(57)【要約】【課題】系統解析を高速に実行し、他の情報システムとの不整合を低減できる電力系統解析に用いる、電力系統設備データモデル変換方法、電力系統設備データモデル変換装置及び電力系統設備データモデル変換プログラムを提供する。【解決手段】電力系統情報システム１０１上で共通に利用するＣＩＭデータベースサーバ１０２から、電力系統解析に用いる全てのインスタンスを読み出して、インスタンス同士の接続関係を再帰的検索を行いながら構成する。そして、ＣＩＭデータモデルにおける複数のクラスに跨って散在していた、電力系統解析に必要な情報を一つのクラスに集約するべく、データモデルの変換処理を行う。【選択図】図９
2014093809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統の機器をオブジェクト指向データモデルに従うオブジェクト形式にて格納するデータベースから全てのインスタンスを読み出すインスタンス読み出しステップと、
前記機器のうち、系統解析の対象となる主要機器について前記主要機器に接続される他の機器との接続関係を辿る接続関係解析ステップと、
前記接続関係解析ステップの解析結果に基づいて、一以上の前記インスタンスに記録されている特性情報を単一のインスタンスに集約すると共に系統解析に不必要な前記インスタンスを抹消して系統解析用データモデルを作成する、特性情報集約ステップと
を有する、電力系統設備データモデル変換方法。
【請求項２】
前記データベースはＣＩＭデータベースである、請求項１記載の電力系統設備データモデル変換方法。
【請求項３】
前記ＣＩＭデータベースは、
前記機器を表す機器クラスと、
前記機器クラスに属する機器インスタンスの終端を表す仮想クラスであるTerminalクラスと、
前記Terminalクラスに属するTerminalインスタンス同士の接続関係を表す仮想クラスであるConnectivityNodeクラスと
を具備し、
前記特性情報集約ステップは、前記系統解析用データモデルを作成する際、前記Terminalインスタンスと、前記ConnectivityNodeクラスに属するConnectivityNodeインスタンスを抹消する、
請求項１記載の電力系統設備データモデル変換方法。
【請求項４】
電力系統の機器をＣＩＭデータモデルに従うオブジェクト形式にて格納するＣＩＭデータベースから全てのインスタンスを読み出し、前記機器のうち、系統解析の対象となる主要機器について前記主要機器に接続される他の機器との接続関係を辿り、前記接続関係の解析結果に基づいて、一以上の前記インスタンスに記録されている特性情報を単一のインスタンスに集約すると共に系統解析に不必要な前記インスタンスを抹消して系統解析用データモデルを作成する、モデル変換処理部と
を具備する、電力系統設備データモデル変換装置。
【請求項５】
コンピュータに、
電力系統の機器をＣＩＭデータモデルに従うオブジェクト形式にて格納するＣＩＭデータベースから全てのインスタンスを読み出すインスタンス読み出しステップと、
前記機器のうち、系統解析の対象となる主要機器について前記主要機器に接続される他の機器との接続関係を辿る接続関係解析ステップと、
前記接続関係解析ステップの解析結果に基づいて、一以上の前記インスタンスに記録されている特性情報を単一のインスタンスに集約すると共に系統解析に不必要な前記インスタンスを抹消して系統解析用データモデルを作成する、特性情報集約ステップと
を実行させる、電力系統設備データモデル変換プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統設備に利用されるデータモデルを適切な形式に変換するための、電力系統設備データモデル変換方法、電力系統設備データモデル変換装置及び電力系統設備データモデル変換プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電力系統設備は、時々刻々と変化する需要家の電力需要に対し、常に安定した電力を供給しなければならない。このため、電力系統設備は常時監視され、また稼動状態が解析される。このような監視や解析等の目的のために、様々な情報システムが出願人を含む多くの業者によって開発されている。具体的には、系統監視システム、系統解析システム、設備運用システム、記録統計システム等が挙げられる。
これまで、これらの情報システムは各々が独自の電力設備データベースを備えていた。そのため、異なる種類の情報システム同士が設備データモデルを共用できず、各々の情報システム毎にメンテナンスのコストが発生する、各々の情報システムが出力する演算結果の整合性が取れない等の問題を生じていた。
【０００３】
このような問題点を解決するため、異なる種類の情報システムに共通して使用できる電力系統のデータモデルとして、ＣＩＭ（Common Information Model）が規格化された。このＣＩＭは、ＵＭＬ（Unified Modeling Language）にて定義されたオブジェクト指向のデータモデルであり、電力系統の監視業務や解析業務に留まらず、電力取引や設備保守管理等の業務にも幅広く利用できるように設計されている、汎用性の高いデータモデルである。ＣＩＭはこの特徴によって異なる種類の情報システムが利用する電力系統設備データを一元化できるので、各々の情報システム同士が利用するデータの差異がなくなり、データのメンテナンスの手間が大幅に省力化できる等のメリットが得られる。
【０００４】
なお、本発明に関係すると思われる先行技術文献を特許文献１に示す。特許文献１には、解析ツールとデータベースとがスクリプト言語で入出力可能とされた系統解析装置のデータベース化において、アプリケーションテキストファイルを、ＣＩＭに基づくルール記述手段を介してプログラム変換した後に共通フォーマット化し、登録プログラムを介してデータベースに格納する技術内容が開示されている。すなわち、特許文献１に開示されている技術内容は、ＣＩＭの特徴を生かして提案された情報システムの技術内容である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２２６８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＣＩＭは、どのような情報システムにおいても利用できる、すなわち高い汎用性を主眼に設計されているため、一つ一つのデータモデルの単位が小さい、という特徴がある。このような特徴を持つＣＩＭは、特に系統解析システムにとっては、系統解析に不必要なデータを含んでいるため、冗長である。冗長なデータは系統解析等の演算処理の速度を低下させる。また、冗長なデータをＬＡＮを通じて送受信することで、不必要なトラフィックが増大し、情報システムを構成するＬＡＮの性能を低下させる。
【０００７】
本発明はかかる課題を解決し、系統解析を高速に実行し、他の情報システムとの不整合を低減できる電力系統解析に用いる、電力系統設備データモデル変換方法、電力系統設備データモデル変換装置及び電力系統設備データモデル変換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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の電力系統設備データモデル変換方法は、電力系統の機器をオブジェクト指向データモデルに従うオブジェクト形式にて格納するデータベースから全てのインスタンスを読み出すインスタンス読み出しステップと、機器のうち、系統解析の対象となる主要機器について主要機器に接続される他の機器との接続関係を辿る接続関係解析ステップとを実行する。
その上で、接続関係解析ステップの解析結果に基づいて、一以上のインスタンスに記録されている特性情報を単一のインスタンスに集約すると共に系統解析に不必要なインスタンスを抹消して系統解析用データモデルを作成する、特性情報集約ステップを実行する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、系統解析を高速に実行し、他の情報システムとの不整合を低減できる電力系統解析に用いる、電力系統設備データモデル変換方法、電力系統設備データモデル変換装置及び電力系統設備データモデル変換プログラムを提供できる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態である電力系統情報システムの概略を示すブロック図である。
【図２】系統解析サーバのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】系統解析サーバのソフトウェアの機能を示すブロック図である。
【図４】ＣＩＭデータモデルを用いて、二本の母線と一機の変圧器を表したインスタンス図である。
【図５】系統解析用データモデルを用いて、二本の母線と一機の変圧器を表したインスタンス図である。
【図６】機器及び仮想機器のクラスのフィールド構成を示す図である。
【図７】機器及び仮想機器のクラスのフィールド構成を示す図である。
【図８】系統解析サーバのモデル変換処理部が扱うテーブルのフィールド構成を示す図である。
【図９】系統解析サーバのモデル変換処理部が実行する、モデル変換処理のメインルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】系統解析サーバのモデル変換処理部が実行する、再帰検索処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】系統解析サーバのモデル変換処理部が実行する、終端処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】モデル変換処理部の、主要設備テーブルの構成機器リストフィールドと終端リストフィールドにおける動作を概略的に示す図である。
【図１３】系統解析サーバのモデル変換処理部が実行する、系統解析用データ生成処理の流れを示すフローチャートである。
【図１４】系統解析用データにおける、PowerTransformerクラスのフィールド構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［全体構成］
図１は、本発明の一実施形態である電力系統情報システム１０１の概略を示すブロック図である。
電力系統情報システム１０１は、ＣＩＭデータベースサーバ１０２と、系統解析サーバ１０３とがそれぞれ第一ＬＡＮ１０４に接続され、系統解析サーバ１０３と系統解析用端末１０５とがそれぞれ第二ＬＡＮ１０６に接続されることで構成されている。
ＣＩＭデータベースサーバ１０２は、ＣＩＭで記述された電力設備のデータが格納されているデータベースサーバである。ＣＩＭデータベースサーバ１０２には、変圧器、発電機、負荷、送電線等の、電力系統において使用される機器に関するデータ（機器データ）が、ＣＩＭの形式に則って記録されている。これに加え、ＣＩＭデータベースサーバ１０２には、それら機器同士の接続関係、電力系統に流れる潮流値やスイッチ機器の入切状態、変圧器タップの位置状態等の情報も記録されている。ＣＩＭデータベースサーバ１０２において、個々の機器は、その種類に応じて後述するクラスで定義され、各々の機器自身はそのクラスに属するインスタンスとして表現される。
オブジェクト指向に用いられるオブジェクトデータモデルをテーブルに当てはめると、クラスはテーブルのフィールド構成に相当し、インスタンスはレコードに相当する。
ＣＩＭデータベースサーバ１０２に格納されている電力設備のデータの例については、図６及び図７にて後述する。
なお、クラスには属性の他、関数が存在し得るが、関数は本発明には直接関係しないので、本実施形態で説明するクラスでは関数の表記を省略している。
【００１２】
系統解析サーバ１０３は、電力系統の解析を実施するサーバである。系統解析用端末１０５から操作情報を受信して、操作情報に基づく演算結果を系統解析用端末１０５ａ及び／又は１０５ｂに返信する。その際、系統解析サーバ１０３はＣＩＭデータベースサーバ１０２から直接データを受信するのではなく、図４にて後述する、内部に備える系統解析用設備データベースを用いる。この系統解析用設備データベースは、ＣＩＭデータベースサーバ１０２から系統解析用サーバが備えるモデル変換処理部（図４参照）によって生成される。
系統解析サーバ１０３が提供するサービスのプロトコルは一般的なＨＴＴＰ（Hyper Text Transfer Protocol）等、様々な形態が利用可能である。
系統解析用端末１０５において動作するクライアントプログラムは、系統解析サーバ１０３が提供するサービスのプロトコルに対応するプログラムが実行される。例えば前述のＨＴＴＰであれば、一般的なｗｅｂブラウザが実行される。
【００１３】
なお、系統解析サーバ１０３以外の、監視業務等のその他システム１０７は、ＣＩＭデータベースサーバ１０２を直接参照するか、或は本実施形態と同様の、モデル変換処理機能を備えて、ＣＩＭデータベースサーバ１０２のデータを内部データに変換して利用する場合もあり得る。
【００１４】
図２は、系統解析サーバ１０３のハードウェア構成を示すブロック図である。
系統解析サーバ１０３は周知のマイクロコンピュータであり、ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、不揮発性ストレージ２０４が、バス２０５に接続されている。
更に、バス２０５には第一ＬＡＮ１０４に接続される第一ＮＩＣ２０６と、第二ＬＡＮ１０６に接続される第二ＮＩＣ２０７も接続されている。
ハードディスク装置等で構成される不揮発性ストレージ２０４には、マイクロコンピュータを系統解析サーバ１０３として稼働させるためのプログラムと、系統解析用設備データベースが格納されている。
なお、図１に示す電力系統情報システム１０１では、系統解析用端末１０５がＣＩＭデータベースサーバ１０２に直接接続しないように、ＣＩＭデータベースサーバ１０２が接続される第一ＬＡＮ１０４を、系統解析用端末１０５が接続される第二ＬＡＮ１０６から分離して構成している。このネットワーク構成は、必ずしもこのように構成しなければならないものではなく、セキュリティポリシーが許せばＣＩＭデータベースサーバ１０２と系統解析用端末１０５とを同一のＬＡＮに接続する構成としてもよい。
【００１５】
図３は、系統解析サーバ１０３のソフトウェアの機能を示すブロック図である。
モデル変換処理部３０１は、ＣＩＭデータベースサーバ１０２からＣＩＭデータベース３０２を読み込み、系統解析用設備データベース３０３に変換する。
系統解析用設備データベース３０３は、系統解析の機能である潮流計算処理部３０４、充停電判定処理部３０５、過渡安定度計算処理部３０６によって利用され、これらは系統解析用端末１０５にサービスを提供する。
本実施形態の電力系統情報システム１０１では、特にモデル変換処理部３０１について詳述する。
【００１６】
また、系統図編集処理部３０７が提供するＧＵＩを利用して、系統解析用設備データベース３０３を系統解析用端末１０５から編集することも可能である。特に、電力系統解析用アプリケーションプログラムの中には、ＣＩＭデータベースサーバ１０２が提供する情報だけでは解析作業の要求を満たせず、ＣＩＭデータベースサーバ１０２には定義されていないような、専門性の高い情報が必要になる場合もある。そのような情報はＣＩＭデータベースサーバ１０２に定義するのではなく、系統図編集処理部３０７を用いて、電力系統解析に必要な情報を追加する編集を行うことができる。このように「サイトローカル」な情報を後から追加することで、他のシステムに影響を与えずに、電力系統解析用アプリケーションプログラムを動作させることができる。
【００１７】
［ＣＩＭデータモデルと系統解析用データモデル］
モデル変換処理部３０１が実行するモデル変換処理を説明する前に、モデル変換処理に供するＣＩＭデータモデルと、モデル変換処理を施した系統解析用データモデルを説明する。
図４は、ＣＩＭデータモデルを用いて、二本の母線と一機の変圧器を表したインスタンス図である。
図４において、全ての実体を持つ機器は長方形のインスタンスで表され、インスタンスのクラス名が記述されている。
変圧器４０１のクラス名は「PowerTransformer」である。
変圧器巻線４０２及び４０３のクラス名は「TransformerWinding」である。
母線４０４及び４０５のクラス名は「BusbarSection」である。
開閉器４０６、４０７、４０８及び４０９のクラス名は「Disconnector」である。開閉器は交流の位相に同期した電流遮断機能を有しないスイッチ機器である。
遮断器４１０及び４１１のクラス名は「Breaker」である。遮断器は交流の位相に同期した電流遮断機能を有するスイッチ機器である。設備の保守作業のために、遮断器の両端には夫々開閉器が設けられる。
図示しない発電機が発生する電圧４１２及び４２９のクラス名は「BaseVoltage」である。
【００１８】
図４において、全ての実体を持つ機器以外に、機器の接続関係を表すための、実体を持たないインスタンス（仮想インスタンス）が存在する。この仮想インスタンスは円で表される。
「T」と表記されているインスタンスのクラス名は「Terminal」である。Terminalインスタンス４１３、４１４、４１５、４１６、４１７、４１８、４１９、４２０、４２１、４２２、４２３、４２４、４２５、４２６、４２７及び４２８は、実体を持つ機器の端を表す仮想インスタンスである。
「CN」と表記されているインスタンスのクラス名は「ConnectivityNode」である。ConnectivityNodeインスタンス４３０、４３１、４３２、４３３、４３４、４３５、４３６及び４３７は、Terminalインスタンス４１３、４１４、４１５、４１６、４１７、４１８、４１９、４２０、４２１、４２２、４２３、４２４、４２５、４２６、４２７及び４２８同士の接続関係を表すために用意された仮想インスタンスである。例えば、図４中、ConnectivityNodeインスタンス４３０は、Terminalインスタンス４１３とTerminalインスタンス４１４との間に配置されている。他のConnectivityNodeインスタンス４３１乃至４３７も同様である。
これ以降、TerminalインスタンスとConnectivityNodeインスタンスを総称して「仮想機器」と呼ぶ。
また、これ以降、特にクラスと区別する場合を除き、インスタンスを表記する場合はクラス名のみを表記する。例えば、BusbarSectionインスタンスはBusbarSectionと、「インスタンス」の表記を略す。
【００１９】
図４中、BusbarSection、Disconnector及びBreakerは、その両端にTerminalが存在する。
一方、PowerTransformerの両端にはTransformerWindingが存在し、更にTransformerWindingの他端には、Terminalが存在する。変圧器は、一次巻線（TransformerWinding）と二次巻線（TransformerWinding）と、それら巻線間の相互作用（PowerTransformer）として表現される。
【００２０】
図５は、系統解析用データモデルを用いて、二本の母線と一機の変圧器を表したインスタンス図である。
図４に示すインスタンス図に記載される機器に対し、系統解析サーバ１０３にとって、系統解析に必要な要素は、「一つのPowerTransformer５０１に二本のBusbarSection５０２及び５０３が接続されている」という状態のみである。つまり、系統解析サーバ１０３による系統解析において、TerminalやConnectivityNodeの仮想インスタンスのみならず、Disconnector、Breaker及びTransformerWindingのインスタンスは系統解析に不要な存在である。
図４のＣＩＭデータモデルによるインスタンス図と図５の系統解析用データモデルによるインスタンス図を見比べると、ＣＩＭのデータモデルが冗長であることが明確に判る。もし、潮流計算処理部３０４等がＣＩＭデータベースサーバ１０２と直接通信を行って系統解析を行うなら、第一ＬＡＮ１０４を通じて膨大な量のインスタンスを読み込むこととなる。また、インスタンス同士の接続関係も辿る必要があるので、第一ＬＡＮ１０４を行き交うデータ量は膨大になる。それゆえ、潮流計算処理部３０４等の演算量も膨大になることは容易に想像できる。
【００２１】
［ＣＩＭデータモデルの一例］
次に、ＣＩＭデータモデルの一例を説明する。
図６及び図７は、ＣＩＭデータモデルに従う、実体を持つ機器及び仮想機器のクラスのフィールド構成を示す図である。クラスを構成する各々のフィールドは、オブジェクト指向の世界ではメンバ変数とも呼ばれ、ＵＭＬの世界では属性あるいはプロパティとも呼ばれる。
先ず、全ての機器クラス及び仮想機器クラスにはmRIDフィールドが設けられている。識別情報ともいえる、mRIDフィールドに格納されるmRIDは、全てのクラスに属するあらゆる全てのインスタンスを一意に識別する（すなわち、重複のない、ユニークな）情報である。本実施形態の場合、mRIDフィールドの値は「＿（アンダーバー）」から始まり、７桁の数値が続く文字列データである。
次に、全てのクラスにはnameフィールドが設けられている。nameフィールドは、全てのインスタンスに記される名前である。ＵＭＬではnameフィールドを必ず設けなければならない決まりになっている。
実体を持つ機器のクラスの場合には、機器が有する電気的あるいは物理的特性の情報を格納するための、特性情報フィールドが設けられている。特性情報フィールドの種類や数は、機器の性質によって様々である。
また、後述するBaseVoltageクラスのような一部の特殊なクラスを除き、殆どのクラスには、自分自身のインスタンスに隣接するインスタンスのmRIDを格納するフィールドが存在する。つまり、インスタンス同士の接続関係を示すフィールドが存在する。
【００２２】
TransformerWindingクラス６０１は、前述のmRIDフィールドとnameフィールドの他、connectionTypeフィールド等の特性情報フィールドと、インスタンス同士の接続関係を示すフィールドとしてMemberOf_PowerTransformerフィールドと、Terminalsフィールドが設けられている。
MemberOf_PowerTransformerフィールドには、TransformerWindingインスタンスに隣接するPowerTransformerインスタンスのmRIDが格納される。
Terminalsフィールドには、TransformerWindingインスタンスに隣接するTerminalsインスタンスのmRIDが格納される。
【００２３】
PowerTransformerクラス６０２は、前述のmRIDフィールドとnameフィールドの他、bmagSatフィールド等の特性情報フィールドと、インスタンス同士の接続関係を示すフィールドとしてContains_TransformerWindingフィールドが二つ設けられている。
Contains_TransformerWindingフィールドには、PowerTransformerインスタンスに隣接するTransformerWindingインスタンスのmRIDが格納される。
【００２４】
Terminalクラス６０３は、前述のmRIDフィールドとnameフィールドの他、インスタンス同士の接続関係を示すフィールドとしてConductingEquipmentフィールドと、ConnectivityNodeフィールドが設けられている。
ConductingEquipmentフィールドには、Terminalインスタンスに隣接する機器のインスタンスのmRIDが格納される。Terminalインスタンスはあらゆる機器の終端に位置するインスタンスであるので、ConductingEquipmentフィールドにはConnectivityNode以外のあらゆるクラスのインスタンスのmRIDが格納され得る。
ConnectivityNodeフィールドには、Terminalインスタンスに隣接するConnectivityNodeインスタンスのmRIDが格納される。Terminalインスタンスは他のTerminalインスタンスと必ずConnectivityNodeインスタンスを介して接続するインスタンスであるので、ConnectivityNodeフィールドが設けられている。
【００２５】
図７を参照して、クラスのフィールド構成の説明を続ける。
ConnectivityNodeクラス７０１は、前述のmRIDフィールドとnameフィールドの他、インスタンス同士の接続関係を示すフィールドとしてTerminalsフィールドが二つ設けられている。
Terminalsフィールドには、ConnectivityNodeインスタンスに隣接するTerminalインスタンスのmRIDが格納される。
【００２６】
Breakerクラス７０２は、前述のmRIDフィールドとnameフィールドの他、ampRatingフィールド等の特性情報フィールドと、インスタンス同士の接続関係を示すフィールドとしてTerminalsフィールドが二つ設けられている。
Terminalsフィールドには、Breakerインスタンスに隣接するTerminalインスタンスのmRIDが格納される。
【００２７】
Disconnectorクラス７０３は、前述のmRIDフィールドとnameフィールドの他、normalOpenフィールド等の特性情報フィールドと、インスタンス同士の接続関係を示すフィールドとしてTerminalsフィールドが二つ設けられている。
Terminalsフィールドには、Disconnectorインスタンスに隣接するTerminalインスタンスのmRIDが格納される。
【００２８】
BusbarSectionクラス７０４は、前述のmRIDフィールドとnameフィールドの他、インスタンス同士の接続関係を示すフィールドとしてBaseVoltageフィールドとTerminalsフィールドが設けられている。
BaseVoltageフィールドには、BusbarSectionインスタンスに隣接するBaseVoltageインスタンスのmRIDが格納される。
Terminalsフィールドには、BusbarSectionインスタンスに隣接するTerminalインスタンスのmRIDが格納される。
【００２９】
BaseVoltageクラス７０５は、前述のmRIDフィールドとnameフィールドの他、normalVoltageフィールドという特性情報フィールドが設けられている。
BaseVoltageクラス７０５には、BaseVoltageインスタンスに隣接するインスタンスのmRIDを格納するフィールドが存在しない。
【００３０】
［モデル変換処理］
これより、図９、図１０、図１１及び図１３のフローチャートと、図８、図１２及び図１４の図を用いて、系統解析サーバ１０３のモデル変換処理部３０１が実行する、ＣＩＭデータモデルから系統解析用データモデルへのモデル変換処理を説明する。
図８は、系統解析サーバ１０３のモデル変換処理部３０１が扱うテーブルのフィールド構成を示す図である。
主要設備テーブル８０１は、インスタンスのmRIDフィールドと、設備種別フィールドと、構成機器リストフィールドと、終端リストフィールドを有する。
インスタンスのmRIDフィールドには、主要機器のインスタンスのmRIDが格納される。
設備種別フィールドには、主要機器のインスタンスのクラス名が格納される。
構成機器リストフィールドには、仮想機器を含む、主要機器のインスタンスに含まれる機器のmRIDが列挙されたリストが格納される。
終端リストフィールドには、主要機器の末端に位置するTerminalインスタンスに接続されるConnectivityNodeインスタンスのmRIDが列挙されたリストが格納される。
主要設備テーブル８０１は、モデル変換処理部３０１がＣＩＭデータモデルから系統解析用データモデルへのモデル変換処理を行う際に作成するテーブルである。モデル変換処理部３０１は、主要設備テーブル８０１に記録されるレコードに従って系統解析用データモデルを作成する。
主要設備テーブル８０１は、主要設備のインスタンスについてのみレコードが作成される。
【００３１】
主要設備処理順リスト８０２は、主要設備のクラス名が処理順番に列挙されたリストである。
主要設備処理順リスト８０２は、モデル変換処理部３０１がＣＩＭデータモデルから系統解析用データモデルへのモデル変換処理を行う際に参照されるリストである。このリストに列挙される順番で、ConnectivityNodeインスタンスがどの機器のインスタンスに所属するのかが決定される。
【００３２】
設備種別テーブル８０３は、インスタンスのmRIDフィールドと、設備種別フィールドを有する。
インスタンスのmRIDフィールドには、機器のインスタンスのmRIDが格納される。
設備種別フィールドには、機器のインスタンスのクラス名が格納される。
設備種別テーブル８０３は、モデル変換処理部３０１がＣＩＭデータモデルから系統解析用データモデルへのモデル変換処理を行う際、最初に作成するテーブルである。モデル変換処理部３０１は、主要設備テーブル８０１を作成する際に、設備種別テーブル８０３を用いてmRIDから当該mRIDのクラスを判別する。
設備種別テーブル８０３は、仮想設備を含む全ての設備のインスタンスについてレコードが作成される。
【００３３】
図９は、系統解析サーバ１０３のモデル変換処理部３０１が実行する、モデル変換処理のメインルーチンを示すフローチャートである。
なお、図９を含む、これから説明するフローチャートには、「ｉ」「ｊ」といったカウンタ変数を用いる。これらカウンタ変数は全て、その適用範囲が局所的なローカル変数であり、フローチャートに記されたサブルーチンあるいは関数を超えて、カウンタ変数の値が他のサブルーチンあるいは関数に影響するものではないことに注意されたい。
【００３４】
処理を開始すると（Ｓ９０１）、モデル変換処理部３０１（図３参照）は最初にＣＩＭデータベースサーバ１０２に対して全ての設備のクラスについて、全てのインスタンスのmRIDを読み出して、mRIDと設備種別（クラス名）との対応関係を示す設備種別テーブル８０３を作成する（Ｓ９０２）。
次に、モデル変換処理部３０１はカウンタ変数ｉを１に初期化し（Ｓ９０３）、カウンタ変数ｊを１に初期化する（Ｓ９０４）。
次に、モデル変換処理部３０１は主要設備処理順リスト８０２のｉ番目レコードを見て、現在処理すべき主要機器のクラス名を知る。そして、ＣＩＭデータベースサーバ１０２から、当該クラス名の主要機器の、ｊ番目のインスタンスのmRIDを読み出して、主要設備テーブル８０１に新規レコードを追記し、当該mRIDを記録する（Ｓ９０５）。
そして、ステップＳ９０５で主要設備テーブル８０１に追記したレコードと、当該レコードに記録したｊ番目のインスタンスのmRIDについて、再帰検索処理を行う（Ｓ９０６）。
ここで、ステップＳ９０６における再帰検索処理のパラメータ（引数）は、主要設備テーブル８０１のレコードと、インスタンスのmRIDである。
【００３５】
ステップＳ９０５で主要設備テーブル８０１に追記したｊ番目のインスタンスのmRIDについて、再帰検索処理が終了したら、モデル変換処理部３０１は次に、カウンタ変数ｊを１インクリメントする（Ｓ９０７）。なお、図９以降「＋＋」の記載はインクリメントを意味する。そして、モデル変換処理部３０１は当該クラス名の主要機器の、ｊ番目のインスタンスが存在しないか否かを確認する（Ｓ９０８）。
【００３６】
もし、当該クラス名の主要機器の、ｊ番目のインスタンスが存在するなら（Ｓ９０８のＮＯ）、モデル変換処理部３０１はステップＳ９０５から再度処理を続ける。
もし、当該クラス名の主要機器の、ｊ番目のインスタンスが存在しないなら（Ｓ９０８のＹＥＳ）、モデル変換処理部３０１は次に、カウンタ変数ｉを１インクリメントする（Ｓ９０９）。そして、モデル変換処理部３０１は主要設備処理順リスト８０２のｉ番目レコードが存在しないか否かを確認する（Ｓ９１０）。
【００３７】
もし、主要設備処理順リスト８０２のｉ番目レコードが存在するなら（Ｓ９１０のＮＯ）、モデル変換処理部３０１はステップＳ９０４から再度処理を続ける。
もし、主要設備処理順リスト８０２のｉ番目レコードが存在しないなら（Ｓ９１０のＹＥＳ）、この時点で主要設備テーブル８０１に対するレコードの記録処理は完了しているので、モデル変換処理部３０１は主要設備テーブル８０１に基づいて系統解析用データ生成処理を実行して（Ｓ９１１）、一連の処理を終了する（Ｓ９１２）。
【００３８】
図１０は、系統解析サーバ１０３のモデル変換処理部３０１が実行する、再帰検索処理の流れを示すフローチャートである。図９のステップＳ９０６の詳細である。
処理を開始すると（Ｓ１００１）、モデル変換処理部３０１はカウンタ変数ｉを１に初期化する（Ｓ１００２）。
次に、モデル変換処理部３０１は現在注目している主要機器のインスタンスについて、インスタンス同士の接続関係を示すフィールドに格納されているｉ番目のmRIDが存在するか否か、ＣＩＭデータベースサーバ１０２に問い合わせを行って確認する（Ｓ１００３）。
【００３９】
現在注目している主要機器のインスタンスに、ｉ番目のmRIDが存在するなら（Ｓ１００３のＹＥＳ）、モデル変換処理部３０１は次に当該mRIDは主要設備テーブル８０１のインスタンスのmRIDフィールドあるいは構成機器リストフィールドの何れにも未登録の機器であるか否か、確認する（Ｓ１００４）。
【００４０】
ステップＳ１００４において、ｉ番目のmRIDが主要設備テーブル８０１に未登録のmRIDであるなら（Ｓ１００４のＹＥＳ）、モデル変換処理部３０１は次に、当該mRIDの設備種別（クラス名）を設備種別テーブル８０３から読み出す。そして、当該設備種別が主要設備処理順リスト８０２に記載されていないか否か、すなわち当該mRIDが主要機器でないか否かを確認する（Ｓ１００５）。
【００４１】
ステップＳ１００５において、当該mRIDが主要機器でないならば（Ｓ１００５のＹＥＳ）、モデル変換処理部３０１は当該mRIDを主要設備テーブル８０１の現在注目しているレコードの構成機器リストフィールドに追記する（Ｓ１００６）。そして、主要設備テーブル８０１の現在注目しているレコードと、当該mRIDについて再帰検索処理を行う（Ｓ１００７）。
ここで、ステップＳ１００７における再帰検索処理のパラメータ（引数）は、主要設備テーブル８０１のレコードと、構成機器リストフィールドに追記したインスタンスのmRIDである。
【００４２】
ステップＳ１００７で主要設備テーブル８０１に追記したインスタンスのmRIDについて、再帰検索処理が終了したら、モデル変換処理部３０１は次に、カウンタ変数ｉを１インクリメントする（Ｓ１００８）。そして、モデル変換処理部３０１はステップＳ１００３から再度処理を繰り返す。
【００４３】
ステップＳ１００５において、当該mRIDが主要機器であるならば（Ｓ１００５のＮＯ）、モデル変換処理部３０１は当該mRIDについて終端処理を行う（Ｓ１００９）。そして、モデル変換処理部３０１はカウンタ変数ｉを１インクリメントし（Ｓ１００８）、ステップＳ１００３から再度処理を繰り返す。
【００４４】
ステップＳ１００４において、ｉ番目のmRIDが主要設備テーブル８０１に登録済みのmRIDであるなら（Ｓ１００４のＮＯ）、モデル変換処理部３０１は次に、当該mRIDの設備種別（クラス名）を設備種別テーブル８０３から読み出す。そして、当該設備種別がConnectivityNodeであるか否かを確認する（Ｓ１０１０）。
もし、当該設備種別がConnectivityNodeであるならば（Ｓ１０１０のＹＥＳ）、モデル変換処理部３０１は当該mRIDを主要設備テーブル８０１の現在注目しているレコードの、終端リストフィールドに追記する（Ｓ１０１１）。そしてステップＳ１００８へ移行する。
もし、当該設備種別がConnectivityNodeでないならば（Ｓ１０１０のＮＯ）、モデル変換処理部３０１は直ちにステップＳ１００８へ移行する。
【００４５】
ステップＳ１００３において、現在注目している主要機器のインスタンスに、ｉ番目のmRIDが存在しないなら（Ｓ１００３のＮＯ）、モデル変換処理部３０１は一連の処理を終了する（Ｓ１０１２）。
【００４６】
図１１は、系統解析サーバ１０３のモデル変換処理部３０１が実行する、終端処理の流れを示すフローチャートである。図１０のステップＳ１００９の詳細である。
処理を開始すると（Ｓ１１０１）、モデル変換処理部３０１は現在注目している機器（インスタンス）のmRIDについてＣＩＭデータベースサーバ１０２に問い合わせを行う。そして、当該インスタンスの、インスタンス同士の接続関係を示すフィールドに格納されているTerminalのmRIDを、主要設備テーブル８０１の現在注目しているレコードの、構成機器リストから検索する（Ｓ１１０２）。
次に、モデル変換処理部３０１は構成機器リストに登録されていたTerminalのmRIDについてＣＩＭデータベースサーバ１０２に問い合わせを行う。そして、当該インスタンスの、インスタンス同士の接続関係を示すフィールドに格納されているConnectivityNodeのmRIDを、主要設備テーブル８０１の現在注目しているレコードの、終端リストに追記する（Ｓ１１０３）。
そして、モデル変換処理部３０１はステップＳ１１０２にて見つけた、構成機器リストに登録されていたTerminalのmRIDを、構成機器リストから削除して（Ｓ１１０４）、一連の処理を終了する（Ｓ１１０５）。
【００４７】
図１２Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥは、モデル変換処理部３０１の、主要設備テーブル８０１の構成機器リストフィールドと終端リストフィールドにおける動作を概略的に示す図である。
先ず、図１２Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは、図１１の終端処理の動作を示す図である。
図１２Ａにおいて、今、主要設備テーブル８０１のPowerTransformerインスタンス４０１に係るレコードの構成機器リストフィールドには、BusbarSectionインスタンス４０４のTerminalインスタンス４１３迄登録されている。
次に、Terminalインスタンス４１３において図１０の再帰検索処理が実行され、Terminalインスタンス４１３の、インスタンス同士の接続関係を示すフィールドに格納されているBusbarSectionインスタンス４０４のmRIDについて、ステップＳ１００３から判定処理を行う。BusbarSectionインスタンス４０４のmRIDは、ステップＳ１００３でＹＥＳ、ステップＳ１００４でＹＥＳ、そしてステップＳ１００５でＮＯとなる。そして、ステップＳ１００９で終端処理が実行される。
先ず、図１２Ｂにおいて、主要設備であるBusbarSectionインスタンス４０４の、インスタンス同士の接続関係を示すフィールドに格納されているTerminal４１３のmRIDを、主要設備テーブル８０１のPowerTransformerインスタンス４０１に係るレコードの構成機器リストフィールドから検索する。すると、構成機器リストフィールドに登録済みのTerminalインスタンス４１３のmRIDが判明する。これが図１１のステップＳ１１０２の動作である。
次に、図１２Ｃにおいて、Terminalインスタンス４１３の、インスタンス同士の接続関係を示すフィールドに格納されているConnectivityNode４３０のmRIDを、主要設備テーブル８０１のPowerTransformerインスタンス４０１に係るレコードの、終端リストフィールドに追記する。これが図１１のステップＳ１１０３の動作である。
そして、図１２Ｄにおいて、本来ならBusbarSection４０４に登録すべきTerminalインスタンス４１３のmRIDを、主要設備テーブル８０１のPowerTransformerインスタンス４０１に係るレコードの構成機器リストフィールドから削除する。これが図１１のステップＳ１１０４の動作である。
【００４８】
次に図１２Ｅは、図１０のステップＳ１０１０及びＳ１０１１の動作を示す図である。
図１２Ｅにおいて、BusbarSectionインスタンス４０４から再帰検索処理を始めると、Terminalインスタンス４１３の両端にはBusbarSectionインスタンス４０４と、PowerTransformerインスタンス４０１に属するConnectivityNodeインスタンス４３０しか存在しない。これらのmRIDは既に主要設備テーブル８０１に登録済みである。そこで、Terminalインスタンス４１３の両端に存在するインスタンスの設備種別は、何らかの実体を持つ機器とConnectivityNodeのいずれかしか存在しないので、主要設備テーブル８０１の他のレコードの構成機器リストフィールドに登録済みのConnectivityNodeインスタンス４３０のmRIDを、主要設備テーブル８０１のBusbarSectionインスタンス４０４に係るレコードの終端リストフィールドに登録する。これが図１０のステップＳ１０１０とＳ１０１１の動作である。
【００４９】
図１３は、系統解析サーバ１０３のモデル変換処理部３０１が実行する、系統解析用データ生成処理の流れを示すフローチャートである。図９のステップＳ９１１の詳細である。
処理を開始すると（Ｓ１３０１）、モデル変換処理部３０１は最初にカウンタ変数ｉを１に初期化する（Ｓ１３０２）。
次にモデル変換処理部３０１は、主要設備テーブル８０１のｉ番目のレコードの、インスタンスのmRIDフィールドに格納されているmRIDと、設備種別フィールドに格納されている設備種別を用いて、系統解析用データのインスタンスを生成する（Ｓ１３０３）。
次にモデル変換処理部３０１は、主要設備テーブル８０１のｉ番目のレコードの、インスタンスの構成機器リストフィールドに格納されているmRIDを用いてＣＩＭデータベースサーバ１０２に問い合わせる。そして、各々の機器の特性情報フィールドに格納されている、系統解析用データのインスタンスに必要な情報を収集して、系統解析用データのインスタンスの所定のフィールドにそれら情報を記述する（Ｓ１３０４）。
次にモデル変換処理部３０１は、主要設備テーブル８０１のｉ番目のレコードの、インスタンスの終端リストフィールドに格納されているmRIDを、系統解析用データのインスタンスの接続設備フィールドに複写する（Ｓ１３０５）。そして、カウンタ変数ｉを１インクリメントする（Ｓ１３０６）。
【００５０】
モデル変換処理部３０１は、カウンタ変数ｉをインクリメントした後、主要設備テーブル８０１のｉ番目のレコードが存在しないか否かを確認する（Ｓ１３０７）。
まだレコードがあるのならば（Ｓ１３０７のＮＯ）、モデル変換処理部３０１はステップＳ１３０３から処理を繰り返す。
もうレコードがないのならば（Ｓ１３０７のＹＥＳ）、モデル変換処理部３０１はステップＳ１３０５で終端リストから接続設備フィールドに複写したmRIDを、検索を高速化するためにレコードのポインタに置換して（Ｓ１３０８）、一連の処理を終了する（Ｓ１３０９）。
【００５１】
図１４は、系統解析用データにおける、PowerTransformerクラス１４０１のフィールド構成の一例を示す図である。
系統解析用データにおけるPowerTransformerクラス１４０１は、設備ナンバーフィールドと、nameフィールドと、一次側正相リアクタンスフィールドから始まる複数の特性情報フィールドと、接続設備フィールドを有する。
特性情報フィールド群には、主要設備テーブル８０１のインスタンスのmRIDフィールドに登録された機器と、構成機器リストフィールドに登録された機器の接続設備フィールドに記録されている様々な値が格納される。
設備ナンバーフィールドには、図１３のステップＳ１３０３において、主要設備テーブル８０１のインスタンスのmRIDフィールドのmRIDが格納される。
同様に、接続設備フィールドには、図１３のステップＳ１３０５において、主要設備テーブル８０１のインスタンスの終端リストフィールドのmRIDが格納される。
そして、これらmRIDは、図１３のステップＳ１３０８において、PowerTransformerクラス１４０１のインスタンスを示すポインタに置き換えられる。
【００５２】
ここで、図６及び図７に示した、ＣＩＭデータモデルに従う様々なクラスと、図１４に示す系統解析用データモデルに従うPowerTransformerクラス１４０１とを見比べてみる。PowerTransformerクラス１４０１ではＣＩＭデータモデルにおける複数のクラスに跨って散在していた、電力系統解析に必要な情報が一つのクラスに集約されている。また、仮想インスタンスを含む、電力系統解析に不必要な情報は抹消されている。電力系統解析に必要な情報のみを集約することで、電力系統解析においてインスタンスの接続関係を辿る演算手順が大幅に削減され、電力系統解析の高速化が達成できる。また、データ変換元のデータは電力系統情報システム１０１上で共通に利用するＣＩＭデータベースサーバ１０２であるので、他のシステムとのデータの不整合性が生じ難くなる。
【００５３】
なお、本実施形態では以下の応用例が可能である。
図１４に示した系統解析用データのクラスの、特性情報フィールドにＣＩＭデータベースサーバ１０２から読み取った際のmRIDを記録しておく。これにより、系統解析用データを基にＣＩＭデータベースサーバ１０２に変更を施すことも可能になる。
【００５４】
本実施形態では、電力系統情報システム１０１を開示した。
電力系統情報システム１０１上で共通に利用するＣＩＭデータベースサーバ１０２から、電力系統解析に用いる全てのインスタンスを読み出して、インスタンス同士の接続関係を再帰的検索を行いながら構成する。そして、ＣＩＭデータモデルにおける複数のクラスに跨って散在していた、電力系統解析に必要な情報を一つのクラスに集約するべく、データモデルの変換処理を行う。このデータ変換処理によって、仮想インスタンスを含む、電力系統解析に不必要な情報は抹消される。電力系統解析に必要な情報を集約することで、電力系統解析においてインスタンスの接続関係を辿る演算手順が大幅に削減され、電力系統解析の高速化が達成できる。また、データ変換元のデータは電力系統情報システム１０１上で共通に利用するＣＩＭデータベースサーバ１０２であるので、他のシステムとのデータの不整合性が生じ難くなる。
【００５５】
以上、本発明の実施形態例について説明したが、本発明は上記実施形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、他の変形例、応用例を含む。
例えば、上記した実施形態例は本発明をわかりやすく説明するために装置及びシステムの構成を詳細且つ具体的に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることは可能であり、更にはある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。
【００５６】
また、上記の各構成、機能、処理部等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計するなどによりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行するためのソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の揮発性或は不揮発性のストレージ、または、ＩＣカード、光ディスク等の記録媒体に保持することができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１０１…電力系統情報システム、１０２…ＣＩＭデータベースサーバ、１０３…系統解析サーバ、１０４…第一ＬＡＮ、１０５…系統解析用端末、１０６…第二ＬＡＮ、１０７…その他システム、３０１…モデル変換処理部、３０２…ＣＩＭデータベース、３０３…系統解析用設備データベース、３０４…潮流計算処理部、３０５…充停電判定処理部、３０６…渡安定度計算処理部、３０７…系統図編集処理部、８０１…主要設備テーブル、８０２…主要設備処理順リスト、８０３…設備種別テーブル
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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