JPH09114358A - 電力系統訓練シミュレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トレーニのみで自主訓練をする。 【解決手段】 訓練ケース保存ファイル７Ａは、予め系
統訓練条件である複数の訓練ケースを索引コードと一緒
に保存する。訓練ケース選択手段１０は、訓練開始時に
訓練ケース保存ファイル７Ａから索引コードによって対
応する訓練ケースを選択して電力系統模擬情報ファイル
８へ保存する。系統模擬手段５は、電力系統模擬情報フ
ァイル８へ保存された訓練ケースとトレーニ用入力装置
３２からの対応操作に応じて系統を模擬する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電力系統の応動を
模擬し、事故状態における電力系統の対応操作を訓練員
が訓練するための電力系統訓練シミュレータに関する。

【０００２】

【従来の技術】電力系統訓練シミュレータは、訓練対象
システム、すなわち、中央給電指令所や総合制御所計算
機システム等の運用者の訓練を目的としたものである。
かかる電力系統訓練シミュレータでは、中央給電指令所
や総合制御所が管轄する大規模な電力系統の応動を実時
間で模擬するように、訓練指導者（以下「トレーナ」と
いう）によるデータ設定および操作に対して被訓練者
（以下「トレーニ」という）によるデータ設定および操
作がされて、あたかも実電力系統で訓練対象システムを
運用しているような状況を作り出し、トレーニの訓練を
行うものである。

【０００３】従来の電力系統訓練シミュレータを図１３
の構成図を用いて説明する。

【０００４】電力系統訓練シミュレータ３０は、系統デ
ータ入力手段１と仮想事故入力手段２と訓練ケース保存
手段３と系統操作入力手段４と系統模擬手段５と訓練ケ
ース保存ファイル７と電力系統模擬情報ファイル８とか
ら構成され、外部にトレーナ用入力装置３１とトレーニ
用入力装置３２とが接続されている。

【０００５】ここで、系統データ入力手段１はトレーナ
用入力装置３１からトレーナによって訓練対象となる系
統、例えば、各電力設備を接続／開放する開閉器の接続
状態、負荷電力、発電機出力等を設定するための入力手
段である。仮想事故入力手段２はトレーナによってトレ
ーナ用入力装置３１から訓練中に発生させる仮想事故、
例えば、事故発生箇所、事故種別、発生時刻等を入力す
る。

【０００６】訓練ケース保存手段３は、トレーナが設定
したこれらの訓練ケースの情報を転送して訓練ケース保
存ファイル７および電力系統模擬情報ファイル８に保存
する。系統操作入力手段４は、トレーニ用入力装置３２
からトレーニが行う操作を入力する。系統模擬手段５
は、トレーナからの訓練受付と仮想事故やトレーニの操
作に対する電力系統の応動を模擬する。訓練ケース保存
ファイル７は、設定された訓練ケースを保存する。電力
系統模擬情報ファイル８は、訓練を行うために必要なデ
ータ、トレーニの操作内容、系統模擬手段５により模擬
された系統模擬結果を保存する。なお、図１３に示す電
力系統訓練シミュレータでは、図示しない手段によって
訓練ケース保存ファイル７および電力系統模擬情報ファ
イル８の内容がトレーナやトレーニに通知されるように
なっている。

【０００７】以上の構成で、電力系統訓練シミュレータ
３０では、事前準備として、トレーナが訓練開始前に訓
練ケースとして、系統データ入力手段１と仮想事故入力
手段２とを用いて初期の系統データと仮想事故を作成す
る。その後に、作成された訓練ケース（系統データおよ
び仮想事故）を保存するために訓練ケース保存手段３が
起動される。訓練ケース保存手段３が起動されると、ト
レーナがトレーナ用入力装置３１を介して設定された訓
練ケースが訓練ケース保存ファイル７および電力系統模
擬情報ファイル８へ保存される。

【０００８】次に、訓練を開始する場合、トレーナがト
レーナ用入力装置３１より系統操作入力手段４を起動さ
せる。系統操作入力手段４が起動されると、電力系統模
擬情報ファイル８より必要なデータ（開閉器の開閉状
態、負荷、発電電力等）が取出され、電力系統の模擬が
開始される。その後に、設定されている仮想事故を指定
時刻に発生させ、これに対する電力系統の応動が模擬さ
れ再現される。これに対して、トレーニが系統の仮想事
故の状態に応じて行った操作内容が、系統操作入力手段
４を介して電力系統模擬情報ファイル８へ保存される。
この内容は系統模擬手段５へ取込まれ模擬に反映され
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１３
に示す如くの従来の電力系統訓練シミュレータ３０で
は、トレーナが訓練毎に訓練ケースを設定していたため
トレーナ不在では訓練が行えず、また、トレーナが訓練
ケースの内で実際に近いバリエーションのある仮想事故
を設定するために多くの時間と熟練を要しトレーナの負
担が過大であった。

【００１０】まず、第１に、トレーナが訓練開始前にそ
の都度トレーナ用入力装置３１から系統データ入力手段
１または仮想事故入力手段２を介して訓練ケースを訓練
ケース保存ファイル７へ保存し、その後、トレーニがト
レーニ用入力装置３２からの入力により訓練を実施して
いたためにペアーとなるトレーナが不在の場合訓練がで
きなかった。

【００１１】第２に、実際の事故は、実際に近いランダ
ムな仮想事故を想定してトレーナがバリエーションのあ
る仮想事故を作成しようとすると多くの時間を要し、こ
れがトレーナの負担となっていた。また、トレーナの仮
想事故の設定は、どうしても主観的になりやすく、バリ
エーションのある実際の事故に近い仮想事故を作成する
ために多くの時間を要しトレーナの負担となっていた。

【００１２】そこで、本発明は、訓練指導者の介在なし
で訓練者が自主的に訓練できる一方、訓練指導者が介在
しても訓練指導者の負担を要することなく多岐に渡る訓
練ケースの作成ができる電力系統訓練シミュレータを提
供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、訓練
員が電力系統の仮想事故を含めた訓練ケースに応じた対
応操作を行うことにより電力系統の模擬をして電力系統
の模擬訓練をする電力系統訓練シミュレータにおいて、
予め複数の訓練ケースを索引コードと共に保存する訓練
ケース保存ファイルと、入力装置から入力された索引コ
ードに基づいて訓練ケース保存ファイルを検索して索引
コードに対応する訓練ケースを訓練員が対応操作をする
訓練ケースとして選択する訓練ケース選択手段とを設け
るようにしたものである。この構成で訓練指導者が不在
でも、訓練員が任意の索引コードを設定すれば、対応す
る訓練ケースが選択でき、訓練員が自主的な訓練を行う
ことができる。

【００１４】請求項２の発明は、訓練員が電力系統の仮
想事故を含めた訓練ケースに応じた対応操作を行うこと
により電力系統の模擬をして電力系統の模擬訓練をする
電力系統訓練シミュレータにおいて、訓練ケースを保存
する訓練ケース保存ファイルと、訓練対象とする電力系
統の設備に関する仮想事故情報を作成して訓練ケース保
存ファイルへ保存する仮想事故設定手段設けるようにし
たものである。この構成によって、訓練指導者による仮
想事故の設定作業が不要となり、設定作業に伴う負担か
ら開放される。

【００１５】請求項３の発明は、請求項２記載の電力系
統訓練シミュレータにおいて、仮想事故設定手段は、訓
練対象とする電力系統の設備について少なくとも事故設
備リストおよび事故設定箇所リストを含めたそれぞれの
リストからなる事故情報のテーブルを予め作成し、作成
した事故情報テーブルのそれぞれのリストから乱数によ
って特定されるそれぞれの事故情報を選択してこれらを
まとめたランダムな仮想事故情報を作成することとした
ことを特徴とする。この構成によって、仮想事故をラン
ダムに発生させることができるから実際の事故に即した
バリエーションのある訓練が実現でき、訓練効果が向上
する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００１７】図１は、発明の第１の実施の形態を示す電
力系統訓練シミュレータの構成図であり、従来例を示す
図１３と同一符号は、同一部分または相当部分を示し、
図１は、図１３と異なるファイル構成の訓練ケース保存
ファイル７Ａを設けると共に、新たに訓練ケース選択手
段１０を設け、訓練するときトレーナの介在なしに自主
的にトレーニが訓練できるようにしたものである。

【００１８】ここで、訓練ケース選択手段１０は、トレ
ーニがトレーニ用入力装置３２から索引コードとして設
定した条件、例えば、季節、代表的な運用形態、電力需
要量等に合致した訓練ケースを、訓練ケース保存ファイ
ル７Ａから選択して出力するものである。訓練ケース保
存ファイル７Ａは、複数の系統条件、つまり、季節、代
表的な運用形態、電力需要量の索引コードに対して予め
対応する複数の訓練ケースを保存したものである。

【００１９】まず、前もってトレーナがトレーナ用入力
装置３１より、訓練ケースの検索するためのキーとなる
データ、例えば、季節（若しくは、設定日付）、代表的
な運用形態（ループ状あるいは放射状）、電力需要量等
を設定しておく。このキーとなる索引コードは、訓練ケ
ースに付加し、訓練ケース保存手段３により、訓練ケー
ス保存ファイル７Ａに保存される。

【００２０】訓練ケース保存ファイル７Ａは、図２に示
す概略図のように、ケース１〜ケースｎからなる複数の
ファイルで構成されケース毎に索引コードのエリア７Ａ
１と訓練ケースデータエリア７Ａ２とがある。この内で
索引コードのエリア７Ａ１は、上記した季節、代表的な
運用形態、電力需要量、例えば、春（３月〜５月）、ル
ープ状、５０００ＭＷが保存される。さらに、訓練ケー
スデータエリア７Ａ２としては、事故設備、事故箇所、
発生時刻等が保存される。

【００２１】次に、訓練を開始する際、トレーニがトレ
ーニ用入力装置３２よりこれから行う訓練内容の索引コ
ードを設定し、訓練ケース選択手段１０を起動させる。

【００２２】具体的に、図３を参照して訓練ケース選択
手段１０の処理を説明すると、最初、トレーニがトレー
ニ用入力装置３２より自主学習に使用する訓練ケースの
索引コード、例えば、季節、運用形態、電力需要量の条
件を入力する（Ｓ１）。これに伴い、訓練ケース選択手
段１０が起動される（Ｓ２）。続いて、訓練ケース保存
ファイル７Ａに訓練ケースデータが保存されているかど
うかが確認される（Ｓ３）。訓練ケースデータが全く保
存されていなければ（ＮＯ）終了する。

【００２３】一方、訓練ケースデータが何等か保存され
ていれば（ＹＥＳ）、訓練ケースの中で、第１の索引コ
ードとしてトレーニが設定した季節に合うケースがある
かどうかが検索される（Ｓ４）。

【００２４】例えば、トレーニが入力する季節は、１年
を４つの期間に分け、春、夏、秋、冬として対応する日
付も入力する。トレーニの設定する季節（日付含む）と
トレーナが予め設定した季節（日付含む）が比較され、
季節の条件に合う訓練ケースが有れば（ＹＥＳ）、次に
進み、無ければ（ＮＯ）終了する。トレーニが設定した
運用形態と訓練ケース選択手段１０の索引コードのエリ
ア７Ａ１の運用形態データとが比較し検索する（Ｓ
５）。合致するものがあれば（ＹＥＳ）次に進み、無け
れば（ＮＯ）終了する。

【００２５】続いて、トレーニが設定した電力需要量と
索引コードのエリア７Ａ１の電力需要量とを順次比較
し、最も近い電力需要を持ったケースを検索する（Ｓ
６）。この検索にあたっては、トレーニが設定した電力
需要量とトレーナが設定した電力需要量の差を計算し、
許容範囲内（ある一定値）か否かをチェックする。この
結果、許容範囲であれば（ＹＥＳ）として、次の処理に
進み無ければ終了する。そして、該当する訓練ケースが
ケース１〜ケースｎから抽出され電力系統模擬情報ファ
イル８へ保存される（Ｓ７）。

【００２６】以上の処理が終了すると、通常と同様に系
統模擬手段５が電力系統模擬情報ファイル８から訓練ケ
ースとデータを取込み、模擬を実行し、模擬状態に応じ
てトレーニ用入力装置３２からトレーニの操作が入力さ
れ訓練が実行される。

【００２７】以上説明したように発明の第１の実施の形
態によれば、トレーナが不在でもトレーニのみで訓練が
実施でき、トレーニの自主的な学習を行うことが可能で
ある。

【００２８】次に、発明の第２の実施の形態を図４を参
照して説明する。

【００２９】図４において従来例を示す図１３と同一符
号は、同一部分または相当部分を示す。図４は、図１３
に仮想事故設定手段１２を追設し、ランダムな仮想事故
情報を作成させて、これを訓練ケース保存ファイル７へ
設定させるようにしたものである。

【００３０】ここに、仮想事故設定手段１２は、訓練対
象となる電力系統の設備に関する事故情報を選択して仮
想事故情報を作成し訓練ケース保存ファイル７へ保存す
るものである。

【００３１】まず、仮想事故を設定するに当たって仮想
事故設定手段１２では、予め図５乃至図７に示すデータ
のテーブルを作成しておく。図５は、対象とする系統に
おける各設備（送電線、変圧器、母線）に一連の番号を
つけたものである。図６は事故相、事故様相についての
情報に一連の番号をつけたものである。図７は事故設備
が送電線であった場合の再閉路条件についての情報に一
連の番号をつけたものである。

【００３２】また、発明の第２の実施の形態に適用する
図８に示すような電力系統設備において、事故点の設定
箇所を予め設定している。

【００３３】この図８において、左側の母線１と母線２
との間に直列に接続したラインスイッチａ，ｂの中間接
続点をサーキットブレーカｃを介して変圧器Ｔの一次側
に接続し、その二次側はサーキットブレーカｄと母線甲
Ａ，甲Ｂと母線乙Ａ間に設けるラインスイッチｇ，ｈと
の間の中間接続点に接続されている。また、母線甲Ａ側
には、ラインスイッチｉとサーキットブレーカｊとライ
ンスイッチｋが配設され、また、母線甲Ａと母線乙Ａと
の間にラインスイッチｌとサーキットブレーカｎとライ
ンスイッチｍが配設されている。さらに、母線甲Ｂと母
線乙Ａとの間に直列に設けたラインスイッチｅ，ｆとの
間の中間接続点から送電線ＴＬを導出し、この送電線Ｔ
Ｌはサーキットブレーカｏとラインスイッチｐを介して
図示しない変電所に接続されている。なお、図中、Ｄ
ｆ、ＢＰ、ＬＰはそれぞれ保護リレーである。

【００３４】この図８では、送電線について事故点Ｌ１
〜Ｌ６を想定し、母線について事故点Ｂ１〜Ｂ５をそれ
ぞれ想定し、変圧器について事故点Ｔ１〜Ｔ７をそれぞ
れ想定している。これに対応して、図９乃至図１１に示
すようなデータテーブルを作成しておく。

【００３５】図９は図８の送電線の事故設定箇所Ｌ１〜
Ｌ６をデータテーブルとしたものである。図１０は、図
８の変圧器の事故設定箇所Ｔ１〜Ｔ７をデータテーブル
としたものである。図１１は、図８の母線の事故設定箇
所Ｂ１〜Ｂ５をデータテーブルとしたものである。

【００３６】次に、図１２を参照して仮想事故設定手段
１２の処理を説明する。

【００３７】まず、トレーナがトレーナ用入力装置３１
より仮想事故の作成要求をすると、仮想事故設定手段１
２が起動し、プログラム処理により発生させた乱数を使
用して事故を設定する設備番号を算出し、図５に示すテ
ーブルＡより該当する番号の設備を事故設備とする（Ｓ
１１）。ここで、乱数は計算機を用いてプログラム処理
によって発生させ、乱数としては、例えば、２項乱数、
ポアソン乱数等が適用でき、発生させた乱数のＮ個の内
で予め定められた順位、例えば、最初の順位を用いる。
例えば、乱数列を「４５８」として最初の順位である
「４」に対応する「設備データＮｏ．４」、「×××変
圧器」とする。

【００３８】続いて、乱数から特定された事故設備、送
電線、変圧器あるいは母線から事故設備箇所を乱数を用
いて、図９乃至図１１のいずれかのテーブルＤ，Ｅ，Ｆ
より選択する（Ｓ１２）。例えば、事故設備を「×××
変圧器」として得られた乱数列が「１５６」とすれば、
最初の順位である「１」から図１０に示すテーブルＥを
参照して事故設定箇所は「Ｔ１」と設定される（Ｓ１
３）。

【００３９】次に、図６に示すテーブルＢから事故相を
乱数を用いて選択する（Ｓ１４）。以上から求められる
仮想事故をまとめて仮想事故情報を訓練ケース保存ファ
イル７へ保存する（Ｓ１５）。

【００４０】また、送電線のみの事故の場合、図９に示
すテーブルＤから乱数を用いて事故設定箇所、例えば
「Ｌ３」を選択して事故点を設定し、さらに、図６に示
すテーブルＢから乱数によって事故相を決定する（Ｓ１
６，Ｓ１７）。そして、再閉路条件を乱数によって決定
し、これらをまとめた仮想事故情報が訓練ケース保存フ
ァイル７へ保存される（Ｓ１５）。

【００４１】また、母線のみ事故の場合、図１１に示す
テーブルＦから事故設定箇所を乱数を用いて選択して事
故点を設定し、さらに、図６に示すテーブルＢから事故
相を決定する（Ｓ１９，Ｓ２０）。そして、得られた仮
想事故情報が訓練ケース保存ファイル７へ保存される
（Ｓ１５）。なお、仮想事故を複数とする場合や送電線
の事故と変圧器の事故を組合わせて設定する場合、図１
２の処理を繰返し実行すればよい。

【００４２】このように発明の第２の実施の形態によれ
ば、トレーナの仮想事故設定の時間を省くことが可能で
あると共に、乱数を用いて設定するために等確率性と無
規則、つまり、仮想事故をランダムに発生させることで
実際の事故に即して訓練のバリエーションを増やすこと
ができる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明よれ
ば、予め複数の訓練ケースを索引コードと共に保存して
おき、索引コードに対応する訓練ケースを選択できるよ
うにしたために訓練指導者が不在でも、訓練員が任意の
索引コードを設定すれば、対応する訓練ケースが選択で
き、訓練員が自主的な訓練を行うことができる。

【００４４】請求項２の発明は、訓練対象とする電力系
統の設備に関する仮想事故情報を作成する仮想事故設定
手段を設けるようにしたために訓練指導者による仮想事
故の設定作業が不要となり、設定作業に伴う負担から開
放される。

【００４５】請求項３の発明は、予め事故情報を保存す
る事故情報テーブルの内容と乱数によって特定されるそ
れぞれの事故情報を選択してこれらをまとめた仮想事故
情報を作成するようにしために仮想事故をランダムに発
生させることができ、実際の事故に即したバリエーショ
ンのある訓練が実現でき、訓練効果が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す電力系統訓練
シミュレータの構成図である。

【図２】図１の訓練ケース保存ファイルの内容を示す説
明図である。

【図３】図１の電力系統訓練シミュレータに備える訓練
ケース選択手段の処理手順を示すフローチャートであ
る。

【図４】本発明の第２の実施の形態を示す電力系統訓練
シミュレータの構成図である。

【図５】図４の仮想事故設定手段の処理に用いる事故設
備のデータテーブルを示す説明図である。

【図６】図４の仮想事故設定手段の処理に用いる事故相
のデータテーブルを示す説明図である。

【図７】図４の仮想事故設定手段の処理に用いる再閉路
条件のデータテーブルを示す説明図である。

【図８】図４の仮想事故設定手段の処理に適用する電力
系統設備の一例を示す説明図である。

【図９】図４の仮想事故設定手段の処理に用いる事故が
送電線の場合のデータテーブルを示す説明図である。

【図１０】図４の仮想事故設定手段の処理に用いる事故
が変圧器の場合のデータテーブルを示す説明図である。

【図１１】図４の仮想事故設定手段の処理に用いる事故
が母線の場合のデータテーブルを示す説明図である。

【図１２】図４の仮想事故設定手段の処理手順を示すフ
ローチャートである。

【図１３】従来の電力系統訓練シミュレータを示す構成
図である。

【符号の説明】

１ 系統データ入力手段 ２ 仮想事故入力手段 ３ 訓練ケース保存手段 ４ 系統操作入力手段 ５ 系統模擬手段 ７ 訓練ケース保存ファイル ８ 電力系統模擬情報ファイル １０ 訓練ケース選択手段 １２ 仮想事故設定手段 ３０ 電力系統訓練シミュレータ ３１ トレーナ用入力装置 ３２ トレーニ用入力装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 訓練員が電力系統の仮想事故を含めた訓
   練ケースに応じた対応操作を行うことにより電力系統の
   模擬をして電力系統の模擬訓練をする電力系統訓練シミ
   ュレータにおいて、 予め複数の訓練ケースを索引コードと共に保存する訓練
   ケース保存ファイルと、 入力装置から入力された索引コードに基づいて前記訓練
   ケース保存ファイルを検索して前記索引コードに対応す
   る訓練ケースを前記訓練員が対応操作をする訓練ケース
   として選択する訓練ケース選択手段とを備えることを特
   徴とする電力系統訓練シミュレータ。
2. 【請求項２】 訓練員が電力系統の仮想事故を含めた訓
   練ケースに応じた対応操作を行うことにより電力系統の
   模擬をして電力系統の模擬訓練をする電力系統訓練シミ
   ュレータにおいて、 前記訓練ケースを保存する訓練ケース保存ファイルと、 訓練対象とする電力系統の設備に関する仮想事故情報を
   作成して前記訓練ケース保存ファイルへ保存する仮想事
   故設定手段とを備えたことを特徴とする電力系統訓練シ
   ミュレータ。
3. 【請求項３】 前記仮想事故設定手段は、訓練対象とす
   る電力系統の設備について少なくとも事故設備リストお
   よび事故設定箇所リストを含めたそれぞれのリストから
   なる事故情報のテーブルを予め作成し、作成した事故情
   報テーブルのそれぞれのリストから乱数によって特定さ
   れるそれぞれの事故情報を選択してこれらをまとめたラ
   ンダムな仮想事故情報を作成することとしたことを特徴
   とする請求項２記載の電力系統訓練シミュレータ。