特開 2025-70831 情報処理装置、情報処理方法及び情報処理プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025070831

(43)【公開日】2025-05-02

(54)【発明の名称】情報処理装置、情報処理方法及び情報処理プログラム

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/08 20200101AFI20250424BHJP

【ＦＩ】

G01R31/08

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023181396

(22)【出願日】2023-10-20

(71)【出願人】

【識別番号】000005234

【氏名又は名称】富士電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】弁理士法人一色国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉田 武尊

(72)【発明者】

【氏名】大井 章弘

【テーマコード（参考）】

2G033

【Ｆターム（参考）】

2G033AA01

2G033AB01

2G033AC02

2G033AD16

2G033AD18

2G033AE07

2G033AF04

2G033AF05

2G033AG14

(57)【要約】

【課題】高い精度で故障点を標定できる情報処理装置を提供する。
【解決手段】電力系統に故障が発生した場合に故障点を標定する情報処理装置であって、電力系統の対地静電容量の第１測定値を取得する第１取得部と、第１測定値に基づいて、電力系統に設けられた複数のノード間の配電線それぞれにおける零相成分の対地静電容量、又は、故障点抵抗のうち少なくともいずれか一方を推定する推定部と、推定部による推定結果に基づいて、故障点を標定する標定部と、を含む、情報処理装置。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力系統に故障が発生した場合に故障点を標定する情報処理装置であって、
前記電力系統の対地静電容量の第１測定値を取得する第１取得部と、
前記第１測定値に基づいて、前記電力系統に設けられた複数のノード間の配電線それぞれにおける零相成分の対地静電容量、又は、故障点抵抗のうち少なくともいずれか一方を推定する推定部と、
前記推定部による推定結果に基づいて、前記故障点を標定する標定部と、
を含む、
情報処理装置。

【請求項2】

請求項１に記載の情報処理装置であって、
前記推定部は、
前記第１測定値に基づいて、前記電力系統の配電線の単位長さあたりの零相成分の対地静電容量を計算することにより、前記ノード間の配電線それぞれにおける零相成分の対地静電容量を推定する、
情報処理装置。

【請求項3】

請求項１に記載の情報処理装置であって、
前記推定部は、
前記第１測定値と、前記電力系統の構造から予め計算された前記電力系統の零相成分の対地静電容量と、前記電力系統の構造から予め計算された前記ノード間の配電線それぞれの零相成分の対地静電容量とに基づいて、前記ノード間の配電線それぞれにおける零相成分の対地静電容量を推定する、
情報処理装置。

【請求項4】

請求項１から３の何れか一項に記載の情報処理装置であって、
前記電力系統に設置されたセンサから故障後の電圧及び電流を含む第２測定値を取得する第２取得部を含み、
前記標定部は、
前記電力系統に設けられた複数のノードのいずれか一を前記故障点と仮定した場合の前記第２測定値に対応する計算値を、前記推定した零相成分の対地静電容量又は前記推定した故障点抵抗のうち少なくともいずれか一方に基づいて計算し、計算した前記計算値と、前記第２測定値とに基づいて、前記故障点を標定する、
情報処理装置。

【請求項5】

請求項１に記載の情報処理装置であって、
前記電力系統に設置されたセンサから故障後の電圧及び電流を含む第２測定値を取得する第２取得部を含み、
前記標定部は、前記第２測定値を用いて得られた前記電力系統の周波数解析の結果に基づいて、前記電力系統の共振周波数を特定し、特定した前記共振周波数と、前記推定した故障点抵抗とに基づいて、前記故障点を標定する、
情報処理装置。

【請求項6】

情報処理装置が電力系統に故障が発生した場合に故障点を標定する情報処理方法であって、
前記電力系統の対地静電容量の第１測定値を取得するステップと、
前記第１測定値に基づいて、前記電力系統に設けられた複数のノード間の配電線それぞれにおける零相成分の対地静電容量、又は、故障点抵抗のうち少なくともいずれか一方を推定するステップと、
前記推定した結果に基づいて、前記故障点を標定するステップと、
を含む、
情報処理方法。

【請求項7】

電力系統に故障が発生した場合に故障点を標定する情報処理プログラムであって、
コンピュータに、
前記電力系統の対地静電容量の第１測定値を取得する第１取得部と、
前記第１測定値に基づいて、前記電力系統に設けられた複数のノード間の配電線それぞれにおける零相成分の対地静電容量、又は、故障点抵抗のうち少なくともいずれか一方を推定する推定部と、
前記推定部による推定結果に基づいて、前記故障点を標定する標定部と、
を実現させる、
情報処理プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、情報処理装置、情報処理方法及び情報処理プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、危険で手間がかかる人工地絡試験を行うことなく、配電系統の対地静電容量を簡単に測定できる装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平６－１０９７８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、電力系統で地絡事故が発生したときには、支援システム等により故障点を標定するが、故障点の標定に電力系統の対地静電容量の測定値が利用されていないため、故障点を高い精度で標定することが難しかった。

【0005】

本発明はこのような課題を鑑みてなされたものであり、高い精度で故障点を標定できる情報処理装置、情報処理方法、及び情報処理プログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するための一の発明は、電力系統に故障が発生した場合に故障点を標定する情報処理装置であって、前記電力系統の対地静電容量の第１測定値を取得する第１取得部と、前記第１測定値に基づいて、前記電力系統に設けられた複数のノード間の配電線それぞれにおける零相成分の対地静電容量、又は、故障点抵抗のうち少なくともいずれか一方を推定する推定部と、前記推定部による推定結果に基づいて、前記故障点を標定する標定部と、を含む、情報処理装置である。

【0007】

また、情報処理装置が電力系統に故障が発生した場合に故障点を標定する情報処理方法であって、前記電力系統の対地静電容量の第１測定値を取得するステップと、前記第１測定値に基づいて、前記電力系統に設けられた複数のノード間の配電線それぞれにおける零相成分の対地静電容量、又は、故障点抵抗のうち少なくともいずれか一方を推定するステップと、前記推定した結果に基づいて、前記故障点を標定するステップと、を含む、情報処理方法である。

【0008】

また、電力系統に故障が発生した場合に故障点を標定する情報処理プログラムであって、コンピュータに、前記電力系統の対地静電容量の第１測定値を取得する第１取得部と、前記第１測定値に基づいて、前記電力系統に設けられた複数のノード間の配電線それぞれにおける零相成分の対地静電容量、又は、故障点抵抗のうち少なくともいずれか一方を推定する推定部と、前記推定部による推定結果に基づいて、前記故障点を標定する標定部と、を実現させる、情報処理プログラムである。本発明の他の特徴については、本明細書の記載により明らかにする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、高い精度で故障点を標定できる情報処理装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】情報処理装置２が故障点を標定する電力系統１の一例を示す図である。

【図2】ノードブランチモデルを説明する図である。

【図3】ノードデータのデータ構成及びデータ例を示す概略図である。

【図4】ブランチデータのデータ構成及びデータ例を示す概略図である。

【図5】測定データのデータ構成及びデータ例を示す概略図である。

【図6】変電所データのデータ構成及びデータ例を示す概略図である。

【図7】情報処理装置２のハードウェア構成を説明する図である。

【図8】情報処理装置２の機能ブロックを示す図である。

【図9】情報処理装置２が実行する第１実効値方式標定処理を説明するフローチャートである。

【図10】変換後測定データのデータ構成及びデータ例を示す概略図である。

【図11】実効値解析用データのデータ構成及びデータ例を示す概略図である。

【図12】情報処理装置２が実行する第２実効値方式標定処理を説明するフローチャートである。

【図13】情報処理装置２が実行する共振周波数方式標定処理を説明するフローチャートである。

【図14】共振周波数を特定する処理を説明する図である。

【図15】共振周波数データのデータ構成及びデータ例を示す概略図である。

【図16】共振周波数解析について説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

＝＝＝＝＝第１の実施形態＝＝＝＝＝
まず、第１の実施形態について説明する。

【0012】

＜＜電力系統１＞＞
図１は、後述する情報処理装置２が故障点Ｐを標定する電力系統１の一例を示す図である。電力系統１は、配電変電所１０と、配電線１１と、遮断器１２と、配電線１１の所定の位置に設置された１又は複数の測定器１３と、配電線１１の所定の位置に設置された自動開閉器１４ａ，１４ｂと、対地静電容量測定装置１６とを含む。

【0013】

［配電変電所１０］
配電変電所１０は、送電線（不図示）から供給される電圧を変圧し、６．６ｋＶの電圧を配電線１１へと出力する。

【0014】

［配電線１１］
配電線１１は、配電変電所１０を起点（送り出しノード）とし、配電変電所１０に放射状に複数接続されている。図１では、一の配電線１１のみが示されている。配電線１１は、ａ相、ｂ相、及びｃ相の三相交流電力を供給するための電力線である。

【0015】

［遮断器１２］
遮断器１２は、配電用遮断器又はフィーダ遮断器等の、電力系統１で短絡や地絡などの事故が起きたときに電力系統１を保護するために電流を遮断する機器である。図示する例では、遮断器１２は、一の配電線１１に対し一の遮断器１２が設置されている。

【0016】

［測定器１３］
測定器１３は、設置された位置における測定値を、定周期で測定可能なセンサを有する開閉器（センサ付き開閉器）である。測定器１３の測定値は、測定器１３の設置点における配電線１１の電圧及び配電線１１に流れる電流を少なくとも含む。測定器１３の測定値は、データベースＤＢ（後述）に出力され、格納される。

【0017】

［自動開閉器１４ａ，１４ｂ］
自動開閉器１４ａ，１４ｂは、電柱１５に設置され、電路を自動的に開閉する電力機器である。自動開閉器１４ａと、自動開閉器１４ｂとの間には複数の柱上変圧器が接続され、各需要家に電力が供給されている。電力系統１に地絡事故等が発生した場合には、当該地絡事故による故障点Ｐの両端にある自動開閉器１４ａ，１４ｂが配電系システム２０により自動的に開放され、開放された自動開閉器１４ａ，１４ｂの間の区間が停電する。以下、地絡事故により停電した区間を「停電区間ＳＣ」と称する。停電区間ＳＣには、故障点Ｐが含まれる。なお、本実施形態では、自動開閉器１４ａと、自動開閉器１４ｂとの間にある柱上変圧器が複数である場合について説明するが、一つでもよい。

【0018】

［対地静電容量測定装置１６］
対地静電容量測定装置１６は、電力系統１に接続され、電力系統１の送り出しノードの対地静電容量及び対地抵抗を測定する測定装置である。対地静電容量測定装置１６の測定値は、データベースＤＢ（後述）に出力され、格納される。

【0019】

［配電系システム］
配電系システム２０は、電力系統１を統括して制御するシステムである。例えば、配電系システム２０は、保護リレー動作に基づき地絡事故等を検出した場合には、停電区間ＳＣに当該地絡事故による故障点Ｐが含まれるように自動開閉器１４ａ，１４ｂを開放させる。配電系システム２０は、データベースＤＢ及び情報処理装置２を有する。

【0020】

なお、本実施形態では、配電系システム２０にデータベースＤＢ及び情報処理装置２が含まれる場合について説明するが、データベースＤＢ及び情報処理装置２は、他のシステム（例えば、クラウド等）に設けてもよい。

【0021】

次いで、情報処理装置２の説明をする前に、データベースＤＢに格納される各種データについて説明する。データベースＤＢは、後述するノードブランチモデルに関するノードデータ及びブランチデータと、測定データと、変電所データとを予め記憶している。

【0022】

＜ノードブランチモデル＞
図２は、ノードブランチモデルを説明する図である。ノードブランチモデルは、電柱１５をノードとし、ノード間の配電線１１をブランチとして電力系統１をモデル化したものである。以下、説明の便宜を図るため、ノード名「ＮＯｉ（ｉは自然数）」のノードをノードＮ_ｉと記す。ノード名は、各ノードＮを識別する識別情報である。例えば、ノード名「ＮＯ１」のノードＮは、ノードＮ_１と記す。なお、各ノードＮ_ｉに共通する事項については、ノード番号を省略し、単に「ノードＮ」又は「各ノードＮ」と記す。また、配電線１１において配電変電所１０に向かう方向を「上流側」、配電変電所１０から離れる方向を「下流側」と定める。

【0023】

［ノード］
本実施形態では、ノードＮは、電柱不図示）単位で管理されている集約単位である。ノードＮには、柱上変圧器を介して負荷や太陽光発電設備等の需要家が接続されている。配電変電所１０が配電線１１へ出力した電力は、ノードＮを介して需要家に供給される。

【0024】

図２に示す例では、地絡事故の発生により開放された自動開閉器１４ａのノードＮ_ｎ（ｎは自然数）から自動開閉器１４ｂのノードＮ_ｎ＋５までの間が停電区間ＳＣである。よって、停電区間ＳＣにあるノードＮ_ｎ＋１からノードＮ_ｎ＋４に接続されている需要家が停電となる。

【0025】

＜ノードデータ＞
図３は、ノードデータのデータ構成及びデータ例を示す概略図である。図示するように、ノードデータは、ノード名と、タイプと、負荷有効電力と、負荷無効電力との各項目を有する。タイプは、ノードＮ（電柱１５）に設置されている付帯機器の種別である。付帯機器としては、例えば、遮断器１２（ＦＣＢ）、測定器１３、自動開閉器１４ａ，１４ｂ、又は柱上変圧器（不図示）等がある。負荷有効電力は、付帯機器に接続される負荷の有効電力（単位はｋＷ（キロワット））である。負荷無効電力は、付帯機器に接続される負荷の無効電力（単位はｋｖａｒ（キロバール））である。負荷有効電力及び負荷無効電力は、測定器１３の測定値、又は各負荷（需要家）に設置されるスマートメータ等の測定値から計算される。

【0026】

なお、ノードデータは、位置情報を含んでいてもよい。位置情報は、ノードＮの位置を特定するための情報である。位置情報は、地図上の位置である。地図上の位置は、緯度及び経度で表現することができる。

【0027】

＜ブランチデータ＞
図４は、ブランチデータのデータ構成及びデータ例を示す概略図である。図示するように、ブランチデータは、変電所側ノード名と、末端側ノード名と、径間長と、正相成分と、逆相成分と、零相成分との各項目を有する。変電所側ノード名は、ブランチの上流側に設けられたノードＮのノード名である。末端側ノード名は、ブランチの下流側に設けられたノードＮのノード名である。径間長は、ブランチにおける配電線１１の径間長（単位はｍ（メートル））である。

【0028】

なお、詳細は後述するが、情報処理装置２は、零相、正相及び逆相で表現される対称座標系で表現された電圧、電流及びインピーダンスを用いて故障点の標定を行う。正相成分は、対称座標系を用いて表現される正相の抵抗（Ｒ）（単位はΩ（オーム））、誘導性リアクタンス（ωＬ）（単位はΩ）、及び対地静電容量の容量性リアクタンス（１／ωＣ）（単位はＭΩ）である。逆相成分は、対称座標系を用いて表現される逆相の抵抗（Ｒ）、誘導性リアクタンス（ωＬ）、及び対地静電容量の容量性リアクタンス（１／ωＣ）である。零相成分は、対称座標系を用いて表現される零相の抵抗（Ｒ）、誘導性リアクタンス（ωＬ）、及び対地静電容量の容量性リアクタンス（１／ωＣ）である。各相の抵抗（Ｒ）、誘導性リアクタンス（ωＬ）、及び対地静電容量の容量性リアクタンス（１／ωＣ）は、配電線１１の線間距離（径間長）、電柱１５の高さ等の、電力系統１の幾何学的な構造により予め計算された値である。

【0029】

＜測定データ＞
図５は、測定データのデータ構成及びデータ例を示す概略図である。測定データは、過去の所定の期間内（例えば、１週間）において測定器１３により測定された測定値である。測定データは、電力系統１で発生した故障前の測定値Ｄ１と、故障後の測定値Ｄ２とを含む。測定器１３の測定値は、情報処理装置２が故障点Ｐの位置を標定する際に用いられる。図示するように、測定データは、測定器ＩＤと、測定時間と、ａ相電圧と、ａ相電流と、ｂ相電圧と、ｂ相電流と、ｃ相電圧と、ｃ相電流との各項目を有する。測定器ＩＤは、測定器１３を識別す識別情報である。測定時間は、測定器１３の測定値（ａ相電圧、ａ相電流、ｂ相電圧、ｂ相電流、ｃ相電圧、及びｃ相電流）を測定した日時（年月日時分）である。ａ相電圧は、ａ相の電圧（単位はＶ（ボルト））である。ａ相電流は、ａ相に流れる電流（単位はＡ（アンペア））である。ｂ相電圧は、ｂ相の電圧である。ｂ相電流は、ｂ相に流れる電流である。ｃ相電圧は、ｃ相の電圧である。ｃ相電流は、ｃ相に流れる電流である。

【0030】

＜変電所データ＞
図６は、変電所データのデータ構成及びデータ例を示す概略図である。図示するように、変電所データは、変圧器容量と、変圧器％Ｚと、変電所対地静電容量と、変電所総亘長と、各フィーダの亘長との各項目を有する。変圧器容量は、配電変電所１０に設置されている変圧器の容量（単位はＭＷ（メガワット））である。変圧器％Ｚは、配電変電所１０に設置されている変圧器のパーセントインピーダンスのうちリアクタンス分Ｌ_Ｔ１（単位は％（パーセント））である。変電所対地静電容量は、対地静電容量測定装置１６が測定した、電力系統１の対地静電容量（単位はｕＦ（マイクロファラド））である。変電所総亘長は、配電変電所１０に接続されている配電線１１全体の亘長（単位はｋｍ（キロメートル））である。各フィーダの亘長は、配電変電所１０に接続されている各フィーダそれぞれの配電線１１の亘長（単位はｋｍ）である。図示する例では、各フィーダの亘長は、１番目のフィーダ亘長と、２番目のフィーダ亘長と、３番目のフィーダ亘長と、４番目のフィーダ亘長とを含む。なお、変電所データは、配電変電所１０の位置情報を含んでいてもよい。

【0031】

＜＜情報処理装置２＞＞
情報処理装置２は、事故等により電力系統１に故障が発生した場合に故障点Ｐを標定する装置である。以下、情報処理装置２のハードウェア構成及び機能ブロックの順に説明する。

【0032】

＜情報処理装置２のハードウェア構成＞
図７は、情報処理装置２のハードウェア構成を説明する図である。情報処理装置２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１と、メモリ２２と、入力部２３と、出力部２４と、記憶部２５と、記録媒体駆動部２６と、ネットワーク接続部２７とを有するコンピュータである。

【0033】

［ＣＰＵ２１］
ＣＰＵ２１は、メモリ２２や記憶部２５に記憶された情報処理プログラムを実行することにより、情報処理装置２が有する様々な機能を実現する。

【0034】

［メモリ２２］
メモリ２２は、例えばＲＡＭ（Random-Access Memory）等であり、様々なプログラムやデータ等の一時的な記憶領域として用いられる。

【0035】

［入力部２３］
入力部２３は、ユーザによるコマンドやデータの入力を受け付ける装置であり、キーボード、タッチパネルディスプレイ上でのタッチ位置を検出するタッチセンサなどの入力インタフェースを含む。

【0036】

［出力部２４］
出力部２４は、例えばディスプレイやプリンタなどの装置である。

【0037】

［記憶部２５］
記憶部２５は、ＣＰＵ２１によって、実行または処理される各種データを格納する非一時的な（例えば不揮発性の）記憶装置である。

【0038】

［記録媒体駆動部２６］
記録媒体駆動部２６は、ＳＤカードやＤＶＤ、ＣＤＲＯＭ等の記録媒体に記録された情報処理プログラム等の様々なデータを読み取り、記憶部２５に格納する。

【0039】

［ネットワーク接続部２７］
ネットワーク接続部２７は、ネットワークを介して、他のコンピュータと各種プログラムやデータの受け渡しを行う。

【0040】

＜情報処理装置２の機能ブロック＞
図８は、情報処理装置２の機能ブロックを示す図である。情報処理装置２は、第１取得部２１０と、第２取得部２１１と、推定部２１２と、標定部２１３と、出力部２１４とを含む。情報処理装置２は、ＣＰＵ２１が記憶部２５に格納されたプログラムをメモリ２２に読み出して実行することにより、第１取得部２１０、第２取得部２１１、推定部２１２、標定部２１３、及び出力部２１４の各機能を実現する。

【0041】

以下、それぞれについて説明するが、ここでは先ず概要について説明する。それぞれの詳細については後にフローチャートを用いて具体例を示しながら説明する。

【0042】

［第１取得部２１０］
第１取得部２１０は、電力系統１の送り出しノードにおける対地静電容量の測定値Ｄ０（「第１測定値」に相当）を、データベースＤＢから取得する。

【0043】

［第２取得部２１１］
第２取得部２１１は、測定器１３のセンサで測定された故障前の測定値Ｄ１、及び、故障後の測定値Ｄ２（「第２測定値」に相当）を、データベースＤＢから取得する。ここでの測定値は、測定器１３の設置点における配電線１１の電圧及び配電線１１に流れる電流を含む。

【0044】

［推定部２１２］
推定部２１２は、第１取得部２１０が取得した対地静電容量の測定値Ｄ０に基づいて、電力系統１に設けられた複数のノードＮ間の配電線１１（ブランチ）それぞれにおける零相成分の対地静電容量、又は、故障点抵抗のうち少なくともいずれか一方を推定する。

【0045】

具体的には、推定部２１２は、対地静電容量の測定値Ｄ０に基づいて、電力系統１の配電線１１の単位長さあたりの零相成分の対地静電容量を計算することにより、ノードＮ間の配電線１１（ブランチ）それぞれにおける零相成分の対地静電容量を推定する。

【0046】

或いは、推定部２１２は、対地静電容量の測定値Ｄ０と、電力系統１の構造から予め計算された電力系統１の零相成分の対地静電容量と、電力系統の構造から予め計算されたノードＮ間の配電線１１（ブランチ）それぞれの零相成分の対地静電容量とに基づいて、ノードＮ間の配電線１１（ブランチ）それぞれにおける零相成分の対地静電容量を推定する。

【0047】

［標定部２１３］
標定部２１３は、電力系統１に故障が発生した場合に、推定部２１２による推定結果に基づいて、故障点Ｐを標定する。

【0048】

具体的には、標定部２１３は、電力系統１に設けられた複数のノードＮのいずれか一を故障点Ｐと仮定した場合の故障後の測定値Ｄ２に対応する計算値Ｃを、推定した零相成分の対地静電容量又は推定した故障点抵抗のうち少なくともいずれか一方に基づいて計算し、計算した計算値Ｃと、故障後の測定値Ｄ２とに基づいて、故障点Ｐを標定する。

【0049】

なお、「故障後の測定値Ｄ２に対応する計算値Ｃ」とは、測定器１３の設置点における配電線１１の電圧及び配電線１１に流れる電流の計算値であって、故障を模擬する計算によって得られた計算値である。

【0050】

［出力部２１４］
出力部２１４は、標定部２１３による標定結果（例えば、故障点Ｐ）を出力する。

【0051】

＜＜情報処理装置２が実行する処理＞＞
情報処理装置２が実行する処理について、フローチャートを用いて説明する。図９は、情報処理装置２が実行する第１実効値方式標定処理を説明するフローチャートである。なお、以下では、電力系統１に一線地絡が発生した場合を例示して説明するが、実効値方式では地絡に限らず短絡が発生した場合であっても故障点Ｐを標定可能である。

【0052】

まず、ステップＳ１０１において、第１取得部２１０及び第２取得部２１１は、データベースＤＢから入力データ（ノードデータ、ブランチデータ、測定データ、及び変電所データ）を読み込む。このとき、第１取得部２１０は、変電所データから変電所対地静電容量（電力系統１の対地静電容量の測定値Ｄ０）を取得する。また、第２取得部２１１は、測定データから故障前の測定値Ｄ１及び故障後の測定値Ｄ２を取得する。

【0053】

次いで、ステップＳ１０２において、推定部２１２は、故障後の測定値Ｄ２に基づいて、電力系統１の周波数解析を行う（波形データを解析する）。具体的には、まず、推定部２１２は、次の式（１）により、零相の電圧Ｖ_０、正相の電圧Ｖ_１、及び逆相の電圧Ｖ_２を計算する。

【0054】

【数1】

【0055】

ここで、Ｅ’_ａは故障後のａ相電圧であり、Ｅ’_ｂは故障後のｂ相電圧であり、Ｅ’_ｃは故障後のｃ相電圧である。また、a=cos120°+jsin120°である。

【0056】

また、推定部２１２は、次の式（２）により、零相の電流Ｉ_０、正相の電流Ｉ_１、及び逆相の電流Ｉ_２を計算する。

【0057】

【数2】

【0058】

ここで、Ｉ’_ａは故障後のａ相電流であり、Ｉ’_ｂは故障後のｂ相電流であり、Ｉ’_ｃは故障後のｃ相電流である。推定部２１２は、故障後の測定時間のそれぞれについて零相の電圧Ｖ_０、正相の電圧Ｖ_１、逆相の電圧Ｖ_２、零相の電流Ｉ_０、正相の電流Ｉ_１、及び逆相の電流Ｉ_２を計算し、計算した電圧及び電流を時系列で表す変換後測定データを生成する。

【0059】

＜変換後測定データ＞
図１０は、変換後測定データのデータ構成及びデータ例を示す概略図である。図示するように、変換後測定データは、測定器ＩＤと、測定時間と、正相電圧と、正相電流と、逆相電圧と、逆相電流と、零相電圧と、零相電流との各項目を有する。

【0060】

次いで、ステップＳ１０３において、推定部２１２は、次の推定方法１又は推定方法２により、変電所対地静電容量に基づいて、各ブランチそれぞれにおける零相成分の対地静電容量を推定する。

【0061】

ブランチデータに含まれる各ブランチの零相成分の対地静電容量は、配電線１１の線間距離、電柱１５の高さ等の、電力系統１の幾何学的な構造等から計算された値である。しかし、実際の各ブランチにおける零相成分の対地静電容量は、柱上変圧器等の機器の影響、低圧配電線の影響、家屋や樹木等の影響、気象条件等の影響が加わり、計算された値から２倍～３倍程度の誤差が生じる。そのため、その誤差に起因して電力系統１の状態の推定精度が低下する。

【0062】

ここで、「電力系統１の状態」とは、具体的には、ノードＮ_ｉ（１≦ｉ≦M）における配電線１１の電圧及び配電線１１を流れる電流である。

【0063】

これに対し、対地静電容量測定装置１６で測定した電力系統１の対地静電容量を用いることにより、精度良く各ブランチの零相成分の対地静電容量を計算することができる。これにより、電力系統１の状態の推定精度を向上させることができる。

【0064】

［推定方法１］
推定方法１は、各ブランチの径間長に基づいて零相成分の対地静電容量を按分する方法である。推定方法１では、推定部２１２は、まず、次の式（３）により、単位亘長（単位長さ）当たりの零相成分の対地静電容量Ｃ_ｕ０を計算する。

【0065】

【数3】

【0066】

ここで、Ｃ_０は、変電所対地静電容量の零相成分（対地静電容量測定装置１６が測定した電力系統１の対地静電容量の測定値Ｄ０の零相成分）である。また、ｌ_Σは、変電所総亘長である。

【0067】

続いて、推定部２１２は、単位亘長当たりの零相成分の対地静電容量Ｃ_ｕ０と、ブランチデータに含まれる各ブランチの径間長とに基づいて、次の式（４）により、各ブランチそれぞれにおける零相成分の対地静電容量を計算する。

【0068】

【数4】

【0069】

ここで、Ｃ_ｉ０は、ｉ番目のブランチにおける零相成分の対地静電容量である。また、ｌ_ｉは、ｉ番目のブランチにおける径間長である。

【0070】

［推定方法２］
推定方法２は、ブランチデータに予め設定してある各ブランチの零相成分の対地静電容量の大きさに基づいて対地静電容量を按分する方法である。ブランチデータに予め設定してある各ブランチの零相成分の対地静電容量は、電力系統１の幾何学的な構造から予め計算された値である。推定方法２では、まず、推定部２１２は、次の式（５）により、電力系統１の幾何学的な構造から求めた電力系統１の零相成分の対地静電容量Ｃ_{０＿_ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ}を計算する。

【0071】

【数5】

【0072】

ここで、Ｃ_{ｆｉ０＿ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ}は、ブランチデータに予め設定されている、電力系統１の幾何学的な構造から求めたｆ番目フィーダにおけるｉ番目のブランチにおける零相成分の対地静電容量である。Ｆは、電力系統１におけるフィーダ数である。Mは、ｆ番目フィーダにおけるノード数である。

【0073】

なお、ここで計算した電力系統１の零相成分の対地静電容量Ｃ_{０＿ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ}は、上述した様々な要因により、誤差を含むため、変電所対地静電容量（測定値Ｄ０）の零相成分Ｃ_０と必ずしも一致しない。

【0074】

続いて、推定部２１２は、次の式（６）により、各ブランチそれぞれにおける零相成分の対地静電容量を計算し、ブランチデータに上書きする（ブランチデータを更新する）。

【0075】

【数6】

【0076】

ここで、Ｃ_ｆｉ０は、ｆ番目フィーダにおけるｉ番目のブランチにおける零相成分の対地静電容量である。

【0077】

このように、電力系統１の状態を推定するためのパラメータ（各ブランチそれぞれにおける零相成分の対地静電容量）を修正することにより、パラメータの誤差を低減し、電力系統１の状態の推定精度を向上させることができる。

【0078】

次いで、ステップＳ１１０において、標定部２１３は、電力系統１の設備情報（ノードデータ、ブランチデータ、及び変電所データ）と、故障前の測定値Ｄ１とに基づいて、電力系統１の故障前の状態を推定する。

【0079】

具体的には、標定部２１３は、故障前の複数のノードＮ_ｉ（１≦ｉ≦M）のそれぞれにおける電圧及び電流の値を推定する。

【0080】

次いで、ステップＳ１１１において、標定部２１３は、インピーダンス行列Ｚを生成する。インピーダンスＺは、複数のノードＮのそれぞれへの注入電流をＩ、複数のノードＮのそれぞれの電圧をＶとした場合に、次の式（７）で表わされる。

【0081】

【数7】

【0082】

以下の説明において、電力系統１にはM個（Mは自然数）のノード（ノードＮ_１～ノードＮ_M）が設けられているとする。この場合、電圧Ｖは次の式（８）で、電流Ｉは次の式（９）で、インピーダンスＺは次の式（１０）で表わされる。

【0083】

【数8】

【0084】

【数9】

【0085】

【数10】

【0086】

つまり、電圧Ｖ及び電流ＩはM行１列の行列であり、インピーダンスＺはM行M列の行列である。以下では、特に、式（１０）のインピーダンスＺを「インピーダンス行列Ｚ」と称する。

【0087】

式（８）において、電圧Ｖの成分Ｖ_ｉ（１≦ｉ≦M）はノードＮ_ｉの電圧である。また、式（９）において、電流Ｉの成分Ｉ_ｉ（１≦ｉ≦M）はノードＮ_ｉへの注入電流である。

【0088】

式（１０）において、インピーダンス行列Ｚの成分Ｚ_ｉｊ（１≦ｉ≠ｊ≦M）は、ノードＮ_ｉとノードＮ_ｊとの間のインピーダンスである。

【0089】

また、式（１０）において、インピーダンス行列Ｚの対角成分Ｚ_ｉｉは、ノードＮ_ｉを基準とした場合の電力系統１全体のインピーダンスに相当する。

【0090】

次いで、ステップＳ１１２において、標定部２１３は、電力系統１に所定の故障条件を課した場合の電力系統１を模擬する計算を実行し、ステップＳ１０１において第２取得部２１１が取得した故障後の測定値Ｄ２に対応する計算値Ｃを計算する。このとき、標定部２１３は、電力系統１に所定の複数の故障条件のうちの一を課して計算する。

【0091】

故障条件とは、故障点Ｐに対応するノード、及び、故障点Ｐの故障点抵抗である。具体的には、「故障点Ｐに対応するノード」は、電力系統１のノードＮ_ｉ（１≦ｉ≦M）のいずれかである。また、「故障点Ｐの故障点抵抗」とは、予め設定された複数の故障点抵抗の候補値Ｒ_ｆｋ（１≦ｋ≦K）のいずれかである（ｋ及びKは自然数）。候補値Ｒ_ｆｋは、故障点Ｐの実際の故障点抵抗の値を含むと想定される範囲から抽出されたK個の値とすればよい。

【0092】

ステップＳ１１２において、標定部２１３は、故障後の状態として、ノードＮ_ｉを故障点Ｐと仮定しつつ、候補値Ｒ_ｆｋをノードＮ_ｉの故障点抵抗と仮定する。以下、故障点Ｐと仮定したノードＮ_ｉを「模擬故障点」と称し、故障点抵抗と仮定した候補値Ｒ_ｆｋを「模擬故障点抵抗」と称する。

【0093】

以下、ステップＳ１１２において標定部２１３が実行する計算の詳細について説明する。ステップＳ１１２における標定部２１３による計算は、具体的には、故障点Ｐの電圧及び電流を計算するステップと、測定器１３の設置点の故障後の電圧及び電流を計算するステップとを含む。以下、詳細に説明する。

【0094】

［故障点Ｐの電圧及び電流を計算するステップ］
先ず、故障点Ｐと仮定したノードＮ_ｉの電流及び電圧を定式化する。前述のように、この例では、発生した故障の種別は一線地絡である。この場合、次式を用いて計算される。

【0095】

【数11】

【0096】

【数12】

【0097】

前述のように、標定部２１３は対称座標系を用いて計算を行う。そのため、電流Ｉ、電圧Ｖ及びインピーダンス行列Ｚの成分には、対称座標系を用いた表現であることを示すための上付き文字が付されている。上付き文字「０」は零相、上付き文字「１」は正相、上付き文字「２」は逆相を意味する。以下の説明においても同様とする。

【0098】

式（１１）及び式（１２）において、「Ｆ」とは故障後であることを示している。また、式（１１）の右辺の分母のＲ_ｆｋは、故障点Ｐの故障点抵抗の複数の候補値の一である。

【0099】

故障点Ｐと仮定したノードＮ_ｉの電圧は、次の式（１３）～式（１５）で表現することができる。

【0100】

【数13】

【0101】

【数14】

【0102】

【数15】

【0103】

式（１４）の右辺のＶ_ｉ ^１は、ノードＮ_ｉの故障前の正相の電圧であり、ステップＳ１１０において推定された値を代入することができる。式（１３）～式（１５）のそれぞれの右辺の電流には、式（１１）及び式（１２）の電流を代入することができる。標定部２１３は、式（１１）～式（１５）を用いて、故障点Ｐと仮定したノードＮ_ｉの電圧を計算する。

【0104】

［測定器１３の設置点の故障後の電圧及び電流を計算するステップ］
次いで、測定器１３の設置点の故障後の電圧及び電流を定式化する。前述のように、測定器１３の設置点は、複数のノードのうちのいずれかに対応する位置であり、そのノードをノードＮ_ｋとする。

【0105】

測定器１３の設置点に対応するノードＮ_ｋの電圧は、式（１３）～式（１５）とオームの法則を用いて、次の式（１６）～式（１８）を用いて計算される。

【0106】

【数16】

【0107】

【数17】

【0108】

【数18】

【0109】

更に、測定器１３の設置点に対応するノードＮ_ｋの電流は、式（１６）～式（１８）とオームの法則を用いて、次の式（１９）～式（２１）を用いて計算される。

【0110】

【数19】

【0111】

【数20】

【0112】

【数21】

【0113】

ここで、式（１９）～式（２１）のそれぞれは、ノードＮ_ｋと、ノードＮ_ｋに隣接するノードＮ_ｊとの間の電流である。式（１９）～式（２１）のそれぞれの２つ目の等号の右辺の分母は、ノードＮ_ｋと、ノードＮ_ｊとの間のインピーダンスである。

【0114】

標定部２１３は、式（１６）～式（２１）を用いて、測定器１３の設置点の故障後の電圧及び電流（計算値Ｃ）を計算することができる。

【0115】

次いで、ステップＳ１１３において、標定部２１３は、模擬故障点（ノードＮ_ｉ）、模擬故障点抵抗（候補値Ｒ_ｆｋ）、及び計算値Ｃを対応付けてデータベースＤＢに保存する。

【0116】

標定部２１３は、更に、故障後の測定値Ｄ２に対応する計算値Ｃを、全ての故障条件について上述の手順で計算し、データベースＤＢに保存する。

【0117】

つまり、標定部２１３は、この場合の故障後の測定値Ｄ２に対応する計算値Ｃを、ノードＮ_ｉ（１≦ｉ≦M）ごとに、複数の故障点抵抗の候補値Ｒ_ｆｋ（１≦ｋ≦K）に対応させて計算する。すなわち、標定部２１３は、Ｓ１１２，Ｓ１１３の処理を、模擬故障点（ノードＮ_ｉ（１≦ｉ≦M））ごとに実行するループＲ１を、複数の模擬故障点抵抗Ｒ_ｆｋ（１≦ｋ≦K）ごとに実行する（ループＲ２）。従って、標定部２１３は、M×K個の計算値Ｃを得る。

【0118】

なお、予め設定する候補値Ｒ_ｆｋおよびその数Kには特に制限は無い。候補値Ｒ_ｆｋは、故障点Ｐの実際の故障点抵抗の値を含むと想定される範囲から抽出されたK個の値とすればよい。

【0119】

例えば、故障点Ｐの実際の故障点抵抗の値を含むと想定される範囲をK－１等分するK個の値とすればよい。

【0120】

次いで、ステップＳ１１４において、標定部２１３は、故障後の測定値Ｄ２と、ステップＳ１１２において計算したM×K個の計算値Ｃとの夫々の類似度に基づいて、故障点Ｐを標定しつつ、故障点Ｐの故障点抵抗Ｒ_ｆを推定する。仮定した複数の故障条件のうち、対応する計算値Ｃが故障後の測定値Ｄ２に類似する故障条件ほど、故障後の電力系統１の状態に近いと考えられる。このことを用いて、標定部２１３は、故障点Ｐを標定しつつ、故障点Ｐの故障点抵抗Ｒ_ｆを推定する。

【0121】

具体的には、標定部２１３は、類似度を示す評価関数を用いて、故障点Ｐを標定する。評価関数は、零相、正相及び逆相で表現される対称座標系における各相の電圧及び電流についての測定値及び計算値Ｃの差に応じて変化する関数が用いられる。

【0122】

本実施形態においては、標定部２１３は、次の式（２２）に示す評価関数Ｆを用いる。

【0123】

【数22】

【0124】

【数23】

【0125】

式（２２）のｐは、式（２３）に示した変数であり、故障点Ｐと仮定したノードＮ_ｉと、故障点Ｐの故障点抵抗の候補値Ｒ_ｆｋの一をまとめて示したものである。

【0126】

式（２２）の評価関数は、対称座標系における各相の電圧についての故障後の測定値Ｄ２及び計算値Ｃの差の絶対値と、各相の電流についての故障後の測定値Ｄ２及び計算値Ｃの差との夫々に所定の重みｗ_１～ｗ_６を乗じた加重和である。

【0127】

標定部２１３は、故障の種別に応じて設定された所定の重みｗ_１～ｗ_６を用いる。例えば、故障の種別が地絡のいずれかである場合には、零相電圧に関する重みｗ_１及び零相電流に関する重みｗ_４を１とし、他の重みを０としてもよい。あるいは、故障の種別が地絡でない場合には、零相電圧に関する重みｗ_１及び零相電流に関する重みｗ_４を０とし、他の重みを１としてもよい。

【0128】

なお、評価関数は式（２２）の例に限られるものではない。他の例としては、式（２２）の故障後の測定値Ｄ２及び計算値Ｃの差の絶対値に代えて、故障後の測定値Ｄ２及び計算値Ｃの差の絶対値が大きいほど大きくなる他の関数としてもよい。

【0129】

標定部２１３は、全ての故障条件（模擬故障点及び模擬故障点抵抗の組合せ）のそれぞれについて評価関数により評価値Ｆ（ｐ）を計算し、計算した評価値を示す実効値解析用データを生成し、生成した実効値解析用データをデータベースＤＢに保存する。

【0130】

＜実効値解析用データ＞
図１１は、実効値解析用データのデータ構成及びデータ例を示す概略図である。図示するように、実効値解析用データは、評価値と、模擬故障点抵抗（候補値Ｒ_ｆｋ）と、模擬故障点（ノードＮ_ｉ）との各データ項目を有する。標定部２１３は、例えば、計算した評価値が小さい順にソートして実効値解析用データを生成する。

【0131】

次いで、ステップＳ１１５において、出力部２１４は、評価関数により計算した評価値の最も小さい故障条件（模擬故障点（ノードＮ_ｉ）及び模擬故障点抵抗（候補値Ｒ_ｆｋ）の組合せ）を抽出し、抽出した模擬故障点（ノードＮ_ｉ）及び模擬故障点抵抗（候補値Ｒ_ｆｋ）を標定結果（故障点Ｐ及び故障点抵抗Ｒ_ｆ）として出力する。例えば、図１１に示すデータ例では、標定部２１３は、故障点ＰとしてノードＮ_１００のノード名「ＮＯ１００」を、故障点抵抗Ｒ_ｆとして「５Ω」を出力する。その後、本実効値方式標定処理を終了する。

【0132】

上述したように、各ブランチそれぞれにおける零相成分の対地静電容量は、配電線１１の線間距離、電柱１５の高さ等の、電力系統１の幾何学的な構造により値を求めることが可能である。しかし，実際には、変圧器等の機器の影響、低圧配電線の影響、家屋や樹木等の影響、又は気象条件等の影響が加わり、計算された対地静電容量から２倍～３倍程度の誤差が生じる。そのため、この誤差に起因して、実効値標定方式による故障点Ｐの標定精度が低下する。これに対し、本実施形態では、情報処理装置２は、対地静電容量測定装置１６で測定した電力系統１の対地静電容量（変電所対地静電容量）に基づいて、各ブランチそれぞれの零相成分の対地静電容量を計算し、計算した値でブランチデータを書き換える。これにより、ノードブランチモデルにおけるブランチデータの零相成分の対地静電容量のモデル誤差を低減することができるため、実効値標定方式による故障点Ｐの標定精度を向上させることができる。

【0133】

＝＝＝＝＝第２の実施形態＝＝＝＝＝
次に、第２の実施形態について説明する。本実施形態では、情報処理装置２は、電力系統１の対地静電容量の測定値Ｄ０に基づいて故障点抵抗Ｒ_ｆを計算し、計算した故障点抵抗Ｒ_ｆを用いて故障点Ｐを標定する点が、第１の実施形態と異なる。情報処理装置２のハードウェア構成及び機能構成は、第１の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。

【0134】

本実施形態における標定部２１３は、電力系統１に設けられた複数のノードＮのいずれか一を故障点Ｐと仮定した場合の故障後の測定値Ｄ２に対応する計算値Ｃを、対地静電容量の測定値Ｄ０から推定した故障点抵抗に基づいて計算し、計算した計算値Ｃと、故障後の測定値Ｄ２とに基づいて、故障点Ｐを標定する。

【0135】

図１２は、本実施形態における情報処理装置２が実行する第２実効値方式標定処理を説明するフローチャートである。本実施形態における第２実効値方式標定処理のステップＳ２０１～Ｓ２０３の処理は、第１の実施形態における第１実効値方式標定処理のステップＳ１０１～Ｓ１０３の処理と同様であるため、その説明を省略する。

【0136】

本実施形態では、ステップＳ２０３に続いて、ステップＳ２０４において、推定部２１２は、変電所対地静電容量（電力系統１の対地静電容量の測定値Ｄ０）に基づいて、故障点抵抗Ｒ_ｆを推定する。

【0137】

上述した式（１）で計算した零相電圧Ｖ_０は、線路インピーダンスの絶対値が対地静電容量測定装置１６の対地抵抗（例えば、１０，０００Ω程度）よりも十分小さいとした場合、次の式（２４）で近似的に求めることができる。

【0138】

【数24】

【0139】

ここで、Ｅは、健全相の線間電圧である。健全相とは、配電線１１において故障が発生していない相である。また、ωは、電力系統の商用電源の角周波数である。また、Ｒ_０は、対地静電容量測定装置１６の対地抵抗である。対地抵抗Ｒ_０は、対地静電容量測定装置１６で事前に設定された値（例えば、約１００００Ω）である。データベースＤＢは、角周波数ω及び対地抵抗Ｒ_０を予め記憶している。

【0140】

推定部２１２は、上述した式（１）で計算した零相電圧Ｖ_０、及び電力系統１の零相成分の対地静電容量Ｃ_０を用いて、上述した式（２４）から故障点抵抗Ｒ_ｆを計算する。

【0141】

標定部２１３は、ステップＳ２１２において、変電所対地静電容量に基づいて計算した故障点抵抗Ｒ_ｆを、故障点Ｐの抵抗と仮定して計算値Ｃを計算する。よって、本実施形態における第２実効値方式標定処理では、標定部２１３は、図９に示す第１の実施形態における第１実効値方式標定処理のループＲ２を反復実行しない。本実施形態における第２実効値方式標定処理のステップＳ２１０～Ｓ２１５の他の処理は、第１の実施形態における第１実効値方式標定処理のステップＳ１１０～Ｓ１１５の処理と同様であるため、その説明を省略する。

【0142】

第１の実施形態では、故障点抵抗Ｒ_ｆが未知であるため、標定部２１３は、第１実効値方式標定処理において、各ノードＮ_ｉのそれぞれの計算値Ｃを、K個の故障点抵抗Ｒ_ｆの候補値のそれぞれについて計算しなければならない。すなわち、第１の実施形態では、上述したループＲ２をK回反復実行する必要があるため、計算時間がかかる場合がある。

【0143】

これに対し、本実施形態では、標定部２１３は、電力系統１の対地静電容量の測定値Ｄ０に基づいて、故障点Ｐの故障点抵抗Ｒ_ｆを計算するため、第２実効値方式標定処理においてループＲ２を反復実行する必要がない。よって、第２実効値方式標定処理における計算時間を短縮することができる。具体的には、第１の実施形態では、M×K個の計算値Ｃを計算していたのに対し、本実施形態では、M個の計算値Ｃを計算すればよい。

【0144】

また、電力系統１の零相成分の対地静電容量Ｃ_０を用いて故障点抵抗Ｒ_ｆを計算することにより、より精度良く故障点抵抗Ｒ_ｆを計算することができるため、故障点Ｐの標定精度を向上させることができる。

【0145】

＝＝＝＝＝第３の実施形態＝＝＝＝＝
次に、第３の実施形態について説明する。第１の実施形態及び第２の実施形態では、情報処理装置２は、実効値方式により故障点Ｐを標定しているが、本実施形態では、共振周波数方式により故障点Ｐを標定する点が異なる。情報処理装置２のハードウェア構成及び機能構成は、第１の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。

【0146】

本実施形態における標定部２１３は、故障後の測定値Ｄ２を用いて得られた電力系統１の周波数解析の結果に基づいて、電力系統１の共振周波数を特定し、特定した共振周波数と、推定した故障点抵抗とに基づいて、故障点Ｐを標定する。

【0147】

図１３は、本実施形態における情報処理装置２が実行する共振周波数方式標定処理を説明するフローチャートである。本実施形態における共振周波数方式標定処理のステップＳ３０１～Ｓ３０２の処理は、第１の実施形態における第１実効値方式標定処理のステップＳ１０１～Ｓ１０２の処理と同様であるため、その説明を省略する。

【0148】

本実施形態では、ステップＳ３０２に続いて、ステップＳ３０３において、標定部２１３は、零相電流の時系列の波形データから共振周波数を特定する。

【0149】

図１４は、共振周波数を特定する処理を説明する図である。図示するグラフ１０１０は、縦軸が零相電流、横軸が時間であり、零相電流の時系列の波形データを表す。標定部２１３は、グラフ１０１０に示す零相電流の波形データを、グラフ１０２０のように、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）する。図示するグラフ１０２０の縦軸はパワースペクトルであり、横軸は周波数である。標定部２１３は、事前に設定したパワースペクトルの閾値αを超過する周波数のうち、パワースペクトルがピーク（符号１０２１）となる周波数を共振周波数ｆ０とする。

【0150】

なお、本実施形態では、標定部２１３は、零相電流の波形データに基づいて共振周波数を特定しているが、これに限らず、零相電圧の波形データに基づいて共振周波数を特定してもよい。また、共振周波数を特定する方法は、上記に限られず、零相電流又は零相電圧の波形データに基づいて周波数解析（フーリエ変換）を行い、その解析結果に基づくものであればよい。

【0151】

次いで、ステップＳ３０４において、推定部２１２は、変電所対地静電容量（電力系統１の対地静電容量の測定値Ｄ０）に基づいて、故障点抵抗Ｒ_ｆを推定する。故障点抵抗Ｒ_ｆの推定方法は、第２の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。

【0152】

次いで、ステップＳ３０５において、標定部２１３は、共振周波数特性を計算する。具体的には、標定部２１３は、ステップＳ３０１で読み込んだ入力データ、及び、ステップＳ３０４で求めた故障点抵抗Ｒ_ｆを用いて、次の式（２５）～式（２７）により、共振周波数ｆを計算する。

【0153】

【数25】

【0154】

【数26】

【0155】

【数27】

【0156】

ここで、Ｒ_ｆは故障点抵抗、Ｒ_ｕ１は故障が発生した配電線１１の総抵抗（正相成分）、ｌ_ｆｕは配電変電所１０から故障点Ｐまでの距離、Ｒ_Ｔ１は配電変電所１０に設置してある変圧器の抵抗（正相成分）、Ｒ_ｕ０は故障が発生した配電線１１の総抵抗（零相成分）、Ｌ_ｕ１は故障が発生した配電線１１の総インダクタンス（正相成分）、Ｌ_Ｔ１は配電変電所１０に設置してある変圧器のインダクタンス（正相成分）、Ｌ_ｕ０は故障が発生した配電線１１の総インダクタンス（零相成分）である。

【0157】

標定部２１３は、配電変電所１０から故障点Ｐまでの距離ｌ_ｆｕを変更し、各距離ｌ_ｆｕのそれぞれにおける共振周波数ｆを計算する。例えば、標定部２１３は、配電変電所１０から各ノードＮ_ｉまでの距離をそれぞれ距離ｌ_ｆｕに代入して、各ノードＮ_ｉのそれぞれを故障点Ｐと仮定した共振周波数ｆをそれぞれ計算する。

【0158】

次いで、ステップＳ３０６において、標定部２１３は、故障点抵抗Ｒ_ｆ、配電変電所１０から故障点Ｐまでの距離ｌ_ｆｕ、及び計算した共振周波数ｆを対応付け、共振周波数データとしてデータベースＤＢに保存する。

【0159】

＜共振周波数データ＞
図１５は、共振周波数データのデータ構成及びデータ例を示す概略図である。共振周波数データは、ＦＦＴの結果と、故障点抵抗Ｒ_ｆと、配電変電所１０からの距離ｌ_ｆｕと、共振周波数ｆとの各項目を有する。ＦＦＴの結果は、Ｓ３０３において周波数解析して特定した共振周波数ｆ０（図に示す例では、「１２００」）（単位はＨｚ（ヘルツ））である。

【0160】

次いで、ステップＳ３０７において、標定部２１３は、共振周波数データと、ステップＳ３０３において求めた共振周波数ｆ０とを照らし合わせて、故障点Ｐを標定する。

【0161】

図１６は、共振周波数解析について説明する図である。共振周波数データは、グラフ１０３０に示すような特性を有する。グラフ１０３０の縦軸は共振周波数ｆであり、横軸は配電変電所１０からの距離ｌ_ｆｕである。標定部２１３は、ステップＳ３０３において求めた共振周波数ｆ０との差が最も小さい共振周波数ｆを共振周波数データから抽出し、抽出した共振周波数ｆに対応する距離ｌ_ｆｕにあるノードＮ_ｉを、故障点Ｐに標定する。

【0162】

例えば、図１５に示すデータ例では、標定部２１３は、共振周波数ｆ０「１２００」との差が最も小さい共振周波数ｆ「１２０５」に対応する距離「７．５」にあるノード名「ＮＯ１０２」のノードＮ_１０２を、故障点Ｐに標定する。

【0163】

次いで、ステップＳ３０８において、出力部２１４は、標定した故障点Ｐを、標定結果として出力する。その後、本共振周波数方式標定処理を終了する。

【0164】

以上説明した手順によれば、電力系統１の零相成分の対地静電容量Ｃ_０を用いて故障点抵抗Ｒ_ｆを計算することにより、より精度良く故障点抵抗Ｒ_ｆを計算することができる。そして、共振周波数方式において、計算した故障点抵抗Ｒ_ｆを用いて共振周波数ｆを計算することにより、共振周波数ｆをより精度良く計算することができるため、故障点Ｐの標定精度を向上させることができる。また、情報処理装置２は、上述した式（２７）のＣ_０に、対地静電容量測定装置１６の測定値Ｄ０の零相成分を代入しているため、共振周波数ｆをより精度良く計算することができる。これにより、共振周波数方式による故障点Ｐの標定精度を向上させることができる。

【0165】

＝＝＝＝＝まとめ＝＝＝＝＝
以上、実施形態の情報処理装置２は、電力系統１に故障が発生した場合に故障点を標定する情報処理装置２であって、電力系統１の対地静電容量の第１測定値を取得する第１取得部２１０と、第１測定値に基づいて、電力系統１に設けられた複数のノードＮ間の配電線１１それぞれにおける零相成分の対地静電容量、又は、故障点抵抗のうち少なくともいずれか一方を推定する推定部２１２と、推定部２１２による推定結果に基づいて、故障点を標定する標定部２１３と、を含む。

【0166】

このような構成によれば、測定した電力系統１の対地静電容量を用いているため、高い精度で故障点を標定できる

【0167】

また、情報処理装置２において、推定部２１２は、第１測定値に基づいて、電力系統１の配電線１１の単位長さあたりの零相成分の対地静電容量を計算することにより、ノードＮ間の配電線１１それぞれにおける零相成分の対地静電容量を推定する。

【0168】

このような構成によれば、簡単な計算で、より精度の良く、ノードＮ間の配電線１１（各ブランチ）それぞれにおける零相成分の対地静電容量を推定することができる。

【0169】

また、情報処理装置２において、推定部２１２は、第１測定値と、電力系統１の構造から予め計算された電力系統１の零相成分の対地静電容量と、電力系統の構造から予め計算されたノードＮ間の配電線１１それぞれの零相成分の対地静電容量とに基づいて、ノードＮ間の配電線それぞれにおける零相成分の対地静電容量を推定する。

【0170】

このような構成によれば、電力系統の構造から予め計算されたノードＮ間の配電線１１それぞれの零相成分の対地静電容量を活用して、より精度良く、ノードＮ間の配電線１１（各ブランチ）それぞれにおける零相成分の対地静電容量を推定することができる。

【0171】

また、情報処理装置２において、電力系統１に設置された測定器１３から故障後の電圧及び電流を含む第２測定値を取得する第２取得部２１１を含み、標定部２１３は、電力系統に設けられた複数のノードＮのいずれか一を故障点と仮定した場合の第２測定値に対応する計算値を、推定した零相成分の対地静電容量又は推定した故障点抵抗のうち少なくともいずれか一方に基づいて計算し、計算した計算値と、第２測定値とに基づいて、故障点を標定する。

【0172】

このような構成によれば、実効値方式による標定精度を向上させることが可能となる。

【0173】

また、情報処理装置２において、電力系統１に設置された測定器１３から故障後の電圧及び電流を含む第２測定値を取得する第２取得部２１１を含み、標定部２１３は、第２測定値を用いて得られた電力系統１の周波数解析の結果に基づいて、電力系統の共振周波数を特定し、特定した共振周波数と、推定した故障点抵抗とに基づいて、故障点を標定する。

【0174】

このような構成によれば、共振周波数方式による標定精度を向上させることが可能となる。

【0175】

上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。また、本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更や改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれるのはいうまでもない。

【0176】

例えば、上述したデータベースＤＢが記憶する各データは、ＣＰＵ２１が、記録媒体駆動部２６を介して記録媒体に格納されたデータを読み込んでもよいし、ネットワーク接続部２７を介して外部のコンピュータ又はサーバから取得してもよい。

【0177】

また、上述した変換後測定データ、実効値解析用データ、又は共振周波数データ等の情報処理装置２の各機能が生成する各種データは、ＣＰＵ２１が、記憶部２５に格納してもよいし、記録媒体駆動部２６を介して記録媒体に書き込んでもよいし、メモリ２２上に構造体として格納してもよいし、標定結果とともに出力部２４に出力してもよい。

【符号の説明】

【0178】

電力系統 １
配電変電所 １０
配電線 １１
遮断器 １２
測定器 １３
自動開閉器 １４ａ，１４ｂ
電柱 １５
対地静電容量測定装置 １６
情報処理装置 ２
ＣＰＵ ２１
メモリ ２２
入力部 ２３
出力部 ２４
記憶部 ２５
記録媒体駆動部 ２６
ネットワーク接続部 ２７
第１取得部 ２１０
第２取得部 ２１１
推定部 ２１２
標定部 ２１３
出力部 ２１４
データベース ＤＢ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】