JP6547426B2 - Distribution line management system - Google Patents
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Description
この発明は、配電線の予防保全を支援する配電線管理システムに関する。 The present invention relates to a distribution line management system that supports preventive maintenance of distribution lines.
電気は、三相3線式の高圧配電線(以下、単に「配電線」と記す)から供給される6.6kVの高電圧を、柱上変圧器で200Vまたは100Vの低電圧に変換され、引込み線により一般家庭に供給される。このような配電線には地絡事故が発生する場合がある。地絡は、配電線などの電線を通る電気が、他物の接触や設備自体の不良により、電柱や接触物を通して大地に流れる現象である。 Electricity is converted from a high voltage of 6.6kV supplied from a three-phase three-wire high voltage distribution line (hereinafter simply referred to as "distribution line") to a low voltage of 200V or 100V by a pole transformer, It is supplied to general households by drop lines. A ground fault may occur on such a distribution line. A ground fault is a phenomenon in which electricity passing through a wire such as a distribution line flows to the ground through electricity poles and contacts due to the contact of other objects and defects in the equipment itself.
地絡が生じた場合、変電所に配置された地絡保護継電器が事故を検出し、該当する配電線の遮断器が動作する。このため、地域的な停電が発生する。地域的な停電が発生した場合、事故箇所と健全回線の区間を区切って段階的に送電することにより、原因箇所の特定が行われる。 When a ground fault occurs, a ground fault protection relay located at the substation detects an accident, and the circuit breaker of the corresponding distribution line operates. This causes a local power outage. When a local power failure occurs, the cause point is identified by dividing the section of the accident point and the sound line and transmitting power in stages.
また、完全地絡に至らない微地絡の場合には、事故電流が小さいか、もしくは継続時間が短い。こうした状態では、変電所に設置した地絡保護継電器が動作に至る前に、地絡通電状況が解消されることがある。そのため、微地絡の場合、該当の地域では停電が発生しないが、地絡電流(電圧)の程度によっては、漏電ブレーカが動作し、停電が発生する家庭もある。 Also, in the case of a fine ground fault that does not lead to a complete ground fault, the fault current is small or the duration is short. In such a state, the ground conduction state may be canceled before the ground protection relay installed in the substation reaches operation. Therefore, in the case of a fine ground fault, a power failure does not occur in the corresponding area, but depending on the extent of the ground fault current (voltage), there are homes in which a leak breaker operates and a power failure occurs.
微地絡の原因箇所の特定は、設備を目視で調査する巡視により行う。しかし、巡視時にはすでに地絡通電状況が解消されているケースがある。このため、微地絡の原因箇所の特定は困難な状況にある。 Identification of the cause of the micro ground fault is carried out by visual inspection of the equipment. However, at the time of patrol, there are cases in which the ground conduction state has already been eliminated. For this reason, it is difficult to identify the cause of the micro ground fault.
こうした地絡による停電の原因を特定する方法として、以下のようなシステムがある(例えば、特許文献1参照。)。このシステムによれば、零相電流の周波数分析を行い、次数毎の高調波含有率を求めて波形分類する。そして、分類結果である各波形パターンの選定時間出現比率と事故原因毎のサンプルデータとの一致度を判定する。これにより、地絡事故発生時に、時間的に変化する事故様相を、事故原因に応じて異なる、具体的な個々の電気的事象と対応付けて捉えた上で、事故原因を推定する。 As a method of identifying the cause of the power failure due to such a ground fault, there is a system as described below (see, for example, Patent Document 1). According to this system, frequency analysis of zero-phase current is performed, and the harmonic content rate for each order is determined and waveform classification is performed. Then, the degree of coincidence between the selection time appearance ratio of each waveform pattern which is the classification result and the sample data for each accident cause is determined. As a result, when the ground fault occurs, the cause of the accident is estimated after capturing the time-varying accident mode in association with the specific individual electrical events that differ depending on the cause of the accident.
先に述べたシステムを含む微地絡の原因箇所を特定するための手法には、次の課題がある。微地絡が発生した場合に、広範囲で多数の設備の中から、巡視により原因箇所を特定するのは非常に困難である。また、地絡事故発生前に、発生の可能性が高い箇所を予測し、配電線の予防保全を行うことも難しい。 The method for identifying the cause of the ground fault including the above-mentioned system has the following problems. When a micro ground fault occurs, it is very difficult to identify the cause by patrol among a large number of facilities. In addition, it is also difficult to predict locations that are likely to occur before the occurrence of a ground fault and to prevent the maintenance of distribution lines.
このように、原因箇所の特定や、配電線の予防保全ができないと、同じ箇所で微地絡または完全地絡が発生する可能性がある。 In this way, if it is not possible to identify the cause and prevent the preventive maintenance of the distribution line, a fine ground fault or a complete ground fault may occur at the same place.
また、先に述べたシステムは、事故原因によって様々である零相電流の波形サンプルデータと、実際に地絡事故が起こったときに生じる零相電流の波形の一致度を判定し、波形から原因を特定する。このシステムでは、地絡発生箇所・原因の特定はできるが、地絡事故発生の可能性がある場所の予測はできない。このため、地絡事故発生前に微地絡の段階で配電線の予防保全を行うことはできない。 Also, the system described above determines the coincidence between the waveform sample data of the zero-phase current, which varies depending on the cause of the accident, and the waveform of the zero-phase current that occurs when a ground fault actually occurs. Identify In this system, although it is possible to identify the location and cause of the ground fault, it is not possible to predict the location where the ground fault may occur. For this reason, it is not possible to prevent the maintenance of distribution lines at the fine ground fault stage before the occurrence of a ground fault accident.
この発明の目的は、前記の課題を解決し、配電線の微地絡を検出して、配電線の予防保全を支援する配電線管理システムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a distribution line management system which solves the above-mentioned problems, detects a ground fault of the distribution line, and supports the preventive maintenance of the distribution line.
前記の課題を解決するために、請求項1の発明は、需要家宅に設置され、引込線から供給される電気の電力量を調べる機能と共に、前記引込線の零相電流を検出して前記零相電流検出の通知を送信する機能とを併せ持つスマートメータと、前記各スマートメータからの前記零相電流検出の通知内容を受信して記憶し、前記各需要家から受けたブレーカ動作の通知内容を記憶する記憶装置と、前記記憶装置に記憶されている通知内容を基にして、前記スマートメータからの最新の零相電流検出が記憶されていることを検知すると、所定時間内に他のスマートメータが零相電流を検出していた場合、または、他の需要家宅からのブレーカ動作の通知があった場合に、前記零相電流発生の原因箇所が配電線側にあると判断する管理装置と、を備えることを特徴とする配電線管理システムである。
In order to solve the above problems, the invention according to
請求項1の発明では、スマートメータは、引込線の零相電流を検出して零相電流検出の通知を送信する。記憶装置は、各スマートメータからの零相電流検出の通知内容を受信して記憶し、各需要家から受けたブレーカ動作の通知内容を記憶する。管理装置は、記憶装置に記憶されている通知内容を基にして、他のスマートメータが零相電流を検出している場合、または他の需要家宅からのブレーカ動作の通知があった場合、零相電流の発生の原因箇所が配電線側にあると判断する。
請求項2の発明は、請求項1に記載の配電線管理システムにおいて、前記管理装置は、前記各スマートメータからの最新の零相電流検出が記憶されていることを検知すると、所定時間内に他のスマートメータが零相電流を検出しておらず、且つ、他の需要家宅からのブレーカ動作の通知がない場合、前記零相電流発生の原因箇所が零相電流を検出したスマートメータが設置された需要家宅にあると判断する、ことを特徴とする。
In the invention of
According to the invention of
請求項3の発明は、請求項1または2に記載の配電線管理システムにおいて、前記管理装置は、他の需要家宅からのブレーカ動作の通知がなく、かつ、前記需要家宅のスマートメータによる零相電流の検出が複数回あると、前記需要家宅に零相電流発生の原因箇所があると判断する、ことを特徴とする。
The invention according to
請求項4の発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の配電線管理システムにおいて、前記管理装置は、前記需要家宅に零相電流発生の原因箇所があると判断すると、この需要家宅に対して漏電発生の通知を行う、ことを特徴とする。
According to the invention of claim 4 , in the distribution line management system according to any one of
請求項5の発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載の配電線管理システムにおいて、前記管理装置は、零相電流発生の原因箇所が配電線側にある場合に、過去に発生した微地絡による零相電流を検出したスマートメータの設置位置と、この零相電流の大きさと、この微地絡の事故点とを含む微地絡データを蓄積し、今回零相電流を検出したスマートメータの設置位置とこの零相電流の大きさとを含むデータと、過去の微地絡データとを比較して、微地絡の事故点を特定する、ことを特徴とする。
The invention according to
請求項1の発明によれば、スマートメータからの零相電流検出の通知内容と、需要家から受けたブレーカ動作の通知内容とにより、零相電流発生の原因箇所つまり配電線の微地絡や屋内配線の漏電などの原因箇所が配電線側にあるかを調べることができる。
請求項2の発明によれば、スマートメータからの零相電流検出の通知内容と、需要家から受けたブレーカ動作の通知内容とにより、零相電流発生の原因箇所つまり配電線の微地絡や屋内配線の漏電などの原因箇所が需要家宅にあるかを調べることができる。
According to the invention of
According to the second aspect of the invention, the cause of the zero-phase current generation, that is, the fine ground fault of the distribution line or the like, according to the notification content of the zero-phase current detection from the smart meter and the notification content of the breaker operation received from the customer. It can be checked whether there is a source location such as a leak in the indoor wiring at the home of the demand home.
請求項3の発明によれば、他の需要家宅からのブレーカ動作の通知がなく、かつ、零相電流の検出が複数回あると、需要家宅に零相電流発生の原因箇所があると判断するので、零相電流発生の原因箇所の確実な特定を可能にする。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、需要家宅に零相電流の発生の原因箇所があると判断すると、零相電流発生の原因が漏電にあるとして、需要家に対して自動で漏電発生の通知を行うことができる。 According to the invention of claim 4 , when it is determined that the home of the zero-phase current is present in the customer's home, the zero-phase current is caused to occur due to the earth leakage, and the customer is notified automatically of the earth leakage occurrence. It can be carried out.
請求項5の発明によれば、零相電流を検出した際に、過去の微地絡データと今回の微地絡のデータとを比較して今回の微地絡の事故点を特定するので、微地絡の発生に対して迅速な対応を可能にする。
According to the invention of
次に、この発明の実施の形態について、図面を用いて詳しく説明する。この実施の形態による配電線管理システムを図1に示す。図1に示す配電線管理システムは、配電柱111A〜111Dに支持されている配電線101の地絡の兆候を検出し、配電線101の予防保全を支援するものである。なお、図1では、6kV配電系統の一部分として、配電柱111A〜111Dと配電線101とを示しているが、配電系統はこれに限定されることはない。この配電線管理システムは、電気の需要家宅202A、202Bに設置されているスマートメータ201A、201Bと、電力会社の管理部門に設置されている通信装置31、記憶装置32、管理装置33および端末34とを備えている。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. A distribution line management system according to this embodiment is shown in FIG. The distribution line management system shown in FIG. 1 detects an indication of a ground fault of the
6kV配電系統では、電柱111A、111Cに設置されている変圧器121、122は、6.6kVの高圧の電気を100Vや200Vの低圧の電気に変換する。変換された電気は、引込線132A、132Bとスマートメータ201A、201Bとを経て需要家宅202A、202Bにそれぞれ供給される。なお、図示を省略しているが、他の各需要家宅も同様に引込線とスマートメータとを経て電気の供給を受けている。
In the 6 kV distribution system, the
スマートメータ201A、201Bは電子式の電力量計である。そして、スマートメータ201A、201Bは、引込み線132A、132Bによって、変圧器121、122とそれぞれ接続されている。以下では、スマートメータ201Aを代表例として説明する。スマートメータ201Aは、計測機能と計算機能と通信機能とを内部に備える電子式の電力量計である。こうしたスマートメータ201Aの一例を図2に示す。このスマートメータ201Aは、変圧器201a、変流器201b、零相変流器201c、電圧入力部201d、電流入力部201e、零相電流入力部201f、変換部201g、処理部201h、記憶部201i、表示部201jおよび通信部201kを備えている。
The
スマートメータ201Aの変圧器201aは引込線132Aに設けられている。これにより、変圧器201aは引込線132Aの電圧を検出する。また、変流器201bは同じく引込線132Aに設けられている。変流器201bは引込線132Aに流れる電流を検出する。
The
零相変流器(ZCT:Zero−phase Current Transformer)201cは、引込線132Aに設けられている。これにより、零相変流器201cは引込線132Aの零相電流を検出する。零相変流器201cの一例を図3に示す。零相変流器201cは、円環体201c1とコイル201c2とを備えている。円環体201c1は磁性体で形成され、コイル201c2は、円環体201c1に線状の導体が巻きつけられて形成されている。なお、図3では、数巻きの線状導体で形成されたコイル201c2を示しているが、コイル201c2は、円環体201c1の全体に線状導体が巻かれて形成されている。
A zero-phase current transformer (ZCT) 201c is provided in the lead-in
円環体201c1には引込線132Aが貫通している。これにより、零相変流器201cは、宅側に向かって引込線132Aを流れる負荷電流と、宅側から戻って引込線132Aを流れる負荷電流とによる磁束の差異を検出する。つまり、配電線101または需要家宅の屋内配線に微地絡や漏電が発生すると、地面に電気が流れ、地磁気が変化する。この結果、各需要家宅に微弱な電流が流れ、この微弱な電流がスマートメータ201Aを含む各需要家宅のスマートメータに流れる。つまり、引込線132Aを流れる往復の負荷電流に差異が発生する。コイル201c2は、負荷電流の差異で発生する磁束により零相電流を検出する。コイル201c2は、検出した零相電流を零相電流入力部201fに出力する。
The toric 201c 1 drop line 132A extending therethrough. Thus, the zero-phase
スマートメータ201Aの電圧入力部201aは、変圧器20aの検出電圧を受け取るインターフェースであり、この検出電圧を変換部201gに出力する。また、電流入力部201bは、変流器201bの検出電流を受け取るインターフェースであり、この検出電流を変換部201gに出力する。さらに、零相電流入力部201fは、零相変流器201cからの零相電流を受け取るインターフェースであり、この零相電流を変換部201gに出力する。
The
変換部201gは、電圧入力部201dからの検出電圧と、電流入力部201eからの検出電流とから、デジタルの電圧のデータと電流のデータとを生成して処理部201hに送る。また、変換部201gは、零相電流入力部201fからの零相電流から、デジタルの零相電流のデータを生成して処理部201hに送る。
The
記憶部201iは、スマートメータ201Aに必要とする処理、例えば使用した電力量である使用電力量を算出するための処理等をあらかじめ記憶している。
The storage unit 201i stores in advance a process required for the
表示部201jは液晶ディスプレイのような表示パネル(図示を省略)を備え、処理部201hの制御によって、表示部201jに使用電力量等を表示する。通信部201kは、処理部201hと電力会社の管理部門との間の通信を、通信網NWを経て可能にする。
The
処理部201hはCPUのような演算回路である。処理部201hは、変換部201gから電圧のデータと電流のデータとを受け取ると、これらのデータを基に使用電力量等を算出する。処理部201hは、算出した使用電力量などを表示部201jに表示する。また、処理部201hは、所定時間毎の電圧データ等を、通信部201kを制御して通信網NWに送信する。
The
また、処理部201hは、変換部201gから零相電流を受け取ると、直ちに通信部201kを制御して、この零相電流の大きさ、発生時刻や自身のメータ番号などを表す通知を、管理部門に向けて送信する。
Further, when the
このように、スマートメータ201Aは、電力量計としての機能と零相電流を検出する機能とを併せ持っている。
As described above, the
電力会社に設置されている管理部門は、通信装置31と記憶装置32と管理装置33と端末34とを備えている。通信装置31と記憶装置32と管理装置33と端末34とは、社内通信網LANによって接続され、互いに通信可能な状態にある。つまり、通信装置31は、記憶装置32と管理装置33と端末34との相互の通信を可能にしている。また、通信装置31は、通信網NWを利用して、記憶装置32とスマートメータ201A、201Bとの間の通信を可能にする。
The management department installed in the power company includes the
記憶装置32は各種のデータを記憶するサーバである。記憶装置32が記憶するデータには顧客データがある。この顧客データの一例を図4に示す。顧客データには、電力会社から電気の供給を受けている需要家を識別するための顧客番号、住所および氏名が記憶されている。また、顧客データには、電子メール等による需要家の連絡先が記憶されている。さらに、顧客データには、需要家宅に設置されているスマートメータを識別するためのメータ番号が記憶されている。
The
記憶装置32が記憶するデータにはメータデータがある。このメータデータの一例を図5に示す。メータデータには、需要家宅に設置されているスマートメータのメータ番号が記憶されている。また、メータデータには、スマートメータが電柱から電気を引込んでいる場合には、この引込柱を識別するための電柱番号が記憶され、変圧器から直接電気の供給を受けている場合には、この変圧器を識別するための機器番号が記憶されている。さらに、メータデータには、スマートメータが設置されている設置位置を表すGPS(Global Positioning System)座標が記憶されている。
Data stored in the
記憶装置32が記憶するデータには高圧配電線データがある。この高圧配電線データの一例を図6に示す。高圧配電線データには、配電系統にそれぞれ設置されている高圧配電線を識別するための高圧配電線番号と、この高圧配電線を支持するために設置されている電柱つまり配電柱を識別するための電柱番号とが記憶されている。
The data stored in the
記憶装置32が記憶するデータには変圧器データがある。この変圧器データの一例を図7に示す。変圧器データには、変圧器が設置されている配電柱の電柱番号が記憶されている。また、変圧器データには、変圧器の二次側(出力側)に接続されている低圧配電線を識別するための低圧配電線番号が記憶されている。
The data stored by the
記憶装置32が記憶するデータには配電柱データがある。この配電柱データの一例を図8に示す。配電柱データには、配電柱の電柱番号が記憶されている。また、配電柱データには、配電柱に例えば変圧器が設置されていると、設置機器として変圧器の機器番号が記憶されている。さらに、配電柱データには、配電柱の設置位置を表すGPS座標が記憶されている。
The data stored in the
記憶装置32が記憶するデータには低圧配電線データがある。この低圧配電線データの一例を図9に示す。低圧配電線データには低圧配電線の番号と、この低圧配電線に電気を出力している変圧器の機器番号が記憶されている。さらに、この低圧配電線データには低圧配電線を支持している電柱つまり引込柱の電柱番号が記憶されている。
The data stored in the
記憶装置32が記憶するデータには引込柱データがある。この引込柱データの一例を図10に示す。引込柱データには引込柱の電柱番号が記憶されている。さらに、引込柱データには引込柱の設置場所を表すGPS座標が記憶されている。
Data stored in the
記憶装置32が記憶するデータには零相電流データがある。この零相電流データの一例を図11に示す。零相電流データには、零相電流が検出された日付と時刻とが記憶されている。また、零相電流データには零相電流を検出したスマートメータのメータ番号と、このときの零相電流の電流値とが記憶されている。記憶装置32は、スマートメータから零相電流検出の通知を受信すると、この通知の内容により零相電流データを更新する。つまり、記憶装置32は、スマートメータからのメータ番号や電流値などの、零相電流検出の通知の内容を零相電流データに反映する。
The data stored in the
記憶装置32が記憶するデータにはブレーカ動作データがある。このブレーカ動作データの一例を図12に示す。ブレーカ動作データには、ブレーカが動作した日付と時刻とが記憶されている。また、ブレーカ動作データにはブレーカが動作した需要家を識別するための顧客番号が記憶されている。記憶装置32は、端末34からブレーカ動作の通知を受け取ると、この通知によりブレーカ動作データを更新する。つまり、記憶装置32は、需要家からの通知の内容をブレーカ動作データに反映する。
The data stored in the
端末34は、管理部門の担当者によって用いられるコンピュータである。端末34には管理装置33によって各種のデータが表示される。例えば、端末34は、管理装置33によって、需要家に漏電発生の通知をしたことを表示する。また、端末34には、管理装置33に対する指示等が担当者によって入力される。例えば、これから述べる地絡検出処理の終了などの指示が端末34に入力される。さらに、担当者が需要家からブレーカ動作の通知を受けると、端末34には、担当者によってブレーカ動作の通知が入力される。これにより、端末34は、この通知を記憶装置32に送る。
The terminal 34 is a computer used by a person in charge of the management department. Various data are displayed on the terminal 34 by the
管理装置33は、6.6kVの配電系統に発生する地絡、特に微地絡や、需要家宅の屋内配線による漏電を検出するコンピュータである。このために、管理装置33は地絡検出処理を行う。この地絡検出処理を図13と図14とに示す。管理装置33は、地絡検出処理を行うと、記憶装置32の零相電流データを定期的に参照し(ステップS1)、スマートメータが零相電流を検出したかどうかを調べる(ステップS2)。ステップS2で、管理装置33は、最新の零相電流が記録されているかどうかにより、スマートメータが零相電流を検出したかどうかを調べる。
The
ステップS2で零相電流が検出されていなければ、管理装置33は処理をステップS1に戻す。ステップS2で零相電流を検出すると、管理装置33は、あらかじめ設定されている所定時間内に、他のスマートメータが零相電流を検出したかどうかを調べる(ステップS3)。ステップS3で他のスマートメータが零相電流を検出していなければ、管理装置33は、ステップS2で調べたスマートメータが過去に零相電流を検出しているかどうかを調べる(ステップS4)。ステップS4で、過去に零相電流を検出していなければ、管理装置33は処理をステップS1に戻す。微地絡や漏電が発生している場合、零相電流が頻繁に検出されるので、管理装置33は、1回だけの零相電流の検出については微地絡や漏電が発生していないと判断する。
If no zero-phase current is detected in step S2, the
ステップS4で過去に零相電流を検出していると、管理装置33は他の需要家宅でブレーカが動作したかどうかを調べる(ステップS5)。ステップS5では、管理装置33は記憶装置32のブレーカ動作データを参照する。そして、他の需要家宅でブレーカが動作していなければ、管理装置33は零相電流の発生の原因箇所が需要家宅にあると判断する。ステップS5でブレーカが動作していなければ、管理装置33はステップS2で調べたスマートメータの需要家の連絡先を調べる(ステップS6)。ステップS6で、管理装置33は、記憶装置32の顧客データを参照して、零相電流データに記録されているスマートメータのメータ番号により、需要家の連絡先を調べる。管理装置33はステップS6で調べた連絡先に対して、漏電発生を示すメッセージを送信する(ステップS7)。ステップS7で、管理装置33は、ステップS6で調べた連絡先に対して、電子メール等で漏電発生を知らせる。同時に、管理装置33は、端末34に対して、需要家に漏電発生の通知をしたことを知らせる。
If the zero-phase current has been detected in the past in step S4, the
ステップS7が終了すると、管理装置33は端末34から地絡検出処理を終了する指示が有るかを調べる(ステップS8)。ステップS8で処理終了の指示が無ければ、管理装置33は処理をステップS1に戻す。また、ステップS8で処理終了の指示が有ると、管理装置33は地絡検出処理を終了する。
When step S7 ends, the
一方、ステップS3で、他のスマートメータが零相電流を検出していると、管理装置33は、ステップS2、S3で抽出したスマートメータ、つまり所定時間内で零相電流を検出した全てのスマートメータのGPS座標を調べる(ステップS9)。ステップS9で、管理装置33は、ステップS2、S3で抽出したスマートメータのメータ番号により、記憶装置32のメータデータを参照して、直近の時間帯で零相電流を検出した、全てのスマートメータのGPS座標を調べる。
On the other hand, when another smart meter detects the zero-phase current in step S3, the
一方、ステップS5でブレーカが動作していると、管理装置33は、ブレーカが動作した需要家宅のGPS座標を調べる(ステップS10)。ステップS10で、管理装置33は、ブレーカ動作データの顧客番号により顧客データを参照してスマートメータのメータ番号を調べる。さらに、管理装置33は、このメータ番号により、記憶装置32のメータデータを参照して、該当するスマートメータのGPS座標つまり需要家宅のGPS座標を調べる。
On the other hand, when the breaker is operating in step S5, the
ステップS9またはステップS10が終了すると、つまり、ステップS2〜S5により、零相電流の発生の原因箇所が配電線側にあると判断すると、管理装置33は、これらのステップで調べたGPS座標により、今回の微地絡を表す微地絡データを作成する(ステップS11)。ステップS11により、管理装置33は、今回の微地絡で零相電流を検出したスマートメータの一覧を表すデータを微地絡データとする。また、この実施の形態では、零相電流を検出したスマートメータの設置位置や、ブレーカが動作した需要家宅のスマートメータの設置位置をGPS座標上に記入した配置データを、微地絡データに含むようにする。
Upon completion of step S9 or step S10, that is, if it is determined in steps S2 to S5 that the origin of the generation of the zero-phase current is on the distribution line side, the
ここで配置データの具体例を説明する。図15に示すように、配電系統の6.6kVの高圧配電線101が配電柱111A〜111Dに支持されている。配電柱111Aには変圧器121が設置されている。変圧器121は、6.6kVの高圧を100Vや200Vの低圧に変換し、低電圧の電気を低圧配電線131Aと引込線132Aとに出力する。この引込線132Aとスマートメータ201Aとを経て、需要家宅202Aに電気が供給されている。同じように、配電柱111Cに設置されている変圧器122は、6.6kVの高圧を低圧に変換して低圧配電線131Bと引込線132Bとに出力する。この引込線132Bとスマートメータ201Bとを経て、需要家宅202Bに電気が供給されている。
Here, a specific example of arrangement data will be described. As shown in FIG. 15, the 6.6 kV high
低圧配電線131Aは引込柱112A〜112Cに支持されている。そして、引込柱1
12Aからは、引込線132Cとスマートメータ201Cとを経て、需要家宅202Cに電気が供給され、引込柱112Bとスマートメータ201Dとを経て、需要家宅202Dに電気が供給されている。
The low
From 12A, electricity is supplied to the
こうした状態のときに、高圧配電線101に地絡事故として微地絡が発生すると、例えばスマートメータ201A、201C、201Dが零相電流を検出している。また、需要家宅202Bではブレーカが動作している。そして、先のステップS11により、管理装置33は、微地絡データを作成すると共に、図16に示すように、スマートメータ201A〜201DのGPS座標により配置データを作成して微地絡データに付加する。なお、図16では三角印がスマートメータ201A〜201Dを表している。
In such a state, when a fine ground fault occurs in the high
ステップS11が終了すると、管理装置33は、零相電流を検出した各スマートメータが電気の供給を受けている配電系統の配電柱と引込柱とを調べる(ステップS12)。ステップS12で、管理装置33は、ステップS10で用いたメータ番号を利用して、記憶装置32のメータデータを参照し、引込柱の電柱番号を調べる。この後、管理装置33は、引込柱の電柱番号を利用し、記憶装置32の低圧配電線データを参照して、低圧配電線の番号と、低電圧配電線に電気を出力している変圧器の機器番号と、低電圧配電線を支持している引込柱の電柱番号とを調べる。この後、管理装置33は、各引込柱の電柱番号を利用し、記憶装置32の引込柱データを参照して、各引込柱のGPS座標を調べる。この後、管理装置33は、変圧器の機器番号を利用し、記憶装置32の変圧器データを参照して、変圧器が設置されている配電柱の電柱番号を調べる。この後、管理装置33は、配電柱の電柱番号を利用して、記憶装置32の高圧配電線データを参照し、高圧配電線の番号を調べる。そして、管理装置33は、高圧配電線番号を利用し、記憶装置32の高圧配電線データを参照して各配電柱の電柱番号を調べ、さらに、各電柱番号を利用して、記憶装置32の配電柱データを参照し、各配電柱のGPS座標を調べる。
When step S11 is completed, the
このように、ステップS12で、管理装置33は、配電柱のGPS座標と、引込柱のGPS座標とを調べる。
Thus, at step S12, the
ステップS12が終了すると、管理装置33は、このステップで調べた配電系統の配電柱と引込柱とを微地絡データに付加する(ステップS13)。ステップS13で、管理装置33は、配電柱と引込柱のGPS座標を微地絡データに付加する。また、管理装置33は、引込柱と配電柱のGPS座標により、配電柱と引込柱とを配置データに記入する。さらに、管理装置33は、ステップS12で調べた低圧配電線データと高圧配電線データとにより、配電系統の引込柱と配電柱とを配置データの中で接続していく。ステップS13による記入結果の一例を図17に示す。スマートメータに対して引込柱と配電柱とがGPS座標を基に記入されている。
When step S12 is completed, the
ステップS13が終了すると、管理装置33は、必要とするデータを微地絡データに付加する(ステップS14)。ステップS14で、管理装置33は、例えば各スマートメータが検出した零相電流の大きさなどを微地絡データに付加する。同時に、管理装置33は、各スマートメータが検出した零相電流の大きさなどを配置データにも記入する。ステップS14による記入結果の一例を図18に示す。図18の配置データでは、管理装置33は各零相電流の大きさとブレーカ動作とを記入している。
When step S13 is completed, the
ステップS14が終了すると、管理装置33は、このステップで作成した微地絡データを利用して、微地絡の地絡事故点を調べる(ステップS15)。ステップS15で、管理装置33は、微地絡データ中のスマートメータの設置位置や零相電流の大きさなどの項目と、過去の蓄積データとしての微地絡データとの比較により、今回の地絡事故点を特定する。過去の蓄積データは、地絡事故の発生により各スマートメータにどのような零相電流が流れたか、ブレーカが動作したかなどを表すデータを蓄積したものである。比較項目としては次のものがある。
・微地絡が起こったときのゼロ相変流器の感知強度(零相電流)
・配電線路の長さ
・変圧器の位置
・スマートメータの設置場所
・引込柱の位置
When step S14 is completed, the
・ Sensing intensity of zero phase current transformer when micro ground fault occurs (zero phase current)
・ Length of distribution line ・ Position of transformer ・ Installation place of smart meter ・ Position of lead-in column
さらに、ステップS15で管理装置33が配置データを利用してもよい。配置データには、スマートメータ、配電柱、引込柱の設置位置はすべてGPS座標で示されている。この結果、配電線路の長さなども配電柱のGPS座標を利用すれば、算出することが可能である。そして、管理装置33は、配電柱や引込柱などの設置位置のパターンが類似する、過去の配置データの候補を記憶装置32から読み出す。この後、管理装置33は、今回の配置データと、読み出した配置データとを比較する。このとき、管理装置33は、各零相電流の差異、各スマートメータの設置位置の差異、低圧配電線や高圧配電線の長さの差異などを算出し、各差異が最小になる配置データを選択する。そして、管理装置33は、選択した過去の配置データに記入されている地絡事故点を今回の地絡事故点と特定する。
Furthermore, the
ステップS15が終了すると、管理装置33は、微地絡が発生したことを端末34に通知する(ステップS16)。ステップS16で、管理装置33は、ステップS14で作成した配置データや、ステップS15で特定した地絡事故点で微地絡が発生したことを知らせるメッセージなどを端末34に送る。
When step S15 is completed, the
ステップS16が終了すると、管理装置33は処理をステップS8に戻す。この後、管理装置33は、今回の微地絡を処理した結果を示すデータ、例えば故障修理時の対応結果情報(受付日時、故障原因)などを表すデータを、端末34から受け取る。この後、管理装置33は、例えば図19に示すように、GPS座標上に地絡原因箇所の印を付け、微地絡データを記憶装置32に蓄積する。
When step S16 ends, the
次に、この実施の形態による配電線管理システムの作用について説明する。配電系統に設置されている各スマートメータは電力量計として機能すると共に、配電線や需要家宅の屋内配線の微地絡で発生する零相電流を検出する。そして、配電系統の高圧配電線などに微地絡が発生すると、この配電系統に設置されているスマートメータが微地絡による零相電流を検出する。そして、零相電流を検出したスマートメータは、零相電流検出の通知を管理部門の記憶装置32に送信する。記憶装置32は、零相電流検出の通知を受信すると、零相電流データを更新する。
Next, the operation of the distribution line management system according to this embodiment will be described. Each smart meter installed in the power distribution system functions as a watt-hour meter, and detects zero-phase current generated in a fine ground fault of the distribution wiring and the indoor wiring of the customer's home. Then, when a fine ground fault occurs in a high voltage distribution line or the like of the distribution system, a smart meter installed in the distribution system detects zero-phase current due to the fine ground fault. And the smart meter which detected the zero phase current transmits the notification of zero phase current detection to the memory |
また、配電系統などに微地絡が発生すると、需要家宅ではブレーカが動作することもある。この場合に、需要家が管理部門にブレーカ動作を通知すると、担当者は端末34を操作してブレーカ動作の通知を入力する。これにより、端末34は入力された通知を記憶装置32に送る。記憶装置32は、ブレーカ動作の通知を受け取ると、通知の内容を基にブレーカ動作データを更新する。
In addition, when a fine ground fault occurs in the distribution system etc., the breaker may operate in the home of the customer. In this case, when the customer notifies the management department of the breaker operation, the person in charge operates the terminal 34 to input the notification of the breaker operation. Thus, the terminal 34 sends the input notification to the
一方、管理部門の管理装置33は地絡検出処理を行っている。そして、記憶装置32の零相電流データが更新されていると、管理装置33は最新の零相電流データが記録されていることを検知する。このとき、スマートメータが1回だけ零相電流を検出したときには、管理装置33は地絡事故発生や漏電と判断しない。また、零相電流の複数回の検出があり、かつ、他のスマートメータが零相電流を検出していないときや、他の需要家宅でブレーカが動作していないときには、管理装置33は、零相電流を検出したスマートメータが設置されている需要家宅での、屋内配線による漏電と判断して、この需要家に漏電発生を電子メール等で通知する。
On the other hand, the
一方、複数のスマートメータが零相電流を検出し、また、他の需要家宅でブレーカの動作したとき、管理装置33は、微地絡が発生したと判断し、零相電流を検出したスマートメータや、ブレーカ動作が発生した需要家宅に設置されているスマートメータを表す微地絡データを作成する。また、スマートメータのGPS座標により、これらのスマートメータを記入した配置データも作成する。さらに、管理装置33は、微地絡データに対して引込柱や配電柱などを付加し、零相電流の大きさなどを付加する。この後、この微地絡データと過去の微地絡データとを比較して、地絡事故点を特定する。そして、地絡事故点で微地絡が発生したことを端末34に通知する。
On the other hand, when a plurality of smart meters detect the zero phase current and the breaker operates at another customer's home, the
地絡事故の処理が終了すると、記憶装置32に対して管理装置33から地絡事故のデータが記録され、事故の蓄積データとする。
When the processing of the ground fault is completed, data of the ground fault is recorded in the
こうして、この実施の形態によれば、地絡電流を検出する零相変流器の機能をスマートメータに持たせ、配電線または屋内配線で微地絡が起こった際の、地磁気の変化によるゼロ相変流器の感知情報を、スマートメータを通して電力会社のサーバへ送信する。そして、電力会社のサーバに蓄積されたデータと、所定の項目とを比較し、総合的に判断することにより、微地絡の原因箇所を特定することができる。これにより、微地絡の発生に対して迅速な対応つまり配電線の保全を可能にする。 Thus, according to this embodiment, the smart meter is provided with the function of a zero-phase current transformer for detecting a ground fault current, and a zero due to a change in geomagnetism when a microground fault occurs in a distribution line or indoor wiring The sensing information of the phase current transformer is transmitted to the server of the power company through the smart meter. Then, by comparing the data stored in the server of the power company with a predetermined item and making a comprehensive judgment, it is possible to specify the cause of the micro ground fault. This enables quick response to the occurrence of micro ground faults, that is, maintenance of distribution lines.
また、この実施の形態によれば、周囲で同様の微地絡検知がなく、ある一定の需要家の屋内でのみ、頻繁に微地絡が発生している場合、屋内で漏電している可能性があることを、該当の需要家へ知らせることができる。つまり、ステップS3〜S5の一連の処理により、漏電発生の確実な判断を可能にする。 In addition, according to this embodiment, there is no similar detection of the ground in the surroundings, and if the ground is frequently generated only indoors of a certain customer, it is possible that the electric leakage may occur indoors. It is possible to notify the corresponding customer that there is a sex. That is, the series of processes of steps S3 to S5 enables reliable determination of the occurrence of the leakage.
さらに、この実施の形態によれば、蓄積されたGPS座標のデータを基に、地絡発生前に、地絡発生の可能性が高い箇所を、微地絡発生の段階で予測できる。そして、微地絡の発生箇所を特定するので、巡視が必要な箇所を絞り込むことができ、配電線の予防保全ができる。 Furthermore, according to this embodiment, based on the accumulated GPS coordinate data, it is possible to predict, at the stage of micro ground fault occurrence, a portion where the possibility of ground fault occurrence is high before ground fault occurrence. And since the occurrence place of a micro ground fault is specified, the place which needs patrol can be narrowed down and the preventive maintenance of a distribution line can be performed.
101 配電線
111A〜111D 配電柱
121、122 変圧器
201A、201B スマートメータ
31 通信装置
32 記憶装置
33 管理装置
34 端末
Claims (5)
前記各スマートメータからの前記零相電流検出の通知内容を受信して記憶し、前記各需要家から受けたブレーカ動作の通知内容を記憶する記憶装置と、
前記記憶装置に記憶されている通知内容を基にして、前記スマートメータからの最新の零相電流検出が記憶されていることを検知すると、所定時間内に他のスマートメータが零相電流を検出していた場合、または、他の需要家宅からのブレーカ動作の通知があった場合に、前記零相電流発生の原因箇所が配電線側にあると判断する管理装置と、
を備えることを特徴とする配電線管理システム。 A smart meter installed in a customer's home and having a function of checking the amount of electric power supplied from a lead-in, and a function of detecting a zero-phase current of the lead-in and transmitting a notification of the zero-phase current detection;
A storage device that receives and stores notification content of the zero-phase current detection from each of the smart meters, and stores notification content of a breaker operation received from each of the consumers;
When it is detected that the latest zero-phase current detection from the smart meter is stored based on the notification content stored in the storage device, another smart meter detects the zero-phase current within a predetermined time. A management device that determines that the cause point of the zero-phase current generation is on the distribution line side, when there is a notification of breaker operation from another customer's home , or
A distribution line management system comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の配電線管理システム。The distribution line management system according to claim 1, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1または2に記載の配電線管理システム。 If there is no notification of a breaker operation from another customer's house and the detection of the zero-phase current by the smart meter of the customer's house has been made multiple times, the management device causes the zero-phase current to occur at the customer's house. Judge as there is,
The distribution line management system according to claim 1 or 2 , characterized in that:
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の配電線管理システム。 When the management device determines that there is a cause point of the zero-phase current generation in the customer home, the management device notifies the customer home occurrence of the electric leakage occurrence.
The distribution line management system according to any one of claims 1 to 3 , characterized in that:
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の配電線管理システム。 The management device, when the cause portions of the zero-phase current generator is in the distribution line side, and installation position of the smart meter which detects the zero-phase current by finely ground fault that occurred in the past, the size of the zero-phase current accumulates fine ground fault data including the fault point of the fine ground fault, the data including the magnitude of the zero-phase current and the installation position of the smart meter which detects the zero-phase current time, past the fine ground Compare the data to identify the ground fault fault point,
The distribution line management system according to any one of claims 1 to 4 , characterized in that:
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