JPH07241048A - 充停電状態判定処理方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 充停電状態の判定処理時間を短縮し、大規模
電力系統網の表現を容易にする。 【構成】 電力系統網の設備又は開閉器間の接続点をノ
ードとし開閉器をブランチとして表現し、ノードデータ
には充停電状態フラグと接続ブランチアドレスリストを
持ち、ブランチデータには入／切状態フラグと充停電状
態判定履歴フラグ及び接続ノードアドレスペアを持ち、
電源ノードからブランチ−ノード−ブランチの順に今回
の判定での隣接ノードが次回の判定での基準ノードとな
るよう基準ノードと隣接ノードを順送りした追跡によっ
て充停電状態を判定し、この追跡に切り状態のブランチ
及び一度判定したブランチは判定対象から外すことによ
り同じブランチ、ノードに対する無駄な判定を無くし、
判定対象となるノードとブランチの組み合わせ数を大幅
に減らす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、大規模な電力系統網を
監視・制御するコンピュータシステムに係り、特に電力
系統網の設備・機器の充停電状態判定処理方式に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】大規模な電力系統網を監視・制御するた
めには、その電力系統網を構成する設備・機器の充停電
状態判定を行うことが欠かせない。

【０００３】電力系統網は、図８に例示するように、設
備と設備を開閉器で物理的に接続することにより構成さ
れる。同図中、ＢＵＳ１〜ＢＵＳ４は系統母線、ＣＢを
頭文字とするものは遮断器、ＬＳを頭文字とするものは
断路器、Ｔｒを頭文字とするものは変圧器を示す。ま
た、遮断器又は断路器のうち、塗りつぶしのものは入り
状態を示す。

【０００４】このような電力系統網において、電圧がか
かっている設備から開閉器の入／切状態を通じて隣接す
る設備に電圧が伝播される。これを利用し、電力系統網
の充停電状態判定は、電圧印加された設備から機器の入
／切状態をたどることによって行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の充停電状態判定
方法では、監視・制御対象とする電力系統網が大規模に
なるほどそれらを構成する設備・機器の台数の増大と接
続状態の複雑化になるため、機器の入／切状態を追跡し
た充停電状態の判定には接続設備の組み合わせ数が膨大
になり、組み合わせの全てについて追跡及び判定するに
は長い判定処理時間が必要となり、事故発生に対する電
力系統の再構築等に遅れを起こす問題がある。

【０００６】本発明の目的は、充停電状態の判定処理時
間を短縮する判定処理方式を提供することにある。

【０００７】本発明の他の目的は、大規模電力系統網の
表現を容易にする判定処理方式を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題の解
決を図るため、電力系統網の設備又は開閉器間の接続点
をノードとし開閉器をブランチとして該ノードとブラン
チの無向グラフを作成し、前記各ノード別にその充停電
状態が書き込まれる充停電状態フラグと、各ノードに接
続される前記ブランチのアドレスをノード別の一次元配
列アドレスリストとして持つ接続ブランチアドレスリス
トとを有するノードデータと、前記各ブランチの入／切
状態が書き込まれる入／切状態フラグと、各ブランチ別
に充停電状態の判定が過去に行われたか否かが書き込ま
れる判定履歴フラグと、各ブランチの両側に接続される
ペアの前記ノードのアドレスデータを持つ接続ノードア
ドレスペアデータとを有するブランチデータと、前記ノ
ードのうち電源になる電源ノードのアドレスを一次元配
列アドレスリストとして持ち、該電源ノードに接続され
る充電状態の他のノードのアドレスを追加書き込みでき
る判定ノードリストと、前記ノードデータとブランチデ
ータ及び判定ノードリストを使って電力系統網の充停電
状態を判定する充停電状態判定処理部とを備え、前記充
停電状態判定処理部は、以下の処理手段、 （１）前記各ブランチの現在の入／切状態を前記入／切
状態フラグにセットし、前記電源ノードの電源供給状態
を前記充停電状態フラグにセットすると共に前記判定ノ
ードリストにアドレスをセットするデータの初期化を行
う。

【０００９】（２）前記判定ノードリストから１つのノ
ードのアドレスを取り出すと共に該リストの取り出し順
を１つ進める処理を該判定ノードリストのリストが無く
なるまで繰り返す。

【００１０】（３）前記判定ノードリストから取り出し
たノードを基準ノードとし、該基準ノードに接続される
ブランチアドレスを前記接続ブランチアドレスリストか
ら順番に取り出すと共に該接続ブランチアドレスリスト
のリストの取り出し順を１つ進める処理を該接続ブラン
チアドレスリストのリストが無くなるまで繰り返し、リ
ストが無くなれば前記（２）の処理に戻る。

【００１１】（４）前記基準ノードに接続されるブラン
チの前記入／切状態フラグが切りのとき又は前記判定履
歴フラグが判定済みのときに前記（３）の処理に戻り、
この戻り以外では該判定履歴フラグを判定済みにセット
し、前記接続ノードアドレスペアから他方のノードを隣
接ノードとして取り出す。

【００１２】（５）前記隣接ノードの前記充停電状態フ
ラグが充電状態にあるときに前記（３）の処理に戻り、
該隣接ノードが無充電状態にあるときに該充停電状態フ
ラグを充電状態にセットし、該隣接ノードを前記判定ノ
ードリストに追加して前記（３）の処理に戻る。

【００１３】を備えたことを特徴とする。

【００１４】

【作用】電力系統網をノードとブランチで表現すること
により大規模な電力系統網の表現を容易にする。

【００１５】ノードとブランチのデータには、ノードと
ブランチの接続状態を接続ブランチアドレスリストと接
続ノードアドレスペアを持つ双方向リンクデータとして
持ち、電源ノードからブランチ−ノード−ブランチの順
に今回の判定での隣接ノードが次回の判定での基準ノー
ドとなるよう基準ノードと隣接ノードを順送りした追跡
によって充電状態を判定し、この追跡に入／切状態フラ
グの参照による切り状態のブランチ及び判定履歴フラグ
の参照とセットによる一度判定したブランチは判定対象
から外すことにより同じブランチ、ノードに対する無駄
な判定を無くし、判定対象となるノードとブランチの組
み合わせ数を大幅に減らす。

【００１６】

【実施例】図１は、本発明に基づいて作成される電力系
統網のグラフである。同図は図８に示す電力系統網をノ
ードとブランチで構成した無向グラフで表現しており、
Ｎを頭文字とするものはノードを、Ｂを頭文字とするも
のはブランチを示す。ここで、ノードとブランチは以下
のように定義する。

【００１７】ノード：設備又は開閉器間の接続点 ブランチ：開閉器（遮断器や断路器） これにより、電力系統網をノード−ブランチ−ノード−
ブランチ−…の無向グラフで表現することができる。こ
こで、ノードＮ１，Ｎ２，Ｎ１７，Ｎ１８は電源ノード
になる。

【００１８】上記の無向グラフで表現される電力系統網
について、ノードデータは、図２に示すように、図１の
電力系統網グラフの各ノードＮ１〜Ｎ１８に対応づけて
ノードアドレス１〜１８で示すように、その充電状態と
無充電状態を論理１と０に割り当てて書き込まれる充停
電状態フラグと、当該ノードに接続している全てのブラ
ンチのアドレスをリストにした接続ブランチアドレスリ
ストとを用意する。

【００１９】ブランチアドレスリストは、図３に示すよ
うに、一次元配列の線形リスト構造にされ、各要素には
ブランチアドレスと次のブランチアドレスの位置を示す
ポインタとを持つメンバ構成になり、最後の要素のポイ
ンタにはＮＵＬＬが書き込まれる。

【００２０】次に、ブランチデータは、図４に示すよう
に、図１の電力系統網グラフの各ブランチＢ１〜Ｂ２４
に対応づけてブランチアドレス１〜２４で示すように、
その入／切状態を論理１と０に割り当てて書き込まれる
入切状態フラグと、当該ブランチについて過去に充停電
状態判定を行ったか否かをチェックするためのフラグ
（判定済みを論理１、未判定を論理０）をセットする判
定履歴フラグと、当該ブランチの両方に接続されるノー
ドのアドレスをペアにした接続ノードアドレスペアデー
タとを用意する。このペアデータは、例えば、ブランチ
Ｂ５のデータにはノードＮ３とノードＮ７のアドレスが
書き込まれる。

【００２１】したがって、接続ブランチアドレスリスト
と接続ノードアドレスペアデータとがノードとブランチ
の接続状態を双方向で検索可能にした双方向リンクデー
タとして用意される。

【００２２】次に、電源ノードについては、図５に示す
ように、全ての電源ノードのリストとしての判定ノード
リストを用意する。このノードリストも図３に示す接続
ブランチアドレスリストと同様に、電源ノードのリスト
として一次元配列にされる。

【００２３】この判定ノードリストの１つ１つには充停
電状態の判定結果として電源ノードを先頭ノードアドレ
スとしてそれに接続される充電状態のノードのアドレス
が追加で書き込まれる。例えば、ノードアドレス１が電
源ノードとしたときに、この電源ノードにノードＫが充
電状態で接続されているときに、ノードアドレス２とし
てノードＫのアドレスが追加書き込みされる。

【００２４】以上のデータ及びリストを使った充停電状
態判定処理は、図６に示すようになり、以下に詳細に説明
する。

【００２５】（Ｓ１）全ブランチ（遮断器、断路器）の
現在の状態をブランチデータ（図４）の入切状態フラグ
にセットする。

【００２６】（Ｓ２）送電線など電源を供給している電
源ノードの電圧の有無によって充停電状態フラグ（図
２）をセットする。

【００２７】（Ｓ３）電源ノードのアドレスをリストに
して判定ノードリスト（図５）にセットする。

【００２８】以上までの処理ステップは、データの初期
化になり、例えば図１の開閉器入／切状態でのデータの
初期化の結果が図２及び図４のデータとなる。但し、ノ
ードデータの充停電状態フラグは初期化によって全て未
充電（論理０）になり、また、ブランチデータの判定履
歴フラグは初期化によって全て未判定（論理０）にな
る。

【００２９】（Ｓ４）判定ノードリストから最初のノー
ドを１つ取り出す（基準ノードとする）。図１では最初
のノードＮ１とする。

【００３０】（Ｓ５）基準ノード（ノードＮ１）の接続
ブランチアドレスリスト（図２）からブランチアドレス
を取り出す。このブランチアドレスは、図１ではブラン
チＢ１になる。

【００３１】（Ｓ６）当該ブランチの入／切状態が入り
状態か切り状態かをブランチデータ（図４）の入／切状
態フラグからチェックする。図１では入り状態になる。

【００３２】（Ｓ７）また、当該ブランチの判定履歴フ
ラグから判定／未判定をチェックする。図４ではブラン
チアドレス１の判定履歴フラグが論理０にあるため未判
定になる。

【００３３】（Ｓ８）ステップＳ６，Ｓ７のチェック
で、当該ブランチが入り状態でかつ判定履歴が未判定の
とき、当該ブランチの判定履歴フラグを判定済み（論理
１）にセットする。

【００３４】（Ｓ９）当該ブランチの接続ノードアドレ
スペアデータから基準ノードではない方のノードを隣接
ノードとして取り出す。図１ではノードＮ５になる。

【００３５】（Ｓ１０）取り出した隣接ノードの充電状
態をノードデータ（図２）の充停電状態フラグからチェ
ックする。このとき、充停電状態は前記の初期化から無
充電状態にある。

【００３６】（Ｓ１１）隣接ノードの充停電状態フラグ
を充電状態（論理１）にセットする。これは、ステップ
Ｓ６でブランチＢ１が入り状態にあることから隣接ノー
ド（ノードＮ５）が充電状態として判定する結果を意味
する。

【００３７】（Ｓ１２）隣接ノードのアドレスを最初の
判定ノードリストの充電ノードの１つとして追加する。
これにより、図１では電源ノードＮ１に続く充電状態の
ノードがノードＮ５として判定ノードリストに追加され
る。

【００３８】なお、ステップＳ６、Ｓ７、Ｓ１０のチェ
ックでＮＯと判定されるときは、ブランチが切り状態又
は判定済み及び隣接ノードが無充電状態にあることから
判定判定ノードリストにはノードの追加はなされない。

【００３９】（Ｓ１３）基準ノードの接続ブランチアド
レスリストの次のアドレスがＮＵＬＬポインタか否かを
チェックする。図２のノードアドレス１の接続アドレス
リストではＮＵＬＬであるから判定結果はＹＥＳにな
り、当該ノードについての判定ノードリストの追加は終
了する。

【００４０】（Ｓ１４）判定ノードリストの次のアドレ
スはＮＵＬＬポインタか否かをチェックする。図５の判
定ノードリストは、ステップＳ１２でノードＮ５がノー
ドアドレス２として追加されたため、ノードアドレス１
のポインタはＮＵＬＬではない。

【００４１】（Ｓ１５）判定ノードリストのリストを１
つ進めてステップＳ４に戻る。図５のリストではステッ
プＳ１４の判定がＮＵＬＬでないため、次のノードアド
レス２に進める。

【００４２】このノードアドレス２は、ステップＳ４に
おいて図１のノードＮ５が基準ノードとして取り出さ
れ、電源ノードＮ１の場合と同様に、ステップＳ５〜Ｓ
１２までの判定処理がなされる。

【００４３】このとき、接続ブランチアドレスリストが
ブランチＢ３、Ｂ４になり、そのうちブランチＢ３が入
り状態にあるためノードＮ３が判定ノードリストのノー
ドアドレス３として追加される。また、ステップＳ１
４、Ｓ１５を経て判定ノードリストのノードアドレス３
に進み、ノードＮ３についての判定を開始する。

【００４４】ここで、ステップＳ６でのチェックでは切
り状態のブランチについての充停電状態の判定を省略す
る。また、ステップＳ７での判定履歴のチェックでは以
前に判定がなされていれば当該ブランチ以降の隣接ノー
ドの取り出しは行わず、一度判定したルート（逆向きも
含む）についての２度目以降の判定は省略する。これら
処理により、判定処理に無駄な判定を無くし、その高速
化を図る。

【００４５】（Ｓ１６）ノードＮ３の接続ブランチアド
レスリストは、図１ではブランチＢ３，Ｂ５，Ｂ７，Ｂ
９になり、またステップＳ１３での判定は、ブランチＢ
３，Ｂ５，Ｂ７についての処理ではＮＵＬＬポインタで
ないため、基準ノードの接続ブランチアドレスリストの
リストを１つ進めてステップＳ５に戻る。

【００４６】例えば、ブランチＢ３についての処理終了
時にブランチＢ５に進め、ステップＳ５ではノードＮ３
を基準ノードとしてブランチＢ５のブランチアドレスを
取り出し、ステップＳ５〜Ｓ１２までの処理を行い、こ
の繰り返し処理がブランチＢ９まで終えたときにステッ
プＳ１４側に入り、次の判定ノードリストのノードアド
レスについての充電状態判定が始まる。

【００４７】このようにして、判定ノードリストの最後
のノードアドレスｎまで判定処理を終えたときにステッ
プＳ１４で終了になる。

【００４８】図７は、処理後のデータを示し、充停電状
態の判定結果はノードデータの充停電状態フラグデータ
として取り出される。

【００４９】

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、ノード
とブランチのデータには、ノードとブランチの接続状態
を接続ブランチアドレスリストと接続ノードアドレスペ
アを持つ双方向リンクデータとして持ち、電源ノードか
らブランチ−ノード−ブランチの順に今回の判定での隣
接ノードが次回の判定での基準ノードとなるよう基準ノ
ードと隣接ノードを順送りした追跡によって充電状態を
判定し、この追跡に入／切状態フラグの参照による切り
状態のブランチ及び判定履歴フラグの参照とセットによ
る一度判定したブランチは判定対象から外すようにした
ため、以下の効果がある。

【００５０】（１）監視・制御の対象となる電力系統網
の設備又は開閉器間の接続をノード、開閉器をブランチ
とし、ノードとブランチの接続状態を双方向リンクデー
タ（接続ブランチアドレスリストと接続ノードアドレス
ペアデータ）として持つため、電力系統網が大規模かつ
複雑になるときもそのグラフ表現が容易になる。

【００５１】（２）基準ノードと隣接ノードを順送りし
た追跡によって充電状態を判定すること、切り状態のブ
ランチは判定対象から除くこと、及び一度判定したルー
トは２度と判定しないため、同じブランチ、ノードに対
する無駄な判定を無くし、判定対象となるノードとブラ
ンチの組み合わせ数を大幅に減らし、充停電判定を高速
に行うことができる。

【００５２】（３）電力系統網の形態の違いに拘わら
ず、設備・機器をノードとブランチによる表現とし、こ
れらのデータから同じ処理で充停電状態の判定ができる
ため、異なる電力系統網や他の系統網（例えば、ガス配
管網、水道配管網）に容易に利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す電力系統網グラフ。

【図２】実施例におけるノードデータ構成。

【図３】ノードデータの接続ブランチアドレスリストの
詳細。

【図４】実施例におけるブランチデータ構成。

【図５】実施例における判定ノードリストの構成。

【図６】実施例における判定処理フロー。

【図７】実施例における処理後のデータ例。

【図８】電力系統網例。

【符号の説明】

ＣＢ１１、ＣＢ４２…遮断器 ＬＳ１１、ＬＳ４４…断路器 ＢＵＳ１、ＢＵＳ４…母線 Ｂ１、Ｂ２４…ブランチ Ｎ１、Ｎ１８…ノード

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電力系統網の設備又は開閉器間の接続点
   をノードとし開閉器をブランチとして該ノードとブラン
   チの無向グラフを作成し、 前記各ノード別にその充停電状態が書き込まれる充停電
   状態フラグと、各ノードに接続される前記ブランチのア
   ドレスをノード別の一次元配列アドレスリストとして持
   つ接続ブランチアドレスリストとを有するノードデータ
   と、 前記各ブランチの入／切状態が書き込まれる入／切状態
   フラグと、各ブランチ別に充停電状態の判定が過去に行
   われたか否かが書き込まれる判定履歴フラグと、各ブラ
   ンチの両側に接続されるペアの前記ノードのアドレスデ
   ータを持つ接続ノードアドレスペアデータとを有するブ
   ランチデータと、 前記ノードのうち電源になる電源ノードのアドレスを一
   次元配列アドレスリストとして持ち、該電源ノードに接
   続される充電状態の他のノードのアドレスを追加書き込
   みできる判定ノードリストと、 前記ノードデータとブランチデータ及び判定ノードリス
   トを使って電力系統網の充停電状態を判定する充停電状
   態判定処理部とを備え、 前記充停電状態判定処理部は、以下の処理手段、 （１）前記各ブランチの現在の入／切状態を前記入／切
   状態フラグにセットし、前記電源ノードの電源供給状態
   を前記充停電状態フラグにセットすると共に前記判定ノ
   ードリストにアドレスをセットするデータの初期化を行
   う。 （２）前記判定ノードリストから１つのノードのアドレ
   スを取り出すと共に該リストの取り出し順を１つ進める
   処理を該判定ノードリストのリストが無くなるまで繰り
   返す。 （３）前記判定ノードリストから取り出したノードを基
   準ノードとし、該基準ノードに接続されるブランチアド
   レスを前記接続ブランチアドレスリストから順番に取り
   出すと共に該接続ブランチアドレスリストのリストの取
   り出し順を１つ進める処理を該接続ブランチアドレスリ
   ストのリストが無くなるまで繰り返し、リストが無くな
   れば前記（２）の処理に戻る。 （４）前記基準ノードに接続されるブランチの前記入／
   切状態フラグが切りのとき又は前記判定履歴フラグが判
   定済みのときに前記（３）の処理に戻り、この戻り以外
   では該判定履歴フラグを判定済みにセットし、前記接続
   ノードアドレスペアから他方のノードを隣接ノードとし
   て取り出す。 （５）前記隣接ノードの前記充停電状態フラグが充電状
   態にあるときに前記（３）の処理に戻り、該隣接ノード
   が無充電状態にあるときに該充停電状態フラグを充電状
   態にセットし、該隣接ノードを前記判定ノードリストに
   追加して前記（３）の処理に戻る。 を備えたことを特徴とする充停電状態判定処理方式。