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JP2024157412A - Power outage risk assessment system, power outage risk assessment method, and program - Google Patents

Power outage risk assessment system, power outage risk assessment method, and program Download PDF

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JP2024157412A
JP2024157412A JP2023071764A JP2023071764A JP2024157412A JP 2024157412 A JP2024157412 A JP 2024157412A JP 2023071764 A JP2023071764 A JP 2023071764A JP 2023071764 A JP2023071764 A JP 2023071764A JP 2024157412 A JP2024157412 A JP 2024157412A
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power
power outage
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risk assessment
outage
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Pending
Application number
JP2023071764A
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Japanese (ja)
Inventor
拓朗 當房
Takuro Tofusa
紀夫 堺
Norio Sakai
玲子 小原
Reiko Kohara
俊一 羽深
Shunichi Habuka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Energy Systems and Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Energy Systems and Solutions Corp
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Publication date
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Abstract

To provide a technique of evaluating the risk of a blackout which can contribute to considering rational measures to reduce the risk of a blackout.SOLUTION: A blackout risk evaluation system according to an embodiment of the present invention includes: a blackout probability evaluation unit for forming a model of a power system by a graph or a list and evaluating the probability of a blackout of the power system; and a demand balance evaluation unit for evaluating the power supply rate of the power system on the basis of the probability of a blackout.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、停電リスク評価システム、停電リスク評価方法、およびプログラムに関する。 Embodiments of the present invention relate to a power outage risk assessment system, a power outage risk assessment method, and a program.

一般に、電力が生み出される発電所から、送電系統、配電網を通り、需要家に至るまでの上流から下流の一連の電力システムにおいて発生する現象を解析するために、電力系統解析が行われている。この電力系統解析は、従来から高品質の電力を安定供給することを目的として活用されてきた。ここで、電力システムの異常事象の結果として、送電または配電ができなくなり、停電が生じる。停電が生じる要因は、複数あるが、自然災害による影響は、停電の発生の予測または停電の復旧に関係し、広く研究が進められてきた。 Power system analysis is generally performed to analyze phenomena that occur in a series of power systems from upstream to downstream, from the power plant where electricity is generated, through the transmission system and distribution network, to the consumer. This power system analysis has traditionally been used with the aim of providing a stable supply of high-quality electricity. Here, as a result of an abnormal event in the power system, power transmission or distribution becomes impossible, resulting in a power outage. There are multiple factors that cause power outages, but the impact of natural disasters has been widely studied as it relates to predicting the occurrence of power outages and restoring power after a power outage.

例えば、台風の予測と既往の被害情報に基づいて、台風被害を予測する技術が知られている。また、設備耐性と気象予測データにより停電戸数を予測する技術が知られている。また、過去の自然災害と停電件数のデータから、需要家の平均停電時間、停電被害額と対策の費用対効果を算出する技術が知られている。また、対象とする配電網をノード・リンクにモデル化し、配電経路と損傷確率を算出し、イベントツリーにより、需要家の需要または供給電力の期待値を算出し、電力供給率の経時変化を算出する技術が知られている。これらの技術では、基本的に配電網の各構成要素の物理的な損傷確率から、配電経路の有無で停電への影響を評価している。 For example, there is a known technique for predicting typhoon damage based on typhoon forecasts and past damage information. There is also a known technique for predicting the number of households that will lose power based on equipment resilience and weather forecast data. There is also a known technique for calculating the average power outage duration for consumers, the amount of power outage damage, and the cost-effectiveness of countermeasures based on data on past natural disasters and the number of power outages. There is also a known technique for modeling the target power distribution network into nodes and links, calculating the power distribution route and damage probability, and using an event tree to calculate the expected value of consumer demand or power supply, and calculating changes in the power supply rate over time. These techniques basically evaluate the impact on power outages based on the presence or absence of a power distribution route, based on the probability of physical damage to each component of the power distribution network.

特許第5044243号公報Patent No. 5044243 特許第5931830号公報Patent No. 5931830 特許第5088628号公報Patent No. 5088628

松本俊明他,分散型電源のある配電網の地震時レジリエンス評価方法に関する研究 日本地震工学会論文集 第19巻,第7号,2019Toshiaki Matsumoto et al., Study on earthquake resilience evaluation method for power distribution grids with distributed power sources, Journal of the Japan Association for Earthquake Engineering, Vol. 19, No. 7, 2019

停電は、地震、台風、落雷、水害などの自然災害、またはその他の要因によって引き起こされる。各種の災害に対する停電リスクを事前に定量的に把握できれば、電力の需要家はそれを踏まえて、合理的かつ効果的な対策を講じることができる。例えば、停電リスクを低減するための対策として、蓄電池、燃料電池、自家発電装置などを設置し、配電網からの供給が停止した場合にそれらの設備から電力を供給することで、停電を回避することができる。また、配電網の電力品質または供給信頼度の維持と向上を目的として、通信網を介して各機器により配電網の監視または系統切替などの制御を行う配電自動化システムがある。 Power outages are caused by natural disasters such as earthquakes, typhoons, lightning strikes, and floods, or by other factors. If the risk of power outages due to various disasters could be quantitatively understood in advance, electricity consumers could take rational and effective measures based on that information. For example, as a measure to reduce the risk of power outages, power outages can be avoided by installing storage batteries, fuel cells, private power generation equipment, etc., and supplying power from these facilities when the supply from the power distribution network is cut off. In addition, there are power distribution automation systems that monitor the power distribution network or control system switching using various devices via a communication network, with the aim of maintaining and improving the power quality or supply reliability of the power distribution network.

図17は、従来の配電自動化システムの概略図を示す。この概略図は、配電網で事故が発生した際の配電自動化システムによる復旧の流れを示したものである。例えば、変電所から延びる配電線が自動開閉器で複数の区間(1)~(6)に分割されている。平常時には、この配電線により送電されている。ここで、所定の区間(3)で配電線に影響のある事故が発生したとする。事故発生時には、自動開閉器のリレーが動作し、自動開閉器が開放される。さらに、変電所は送電を停止する。再閉路時には、変電所の送電が再開され、それぞれの自動開閉器が順次投入され、事故点まで送電される。このときに、所定の区間(3)が事故区間と特定される。この事故区間(3)の電源側の自動開閉器がロック状態となる。事故区間(3)よりも電源側の区間(1)~(2)は送電される。しかし、事故区間(3)は自動開閉器がロック状態のため送電されない。このとき、事故区間(3)よりも負荷側の区間(4)~(6)では、事故が生じていないにも関わらず、停電になる。これらの区間(4)~(6)を健全停電区間という。配電自動化システムは、停電が発生した場合に、停電の規模を最小化することを目的とし、事故の検出と事故区間の特定と逆送を実行する。ここで、逆送とは、事故区間(3)よりも負荷側の健全停電区間(4)~(6)に対して、別ルートから電力を融通することである。この逆送により停電件数を減少できる。 Figure 17 shows a schematic diagram of a conventional power distribution automation system. This schematic diagram shows the flow of recovery by the power distribution automation system when an accident occurs in the power distribution network. For example, a power distribution line extending from a substation is divided into multiple sections (1) to (6) by automatic switches. Under normal circumstances, power is transmitted through this power distribution line. Now, assume that an accident that affects the power distribution line occurs in a specific section (3). When an accident occurs, the automatic switch relay operates and the automatic switch is opened. Furthermore, the substation stops transmitting power. When the circuit is reclosed, power transmission from the substation is resumed, and each automatic switch is closed in sequence, transmitting power to the accident point. At this time, the specific section (3) is identified as the accident section. The automatic switch on the power supply side of this accident section (3) is locked. Power is transmitted to sections (1) to (2) on the power supply side of the accident section (3). However, power is not transmitted to the accident section (3) because the automatic switch is locked. In this case, sections (4) to (6) on the load side of the fault section (3) experience a power outage, even though no fault has occurred. These sections (4) to (6) are called healthy power outage sections. When a power outage occurs, the distribution automation system aims to minimize the scale of the outage by detecting the accident, identifying the fault section, and transmitting power backwards. Here, reverse transmission means supplying power from a different route to healthy power outage sections (4) to (6) on the load side of the fault section (3). This reverse transmission can reduce the number of power outages.

図18は、停電自動化システムと電力融通の概略図を示す。この概略図は、図17とは異なり、冗長性がない配電線の例である。つまり、逆送を行うことはできない。このとき、事故区間(3)に接続されている需要家は電力供給がなされないため停電となる。しかし、それぞれの需要家が分散型電源を自家保有している場合は分散型電源から電力が供給されるため停電による損失は低減する。一方、事故区間(3)よりも負荷側の区間(4)~(6)は健全停電区間である。この区間に接続されている需要家も電力供給がなされないため停電となる。しかし、配電線が健全であるので、区間内で保有する分散型電源のリソースを共有し優先度に応じて利用することが可能である。 Figure 18 shows a schematic diagram of a power outage automation system and power interchange. Unlike Figure 17, this schematic diagram is an example of a distribution line without redundancy. In other words, reverse transmission is not possible. In this case, consumers connected to the fault section (3) will not be supplied with power and will therefore experience a power outage. However, if each consumer has its own distributed power source, power will be supplied from the distributed power source, reducing losses due to the power outage. On the other hand, sections (4) to (6) on the load side of the fault section (3) are healthy power outage sections. Consumers connected to these sections will also experience a power outage as they will not be supplied with power. However, because the distribution line is healthy, it is possible to share the resources of the distributed power sources held within the section and use them according to priority.

このように、配電網の所定の箇所で損傷または故障が発生し、電力供給経路が断絶した際に、事故点を特定し、別ルートから送電を行い、停電区間を最小化する対応が行われる。予め停電の対策を講じるためには、その対策が投資に対して効果的なものであるのかなどの、対策の投資対効果を評価する必要がある。停電の原因となる災害、停電の規模、形態は様々であるため、これら電力システムの構成要素とそれぞれの関係、役割を考慮し、定量的に停電リスクを評価した上で、さらに導入する対策によるリスクの低減を評価することが必要である。 In this way, when damage or a failure occurs at a specific point in the power distribution network and the power supply route is cut off, the point of the accident is identified, power is transmitted from an alternative route, and measures are taken to minimize the blackout section. In order to take measures against blackouts in advance, it is necessary to evaluate the return on investment of the measures, such as whether the measures are effective for the investment. Because there are various disasters that can cause blackouts and the scale and form of blackouts, it is necessary to consider the components of the power system and their respective relationships and roles, quantitatively evaluate the blackout risk, and then evaluate the risk reduction of the measures to be introduced.

配電自動化システムでは、所定の区間で配電網の損傷が発生した場合、その区間を特定し、迂回できるルートから送電するための操作を行う。しかし、送電のための経路が確保されていても、これら一連の操作に必要な機器の機能が災害によって喪失する場合がある。従来の技術では、このような配電網の各機器のシステム上の役割に応じた停電被害に対する影響は考慮されていない。また、配電網のどのような機能を強化すれば停電リスクが効率的に減少するのかを把握することが困難である。また、停電対策として需要家が設置した分散型電源による停電被害の低減は考慮されていないか、考慮されていても災害時には例外なく機能するとの単純な仮定によって評価されており、停電対策そのものの機能喪失リスクは考慮されていない。例えば、健全停電区間であっても、配電自動化システムによる逆送が行うことができない構成となっている場合、需要家が自己保有する分散型電源による他需要家への電力融通を行うことができる可能性があるが、評価の対象外となっている。さらに、イベントツリーを用いてリスクを算出する場合には、電力システムの健全と故障を分岐で表現する必要がある。そのため、電力システムの規模が大きい場合、または粒度が細かい場合には、考え得るシナリオのパターン数(設備故障の組み合わせなど)が増大する。その結果、解析負荷が増大するため、評価可能なモデル化に限界が生じることがある。このように、従来技術では、停電リスクを低減させるための合理的な対策の検討に資することができない。 In the case of damage to the distribution network in a specific section, the distribution automation system identifies that section and performs operations to transmit power from a detour route. However, even if a route for transmitting power is secured, the functions of the equipment required for this series of operations may be lost due to a disaster. Conventional technology does not consider the impact of power outage damage according to the role of each device in the distribution network in the system. In addition, it is difficult to grasp what functions of the distribution network should be strengthened to efficiently reduce the risk of power outages. In addition, the reduction of power outage damage by distributed power sources installed by consumers as a power outage countermeasure is not considered, or even if it is considered, it is evaluated based on the simple assumption that it will function without exception in the event of a disaster, and the risk of loss of function of the power outage countermeasure itself is not considered. For example, even in a healthy power outage section, if the configuration does not allow reverse transmission by the distribution automation system, there is a possibility that the consumer can exchange power to other consumers using his/her own distributed power source, but this is not subject to evaluation. Furthermore, when calculating risk using an event tree, it is necessary to express the health and failure of the power system as branches. Therefore, when the scale of a power system is large or when the granularity is fine, the number of possible scenario patterns (such as combinations of equipment failures) increases. As a result, the analysis load increases, and there may be limits to the modeling that can be evaluated. As such, conventional technology cannot contribute to the consideration of rational measures to reduce the risk of power outages.

本発明の実施形態は、停電リスクを低減させるための合理的な対策の検討に資することができる停電リスク評価技術を提供することを目的とする。 The purpose of an embodiment of the present invention is to provide a power outage risk assessment technology that can contribute to the consideration of rational measures to reduce the risk of power outages.

一実施形態に係る停電リスク評価システムは、電力システムをグラフまたはリストでモデル化し、電力システムの停電確率を評価する停電確率評価部と、停電確率に基づいて電力システムの電力供給率を評価する需給バランス評価部と、を備える。 The power outage risk assessment system according to one embodiment includes a power outage probability assessment unit that models a power system using a graph or list and assesses the probability of a power outage in the power system, and a supply and demand balance assessment unit that assesses the power supply rate of the power system based on the power outage probability.

本実施形態によれば、停電リスクを低減させるための合理的な対策の検討に資することができる停電リスク評価技術を提供することが可能となる。 This embodiment makes it possible to provide a power outage risk assessment technology that can help consider rational measures to reduce the risk of power outages.

一実施形態に係る停電リスク評価システムの構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration of a power outage risk assessment system according to one embodiment. FIG. メイン制御部の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a main control unit. 系統構成データベースに記憶される電力システムの構成例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a configuration of a power system stored in a power system configuration database. 系統構成管理テーブルの一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a system configuration management table. 需要家構成管理テーブルの一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a demander configuration management table. 第1機器管理テーブルの一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a first device management table. 第2機器管理テーブルの一例を示す図である。FIG. 11 illustrates an example of a second device management table. 災害の強度と機器の損傷確率の関係の一例を示すグラフである。1 is a graph showing an example of the relationship between the intensity of a disaster and the probability of damage to equipment. ハザード管理テーブルの一例を示す図である。FIG. 13 illustrates an example of a hazard management table. 災害の強度と年超過頻度の関係の一例を示すグラフである。1 is a graph showing an example of the relationship between disaster intensity and annual exceedance frequency. 災害ハザードデータベースに記憶されるハザードマップの一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a hazard map stored in a disaster hazard database. 配電線と需要家の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a power distribution line and a consumer; 停電リスク曲線の提示例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of a power outage risk curve presentation. 追加対策メニューの提示例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of a presentation of an additional countermeasure menu. 電力需要の推移の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a change in electricity demand. 停電リスク評価方法の一例を示すフローチャートである。1 is a flowchart illustrating an example of a method for assessing a risk of a power outage. 従来の配電自動化システムによる復旧の流れを示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a flow of restoration in a conventional power distribution automation system. 配電自動化システムと電力融通の様相を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an automated power distribution system and aspects of power interchange.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。下記の実施形態は、本発明を限定するものではない。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings. The following embodiment does not limit the present invention.

図1は、一実施形態に係る停電リスク評価システムの構成を示すブロック図である。この停電リスク評価システム1は、電力システムの停電リスクを評価する。本実施形態では、電力システムの停電リスクの算出に用いる様態を例示する。 Figure 1 is a block diagram showing the configuration of a power outage risk assessment system according to one embodiment. This power outage risk assessment system 1 assesses the power outage risk of a power system. In this embodiment, an example of a mode used to calculate the power outage risk of a power system is shown.

停電リスク評価システム1の評価対象となる電力システムは、電力の発生(発電)と、電力の輸送(送電・変電)と、電力の供給(配電)と、電力の需要(消費)とを含むシステムである。この電力システムは、発電から消費までの構成を含む非常に大規模で、かつ全体で電圧と周波数が一定の範囲に収まるよう高度に制御されたシステムである。この電力システムを構成する機器には、電力会社が設置する機器と、需要家が設置する機器とが含まれる。 The power system that is the subject of evaluation by power outage risk assessment system 1 is a system that includes the generation of electricity (power generation), the transportation of electricity (transmission and transformation), the supply of electricity (distribution), and the demand for electricity (consumption). This power system is very large-scale, including everything from power generation to consumption, and is a highly controlled system that keeps the overall voltage and frequency within certain ranges. The equipment that makes up this power system includes equipment installed by the power company and equipment installed by consumers.

電力システムにおいて、発電所で発電された電力は、送電網、配電網を通じて、需要家(家庭、工場、事業所など)に供給される。このような上流から下流に至る一連の電力供給ルートは、地域によって異なる。停電リスク評価システム1は、地域の停電リスクを定量化することで、そのリスクの正確な把握を行う。そして、より効果的で必要な設備投資などを実施する。 In a power system, electricity generated at power plants is supplied to consumers (homes, factories, businesses, etc.) via a power transmission network and a power distribution network. This series of power supply routes from upstream to downstream differs depending on the region. Power outage risk assessment system 1 quantifies the power outage risk in a region to accurately grasp that risk. This allows for more effective and necessary capital investments to be made.

本実施形態に係る電力システムの構成要素には、変電所、配電線(送電線)、配電柱、開閉器などの柱上機器が含まれる。さらに、電力システムの利用を受ける需要家の受電機器や、停電対策として導入する可能性のある機器(分散型電源)も含まれる。具体例としては蓄電池、太陽光発電システム、燃料電池、非常用ディーゼル発電機、ガスエンジン、電気自動車などである。 The components of the power system according to this embodiment include substations, distribution lines (transmission lines), distribution poles, switches, and other pole-mounted equipment. In addition, they also include power-receiving equipment of consumers who use the power system, and equipment (distributed power sources) that may be introduced as a countermeasure against power outages. Specific examples include storage batteries, solar power generation systems, fuel cells, emergency diesel generators, gas engines, and electric vehicles.

図1に示すように、本実施形態に係る停電リスク評価システム1は、メイン制御部2と、入力部3と、出力部4と、記憶部5と、通信部6と、を備える。さらに、この停電リスク評価システム1は、系統構成データベース7と機器データベース8と災害ハザードデータベース9とを備える。これらのデータベースは、メモリ、HDDまたはクラウド上の保存容量に記憶され、検索または蓄積ができるよう整理された情報の集合体である。 As shown in FIG. 1, the power outage risk assessment system 1 according to this embodiment includes a main control unit 2, an input unit 3, an output unit 4, a storage unit 5, and a communication unit 6. Furthermore, this power outage risk assessment system 1 includes a system configuration database 7, an equipment database 8, and a disaster hazard database 9. These databases are stored in memory, a HDD, or cloud storage capacity, and are collections of information organized so that they can be searched or accumulated.

また、本実施形態の停電リスク評価システム1は、例えばCPU、ROM、RAM、HDDなどのハードウェア資源を有し、CPUが各種プログラムを実行することで、ソフトウェアによる情報処理がハードウェア資源を用いて実現されるコンピュータで構成される。さらに、本実施形態の停電リスク評価方法は、各種プログラムをコンピュータに実行させることで実現される。 The power outage risk assessment system 1 of this embodiment is configured as a computer having hardware resources such as a CPU, ROM, RAM, and HDD, and in which software-based information processing is realized using the hardware resources as the CPU executes various programs. Furthermore, the power outage risk assessment method of this embodiment is realized by having the computer execute various programs.

停電リスク評価システム1の各構成は、必ずしも1つのコンピュータに設ける必要はない。例えば、ネットワークで互いに接続された複数のコンピュータを用いて1つの停電リスク評価システム1を実現してもよい。例えば、各種のデータベース7~9がそれぞれ個別のコンピュータに搭載されていてもよい。 Each component of the power outage risk assessment system 1 does not necessarily have to be provided on a single computer. For example, a single power outage risk assessment system 1 may be realized using multiple computers connected to each other via a network. For example, the various databases 7 to 9 may each be installed on a separate computer.

入力部3は、停電リスク評価システム1を使用するユーザーの操作に応じて所定の情報が入力される。例えば、入力部3には、停電リスクの評価を実施する地域または地区の系統構成と、機器の耐力(フラジリティ)情報と、災害ハザード情報などの各種情報が入力される。 Prescribed information is input to the input unit 3 in response to operations by a user using the power outage risk assessment system 1. For example, various information such as the system configuration of the region or area where the power outage risk assessment is to be carried out, equipment fragility information, and disaster hazard information is input to the input unit 3.

この入力部3には、マウスまたはキーボードなどの入力装置が含まれる。つまり、これら入力装置の操作に応じて所定の情報が入力部3に入力される。なお、ユーザーは、入力の際に、各系統構成と機器などの情報にそれぞれ固有のIDの付与を行う。なお、IDとは、これに対応する情報を個々に識別するために必要な識別情報であり、それぞれの情報に対応付けて固有のIDが付与される。 The input unit 3 includes input devices such as a mouse or a keyboard. In other words, predetermined information is input to the input unit 3 in response to the operation of these input devices. When inputting information, the user assigns a unique ID to each piece of system configuration and equipment information. An ID is identification information required to individually identify the corresponding information, and a unique ID is assigned in association with each piece of information.

出力部4は、所定の情報を出力する。例えば、出力部4は、メイン制御部2の評価結果とデータベース7~9に記憶された情報を出力する。本実施形態に係る停電リスク評価システム1には、解析結果の出力を行うディスプレイなどの画像の表示を行う装置が含まれる。つまり、出力部4は、ディスプレイに表示される画像を制御する。なお、ディスプレイは、コンピュータ本体と別体であってもよいし、一体であってもよい。 The output unit 4 outputs predetermined information. For example, the output unit 4 outputs the evaluation results of the main control unit 2 and the information stored in the databases 7 to 9. The power outage risk assessment system 1 according to this embodiment includes a device for displaying images, such as a display that outputs the analysis results. In other words, the output unit 4 controls the images displayed on the display. Note that the display may be separate from the computer main body, or may be integrated with it.

なお、本実施形態に係る停電リスク評価システム1は、ネットワークを介して接続される他のコンピュータが備えるディスプレイに表示される画像を制御してもよい。その場合には、他のコンピュータが備える出力部4が、メイン制御部2が導き出した評価結果などの出力を制御してもよい。 The power outage risk assessment system 1 according to this embodiment may control images displayed on a display of another computer connected via a network. In this case, the output unit 4 of the other computer may control the output of the assessment results derived by the main control unit 2.

また、本実施形態では、画像の表示を行う装置としてディスプレイを例示するが、その他の態様であってもよい。例えば、プロジェクタを用いて情報の表示を行ってもよい。さらに、紙媒体に情報を印字するプリンタをディスプレイの替りとして用いてもよい。つまり、出力部4が制御する対象として、プロジェクタまたはプリンタが含まれていてもよい。 In addition, in this embodiment, a display is exemplified as a device that displays images, but other configurations are also possible. For example, information may be displayed using a projector. Furthermore, a printer that prints information on paper media may be used instead of a display. In other words, the objects controlled by the output unit 4 may include a projector or a printer.

記憶部5は、各データベース7~9に記憶された情報に基づいて、停電リスクの評価を行うときに必要な各種情報を記憶する。 The memory unit 5 stores various information required to evaluate the risk of power outages based on the information stored in each of the databases 7 to 9.

通信部6は、インターネットなどの通信回線を介して他のコンピュータと通信を行う。なお、本実施形態では、停電リスク評価システム1と他のコンピュータがインターネットを介して互いに接続されているが、その他の態様であってもよい。例えば、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)または携帯通信網を介して互いに接続されてもよい。 The communication unit 6 communicates with other computers via a communication line such as the Internet. In this embodiment, the power outage risk assessment system 1 and the other computers are connected to each other via the Internet, but other configurations are also possible. For example, they may be connected to each other via a LAN (Local Area Network), a WAN (Wide Area Network), or a mobile communication network.

系統構成データベース7には、電力システムの構成または接続状況などを示す情報が記憶される。これらの情報には、電力システムに関する地理的情報、各種設備の位置関係、各種設備同士の距離なども含まれる。例えば、系統構成データベース7には、図3に示す電力システムの構成を示す情報、図4に示す系統構成管理テーブル、および図5に示す需要家構成管理テーブルが記憶される。 The system configuration database 7 stores information indicating the configuration or connection status of the power system. This information includes geographical information about the power system, the relative positions of various pieces of equipment, and the distances between various pieces of equipment. For example, the system configuration database 7 stores information indicating the configuration of the power system shown in FIG. 3, the system configuration management table shown in FIG. 4, and the consumer configuration management table shown in FIG. 5.

図3は、電力システムの構成を示す画像の一例である。電力システムの構成を示す情報は、図3に示す画像300のように、ディスプレイなどに2次元表示することができる。これによりユーザーは、電力システムの各種設備の位置関係または構成を把握することができる。なお、画像300には、電力システムにおける配電用変電所の下流側に設置される機器の構成が示されている。しかし、画像300には、配電用変電所の上流側に設置されるローカル系統の構成が示されていてもよい。このローカル系統は、例えば、発電所から供給された電力を変電する一次変電所、および一次変電所の出力電力を変電する二次変電所等で構成される。 Figure 3 is an example of an image showing the configuration of a power system. Information showing the configuration of the power system can be displayed two-dimensionally on a display or the like, as in image 300 shown in Figure 3. This allows the user to understand the relative positions or configuration of various facilities in the power system. Note that image 300 shows the configuration of the equipment installed downstream of a distribution substation in the power system. However, image 300 may also show the configuration of a local system installed upstream of the distribution substation. This local system is composed of, for example, a primary substation that transforms the power supplied from a power plant, and a secondary substation that transforms the output power of the primary substation.

また、出力部4は、系統構成を示したり、実際の地図上に重ね合わせたりして表示する機能を有する。それぞれの系統構成は、固有の系統構成IDにより管理される。 The output unit 4 also has the function of displaying the system configuration and overlaying it on an actual map. Each system configuration is managed by a unique system configuration ID.

図4は、系統構成管理テーブルの一例である。図4に示す系統構成管理テーブル400には、それぞれの系統構成に関連する機器の情報が登録される。また、系統構成管理テーブル400には、系統構成IDを主キーとして各種情報が登録される。例えば、系統構成IDに対応付けて、機器IDと、機器詳細IDと、機器名称と、座標・標高とが登録される。 Figure 4 is an example of a system configuration management table. Information on equipment related to each system configuration is registered in the system configuration management table 400 shown in Figure 4. In addition, various information is registered in the system configuration management table 400 using the system configuration ID as a primary key. For example, an equipment ID, equipment detail ID, equipment name, and coordinates/altitude are registered in association with the system configuration ID.

ここで、系統構成IDは、それぞれの系統構成を個々に識別可能な識別情報である。機器IDは、それぞれの機器を個々に識別可能な識別情報である。機器詳細IDは、機器の詳細な情報を記録したそれぞれのデータを個々に識別可能な識別情報である。この機器詳細IDに基づいて、系統構成データベース7の他の領域に記憶された機器の詳細なデータを読み出すことができる。機器名称は、機器の種類を示す名称である。座標・標高は、機器が設置された場所の座標と標高である。この座標・標高は、災害により機器が機能喪失するか否かを特定可能な特定情報である。 Here, the system configuration ID is identification information capable of individually identifying each system configuration. The equipment ID is identification information capable of individually identifying each piece of equipment. The equipment detail ID is identification information capable of individually identifying each piece of data that records detailed information about the equipment. Based on this equipment detail ID, detailed data about the equipment stored in other areas of the system configuration database 7 can be read out. The equipment name is a name indicating the type of equipment. The coordinates/altitude are the coordinates and altitude of the location where the equipment is installed. These coordinates/altitude are specific information capable of identifying whether or not the equipment will lose its function due to a disaster.

図5は、需要家構成管理テーブルの一例である。図5に示す需要家構成管理テーブル500には、それぞれの系統から電力の供給を受ける需要家に関する情報が登録される。また、需要家構成管理テーブル500には、系統構成IDを主キーとして各種情報が登録される。例えば、系統構成IDに対応付けて、需要家IDと、座標・標高と、業種と、需要家名称と、契約電力容量と、平常時電力需要と、緊急時電力需要と、対策設備と、対策設備容量とが登録される。 Figure 5 is an example of a consumer configuration management table. Information about consumers who receive power from each system is registered in the consumer configuration management table 500 shown in Figure 5. In addition, various information is registered in the consumer configuration management table 500 using the system configuration ID as a primary key. For example, a consumer ID, coordinates/altitude, industry, consumer name, contracted power capacity, normal power demand, emergency power demand, countermeasure equipment, and countermeasure equipment capacity are registered in association with the system configuration ID.

ここで、需要家IDは、それぞれの需要家を個々に識別可能な識別情報である。座標・標高は、需要家の場所の座標と標高である。この座標・標高は、災害により需要家が機能喪失するか否かを特定可能な特定情報である。業種は、需要家の業種である。例えば、住宅、医療機関、オフィスビル、公官庁などの需要家の種類である。需要家名称は、需要家を識別可能な名称である。契約電力容量は、電力会社が需要家と契約している電力容量である。 Here, the consumer ID is identification information that can identify each consumer individually. The coordinates and altitude are the coordinates and altitude of the consumer's location. These coordinates and altitude are specific information that can identify whether the consumer will lose functionality due to a disaster. The industry is the industry of the consumer. For example, the type of consumer is a home, a medical institution, an office building, a government office, etc. The consumer name is a name that can identify the consumer. The contracted power capacity is the power capacity that the power company has contracted with the consumer.

平常時使用電力は、需要家が通常時に使用する電力である。緊急時電力需要は、需要家が停電時に必要とする電力である。なお、平常時電力需要と緊急時電力需要の項目には、複数のパターンを登録してもよい。複数のパターンには、例えば、夏季と冬季のパターン、昼と夜のパターン、平日と休日のパターンなどが含まれる。 Normal power usage is the power that a consumer uses under normal circumstances. Emergency power demand is the power that a consumer needs during a power outage. Note that multiple patterns may be registered in the items for normal power demand and emergency power demand. Multiple patterns include, for example, summer and winter patterns, day and night patterns, weekday and holiday patterns, etc.

対策設備は、停電時に電力の供給を継続するための設備である。例えば、非常用ディーゼル発電機などである。この対策設備には、非常時のみならず、平常時にも電力の供給を行うオフグリッドの設備を含む。オフグリッドとは、電力会社に頼らずとも電力を自給自足している状態を示す。なお、対策設備の項目には、対策設備の有無を示す情報を登録してもよい。対策設備容量は、対策設備から需要家に対して供給可能な電力容量である。 Countermeasure equipment is equipment for continuing the supply of power during a power outage. For example, it is an emergency diesel generator. This countermeasure equipment includes off-grid equipment that supplies power not only in emergencies but also during normal times. Off-grid refers to a state in which electricity is self-sufficient without relying on a power company. Note that information indicating the presence or absence of countermeasure equipment may be registered in the countermeasure equipment item. Countermeasure equipment capacity is the amount of power that can be supplied from the countermeasure equipment to consumers.

機器データベース8には、電力システムの構成要素となる機器の耐力情報(フラジリティ)または故障確率などを示す情報が記憶される。例えば、機器データベース8には、図6に示す第1機器管理テーブル、図7に示す第2機器管理テーブル、および図8に示す地震加速度と機器の損傷確率の関係を示す情報が記憶される。 The equipment database 8 stores information indicating the strength information (fragility) or failure probability of the equipment that is a component of the power system. For example, the equipment database 8 stores the first equipment management table shown in FIG. 6, the second equipment management table shown in FIG. 7, and information indicating the relationship between earthquake acceleration and equipment damage probability shown in FIG. 8.

図6は、第1機器管理テーブルの一例である。図6に示す第1機器管理テーブル600には、主に発電所からの電力供給に必要な機器に関する情報が登録される。また、第1機器管理テーブル600には、機器IDを主キーとして各種情報が登録される。例えば、機器IDに対応付けて、機器用途と、機器名称と、機器耐力と、設計基準とが登録される。 Figure 6 is an example of a first equipment management table. Information about equipment required for power supply from the power plant is registered in the first equipment management table 600 shown in Figure 6. In addition, various information is registered in the first equipment management table 600 using the equipment ID as the primary key. For example, the equipment use, equipment name, equipment strength, and design criteria are registered in association with the equipment ID.

図7は、第2機器管理テーブルの一例である。図7に示す第2機器管理テーブル700には、主に対策設備に関する情報が登録される。また、第2機器管理テーブル700には、機器IDを主キーとして各種情報が登録される。例えば、機器IDに対応付けて、機器名称と、設備容量と、機器耐力と、設計基準とが登録される。 Figure 7 is an example of a second equipment management table. Information related to countermeasure equipment is mainly registered in the second equipment management table 700 shown in Figure 7. In addition, various information is registered in the second equipment management table 700 using the equipment ID as the primary key. For example, the equipment name, facility capacity, equipment strength, and design criteria are registered in association with the equipment ID.

ここで、機器用途は、機器の用途を示す情報である。機器耐力は、災害の強度に対する機器の耐久力を示す情報である。災害が地震の場合、災害の強度は地震加速度となり、機器耐力は、地震加速度に対する機器の耐久力を示す情報である。災害が台風の場合、災害の強度は風速となり、機器耐力は、風速に対する機器の耐久力を示す情報である。災害が落雷の場合、災害の強度は雷撃電流値となり、機器耐力は、雷撃電流値に対する機器の耐久力を示す情報である。災害が水害の場合、災害の強度は浸水深となり、機器耐力は、浸水深に対する機器の耐久力を示す情報である。設計基準は、機器が災害の強度に対して耐えられる設計上の基準値を示す情報である。災害が地震の場合、災害の強度は地震加速度となり、設計基準は、機器が地震加速度に対して耐えられる設計上の基準値を示す情報である。災害が台風の場合、災害の強度は風速となり、設計基準は、機器が風速に対して耐えられる設計上の基準値を示す情報である。災害が落雷の場合、災害の強度は雷撃電流値となり、設計基準は、機器が雷撃電流値に対して耐えられる設計上の基準値を示す情報である。災害が水害の場合、災害の強度は浸水深となり、設計基準は、機器が浸水深に対して耐えられる設計上の基準値を示す情報である。これら機器耐力と設計基準は、災害により機器が機能喪失するか否かを特定可能な特定情報である。設備容量は、機器から需要家に対して供給可能な電力容量である。 Here, equipment use is information indicating the use of the equipment. Equipment resistance is information indicating the durability of equipment against the intensity of the disaster. If the disaster is an earthquake, the intensity of the disaster is seismic acceleration, and the equipment resistance is information indicating the durability of equipment against seismic acceleration. If the disaster is a typhoon, the intensity of the disaster is wind speed, and the equipment resistance is information indicating the durability of equipment against wind speed. If the disaster is a lightning strike, the intensity of the disaster is lightning current value, and the equipment resistance is information indicating the durability of equipment against lightning current value. If the disaster is a flood, the intensity of the disaster is flood depth, and the equipment resistance is information indicating the durability of equipment against flood depth. Design criteria is information indicating the design standard value that equipment can withstand against the intensity of the disaster. If the disaster is an earthquake, the intensity of the disaster is seismic acceleration, and the design criteria is information indicating the design standard value that equipment can withstand against seismic acceleration. If the disaster is a typhoon, the intensity of the disaster is the wind speed, and the design standards are information indicating the design standard value that equipment can withstand against the wind speed. If the disaster is a lightning strike, the intensity of the disaster is the lightning current value, and the design standards are information indicating the design standard value that equipment can withstand against the lightning current value. If the disaster is a flood, the intensity of the disaster is the flood depth, and the design standards are information indicating the design standard value that equipment can withstand against the flood depth. These equipment resistance strength and design standards are specific information that can identify whether or not equipment will lose its function due to a disaster. Facility capacity is the amount of power that can be supplied from the equipment to consumers.

なお、機器耐力は、災害の強度と機器の損傷確率の関係を示す情報である。例えば、機器耐力は、図8のグラフのように示されてもよい。 In addition, equipment resistance is information that indicates the relationship between the intensity of a disaster and the probability of equipment damage. For example, equipment resistance may be shown as in the graph in Figure 8.

図8は、災害の強度と機器の損傷確率の関係の一例を示すグラフである。図8に示すように、3種類の機器の設計基準が同一であっても、機器耐力は機器ごとに異なる場合がある。図8のグラフは、災害の強度と機器の損傷確率の関係を示す情報として、災害が地震の場合を例示する。このグラフの横軸は、災害の強度として地震加速度を示す。なお、この横軸は、災害が台風の場合は風速を示し、災害が落雷の場合は雷撃電流値を示し、災害が水害の場合は浸水深を示す。その他の災害の場合も横軸は災害の強度を示し、縦軸は機器の損傷確率を示す。 Figure 8 is a graph showing an example of the relationship between disaster intensity and equipment damage probability. As shown in Figure 8, even if the design criteria for three types of equipment are the same, the equipment resistance may differ for each piece of equipment. The graph in Figure 8 illustrates the case where the disaster is an earthquake, as an example of information showing the relationship between disaster intensity and equipment damage probability. The horizontal axis of this graph shows earthquake acceleration as the intensity of the disaster. Note that this horizontal axis shows wind speed if the disaster is a typhoon, shows lightning current value if the disaster is a lightning strike, and shows flood depth if the disaster is a flood. For other disasters as well, the horizontal axis shows disaster intensity, and the vertical axis shows equipment damage probability.

災害ハザードデータベース9には、各種自然災害のハザードに関する情報と年超過頻度に関する情報が記憶される。これらの情報には、国、地方公共団体、その他団体などが発表したハザードマップが含まれる。 The disaster hazard database 9 stores information on the hazards of various natural disasters and information on the annual exceedance frequency. This information includes hazard maps published by the national government, local governments, and other organizations.

また、停電リスク評価システム1は、災害ハザードデータベース9に記憶されたハザードマップから必要な箇所を抽出することができる。例えば、災害ハザードデータベース9には、図9に示すハザード管理テーブル、図10に示す災害の強度と年超過頻度の関係(災害ハザード)を示す情報、および図11に示す災害ハザードデータベース9に記憶されるハザードマップを示す情報が記憶される。図10のグラフは災害の強度と年超過頻度の関係(災害ハザード)を示す情報として、災害が地震の場合を例示する。このグラフの横軸は、災害の強度の一例として地震加速度を示す。なお、このグラフの横軸は、災害が台風の場合は風速を示し、災害が落雷の場合は雷撃電流値を示し、災害が水害の場合は浸水深を示す。その他の災害の場合も横軸は災害の強度を示し、縦軸は年超過頻度を示す。 The power outage risk assessment system 1 can also extract necessary points from the hazard map stored in the disaster hazard database 9. For example, the disaster hazard database 9 stores the hazard management table shown in FIG. 9, information showing the relationship between disaster intensity and annual exceedance frequency (disaster hazard) shown in FIG. 10, and information showing the hazard map stored in the disaster hazard database 9 shown in FIG. 11. The graph in FIG. 10 illustrates the information showing the relationship between disaster intensity and annual exceedance frequency (disaster hazard) when the disaster is an earthquake. The horizontal axis of this graph indicates earthquake acceleration as an example of disaster intensity. Note that the horizontal axis of this graph indicates wind speed when the disaster is a typhoon, lightning current value when the disaster is a lightning strike, and flood depth when the disaster is a flood. For other disasters, the horizontal axis also indicates disaster intensity, and the vertical axis indicates annual exceedance frequency.

図9は、ハザード管理テーブルの一例である。図9に示すハザード管理テーブル900には、ハザードIDを主キーとして各種ハザードに関する情報が登録される。例えば、ハザードIDに対応付けて、ハザード種類と、災害ハザードと、参照元とが登録される。 Figure 9 is an example of a hazard management table. In the hazard management table 900 shown in Figure 9, information about various hazards is registered using a hazard ID as a primary key. For example, a hazard type, disaster hazard, and reference source are registered in association with a hazard ID.

ここで、ハザードIDは、それぞれの種類のハザードを個々に識別可能な識別情報である。ハザード種類は、ハザードの種類を示す情報である。ハザード詳細は、それぞれの種類のハザードに関する詳細な情報である。参照元は、ハザードに関する情報を取得した参照元を示す情報である。 Here, the hazard ID is identification information that can individually identify each type of hazard. The hazard type is information that indicates the type of hazard. The hazard details are detailed information about each type of hazard. The reference source is information that indicates the reference source from which the information about the hazard was obtained.

なお、ハザード詳細は、災害の強度と年超過頻度の関係を示す情報である。例えば、ハザード詳細を、図10のグラフのように示してもよい。 Hazard details are information that indicates the relationship between the intensity of a disaster and the annual exceedance frequency. For example, hazard details may be displayed as in the graph in Figure 10.

図10は、災害の強度と年超過頻度の関係の一例を示すグラフである。図10に示すように、3つの地点A、B、Cのそれぞれにおいて、年超過頻度が異なる場合がある。図10のグラフは、災害の強度と年超過頻度の関係(災害ハザード)を示す情報として、災害が地震の場合を例示する。このグラフの横軸は、災害の強度として地震加速度を示す。この横軸は、災害が台風の場合は風速を示し、災害が落雷の場合は雷撃電流値を示し、災害が水害の場合は浸水深を示す。その他の災害の場合も横軸は災害の強度を示し、縦軸は年超過頻度を示す。 Figure 10 is a graph showing an example of the relationship between disaster intensity and annual exceedance frequency. As shown in Figure 10, the annual exceedance frequency may differ at each of the three points A, B, and C. The graph in Figure 10 illustrates the case where the disaster is an earthquake as an example of information showing the relationship between disaster intensity and annual exceedance frequency (disaster hazard). The horizontal axis of this graph shows earthquake acceleration as the intensity of the disaster. This horizontal axis shows wind speed if the disaster is a typhoon, lightning current value if the disaster is a lightning strike, and flood depth if the disaster is a flood. For other disasters as well, the horizontal axis shows disaster intensity and the vertical axis shows annual exceedance frequency.

また、ハザード詳細には、ハザード詳細に関する情報を記録したそれぞれのデータを個々に識別可能な識別情報であるハザード詳細IDが含まれてもよい。このハザード詳細IDに基づいて、災害ハザードデータベース9の他の領域に記憶されたハザードの詳細なデータを読み出すことができる。例えば、図11に示すハザードマップを図9に示すハザード管理テーブル900に紐付けてもよい。 The hazard details may also include a hazard details ID, which is identification information that can individually identify each piece of data that records information about the hazard details. Based on this hazard details ID, detailed hazard data stored in other areas of the disaster hazard database 9 can be read out. For example, the hazard map shown in FIG. 11 may be linked to the hazard management table 900 shown in FIG. 9.

ここで、図2を参照して、メイン制御部2の構成について説明する。図2は、メイン制御部2の構成例を示すブロック図である。メイン制御部2は、停電リスク評価システム1を統括的に制御する。このメイン制御部2は、図2に示すように、停電リスク評価部10と、需給バランス評価部11と、リスク曲線評価部12と、を有する。各評価部は、メモリまたはHDDに記憶されたプログラムがCPUによって実行されることで実現される。 The configuration of the main control unit 2 will now be described with reference to FIG. 2. FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the main control unit 2. The main control unit 2 performs overall control of the power outage risk assessment system 1. As shown in FIG. 2, the main control unit 2 has a power outage risk assessment unit 10, a supply and demand balance assessment unit 11, and a risk curve assessment unit 12. Each assessment unit is realized by the CPU executing a program stored in the memory or HDD.

停電リスク評価部10は、モデル作成部13および停電確率評価部14を有する。モデル作成部13は、電力システムをグラフやリストでモデル化する。なお、本実施形態では、評価対象の機器に、電力の供給を受ける需要家が設置した機器が含まれている。 The power outage risk assessment unit 10 has a model creation unit 13 and a power outage probability assessment unit 14. The model creation unit 13 models the power system using graphs and lists. In this embodiment, the equipment to be evaluated includes equipment installed by consumers who receive power supply.

停電確率評価部14は、モデル作成部13でモデル化したグラフやリストに基づいて、電力システムの健全と故障を組み合わせた停電パターンや、停電確率、停電時の損失、および停電確率と損失とを乗算した停電リスクを評価する。本実施形態では、停電確率評価部14の評価方法には、グラフ理論を用いた方法や、シミュレーションモデルを用いた方法が含まれている。以下、各方法についてそれぞれ説明する。 The power outage probability evaluation unit 14 evaluates power outage patterns that combine the health and failure of the power system, the power outage probability, losses during a power outage, and the power outage risk obtained by multiplying the power outage probability and losses, based on the graphs and lists modeled by the model creation unit 13. In this embodiment, the evaluation methods used by the power outage probability evaluation unit 14 include a method using graph theory and a method using a simulation model. Each method will be described below.

グラフ理論は、配電線と需要家などを頂点と辺からなる有向グラフで表現し、グラフアルゴリズムによる解析を行うものである。 Graph theory represents power lines, consumers, etc. as directed graphs consisting of vertices and edges, and analyzes them using graph algorithms.

まず、配電線の繋がりと要素を有向グラフとする。例えば、送電鉄塔や開閉器を頂点として、配電線を辺として表現するデータ構造とすることが考えられる。このとき、辺に故障確率や停電時の損失を設定する。この上で、停電確率を求めるために有向グラフ上で経路探索アルゴリズムを用いる。このとき、送電鉄塔から需要家が接続している配電線まで繋がっていれば停電とならず健全、繋がっていない場合は停電とする。この条件で停電パターン(評価対象の健全/故障の組み合わせ)と損失、発生確率を算出する。災害の強さに応じて電力システムや需要家の故障確率が変化するため、災害の強さごとに評価を実施する。以下、図12に示す配電線で説明する。 First, the connections and elements of the distribution line are treated as a directed graph. For example, a data structure can be created in which transmission towers and switches are represented as vertices, and distribution lines are represented as edges. At this time, the probability of failure and losses during a power outage are set on the edges. A path search algorithm is then used on the directed graph to find the probability of a power outage. At this time, if there is a connection from the transmission tower to the distribution line to which the consumer is connected, there will be no power outage and the system is healthy, and if there is no connection, there will be a power outage. Under these conditions, the power outage pattern (the combination of healthy/faulty to be evaluated), losses, and occurrence probability are calculated. Since the failure probability of the power system and consumers changes depending on the severity of the disaster, an evaluation is performed for each severity of the disaster. Below, an explanation is given using the distribution line shown in Figure 12.

図12は、配電線と需要家の一例を示す図である。図12を参照すると、例えば、電力システムを下記のようにモデル式で記述することができる。
graph={“C0”:{“L0”:20},“C1”:{“L1”:15},“C2”:{“L2”:10},“C3”:{“L3”:25},“L0”:{“L1”:0},“L1”:{“L2”:0},“L2”:{“L3”:0}}
Fig. 12 is a diagram showing an example of a power distribution line and consumers. Referring to Fig. 12, for example, the power system can be described by the following model formula.
graph={“C0”:{“L0”:20},“C1”:{“L1”:15},“C2”:{“L2”:10},“C3”:{“L3”:25},“L0”:{“L1”:0},“L1”:{“L2”:0},“L2”:{“L3”:0}}

この例では、4つの需要家C0、C1、C2、C3と4つの配電線L0、L1、L2、L3が電力システムに含まれている。各需要家は、1つの配電線に接続されており、各配電線は他の配電線または需要家に接続されている。まず、配電線と需要家の接続を説明する。例えば、“C0”:{“L0”:20}”という要素は、需要家C0が配電線L0に接続され、需要家C0が配電線L0と接続されていることを示し、このとき数値20を得ることができることを示している。この数値は電力量であってもよいし、需要家の損失や損害額であってもよい。同様に、他の需要家にも数値が割り当てられている。この例では、需要家C1には数値15、需要家C2には数値10、需要家C3には数値25がそれぞれ割り当てられている。続いて、配電線同士の接続を説明する。例えば、“L0”:{“L1”:0}という要素は、配電線L0が配電線L1に接続され、この接続間の数値となっていることを示している。 In this example, four consumers C0, C1, C2, and C3 and four distribution lines L0, L1, L2, and L3 are included in the power system. Each consumer is connected to one distribution line, and each distribution line is connected to other distribution lines or consumers. First, the connection between the distribution lines and the consumers will be explained. For example, the element "C0":{"L0":20}" indicates that consumer C0 is connected to distribution line L0, and that consumer C0 is connected to distribution line L0, and in this case, a numerical value of 20 can be obtained. This numerical value may be the amount of power, or the amount of loss or damage to the consumer. Similarly, numerical values are assigned to other consumers. In this example, consumer C1 is assigned the numerical value 15, consumer C2 is assigned the numerical value 10, and consumer C3 is assigned the numerical value 25. Next, the connection between distribution lines will be explained. For example, the element "L0":{"L1":0} indicates that distribution line L0 is connected to distribution line L1, and the numerical value between these connections is obtained.

なお、上記の例では、有向グラフが、電力システムにおける配電用変電所の下流側に設置される機器の構成に基づいて設定されている。しかし、この有向グラフは、配電用変電所の上流側に設置されるローカル系統の構成に基づいて設定されていてもよい。このローカル系統は、例えば、発電所から供給された電力を変電する一次変電所、および一次変電所の出力電力を変電する二次変電所等で構成される。 In the above example, the directed graph is set based on the configuration of the equipment installed downstream of the distribution substation in the power system. However, this directed graph may also be set based on the configuration of a local system installed upstream of the distribution substation. This local system is composed of, for example, a primary substation that transforms the power supplied from a power plant, and a secondary substation that transforms the output power of the primary substation.

以下、シミュレーションモデルについて説明する。シミュレーションモデルは、配電線と需要家をリストやグラフで表現し、評価するものである。配電線と需要家の関係を表すグラフを作成する。配電線ごとにどの需要家に供給するかをリストなどで表し、配電線の親子関係をモデル式で記述する。次に、需要家に電力が供給されるかを判断する関数を定義する。この条件で停電パターンと損失、発生確率を算出する。災害の強さに応じて電力システムや需要家の故障確率が変化するため、災害の強さごとに評価を実施する。 The simulation model is explained below. The simulation model represents and evaluates distribution lines and consumers in lists and graphs. A graph is created that shows the relationship between distribution lines and consumers. The consumers to which each distribution line supplies are expressed in a list or similar, and the parent-child relationship of the distribution lines is described in a model formula. Next, a function is defined that determines whether power will be supplied to a consumer. Based on these conditions, the power outage pattern, loss, and occurrence probability are calculated. Since the probability of failure of the power system and consumers changes depending on the severity of the disaster, an evaluation is performed for each severity of the disaster.

シミュレーションモデルでは、例えば、電力システムを下記のモデル式で記述することができる。
Line_consumer = [[0], [1], [2], [3]]
Line_parents = [-1, 0, 1, 2]
In the simulation model, for example, the power system can be described by the following model formula:
Line_consumer = [[0], [1], [2], [3]]
Line_parents = [-1, 0, 1, 2]

“Line_consumers”は、各配電線が供給する需要家のリストを示している。例えば、“Line_consumers[0]”は、配電線L0が供給する需要家のリストが含まれている。ここでは、1つの需要家(需要家C0)に接続されていることを示している。また、“Line_parents”は、各配電線の親配電線を示している。例えば、“Line_parents[1]”は、配電線L1の親配電線が配電線L0であることを示している。配電線の最上流は“Line_parents[0]”であり、「-1」が割り当てられている。なお、この例では、リストが、電力システムにおける配電用変電所の下流側に設置される機器の構成に基づいて設定されている。このリストも、上述した有向グラフと同様に、配電用変電所の上流側に設置されるローカル系統の構成に基づいて設定されていてもよい。 "Line_consumers" indicates a list of consumers supplied by each distribution line. For example, "Line_consumers[0]" contains a list of consumers supplied by distribution line L0. Here, it indicates that it is connected to one consumer (consumer C0). Also, "Line_parents" indicates the parent distribution line of each distribution line. For example, "Line_parents[1]" indicates that the parent distribution line of distribution line L1 is distribution line L0. The most upstream distribution line is "Line_parents[0]", which is assigned "-1". In this example, the list is set based on the configuration of the equipment installed downstream of the distribution substation in the power system. This list may also be set based on the configuration of the local system installed upstream of the distribution substation, as in the directed graph described above.

以下、停電パターンと停電確率の算出の評価プロセス例について説明する。上記で作成したモデルについて、パラメータが設定され、設定されたシミュレーション回数だけシミュレーションが実行される。例えば、同時故障数の上限が設定されている場合には、同時故障数の上限数以下で故障するかを判定する配電線がランダムに選択される。次に、停電確率評価部14は、災害の強さごとに各配電線の故障確率と、各需要家の故障確率とに基づいて、停電確率を算出する。停電確率評価部14は、生成された乱数が、事前に設定した故障確率よりも下回る場合には故障と判断する。このパターンに応じて、停電確率評価部14は、災害発生頻度に、事前に設定した配電線と需要家の故障確率を乗算することによって、故障確率を算出する。 Below, an example of the evaluation process for calculating the power outage pattern and the power outage probability is described. For the model created above, parameters are set, and a simulation is performed the set number of times. For example, if an upper limit on the number of simultaneous failures is set, a distribution line is randomly selected to determine whether it will fail when the number of simultaneous failures is equal to or less than the upper limit. Next, the power outage probability evaluation unit 14 calculates the power outage probability based on the failure probability of each distribution line and the failure probability of each consumer for each disaster severity. If the generated random number is lower than the preset failure probability, the power outage probability evaluation unit 14 determines that a failure has occurred. Depending on this pattern, the power outage probability evaluation unit 14 calculates the failure probability by multiplying the disaster occurrence frequency by the preset failure probabilities of the distribution line and consumer.

停電が生じた際には、事前に設定した需要家の損失を計算することもできる。損失計算の際、配電線や需要家が故障するだけではなく、配電線の上流が健全でなければ配電されず、停電となる。そのため、配電線と需要家のグラフ、リストに基づいて、配電線が故障していない場合に指定した需要家に電力供給ができるかを判定する関数が導入される。グラフ理論では、幅優先探索などによって、配電線の上流から需要家に電力が供給できるかを判定する。故障する配電線があった場合は、その配電線を通ることができないので、供給できない。シミュレーションモデルによる評価では、与えられた配電線が故障している場合は失敗、故障していない場合は需要家に直接接続している場合は成功、直接接続していない場合は、その配電線の親配電線をたどり、故障していない場合に限り、電力供給が可能となる。 In the event of a power outage, the loss of pre-specified consumers can also be calculated. When calculating the loss, not only will the distribution line or consumer fail, but if the upstream of the distribution line is not healthy, power will not be distributed and a power outage will occur. For this reason, a function is introduced that determines whether power can be supplied to a specified consumer if the distribution line is not faulty, based on a graph and list of distribution lines and consumers. In graph theory, a breadth-first search or other method is used to determine whether power can be supplied to a consumer from the upstream of the distribution line. If there is a faulty distribution line, power cannot be supplied because it cannot pass through that distribution line. In an evaluation using a simulation model, if a given distribution line is faulty, it fails, if it is not faulty and directly connected to the consumer, it is successful, and if there is no direct connection, power can be supplied only if the parent distribution line of that distribution line is traced and not faulty.

このようにして、全てのシミュレーションにおいて、停電パターンと停電確率、損失などを計算する。最終的に、停電パターンごとに停電確率と損失を乗算することで停電リスクとして、停電リスクが高い順に並び替えることで、停電リスクの評価上、重要な停電パターンを提示することができる。このため、次の需給バランス評価部11で評価する停電パターンの数を低減することが可能である。 In this way, the power outage pattern, power outage probability, losses, etc. are calculated for all simulations. Finally, the power outage risk is calculated by multiplying the power outage probability and loss for each power outage pattern, and by sorting the patterns in order of the highest power outage risk, it is possible to present power outage patterns that are important in assessing the power outage risk. This makes it possible to reduce the number of power outage patterns to be evaluated in the next supply and demand balance evaluation unit 11.

ここで、図2に戻って、需給バランス評価部11は、モデル作成部15および電力供給率評価部16を有する。モデル作成部15は、需要家の需要と分散型電源などによる供給を線形計画問題などにすることによって、電力供給率を評価するモデルを作成する。作成されたモデルは、停電確率評価部14で出力される停電パターンに対応する。電力供給率評価部16は、モデル作成部15で作成した線形計画問題などを解析することによって、停電パターンに対応する電力供給率を算出する。このとき、災害レベルに応じて、停電からの復旧時間が変動することを想定し、評価対象期間が設定されてもよい。 Returning to FIG. 2, the supply and demand balance evaluation unit 11 has a model creation unit 15 and a power supply rate evaluation unit 16. The model creation unit 15 creates a model for evaluating the power supply rate by solving a linear programming problem or the like between the demand of consumers and the supply from distributed power sources or the like. The created model corresponds to the power outage pattern output by the power outage probability evaluation unit 14. The power supply rate evaluation unit 16 calculates the power supply rate corresponding to the power outage pattern by analyzing the linear programming problem or the like created by the model creation unit 15. At this time, the evaluation period may be set assuming that the recovery time from a power outage varies depending on the disaster level.

リスク曲線評価部12は、損失評価部17およびリスク曲線作成部18を有する。損失評価部17は、停電リスク評価部10で評価した停電パターンとその確率、需給バランス評価部11で評価した電力供給率を統合する。このとき、電力供給率を「1」から減算することによって、電力供給不足率に変換することができる。本実施形態では、電力供給不足率の値を損失としてもよいが、電力量[kWh]や損害額[円]としてもよい。例えば、損失評価部17が需要家の損害額を評価する場合、需要家の業種または業務形態に応じた、統計データまたは支払意思額などの社外的データを用いて求めた1kWh当たりの直接的または間接的な損害額を電力量[kWh]に乗算することによって、停電による需要家の損害額を算出することができる。また、損失評価部17が事業者の損害を評価する場合、評価対象地域の1kWh当たりの電気料金の平均単価を電力量[kWh]に乗算することによって、停電による電力会社の電気料金収入の減少額と、そのときの確率を算出することができる。なお、需要家が停電によって被る事業損失の時間単価から、想定される時間単価を掛け合わせることによって、停電による需要家の損失を算出することもできる。リスク曲線作成部18は、停電パターンと損失評価部17で評価した損失を用いて、損失が大きい順に確率を足し合わせる。これにより、年超過確率を算出することができる。これをグラフにプロットすることでリスク曲線となる。リスク評価の面積を算出することによって、年間当たりの損失の期待値を求めることができる。 The risk curve evaluation unit 12 has a loss evaluation unit 17 and a risk curve creation unit 18. The loss evaluation unit 17 integrates the power outage pattern and its probability evaluated by the power outage risk evaluation unit 10, and the power supply rate evaluated by the supply and demand balance evaluation unit 11. At this time, the power supply rate can be converted into a power supply shortage rate by subtracting it from "1". In this embodiment, the value of the power supply shortage rate may be the loss, but it may also be the amount of power [kWh] or the amount of damage [yen]. For example, when the loss evaluation unit 17 evaluates the amount of damage to a consumer, the amount of damage to the consumer due to a power outage can be calculated by multiplying the amount of power [kWh] by the amount of direct or indirect damage per kWh obtained using external data such as statistical data or willingness to pay according to the consumer's industry or business form. In addition, when the loss evaluation unit 17 evaluates the damage to a business operator, the amount of reduction in the power company's electricity fee income due to a power outage and the probability at that time can be calculated by multiplying the amount of power [kWh] by the average unit price of electricity per kWh in the evaluation target area. In addition, the loss of a consumer due to a power outage can also be calculated by multiplying the hourly cost of the business loss that the consumer will suffer due to a power outage by the expected hourly cost. The risk curve creation unit 18 adds up the probabilities in descending order of loss using the power outage pattern and the losses evaluated by the loss evaluation unit 17. This makes it possible to calculate the annual exceedance probability. Plotting this on a graph creates a risk curve. The expected value of loss per year can be found by calculating the area of the risk evaluation.

図13は、停電リスク曲線の提示例である。この停電リスク曲線は、ある評価対象の停電対策の設置前後を示したものである。図13に示すように、対策前の曲線が、対策後の曲線を上回って描写されていることが分かる。つまり、対策設備によって停電による損失、この曲線では損害を縮小できると評価されている。 Figure 13 is an example of a power outage risk curve. This power outage risk curve shows the situation before and after the installation of power outage countermeasures for a certain evaluation target. As shown in Figure 13, it can be seen that the curve before the countermeasures is depicted to be higher than the curve after the countermeasures are installed. In other words, it is evaluated that the countermeasures equipment can reduce losses due to power outages, as shown in this curve.

なお、対策設備の設置の前後の被害想定額を算出するまでに、様々な情報を収集、解析し、停電確率を算出する必要がある。しかし、評価の始まりを停電が発生したときとして、被害想定額と対策設備の投資対効果を確認することも可能である。 In addition, before calculating the estimated damage amount before and after the installation of countermeasures equipment, various information must be collected and analyzed, and the probability of a power outage must be calculated. However, it is also possible to start the evaluation from the time a power outage occurs and confirm the estimated damage amount and the return on investment of countermeasures equipment.

例えば、停電時間は、1時間、5時間、24時間などの複数の態様を想定することができる。このとき、対策設備の故障確率などの必要最小限の評価として、損失、被害想定額を算出することができる。また、需要家に追加対策メニューを提示し、選択させることによって、既存の評価プロセスに追加され、損失を算出することができる。 For example, the power outage duration can be assumed in multiple forms, such as 1 hour, 5 hours, 24 hours, etc. In this case, the estimated loss and damage amount can be calculated as the minimum necessary evaluation of the failure probability of the countermeasure equipment, etc. Also, by presenting a menu of additional countermeasures to the consumer and allowing them to select one, it is possible to add it to the existing evaluation process and calculate the loss.

図14は、追加対策メニュー提示の一例である。需要家ID、対策設備、対策設備容量、追加対策メニューなどが提示される。ここで、追加対策メニューとして、非常用ディーゼル発電機、水素発電、太陽光発電、蓄電池を示している。この追加対策メニューは、機器データベース8に保存された機器の情報のうち、対策設備となる機器が自動的に抽出される。機器IDに紐づいている機器耐力情報により、評価モデルが作成され、最終的に停電リスク曲線が作成される。 Figure 14 is an example of an additional countermeasure menu presentation. The customer ID, countermeasure equipment, countermeasure equipment capacity, additional countermeasure menu, etc. are presented. Here, the additional countermeasure menu shows emergency diesel generators, hydrogen power generation, solar power generation, and storage batteries. This additional countermeasure menu automatically extracts equipment that will become countermeasure equipment from the information on the equipment stored in the equipment database 8. An evaluation model is created based on the equipment strength information linked to the equipment ID, and finally a power outage risk curve is created.

また、実際の災害を想定すると、通常の電力需要と異なることが考えられる。例えば、工場が被災した際には、操業を停止される。そのため、工場の電力需要は大きく低下する。このような災害時の電力需要の変化に応じた評価も求められる。 In addition, when considering an actual disaster, it is possible that electricity demand will differ from normal. For example, when a factory is affected by a disaster, operations will be halted. As a result, the factory's electricity demand will drop significantly. An evaluation based on such changes in electricity demand during a disaster is also required.

図15は、災害時の電力需要の回復の一例である。実線は、電力需要が急低下し、時間の経過とともに回復する様子を示している。系統構成データベース7に保存されている緊急時電力需要の値、または、任意で設定する災害影響を用いて、電力需要値を変化させることによって、指定時間における対策設備の有効性を評価することもできる。 Figure 15 is an example of the recovery of power demand during a disaster. The solid line shows a sudden drop in power demand and its recovery over time. By varying the power demand value using the emergency power demand value stored in the system configuration database 7 or an arbitrary disaster impact, the effectiveness of countermeasure equipment at a specified time can also be evaluated.

次に、本実施形態の停電リスク評価方法について、図16のフローチャートを用いて説明する。 Next, the power outage risk assessment method of this embodiment will be explained using the flowchart in Figure 16.

図16は、停電リスク評価方法の一例を示すフローチャートである。なお、図16に示すステップは、停電リスク評価方法に含まれる少なくとも一部のステップであり、他のステップが停電リスク評価方法に含まれてもよい。 Figure 16 is a flowchart showing an example of a power outage risk assessment method. Note that the steps shown in Figure 16 are at least a portion of the steps included in the power outage risk assessment method, and other steps may be included in the power outage risk assessment method.

まず、ステップS1において、停電リスク評価部10が、停電リスク評価の評価範囲を決定する。ステップS1では、ユーザーが、入力部3の入力操作により評価範囲を指定する。この指定に基づいて、停電確率評価部14が評価範囲を決定する。 First, in step S1, the power outage risk assessment unit 10 determines the assessment range for the power outage risk assessment. In step S1, the user specifies the assessment range by inputting data into the input unit 3. Based on this specification, the power outage probability assessment unit 14 determines the assessment range.

次のステップS2において、モデル作成部13が、停電確率評価部14によって指定された評価範囲に基づいて、電力システムをグラフやリストで記述し、モデル化する。このモデル化は複数の手法が考えられるが、それぞれの目的に応じて選択することができる。 In the next step S2, the model creation unit 13 describes and models the power system using graphs and lists based on the evaluation range specified by the power outage probability evaluation unit 14. There are several possible methods for this modeling, and a method can be selected according to the respective purpose.

次のステップS3において、停電確率評価部14が、モデル作成部13によって作成された電力システムのモデルにインプットデータを設定する。インプットデータには、例えば、災害の発生確率、配電線や需要家の故障確率、需要家の損失などが含まれる。 In the next step S3, the power outage probability assessment unit 14 sets input data to the power system model created by the model creation unit 13. The input data includes, for example, the probability of disaster occurrence, the probability of failure of distribution lines and consumers, and consumer losses.

次のステップS4において、停電確率評価部14は、電力システムの停電パターンとその確率を評価する。このとき、停電確率評価部14は、停電パターンごとに、事前に設定された損失を導出することもできる。さらに、停電確率評価部14は、停電損失を停電確率と乗算することによって、停電リスクを算出し、算出した停電リスクを大きい順に並び替えることもできる。これにより、重要な停電パターンを抽出することができるため、次のステップS5で評価する停電パターンの数を減らすことができる。その結果、効率的に評価を行うことができる。しかし、損失の値を後から変更する場合は、再度評価を行う必要がある。 In the next step S4, the power outage probability evaluation unit 14 evaluates the power outage patterns and their probabilities for the power system. At this time, the power outage probability evaluation unit 14 can also derive a loss that is set in advance for each power outage pattern. Furthermore, the power outage probability evaluation unit 14 can calculate the power outage risk by multiplying the power outage loss by the power outage probability, and can also sort the calculated power outage risks in descending order. This makes it possible to extract important power outage patterns, thereby reducing the number of power outage patterns to be evaluated in the next step S5. As a result, the evaluation can be performed efficiently. However, if the loss value is changed later, it is necessary to perform the evaluation again.

次のステップS5において、需給バランス評価部11が、停電パターンに基づいて、需要家の電力需要と、分散型電源などの停電対策設備の稼働と、電力融通が行うことができる場合は優先度に応じての電力供給を評価する。ステップS5では、モデル作成部15が、線形計画問題による最適化モデルを作成する。続いて、電力供給率評価部16が、モデル作成部15によって作成された最適化モデルを評価する。 In the next step S5, the supply and demand balance evaluation unit 11 evaluates the power demand of consumers based on the power outage pattern, the operation of power outage countermeasure equipment such as distributed power sources, and, if power interchange is possible, the power supply according to priority. In step S5, the model creation unit 15 creates an optimization model based on a linear programming problem. Next, the power supply rate evaluation unit 16 evaluates the optimization model created by the model creation unit 15.

次のステップS6において、リスク曲線評価部12の損失評価部17が、電力供給率評価部16によって評価された停電パターンの電力供給率を、損失に変換し算出する。ここで損失は損害、または損害額としてもよい。 In the next step S6, the loss assessment unit 17 of the risk curve assessment unit 12 converts the power supply rate of the power outage pattern assessed by the power supply rate assessment unit 16 into a loss and calculates it. Here, the loss may be damage or a damage amount.

次のステップS7において、リスク曲線作成部18が、停電パターンの確率と、損失評価部17で算出した損失とを用いてリスク曲線を作成する。 In the next step S7, the risk curve creation unit 18 creates a risk curve using the probability of the power outage pattern and the loss calculated by the loss assessment unit 17.

次のステップS8において、出力部4が、評価結果を出力する。これにより、停電リスク評価方法が終了する。 In the next step S8, the output unit 4 outputs the evaluation result. This completes the power outage risk evaluation method.

なお、上述した本実施形態のフローチャートでは、各ステップが直列的に実行される形態を例示している。しかし、本実施形態では、必ずしも各ステップの前後関係が固定されず、一部のステップの前後関係が入れ替わってもよい。また、一部のステップが他のステップと並行して実行されてもよい。 The above-described flowchart of this embodiment illustrates an example in which each step is executed serially. However, in this embodiment, the order of steps is not necessarily fixed, and the order of some steps may be interchanged. Also, some steps may be executed in parallel with other steps.

また、本実施形態に係る停電リスク評価システム1は、専用のチップ、FPGA(Field Programmable Gate Array)、GPU(Graphics Processing Unit)、またはCPU(Central Processing Unit)などのプロセッサを高集積化させた制御装置と、ROM(Read Only Memory)またはRAM(Random Access Memory)などの記憶装置と、HDD(Hard Disk Drive)またはSSD(Solid State Drive)などの外部記憶装置と、ディスプレイなどの表示装置と、マウスまたはキーボードなどの入力装置と、通信インターフェースとを備える。このシステムは、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成で実現できる。 The power outage risk assessment system 1 according to this embodiment also includes a control device with a highly integrated processor such as a dedicated chip, a Field Programmable Gate Array (FPGA), a Graphics Processing Unit (GPU), or a Central Processing Unit (CPU), a storage device such as a Read Only Memory (ROM) or a Random Access Memory (RAM), an external storage device such as a Hard Disk Drive (HDD) or a Solid State Drive (SSD), a display device such as a display, an input device such as a mouse or a keyboard, and a communication interface. This system can be realized with a hardware configuration that uses a normal computer.

また、本実施形態に係る停電リスク評価システム1で実行されるプログラムは、ROMなどに予め組み込んで提供される。もしくは、このプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでCD-ROM、CD-R、メモリカード、DVD、フレキシブルディスク(FD)などのコンピュータで読み取り可能な非一過性の記憶媒体に記憶されて提供するようにしてもよい。 The program executed by the power outage risk assessment system 1 according to this embodiment is provided by being pre-installed in a ROM or the like. Alternatively, this program may be provided by being stored in a non-transitory computer-readable storage medium such as a CD-ROM, CD-R, memory card, DVD, or flexible disk (FD) in the form of an installable or executable file.

また、本実施形態に係る停電リスク評価システム1で実行されるプログラムは、インターネットなどのネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせて提供するようにしてもよい。また、このシステムは、構成要素の各機能を独立して発揮する別々のモジュールを、ネットワークまたは専用線で相互に接続し、組み合わせて構成することもできる。 The programs executed by the power outage risk assessment system 1 according to this embodiment may be stored on a computer connected to a network such as the Internet and provided by downloading them via the network. This system may also be configured by combining separate modules that independently perform the functions of the components and connect them to each other via a network or dedicated lines.

さらに、本実施形態では、電力システムの配電系統の事故により停電が生じる態様を例示しているが、その他の態様であってもよい。例えば、電力システムの上位系統の事故により生じる停電のリスクを評価してもよい。 Furthermore, although the present embodiment illustrates an example in which a power outage occurs due to an accident in the power distribution system of the power system, other situations are also possible. For example, the risk of a power outage caused by an accident in a higher-level system of the power system may be evaluated.

以上説明した実施形態によれば、電力システムをグラフやリストにより記述し、電力システムの停電確率を評価する停電確率評価部14と、電力供給率を評価する電力供給率評価部16と、を備えることによって、解析負荷を軽減しつつ、停電リスクを低減させるための合理的な対策の検討に資することができる。さらに、電力システムの構成機器の故障確率だけでなく、その機能喪失確率を定量的に算出し、停電リスクを評価することができる。また、需要家が自らの停電による損害を回避するために導入する対策設備の投資対効果、または妥当性を評価することができる。 According to the embodiment described above, by describing the power system using graphs and lists and providing a power outage probability evaluation unit 14 that evaluates the power outage probability of the power system and a power supply rate evaluation unit 16 that evaluates the power supply rate, it is possible to reduce the analysis load while contributing to the consideration of rational measures to reduce the risk of power outages. Furthermore, it is possible to quantitatively calculate not only the failure probability of the components of the power system but also the probability of their function loss to evaluate the risk of power outages. It is also possible to evaluate the return on investment or appropriateness of countermeasure equipment that consumers introduce to avoid damage caused by their own power outages.

以上、実施形態を幾つか説明したが、これらの実施形態は、例としてのみ提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図したものではない。本明細書で説明した新規なシステムは、その他の様々な形態で実施することができる。また、本明細書で説明したシステムの形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。添付の特許請求の範囲およびこれに均等な範囲は、発明の範囲や要旨に含まれるこのような形態や変形例を含むように意図されている。 Although several embodiments have been described above, these embodiments are presented only as examples and are not intended to limit the scope of the invention. The novel system described in this specification can be embodied in various other forms. Furthermore, various omissions, substitutions, and modifications can be made to the forms of the system described in this specification without departing from the spirit of the invention. The appended claims and equivalents are intended to include such forms and modifications that fall within the scope and spirit of the invention.

1:停電リスク評価システム
2:メイン制御部
3:入力部
4:出力部
5:記憶部
6:通信部
7:系統構成データベース
8:機器データベース
9:災害ハザードデータベース
10:停電リスク評価部
11:需給バランス評価部
12:リスク曲線評価部
13:モデル作成部
14:停電確率評価部
15:モデル作成部
16:電力供給率評価部
17:損失評価部
18:リスク曲線作成部
Reference Signs List 1: Power outage risk assessment system 2: Main control unit 3: Input unit 4: Output unit 5: Memory unit 6: Communication unit 7: System configuration database 8: Equipment database 9: Disaster hazard database 10: Power outage risk assessment unit 11: Supply and demand balance assessment unit 12: Risk curve assessment unit 13: Model creation unit 14: Power outage probability assessment unit 15: Model creation unit 16: Power supply rate assessment unit 17: Loss assessment unit 18: Risk curve creation unit

Claims (10)

電力システムをグラフまたはリストでモデル化し、前記電力システムの停電確率を評価する停電確率評価部と、
前記停電確率に基づいて前記電力システムの電力供給率を評価する需給バランス評価部と、
を備える、停電リスク評価システム。
a power outage probability evaluation unit that models a power system using a graph or a list and evaluates a power outage probability of the power system;
a supply and demand balance evaluation unit that evaluates a power supply rate of the power system based on the power outage probability;
A power outage risk assessment system comprising:
前記停電確率と、前記電力供給率を用いて、停電リスク曲線を評価するリスク曲線評価部をさらに備える、請求項1に記載の停電リスク評価システム。 The power outage risk assessment system of claim 1 further comprises a risk curve assessment unit that assesses a power outage risk curve using the power outage probability and the power supply rate. 前記グラフまたはリストは、電力の供給を維持するための構成と需要家に基づいて設定される、請求項1または請求項2に記載の停電リスク評価システム。 The power outage risk assessment system according to claim 1 or claim 2, wherein the graph or list is set based on the configuration for maintaining the power supply and the customers. 前記グラフまたはリストに電力システムの損失が設定されている、請求項1または請求項2に記載の停電リスク評価システム。 The power outage risk assessment system according to claim 1 or claim 2, wherein losses in the power system are set in the graph or list. 前記グラフまたはリストは、前記電力システムの監視または系統切替の制御を行う配電自動化システムの構成に基づいて設定される、請求項1または請求項2に記載の停電リスク評価システム。 The power outage risk assessment system according to claim 1 or claim 2, wherein the graph or list is set based on the configuration of a power distribution automation system that monitors the power system or controls system switching. 前記グラフまたはリストは、前記電力システムにおける配電用変電所の上流側の構成に基づいて設定される、請求項1または請求項2に記載の停電リスク評価システム。 The power outage risk assessment system according to claim 1 or 2, wherein the graph or list is set based on the configuration upstream of a distribution substation in the power system. 前記グラフまたはリストは、前記電力システムにおける配電用変電所の下流側の構成に基づいて設定される、請求項1または請求項2に記載の停電リスク評価システム。 The power outage risk assessment system according to claim 1 or 2, wherein the graph or list is set based on a configuration downstream of a distribution substation in the power system. 前記電力システムを構成する設備を個々に識別可能な機器IDに対応付けて、災害により前記設備が機能喪失するか否かを特定可能な特定情報が記憶されるデータベースをさらに備える、請求項1または請求項2に記載の停電リスク評価システム。 The power outage risk assessment system according to claim 1 or 2, further comprising a database in which specific information is stored that can identify whether or not the equipment constituting the power system will lose function due to a disaster by associating the equipment with an individually identifiable device ID. 停電確率評価部が、電力システムをグラフまたはリストでモデル化し、前記電力システムの停電パターンと停電確率を評価するステップと、
需給バランス評価部が、前記停電パターンに基づいて、電力供給率を評価するステップと、
を含む、停電リスク評価方法。
A power outage probability evaluation unit models the power system using a graph or a list, and evaluates the power outage pattern and power outage probability of the power system;
A supply and demand balance evaluation unit evaluates a power supply rate based on the power outage pattern;
A method for assessing the risk of power outages.
電力システムをグラフまたはリストでモデル化し、前記電力システムの停電パターンと停電確率を評価する処理と、
前記停電パターンに基づいて、電力供給率を評価する処理と、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
modeling a power system using a graph or list and evaluating outage patterns and outage probabilities of the power system;
A process of evaluating a power supply rate based on the power outage pattern;
A program for causing a computer to execute the following.
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