7)을 설치한 경우를 나타내고 있고, 배전선으로부터 가정에 들어간 전등선의 전압을 콘센트(701a)로부터 정보 단말(7)에 받아들이도록 구성하고 있다. 정보 단말(7)은 모뎀(704a)을 통하여 인터넷(2a)에 접속되어 있다. 여기서, 콘센트(701a)와 모뎀(704a)은 각각 도 4에 나타내는 전기량 센서(701)와 통신 수단(704)에 해당한다.
이 경우, 정보 단말(7)은 가정에 들어온 배전선의 전압을 계측하여, 전술한 바와 같이, 페이저값을 산출하고, 이 때에, GPS 안테나(705)로써 시각 동기를 취한다. 또한, 산출한 페이저값은 가정의 퍼스널 컴퓨터에 접속되어 있는 인터넷(2a)을 통하여 서버(1)에 정주기로 보내진다. 서버(1)측의 동작은 전술한 바와 같다.
이 예에 따르면, 가정, 공장 등의 수요가의 전등선으로부터의 전압을 정보 단말의 전기량 입력으로 할 수 있기 때문에, 설치 비용도 저감되고, 또한, 전력 회사의 소유물을 사용하지 않기 때문에 전력 회사 이외의 사업자, 수요가가 설치할 수 있으며, 계측점의 선택 범위도 넓어지고, 고정밀도의 계측을 할 수 있다고 하는 이점이 있다.
[정보 단말과 서버에 필터를 설치한 예]
상기 실시예의 하나의 응용예로서 정보 단말(7)이 취득한 전기량에 관해서, 전력 시스템의 상태를 추정하는 데에 있어서 필요한 전기량 성분 이외의 신호 성분을 제거하기 위해서, 도 11에 나타낸 바와 같이 각 정보 단말(7)내의 전기량 산출 수단(703)과 서버(1)내의 추정 예측 수단(13)의 적어도 한쪽에 필터(F)를 설치하는 구성을 생각할 수 있다.
이 경우, 이용자가 설정하는 해석 방법에 따라서 필터(F)의 특성을 바꾼다. 정보 단말(7)내의 필터(F)의 특성을 바꾸는 경우에 있어서, 도 11에 나타낸 바와 같이, 이용자는 정보 단말에 직접 액세스하는 「경로 P1」, 통신 네트워크(2)를 경유하는 「경로 P2」, 및 서버(1)를 경유하는 「경로 P3」의 어느 하나로 설정 변경을 할 수 있다. 또한, 서버(1)내의 필터(F)의 특성을 바꾸는 경우에, 이용자는 대상 정보 수신 수단(12)을 경유하는 「경로 P4」로 설정 변경을 할 수 있다.
이와 같이 정보 단말(7)과 서버(1)의 적어도 한쪽에 필터(F)를 설치한 경우에는 다음과 같은 작용을 얻을 수 있다.
우선, 필터(F)를 정보 단말(7)내에 설치한 경우의 작용에 관해서 설명한다. 본 발명이 대상으로 하는 전력 시스템으로부터 취득한 전기량 순시값에는 상용 주파수(50 Hz 혹은 60 Hz) 이외에 여러가지 주파수가 중첩하고 있다. 따라서, 예컨대, 전력 시스템내의 사고 현상에 착안하는 것이면, 정보 단말(7)의 전기량 산출 수단(703)내의 필터(F)에 의해 상용 주파수 근변만을 주체로 추출하는 필터링을 행한다.
구체적으로는, 비특허문헌 1에 나타난 바와 같은 디지털 필터로 실현할 수 있다. 전기량 산출 수단(703)은 필터링후에 전술한 바와 같은 페이저값의 산출을 행한다. 착안하는 주파수대 이외의 외란이 제거된 전기량을 나타내는 정보가 통신 수단(704)으로부터 서버(1)에 보내진다. 또한, 특정한 차수, 예컨대, 3, 5, 7차의 고조파의 관측을 행하는 경우에는 이용자가 필터 특성을 그것에 대응한 값으로 변경함으로써 전기량을 연산할 수 있다.
다음에, 필터(F)를 서버(1)내에 설치한 경우의 작용에 관해서 설명한다. 서버(1)는 각 정보 단말(7)로부터의 페이저값을 전기량 정보 수신 수단(11)으로 수신하면, 수신한 페이저값의 실효값은 추정 예측 수단(13)내의 필터(F)로 필터링한다. 예컨대, 전력 시스템내에 생기는 플리커 현상 혹은 계통 동요 현상의 경우, 수백m초로부터 수초의 장주기의 실효값의 변동이 있어, 이것에 착안한 경우, 그 밖의 짧은 주기의 신호를 제거해 두면, 그 후의 추정·예측 연산의 정밀도를 향상할 수 있다. 필터 특성의 변경은 이용자에 의해 서버(1)의 대상 정보 수신 수단(12)을 경유해서 행해진다.
또, 광의의 의미에서의 필터(F)로서 푸리에 변환, 웨이브렛 변환 등의 주파수 영역에 착안한 변환 처리도 대상에 따라서 선택하여 설정할 수 있도록 한다.
이와 같이, 정보 단말(7)과 서버(1)의 적어도 한쪽에 필터(F)를 설치하는 것에 의해 착안하는 전력 시스템의 상태를 정밀도 좋게 추정·예측하는 것이 가능해진다.
[위상 어긋남을 보정하는 예]
상기 실시예의 하나의 응용예로서, 전력 시스템내에 설치된 기기에 의해 발생하는 전기량의 위상 어긋남에 대하여, 서버(1)의 추정·예측 실행 수단(13)에 있어서 위상 어긋남을 보정하는 구성을 생각할 수 있다. 추정·예측 실행 수단(13)에 의해 전력 시스템내에 존재하는 기기, 예컨대, 변압기에서 위상이 회전하는 것을 보정한다. 이러한 위상 어긋남의 보정 방법에 관해서 이하에 설명한다.
상기 식 (1), (2)에 나타낸 바와 같이, 추정·예측 실행 수단(13)에 있어서는 A, B 지점의 위상을 계측하여 송전선망내의 사고인지 아닌지를 추정한다. 이 경우, A, B 지점과도 배전선망에 이어지는 수요가에 설치되어 있는 경우에는 송전선망과 설치점의 사이에 존재하는 변압기에 의해서 위상이 회전하고 있게 되기 때문에, 식 (1), (2)에 있어서 판정 임계치의 θK의 설정을 행할 수 없게 된다. 이러한 문제점을 피하기 위해서, 이하와 같이 식 (1)에 송전망으로부터 계측 지점까지의 위상 회전을 보정하는 값 θα, θβ를 더한 식 (1a)을 판정식으로서 사용한다.
ΔθAB=｜(θA+θα)-(θB+θβ)｜ … (1a)
식 (2)에 관해서도 동일한 보정을 가한 식을 판정식으로서 사용한다. 추정·예측 실행 수단(13)은 이들 보정을 가한 판정식에 의해 얻은 위상 각도로부터 추정·예측 연산을 행한다.
이와 같이, 전력 시스템내에 설치된 기기에 의해 발생하는 전기량의 위상 어긋남을 보정함으로써, 착안하는 전력 시스템의 상태를 정밀도 좋게 추정·예측하는 것이 가능해진다.
[전력 상태 품질 지도를 생성하는 예]
상기 실시예의 하나의 응용예로서 정보 단말(7)의 전기량 산출 수단(703)에 있어서 전력 품질 산출 연산을 행하는 동시에, 도 12에 나타낸 바와 같이 서버(1)측에 전력 품질 저하시에 관계하는 범위의 정보 단말로부터 전기량 정보를 수집하는 전기량 수집 수단(15)을 설치하고, 수집된 전기량 정보를 이용하여 추정·예측 실행 수단(13)에 의해 전력 품질 상태 지도를 생성하는 구성을 생각할 수 있다.
도 12에 있어서, 복수의 정보 단말(7)(71~7n)의 전기량 산출 수단(703)(도 4)은 「전력 품질 산출 연산」으로서, 이하에 나타낸 바와 같은 연산 및 검출의 적어도 하나 이상을 행한다.
「순저 검출 연산」:
정보 단말로 검출한 전압(V)이 소정값(VK) 이하인 경우에, 순시 전압 저하(순저)라고 검출.
「전압 불평형 검출 연산」:
정보 단말로 검출한 2상 혹은 3상의 전압이 각각 소정값의 범위내에 들어가 있지 않는 경우에, 전압 불평형 발생이라고 검출.
「고조파 검출 연산」:
상용 주파수에 대한 고조파의 크기를 연산하여, 소정 고조파가 일정 레벨 이상 발생하고 있는 경우에, 고조파 발생이라고 검출.
「플리커 검출」:
정보 단말로 전압 플리커 현상을 검출.
「주파수 변동 검출」:
정보 단말로 상용 주파수로부터 소정 범위 이상으로 편이한 것을 검출.
이하에는, 하나의 정보 단말(71)이 「순저」를 검출한 경우에 관해서 설명한다. 상기한 「순저 검출 연산」에 의해 순저를 검출한 경우에, 정보 단말(71)은 이 순저 검출을 나타내는 순저 검출 정보를 검출 시각, 검출 전압과 함께 통신 네트워크(2)를 경유해서 서버(1)에 송신한다. 이 순저 검출 정보는 서버(1)내의 전기량 정보 수신 수단(11)으로부터 추정·예측 실행 수단(13)에 넘겨진다.
이 경우에, 추정·예측 실행 수단(13)은 정보 단말(71)에 관계하는 범위의 정보 단말을 결정한다. 구체적으로는, 도 12에 나타낸 바와 같이, 정보 단말(71)이 접속하는 배전망과 이 배전망에 접속하는 송전망, 및 이 송전망에 접속되는 다른 배전망을 범위로 하여, 이 범위내에 존재하는 정보 단말(72~7n)을 대상 단말로서 결정한다.
다음에, 추정·예측 실행 수단(13)은 이와 같이 하여 결정한 정보 단말 (72~7n)에 대한 전기량 송신 지령을 전기량 수집 수단(15)을 경유해서 송신한다. 정보 단말(72~7n)은 해당 전기량 송신 지령을 통신 네트워크(2)를 통해 수취하면, 이 지령에 응답하여, 정보 단말(71)이 순저를 검출한 시각의 전기량 정보 및 순저 검출의 유무를 나타내는 순저 검출 정보를 서버(1)에 송신한다. 서버(1)는 보내져 온 각 정보 단말(72~7n)의 순저 검출 정보 및 전기량 정보를 전기량 수집 수단(15)에 의해 수집한다.
추정·예측 실행 수단(13)은 수집한 정보를 이용하여, 도 12에 나타낸 바와 같은 순간 전압 저하의 상황 및 범위를 나타내는 순저 발생 지도(M)를 생성한다. 이 도 12에 있어서는, 순저 발생 지도(M)의 일례로서, 전압 저하 100%, 70%, 50%의 등전압을 파선으로 연결한 지도가 나타나 있다. 이와 같은 순저 발생 지도를 이용 함으로써, 순시 전압 저하의 상황 및 범위를 시각적으로 용이하게 파악할 수 있다.
정보 단말(7)은 「전압 불평형 검출 연산」, 「고조파 검출 연산」 등의 다른 전력 품질의 검출도 마찬가지로 행하여, 전력 품질 저하를 검출한 경우에, 이 전력 품질 저하를 나타내는 전력 품질 저하 정보를 서버(1)에 송신한다. 그리고, 서버(1)에 있어서는 그와 같은 전력 품질 저하 정보를 수신한 경우에, 마찬가지로 해당 정보 단말에 관계하는 범위의 정보 단말을 결정하고 필요한 정보를 수집하여, 동일한 전력 품질 상태 지도를 생성한다. 도 13은 별도의 전력 품질 상태 지도로서, 제5차 고조파 전압 발생 지도의 일례를 나타낸 도면이다. 이 도 13은 상용 주파수의 5배(5차)조파의 크기가 상용 주파수에 대하여 동일 시각에 몇 퍼센트 발생하고 있는가를 발생률 1%, 2%, 3%의 동률의 발생 지점을 연결하는 파선으로 나타내 고 있다. 이러한 고조파 전압 발생 지도를 이용함으로써, 고조파의 발생원, 흡수원을 시각적으로 용이하게 규명할 수 있다.
이와 같이, 순시 전압 저하, 전압 불평형, 고조파 발생 등의 전력 품질 저하가 발생한 경우에, 그 상황 및 범위를 나타내는 전력 품질 상태 지도를 생성함으로써, 이용자는 생성된 전력 품질 상태 지도로부터 전력 품질 저하의 상황 및 범위를 시각적으로 용이하게 파악할 수 있다. 따라서, 이용자는 전력 품질 상태 지도로부터 파악한 정보에 기초하여, 전력 시스템에 접속되는 각종 설비의 보수 운용을 보다 적절하게 실시할 수 있다.
[GPS 수신국을 이용하는 예]
상기 실시예의 하나의 응용예로서 도 14에 나타낸 바와 같이, 각 정보 단말(7)에 GPS 수신국(8)으로부터의 시각 정보 및 위치 정보를 수신하는 무선 수신 수단(706)을 설치하는 구성을 생각할 수 있다.
이 구성에 있어서, 예컨대, GPS 위성(10)으로부터 시각 정보 및 위치 정보를 취득한 GPS 수신국(8)이 근방에 설치된 정보 단말(71~73)에 해당 시각 정보 및 위치 정보를 송신한다. 이 경우에, 정보 단말(71~73)내의 무선 수신 수단(706)은 GPS 수신국(8)과의 교신을 행하여 GPS 수신국(8)까지의 거리를 산출하고, 산출된 거리로부터 상기의 수신한 시각 정보 및 위치 정보를 보정하여, 정보 단말 설치점에서의 정확한 시각 정보 및 위치 정보를 얻는다.
그리고, 시각 정보는 전술한 바와 같이, 전기량 정보에 절대 시각으로서 부가되어 서버(1)에 보내져 처리된다. 또한, 위치 정보도 마찬가지로 서버(1)에 보내 져 처리된다. 송부된 위치 정보에 의해 서버(1)는 각 정보 단말의 위치를 자동적으로 취득할 수 있다.
이와 같이, 각 정보 단말에서 GPS 위성으로부터의 시각 정보를 직접 취득하지 않더라도, 근방의 GPS 수신국(8)에서 수신하고, 이 GPS 수신국(8)으로부터의 시각 정보를 각 정보 단말에서 수신함으로써, 각 정보 단말에 GPS 안테나를 설치할 필요가 없어져, 정보 단말을 보다 저렴하게 구성할 수 있다고 하는 이점이 있다.
또한, 시각 정보와 동시에 위치 정보를 수신하여, 서버(1)가 자동적으로 각 정보 단말의 위치를 아는 것이 가능해지기 때문에, 도 12에 나타내는 바와 같은 순저 발생 지도, 도 13에 나타내는 바와 같은 고조파 전압 발생 지도, 그 밖의 전력 품질 상태 지도 등을 생성하는 것이 용이해진다.
또한, 이용자에게 있어서는 정보 단말이 적정한 위치에 설치되어 있는가를 통신 네트워크를 경유해서 용이하게 확인하는 것이 가능해져, 편리성이 늘어난다고 하는 이점이 있다.
[과금·청구를 행하는 예]
상기 실시예의 하나의 응용예로서 도 15에 나타낸 바와 같이, 서버(1)에 과금·청구 수단(16)을 설치하는 구성을 생각할 수 있다.
이 구성에 있어서, 이용자가 통신 네트워크(2)를 통해 서버(1)에 액세스하여, 추정·예측 실행 수단(13)에 의해 얻어진 추정·예측 결과를 참조하면, 서버(1)의 과금·청구 수단(16)은 이용자가 참조하는 정보 및 그 횟수를 참조 내용으로서 기록하고, 기록한 참조 내용에 따라서 과금을 행하여, 서비스 제공자(서버(1) 및 정보 단말(7)의 설치자 또는 운영자)로부터의 이용자앞의 청구서를 작성한다.
이 경우에, 이용자가 참조하는 구체적인 정보는, 예컨대, 이하에 나타낸 바와 같은 정보이다.
「정보 단말로부터의 전기량 정보(전압, 전류 페이저값 등)」,
「정보 단말로부터의 검출 결과(순저 검출, 고조파 검출 등)」,
「사고 범위 추정 결과」,
「전력 품질 상태 지도(순저 발생 지도 등)」.
또한, 과금·청구 수단(16)에 의해 작성된 청구서는 통신 네트워크를 통해 각 이용자의 표시 조작 장치(3)에 송부된다.
서버(1)는 또한 추정·예측 실행 수단(13)에 의해 도 12에 나타낸 바와 같은 전력 품질 상태 지도, 순저 발생 지도를 이용하여, 이용자가 주목하는 설비 부근의 장래의 전력 품질을 예측한다. 예측 결과가 예측 시점의 계측 내용과 소정의 오차 범위내에서 적중한 경우에는 과금·청구 수단(16)은 그 예측 적중에 관한 보수를 청구하는 청구서를 작성하여 이용자에게 송부한다. 여기서, 전력 품질의 예측이란, 예측 시점의 설비 상태로 전력 시스템이 운영된 경우, 소정 시간 경과후에 정전, 순저가 발생할 확률 및 고조파가 발생할 확률을 가리키고 있다.
이와 같이, 서버(1)에서 과금·청구 처리를 행함으로써, 이용자의 시스템 이용 상황에 따른 비용을 자동적으로 정밀도 좋게 산출할 수 있어, 이용자가 시스템 이용에 관한 비용을 용이하게 확인할 수 있으므로 이용자에게 있어서 편리성이 높은 시스템이 된다. 또한, 서비스 제공자에게 있어서도 각 이용자마다의 과금을 용 이하게 행할 수 있기 때문에 편리성이 향상한다. 또한, 전력 품질의 예측을 행하여, 이에 따라 서비스 제공자가 이윤을 얻음으로써 정보 단말의 설치수가 증가하기 때문에 예측 정밀도를 보다 향상시킬 수 있고, 이용자의 편리성이 보다 높아진다고 하는 이점이 있다.
[단말 비용의 분담을 행하는 예]
상기 실시예의 하나의 응용예로서 도 16에 나타낸 바와 같이, 서버(1)에 과금·청구 수단(16)에 더하여 단말 비용 분담 수단(17)을 설치하는 구성을 생각할 수 있다.
이 구성에 있어서, 서버(1)는 이용자가 본 시스템의 서비스를 받기 전에 미리 정보 단말에 의해 얻어지는 정보량, 정보 내용에 관한 이용자의 희망을 나타내는 이용자 정보를 통신 네트워크를 통해 미리 취득하고, 단말 비용 분담 수단(17)에 의해 그 이용자 정보를 설정한다. 이 경우에, 단말 비용 분담 수단(17)은 각 이용자의 이용자 정보에 따라서 정보 단말의 제조, 설치, 운용 보수에 관한 비용을 이용자 사이에서 안분한다. 안분한 결과에 따라서, 과금·청구 수단(16)에 의해 각 이용자앞의 정보 단말의 제조, 설치, 운용 보수에 관한 비용의 청구서가 작성되어, 각 이용자에게 송부된다.
이와 같이, 정보 단말의 제조, 설치, 운용 보수에 관한 비용을 정보 단말에 의해 얻어지는 정보량, 정보 내용에 따라서 복수의 이용자 사이에서 분담함으로써 서비스 제공자에게 과도한 자금 부담을 끼치지 않고서 본 시스템을 운용하는 것이 가능해져, 서비스 제공자, 이용자 모두 편리성을 향상할 수 있다.
[다른 실시예]
또, 본 발명은 전술한 실시예나 변형예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 범위내에서 그 외에도 다종다양한 변형예를 실시할 수 있다. 예컨대, 전술한 변형예를 적절하게 조합하는 것도 가능하다.
또한, 상기 실시예에서 나타낸 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 시스템과 그것을 구성하는 서버, 정보 단말의 구성이나 처리 내용은 일례에 지나지 않고, 이용자측의 표시 조작 장치로부터 송신되는 대상 정보와, 전력 시스템에 접속한 정보 단말에 의해 얻어지는 전기량 정보를 이용하여, 전력 시스템의 상태를 추정·예측하고, 그 결과를 통신 네트워크를 경유해서 이용자측의 표시 조작 장치에 송신하는 한, 구체적인 구성이나 처리 내용은 자유롭게 변경할 수 있다.
본 발명에 따르면, 이용자측의 표시 조작 장치로부터 송신되는 대상 정보와, 전력 시스템에 접속한 정보 단말에 의해 얻어지는 전기량 정보를 이용하여, 전력 시스템의 상태를 추정·예측하고, 그 결과를 통신 네트워크를 경유해서 이용자측의 표시 조작 장치에 송신함으로써, 계측을 위한 시간과 비용을 저감하면서도, 장소나 시간에 관계없이 전력 시스템의 상태를 이용자에게 제공할 수 있는 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 서버와 시스템, 방법, 및 기록 매체를 제공할 수 있다.

Claims (13)

  1. 송전선 및 배전선을 포함하여 구성되는 전력 시스템의 전기량으로부터 이 전력 시스템 또는 이 전력 시스템에 접속된 설비의 상태를 추정 또는 예측하여, 추정·예측 결과를 통신 네트워크를 경유해서 이용자의 표시 조작 장치에 제공하는 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 서버에 있어서,
    상기 이용자측의 표시 조작 장치로부터 송신되는 상태 추정·예측의 대상 범위를 나타내는 대상 정보를 상기 통신 네트워크를 경유해서 수신하는 대상 정보 수신 수단과,
    상기 전력 시스템에 접속되어 이 전력 시스템의 전기량을 취득하는 적어도 하나 이상의 정보 단말로부터의 전기량 정보를 상기 통신 네트워크를 경유해서 수신하는 전기량 정보 수신 수단과,
    수신된 상기 대상 정보와 상기 전기량 정보를 이용하여, 상기 전력 시스템 또는 이 전력 시스템에 접속된 설비의 상태를 추정 또는 예측하는 추정·예측 실행 수단과,
    상기 추정·예측 실행 수단에 의한 추정·예측 결과를 상기 통신 네트워크를 경유해서 상기 이용자측의 표시 조작 장치에 송신하는 실행 결과 송신 수단
    을 구비한 것을 특징으로 하는 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 서버.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전기량은 수요가의 전등선 전압을 포함하는 것을 특징 으로 하는 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 서버.
  3. 제1항에 있어서, 상기 전기량은 복수의 상기 정보 단말의 시각 동기에 의해 취득된 복수의 전기량을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 서버.
  4. 제1항에 있어서, 상기 정보 단말 및 상기 추정·예측 실행 수단의 적어도 한쪽은 상기 전기량으로부터 외란 신호를 제거하는 필터 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 서버.
  5. 제1항에 있어서, 상기 추정·예측 실행 수단은 상기 전력 시스템내에 설치된 기기에 의해 발생하는 전기량의 위상 어긋남을 보정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 서버.
  6. 제1항에 있어서, 상기 추정·예측 실행 수단은 상위 계통과 접속하는 복수의 하위 계통에서 취득된 전기량의 상관을 취하여, 상관이 있는 사건을 상위 계통의 사건으로서 취급하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 서버.
  7. 제1항에 있어서, 상기 정보 단말에서 전력 품질 저하를 검출한 경우에, 관계 되는 범위의 정보 단말로부터 전기량 정보를 수집하는 전기량 수집 수단을 구비하고,
    상기 추정·예측 실행 수단은 수집된 상기 전기량 정보를 이용하여 전력 품질 상태 지도를 생성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 서버.
  8. 제7항에 있어서, 상기 전기량 수집 수단은 수요가의 전기량을 취득하는 상기 정보 단말에서 순간 전압 저하를 검출한 경우에, 관계되는 범위의 정보 단말로부터 전기량 정보 및 순저 검출 정보를 수집하도록 구성되고,
    상기 추정·예측 실행 수단은 수집된 상기 전기량 정보 및 상기 순저 검출 정보를 이용하여 순저 발생 지도를 생성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 서버.
  9. 송전선 및 배전선을 포함하여 구성되는 전력 시스템의 전기량으로부터 이 전력 시스템 또는 이 전력 시스템에 접속된 설비의 상태를 추정 또는 예측하여, 추정·예측 결과를 통신 네트워크를 경유해서 이용자의 표시 조작 장치에 제공하는 서버와,
    상기 전력 시스템에 접속되어 이 전력 시스템의 전기량을 취득하는 적어도 하나 이상의 정보 단말
    을 구비한 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 시스템에 있어서,
    상기 서버는,
    상기 이용자측의 표시 조작 장치로부터 송신되는 상태 추정·예측의 대상 범위를 나타내는 대상 정보를 상기 통신 네트워크를 경유해서 수신하는 대상 정보 수신 수단과,
    상기 전력 시스템에 접속되어 이 전력 시스템의 전기량을 취득하는 적어도 하나 이상의 정보 단말로부터의 전기량 정보를 상기 통신 네트워크를 경유해서 수신하는 전기량 정보 수신 수단과,
    수신된 상기 대상 정보와 상기 전기량 정보를 이용하여, 상기 전력 시스템 또는 이 전력 시스템에 접속된 설비의 상태를 추정 또는 예측하는 추정·예측 실행 수단과,
    상기 추정·예측 실행 수단에 의한 추정·예측 결과를 상기 통신 네트워크를 경유해서 상기 이용자측의 표시 조작 장치에 송신하는 실행 결과 송신 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 정보 단말은 GPS 전파를 이용하여 시각 동기 및 위치 정보 취득을 행하는 GPS 수신 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 시스템.
  11. 제9항에 있어서, 상기 정보 단말은 GPS 수신국으로부터 시각 정보 및 위치 정보를 수신하여 시각 동기 및 위치 정보 취득을 행하는 무선 수신 수단을 포함하 는 것을 특징으로 하는 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 시스템.
  12. 송전선 및 배전선을 포함하여 구성되는 전력 시스템의 전기량으로부터 이 전력 시스템 또는 이 전력 시스템에 접속된 설비의 상태를 추정 또는 예측하여, 추정·예측 결과를 통신 네트워크를 경유해서 이용자의 표시 조작 장치에 제공하는 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 방법에 있어서,
    대상 정보 수신 수단, 전기량 정보 수신 수단, 추정·예측 실행 수단, 및 실행 결과 송신 수단을 구비한 서버를 이용하여,
    상기 대상 정보 수신 수단에 의해, 상기 이용자측의 표시 조작 장치로부터 송신되는 상태 추정·예측의 대상 범위를 나타내는 대상 정보를 상기 통신 네트워크를 경유해서 수신하는 대상 정보 수신 단계와,
    상기 전기량 정보 수신 수단에 의해, 상기 전력 시스템에 접속되어 이 전력 시스템의 전기량을 취득하는 적어도 하나 이상의 정보 단말로부터의 전기량 정보를 상기 통신 네트워크를 경유해서 수신하는 전기량 정보 수신 단계와,
    상기 추정·예측 실행 수단에 의해, 수신된 상기 대상 정보와 상기 전기량 정보를 이용하여, 상기 전력 시스템 또는 이 전력 시스템에 접속된 설비의 상태를 추정 또는 예측하는 추정·예측 실행 단계와,
    상기 실행 결과 송신 수단에 의해, 상기 추정·예측 실행 수단에 의한 추정·예측 결과를 상기 통신 네트워크를 경유해서 상기 이용자측의 표시 조작 장치에 송신하는 실행 결과 송신 단계
    를 행하는 것을 특징으로 하는 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 방법.
  13. 컴퓨터를 이용하여, 송전선 및 배전선을 포함하여 구성되는 전력 시스템의 전기량으로부터 이 전력 시스템 또는 이 전력 시스템에 접속된 설비의 상태를 추정 또는 예측하여, 추정·예측 결과를 통신 네트워크를 경유해서 이용자의 표시 조작 장치에 제공하는 전력 시스템용 광역 계측 서비스 제공 프로그램을 기록한 기록 매체에 있어서,
    상기 프로그램은,
    상기 이용자측의 표시 조작 장치로부터 송신되는 상태 추정·예측의 대상 범위를 나타내는 대상 정보를 상기 통신 네트워크를 경유해서 수신하는 대상 정보 수신 기능과,
    상기 전력 시스템에 접속되어 이 전력 시스템의 전기량을 취득하는 적어도 하나 이상의 정보 단말로부터의 전기량 정보를 상기 통신 네트워크를 경유해서 수신하는 전기량 정보 수신 기능과,
    수신된 상기 대상 정보와 상기 전기량 정보를 이용하여, 상기 전력 시스템 또는 이 전력 시스템에 접속된 설비의 상태를 추정 또는 예측하는 추정·예측 실행 기능과,
    상기 추정·예측 실행 기능에 의한 추정·예측 결과를 상기 통신 네트워크를 경유해서 상기 이용자측의 표시 조작 장치에 송신하는 실행 결과 송신 기능
    을 상기 컴퓨터에 실현시키는 것을 특징으로 하는 기록 매체.
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