特許 7687089 機械学習装置及び開閉操作手順判定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-05-26

(45)【発行日】2025-06-03

(54)【発明の名称】機械学習装置及び開閉操作手順判定装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/00 20060101AFI20250527BHJP

   H02J 13/00 20060101ALI20250527BHJP

   G06N 20/00 20190101ALI20250527BHJP

【ＦＩ】

H02J3/00 160

H02J3/00 170

H02J13/00 301A

H02J13/00 311S

G06N20/00 130

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021110299

(22)【出願日】2021-07-01

(65)【公開番号】P2023007201

(43)【公開日】2023-01-18

【審査請求日】2024-06-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000211307

【氏名又は名称】中国電力株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106002

【弁理士】

【氏名又は名称】正林 真之

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(72)【発明者】

【氏名】山口 和宏

(72)【発明者】

【氏名】吉延 泰之

(72)【発明者】

【氏名】大塚 和彦

(72)【発明者】

【氏名】藤原 良雄

【審査官】田中 慎太郎

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１６／１５１９６０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平０９－００６６１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０２８１６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０９２４５０６９（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２２２９８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ３／００

Ｈ０２Ｊ １３／００

Ｇ０６Ｎ ２０／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

配電線を複数の区間に区分する区分開閉器を開閉することにより複数の配電系統のそれぞれの負荷電流を調整可能な電力系統における停電対象区間と、前記停電対象区間を停電する停電作業の時間帯と、前記停電作業時の天候と、前記時間帯における複数の前記区間のそれぞれの負荷電流と、を含むデータ群を入力データとして取得する入力データ取得部と、
前記停電作業時における複数の前記配電系統のそれぞれの負荷電流を調整するための前記区分開閉器の開閉操作手順をラベルとして取得するラベル取得部と、
前記入力データと前記ラベルとの組を教師データとして教師あり学習を行うことにより、前記停電作業時における前記区分開閉器の開閉操作手順を判定するための学習モデルを構築する学習モデル構築部と、を備える機械学習装置。

【請求項2】

前記入力データ取得部は、前記時間帯における複数の前記区間のそれぞれに配置される分散型電源による発電量を入力データとして更に取得する請求項１に記載の機械学習装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の機械学習装置で構築した前記学習モデルを用いた開閉操作手順判定装置であって、
前記電力系統における新たな停電対象区間と、前記新たな停電対象区間を停電する新たな停電作業の時間帯と、前記新たな停電作業時の天候と、前記新たな停電作業の時間帯における複数の前記区間のそれぞれの負荷電流と、を含む判定用データを取得する判定用データ取得部と、
前記判定用データと前記学習モデルとに基づいて、前記新たな停電作業時における前記区分開閉器の開閉操作手順を判定する開閉操作手順判定部と、を備える開閉操作手順判定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、機械学習装置及び開閉操作手順判定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、複数の配電系統を含む電力系統において区分開閉器等を操作することによって各配電系統の負荷電流を調整する技術が知られている。この種の技術が記載されているものとして特許文献１、２がある。特許文献１には、各配電系統の許容値と各配電系統に流れている負荷電流との差から配電系統毎の予備力を求め、該予備力に基づいて区分開閉器等を開閉する技術が記載されている。特許文献２には、重要負荷への配電線路に異常気象の発生区間が含まれる場合に配電線のループ切替により重要負荷への配電線路を変更する技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－４６９７４号公報

【文献】特開２０１４－２２５９４１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、電力系統の停電作業を行う場合、停電対象区間よりも下流側の区間への電力の供給が妨げられるので、該区間へ異なる配電系統から電力を供給できるように区分開閉器を開閉操作する必要がある。しかし、区間毎に負荷の種類や負荷電流の大きさも異なる上に、停電作業の時間帯等の条件によって各区間の負荷電流も変化するため、停電作業毎に適切な区分開閉器の開閉操作手順を決定するために手間がかかる。特許文献１及び２の技術では、各配電系統の負荷電流を調整できるものの、より効率的に区分開閉器の開閉操作手順を判定するという点で改善の余地がある。

【0005】

本発明は、電力系統の停電作業時における区分開閉器の開閉操作手順をより効率的に判定するための学習モデルを構築できる機械学習装置及び該学習モデルを用いた開閉操作手順判定装置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】

本発明は、配電線を複数の区間に区分する区分開閉器を開閉することにより複数の配電系統のそれぞれの負荷電流を調整可能な電力系統における停電対象区間と、前記停電対象区間を停電する停電作業の時間帯と、前記停電作業時の天候と、前記時間帯における複数の前記区間のそれぞれの負荷電流と、を含むデータ群を入力データとして取得する入力データ取得部と、前記停電作業時における複数の前記配電系統のそれぞれの負荷電流を調整するための前記区分開閉器の開閉操作手順をラベルとして取得するラベル取得部と、前記入力データと前記ラベルとの組を教師データとして教師あり学習を行うことにより、前記停電作業時における前記区分開閉器の開閉操作手順を判定するための学習モデルを構築する学習モデル構築部と、を備える機械学習装置に関する。

【0007】

前記入力データ取得部は、前記時間帯における複数の前記区間のそれぞれに配置される分散型電源による発電量を入力データとして更に取得する。

【0008】

また本発明は、前記機械学習装置で構築した前記学習モデルを用いた開閉操作手順判定装置であって、前記電力系統における新たな停電対象区間と、前記新たな停電対象区間を停電する新たな停電作業の時間帯と、前記新たな停電作業時の天候と、前記新たな停電作業の時間帯における複数の前記区間のそれぞれの負荷電流と、を含む判定用データを取得する判定用データ取得部と、前記判定用データと前記学習モデルとに基づいて、前記新たな停電作業時における前記区分開閉器の開閉操作手順を判定する開閉操作手順判定部と、を備える開閉操作手順判定装置に関する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、電力系統の停電作業時における区分開閉器の開閉操作手順をより効率的に判定するための学習モデルを構築できる機械学習装置及び該学習モデルを用いた開閉操作手順判定装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態に係る開閉操作手順判定システムの全体構成を示す図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る開閉操作手順判定システムが用いられる電力系統の一例を示す概略図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る開閉操作手順判定システムが用いられる電力系統の停電作業を夜間の雨天時に行う場合の各配電系統の一例を示す概略図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る開閉操作手順判定システムが用いられる電力系統の停電作業を夜間の雨天時に行う場合の各配電系統の一例を示す概略図である。

【図5】本発明の一実施形態に係る開閉操作手順判定システムが用いられる電力系統の停電作業を日中の晴天時に行う場合の各配電系統の一例を示す概略図である。

【図6】本発明の一実施形態に係る開閉操作手順判定システムが用いられる電力系統の停電作業を日中の晴天時に行う場合の各配電系統の一例を示す概略図である。

【図7】本発明の一実施形態に係る機械学習装置の機能ブロック図である。

【図8】本発明の一実施形態に係る開閉操作手順判定装置を示す機能ブロック図である。

【図9】本発明の一実施形態に係る機械学習装置の動作のフローチャートを示す図である。

【図10】本発明の一実施形態に係る開閉操作手順判定装置の動作のフローチャートを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、開閉操作手順判定システム１００の全体構成を示す図である。図２は、本実施形態に係る開閉操作手順判定システム１００が用いられる電力系統３の一例を示す概略図である。

【0012】

開閉操作手順判定システム１００は、電力系統３の停電対象区間Ｘの停電作業時における区分開閉器６の開閉操作手順を判定するためのシステムである。まず、開閉操作手順判定システム１００について説明する前に、開閉操作手順判定システム１００が用いられる電力系統３の一例について図２を参照しながら説明する。

【0013】

電力系統３は、３つの変電所５である第１変電所５ａ、第２変電所５ｂ、第３変電所５ｃと、３つの変電所５の間に設けられる配電線４と、３つのフィーダ遮断器５０であるフィーダ遮断器５１，５２，５３と、遮断器８１，８２と、自動電圧調整装置（以下、ＳＶＲ）８３と、複数の区分開閉器６である区分開閉器６０～６７を備える。

【0014】

また、電力系統３は、３つの配電系統Ａ，Ｂ，Ｃに分けられる。配電系統Ａは、第１変電所５ａからの電力を配電線４に供給する。配電系統Ｂは、第２変電所５ｂからの電力を配電線４に供給する。配電系統Ｃは、第３変電所５ｃからの電力を配電線４に供給する。配電線４には、電力を消費する住宅、商店、工場等の負荷や太陽光発電等の分散型電源９が接続される。

【0015】

第１変電所５ａには、フィーダ遮断器５１が設けられる。配電系統Ａに流れる負荷電流は、フィーダ遮断器５１によって所定の許容値（以下、「配電系統Ａの許容負荷電流」という）以下に制限されている。

【0016】

第２変電所５ｂには、フィーダ遮断器５２が設けられる。配電系統Ｂに流れる負荷電流は、フィーダ遮断器５２によって所定の許容値（以下、「配電系統Ｂの許容負荷電流」という）以下に制限されている。

【0017】

第３変電所５ｃには、フィーダ遮断器５３が設けられる。配電系統Ｃに流れる負荷電流は、フィーダ遮断器５３によって所定の許容値（以下、「配電系統Ｃの許容負荷電流」という）以下に制限されている。

【0018】

配電線４は、遮断器８１，８２とＳＶＲ８３と区分開閉器６によって複数の区間７に区分される。例えば、図２に示す電力系統３では、遮断器８１と区分開閉器６１の間の区間７１と、区分開閉器６１，６２，６３の間の区間７１と、区分開閉器６３，６４，６７の間の区間７３と、区分開閉器６４，６５の間の区間７４と、区分開閉器６５，６６の間の区間７５と、区分開閉器６６とＳＶＲ８３の間の区間７６と、区分開閉器６７と遮断器８２の間の区間７７に区分される。なお、第２変電所５ｂとＳＶＲ８３との間には複数の区分開閉器６と区間７が設けられているが図２～図６では図示を省略している。

【0019】

遮断器８１は、その下流側の負荷電流が所定の許容値（以下、「遮断器８１の許容負荷電流」という）を超えると、電力の供給を遮断する装置である。なお、本明細書において下流側とは、各配電系統Ａ～Ｃにおけるそれぞれの変電所５とは反対の側をいう。

【0020】

遮断器８２は、その下流側の負荷電流が所定の許容値（以下、「遮断器８２の許容負荷電流」という）を超えると、電力の供給を遮断する装置である。

【0021】

ＳＶＲ８３は、その下流側の配電線４に印加される電圧を制御する装置である。ＳＶＲ８３は、電圧降下を抑制するために配電経路の途中に設けられ、負荷電流が大きい場合に変電所５から供給される電圧を上げ、負荷電流が小さい場合に電圧を下げる制御を行う。ＳＶＲ８３には、その下流側を流れる負荷電流の許容値（以下、「ＳＶＲ８３の許容負荷電流」という）が設定される。

【0022】

配電線４の各区間７に電力を供給する配電系統Ａ～Ｃは、区分開閉器６を開閉することにより選択される。例えば、図２に示す状態では、区分開閉器６１～６３，６６が投入され、区分開閉器６５，６７が開放される。この結果、配電系統Ａから区間７１～７４に電力が供給され、配電系統Ｂから区間７５，７６に電力が供給され、配電系統Ｃから区間７７に電力が供給される。即ち、電力系統３は、区分開閉器６を開閉することにより複数の配電系統Ａ～Ｃのそれぞれの負荷電流を調整可能に構成される。

【0023】

次に、電力系統３の停電作業を行う場合の区分開閉器６の開閉操作手順と開閉操作後の配電系統Ａ～Ｃの例について図２～図６を参照しながら説明する。具体的には、図２に示す状態の電力系統３の区間７２を停電対象区間Ｘとし、停電作業を行うために、電力系統３を図３～図６のそれぞれの状態に変更する場合を例に説明する。

【0024】

図３は、電力系統３の停電作業を夜間の雨天時に行う場合の各配電系統Ａ～Ｃの一例を示す概略図である。図４は、電力系統３の停電作業を夜間の雨天時に行う場合の各配電系統Ａ～Ｃの一例を示す概略図である。図５は、電力系統３の停電作業を日中の晴天時に行う場合の各配電系統Ａ～Ｃの一例を示す概略図である。図６は、電力系統３の停電作業を日中の晴天時に行う場合の各配電系統Ａ～Ｃの一例を示す概略図である。

【0025】

図２～図６に示す状態の電力系統３では、ＳＶＲ８３の許容負荷電流が３５０Ａであり、遮断器８２の許容負荷電流が２００Ａである。即ち、配電系統ＢからＳＶＲ８３よりも下流側又は配電系統Ａ，ＣからＳＶＲ８３よりも下流側に流れる負荷電流を３５０Ａ以下に抑える必要がある。また、配電系統Ｃから遮断器８２よりも下流側に流れる負荷電流を２００Ａ以下に抑える必要がある。さらに、図３～図６に示す状態の電力系統３では、区間７３を流れる負荷電流の推定値が６０Ａであり、区間７４を流れる負荷電流の推定値が６０Ａであり、区間７５を流れる負荷電流の推定値が２００Ａであり、区間７６を流れる負荷電流の推定値が２５Ａであり、区間７７を流れる負荷電流の推定値が５Ａである。分散型電源９による発電量の推定値は、日中の晴天時が３２０Ａであり、夜間の雨天時が０Ａである。

【0026】

図２に示す状態の電力系統３の停電対象区間Ｘを停電させると、区間７２だけでなく、第１変電所５ａから見て区間７２よりも下流側の区間７３，７４への電力の供給が停止する。停電対象区間Ｘではない区間７３，７４の停電を避けるためには、配電系統Ｂ又は配電系統Ｃから区間７３，７４に電力を供給する必要がある。

【0027】

まず、図３に示す例では、図２に示す状態から区分開閉器６５を投入した後に、区分開閉器６３を開放する。この結果、配電系統Ｂから区間７３，７４に電力が供給される。図３の例では、停電作業を夜間の雨天時に実行するので区間７３の配電線４に接続された分散型電源９は発電せず、配電系統ＢにおけるＳＶＲ８３よりも下流側の負荷電流の推定値は３４５Ａとなる。この場合、区間７３～７７の負荷が想定よりも５Ａ以上増加すると、ＳＶＲ８３の許容負荷電流である３５０Ａを超え、ＳＶＲ８３が損傷するリスクがある。

【0028】

一方、図４に示す例では、図２に示す状態から区分開閉器６７を投入した後に、区分開閉器６３を開放する。この結果、配電系統Ｃから区間７３，７４に電力が供給される。図４に示す例では、停電作業を夜間の雨天時に実行するので区間７３の配電線４に接続された分散型電源９は発電せず、配電系統Ｃにおける遮断器８２よりも下流側の負荷電流の推定値は１２５Ａとなる。これに対して遮断器８２の許容負荷電流は２００Ａであるので、区間７３、７４、７７の負荷が想定よりも多少増加しても遮断器８２の許容負荷電流を超過することはない。即ち、図４の例に示す区分開閉器６の開閉操作手順は、図３の例に示す開閉操作手順に比べてより適切な手順であるといえる。

【0029】

図５に示す例では、図４に示す例と同じ開閉操作手順により、配電系統Ｂが電力を供給する区間７を増減させずに、配電系統Ｃが電力を供給する区間７として区間７３，７４が追加される。しかしながら、図４の状況とは異なり、停電作業を日中の晴天時に実行するので区間７３に接続された分散型電源９が発電し、配電系統Ｃにおける遮断器８２よりも下流側の負荷電流の推定値は－１９５Ａとなる。即ち、配電系統Ｃにおいて、分散型電源９から遮断器８２に向かって１９５Ａの逆潮流が流れることになる。遮断器８２の許容負荷電流は２００Ａであるので、区間７３，７４，７７の負荷が想定よりも減少する場合や分散型電源９の発電量が想定よりも増加する場合に遮断器８２が動作し、電力の供給が遮断されるリスクがある。

【0030】

一方、図６に示す例では、図２に示す状態から区分開閉器６５を投入し、区分開閉器６６を開放した後に、区分開閉器６７を投入し、区分開閉器６３を開放する。この結果、配電系統Ｂが電力を供給する区間７から区間７５が外れ、配電系統Ｃが電力を供給する区間７として区間７３，７４，７５が加わる。図６の例では停電作業を日中の晴天時に実行するので区間７３の配電線４に接続された分散型電源９が発電し、配電系統Ｃの負荷電流の推定値は５Ａとなる。また、配電系統Ｂの負荷電流の推定値は２５Ａとなる。これに対して、配電系統Ｃにおける遮断器８２の許容負荷電流は２００Ａであり、配電系統ＢにおけるＳＶＲ８３の許容負荷電流は３５０Ａであるので、区間７３～７７の負荷が想定よりも多少増加しても許容負荷電流を超過することはない。即ち、図６の例に示す区分開閉器６の開閉操作手順は、図５の例に示す区分開閉器６の開閉操作手順に比べてより適切な手順であるといえる。

【0031】

図３～図６に示すように、配電線４に分散型電源９が接続されている場合、停電作業時の天候によって各区間７を流れる負荷電流が変動する。また、図３～図６に示す例では、各区間７の日中と夜間の負荷電流の推定値を同じ値に設定したが、一般的には時間帯によって負荷電流は大きく変動する。このため、時間帯、天候等の様々な要因に応じて変化する負荷電流に合わせて、適切な開閉操作手順のパターンを選択することが重要になる。

【0032】

この点に関し、本実施形態の開閉操作手順判定システム１００は、作業者が停電作業時の各区間７の負荷電流をより正確に反映した区分開閉器６の開閉操作手順をより効率的に判定できることを目的として案出されたものである。

【0033】

次に、開閉操作手順判定システム１００の構成について説明する。図１に示すように、開閉操作手順判定システム１００は、機械学習装置１及び開閉操作手順判定装置２を備える。

【0034】

ここで、機械学習装置１と開閉操作手順判定装置２とは１対１の組とされて、通信可能に接続されている。なお、図１では図示しないが、機械学習装置１と開閉操作手順判定装置２とはネットワークを介して、互いに接続されていてもよい。ネットワークは、例えば、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）や、インターネット、公衆電話網、あるいは、これらの組み合わせである。ネットワークにおける具体的な通信方式や、有線接続及び無線接続のいずれであるか等については、特に限定されない。あるいは、機械学習装置１と開閉操作手順判定装置２とは、ネットワークを用いた通信ではなく、コネクタを介して直接接続してもよい。

【0035】

機械学習装置１について図７を参照しながら説明する。図７は機械学習装置１の機能ブロックを示す図である。

【0036】

機械学習装置１は、教師あり学習により、開閉操作手順判定装置２で用いる学習モデルを構築する。機械学習装置１によって構築される学習モデルは、電力系統３の停電作業時における区分開閉器６の開閉操作手順を判定するために用いられる。図３に示すように、機械学習装置１は、入力データ取得部１１と、ラベル取得部１２と、記憶部１３と、学習モデル構築部１４を備える。

【0037】

入力データ取得部１１は、電力系統３の停電作業に関する各種情報を入力データとして取得する。入力データ取得部１１が取得する入力データとしては、電力系統情報と、許容負荷電流と、停電対象区間Ｘと、停電作業の時間帯と、停電作業時の天候と、停電作業の時間帯における各区間７の負荷電流と、停電作業の時間帯における各区間７に配置される分散型電源９の発電量と、を含むデータ群が挙げられる。

【0038】

電力系統情報は、停電作業が行われる電力系統３に関する情報である。電力系統情報としては、例えば、変電所５の位置情報と、配電線４の位置情報と、複数の変電所５の間に配置され、配電線４を区分する設備の位置情報を含む。配電線４を区分する設備の位置情報としては、複数の区分開閉器６の位置情報、遮断器８１，８２やＳＶＲ８３の位置情報等が挙げられる。入力データ取得部１１は、例えば、配電自動化システム等の電力系統３の管理システムから電力系統情報を取得してもよい。

【0039】

許容負荷電流は、電力系統３内に配電線４等の設備を保護するために設定される負荷電流の許容値である。許容負荷電流としては、例えば、配電系統Ａ～Ｃのそれぞれの許容負荷電流、遮断器８１の許容負荷電流、遮断器８２の許容負荷電流、ＳＶＲ８３の許容負荷電流等が挙げられる。入力データ取得部１１は、例えば、配電自動化システム等の電力系統３の管理システムから許容負荷電流に関する情報を取得してもよい。

【0040】

停電対象区間Ｘは、停電作業の対象となる区間７の位置情報である。例えば、図３～図６に示す例では、区間７２が停電対象区間Ｘとなる。入力データ取得部１１は、例えば、作業者が機械学習装置１に備わる入力デバイスを介して入力した情報を停電対象区間Ｘとして取得してもよい。

【0041】

停電作業の時間帯としては、朝、昼、夜等と区分けしたものであってもよく、所定の時間の間隔で区分けしたものであってもよい。入力データ取得部１１は、作業者が機械学習装置１に備わる入力デバイスを介して入力した情報を停電作業の時間帯として取得してもよい。

【0042】

停電作業時の天候は、停電作業時における電力系統３の天候に関する情報である。停電作業時の天候としては、例えば、晴天、雨天、曇天等の情報が挙げられる。入力データ取得部１１は、例えば、作業者が機械学習装置１に備わる入力デバイスを介して入力した情報であってもよく、気象観測所の発表を天候情報として取得してもよい。

【0043】

停電作業の時間帯における各区間７の負荷電流としては、例えば、停電作業時における各区間７の負荷電流であってもよく、停電作業時よりも過去の同じ時間帯における各区間７の負荷電流であってもよい。また、各区間７の負荷電流は、実測値であっても推定値であっても複数の実測値の平均値であってもよい。入力データ取得部１１は、例えば、配電自動化システム等の電力系統３の管理システムに設けられるデータベースから負荷電流に関する情報を取得してもよく、電力系統３内の各負荷のスマートメータから取得してもよい。

【0044】

停電時間の時間帯における各区間７の分散型電源９による発電量は、停電作業時における各区間７の分散型電源９による発電量であってもよく、停電作業時よりも過去の同じ時間帯であり、かつ、同様の天候である場合における各区間７の分散型電源９による発電量であってもよい。また、各区間７の分散型電源９による発電量は、実測値であっても推定値であってもよい。入力データ取得部１１は、例えば、配電自動化システム等の電力系統３の管理システムに設けられるデータベースや分散型電源台帳等から各区間７の分散型電源９の発電量に関する情報を取得してもよい。

【0045】

ラベル取得部１２は、停電作業時における配電系統Ａ～Ｃのそれぞれの負荷電流を調整するための区分開閉器６の開閉操作手順をラベルとして取得する。区分開閉器６の開閉操作手順とは、複数の区分開閉器６のうちどの区分開閉器６をどのタイミングで入切するかという区分開閉器６の開閉操作の手順に関する情報である。区分開閉器６の開閉操作手順は、例えば、電力系統３内に設定される許容負荷電流に対する負荷電流の割合が小さくなる操作手順であることが好ましい。例えば、電力系統３では、区分開閉器６の開閉操作手順は、配電系統Ａ～Ｃと遮断器８１，８２、ＳＶＲ８３のそれぞれの許容負荷電流に対する負荷電流の割合が小さくなるように配電系統Ａ～Ｃの負荷電流を調整する手順であることが好ましい。ラベル取得部１２は、例えば、電力系統３の管理システムから過去の停電作業時における区分開閉器６の開閉操作手順をラベルとして取得してもよい。

【0046】

記憶部１３は、入力データ取得部１１によって取得された電力系統情報と、許容負荷電流と、停電対象区間Ｘと、停電作業の時間帯と、停電作業時の天候と、各区間７の負荷電流と、各区間７に配置される分散型電源９による発電量と、を互いに紐づけられた１組のデータ群として記憶する。そして、記憶部１３は、１組のデータ群である入力データと、該入力データに対する区分開閉器６の開閉操作手順であるラベルを互いに紐づけて１組の教師データとして記憶する。また、記憶部１３は、学習モデル構築部１４が構築した学習モデルも記憶する。

【0047】

学習モデル構築部１４は、記憶部１３に記憶された入力データと、ラベルとの組を教師データとして教師あり学習を行うことにより、停電作業時における配電系統Ａ～Ｃのそれぞれの負荷電流を調整するための区分開閉器６の開閉操作手順を判定するための学習モデルを構築する。そして、学習モデル構築部１４は、構築した学習モデルを開閉操作手順判定装置２に送信する。

【0048】

学習モデル構築部１４は、例えば、サポート・ベクター・マシン（Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｖｅｃｔｏｒ Ｍａｃｈｉｎｅ、以下ＳＶＭともいう）を用いて実現することが可能である。

【0049】

ここで、電力系統３の配電線４に接続される負荷は、その種別によって電力の使用状況が異なる。例えば、負荷が工場の場合、他の負荷と比較して電力使用量が多く、平日の日中に電力使用量がピークとなる傾向がある。商店や事務所の場合、日中に電力使用量がピークとなり、住宅の場合、朝夕に電力使用量のピークとなる傾向である。即ち、時間帯に応じて各区間７に流れる負荷電流が変動するとともに、各区間７に存在する負荷の種類に応じて負荷電流の大きさや一日の負荷電流の変動パターンも異なる。また、天候によっても人の行動パターンが変化し、商店や住宅等の電力の使用状況が変化する。

【0050】

本実施形態では、停電作業の時間帯と天候と各区間７の負荷電流とを紐づけた情報を教師データとして学習させるので、各区間７の負荷電流の実績等をより正確に反映した学習モデルを構築させることができる。

【0051】

また、日射量によって分散型電源９による発電量が変化するため、各区間７における負荷電流に対して天候が大きく影響する。本実施形態では、天候とともに各区間７における分散型電源９による発電量も教師データとして学習させるので、より精度の高い学習モデルを構築できる。

【0052】

また、本実施形態では、配電系統Ａ～Ｃの許容負荷電流だけでなく、配電経路の途中に設けられるＳＶＲ８３等の許容負荷電流を教師データとして用いている。これより、停電作業時において、配電系統Ａ～Ｃのそれぞれの負荷電流が電力系統３内に設定された各許容負荷電流を超えることのない開閉操作手順をより確実に判定するための学習モデルを構築できる。

【0053】

開閉操作手順判定装置２について図８を参照しながら説明する。図８は、開閉操作手順判定装置２の機能ブロック図である。開閉操作手順判定装置２は、制御部２０と、記憶部２４と、通信部２５と、表示部２６と、を備える。

【0054】

制御部２０は、開閉操作手順判定装置２の全体を制御する部分であり、各種プログラムを、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ又はハードディスク（ＨＤＤ）等の記憶領域から適宜読み出して実行することにより、本実施形態における各種機能を実現している。制御部２０は、ＣＰＵであってよい。制御部２０は、判定用データ取得部２１と、開閉操作手順判定部２２と、出力部２３と、を備える。

【0055】

判定用データ取得部２１は、開閉操作手順判定部２２が停電作業時における区分開閉器６の開閉操作手順を判定するための判定用データを取得する。判定用データ取得部２１は、電力系統情報取得部２１１と、許容負荷電流情報取得部２１２と、停電対象区間情報取得部２１３と、時間帯情報取得部２１４と、天候情報取得部２１５と、負荷電流情報取得部２１６と、分散型電源情報取得部２１７と、を有する。

【0056】

電力系統情報取得部２１１は、停電作業が行われる電力系統３に関する情報である電力系統情報を判定用データとして取得する。電力系統情報取得部２１１によって取得される電力系統情報は、機械学習した際に用いた教師データに含まれる情報であってもよく、該教師データに含まれる情報とは別個に取得される現時点での最新の電力系統３に関する情報であってもよい。

【0057】

許容負荷電流情報取得部２１２は、配電系統Ａ～Ｃのそれぞれの許容負荷電流、遮断器８１，８２の許容負荷電流、ＳＶＲ８３の許容負荷電流等の電力系統３内における許容負荷電流を判定用データとして取得する。許容負荷電流情報取得部２１２によって取得される許容負荷電流は、機械学習した際に用いた教師データに含まれる情報であってもよく、該教師データに含まれる情報とは別個に取得される現時点での最新の許容負荷電流であってもよい。

【0058】

停電対象区間情報取得部２１３は、新たな停電作業の対象となる停電対象区間Ｘを判定用データとして取得する。

【0059】

時間帯情報取得部２１４は、新たな停電作業の時間帯を判定用データとして取得する。

【0060】

天候情報取得部２１５は、新たな停電作業時の天候を判定用データとして取得する。天候情報取得部２１５は、例えば、気象観測所の発表値から得られる情報であってもよい。

【0061】

負荷電流情報取得部２１６は、新たな停電作業の時間帯における各区間７の負荷電流を判定用データとして取得する。各区間７の負荷電流は、機械学習した際に用いた教師データに含まれる情報であってもよく、該教師データに含まれる情報とは別個に取得される情報であってもよい。

【0062】

分散型電源情報取得部２１７は、新たな停電作業の時間帯における各区間７の分散型電源９の発電量を判定用データとして取得する。各区間７の分散型電源９による発電量は、機械学習した際に用いた教師データに含まれる情報であってもよく、該教師データに含まれる情報とは別個に取得される情報であってもよい。

【0063】

開閉操作手順判定部２２は、判定用データ取得部２１によって取得された判定用データと学習モデルに基づいて、電力系統３の停電作業時における区分開閉器６の開閉操作手順を判定する。

【0064】

出力部２３は、開閉操作手順判定部２２によって判定された区分開閉器６の開閉操作手順を表示部２６に出力する。

【0065】

記憶部２４は、機械学習装置１から取得した学習モデルを記憶する。また、記憶部２４は、判定用データ取得部２１によって取得された電力系統情報と、電力系統３における許容負荷電流と、停電対象区間Ｘと、停電作業の時間帯と、停電作業時の天候と、停電作業時と同じ時間帯における各区間７の負荷電流と、停電作業時と同じ時間帯における各区間７の分散型電源９による発電量とを１組の入力データとし、該入力データに対して判定された区分開閉器６の開閉操作手順をラベルとして記憶してもよい。

【0066】

通信部２５は、機械学習装置１との間でデータを送受信する。例えば、開閉操作手順判定システム１００は、機械学習装置１から開閉操作手順判定装置２に通信部２５を介して学習モデル構築部１４によって構築された学習モデルを送信できる。反対に開閉操作手順判定システム１００は、開閉操作手順判定装置２から機械学習装置１に通信部２５を介して判定用データ取得部２１によって取得された新たな電力系統情報、許容負荷電流、停電対象区間Ｘ、停電作業の時間帯、停電作業時の天候、各区間７の負荷電流と、各区間７の分散型電源９の発電量、判定された開閉操作手順等を送信できる。

【0067】

表示部２６は、制御部２０の出力部２３から出力された区分開閉器６の開閉操作手順の判定結果を表示するモニタである。

【0068】

次に、本実施形態に係る開閉操作手順判定システム１００における機械学習時の動作について説明する。図９は、この機械学習時の機械学習装置１の動作を示すフローチャートである。

【0069】

ステップＳ１１において、機械学習装置１の入力データ取得部１１は、入力データとして電力系統情報と、許容負荷電流と、停電対象区間Ｘと、停電作業の時間帯と、停電作業時の天候と、停電作業の時間帯における各区間７の負荷電流と、停電作業の時間帯における各区間７の分散型電源９による発電量を取得する。

【0070】

ステップＳ１２において、機械学習装置１のラベル取得部１２は、停電作業時における区分開閉器６の開閉操作手順をラベルとして取得する。

【0071】

ステップＳ１３において、機械学習装置１の学習モデル構築部１４は、入力データとラベルとの組を教師データとして受け付ける。

【0072】

ステップＳ１４において、機械学習装置１の学習モデル構築部１４は、この教師データを用いて機械学習を実行する。

【0073】

ステップＳ１５において、学習モデル構築部１４は、機械学習を終了するか機械学習を繰り返すかを判定する。学習モデル構築部１４は、機械学習を繰り返すと判定した場合（ステップＳ１５でＮｏ）、処理をステップＳ１１に戻す。そして、機械学習装置１は同じ動作を繰り返す。一方、学習モデル構築部１４は、機械学習を終了すると判定した場合（ステップＳ１５でＹｅｓ）、処理をステップＳ１６に進める。なお、機械学習を終了させる条件は任意に定めることができる。例えば、予め定められた回数だけ機械学習を繰り返した場合に、機械学習を終了させるようにしてもよい。

【0074】

ステップＳ１６において、機械学習装置１は、その時点までの機械学習により構築した学習モデルを、ネットワーク等を介して開閉操作手順判定装置２に送信する。

【0075】

また、機械学習装置１の記憶部１３は、この学習モデルを記憶する。これにより、開閉操作手順判定装置２から学習モデルを要求された場合に、その開閉操作手順判定装置２に学習モデルを送信することができる。また、新たな教師データを取得した場合に、学習モデルに対して更なる機械学習を行うこともできる。

【0076】

次に、開閉操作手順判定装置２による開閉操作手順を判定する処理の一例について図１０を参照しながら説明する。図１０は、開閉操作手順判定装置２による停電作業時における区分開閉器６の開閉操作手順判定の処理の流れを示すフローチャートである。

【0077】

ステップＳ２１において、判定用データ取得部２１が電力系統情報と、電力系統３内に設定される許容負荷電流と、停電対象区間Ｘと、停電作業の時間帯と、停電作業時の天候と、停電作業時と同じ時間帯における各区間７の負荷電流と、停電作業時と同じ時間帯における各区間７に配置される分散型電源９による発電量を含む判定用データを取得する。

【0078】

ステップＳ２２において、開閉操作手順判定部２２は、ステップＳ２１で取得された電力系統情報と、電力系統３内に設定される許容負荷電流と、停電対象区間Ｘと、停電作業の時間帯と、停電作業時の天候と、停電作業時と同じ時間帯における各区間７の負荷電流と、停電作業時と同じ時間帯における各区間７に配置される分散型電源９による発電量を含む１組のデータと、機械学習装置１から送信された学習モデルとに基づいて区分開閉器６の開閉操作手順を判定する。

【0079】

ステップＳ２３において、出力部２３は、ステップＳ２２で判定された区分開閉器６の開閉操作手順を表示部２６に出力する。この結果、開閉操作手順判定部２２に判定された区分開閉器６の開閉操作手順が表示部２６に表示される。

【0080】

以上説明した本実施形態に係る開閉操作手順判定システム１００の機械学習装置１又は開閉操作手順判定装置２によれば、以下のような効果を奏する。

【0081】

本実施形態に係る機械学習装置１は、配電線４を複数の区間７に区分する区分開閉器６を開閉することにより複数の配電系統Ａ～Ｃのそれぞれの負荷電流を調整可能な電力系統３における停電対象区間Ｘと、停電対象区間Ｘを停電する停電作業の時間帯と、停電作業時の天候と、時間帯における複数の区間７のそれぞれの負荷電流と、を含むデータ群を入力データとして取得する入力データ取得部１１と、停電作業時における複数の配電系統Ａ～Ｃのそれぞれの負荷電流を調整するための区分開閉器６の開閉操作手順をラベルとして取得するラベル取得部１２と、入力データとラベルとの組を教師データとして教師あり学習を行うことにより、停電作業時における区分開閉器６の開閉操作手順を判定するための学習モデルを構築する学習モデル構築部１４と、を備える。

【0082】

これにより、停電作業の時間帯や天候等を考慮した停電作業時における区分開閉器６の開閉操作手順をより効率的に判定するための学習モデルを構築できる。

【0083】

本実施形態に係る機械学習装置１において、入力データ取得部１１は、時間帯における複数の区間７のそれぞれに配置される分散型電源９による発電量を入力データとして更に取得する。

【0084】

これにより、分散型電源９による発電量をより正確に反映した区分開閉器６の開閉操作手順を判定できる。

【0085】

また本実施形態に係る開閉操作手順判定装置２は、機械学習装置１で構築した学習モデルを用いた開閉操作手順判定装置２であって、電力系統３における新たな停電対象区間Ｘと、新たな停電対象区間Ｘを停電する新たな停電作業の時間帯と、新たな停電作業時の天候と、新たな停電作業の時間帯における複数の区間７のそれぞれの負荷電流と、を含む判定用データを取得する判定用データ取得部２１と、判定用データと学習モデルとに基づいて、新たな停電作業時における区分開閉器６の開閉操作手順を判定する開閉操作手順判定部２２と、を備える。

【0086】

これにより、本実施形態の学習モデルに新たな停電作業の時間帯や停電作業時の天候、停電対象区間Ｘ等を入力することで区分開閉器６の開閉操作手順を判定するので、作業者はその経験年数や知識量にかかわらず、過去の実績を考慮した開閉操作手順を効率的に得ることができる。

【0087】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に制限されるものではなく適宜変更が可能である。

【0088】

上記実施形態では、機械学習装置１は電力系統情報と許容負荷電流を含むデータ群を入力データとして取得して教師あり学習を行っていたが、入力データとして電力系統情報と許容負荷電流を取得せずに教師あり学習を行う構成であってもよい。なお、電力系統情報と許容負荷電流を取得せずに教師あり学習を行う場合、同じ電力系統３に対する機械学習を繰り返すことで精度の高い学習モデルを構築できる。

【0089】

また、開閉操作手順判定装置２は、電力系統情報取得部２１１と許容負荷電流情報取得部２１２を備えない構成であってもよい。この場合、開閉操作手順判定装置２は、電力系統情報と許容負荷電流を含まない判定用データと電力系統情報と許容負荷電流を入力せずに構築された学習モデルとに基づいて区分開閉器６の開閉操作手順を判定する構成としてもよい。

【符号の説明】

【0090】

１ 機械学習装置
２ 開閉操作手順判定装置
３ 電力系統
４ 配電線
６，６１，６２，６３，６４，６５，６６，６７ 区分開閉器
７，７１，７２，７３，７４，７５，７６，７７ 区間
１１ 入力データ取得部
１２ ラベル取得部
１４ 学習モデル構築部
Ａ，Ｂ，Ｃ 配電系統

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】