(57)【要約】【課題】電源設備、電力供給システムの電力供給リスクを評価し、当該リスクと設備経済性との関係を最適化し、設備設計や設備保守を支援することにある。【解決手段】個々の電源設備のリスクモデルを推定し、この推定された各リスクモデルに従って対応する電源設備の電力供給リスクを評価するユニットリスク評価部２１と、個々の電源設備を組み合わせてなる接続構成の電力供給システムを作成し、この作成された電力供給システムの電力供給リスクを評価するシステムリスク評価部２２と、運転モードや保守作業モード等に応じたシナリオ別の接続構成を有する電力供給システムを作成し、この作成されたシナリオ別の電力供給システムの電力供給リスクを評価するシナリオリスク評価部２３とを備えた電源設備の電力供給リスク評価システムである。【選択図】図１
2010166702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電源設備で構成される電力供給システムの電力供給信頼性及びリスクのうち、少なくとも当該リスクを評価する電源設備の電力供給リスク評価システムにおいて、
個々の電源設備のリスクモデルを推定し、この推定された各リスクモデルから対応する電源設備の電力供給リスクを評価するユニットリスク評価部と、
前記個々の電源設備を組み合わせた接続構成の電力供給システムを作成し、この作成された電力供給システムの電力供給リスクを評価するシステムリスク評価部と、
運転モードや保守作業モード等に応じたシナリオ別の接続構成の電力供給システムを作成し、この作成されたシナリオ別の電力供給システムの電力供給リスクを評価するシナリオリスク評価部と
を備えたことを特徴とする電源設備の電力供給リスク評価システム。
【請求項２】
請求項１に記載の電源設備の電力供給リスク評価システムにおいて、
前記ユニットリスク評価部は、対象となる電源設備の過去の事故，故障履歴、部品交換履歴等に関するデータを用いて、予め定めるリスク予測モデル推定法を従ってリスクモデルを推定するリスクモデル推定手段と、このリスクモデル推定手段で推定された電源設備のリスクモデルに対し、過去の運用履歴データを用いて、現在から特定の未来年度までの電力供給リスクを予測するリスク評価予測手段とを有することを特徴とする電源設備の電力供給リスク評価システム。
【請求項３】
請求項１また請求項２に記載の電源設備の電力供給リスク評価システムにおいて、
前記システムリスク評価部は、予め設定されるシステム構成データに基づき、前記各電源設備を組み合わせた接続構成の電力供給システムを作成表示し、必要に応じて修正処理を実行するシステム接続構成表示・編集手段と、この作成された電力供給システムの構成要素となる前記電源設備のリスク予測値に基づき、所定の故障の確率計算式を用いて、当該電力供給システムのリスクを計算するシステムリスク算出手段とを設けたことを特徴とする電源設備の電力供給リスク評価システム。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の電源設備の電力供給リスク評価システムにおいて、
前記シナリオリスク評価部は、各種の運用モードや保守モードに応じたシステム接続状態、電源・負荷回路の状態を取り入れた接続構成のシナリオ別の電力供給システムを作成表示し、必要に応じて修正処理を実行するシナリオ別システム接続構成表示・編集手段と、この作成されたシナリオ別の電力供給システムの構成要素となる前記電源設備のリスク予測値に基づき、所定の故障の確率計算式を用いて、各電力供給システムのリスクを計算するシナリオリスク算出手段とを設けたことを特徴とする電源設備の電力供給リスク評価システム。
【請求項５】
請求項３に記載の電源設備の電力供給リスク評価システムにおいて、
前記システムリスク評価部のシステムリスク算出手段としては、予め設定されるユニットリスクデータを用いて、各電源設備の故障によるリスクを評価し、各電源設備のリスク評価結果と予め設定されるリスク要求水準との対比からボトルネックとなるリスク要因を検出するボトルネックリスク要因検出手段と、この検出されたボトルネックリスク要因に対し、当該リスク要因を回避するための設備改善に対する投資対リスク低減の経済効果を算出する改善投資効果評価手段とを、さらに設けたことを特徴とする電力供給リスク評価システム。
【請求項６】
請求項５に記載の電源設備の電力供給リスク評価システムにおいて、
予め設備投資コストと信頼性回復度やリスク低減度との関係を表すグラフ上に少なくとも限界投資効率曲線を設定し、前記ボトルネックリスク要因に対して、複数の設備改善ごとに該当電源設備の設備投資コストとリスク低減度とをプロットし、比較可能に可視化表示する改善シナリオ表示手段を設けたことを特徴とする電源設備の電力供給リスク評価システム。
【請求項７】
請求項５に記載の電源設備の電力供給リスク評価システムにおいて、
予め設備投資コストと信頼性回復度やリスク低減度との関係を表すグラフ上に少なくとも限界投資効率曲線を設定し、前記ボトルネックリスク要因に対して、複数の設備改善に対する複合的な電源設備の設備投資コストとリスク低減度とをプロットし、複合的な効果を可視化表示する改善シナリオ表示手段を設けたことを特徴とする電源設備の電力供給リスク評価システム。
【請求項８】
請求項６に記載の電源設備の電力供給リスク評価システムにおいて、
所定の判断基準に従って複数の設備改善の優先順位を判断し、改善設備ごとに優先順位を付して可視化表示する改善効果定量化手段を設けたことを特徴とする電源設備の電力供給リスク評価システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電源設備、例えば無停電装置（ＵＰＳ：Uninterruptible  
Power  System），非常用自家発電設備，受配電設備等の電力供給の信頼性や電力品質などの電力供給リスクを評価し、電源設備の健全な運用，保守、設備更新を行うために支援する電源設備の電力供給リスク評価システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
各種のビル，空港，駅などの公共施設、通信設備，データセンターなどの社会インフラ設備など，重要負荷の設備においては、経済的損害リスクと社会的サービス提供の責任を負うことから、電源設備の健全な運用が欠かせない。
【０００３】
以上のような電源設備の健全な運用を確保する手段としては、一般的な受配電設備だけでなく、無停電装置や非常用ディーゼル発電機などのバックアップ電源が設置されている。これらのバックアップ電源設備は、他の受配電設備と併せて、老朽化、経年変化とともに電力供給リスク（停電，瞬時電圧低下などのリスク）が高くなる。
【０００４】
そこで、長期に亘って電源設備の健全な運用を確保するためには、電源設備の保守、メンテナンス、日常点検が非常に重要となってくるが、機械系設備と異なり、電気系設備では故障や劣化の予兆が捉えにくく、予防保全的な保守が実施しにくい問題がある。
【０００５】
その結果、例えば、データセンターなどでは、無停電装置を２重化し、さらに予備機を設置するなど，電源設備自体に十分な予防処置を講じることにより、電力供給の信頼性を高める方法が採り入れられている。
【０００６】
従来の電源設備においては、電気系設備の予防保全が実施しにくいことから、重要負荷に対して必要以上に過剰な設備対策を講じるケースや設備コストの制約から過少な設備にとどめて予防処置を講じないケースなど、電力供給リスクと設備経済性とのトレードオフが適切でない設備投資がしばしば行われてきた。
【０００７】
ところで、近年、設備に対する投資対効果の経済性評価方法の技術が提案されている（特許文献１）。
【０００８】
この設備に対する投資対効果の経済性評価方法は、将来の故障発生時に機械設備を更新するといった意思決定を契機とする戦略と故障発生のシナリオとの入力により、保全シナリオを生成し、この生成されたシナリオごとに設備更新の時期を決定する。そして、シナリオの中に、機械設備を更新するための費用、故障が発生したときの損失、機械設備を更新するための費用、更新後の費用を配置し、シナリオごとのキャッシュフローを計算する。
【０００９】
次に、機械設備の故障確立を元に、各シナリオの成立確立を計算し、最後に各シナリオの費用とシナリオ成立確立の積の総和を取ることにより、保守投資の戦略的価値を計算する評価方法である。
【００１０】
また、従来、設備に対する経済性評価に関する別の評価システムも提案されている（特許文献２）。
【００１１】
この評価システムは、高調波対策設備の導入効果を経済性とリスク回避の視点から評価し、最適な設備投資の意思決定を支援するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−２０２６８５号公報
【特許文献２】特開２００７−２８２４２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、特許文献１の技術は、機械系設備の評価方法であって、将来的な故障や劣化の状況を把握することが難しい電気系設備の評価方法を対象としていない。また、各設備の性能低下、故障リスクなどの具体的なリスク評価について何ら言及されていない。また、特許文献１の技術は、保守の合理化を志向する保守計画支援を主目的とするものであって、設計の段階で設備の信頼性や電力供給リスクを評価し、最適な設備設計を支援するものでない。
【００１４】
特許文献２の技術は、電力系統に高調波対策設備を導入したときの導入効果を評価するものであって、大元となる電源設備自体の故障や劣化などに伴う電力供給リスクを評価するものでない。
【００１５】
そこで、従来、図９に示すように、電力供給リスクを考慮した電源設備の評価システムが用いられている。この電源設備の評価システムは、過去の電力需要データや将来的な所定期間，季節を考慮しつつ、電力需要を予測する上で必要なデータを蓄積管理する需要予測データベース１０１と、電源設備機器の将来的な運用計画データを記憶する運用計画データベース１０２と、各電源設備の運用及び保守・点検コストに関するデータを記憶する設備コストデータベース１０３と、設備評価システム１０４とで構成され、設備評価システム１０４の設備需要予測機能１０４ａが需要予測データベース１０１から電力需要を予測する上で必要なデータを取り出し、現時点から対象年月までの電力需要予測を作成した後、設備運用・保守評価機能１０４ｂを実行する。設備運用・保守評価機能１０４ｂは、電力需要予測データと運用計画データベース１０２に保存される電源設備機器の将来的な運用計画データとに基づき、運用・保守評価を実行する。さらに、設備運用・保守コスト評価機能１０４ｃでは、運用計画データのもとに、各電源設備の運用及び保守・点検コストに関するデータを用いて、設備運用・保守等のコストを評価する。そして、運用計画データに基づく将来的な期間（時間）に対する運用及び保守・点検に基づくコストを考慮し、経済性評価結果１０５を得ている。
【００１６】
また、運用、保守のシナリオを変えることにより、ライフサイクルの経済性（電源設備の現在価値などの価値指標）を評価し、最適な運用・保守計画を得るものである。
【００１７】
しかし、以上のような電源設備の評価システムは、経済性の観点から評価したものであって、電源設備個々の電力供給リスクを評価しておらず、電源設備の健全な運用，保守、設備更新を実施することが難しい状況にある。すなわち、個々の電源設備に対する保守、点検を怠ったり、故障が生じたとき、システム全体に影響を及ぼすことになり、重要負荷設備に対する健全な運用を確保することが難しい。
【００１８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、電源設備の電力供給リスクを評価し、当該電力供給リスクと設備経済性とのトレードオフを最適化し、電源設備の健全な運用を確保するための設備設計や設備保守を支援する電源設備の電力供給リスク評価システ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】
【００１９】
（１）  上記課題を解決するために、本発明は、複数の電源設備で構成される電力供給システムの電力供給信頼性及びリスクのうち、少なくとも当該リスクを評価する電源設備の電力供給リスク評価システムであって、個々の電源設備のリスクモデルを推定し、この推定された各リスクモデルから対応する電源設備の電力供給リスクを評価するユニットリスク評価部と、前記個々の電源設備を組み合わせた接続構成の電力供給システムを作成し、この作成された電力供給システムの電力供給リスクを評価するシステムリスク評価部と、運転モードや保守作業モード等に応じたシナリオ別の接続構成の電力供給システムを作成し、この作成されたシナリオ別の電力供給システムの電力供給リスクを評価するシナリオリスク評価部とを備えた電源設備の電力供給リスク評価システムである。
【００２０】
（２）  別の発明に係る電源設備の電力供給リスク評価システムは、前記（１）項の構成要素の１つであるシステムリスク評価部として、予め設定されるシステム構成データに基づき、前記各電源設備を組み合わせた接続構成の電力供給システムを作成表示し、必要に応じて修正処理を実行するシステム接続構成表示・編集手段と、この作成された電力供給システムの構成要素となる前記電源設備のリスク予測値に基づき、所定の故障の確率計算式を用いて、当該電力供給システムのリスクを計算するシステムリスク算出手段とを設けた構成である。
【００２１】
なお、システムリスク算出手段としては、予め設定されるユニットリスクデータを用いて、各電源設備の故障によるリスクを評価し、各電源設備のリスク評価結果と予め設定されるリスク要求水準との対比からボトルネックとなるリスク要因を検出するボトルネックリスク要因検出手段と、この検出されたボトルネックリスク要因に対し、当該リスク要因を回避するための設備改善に対する投資対リスク低減の経済効果を算出する改善投資効果評価手段とを設けた構成とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、電源設備の電力供給リスクを評価し、当該電力供給リスクと設備経済性とのトレードオフを最適化することができ、電源設備の健全な運用を確保するための設備設計や設備保守を支援できる電源設備の電力供給リスク評価システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る電源設備の電力供給リスク評価システムの一実施の形態を示す基本的な構成図。
【図２】電源設備（ユニット）のリスクモデル推定手段を用いて、リスクモデルを予測する一例を説明する図。
【図３】システムリスク算出手段を実行するための一具体例としてのステム構成図。
【図４】シナリオ別システム接続構成表示・編集手段によって作成されるシステム構成図。
【図５】図１に示す電力供給システムのシステムリスク評価部の別の構成例を示す図。
【図６】電力供給システムの改善シナリオを説明する図。
【図７】設備改善に伴う効果を可視化表示した一例図。
【図８】設備改善に伴う効果を可視化表示した別の例図。
【図９】従来の電源設備評価システムを説明する構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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。  
（第１の実施の形態：請求項１〜４に対応）  
図１は本発明に係る電源設備の電力供給リスク評価システムの第１の実施の形態を示す構成図である。
【００２５】
電源設備の電力供給リスク評価システムは、リスクを評価するために必要なデータを入力したり、制御指示を入力するキーボードやマウスなどのポインティングデバイス等の入力部１と、ＣＰＵで構成されたリスク評価処理部２と、各リスク評価結果を表示する表示部３と、データベース４とで構成される。
【００２６】
リスク評価処理部２は、機能的には、個々の電源設備（ユニット）の個別の電力供給の信頼性あるいはリスクを評価するユニットリスク評価部２１と、個々の電源設備を組み合わせてなる並列冗長，バックアップ電源，自家発電設備等を含む単線結線図の電力供給システムの電力供給信頼性あるいは停電等のリスクを評価するシステムリスク評価部２２と、電力供給システムの運転モードや将来生じるであろう故障を見越した保守・点検作業モードに応じた設備の接続状態、電源・負荷回路の接続状態、外部電力の供給状態に応じたケース（シナリオ）ごとの電力供給信頼性あるいはリスクを評価するシナリオリスク評価部２３とが設けられている。なお、前述した個々の電源設備には当該電源設備の全部または一部を構成する部品や単体機器を含むものである。
【００２７】
データベース４には、少なくとも電源設備の運用履歴に関するデータ（例えば部品製造日または部品設置日等）を記憶する運用履歴データ記憶部４１、個々の電源設備を構成する各部品の例えば交換日などの保守履歴データを記憶する保守履歴データ記憶部４２、個々の電源設備を構成する各部品の寿命を含む故障発生日等の故障履歴データを記憶する故障履歴データ記憶部４３、電源設備を組み合わせた各種の単線結線図の電力供給システムの構成データを記憶するシステム構成データ記憶部４４及び電力供給システムの運用，保守・点検を考慮した各シナリオデータを記憶する運用・保守シナリオデータ記憶部４５が形成されている。
【００２８】
前記ユニットリスク評価部２１は、リスクモデル推定手段２１ａ及びリスク評価予測手段２１ｂからなる。
【００２９】
リスクモデル推定手段２１ａは、過去の事故・故障履歴・部品交換履歴等のデータから、部品を含む電源設備のリスク予測モデルを推定する機能を有する。リスク評価予測手段２１ｂは、リスクモデル推定手段２１ａで推定されたリスク予測モデルを用いて、各電源設備の生存確率を計算し、表示部３に表示する機能を有する。
【００３０】
システムリスク評価部２２は、ユニットリスク評価部２１で評価された各電源設備を組み合わせてなる単線結線図の電力供給システムを作成するシステム接続構成表示・編集手段２２ａとこの単線結線図の電力供給システムの停電・故障リスクを評価するシステムリスク算出手段２２ｂとを有する。
【００３１】
シナリオリスク評価部２３は、例えば複数の運用，保守・点検等を考慮したモードに基づくシナリオ別の電力供給システムを生成するシナリオ別システム接続構成表示・編集手段２３ａと各シナリオ別の電力供給システムのシステムリスクを評価するシナリオリスク算出手段２３ｂとから成る。
【００３２】
次に、以上のように構成された電源設備の電力供給リスク評価システムの作用について説明する。
【００３３】
先ず、ユニットリスク評価部２１は、入力部１からのユニットリスク評価指示及び部品を含む電源設備名に基づき、リスクモデル推定手段２１ａを実行する。
【００３４】
リスクモデル推定手段２１ａは、既に公知文献（図書名：すぐ読める生存時間解析−カプランマイヤー法／ロジスティック回帰分析／コックスの比例ハザードモデルがよくわかる−、高橋  信  著、２００７年２月、東京図書）となっている例えばカプランマイヤー法等を用いて、リスクモデルを推定できる。
【００３５】
このリスクモデル推定手段２１ａは、入力部１から入力される各電源設備である例えば各部品名Ａ，Ｂ，Ｃ，…に基づき、各データ記憶部４１〜４３から部品Ａ，Ｂ，Ｃ，…に関する設置日（運用履歴データ）、各電源設備を構成する部品の交換日（保守履歴データ）、故障発生日（故障履歴データ）等のデータを取り出し、図２に示すように部品設置日ないし部品補修後から現在までの運用・部品交換及び故障発生状態に対する時系列的な事象を出力し、必要に応じて図２の左図に示すように表示部３に表示する。すなわち、表示部３には電源設備の運用・保守・故障履歴に関する時系列的な事象データを表示する。
【００３６】
そして、リスクモデル推定手段２１ａは、各データ記憶部４１〜４３から読み出した各部品Ａ，Ｂ，Ｃ，…に関する設置日、部品交換日、故障発生日等のデータに基づき、図２の右図に示すような経過時間に対する各部品の生存確率を算出する。
【００３７】
図２の右図は、カプランマイヤー法による生存時間モデルを示す図であって、横軸は時間軸（例えば最大１０万時間）、縦軸は生存確率を表し、縦軸の生存確率「１」は１００％を意味する。カプランマイヤーによれば、図示（イ）で示す生存確率は真なる答えであるが、データの曖昧さを考えた場合には＋９５％上限（ロ）及び−９５％下限（ハ）の範囲内にあれば信頼区間であると定めている。従って、カプランマイヤー法を用いて、各部品Ａ，Ｂ，Ｃ，…、ひいては各電源設備のリスクモデルを容易に推定できる。
【００３８】
引き続き、ユニットリスク評価部２１はリスク評価予測手段２１ｂを実行する。リスク評価予測手段２１ｂは、リスクモデル推定手段２１ａで推定された各部品のリスク予測モデルに基づき、運用履歴データ記憶部４１に蓄積された過去から現在までの運用履歴データを取り出し、現在あるいは特定の未来（例えば５年後）の生存確率あるいは故障確立（＝１．０−生存確率）、つまりリスク評価を算出する。
【００３９】
具体的には、図１のユニットリスク評価部２１の枠内に記載するように、横軸に各部品の累積使用時間、縦軸に生存確立（信頼度）をとり、生存確率「１」から現時点ｔの生存確率及び将来の特定年度までの生存確率の変化遷移を表すリスク評価を表示部３に表示する。
【００４０】
従って、表示部３に表示されたリスク評価と前述したカプランマイヤー法による生存時間モデルとに基づき、各部品がどの程度の将来年度まで十分な信頼度を保持できるかを予測できる。
【００４１】
電力供給リスク評価システムは、各部品の現時点ｔの生存確率及び将来の特定年度までの生存確率のリスク評価を行った後、システムリスク評価部２２のシステム接続構成表示・編集手段２２ａを実行する。
【００４２】
なお、入力部１からシステムリスク評価指示が入力されたことを条件とし、システムリスク評価部２２を起動させる構成であってもよい。
【００４３】
システムリスク評価部２２のシステム接続構成表示・編集手段２２ａは、ＣＡＤを含む作図編集用プログラムを用い、システム構成データ記憶部４４に保存される幾つかの電力供給システムの構成データの中の１つの電力供給システムの構成データを読み出し、ユニットリスク評価部２１でリスク評価された部品を取り込んで単線結線図を編集し描画する。このとき、単線結線図で描画された電力供給システムで必要とする各部品の特性パラメータはシステム構成データ記憶部４４から取り込む。さらに、単線結線図の電力供給システムを描画した後、必要に応じて修正処理を繰り返しつつ所望とする１つの電力系統システムを作成する。
【００４４】
なお、電力系統システムとしては、通常の受配電構成の他、並列冗長構成、バックアップ構成、さらに自家発電機を取り入れた電力供給システムの構成等、種々のシステムの構成が挙げられる。何れにせよ、１つの電力供給システムを作図した後、適宜な記憶手段である例えばシステム構成データ記憶部４４に一旦記憶した後、次の電力供給システムの構成を作図してもよく、あるいは作図によって完成された１つの電力供給システムの構成データをシステム構成データ記憶部４４に記憶した後、引き続き、システムリスク算出手段２２ｂの処理に移行してもよい。
【００４５】
システムリスク算出手段２２ｂは、作図された電力供給システム全体の電力供給リスクを算出する。
【００４６】
この電力供給リスクの算出に関し、例えば図３に示すように複数の無停電電源ＵＰＳ１〜ＵＰＳ３が並列冗長構成となっている場合、つまり１回線ｎ＋１冗長度のＵＰＳ構成となっている例について考える。このとき、ｉ番目のＵＰＳの時間経過ｔに対する故障率をＰｉ（ｔ）であるとする。また、重要負荷の要求する最大電力容量はｎ台のＵＰＳでまかなえるものとする。
【００４７】
そこで、１回線ｎ＋１冗長度のＵＰＳ構成では、少なくとも１台のＵＰＳが故障したとしても、残りのｎ台のＵＰＳで重要負荷をまかなうことが可能である。よって、電力供給リスクは、２台以上のＵＰＳが同時に故障する確率の問題であって、既に知られている下記式により計算できる。
【００４８】
すなわち、２台以上のＵＰＳが同時に故障する確率Ｐは、  
【数１】
2010166702.tif 000003
【００４９】
従って、システムリスク算出手段２２ｂとしては、各電力供給システムの構成要素となる各部品のリスク評価予測値に基づき、例えば前述した故障の確率計算式などを用いて、各電力供給システムの故障確率であるリスクを評価する。そして、作成された単結線図である電力供給システム画像の所定の領域にシステムリスク算出手段２２ｂで得られた故障確率を重畳し、表示部３に表示する。
【００５０】
さらに、システムリスク評価部２２による処理の完了後、自動的あるいは入力部１からのシナリオリスク評価指示を受け、シナリオリスク評価部２３を起動する。
【００５１】
シナリオリスク評価部２３のシナリオ別システム接続構成表示・編集手段２３ａは、データベース４の運用・保守シナリオデータ記憶部４５から電力供給システムの構成に関するデータや各部品の特性パラメータを取り出し、ＣＡＤを含む作図編集用プログラムを用いて、図４に示すように通常運用モード、商用系統の停電時運用モード、トランスの保守時運用モード等など、運用・保守の状態（シナリオ）ごとの単結線図の電力供給システムの構成を作成し、表示部３に表示する。
【００５２】
すなわち、運用・保守の状態ごとに幾つもの電力供給システムのシナリオ構成を作成できる。例えば、図４に示すように、通常運用モード、商用系統の停電時運用モード及びトランスの保守時運用モード等が一例である。
【００５３】
通常運用モードでは、２台の非常用発電機が所内系統から切り離されている。商用系統の停電時運用モードでは、２台の商用系統からの給電ラインのトランスは商用系統及び所内系統から切り離され、２台の非常用発電機は所内系統に接続し、自家発電による給電が行われる。トランスの保守時運用モードでは、１台のトランスが商用系統及び所内系統から切り離され、保守が行われる。
【００５４】
引き続き、シナリオリスク評価部２３はシナリオリスク算出手段２３ｂを実行する。シナリオリスク算出手段２３ｂは、各シナリオの電力供給システムのリスクを、前述のシステムリスク評価部２２のシステムリスク算出手段２２ｂと同様の要領で各シナリオ別の電力供給システムの構成要素となる各部品のリスク評価予測値に基づき、各シナリオ別の電力供給システムの故障確率であるリスクを評価し表示部３に表示する。
【００５５】
従って、以上のような第１の実施の形態によれば、個々の電源設備ごとのユニットリスク評価部２１、それら電源設備を組み合わせてなる電力供給システムのシステムリスク評価部２２及び各運用モード、保守作業モード等に応じたシナリオリスクを評価する評価部２３を設けることにより、各段階でのリスク要因を正確に推定することができ、結果として電力供給システム全体のリスクを正確に評価・推定することが可能となる。
【００５６】
また、この評価システムを電源設備設計の段階で用いることにより、電源設備ごと、電力供給システムごとのリスク評価や接続関係を表示部３に可視化表示するので、電源設備ごと、各電力供給システムの接続構成及びリスク評価を容易に確認でき、さらに所望のリスク基準を満たすか否かを確認できる。
【００５７】
（第２の実施の形態：請求項５に対応）
第２の実施の形態に係る電源設備の電力供給リスク評価システムは、前述した第１の実施の形態を説明した図１と同様の構成であるので、ここではその説明を省略する。
【００５８】
第２の実施の形態において、特に異なるところは、図５に示すようにシステムリスク評価部２２を構成するシステムリスク算出手段２２ｂ´を改良したものである。システムリスク算出手段２２ｂ´は、各システムのリスク評価とその要求水準との対比から、ボトルネックとなるリスク要因を検出するボトルネックリスク要因検出手段２２ｂａと、このボトルネックリスク要因検出手段２２ｂａで検出されたボトルネックリスク要因に対し、それを回避するための設備改善に対する投資対リスク低減による経済効果を算出する改善投資効果評価手段２２ｂｂとからなる。
【００５９】
この実施の形態においては、データベース４には新たに、リスク評価予測手段２１ｂで得られた各電源設備のリスク評価結果のデータを記憶するユニットリスクデータ記憶部４６、予め許容されるリスク要求水準データを規定するリスク要求水準記憶部４７及び予め想定されるボトルネックリスク要因に対応する設備改善策データを規定する設備改善策データ記憶部４８が設けられている。
【００６０】
次に、図５に示すシステムリスク評価部２２におけるシステムリスク算出手段２２ｂ´の動作について説明する。
【００６１】
システムリスク算出手段２２ｂ´は、システム接続構成表示・編集手段２２ａの実行後、入力部１からのボトルネック要因検出指示を入力するか、あるいは予めボトルネック要因検出用フラグが設定されている場合、図１に示すシステムリスク算出手段２２ｂに代えて、図５のシステムリスク算出手段２２ｂ´のボトルネックリスク要因検出手段２２ｂａを実行する。
【００６２】
ボトルネックリスク要因検出手段２２ｂａは、データベース４のユニットリスクデータ記憶部４６に既にユニットリスク評価部２１の実行段階で記憶されたユニットリスクデータを用いて、個別の電源設備（ユニット）が故障した場合の電力供給システム全体の電力供給リスクの感度を計算する。
【００６３】
例えば、図６の上図では、１台のトランスによる１回線とｎ＋１冗長度のＵＰＳからなる電力供給システムが想定されているものとする。このとき、ｊ番目のＵＰＳが１台故障したとしても、残りのｎ台のＵＰＳがさらに故障する確率Ｐは、  
【数２】
2010166702.tif 000004
【００６４】
となり、一般的には非常に低くなる。
【００６５】
しかし、１台のトランスＴＲが故障すると、電力供給システム全体が停電状態となり、長期にわたって電力供給が停止するリスクがある。よって、この電力供給システムの接続構成のケースでは、トランスＴＲがボトルネックリスク要因となる。
【００６６】
実際には、上記の例のような各機器のリスク感度計算と、リスク要求水準データ記憶部４７に格納されるリスク水準データあるいは要求水準データとを対比し、最もクリティカルなリスク要因を検出し、改善投資効果評価手段２２ｂｂに渡す。
【００６７】
改善投資効果評価手段２２ｂｂは、ボトルネックリスク要因検出手段２２ｂａで検出されたボトルネックリスク要因に対し、設備改善策データ記憶部４８に格納される設備改善策データを読み出し、当該設備改善策データの中からリスク要因を回避するための設備改善策データを選定した後、設備投資コストと、その増設に伴って改善されるリスク低減度ないし停電回避に伴う効果のコストとを比較し、投資対リスク低減の経済効果を算出する。
【００６８】
具体的には、例えば図６上図のトランスＴＲの故障に対し、例えば図６の下図に示すように、ボトルネックとなるトランスＴＲ１，ＴＲ２を２回線化し、リスク要因を回避ないし低減する。このとき、トランスＴＲ２及び母線の増設に伴う設備投資コストと、その増設に伴って改善されるリスク低減度ないし停電回避に伴う効果のコストとを比較し、投資対リスク低減の経済効果を算出する。
【００６９】
従って、以上のような第２の実施の形態によれば、ボトルネックとなるリスク要因を検出し、その検出されたリスク要因に対して最適な改善策となる設備投資による投資コストとリスク低減経済効果とを算出するので、効果的な設備改善策を提示でき、定量的、かつ、迅速に意思決定することが可能となる。
【００７０】
（第３の実施の形態：請求項６〜８に対応）  
第３の実施の形態に係る電源設備の電力供給リスク評価システムは、図５の構成と同様であるので、ここではその説明を省略する。
【００７１】
第３の実施の形態において、特に異なるところは、第２の実施の形態で算出される設備改善策に関する改善シナリオ表示手段に工夫を講じたものであって、図７及び図８を参照して説明する。
【００７２】
第２の実施の形態における改善投資効果評価手段２２ｂｂは、検出されたリスク要因を回避するための設備改善策を選定した後、その改善策となる設備投資による投資コストとリスク低減経済効果とを算出しているが、第３の実施の形態では、設備改善策に基づいて投資コストとリスクとの関係を可視化表示するために改善シナリオ表示手段が設けられている。
【００７３】
この第３の実施の形態は、改善投資効果評価手段２２ｂｂによりボトルネックリスク要因検出手段２２ｂａで検出されるボトルネックリスク要因に対して、設備改善策データ記憶部４８に格納される設備改善策データを読み出し、当該設備改善策データの中からリスク要因を回避するために複数の設備改善策を選定する。
【００７４】
さらに、各設備改善策（例えばトランスの設備増設等）による設備投資コストと、各設備改善策に対する信頼性回復度及びリスク低減度をそれぞれ計算し、投資対効果の関係を改善シナリオ表示手段により可視化表示する。
【００７５】
この改善シナリオ表示手段としては、図７（ａ）に示すように、横軸に設備投資コスト、縦軸に電力供給信頼性の改善度（信頼性回復度）との関係を示すグラフとする。このグラフには予め設備投資コストに対する最大投資効率線（最も投資対改善効果の割合が大きいことを表す線）の他、投資効率の良否を判断するための包絡線である限界投資効率曲線（この曲線に近い設備改善策の場合に投資効率が良いとみなす）を設定し、当該グラフを表示部３に可視化表示する。
【００７６】
なお、限界投資効率曲線は、投資効率の良い設備投資案をスプライン補完あるいはベジエ曲線で補完することにより、求められる。
【００７７】
以上のように表示部３にグラフ表示した後、設備改善策ごとに算出された設備投資コストと電力供給信頼性の改善度とに対応する個所に×マークでプロットし、限界投資効率曲線の包絡線近傍に有るか、さらに設備増設等に見合う電力供給信頼性の改善度が上がっているか等を視覚的に検証可能にする。
【００７８】
また、改善シナリオ表示手段としては、図７（ｂ）に示すように、横軸に設備投資コスト、縦軸にリスク低減度との関係を示すグラフとする。このグラフには予め設備投資コストに対する最大投資効率線及び投資効率の良否を判断するための限界投資効率曲線を設定し、当該グラフを表示部３に可視化表示する。しかる後、設備改善策ごとに算出された設備投資コストとリスク低減度とに対応する個所に×マークでプロットし、限界投資効率曲線の包絡線近傍に有るか、設備増設等に見合うリスク低減度となっているか等を視覚的に検証可能にする。
【００７９】
また、改善シナリオ表示手段としては、例えば図８（ａ）、（ｂ）に示すように、個々の設備改善に対する投資効果を複合的に実施した場合の設備投資コストと、その投資結果改善される電力供給信頼性の改善度（信頼性回復度）、リスク低減度との関係をグラフにより可視化可能に表示部３に表示した例である。
【００８０】
さらに、改善シナリオ表示手段に代えて、改善効果定量化手段を設け、各設備投資の投資効率と優先順位との関係を定量的に決定してもよい。
【００８１】
通常、各設備投資の優先順位が投資効率に応じて決定されることから、優先順位の高い順にテキストデータとして表示するか、あるいは図７に示すように各×マークの近傍に優先順位を表す数値を付して表示するなど、可視化表示する。
【００８２】
すなわち、改善効果定量化手段としては、以下の投資効率指標に基づき、各設備投資の優先順位を定量的、自動的に決定し、投資効果を可視化表示する。
【００８３】
（１）  限界投資効率曲線からの距離（距離が小さいものほど優先する）。  
（２）  投資効率（原点から各設備投資案までを結んだ線の傾き、傾きの急なものほど優先する）。  
（３）  限界投資効率曲線との距離があるしきい値以内の設備投資案のうち、投資コストの低いものから順に優先する。  
（４）  限界投資効率曲線との距離があるしきい値以内の設備投資案のうち、改善効果の大きいものから順に優先する。
【００８４】
これらの指標は、設備投資意思決定者が適宜選択するものである。例えば、（２）投資効率を優先度の指標とすると、傾きの大きい設備改善案から順番に優先順位が決まる。
【００８５】
それらを複合的に表示すると、図８に示すように複合設備改善の改善シナリオ表示手段による表示となる。これは、投資効率を表す矢印が急なものから順番に重ねてプロットした複合設備改善の評価結果となっている。
【００８６】
従って、第３の実施の形態によれば、個々の設備投資案に対し、投資対リスク低減経済効果を可視化することにより、設備改善のシナリオを比較検討できる。また、複合的な設備改善の効果の予測、可視化による評価も可能となる。さらに、設備投資の優先順位の判断も容易となり、設備設置事業者に対する信頼性を高めることができる。
【００８７】
その他、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【符号の説明】
【００８８】
１…入力部、２…リスク評価処理部、３…表示部、４…データベース、２１…ユニットリスク評価部、２２…システムリスク評価部、２３…シナリオリスク評価部、２１ａ…リスクモデル推定手段、２１ｂ…リスク評価予測手段、２２ａ…システム接続構成表示・編集手段、２２ｂ，２２ｂ´…システムリスク算出手段、２２ｂａ…ボトルネックリスク要因検出手段、２２ｂｂ…改善投資効果評価手段、２３ａ…シナリオ別システム接続構成表示・編集手段、シナリオリスク算出手段、４１〜４８…記憶部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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