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公開番号2025000195
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-07
出願番号2023099908
出願日2023-06-19
発明の名称事故点標定装置、事故点標定システム、及び、事故点標定方法
出願人三菱電機株式会社
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類H02J 13/00 20060101AFI20241224BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】事故発生時に高精度に事故点を標定して電力系統の保守及び保全を効率化する。
【解決手段】データ取得部130は、事故発生時における予め定められた地点での電流情報及び電圧情報を取得する。標定結果推論部140は、データ取得部130で得られた電流情報及び電圧情報と、当該電流情報及び電圧情報に基づく推定事故原因CAestとを入力として、電力系統上での事故点の存在確率を数値化した標定結果PFrstを出力する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
電力系統の事故点標定装置であって、
事故発生時における予め定められた地点での電流情報及び電圧情報を取得するためのデータ取得部と、
前記事故発生時に前記データ取得部で得られた前記電流情報及び電圧情報と、当該電流情報及び電圧情報に基づく推定事故原因とを入力として、前記電力系統上での事故点の存在確率を数値化した標定結果を出力する推論部とを備える、事故点標定装置。
続きを表示（約 2,300 文字）【請求項２】
前記予め定められた地点での電流情報及び電圧情報と、事故原因とを入力として、前記電力系統上の前記事故点である確率が高いと推論される一地点又は複数地点を示す事故点計算値を出力する、前記電力系統の各地点の周辺状況を反映した前記事故原因を設定した機械学習済の第１推論モデルを保存する記憶部をさらに備え、
前記推論部は、前記事故発生時に前記データ取得部で得られた前記電流情報及び電圧情報と、当該電流情報及び電圧情報に基づく推定事故原因とを前記第１推論モデルに入力したときの前記事故点計算値を用いて前記標定結果を出力する、請求項１記載の事故点標定装置。
【請求項３】
前記第１推論モデルは、
前記電力系統のトポロジー及びインピーダンスに係る情報が反映されたシミュレータによって算出された、設定された事故想定点での模擬された事故発生時における前記予め定められた地点での電圧情報及び電圧情報を、前記事故発生時における電流情報及び電圧情報の教師データとし、前記事故想定点の前記周辺状況に対応した事故原因を前記事故原因の教師データとし、かつ、前記事故想定点を前記事故点計算値の教師データとして機械学習される、請求項２記載の事故点標定装置。
【請求項４】
前記第１推論モデルは、前記複数地点を含む前記事故点計算値を出力する場合には、前記複数地点のそれぞれでの前記事故点の存在確率の計算値を伴って前記事故点計算値を出力する様に構成される、請求項２記載の事故点標定装置。
【請求項５】
前記第１推論モデルは、前記事故点の存在確率が最大となる前記一地点を示す様に前記事故点計算値を出力する、請求項２記載の事故点標定装置。
【請求項６】
前記記憶部は、前記事故原因の入力に応じて、過去の事故発生時における実績値を用いて事故原因毎に予め定められた、前記事故点でのアーク抵抗値の確率的分布から、入力された事故原因に対応する前記確率的分布を出力する様に構成された統計モデルをさらに保存し、
前記推論部は、前記事故発生時には、前記統計モデルに前記推定事故原因を入力し、
前記推論部は、
前記第１推論モデルから出力された前記事故点計算値と、前記統計モデルから出力された前記アーク抵抗値の確率的分布とを統合して、前記電力系統上の事故点の存在確率の分布を、前記標定結果として出力する統合処理部を含む、請求項２記載の事故点標定装置。
【請求項７】
前記予め定められた地点での電流情報及び電圧情報を入力として、前記予め定められた地点からの電気的距離が同等である１以上の地点に対応する事故点計算値を出力する機械学習済の第２推論モデルと、前記電力系統の各地点の周辺状況を示す第２系統情報とを保存する記憶部をさらに備え、
前記推論部は、前記事故発生時に前記データ取得部で得られた前記電流情報及び電圧情報を、前記第２推論モデルに入力して前記事故点計算値を取得し、
前記推論部は、
前記事故点計算値が複数地点を含む場合に、前記第２系統情報によって示される前記複数地点の各々の周辺状況と、前記推定事故原因との組み合わせに対して予め定められたルールの適用により、前記複数地点から一地点を選択する、又は、前記複数地点の間で前記事故点の存在確率を分配するように、前記事故点計算値を修正するルール処理部を含み、
前記推論部は、前記ルール処理部から出力された前記事故点計算値を用いて前記標定結果を出力する、請求項１記載の事故点標定装置。
【請求項８】
前記第２推論モデルは、
前記電力系統のトポロジー及びインピーダンスに係る情報が反映されたシミュレータによって算出された、設定された事故想定点での模擬された事故発生時における前記予め定められた地点での電圧情報及び電圧情報を、前記事故発生時における電流情報及び電圧情報の教師データとし、前記事故想定点を前記事故点計算値の教師データとして機械学習される、請求項７記載の事故点標定装置。
【請求項９】
前記記憶部は、事故原因の入力に応じて、過去の事故発生時における実績値を用いて事故原因毎に予め定められた、前記事故点でのアーク抵抗値の確率的分布から、入力された事故原因に対応する前記確率的分布を出力する様に構成された統計モデルをさらに保存し、
前記推論部は、前記事故発生時には、前記統計モデルに前記推定事故原因を入力して前記アーク抵抗値の確率的分布を取得し、
前記推論部は、
前記ルール処理部からの修正された前記事故点計算値と、前記統計モデルから取得した前記アーク抵抗値の確率的分布とを統合して、前記電力系統上の事故点の存在確率の分布を、前記標定結果として出力する統合処理部を含む、請求項７記載の事故点標定装置。
【請求項１０】
前記記憶部は、前記電力系統のトポロジー及びインピーダンスに係る第１系統情報をさらに保存し、
前記統合処理部は、前記第１系統情報を用いて、前記アーク抵抗値の確率的分布を、前記事故点計算値に含まれる前記一地点又は前記複数地点と前記事故点との間の距離の確率的分布に変換するとともに、前記事故点計算値と前記距離の確率的分布とを用いて、前記事故点の存在確率の分布を算出する、請求項６又は９に記載の事故点標定装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、事故点標定装置、事故点標定システム、及び、事故点標定方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
電力系統の送電線における事故発生時には、事故の早期復旧のために、当該事故の発生地点（以下、「事故点」と称する）を早期に発見することが重要である。このための事故点標定装置として、特開２００３－１１４２４９号公報（特許文献１）には、架空送電線の架空地線に取り付けられたセンサによる送電線事故の検出電流情報をもとに、ニューラルネットワーク手法によって事故区間を標定する技術が記載されている。
【０００３】
また、下記の非特許文献１には、電力系統における送電線事故標定の一つとして、故障時における電流及び電圧の計測値からインピーダンスを求めて事故点を標定する、インピーダンス方式が記載されている。特に、インピーダンス方式の一例として、送電線保護のディジタルリレーに組み込み可能なディジタルインピーダンス方式が記載されている。ディジタルインピーダンス方式では、一端子のみの計測値を用いる場合には、事故点の抵抗を純抵抗と仮定して、事故点での電圧及び電流が同位相であるとの条件から、事故点が標定される。そして、上記仮定の下で算出されたインピーダンスと、電力系統（送電系統及び配電系統）のトポロジー及びインピーダンスを含む系統情報とを利用して、事故点を標定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００３－１１４２４９号公報
【非特許文献】
【０００５】
浦野昌一「電力系統における送電線故障点標定に関する技術動向」、電気学会論文誌B（電力・エネルギー部門誌）、Vol.137, No.4, pp.261-264
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の事故点標定装置は、架空地線へのセンサの配置、及び、当該センサによる計測情報を伝送する構成が必要になるため、システムの構築費用（イニシャルコスト）、及び、その運用費用（ランニングコスト）による高コスト化が懸念される。また、特許文献１では、短絡事故の様に、事故電流が架空地線を流れないケースでは、事故点を標定できないこと、及び、架空地線が存在しない地中ケーブル又は配電線には、適用できないことも懸念される。
【０００７】
一方で、非特許文献１のインピーダンス方式では、発電所や変電所等の電気所に設置されている既存の機器を用いて事故点標定のための計測情報を取得できる一方で、電気所からの電気的な距離が算出されたインピーダンスと合致する、推定された事故点が複数存在する可能性があるため、この様な場合には、早期に事故点を特定することができないことが懸念される。
【０００８】
本開示は、このような問題点を解決するためになされたものであって、本開示の目的は、低コストで、事故発生時に高精度に事故点を標定して電力系統の保守及び保全を効率化することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示のある局面では、電力系統の事故点標定装置が提供される。事故点標定装置は、データ取得部と、推論部とを備える。データ取得部は、事故発生時における予め定められた地点での電流情報及び電圧情報を取得する。推論部は、事故発生時に、データ取得部で得られた前記電流情報及び電圧情報と、当該電流情報及び電圧情報に基づく推定事故原因とを入力として、電力系統上での事故点の存在確率を数値化した標定結果を出力する。
【００１０】
本開示の他のある局面では、電力系統の事故点標定方法が提供される。事故点標定方法は、事故発生時における予め定められた地点での電流情報及び電圧情報を取得し、取得された前記電流情報及び電圧情報と、当該電流情報及び電圧情報に基づく推定事故原因とを入力として、電力系統上での事故点の存在確率を数値化した標定結果を出力する。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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