JP5949232B2 - 電力系統監視システム、その推定値の異常判定方法、そのプログラム - Google Patents
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Description
さらに、基データである観測値に異常値(バッドデータ)が含まれたことを考慮し、状態推定演算結果の異常を検出する電力系統監視システムが提案されている(特許文献4)。
請求項1に係る発明は、電力系統の任意の箇所から収集した観測値を用いて推定計算し当該電力系統の所定箇所の電力系統推定値を算出する状態推定部と、観測値を用いて潮流計算し所定箇所の電力系統計算値を算出する潮流計算部と、電力系統推定値と電力系統計算値との差分値を算出する状態値差分計算部と、この状態値差分計算部によって算出された過去の差分値に基づく統計値を算出し、当該統計値と差分値との差を求め、求めた差が所定の閾値を超過すると電力系統推定値を異常と判定する異常値判定部と、この異常値判定部の判定結果を出力する出力部と、を備えるように構成する。
請求項3に係る発明は、電力系統の任意の箇所から収集した観測値を用いて推定計算し、当該推定計算によって求められた電力系統推定値の異常を判定する推定値判定方法であって、観測値を用いて潮流計算し、当該潮流計算によって求められた電力系統計算値と電力系統推定値との差分値を計算し、この差分値と過去に蓄積された差分値に基づく統計値との差を求め、求めた差が所定の閾値を超過すると電力系統推定値を異常と判定するように構成する。
請求項5に係る発明は、電力系統の任意の箇所から収集した観測値を用いて推定計算し、当該推定計算によって求められた電力系統推定値の異常をコンピュータに出力させるプログラムであって、観測値を用いて潮流計算し、当該潮流計算によって求められた電力系統計算値と電力系統推定値との差分値を計算し、この差分値と過去に蓄積された差分値に基づく統計値との差を求め、求めた差が所定の閾値を超過すると電力系統推定値を異常と判定し、この判定結果を出力するように構成する。
<状態推定>
状態推定では最小二乗法を用いる、例えば、1式を適用して電力、電流、電圧などの観測値zから状態値xを求めることができる。
観測値ベクトルzの要素z1〜zmは、電力(有効電力、無効電力)及び電流、電圧(電圧の振幅(V)、位相(θ))等の測定値である。
関数ベクトルh1〜hmは、観測値zと状態値xの関係を表す、回路方程式から導かれる非線形関数である。
また、重み付き最小二乗法を用いて状態推定することも可能である。重み付き最小二乗法では2式〜5式を適用して観測値zから状態値xを求めることができる。
x0に適当な初期値を与え(例えば、電圧ならば振幅を1、位相角を0とする等)、xが収束するまで反復計算を行うことで、電力系統の状態値xを推定することができる。
<潮流計算>
一方、潮流計算では電力方程式を用い、例えば、6式を適用することで観測値zから状態値xを求めることができる。
<本発明の実施形態について>
以下、図1に基づいて、本発明の電力系統監視システムの実施形態例を説明する。
10は、電力系統100の観測値を計測し、計測した値を電力系統観測値ztとする観測値収集部である。
40は、電力系統推定値xtと電力系統計算値wtの差分値dtを求める状態値差分計算部である。
50は、記憶部70に保持された差分値の過去データの傾向と、状態値差分計算部40が求めた差分値dtとから、最も確からしい状態値(電力系統推定値)の異常を判定する異常値判定部である。
ステップS11にて、観測値収集部10は、ある時刻t時点で、電力系統100の観測値を計測し、計測した値を電力系統観測値zt(z1 t〜zm t:時刻tにおけるm個の観測値)とする。電力系統100の観測値とは、例えば電力、電流、電圧(振幅、位相)等である。
続いて、図3および図4を用いて実施例1に係る発明のポイントを具体的に説明する。
ここで説明する実施例2の特徴は、求めた電力系統推定値xtの異常を、過去に蓄積された差分値dtの標準偏差を用いて判定する点である。
本発明では3σの範囲に入る差分値dtを正常とし、3σの範囲を超える差分値dtについては異常と判定する。このように判定する理由は、差分値dtが正規分布の場合、3σの範囲には99%強のデータが入ると言われているためである。
20 状態推定部
30 潮流計算部
40 状態値差分計算部
50 異常値判定部
60 出力部
100 電力系統
200 電力系統監視システム
Claims (6)
- 電力系統の任意の箇所から収集した観測値を用いて推定計算し当該電力系統の所定箇所の電力系統推定値を算出する状態推定部と、
前記観測値を用いて潮流計算し前記所定箇所の電力系統計算値を算出する潮流計算部と、
前記電力系統推定値と前記電力系統計算値との差分値を算出する状態値差分計算部と、
この状態値差分計算部によって算出された過去の前記差分値に基づく統計値を算出し、当該統計値と前記差分値との差を求め、求めた差が所定の閾値を超過すると前記電力系統推定値を異常と判定する異常値判定部と、
この異常値判定部の判定結果を出力する出力部と、を備えることを特徴とする電力系統監視システム。 - 前記統計値は、前記状態値差分計算部によって算出された過去の差分値に基づき算出された平均値または標準偏差値であることを特徴とする請求項1記載の電力系統監視システム。
- 電力系統の任意の箇所から収集した観測値を用いて推定計算し、当該推定計算によって求められた電力系統推定値の異常を判定する推定値判定方法であって、
前記観測値を用いて潮流計算し、当該潮流計算によって求められた電力系統計算値と前記電力系統推定値との差分値を計算し、この差分値と過去に蓄積された差分値に基づく統計値との差を求め、求めた差が所定の閾値を超過すると前記電力系統推定値を異常と判定する推定値判定方法。 - 前記統計値は、前記過去に蓄積された差分値を基に算出された平均値または標準偏差値であることを特徴とする請求項3記載の電力系統の推定値判定方法。
- 電力系統の任意の箇所から収集した観測値を用いて推定計算し、当該推定計算によって求められた電力系統推定値の異常をコンピュータに出力させるプログラムであって、
前記観測値を用いて潮流計算し、当該潮流計算によって求められた電力系統計算値と前記電力系統推定値との差分値を計算し、この差分値と過去に蓄積された差分値に基づく統計値との差を求め、求めた差が所定の閾値を超過すると前記電力系統推定値を異常と判定し、この判定結果を出力する機能をコンピュータに実行させるプログラム。 - 前記統計値は、前記過去に蓄積された差分値を基に算出された平均値または標準偏差値であることを特徴とする請求項5記載のプログラム。
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