(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷側の地絡を検出する機能を有する地絡検出装置を、樹枝状に広がる配電線上に複数設置し、地絡事故発生時にその地絡検出装置を探索することにより、事故区間を判定する際に、次の手順により予め事故区間探索手順を作成することを特徴とする、地絡検出装置を設置した配電線における事故区間探索方法。
（１）配電線より分岐地絡検出装置を抽出し、分岐地絡検出装置を持つルートを作成する。
（２）分岐地絡検出装置内の最大探索回数を算出し、最も探索回数を要するルートを抽出する。
（３）抽出したルートで量的に２分される分岐地絡検出装置を探索する。これを、探索対象方向に繰り返し行うことにより、目標となる分岐地絡検出装置を決定する。
（４）決定された分岐地絡検出装置内を次の（ａ）〜（ｃ）からなる分岐地絡検出装置内目標決定基本ルールに従って最終目標となる地絡検出装置を探索する。
（ａ）複数ルートが存在する場合は、各ルートの最も電源側（根元）を最初に探索する。
（ｂ）各ルートの根元の探索順番は、地絡検出装置が多い順とする。また、同数の場合  は順不同とする。
（ｃ）ルートを決定したら、２分探索法による探索回数を算出するルールからなる。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多数の地絡検出装置を設置した配電線において、地絡事故発生からＣＢ（遮断器）が遮断されるまでの短時間に事故区間を探査し、高速で事故区間を切り離すことを目的とした事故区間探索方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、配電線において地絡事故が発生した場合の事故区間の切り離しは、変電所の保護継電器によるＣＢ遮断と再閉路リレーによる再閉路動作で行っているため、健全な区間の停電を伴う。
【０００３】
この解決のため、地絡事故における停電区間、及び停電時間を最小限におさえるための事故区間切り離し方式として地絡事故発生からＣＢが遮断されるまでの間に事故区間を探査し、高速で切り離す方式が提案された。本方式によって、地絡事故を検知する地絡検出装置を配電線上に設置し、これを高速開閉器親局と光ファイバーで接続することにより、高速に地絡事故の有無を探査することが可能となった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の地絡検出結果による配電線事故区間の検出は、地絡事故が発生した揚合、その配電線に設置されている地絡検出装置を探索することにより、事故区間の判定を行っている。地絡検出装置を探索すると、その地絡検出装置の負荷側に地絡事故の有無を応答してくるため、その探索結果を基に事故区間を判定することができる。
【０００５】
しかしながら、事故区間判定までにはＣＢが遮断するまでという制限時間があり、その時間以内に探索できる地絡検出装置台数には限りがある。そのため、配電線に設置する地絡検出装置台数を抑制し、その地絡検出装置を全て探索することにより事故区間の判定を行っていた。しかし、配電線には所定の個数、例えば最大９９台まで地絡検出装置を設置可能であるため、全地絡検出装置を探索するという手法では、限られた時間以内に事故区間の切り分けを行うことは不可能である。
【０００６】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、最小区間単位に事故区間を探索するために、設置可能な地絡検出装置の台数を大幅に緩和し、できるだけ少ない探索回数で事故区間の判定ができる探索方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の地絡検出装置を設置した配電線における事故区間探索方法は、負荷側の地絡を検出する機能を有する地絡検出装置を、樹枝状に広がる配電線上に複数設置し、地絡事故発生時にその地絡検出装置を探索することにより、事故区間を判定する際に、次の手順により予め事故区間探索手順を作成することを特徴とする。
（１）配電線より分岐地絡検出装置を抽出し、分岐地絡検出装置を持つルートを作成する。
（２）分岐地絡検出装置内の最大探索回数を算出し、最も探索回数を要するルートを抽出する。
（３）抽出したルートで量的に２分される分岐地絡検出装置を探索する。これを、探索対象方向に繰り返し行うことにより、目標となる分岐地絡検出装置を決定する。
（４）決定された分岐地絡検出装置内を次の（ａ）〜（ｃ）からなる分岐地絡検出装置内目標決定基本ルールに従って最終目標となる地絡検出装置を探索する。
（ａ）複数ルートが存在する場合は、各ルートの最も電源側（根元）を最初に探索する。
（ｂ）各ルートの根元の探索順番は、地絡検出装置が多い順とする。また、同数の場合    は順不同とする。
（ｃ）ルートを決定したら、２分探索法による探索回数を算出するルールからなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る配電線制御システムの概要を示すものであり、電算機１と、高速ＴＣ親局２と、複数の子局５とからなっている。高速ＴＣ親局２には、演算処理ＣＰＵ３と伝送制御処理ＣＰＵ４が設けられ、子局５との信号の授受を行っている。電算機１の機能は次の通りである。
（１）地絡事故を認識し、事故発生配電線を親局２へ通知する。
（２）系統変更時に変更内容を親局２へ通知する。
（３）系統変更時に切替／切離し手順を作成し、親局へ送信する。
【０００９】
高速ＴＣ親局２の機能は次の通りである。
（１）系統変更時に変更された配電線の事故区間探索手順を作成する。
（２）切替／切離し手順を受信し、データベースとして保存する。
（３）地絡事故発生時は事故区間探索手順に従い地絡検出装置を探索し、最小事故区間単位で事故区間の特定を行う。
（４）事故区間が特定できた後は、保存している切替／切離し手順に従い事故区間の切り離しを行う。
【００１０】
本発明において、高速ＴＣ親局２が行う、配電線の事故区間探索手順は次の通りである。
複数ポイントの中から目標を探索するのに最も簡単で合埋的な方法に２分探索法がある。この２分探索法は、１つのポイントを設けてそのポイントより目標が左右どちらにあるかを探し出し、目標のない方を除外していく。それを繰り返すことにより最終的に目標を決定できるという考え方である。また、１つのポイントを探し出すときに、より中心に近いポイントで２分探索すれば、確実に半分の数は除外できるため、探索を行う回数を最小限におさえることができる。
【００１１】
この考え方を本発明の探索方法に当てはめるが、配電線は樹枝状であるため、そのまま利用することはできない。樹枝状の配電線には、必ず分岐が存在し、その分岐する直前の地絡検出装置を分岐地絡検出装置（図2参照）とする。分岐が存在する場合、分岐した先で目標を探索しても、そのルートに目標が存在するかの判断に何回もの探索を要する。そこで、先に分岐地絡検出装置を探索し、どの分岐地絡検出装置に目標が存在するかを判断し、その後その分岐地絡検出装置内を探索すれば、より少ない探索回数で目標を決定できることが判明した。よって、まず分岐地絡検出装置を対象とし事故区間の判定を行い、その後事故の存在する分岐地絡検出装置内を対象とし、最小区間単位での事故区間判定を行う。
【００１２】
先に分岐地絡検出装置で事故区間を判定すれば、その後はその分岐地絡検出装置内だけを対象とすればよいため、より少ない探索回数で事故区間を決定できる。また、分岐地絡検出装置を対象とし事故区間の判定を行う場合は、分岐ルートへの探索回数や分岐地絡検出装置内の探索回数を量的要素とし、量的に探索回数の多いルートから量的に２分できる点を探索していけば、探索回数を少なくすることができる。量的に探索回数の多いルートから探索していけば、できるだけ多くの範囲を探索対象から除外できるし、探索回数を量的要素とし２分できる点を決定すれば、より中心に近いポイントで２分探索ができるということになる。
【００１３】
このようにして、事故区間の存在する分岐地絡検出装置を決定してしまえば、後はその分岐地絡検出装置内だけを対象として事故区間判定を行えばよい。分岐地絡検出装置内の探索方法としては、複数ルートが存在する場合に事故が存在するルートを判断するために、各ルートの最も電源側（根元）を最初に探索する。ただし、この場合も量的に多いところから行うという考え方は今までと同様であるため、地絡検出装置が多いルートの根元から行う。このようにして、分岐地絡検出装置内で事故の存在するルートを１つに決定し、後は２分探索法により最終目的である事故区間を探し出す。
【００１４】
【実施例】
樹枝状に広がる配電線では、分岐地絡検出装置を先に探索することが探索回数を少なくするのに最善策となるが、分岐地絡検出装置は複数存在するため、分岐地絡検出装置を全部探索するのは得策でないと考え、分岐地絡検出装置を持つルートの決定を行った。ルートの決定方法としては、まず先に分岐地絡検出装置だけを抽出し、配電線の電源側より負荷側に分岐地絡検出装置を対象として拙出していき、末端までいけばそれを１つのルートとする。また、そのとき抽出された分岐地絡検出装置は、そのルートに所属する分岐地絡検出装置となる。それを全分岐地絡検出装置の所属ルートが決まるまで行えば、全ルートを決定したことになる。もちろん、１配電線で複数のルートが存在するし、１つの分岐地絡検出装置が所属ルートを複数もつこともある。（図3、図4、図5参照）
【００１５】
分岐地絡検出装置でルートを作成した後は、その中の１ルートを探索していけばよいが、探索回数を少なくするためには、できるだけ大きな範囲を探索対象から削除していけばよいため、分岐地絡検出装置を持つルートの中から最も探索回数を要するルートを探し出し、そのルートから探索することが効率的である。最も探索回数を要するルートの抽出方法は、ルート探索回数と分岐地絡検出装置内で最も多い探索回数を考慮して決定する。ルート抽出方法を説明する前に分岐地絡検出装置内の探索回数算出方法を述べる。この方法は、探索回数算出はもちろんのこと、分岐地絡検出装置が決定した後の分岐地絡検出装置内目標決定方法にも同様に用いる。考え方は下記のルールを基本とする。
【００１６】
（１）複数ルートが存在する場合は、各ルートの最も電源側（根元）を最初に探索する。
（２）各ルートの根元の探索順番は、地絡検出装置が多い順とする。また、同数の場合は順不同とする。
（３）ルートを決定したら、２分探索法による探索回数を算出する。
上記の基本ルールに従い、図3の配電系統の分岐地絡検出装置内探索回数を算出する。
【００１７】
この探索回数の算出工程を図6（ａ）〜（ｄ）及び図7（ａ）〜（ｃ）に示す。  VIIの分岐地絡検出装置内を例にして探索回数の算出方法を説明すると、１番目にVII1を探索し、地絡事故があれば、そのルートの残りで２分探索を行う。よって次にVII3を探索し地絡があればVII4を、地絡がなければVII2を探索する。よってVII1〜VII4のルートに地絡事故がある場合は合計３回の探索回数となる。次にVII1に地絡がなければ、VII5〜VII8のルートに地絡事故が存在することになるため、そのルートで２分探索を行えばよい。よって、最初にVII6を探索し、地絡があればVII7、なければVII5を探索し、VII7に地絡があればVII8の探索まで行う。よってVII1の探索も含めて最大で４回の探索回数となる。
【００１８】
上記のようにして、分岐地絡検出装置内の探索回数を算出するが、その探索回数により分岐地絡検出装置をもつルートから最も探索回数を要するルートを抽出する。最も探索回数を要するルートは、ルート探索回数と分岐地絡検出装置内で最も多い探索回数を足して、探索回数が多いルートとする。図5の分岐地絡検出装置ルート図を例にして説明する。
【００１９】
0003887671.tif 000002
【００２０】
分岐地絡検出装置内の探索回数は、全回数を足すのではなく、ＭＡＸ値をルート探索回数に足している。その理由は、先に分岐地絡検出装置を決定した後で分岐地絡検出装置内は探索するため、分岐地絡検出装置内はどれか１つ［Ｉor II or Ｖ or VII］を探索すればよい。そこで、最も探索回数を要する分岐地絡検出装置内探索回数を足すことにより、そのルートの最大探索回数が算出されることになる。ルート１とルート２のルート探索回数は３回と同じであるが、分岐地絡検出装置内最大探索回数は、ルートＩが３回、ルート２が４回となり、ルートの最大探索回数は、ルート１が６回、ルート２が７回となる。
【００２１】
上記のことから最も探索回数を要するルートは、ルート２と決定される。このように決定されたルートから探索を開始するが、せっかくルートを決定しても単純な２分探索法による探索を行えば、必ずしも、最も探索回数を要する箇所を最優先で探索できるとは限らない。よって、分岐ルート上の探索点の決定方法を考案した。
【００２２】
分岐ルート上での探索を決定するには、量的に２分できる点を算出する必要がある。単純にルートＩの分岐地絡検出装置を２分するだけでは探索回数の平準化が行えない。よって、ここでは各分岐地絡検出装置内の最大探索回数を量的要素とし、その回数を２分する最も近い地絡検出装置を算出することを考案した。まず、分岐地絡検出装置内の最大探索回数を全部足し、２で割ることにより、そのルートの量的に２分された探索回数を求めることができる。
【００２３】
また、そのルートの電源側から分岐地絡検出装置内の最大探索回数を足していき、量的に２分された探索回数になった時点でその分岐地絡検出装置を量的２分点とする。上記のルート２で量的２分点の算出を行うと下記のようになる。
・ルート２の総探索回数・Ｉ（３回）＋II（２回）＋Ｖ（３回）＋VII（４回）＝１２回
・探索点≧１２／２＝６
・ルート上の区間毎探索回数（図８参照）
【００２４】
上記ルートを量的に２分する探索回数は６回である。電源側から順に分岐地絡検出装置内の最大探索回路を足していくと、Ｖの分岐地絡検出装置で８回となり２分する探索回数６回を上回ることになる。
【００２５】
以上の結果より、量的に２分する地絡検出装置はＶとなり、その地絡検出装置を最初に探索する。以降探索対象方向に向かって探索点を随時決定していき、唯一区間となるまで行う。このように分岐地絡検出装置が決定された後は、その分岐地絡検出装置内を基本ルールに従い探索することにより最終的な目標となる地絡検出装置を決定できる。以下に分岐地絡検出装置探索手順の流れを示す。
【００２６】
ステップ１
最大探索回数を要するルート２の量的２分点Ｖを検索する。探索結果により次ステップを決定する。（図９ステップ１）
地絡検出有り：ステップ２
地絡検出無し：ステップ３
【００２７】
ステップ２
Ｖの負荷側で最大探索回数を要するルートを決定し、量的２分点を決定する。ここでは、VIIを探索する。（図９ステップ２）
地絡検出有り：当該分岐地絡検出装置決定
地絡検出無し：直前分岐地絡検出装置決定
【００２８】
ステップ３
Ｖの電源側で最大探索回数を要するルートを決定し、量的２分点を決定する。ここでは、ルート１のIIを探索する。（図９ステップ３）
地絡検出有り：ステップ４
地絡検出無し：ステップ６
【００２９】
ステップ４
IIの負荷測で最大探索回数を要するルートを決定し、量的２分点を決定する。ここでは、ルート１のIIIを探索する。（図９ステップ４）
地絡検出有り：ステップ５
地絡検出無し：直前分岐地絡検出装置決定
【００３０】
ステップ５
IIIの負荷側で最大探索回数を要するルートを決定し、量的２分点を決定する。ここでは、ルート１のIVを探索する。（図９ステップ５）
地絡検出有り：当該分岐地絡検出装置決定
地絡検出無し：直前分岐地絡検出装置決定
【００３１】
ステップ６
IIの電源側で最大探索回数を要するルートを決定し、量的２分点を決定する。ここでは、ルート３のＩを探索する。（図９ステップ６）
地絡検出有り：ステップ７
地絡検出無し：０区間決定
【００３２】
ステップ７
Ｉの負荷側で最大探索回数を要するルートを決定し、量的２分点を決定する。ここでは、ルート３のVIを探索する。（図９ステップ７）
地絡検出有り：当該分岐地絡検出装置決定
地絡検出無し：直前分岐地絡検出装置決定
【００３３】
以上のようにして地絡事故が存在する分岐地絡検出装置を決定する。分岐地絡検出装置を決定した後は、その分岐地絡検出装置内を分岐地絡検出装置内目標決定方法により探索し、最終的な地絡事故が発生している地絡検出装置を決定する。以上のような探索手法により、最大９９台の地絡検出装置が樹枝状に広がる配電線で、限られた時間以内に目標地絡検出装置の検出が可能となった。
【００３４】
以下に今まで述べてきた探索手法を箇条書きで示す。
（１）配電線より分岐地絡検出装置を抽出し、分岐地絡検出装置を持つルートを作成する。
（２）分岐地絡検出装置内の最大探索回数を算出し、最も探索回数を要するルートを抽出する。
（３）抽出したルートで量的に２分される分岐地絡検出装置を探索する。これを、探索対象方向に繰り返し行うことにより、目標となる分岐地絡検出装置が決定される。
（４）分岐地絡検出装置が決定されたら、その分岐地絡検出装置内を分岐地絡検出装置内目標決定基本ルールに従って最終目標となる地絡検出装置を探索する。
【００３５】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、限られた時間内に１配電線に設置可能な地絡検出装置台数の制限を大幅に緩和し、事故区間の判定が可能となり、最小区間単位での事故区間切り離しが可能となった。従って、事故による停電範囲が少なくなり、事故原因を究明する範囲が狭められたため、原因究明も短時間で行えるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る配電線制御システムの概要を示すブロック図である。
【図２】  分岐地絡検出装置が存在する樹枝状をした配電線の系統図である。
【図３】  本発明の実施例の中で説明に使用している模擬配電線の系統図である。
【図４】  図３の模擬配電線から分岐地絡検出装置だけを抽出した模擬分岐地絡検出装置配電線の系統図である。
【図５】  図４で抽出した分岐地絡検出装置をルートに分けた模擬分岐地絡検出装置ルート図である。
【図６】  探索回数の算定の工程を示す説明図である。
【図７】  探索回数の算定の工程を示す説明図である。
【図８】  探索回数の算定の工程を示す説明図である。
【図９】  各探索ステップにおける探索ルートを示す表である。
【図１】
0003887671.tif 000003
【図２】
0003887671.tif 000004
【図３】
0003887671.tif 000005
【図４】
0003887671.tif 000006
【図５】
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【図６】
0003887671.tif 000008
【図７】
0003887671.tif 000009
【図８】
0003887671.tif 000010
【図９】
0003887671.tif 000011