JP4448568B2 - Fault location system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、故障点標定システムに関する。更に詳しくは、送配電線路の故障に際して故障箇所を早期に標定することができる故障点標定システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、枝分かれのない直線状の送電線路、配電線路(以下、あわせて「送配電線路」と記載する。)において、送配電線路の途中に故障が発生した場合に、両端におけるサージ検知時刻のずれから送配電線路上の故障位置を求める手法が、開発されている(特公昭63−51274号公報など)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、現実の送配電線路は1本だけ配されているわけではなく数多く分岐しているため、特公昭63−51274号公報などに開示されている故障位置特定方法をそのまま適用して、故障箇所を標定することはできない。
【0004】
本発明は、このような問題点を解決するものであり、送配電線路の故障に際して故障箇所を標定することができる故障点標定システムを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、送配電線路に設置され該送配電線路に関する情報を親局2に送信する子局1と、該子局1からの情報をもとに故障区間を特定する親局2と、を有する故障点標定システムである。
【0006】
上記子局1は、時計としての機能を備え、 人工衛星からのGPS電波を受信して、GPSの保有する現在時刻を特定し、該GPSの保有する現在時刻と自己の現在時刻を同期させることができ、当該子局1が設置された送配電線路のサージ電流又はサージ電圧を検出して、該サージ電流又はサージ電圧を検出した時刻であるサージ検出時刻を特定し、また、該サージ電流の極性を認識し、該サージ検出時刻と該極性の情報とを通信網を通じて上記親局2に送信する。
【0007】
上記親局2は、上記子局1から送信される上記サージ検出時刻と、上記極性の情報と、を通信網を介して受信し、上記送配電線路の電源端に最も近い子局1と、該送配電線路の複数の末端の子局1と、の間で、それぞれ上記サージ検出時刻の差と、該子局1,1間の送配電線路の長さと、所定のサージ伝搬速度とから送配電線路の故障の生じた位置の候補点を特定し、かつ該候補点を中心として生じ得る誤差の範囲を標定誤差範囲として送配電線路網上に定め、すべての上記候補点について定められた上記標定誤差範囲のいずれかに含まれる区間を故障位置候補区間と標定し、該故障位置候補区間内に含まれる子局1と、上記故障位置候補区間内には含まれないが上記故障位置候補区間内に含まれる子局1と隣り合う子局1と、の該極性の情報から、故障の生じた区間として枝分かれのない区間を特定し、上記故障位置候補区間と上記枝分かれのない区間のいずれにも該当する区間を故障区間とする。
上記親局は、1本の送配電線路の隣り合う子局間で上記極性が逆になっており、かつ、その子局を両端とする区間が枝分かれを有していない場合には、その区間を上記枝分かれのない区間として特定し、上記隣り合う子局間で上記極性が逆になっており、かつ、その子局を両端とする区間が枝分かれを有している場合には、該隣り合う子局のうちの上流側の幹区間上流側子局と、枝の方の送配電線路の子局のうち最も上流の枝最上流子局と、の上記極性を比較して、該極性が逆になっているときは、該枝最上流子局から該幹区間上流側子局を経て上記隣り合う子局のうちの下流側の幹区間下流側子局までを、上記枝分かれのない区間として特定する。
【0008】
ここで、「GPS電波」とは、「GPS」において人工衛星が発する電波である。そして、「GPS」とは、全地球測位システム[Global Positioning System]であり、複数の人工衛星からの電波を受信して、その受信にかかる時間の差から位置を求めるシステムである。
【0009】
ここで、例えば、特定された「枝分かれのない区間」をそのまま「故障区間」とするのではなく、特定された「枝分かれのない区間」と「故障位置候補区間」のいずれにも該当する区間を「故障区間」とするものとすれば、より「故障区間」を狭い範囲に限定することができる。
かかる態様は、「故障位置候補区間」選定の基礎となる「候補点を含む所定の範囲」を比較的正確に見積もることができる場合に、特に有効である。
【0010】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の故障点標定システムであって、送配電線路に設置され該送配電線路に関する情報を親局2に送信する子局1と、該子局1からの情報をもとに故障区間を特定する親局2と、を有する故障点標定システムである。
上記子局1は、GPS受信手段11と、計時手段12と、サージ検出手段13と、サージ情報送信手段14bと、を備える。
【0011】
上記GPS受信手段11は、人工衛星からのGPS電波を受信して、GPSの保有する現在時刻を特定し、該GPSの保有する現在時刻を上記計時手段12に伝え、上記計時手段12は、時計としての機能を有し、上記GPS受信手段11からの上記GPSの保有する現在時刻と自己の現在時刻を同期させることができ、該自己の現在時刻の情報をサージ検出手段13に伝え、上記サージ検出手段13は、当該子局1が設置された送配電線路のサージ電流又はサージ電圧を検出して、上記計時手段12からの時刻の情報をもとに、該サージ検出信号を受け取った時刻であるサージ検出時刻を特定し、また、該サージ電流の極性を認識し、該サージ検出時刻と該極性を上記サージ情報送信手段14bに伝え、上記サージ情報送信手段14bは、上記サージ検出時刻と、上記極性の情報と、を、通信網を通じて上記親局2に送信する。
【0012】
上記親局2は、子局サージ情報受信手段21bと、故障位置候補特定手段23cと、故障範囲限定手段23bと、を備える。
上記子局サージ情報受信手段21bは、上記サージ情報送信手段14bから送信される上記サージ検出時刻と、上記極性の情報と、を通信網を介して受信し、該サージ検出時刻を上記故障位置候補特定手段23cに伝え、該極性の情報を上記故障範囲限定手段23bに伝える。
上記故障位置候補特定手段23cは、上記故障位置候補区間を標定して上記故障範囲限定手段23bに伝える。
上記故障範囲限定手段23bは、上記極性の情報から、上記枝分かれのない区間を特定し、上記故障位置候補区間と該枝分かれのない区間のいずれにも該当する区間を上記故障区間とする。
【0013】
ここで、サージ電流の「極性」については、地絡サージ電流が電源側から負荷側に流れる場合を「正(+)」とし、負荷側から電源側に流れる場合は「負(−)」とする。
また、「電源端」とは、送配電線路網において、変電所などの電源に接続されている端部である。「末端」とは、送配電線路網において、それよりも先に送配電線路が伸びていない端のことである。
そして、「候補点を含む所定の範囲」は、例えば、「候補点」の推定位置について考えられる誤差にもとづいて定めることができる。
【0014】
また、「故障を生じた位置の候補点」は、サージ検出時刻の差を検討した「末端の子局」の数だけ又はそれ以上求められ、従って、「候補点を含む所定の範囲の送配電線路」もその数だけ求められる。故障位置候補特定手段は、それらの送配電線路のいずれかに含まれる区間を故障位置候補区間とする。
【0015】
請求項3記載の発明は、請求項2記載の故障点標定システムであって、上記故障位置候補特定手段(23c)は、上記送配電線路の電源端に最も近い子局1の上記サージ検出時刻t1と、該送配電線路の末端の子局1の上記サージ検出時刻t2と、サージの伝播速度vと、該子局1,1間の送配電線路の長さLと、をもとに、該電源端側の子局から送配電線路の故障の生じた位置までの送配電線路上の距離L1を、式L1=(L+(t1−t2)×v)/2から求めるものである。
【0016】
請求項4記載の発明は、請求項2記載の故障点標定システムであって、上記故障位置候補特定手段(23c)は、上記送配電線路の電源端に最も近い子局1の上記サージ検出時刻t1と、該送配電線路の末端の子局1の上記サージ検出時刻t2と、サージの伝播速度vと、該子局1,1間の送配電線路の長さLと、をもとに、該末端側の子局から送配電線路の故障の生じた位置までの送配電線路上の距離L2を、式L2=(L+(t2−t1)×v)/2から求めるものである。
【0017】
請求項5記載の発明は、請求項1乃至4のいずれかに記載の故障点標定システムであって、上記親局は、上記故障位置候補区間内に含まれる子局と、上記故障位置候補区間内には含まれないが上記故障位置候補区間内に含まれる子局と隣り合う子局と、の間の送配電線路を上記故障位置候補区間に加えた送配電線路の集合から1本の送配電線路を選択し、その選択した送配電線路の隣り合う子局間の極性を比較して上記枝分かれのない区間として特定されるかどうかを調べ、該枝分かれのない区間として特定されなかった場合には、まだ選択していない別の1本の送配電線路を順次選択することにより、該選択した1本の送配電線路が上記枝分かれのない区間として特定されるかどうかを調べる。
【0018】
上記親局が備える上記故障範囲限定手段は、以下のような手順で故障区間を特定することができる。
1.上記故障位置候補区間内に含まれる子局と、上記故障位置候補区間内には含まれないが上記故障位置候補区間内に含まれる子局と隣り合う子局と、の間の送配電線路を、上記故障位置候補区間に加えた送配電線路の集合から、所定の送配電線路を1本選択する。
2.該選択した1本の送配電線路の、隣り合う各子局間のサージ立上り極性データを比較する。
【0019】
3. 隣同士で極性が逆になっている子局がなければ、上記故障位置候補区間内に含まれる子局と、上記故障位置候補区間内には含まれないが上記故障位置候補区間内に含まれる子局と隣り合う子局と、の間の送配電線路を、上記故障位置候補区間に加えた送配電線路の集合から、まだ故障区間を調査していない所定の送配電線路を1本選択して、それを上記「選択した1本の送配電線路」に置き換えて上記2からの手続を行う。まだ故障区間を調査していない送配電線路、がなくなった場合は、故障箇所はないと判断する。
【0020】
4.隣同士で極性が逆になっている子局があり、かつ、該子局を両端とする区間が枝分かれを有していなければ、その区間を上記故障区間とする。
5.隣同士で極性が逆になっている子局があり、かつ、該子局を両端とする区間が枝分かれを有していれば、枝の送配電線路の子局のうち最も上流の子局と、幹の送配電線路で隣同士で極性が逆になっている子局のうちの上流側の子局と、のサージ立上り極性データを比較する。
【0021】
6.該枝の送配電線路の子局のうち最も上流の子局と、該幹の送配電線路で隣同士で極性が逆になっている子局のうちの上流側の子局と、の極性が逆であれば、該枝の送配電線路の子局のうち最も上流の子局から、該幹の送配電線路で隣同士で極性が逆になっている子局のうちの上流側の子局を経て、該幹の送配電線路で隣同士で極性が逆になっている子局のうちの下流側の子局まで、を故障区間とする。
【0022】
7.該枝の送配電線路の子局のうち最も上流の子局と、該幹の送配電線路で隣同士で極性が逆になっている子局のうち上流側の子局と、の極性が同じであれば、該枝の送配電線路から送配電線路を1本選択し、それを上記「選択した1本の送配電線路」に置き換えて上記2からの手続を行う。
【0023】
なお、ここで、「送配電線路を1本選択する」とは、枝分かれを有しない送配電線路については、その送配電線路を選択することであるが、途中に枝分かれを有している送配電線路については、その中から一続きの枝分かれのない送配電線路を選択することである。
【0024】
また、「枝の送配電線路」とは、「選択した1本の送配電線路」から枝分かれした送配電線路である。「幹の送配電線路」とは、「選択した1本の送配電線路」である。ただし、これら「枝」、「幹」の語は、分岐の関係にある送配電線路の相対的な関係を示すものに過ぎない。従って、「幹の送配電線路」が常に変電所に直接つながっているものではない。
そして、「上流」とは電源側の意味であり、「下流」とは負荷側の意味である。
【0025】
また、請求項1乃至5のいずれかに記載の故障点標定システムにあっては、上記サージの伝播速度vは、150〜300m/μsとすることができる。かかる値とすることにより、現実の送配電線路について、正確に送配電線路上の故障の生じた位置を特定することができる。
【0026】
なお、本発明の故障点標定システムは以下のような態様とすることもできる。
即ち、親局2が、故障区間を特定するのに加え、子局1からの情報をもとに送配電線路図情報を作成し、その上に故障区間を表示する故障点標定システムである。
【0027】
この態様の故障点標定システムにおいては、上記子局1は、GPS受信手段11と、計時手段12と、サージ検出手段13と、自己位置情報送信手段14aと、サージ情報送信手段14bと、を備える。
上記親局2は、子局位置情報受信手段21aと、子局サージ情報受信手段21bと、地図情報記憶手段22と、送配電線路図情報作成手段23aと、故障位置候補特定手段23cと、故障範囲限定手段23bと、送配電線路図情報出力手段24と、を備える。
【0028】
そして、この態様の故障点標定システムにおいては、送配電線路図情報の作成を行うための各構成要素の機能としては、以下のようなものがある。
即ち、上記GPS受信手段11は、人工衛星からのGPS電波を受信して、該GPS電波から自己の位置を特定し、該自己の位置の情報を上記自己位置情報送信手段14aに伝え、上記自己位置情報送信手段14aは、該自己の位置の情報を通信網を通じて上記親局2に送信し、上記子局位置情報受信手段21aは、上記自己位置情報送信手段14aから送信される上記子局1の位置についての情報を、通信網を介して受信し、上記送配電線路図情報作成手段23aに伝え、上記地図情報記憶手段22は、各子局が設置されている地域の地図情報を上記送配電線路図情報作成手段23aに提供することができ、上記送配電線路図情報作成手段23aは、該地図情報記憶手段22から該地図情報を受け取り、該地図情報と、上記子局位置情報受信手段21aから受け取った上記子局の位置についての情報と、から地図上に送配電線路があらわされた送配電線路図情報を作成し、該送配電線路図情報を上記送配電線路図情報出力手段24に伝え、上記送配電線路図情報出力手段24は、該送配電線路図情報を出力する。
【0029】
ここで、地図情報記憶手段22の「地図情報の提供」は、独自に保持し「記憶」している地図情報を直接、送配電線路図情報作成手段23aに提供するものであってもよいし、他の記憶手段に保持されている地図情報を通信回線等を通じて取り出して送配電線路図情報作成手段23aに提供するものであってもよい。
かかる態様の故障点標定システムによれば、送配電線路の移設、増設に伴い、地図上に送配電線路を表示した送配電線路図情報を迅速に再作成することができる。従って、常に最新の送配電線路図情報を提供することができる。
【0030】
また、この故障点標定システムにおいて、故障点を標定するための各構成要素の機能としては、以下のようなものがある。
即ち、上記GPS受信手段11は、人工衛星からのGPS電波を受信して、GPSの保有する現在時刻を特定し、該GPSの保有する現在時刻を上記計時手段12に伝え、上記計時手段12は、時計としての機能を有し、上記GPS受信手段11からの上記GPSの保有する現在時刻と自己の現在時刻を同期させることができ、該自己の現在時刻の情報をサージ検出手段13に伝え、上記サージ検出手段13は、当該子局1が設置された送配電線路のサージ電流又はサージ電圧を検出して、上記計時手段12からの時刻の情報をもとに、該サージ検出信号を受け取った時刻であるサージ検出時刻を特定し、また、該サージ電流の極性を認識し、該サージ検出時刻と該極性を上記サージ情報送信手段14bに伝え、上記サージ情報送信手段14bは、上記サージ検出時刻と、上記極性の情報と、を、通信網を通じて上記親局2に送信する。
【0031】
上記子局サージ情報受信手段21bは、上記サージ情報送信手段14bから送信される上記サージ検出時刻と、上記極性の情報と、を通信網を介して受信し、該サージ検出時刻を上記故障位置候補特定手段23cに伝え、該極性の情報を上記故障範囲限定手段23bに伝える。
上記故障位置候補特定手段23cは、上記送配電線路の電源端に最も近い子局1と、該送配電線路の複数の末端の子局1と、の間で、それぞれ上記サージ検出時刻の差と、該子局1,1間の送配電線路の長さと、から送配電線路の故障の生じた位置の候補点を特定し、該候補点を含む所定の範囲の送配電線路を総合して故障位置候補区間として上記故障範囲限定手段23bに伝える。
【0032】
上記故障範囲限定手段23bは、上記故障位置候補区間内に含まれる子局1と、上記故障位置候補区間内には含まれないが上記故障位置候補区間内に含まれる子局1と隣り合う子局1と、の該極性の情報から、故障の生じた区間として枝分かれのない区間を特定し、それを故障区間とし、上記送配電線路図情報作成手段23aは、該送配電線路の故障区間を、上記送配電線路図情報における送配電線路上に特定して、該特定された故障区間の情報も含めて送配電線路図情報を作成しなおして、該作成し直した送配電線路図情報を上記送配電線路図情報出力手段24に伝え、上記送配電線路図情報出力手段24は、該作成し直された送配電線路図情報を出力する。
【0033】
かかる態様の故障点標定システムは、送配電線路に故障が生じた場合に、その位置を最新の送配電線路図上に表示させることができる。従って、保守要員は、最新の地図に基づいて作成された送配電線路図に従って、故障箇所に急行し、故障に迅速に対応することが可能となる。
【0034】
【発明の実施の形態】
以下、図を用いて本発明の実施の形態を説明する。
[実施例]
(1)故障点標定システムの構成
本故障点標定システムは、図1に示すように、送配電線路の各鉄塔や電柱に設置される子局1と、電力会社の営業所や支店などに設置され、子局1からの情報をもとに送配電線路図を作成し、故障区間を特定する親局2と、からなる。
【0035】
(a)子局
子局1は、図2に示すように、GPSアンテナ111と、GPS受信機112と、発振回路121と、基準時計122と、時刻同期補正回路123と、ZCT131(零相変流器)と、フィルタ回路132と、サージ信号検出回路133と、サージ検出時刻保持回路134と、サージ極性保持回路135と、信号処理回路141と、通信インターフェイス142と、携帯電話143と、を備える。
【0036】
GPSアンテナ111及びGPS受信機112は、特許請求の範囲及び発明を解決する手段にいう「GPS受信手段11」に相当する。
また、発振回路121と基準時計122と時刻同期補正回路123は、特許請求の範囲及び発明を解決する手段にいう「計時手段12」に相当する。
【0037】
そして、ZCT131、フィルタ回路132、サージ信号検出回路133、サージ検出時刻保持回路134及びサージ極性保持回路135は、「サージ検出手段13」に相当する。
更に、信号処理回路141と通信インターフェイス142と携帯電話143は、特許請求の範囲及び発明を解決する手段にいう「自己位置情報送信手段14a」、「サージ情報送信手段14b」に相当する。
以下で各構成要素について説明する。
【0038】
(i)ZCT131(零相変流器)
送配電線路の鉄塔に取付けられ、故障時に発生するサージ信号(サージ電流)を検出し、フィルタ回路132に送る。なお、サージ信号としてサージ電圧を検出する場合には、PT又はPD等の電圧検出器を使用する。
(ii)フィルタ回路132
ZCT131が検出した信号から、サージ信号以外の不要な商用周波信号成分等を除去し、サージ信号のみを通過させ、サージ信号検出回路133に送る。
(iii)サージ信号検出回路133
サージ信号のレベルを検出し、信号レベルが既定値を超えたら、故障と判断して時刻保持信号をサージ検出時刻保持回路134へ出力する。また、サージ信号の極性も同時に検出し、サージ極性信号をサージ極性保持回路135へ出力する。
【0039】
(iv)サージ検出時刻保持回路134
サージ信号検出回路133から時刻保持信号が出力されると、その時の基準時計122の時刻を保持し、それをサージ検出時刻として信号処理回路141へ出力する。
(v)サージ極性保持回路135
サージ信号検出回路133から出力されるサージ極性信号から、サージ信号の極性を判別し、その判別結果をサージ極性として信号処理回路141へ出力する。
【0040】
(vi)GPSアンテナ111とGPS受信機112
GPSアンテナ111がGPS衛星からの電波を受信し、それをGPS受信機112に送る。そしてGPS受信機112が、その電波からGPS衛星が保有する標準時刻の情報を同期信号として取り出し、時刻同期補正回路123へ出力する。また、GPS受信機112は、子局1が取付けられている鉄塔などの位置情報(緯度、経度、高度)をGPS電波から特定し、信号処理回路141へ出力する。
(vii)時刻同期補正回路123
GPS受信機112から出力される同期信号に従って、基準時計122の時刻をGPS衛星が保有する標準時刻へ同期させる。
【0041】
(viii)基準時計122
基準時刻をサージ検出時刻保持回路134へ出力する。
(ix)発振回路121
時刻を計時するための基準時間信号を基準時計122へ出力する。
【0042】
(x)信号処理回路141
GPS受信機112から出力される位置情報を、通信インターフェイス142、携帯電話143を介して親局2に送信する。また、サージ検出時刻保持回路134及びサージ極性保持回路135から出力されるサージ検出時刻及びサージ極性を、通信インターフェイス142、携帯電話143を介して親局2に送信する。
(xi)通信インターフェイス142
携帯電話143を使って親局2と通信できるように、信号処理回路141と携帯電話143間の通信信号を相互に変換する。
(xii)携帯電話143
通信インターフェイス142から受け取った変換後の信号を、親局2へ送信する。
【0043】
以上のような構成要素を有する子局1は、また、それぞれ固有の子局番号を有する。
本実施例においては、図7及び図11〜図13に示すように、幹線の子局は▲1▼,▲2▼,▲3▼,...等の幹線番号のみを振られている。幹線の各子局の幹線番号は、電源側から負荷側にむかって順に大きくなるように振られている。
【0044】
また、幹線から枝分かれしている支線の各子局は、図7及び図11〜図13に示すように、幹線から枝分かれしている箇所の幹線の子局の番号と、電源側から負荷側に順に大きくなるように振られている支線の番号と、を有している。即ち、幹線の子局▲2▼から枝分かれしている支線の子局には、幹線の子局▲2▼に近い方から順に▲2▼−▲1▼,▲2▼−▲2▼,▲2▼−▲3▼,...のように子局番号が振られている。
【0045】
そして、本実施例においては例示されないが、支線から更に支線が枝分かれしている場合、例えば▲2▼−▲2▼から更に枝分かれしている場合には、その枝分かれした支線に配された子局は、▲2▼−▲2▼−▲1▼,▲2▼−▲2▼−▲2▼,▲2▼−▲2▼−▲3▼,...のように更に番号が振られる。
【0046】
なお、本実施例においては子局の番号自体が、その子局が幹線の送配電線路に設置されているものか支線の送配電線路に設置されているものかの別、及び、子局相互の上流下流関係の情報を示すように振られているが、それらの情報の保持のしかたは、かかる態様に限られるものではない。即ち、各子局は子局同士の上流下流関係に関係のない固有の番号を有するものとし、それぞれ自己の上流に位置する子局の番号、自己の下流に位置する子局の番号を情報として持つものとしてもよい。その場合、ある子局が「自己の下流に位置する子局の番号」を複数持つ場合には、そこから送配電線路が枝分かれしているということを表している。
【0047】
更に、子局同士の上流下流関係は、親局側で記憶しているものとしてもよい。即ち、親局側で「ネットワーク記憶手段」を備え、各子局の上流下流の関係、各子局間の送配電線路の距離、各子局が幹線の送配電線路に設置されているものか支線の送配電線路に設置されているものかの別等を記憶しているものとしてもよい。
【0048】
(b)親局
また、親局2は、図3に示すように、通信インターフェイス21と、CD−ROMを装填されたCD−ROMドライブ221と、補助記憶装置222と、中央処理装置23と、CRT241と、プリンタ242と、を有する。
ここで、通信インターフェイス21は、特許請求の範囲及び発明を解決する手段にいう「子局位置情報受信手段21a」、「子局サージ情報受信手段21b」に相当する。
【0049】
また、CD−ROMドライブ221中のCD−ROM及び補助記憶装置222は、特許請求の範囲及び発明を解決する手段にいう「地図情報記憶手段22」に相当する。
そして、中央処理装置23は「送配電線路図情報作成手段23a」、「故障範囲限定手段23b」、「故障位置候補特定手段23c」に相当する。
また、CRT241とプリンタ242は「送配電線路図情報出力手段24」に相当する。
以下で各構成要素について説明する。
【0050】
(i)通信インターフェイス21
公衆通信回線を介して子局1から送られてくる信号を変換して、中央処理装置23に渡す。
【0051】
(ii)中央処理装置23
各子局1,1,1,...から送られてくる位置情報と故障情報(サージ検出時刻と極性)を、通信インターフェイス21を介して受け取り、後述する送配電線路図生成処理、故障区間判別処理及び故障点標定処理を行う。
送配電線路図生成処理によって作成された、図18に示すような送配電線路図データは、補助記憶装置222に記録される。また、故障点標定処理によって処理された送配電線路図データは、CD−ROMドライブ221内のCD−ROMから読み取った地図データと共に、図19に示すように、CRT241もしくはプリンタ242へ出力される。
【0052】
(iii)補助記憶装置222
各子局1,1,1,...から送られてくる位置情報や故障情報、及び中央処理装置23が処理した送配電線路図データなど、中央処理装置23が処理するために必要な各種情報(データ)を記憶する。
(iv)プリンタ242
中央処理装置23の指示により、中央処理装置23から送られた送配電線路図や故障区間の標定結果などを印刷する。
【0053】
(v)CD−ROMドライブ221とCD−ROM
CD−ROMには、図17に示すような、道路や建物等の地図データが記録されている。CD−ROMドライブ221は、そのCD−ROMに記録されている地図データを読取り、必要に応じてその情報を中央処理装置23に送る。
(vi)CRT241
中央処理装置23の指示により、中央処理装置23から送られた送配電線路図や故障区間の標定結果などを表示する。
【0054】
(2)故障点標定システムにおける処理
以下では、故障点標定システムにおける処理を(a)送配電線路図の作成と(b)故障区間の標定に分けて説明する。
(a)送配電線路図の作成
ここでは、子局の移設、増設に対応して、自動的に送配電線路図データを再作成する手続きについて、図4〜図7を使用して説明する。
【0055】
子局1が運転を開始すると、まずGPSアンテナ111がGPS衛星からの電波を受信し、GPS受信機112は、その電波をもとに自分が取付けられている位置(緯度、経度、高度)を求める。そして、その情報は位置情報として当該子局の子局番号と共に携帯電話143によって親局2に送信される。
【0056】
親局2では、中央処理装置23が通信インターフェイス21を介して各子局1,1,1,...の位置情報を受け取る。そして中央処理装置23は、CD−ROMドライブ221内のCD−ROM上の地図と同じ座標系をもつ送配電線路図生成用仮想シートをメモリ上に作成し、各子局1,1,1,...から送られてきた子局番号と位置情報を基に、その仮想シート上に送配電線路図を自動的に生成する。以下にその概略手順を示す。
【0057】
(手続1)図4に示すように、各子局1,1,1,...の子局番号と位置情報に従って、各子局▲1▼,▲2▼,▲2▼−▲1▼,▲2▼−▲2▼,▲3▼,...を表わすシンボル(四角のボックス)を、メモリ上の仮想シートの該当する個所へ配置する。
なお、図4〜図7では各子局の相対位置が模式的に現されているが、実際には、地図上の位置にしたがって配置される。
(手続2)図5に示すように、幹線番号のみで構成されている子局▲1▼,▲2▼,▲3▼,..を選別し、幹線番号の若い順に隣り合った子局間を、送電線を表わすシンボル(直線)で接続する。
【0058】
(手続3)図6に示すように、幹線番号と支線番号で構成される子局▲2▼−▲1▼,▲2▼−▲2▼,▲3▼−▲1▼,...を選別し、幹線番号が同一で支線番号の若い順に、隣り合った子局間を送電線を表わすシンボル(直線)で接続する。
(手続4)図7に示すように、幹線番号が等しい子局▲2▼−▲1▼,▲2▼−▲2▼のうち、最も若い支線番号を持つ子局▲2▼−▲1▼と、その子局▲2▼−▲1▼の幹線番号と同じ幹線番号のみで構成される子局▲2▼を、送電線を表わすシンボル(直線)で接続する。すべての幹線番号について同様の手続きを行う。
【0059】
なお、各子局が子局同士の上流下流関係に関係のない固有の番号を有し、それぞれ自己の上流に位置する子局の番号、自己の下流に位置する子局の番号を情報として持つ場合は、各子局を地図上の位置にしたがって配置した後、それぞれの上流、下流に位置する子局の情報に基づいて子局を互いに結ぶことで、送配電線路図を作成することができる。
【0060】
(b)故障区間の標定
ここでは、送配電線路に故障が生じた場合に故障箇所が含まれる区間を特定するための手続きについて説明する。
上述したように、子局1は、故障時に発生するサージ信号を検出すると、そのサージ信号の立上り極性と検出した時刻データを、故障情報として子局番号と共に親局2に自動送信する。
【0061】
親局2では、各子局1,1,1,...から送られてきた故障情報を基に、送配電線路図上のどこで故障が発生したかを自動的に判別する。その判別は、(I)故障位置候補区間の標定、(II)故障区間の標定、の段階を経て行われる。以下でそれぞれその手続について説明する。
【0062】
(I)故障位置候補区間の標定
親局2は、故障が発生すると、送配電線路網内において故障が発生した可能性のある候補点を複数特定し、それぞれの候補点を基準として考えうる誤差の範囲を総合して、故障位置候補区間を標定する。
ここでは、まず(i)で候補点の標定原理について説明し、次に(ii)で候補点の標定手続について説明し、(iii)で故障位置候補区間の標定手続について説明する。
【0063】
(i)故障候補点の標定の原理
図8に候補点の標定原理図を示す。
子局▲1▼と子局▲2▼の間で地絡故障が発生すると、図8に示すように進行波(サージ)が発生する。この進行波が子局▲1▼及び子局▲2▼で検出される時間は、送配電線路を伝播する進行波の伝播速度vが一定であると仮定すれば、故障発生地点からの各子局までの距離L1,L2に比例することになる。
【0064】
つまり、子局▲1▼と子局▲2▼の間の送配電線路の長さLが分かっており、子局▲1▼及び子局▲2▼で検出した時間差を正確に検出することができれば、図8に示すように、計算式「L1=(L+(t1−t2)×v)/2」により子局▲1▼から故障点までの距離L1を求めることができることになる。ここで、t1は子局▲1▼のサージ検出時刻であり、t2は、子局▲2▼のサージ検出時刻である。
【0065】
本実施例の故障点標定システムにおいては、サージ時刻の差を検討する子局(電源端と末端の子局)の間の送配電線路の長さLは、予め計算し記憶しているものである。
即ち、ある子局と子局が隣り合うものであれば、送配電線路がほぼ直線であるという仮定のもとに、子局から送られてくる位置情報(緯度、経度、高度)をもとに両者の間の送配電線路の距離を計算することができる。
【0066】
また、子局同士が隣り合うものでない場合は、その間に存在する隣り合う子局同士の間の送配電線路の長さを足し合わせることで、子局間の送配電線路の長さLを得ることができる。
以下で、故障点標定の手続きについて説明する。
【0067】
(ii)故障候補点の標定の手続
親局2の中央処理装置23は、あらかじめ電源端に最も近い子局と、送配電線路網の各末端の子局との間の送配電線路の長さLを記憶している。
そして、故障の生じた位置がその末端と電源端との間にあると仮定すれば、両端の子局(図8における▲1▼,▲2▼に相当。)のうち電源端の子局のサージ検出時刻t1と、末端の子局の上記サージ検出時刻t2と、サージの伝播速度vと、両子局の間の送配電線路の長さLと、をもとに、その電源端の子局から送配電線路の故障の生じた位置(候補点)までの送配電線路上の距離L1を、式L1=(L+(t1−t2)×v)/2から求めることができる。
【0068】
ただし、vは架空線路の場合とケーブル配電線路の場合とを考えて150〜300m/μsとしている。また、vは250〜300m/μsとするとより好ましい。
【0069】
なおこの場合、両端の子局の基準時計の時刻を同期させていなければ正確な時間差は検出できないが、ここでは、上述したように、GPS衛星から送られてくる標準時刻と、各子局の基準時計の時刻を合わせることにより、各子局の時刻同期を取っている。
【0070】
上記手続によって、少なくとも送配電線路網の末端の子局の数だけ、L1即ち候補点の位置を求めることができる。
即ち、送配電線路網がツリー構造を有しており、途中にループが存在しない場合は、送配電線路網のどこに故障点がある場合にも、いずれかの末端と電源端との間に故障点が存在することとなり、上記手続によって、その位置を推定することができる。この場合には、検討した末端の子局の数と同数だけ、L1を求めることができる。
【0071】
また、送配電線路網が途中にループを有する場合には、電源端から一の末端にいたるまでの送配電線路の道筋は複数存在することとなるが、考えうる道筋の数だけ、仮想的な「末端」をおくことで、ツリー構造と同様の取り扱いをすることができる。この場合には、検討した「仮想的な末端」の子局の数と同数だけ、L1を求めることができる。
ただし、本故障点標定システムにおいては、必ずしもすべての末端又は「仮想的な末端」の子局について候補点を求める必要はない。実用上十分な数だけ候補点を求めればよい。
【0072】
上記手続によって得られた複数の候補点は、いずれも「故障の生じた位置がその末端と電源端との間にあると仮定すれば、」という仮定のもとで得られたものであり、一つを除いては、実際の故障点と(ほぼ)一致するものではない。従って、後述する(II)故障区間の標定、の手続によって、実際の故障点に対応する候補点以外の候補点を除いて、区間を限定する必要がある。
【0073】
(iii)故障位置候補区間の標定の手続
親局2の中央処理装置23は、送配電線路網上に特定された各候補点を中心として、考えられる誤差に基づいて一定の範囲の送配電線路網を特定する。
即ち、各候補点を中心として前後に考えられる誤差範囲だけの送配電線路の区間を特定する。そして、その区間内に送配電線路の枝分かれがある場合は、その枝の送配電線路についても誤差範囲だけの区間を特定する。
そして、すべての候補点に対する誤差範囲の送配電線路網を総合して、それを「故障位置候補区間」とする。
【0074】
(II)故障区間の標定
親局2は、故障位置候補区間を特定すると、各子局のサージ極性の情報をもとに、そこから更に範囲を限定して故障区間を標定する。以下に(i)でその判別原理を、(ii)でその手続を示す。そして、(iii)ではサージ極性に基づく「枝分かれのない区間」の標定の具体例を、(iv)では故障区間の限定の具体例を説明する。
【0075】
(i)故障区間の標定の原理
図9に示すように、隣り合う子局▲2▼及び子局▲3▼の間で地絡故障が発生すると、送配電線路の対地浮遊静電容量により、故障箇所に向けて地絡サージ電流i1、i2が流れる。ここで、この地絡サージ電流の流れる向きを、電源側から負荷側に流れる場合に「+」、負荷側から電源側に流れる場合は「−」と決めると、地絡サージ電流の極性は、子局▲2▼において「+」、子局▲3▼において「−」となる。即ち、故障点を挟んで両側の子局の極性が逆になる。
【0076】
つまり、各子局1,1,1,...から送られてきた故障情報の中の地絡サージ電流の立上り極性データを調べ、隣り合う子局の間で極性が逆になっているものがあれば、その子局を両端とする区間内に故障があることを推定することができる。
このような原理にしたがって、以下のような手順で故障区間を特定することができる。
【0077】
(ii)故障区間の標定の手続
(手続1)上記(I)(iii)で定めた故障位置候補区間内に含まれる子局と、上記故障位置候補区間内には含まれないが上記故障位置候補区間内に含まれる子局と隣り合う子局と、の間の送配電線路を、上記故障位置候補区間に加えた送配電線路の集合(以下、「拡張故障位置候補区間」という。)から、所定の送配電線路を1本選択する。
なお、ここで、「送配電線路を1本選択する」とは、途中に枝分かれを有している送配電線路については、その中から一続きの枝分かれのない送配電線路を選択することである。
【0078】
(手続2)選択した1本の送配電線路の、隣り合う各子局間のサージ立上り極性データを比較する。
(手続3)隣同士で極性が逆になっている子局がなければ、上記拡張故障位置候補区間から、まだ故障区間を調査していない所定の送配電線路を1本選択して、それを上記「選択した1本の送配電線路」に置き換えて上記2からの手続を行う。まだ故障区間を調査していない送配電線路、が拡張故障位置候補区間内になくなった場合は、故障箇所はないと判断し、手続を終了する。
【0079】
(手続4)隣同士で極性が逆になっている子局があり、かつ、その子局を両端とする区間が枝分かれを有していなければ、その区間を「枝分かれのない区間」として特定し、その特定された「枝分かれのない区間」と故障位置候補区間のいずれにも該当する区間を故障区間とし、手続を終了する。
(手続5)隣同士で極性が逆になっている子局があり、かつ、その子局を両端とする区間が枝分かれを有していれば、枝の方の送配電線路の子局のうち最も上流の子局(以下、「枝最上流子局」という。)と、幹の方の送配電線路(選択した1本の送配電線路)で隣同士で極性が逆になっている子局のうちの上流側の子局(以下、「幹区間上流側子局」という。)と、のサージ立上り極性データを比較する。
【0080】
(手続6)枝最上流子局と幹区間上流側子局との極性が逆であれば、枝最上流子局から幹区間上流側子局を経て幹区間下流側子局まで、を「枝分かれのない区間」として特定し、その特定された「枝分かれのない区間」と上記故障位置候補区間のいずれにも該当する区間を故障区間とし、手続を終了する。
ここで、「幹区間下流側子局」とは、幹の方の送配電線路で隣同士で極性が逆になっている子局のうちの下流側の子局、をいう。
【0081】
(手続7)枝最上流子局と幹区間上流側子局との極性が同じであれば、枝の方の送配電線路から送配電線路を1本選択し、それを上記「選択した1本の送配電線路」に置き換えて上記(手続2)からの手続を行う。
【0082】
以上のような手続を経て、故障区間が標定される。
なお、故障区間を定める手続は、同様に図10に示すフローチャートのような手続とすることもできる。
【0083】
(iii)「枝分かれのない区間」の標定の具体例
ここで、極性に基づいて「枝分かれのない区間」を定める手続について、故障の具体例を挙げて説明すると、例えば図11に示すように、検討する「選択した1本の送配電線路」(以下「幹線」という)であって枝分かれのない子局▲1▼と子局▲2▼の間に故障箇所がある場合は、子局▲1▼と子局▲2▼の極性が逆になる。従って、子局▲1▼から子局▲2▼までが「枝分かれのない区間」と判定される。
【0084】
また、図12に示すように、検討する幹線である子局▲2▼と子局▲3▼の間(又は幹線から枝分かれしている支線の子局▲2▼と子局▲2▼−▲1▼の間)に故障箇所がある場合は、子局▲2▼と子局▲3▼の極性が逆になり、かつ、子局▲2▼と子局▲2▼−▲1▼の極性が逆になる。この場合は、子局▲2▼−▲1▼から子局▲2▼を経て子局▲3▼までが「枝分かれのない区間」と判定される。
【0085】
そして、図13に示すように、検討する幹線から分かれする支線であって枝分かれのない子局▲2▼−▲1▼と子局▲2▼−▲2▼の間に故障箇所がある場合は、子局▲2▼−▲1▼と子局▲2▼−▲2▼の極性が逆になる。従って、子局▲2▼−▲1▼から子局▲2▼−▲2▼までが「枝分かれのない区間」と判定される。
これらのいずれのパターンにおいても、上述のような手続で「枝分かれのない区間」を標定することができる。
次に、故障位置候補区間と「枝分かれのない区間」から故障区間を限定する手続を具体的に説明する。
【0086】
(iv)故障区間の限定の具体例
図14〜図16に示すような、末端の子局A、Bを有する二股の送配電線路網を例にとって説明する。
まず、図14に示すように、末端の子局Aと電源端の子局▲1▼との間で上記計算式により候補点を標定し、その候補点を中心にして送配電線路網上に標定誤差範囲を決める。
【0087】
次に、図15に示すように、末端の子局Bと電源端の子局▲1▼との間で候補点を標定し、その候補点を中心にして、送配電線路網上に標定誤差範囲を決める。
その後、図16に示すように、上記[▲1▼−A]間において定めた標定誤差範囲と[▲1▼−B]間において定めた標定誤差範囲のいずれかに含まれる区間についてそれらを総合し、「故障位置候補区間」として標定する。
【0088】
一方、子局同士のサージ極性を検討し、両端の子局のサージ極性が逆となっている区間[▲1▼−▲2▼]を上記「枝分かれのない区間」として標定する。
そして、図16に示すように、その区間[▲1▼−▲2▼]と上記手続で定められた「故障位置候補区間」のいずれにも含まれる区間を「故障区間」として標定する。
【0089】
(III)故障発生区間の表示
親局2の中央処理装置23は、故障区間の標定が完了すると、故障発生区間をオペレータに知らせるため、図17に示すような地図情報と、図18に示すような送配電線路図情報と、標定した故障区間と、を重ね合わせて送配電線路図情報を再作成し、それを図19に示すようにCRT241の画面に表示する。また、オペレータの要求に応じてプリンタ242から印刷させる。
【0090】
(2)故障点標定システムの効果
本故障点標定システムにおいては、子局は、故障時に発生するサージ信号が到達する時刻とサージ信号の極性を検出し、親局に送信する。一方、親局では電源端と末端に設置された子局のサージ信号の到達時刻差(時間差)から故障点までの距離(子局から故障点までの距離)を推定し候補点を標定する。そして、サージ信号の極性を用いて送配電線路の故障区間を限定する。
従って、故障区間の標定を迅速かつ正確に行うことができる。本故障点標定システムは、特に計算によって求めた故障位置(電源端からの距離L1)について、現実に当てはめる場合の位置(距離)の誤差が大きい場合に、特に有効である。
【0091】
また、最初から各子局の極性を比較して故障区間を標定する方法も考えられる。しかし、理論的にはかかる方法は、すべての隣り合う子局同士の極性の比較を行う程度(オーダー)の計算量を要する。
しかし、本故障点標定システムによる方法は、多くともすべての末端の子局の数についてだけ電源端との間で計算を行って、故障位置候補区間を限定し、その区間内についてだけ(正確には「拡張故障位置候補区間」内についてだけ)子局の極性の比較を行って故障区間の標定を行うものである。従って、故障区間標定のための計算量が、すべての子局の極性の比較をする場合に比べて、少なくてすむ。
【0092】
また、本故障点標定システムは、「枝分かれのない区間」と故障位置候補区間のいずれにも該当する区間を故障区間としているため、最初から各子局の極性を比較して故障区間を標定する方法に比べて、より範囲を限定して故障区間を標定することができる。
【0093】
即ち、誤差に基づいて定められる「故障位置候補区間」を標定するだけでは、保守要員が現地で広い範囲について故障点の探査をしなければならない。
しかし、本故障点標定システムは、「故障位置候補区間」のうちから、隣り合う子局同士のサージが逆極性となっている区間に故障区間を限定しているため、現地で広い範囲について故障点の探査を行う必要がない。
なお、本故障点標定システムにおいては、「故障位置候補区間」からの限定は、「故障位置候補区間」内に子局がある場合についてのみ行う。
【0094】
[その他]
なお、本発明においては、前記実施例に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した態様とすることができる。
また、例えば、子局からの情報の送信は、携帯電話によるものに限られず、PHS、公衆通信回線を利用するもの、送配電線路に設けられた専用回線(メタルケーブル、光ファイバ、無線など)によって行うものとしてもよい。
【0095】
そして、地図データについても、CD−ROMに記録される態様に限られるものではなく、DVDや他の記録メディアに記録されるものであってもよい。また、インターネット上の地図情報システムを運用しているWWWサイトのサーバから地図データをダウンロードし、又はオンラインで取り出すものとしてもよい。インターネットを介してサーバからデータをダウンロードし、又はオンラインで取り出す態様とすれば、地図情報を独自に保持する必要がなく常に最新の地図情報を入手することができる。
【0096】
【発明の効果】
請求項1又は請求項2記載の故障点標定システムは、送配電線路に故障が生じた場合に、その位置を迅速かつ正確に標定することができる。
請求項3及び請求項4に記載の故障点標定システムによれば、故障区間の両端のサージ検出時刻の差から、簡易かつ効果的に送配電線路上の故障の生じた位置の候補点を特定することができる。
請求項5記載の故障点標定システムによれば、複数の候補点をもとに定められた故障位置候補区間から、効果的に故障区間を標定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】故障点標定システムの親局と子局の関係を示す説明図である。
【図2】子局の各構成要素の説明図である。
【図3】親局の各構成要素の説明図である。
【図4】送配電線路図の作成手順を示す説明図である。
【図5】送配電線路図の作成手順を示す説明図である。
【図6】送配電線路図の作成手順を示す説明図である。
【図7】送配電線路図の作成手順を示す説明図である。
【図8】枝分かれのない区間について故障箇所を特定する原理を示す説明図である。
【図9】枝分かれのない送配電線路に故障がある場合の、各子局における極性を示す説明図である。
【図10】故障区間の標定を行う手続のフローチャートである。
【図11】枝分かれがある送配電線路に故障がある場合の、各子局における極性を示す説明図である。
【図12】枝分かれがある送配電線路に故障がある場合の、各子局における極性を示す説明図である。
【図13】枝分かれがある送配電線路に故障がある場合の、各子局における極性を示す説明図である。
【図14】候補点と故障点がともに区間[子局▲1▼−子局▲2▼]にある場合の故障区間の限定方法を示す説明図である。
【図15】候補点が区間[子局▲2▼−子局▲3▼]に、故障点が区間[子局▲1▼−子局▲2▼]にある場合の故障区間の限定方法を示す説明図である。
【図16】候補点が区間[子局▲1▼−子局▲2▼]に、故障点が区間[子局▲2▼−子局▲3▼]にある場合の故障区間の限定方法を示す説明図である。
【図17】地図情報の表示の説明図である。
【図18】送配電線路図情報の表示の説明図である。
【図19】地図情報と故障点の情報を考慮して再作成された、送配電線路図情報の表示の説明図である。
【符号の説明】
1;子局、11;GPS受信手段、111;GPSアンテナ、112;GPS受信機、12;計時手段、121;発振回路、122;基準時計、123;時刻同期補正回路、13;サージ検出手段、131;ZCT(零相変流器)、132;フィルタ回路、133;サージ信号検出回路、134;サージ検出時刻保持回路、135;サージ極性保持回路、14a;自己位置情報送信手段、14b;サージ情報送信手段、141;信号処理回路、142;通信インターフェイス、143;携帯電話、2;親局、21;通信インターフェイス、21a;子局位置情報受信手段、21b;子局サージ情報受信手段、22;地図情報記憶手段、221;CD−ROMドライブ、222;補助記憶装置、23;中央処理装置、23a;送配電線路図情報作成手段、23b;故障範囲限定手段、23c;故障位置候補特定手段、24;送配電線路図情報出力手段、241;CRT、242;プリンタ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fault location system. More specifically, the present invention relates to a failure point locating system capable of locating a failure point at an early stage in the event of a failure of a transmission and distribution line.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when a failure occurs in the middle of a transmission / distribution line in a straight transmission line / distribution line (hereinafter also referred to as “transmission / distribution line”) without branching, the deviation of the surge detection time at both ends A method for determining a failure position on a transmission / distribution electric line has been developed (Japanese Patent Publication No. 63-51274).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, since only one actual transmission / distribution line is branched, there are many branches, so the fault location method disclosed in Japanese Patent Publication No. 63-51274 is applied as it is, Cannot be standardized.
[0004]
This invention solves such a problem, and it aims at providing the fault location system which can pinpoint a fault location at the time of the failure of a transmission-and-distribution electric wire path.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to
[0006]
The
[0007]
The
When the above-mentioned master station has the above polarity reversed between adjacent slave stations on one transmission / distribution electric line, and the section having both ends of the slave station has no branching, If it is specified as the section without branching, the polarity is reversed between the adjacent slave stations, and the section having both ends of the slave station has branching, the adjacent slave stations Compare the polarities of the upstream upstream slave station of the upstream trunk section and the upstream upstream branch slave station of the upstream of the branch transmission line, and the polarity is reversed. If there is no branching, the uppermost slave station from the branch through the upstream upstream slave station to the downstream downstream downstream slave section of the adjacent slave stations is identified as the section without branching.
[0008]
Here, “GPS radio waves” are radio waves emitted by artificial satellites in “GPS”. “GPS” is a global positioning system that receives radio waves from a plurality of artificial satellites and obtains a position from a difference in time required for reception.
[0009]
Here, for example, the specified “section without branch” is not used as the “failure section” as it is, but the section corresponding to both the specified “section without branch” and “failure location candidate section” is selected. If the “failure section” is assumed, the “failure section” can be limited to a narrower range.
This aspect is particularly effective when the “predetermined range including candidate points” that is the basis for selecting the “failure location candidate section” can be estimated relatively accurately.
[0010]
The invention according to claim 2A fault location system according to
The
[0011]
The
[0012]
The
The slave station surge information receiving means 21b receives the surge detection time and the polarity information transmitted from the surge information transmission means 14b via a communication network, and uses the surge detection time as the failure location candidate. The information is transmitted to the specifying unit 23c, and the polarity information is transmitted to the failure range limiting unit 23b.
The failure position candidate specifying means 23cthe aboveFault location candidate sectionThe orientationThen, it is transmitted to the failure range limiting means 23b.
The failure range limiting means 23bthe aboveFrom the polarity information,the aboveIdentify unbranched sections,Sections that correspond to both the failure location candidate section and the section without the branchThethe aboveThe failure section.
[0013]
Here, the “polarity” of the surge current is “positive (+)” when the ground fault surge current flows from the power source side to the load side, and “negative (−)” when it flows from the load side to the power source side. To do.
Further, the “power supply end” is an end portion connected to a power source such as a substation in the transmission and distribution line network. “Terminal” refers to an end of the transmission / distribution line network where the transmission / distribution line does not extend earlier.
The “predetermined range including the candidate points” can be determined based on, for example, an error that can be considered for the estimated position of the “candidate points”.
[0014]
In addition, the “candidate points at the position where the failure has occurred” is determined by the number of “end slave stations” or more than the number of “end slave stations” considering the difference in surge detection time. The number of “tracks” is also required. The failure location candidate specifying means is the power transmission / distribution line.Interval included in any ofIs a failure location candidate section.
[0015]
The invention according to
[0016]
The invention according to
[0017]
The invention according to claim 5 is the claim1A failure point locating system according to any one of
[0018]
The failure range limiting means provided in the master station can specify a failure section in the following procedure.
1. A transmission / distribution line between a slave station included in the failure position candidate section and a slave station that is not included in the failure position candidate section but is included in the failure position candidate section and an adjacent slave station Then, one predetermined transmission and distribution line is selected from the set of transmission and distribution lines added to the failure position candidate section.
2. The surge rising polarity data between the adjacent slave stations of the selected one transmission / distribution electric line is compared.
[0019]
3. If there is no child station whose polarity is opposite to each other, the slave station included in the failure position candidate section and the failure position candidate section that is not included in the failure position candidate section are included in the failure position candidate section Select one predetermined transmission / distribution line that has not yet been investigated for the failure section from the set of transmission / distribution lines added to the failure position candidate section as a transmission / distribution line between the slave station and the adjacent slave station. Then, replace it with the above-mentioned “one selected transmission / distribution line” and perform the procedure from 2 above. If there is no transmission / distribution line that has not been investigated yet, it is determined that there is no failure.
[0020]
4). If there is a slave station whose polarities are opposite to each other, and a section having both ends of the slave station is not branched, that section is set as the failure section.
5. If there is a slave station whose polarities are opposite to each other, and the section having both ends of the slave station has a branch, the most upstream slave station among the slave stations of the branch transmission and distribution line The surge rising polarity data is compared with the upstream slave station among the slave stations whose polarities are opposite to each other on the trunk transmission / distribution line.
[0021]
6). The polarity of the most upstream slave station of the branch transmission / distribution line and the upstream slave station of the trunk transmission / distribution line whose polarities are opposite to each other If the opposite is true, from the most upstream slave station of the branch transmission and distribution line, the upstream slave station among the slave stations whose polarities are adjacent to each other in the trunk transmission and distribution line The failure section is defined as the failure section from the slave station whose polarity is opposite to each other in the trunk transmission / distribution line to the downstream slave station.
[0022]
7). The polarity of the most upstream slave station of the branch transmission / distribution line and the upstream slave station of the trunk transmission / distribution line whose polarities are opposite to each other are the same. If so, one transmission / distribution line is selected from the transmission / distribution line of the branch, and the procedure from 2 is performed by replacing it with the “selected one transmission / distribution line”.
[0023]
Here, “select one transmission / distribution line” means to select a transmission / distribution line for a transmission / distribution line that does not have branching, but transmission / distribution that has branching in the middle. For the track, it is to select a transmission / distribution line that has no branching.
[0024]
In addition, the “branch transmission / distribution line” is a transmission / distribution line branched from “one selected transmission / distribution line”. The “trunk transmission and distribution line” is “one selected transmission and distribution line”. However, the terms “branch” and “trunk” merely indicate the relative relationship between the transmission and distribution lines that are in a branching relationship. Therefore, the “trunk transmission and distribution line” is not always directly connected to the substation.
“Upstream” means the power supply side, and “downstream” means the load side.
[0025]
Claims1In the fault location system according to any one of 5 to 5, the surge propagation velocity v can be set to 150 to 300 m / μs. By setting it as such a value, it is possible to accurately specify the position where the failure has occurred on the transmission / distribution electric line for the actual transmission / distribution electric line.
[0026]
Note that the fault location system of the present invention may be configured as follows.
That is, in this fault location system, the
[0027]
In the fault location system of this aspect, the
The
[0028]
And in the fault location system of this aspect, there exist the following as a function of each component for producing transmission / distribution electric wire route map information.
That is, the GPS receiving means 11 receives a GPS radio wave from an artificial satellite, specifies its own position from the GPS radio wave, transmits its own position information to the self-position information transmitting means 14a, and The location information transmitting means 14a transmits the information on its own location to the
[0029]
Here, “providing map information” in the map information storage means 22 may provide the map information uniquely held and “stored” directly to the transmission / distribution line diagram information creating means 23a. Alternatively, the map information held in other storage means may be extracted through a communication line or the like and provided to the transmission / distribution line diagram information creating means 23a.
According to the failure point locating system of this aspect, it is possible to quickly re-create transmission / distribution line diagram information in which the transmission / distribution line is displayed on a map as the transmission / distribution line is moved and expanded. Therefore, the latest transmission / distribution electric wire route map information can always be provided.
[0030]
Moreover, in this failure point locating system, the function of each component for locating the failure point includes the following.
That is, the GPS receiving means 11 receives GPS radio waves from an artificial satellite, specifies the current time held by the GPS, transmits the current time held by the GPS to the time measuring means 12, and the time measuring means 12 , Which has a function as a clock, can synchronize the current time held by the GPS from the GPS receiving means 11 and the current time of the self, and transmits information on the current time to the surge detecting means 13, The surge detection means 13 detects the surge current or surge voltage of the transmission / distribution electric line where the
[0031]
The slave station surge information receiving means 21b receives the surge detection time and the polarity information transmitted from the surge information transmission means 14b via a communication network, and uses the surge detection time as the failure location candidate. The information is transmitted to the specifying unit 23c, and the polarity information is transmitted to the failure range limiting unit 23b.
The failure position candidate specifying means 23c is configured to determine the difference in the surge detection time between the
[0032]
The failure range limiting means 23b includes a
[0033]
The failure point locating system of this aspect can display the position on the latest transmission / distribution line diagram when a failure occurs in the transmission / distribution line. Therefore, the maintenance staff can quickly respond to the failure by rushing to the failure location according to the transmission / distribution line diagram created based on the latest map.
[0034]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Example]
(1) Configuration of fault location system
As shown in Fig. 1, this fault location system is installed in each of the towers and utility poles of power transmission and distribution lines, and in power company sales offices and branches. It consists of a
[0035]
(A) Slave station
As shown in FIG. 2, the
[0036]
The GPS antenna 111 and the GPS receiver 112 correspond to “GPS receiving means 11” which is a means for solving the claims and the invention.
The oscillation circuit 121, the reference clock 122, and the time
[0037]
The
Further, the signal processing circuit 141, the
Each component will be described below.
[0038]
(I) ZCT131 (zero phase current transformer)
A surge signal (surge current) generated at the time of failure is detected and sent to the filter circuit 132. When detecting a surge voltage as a surge signal, a voltage detector such as PT or PD is used.
(Ii) Filter circuit 132
Unnecessary commercial frequency signal components other than the surge signal are removed from the signal detected by the
(Iii) Surge signal detection circuit 133
When the level of the surge signal is detected and the signal level exceeds a predetermined value, it is determined that there is a failure and a time holding signal is output to the surge detection time holding circuit 134. The polarity of the surge signal is also detected at the same time, and the surge polarity signal is output to the surge polarity holding circuit 135.
[0039]
(Iv) Surge detection time holding circuit 134
When the time holding signal is output from the surge signal detection circuit 133, the time of the reference clock 122 at that time is held, and this is output to the signal processing circuit 141 as the surge detection time.
(V) Surge polarity holding circuit 135
The polarity of the surge signal is determined from the surge polarity signal output from the surge signal detection circuit 133, and the determination result is output to the signal processing circuit 141 as the surge polarity.
[0040]
(Vi) GPS antenna 111 and GPS receiver 112
The GPS antenna 111 receives radio waves from GPS satellites and sends them to the GPS receiver 112. Then, the GPS receiver 112 extracts the standard time information held by the GPS satellite from the radio wave as a synchronization signal and outputs it to the time
(Vii) Time
According to the synchronization signal output from the GPS receiver 112, the time of the reference clock 122 is synchronized with the standard time held by the GPS satellite.
[0041]
(Viii) Reference clock 122
The reference time is output to the surge detection time holding circuit 134.
(Ix) Oscillation circuit 121
A reference time signal for measuring time is output to the reference clock 122.
[0042]
(X) Signal processing circuit 141
The position information output from the GPS receiver 112 is transmitted to the
(Xi)
Communication signals between the signal processing circuit 141 and the mobile phone 143 are mutually converted so that the mobile phone 143 can communicate with the
(Xii) mobile phone 143
The converted signal received from the
[0043]
Each of the
In the present embodiment, as shown in FIG. 7 and FIGS. 11 to 13, the slave stations of the trunk line are {circle around (1)}, {circle around (2)}, {circle around (3)},. . . Only trunk numbers such as The trunk number of each slave station of the trunk line is assigned so as to increase in order from the power supply side to the load side.
[0044]
Further, as shown in FIG. 7 and FIGS. 11 to 13, each branch station of the branch line branched from the trunk line has the number of the branch station of the trunk line branched from the trunk line, and from the power source side to the load side. And branch line numbers that are swung in order. In other words, the branch slave stations branching from the main branch station {2} are arranged in order from the closest to the main branch station {2} by (2)-(1), (2)-(2), 2 ▼-▲ 3 ▼,. . . The slave station number is assigned as follows.
[0045]
Although not illustrated in the present embodiment, when the branch line is further branched from the branch line, for example, when branching further from (2)-(2), for example, the slave station arranged on the branched branch line Are (2)-(2)-(1), (2)-(2)-(2), (2)-(2)-(3),. . . Further numbers are assigned as follows.
[0046]
In this embodiment, the number of the slave station itself is the same as whether the slave station is installed on the main transmission / distribution line, or between the slave stations. Although the information is distributed so as to show the information on the upstream and downstream relations, the method of holding the information is not limited to such a mode. That is, each slave station has a unique number that is not related to the upstream / downstream relationship between the slave stations, and the number of the slave station located upstream of itself and the number of the slave station located downstream of itself are used as information. You may have it. In that case, when a certain slave station has a plurality of “numbers of slave stations located downstream of itself”, it indicates that the transmission / distribution line is branched therefrom.
[0047]
Furthermore, the upstream / downstream relationship between the slave stations may be stored on the master station side. In other words, the master station side has “network storage means”, the upstream / downstream relationship of each slave station, the distance between transmission and distribution lines between each slave station, and whether each slave station is installed on the trunk transmission line It is good also as what has memorize | stored the difference etc. of what is installed in the transmission / distribution electric wire path of a branch line.
[0048]
(B) Master station
Further, as shown in FIG. 3, the
Here, the
[0049]
Further, the CD-ROM and the
The
Further, the CRT 241 and the
Each component will be described below.
[0050]
(I)
A signal sent from the
[0051]
(Ii)
Each
Transmission / distribution line diagram data as shown in FIG. 18 created by the transmission / distribution line diagram generation process is recorded in the
[0052]
(Iii)
Each
(Iv)
In response to an instruction from the
[0053]
(V) CD-ROM drive 221 and CD-ROM
The CD-ROM stores map data such as roads and buildings as shown in FIG. The CD-ROM drive 221 reads map data recorded on the CD-ROM and sends the information to the
(Vi) CRT241
In response to an instruction from the
[0054]
(2) Processing in the fault location system
Below, the process in a failure point location system is divided and explained to (a) preparation of a transmission / distribution electric wire route diagram, and (b) failure section orientation.
(A) Creation of transmission and distribution line map
Here, the procedure for automatically re-creating the transmission / distribution line diagram data corresponding to the relocation and expansion of the slave stations will be described with reference to FIGS.
[0055]
When the
[0056]
In the
[0057]
(Procedure 1) As shown in FIG. 4, each
4 to 7 schematically show the relative positions of the slave stations, but in actuality, they are arranged according to the positions on the map.
(Procedure 2) As shown in FIG. 5, the slave stations (1), (2), (3),. . And the adjacent slave stations in order of increasing trunk line number are connected by a symbol (straight line) representing a power transmission line.
[0058]
(Procedure 3) As shown in FIG. 6, slave stations (2)-(1), (2)-(2), (3)-(1),. . . And the adjacent slave stations are connected with a symbol (straight line) representing a power transmission line in ascending order of branch line numbers.
(Procedure 4) As shown in FIG. 7, among the slave stations (2)-(1), (2)-(2) having the same trunk line number, the slave station (2)-(1) having the smallest branch line number Then, the slave station {circle around (2)} composed only of the same trunk line number as that of the slave stations {circle around (2)} to {circle around (1)} is connected by a symbol (straight line) representing the transmission line. Repeat the same procedure for all trunk numbers.
[0059]
Each slave station has a unique number that is not related to the upstream / downstream relationship between the slave stations, and each slave station has the number of the slave station located upstream of itself and the number of the slave station located downstream of itself as information. In this case, after each slave station is arranged in accordance with the position on the map, the slave stations are connected to each other based on the information of the slave stations located upstream and downstream, thereby creating a transmission / distribution line diagram. .
[0060]
(B) Fault section orientation
Here, a procedure for specifying a section in which a failure location is included when a failure occurs in the transmission and distribution line will be described.
As described above, when the
[0061]
In the
[0062]
(I) Fault location candidate section orientation
When a failure occurs, the
Here, first, the principle for locating candidate points will be described in (i), the procedure for locating candidate points will be described in (ii), and the procedure for locating fault location candidate sections will be described in (iii).
[0063]
(I) Principle of locating failure candidate points
FIG. 8 shows an orientation principle diagram of candidate points.
When a ground fault occurs between the slave station (1) and the slave station (2), a traveling wave (surge) is generated as shown in FIG. When the traveling wave is detected at the slave station {circle around (1)} and the slave station {circle around (2)}, it is assumed that the propagation velocity v of the traveling wave propagating through the transmission / distribution line is constant. This is proportional to the distances L1 and L2 to the station.
[0064]
That is, the length L of the transmission / distribution line between the slave station (1) and the slave station (2) is known, and the time difference detected between the slave station (1) and the slave station (2) can be accurately detected. If possible, as shown in FIG. 8, the distance L1 from the slave station {circle around (1)} to the failure point can be obtained by the calculation formula “L1 = (L + (t1−t2) × v) / 2”. Here, t1 is the surge detection time of the slave station (1), and t2 is the surge detection time of the slave station (2).
[0065]
In the fault location system of the present embodiment, the length L of the transmission / distribution cable path between the slave stations (the power supply terminal and the terminal slave station) for examining the difference in surge time is calculated and stored in advance. is there.
In other words, if a certain slave station is adjacent to the slave station, based on the position information (latitude, longitude, altitude) sent from the slave station on the assumption that the transmission and distribution line is almost straight. It is possible to calculate the distance of the power transmission / distribution line between the two.
[0066]
If the slave stations are not adjacent to each other, the length L of the transmission / distribution cable path between the slave stations is obtained by adding the lengths of the transmission / distribution cable paths between the adjacent slave stations existing between them. be able to.
Below, the procedure for fault location is described.
[0067]
(Ii) Location procedure for failure candidate points
The
Assuming that the position where the failure occurs is between the terminal and the power supply terminal, of the slave stations at both ends (corresponding to (1) and (2) in FIG. 8), Based on the surge detection time t1, the surge detection time t2 of the terminal slave station, the propagation velocity v of the surge, and the length L of the power transmission / distribution line between the slave stations, the slave station of the power supply terminal The distance L1 on the transmission / distribution cable path from the position where the failure of the transmission / distribution cable path occurs (candidate point) can be obtained from the formula L1 = (L + (t1−t2) × v) / 2.
[0068]
However, v is 150 to 300 m / μs considering the case of an overhead line and the case of a cable distribution line. Further, it is more preferable that v is 250 to 300 m / μs.
[0069]
In this case, an accurate time difference cannot be detected unless the time of the reference clocks of the slave stations at both ends is synchronized, but here, as described above, the standard time sent from the GPS satellite and the time of each slave station By synchronizing the time of the reference clock, the time of each slave station is synchronized.
[0070]
According to the above procedure, the positions of L1, that is, candidate points, can be obtained at least as many as the number of slave stations at the end of the transmission and distribution line network.
In other words, if the transmission / distribution line network has a tree structure and there is no loop in the middle, no matter where there is a failure point in the transmission / distribution line network, there is a failure between one end and the power supply end. There will be a point, and the position can be estimated by the above procedure. In this case, L1 can be obtained as many as the number of the terminal slave stations examined.
[0071]
In addition, when the transmission / distribution line network has a loop in the middle, there are a plurality of transmission / distribution line paths from the power supply end to the one end, but there are as many virtual routes as possible. By placing an “end”, it can be handled in the same way as a tree structure. In this case, L1 can be obtained by the same number as the number of “virtual end” slave stations examined.
However, in the present fault location system, it is not always necessary to obtain candidate points for all terminal or “virtual terminal” slave stations. A sufficient number of candidate points may be obtained in practice.
[0072]
The plurality of candidate points obtained by the above procedure are all obtained under the assumption that “the position where the failure occurred is between the terminal and the power supply end”. Except for one, it does not (almost) coincide with the actual point of failure. Therefore, it is necessary to limit the section by excluding candidate points other than the candidate points corresponding to the actual failure points by the procedure of (II) failure section orientation described later.
[0073]
(Iii) Fault location candidate section orientation procedure
The
That is, the section of the power transmission / distribution line is specified only within the error range that can be considered before and after each candidate point. If there is a branching of the transmission / distribution line in the section, a section having only an error range is specified for the transmission / distribution line of the branch.
Then, the transmission / distribution electric wire network of error ranges for all candidate points is integrated and set as a “failure position candidate section”.
[0074]
(II) Fault section orientation
When the
[0075]
(I) Fault section orientation principle
As shown in FIG. 9, when a ground fault occurs between the adjacent slave stations {circle around (2)} and slave stations {circle around (3)}, the ground fault surge current is directed toward the fault location due to the floating electrostatic capacitance of the power transmission and distribution line. i1 and i2 flow. Here, if the direction of the ground fault surge current is determined to be “+” when flowing from the power source side to the load side and “−” when flowing from the load side to the power source side, the polarity of the ground fault surge current is It becomes “+” in the slave station {circle around (2)} and “−” in the slave station {circle around (3)}. That is, the polarities of the slave stations on both sides are reversed across the failure point.
[0076]
That is, each
According to such a principle, the failure section can be specified by the following procedure.
[0077]
(Ii) Fault section location procedure
(Procedure 1) A slave station included in the failure location candidate section defined in (I) (iii) above, and a slave station not included in the failure location candidate section but included in the failure location candidate section One predetermined transmission / distribution line from a set of transmission / distribution lines (hereinafter referred to as “extended failure position candidate section”) obtained by adding a transmission / distribution line between adjacent slave stations to the failure position candidate section. select.
Here, “select one transmission / distribution line” means that a transmission / distribution line having no branching is selected from among the transmission / distribution lines having a branch in the middle. .
[0078]
(Procedure 2) The surge rising polarity data between adjacent slave stations in one selected transmission and distribution line is compared.
(Procedure 3) If there is no slave station whose polarities are opposite to each other, select one predetermined transmission / distribution line that has not yet been investigated for the failure section from the above-mentioned extended failure position candidate sections, The procedure from 2 above is performed in place of the “selected one transmission / distribution line”. If the transmission / distribution line that has not yet been investigated for the failure section is no longer in the extended failure position candidate section, it is determined that there is no failure section, and the procedure is terminated.
[0079]
(Procedure 4) If there is a child station whose polarities are opposite to each other and a section having both ends of the child station has no branching, the section is specified as a section without branching, The section corresponding to both the specified “section without branching” and the failure position candidate section is set as a failure section, and the procedure is terminated.
(Procedure 5) If there is a slave station whose polarities are opposite to each other, and the section having both ends of the slave station has a branch, the most of the slave stations of the transmission and distribution line near the branch An upstream slave station (hereinafter referred to as “branch most upstream slave station”) and a slave station whose polarity is opposite to each other in the trunk's transmission / distribution line (one selected transmission / distribution line) The surge rising polarity data of the upstream side slave station (hereinafter referred to as “the trunk section upstream side slave station”) is compared.
[0080]
(Procedure 6) If the polarity of the branch most upstream child station and the trunk section upstream slave station is reversed, the branching from the branch most upstream child station through the trunk section upstream slave station to the trunk section downstream slave station The section corresponding to both the specified “section without branching” and the failure position candidate section is set as a failure section, and the procedure is terminated.
Here, the “slave section downstream side slave station” refers to a downstream side slave station among the slave stations that are adjacent to each other in the trunk transmission / distribution line.
[0081]
(Procedure 7) If the polarities of the branch topmost slave station and the trunk section upstream slave station are the same, select one transmission / distribution line from the branch's transmission / distribution line, The procedure from the above (Procedure 2) is performed instead of “Transmission and distribution line”.
[0082]
Through the procedure described above, the failure section is determined.
It should be noted that the procedure for determining the failure section can also be a procedure like the flowchart shown in FIG.
[0083]
(Iii) Specific example of orientation of “section without branch”
Here, the procedure for determining “an unbranched section” based on the polarity will be described with reference to a specific example of the failure. For example, as shown in FIG. If there is a failure point between the slave station (1) and the slave station (2) that are not branched, the polarities of the slave stations (1) and (2) are reversed. Accordingly, it is determined that the slave station {circle over (1)} to the slave station {circle around (2)} are “sections without branching”.
[0084]
Also, as shown in FIG. 12, between the slave station (2) and the slave station (3), which are the trunk lines to be examined (or the branch slave station (2) and the slave station (2)-▲ branching from the trunk line) 1)), the polarity of the slave station (2) and the slave station (3) is reversed, and the polarity of the slave station (2) and the slave station (2)-(1) Is reversed. In this case, it is determined that the section from the slave station {circle around (2)} to {circle around (1)} through the slave station {circle around (2)} to the slave station {circle around (3)} is “a section without branching”.
[0085]
Then, as shown in FIG. 13, if there is a failure point between a slave station (2)-(1) and a slave station (2)-(2) that is a branch line that is separated from the trunk line to be examined and that is not branched. The polarities of the slave stations (2)-(1) and the slave stations (2)-(2) are reversed. Therefore, the slave stations {circle around (2)} to {circle around (1)} to the slave stations {circle around (2)} to {circle around (2)} are judged as “sections without branching”.
In any of these patterns, the “section without branching” can be determined by the procedure described above.
Next, a procedure for limiting the failure section from the failure position candidate section and the “section without branching” will be specifically described.
[0086]
(Iv) Specific example of failure section limitation
A bifurcated power distribution network having terminal slave stations A and B as shown in FIGS. 14 to 16 will be described as an example.
First, as shown in FIG. 14, a candidate point is determined by the above formula between the terminal slave station A and the power supply slave station (1), and the candidate point is centered on the transmission and distribution line network. Determine the orientation error range.
[0087]
Next, as shown in FIG. 15, a candidate point is located between the slave station B at the end and the slave station (1) at the power supply end, and the positioning error on the transmission and distribution line network is centered on the candidate point. Determine the range.
After that, as shown in FIG. 16, the sections included in either the orientation error range defined between [1] -A and the orientation error range defined between [1] -B are combined. Then, it is standardized as a “failure location candidate section”.
[0088]
On the other hand, the surge polarities between the slave stations are examined, and the section [(1)-(2)] in which the surge polarities of the slave stations at both ends are reversed is determined as the above-mentioned "section without branching".
Then, as shown in FIG. 16, a section included in both the section [(1)-(2)] and the “failure position candidate section” defined in the above procedure is standardized as a “failure section”.
[0089]
(III) Display of fault occurrence section
When the
[0090]
(2) Effect of fault location system
In this fault location system, the slave station detects the time when the surge signal generated at the time of failure arrives and the polarity of the surge signal, and transmits the detected signal to the master station. On the other hand, the master station estimates a distance from the arrival time difference (time difference) between the surge signals of the slave stations installed at the power supply terminal and the terminal terminal to the failure point (distance from the slave station to the failure point) to determine the candidate point. And the fault section of a transmission / distribution electric wire way is limited using the polarity of a surge signal.
Therefore, the fault section can be quickly and accurately determined. This failure point locating system is particularly effective when a failure position (distance L1 from the power supply end) obtained by calculation has a large error in position (distance) when actually applied.
[0091]
In addition, a method of locating a failure section by comparing the polarities of each slave station from the beginning can be considered. However, theoretically, such a method requires an amount of calculation (order) to compare the polarities of all adjacent slave stations.
However, in the method using the fault location system, at most, only the number of slave stations at the end is calculated with the power supply end, the fault location candidate section is limited, and only within that section (exactly (Only in the “extended failure position candidate section”) is for determining the fault section by comparing the polarities of the slave stations. Therefore, the amount of calculation for determining the fault section can be reduced compared to the case where the polarities of all the slave stations are compared.
[0092]
In addition, since this fault location system uses a section that corresponds to both the "no branch" and the fault location candidate sections as fault sections, the fault sections are determined by comparing the polarities of each slave station from the beginning. Compared with the method, it is possible to determine the failure section with a more limited range.
[0093]
That is, just by locating the “failure location candidate section” determined based on the error, the maintenance personnel must search for a failure point in a wide range on site.
However, since this fault location system limits the fault section to the section where the surge between adjacent slave stations has the opposite polarity from the "failure position candidate section", there is a failure in a wide range on site. There is no need to search for points.
In the present fault location system, limitation from the “failure position candidate section” is performed only when there is a slave station in the “failure position candidate section”.
[0094]
[Others]
In addition, in this invention, it can be set as the aspect variously changed within the range of this invention according to the objective and use, without being restricted to what is shown to the said Example.
In addition, for example, transmission of information from a slave station is not limited to that using a mobile phone, but PHS, those using public communication lines, dedicated lines provided on transmission and distribution lines (metal cables, optical fibers, wireless, etc.) It may be performed by.
[0095]
The map data is not limited to the mode recorded on the CD-ROM, and may be recorded on a DVD or other recording media. Also, map data may be downloaded from a server of a WWW site that operates a map information system on the Internet, or retrieved online. If data is downloaded from a server via the Internet or taken out online, the latest map information can always be obtained without having to keep map information uniquely.
[0096]
【The invention's effect】
The failure point locating system according to
According to the failure point locating system according to
According to the failure point locating system of the fifth aspect, the failure section can be effectively determined from the failure position candidate sections determined based on the plurality of candidate points.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a relationship between a master station and a slave station in a fault location system.
FIG. 2 is an explanatory diagram of each component of a slave station.
FIG. 3 is an explanatory diagram of each component of the master station.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a procedure for creating a transmission / distribution line diagram;
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a procedure for creating a transmission / distribution line diagram;
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a procedure for creating a power distribution line diagram.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a procedure for creating a transmission / distribution line diagram;
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the principle of identifying a fault location for a section without branching.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing the polarities of each slave station when there is a failure in a transmission / distribution electric line without branching.
FIG. 10 is a flowchart of a procedure for determining a fault section.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing the polarities of each slave station when there is a failure in a branch transmission / distribution line.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing the polarities of each slave station when there is a failure in a branch transmission / distribution line.
FIG. 13 is an explanatory diagram showing the polarities of each slave station when there is a failure in a branch transmission / distribution line.
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a method for limiting a fault section when both candidate points and fault points are in a section [slave station (1) -slave station (2)].
FIG. 15 shows a method for limiting a failure section when a candidate point is in a section [child station (2) -slave station (3)] and a failure point is in a section (slave station (1) -slave station (2)). It is explanatory drawing shown.
FIG. 16 shows a method for limiting a failure section when a candidate point is in a section [child station (1) -slave station (2)] and a failure point is in a section [child station (2) -slave station (3)]. It is explanatory drawing shown.
FIG. 17 is an explanatory diagram of display of map information.
FIG. 18 is an explanatory diagram of display of transmission / distribution line diagram information.
FIG. 19 is an explanatory diagram of a display of transmission / distribution line diagram information re-created in consideration of map information and failure point information;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
上記子局(1)は、時計としての機能を備え、人工衛星からのGPS電波を受信して、GPSの保有する現在時刻を特定し、該GPSの保有する現在時刻と自己の現在時刻を同期させることができ、当該子局(1)が設置された送配電線路のサージ電流又はサージ電圧を検出して、該サージ電流又はサージ電圧を検出した時刻であるサージ検出時刻を特定し、また、該サージ電流の極性を認識し、該サージ検出時刻と該極性の情報とを通信網を通じて上記親局(2)に送信し、
上記親局(2)は、上記子局(1)から送信される上記サージ検出時刻と、上記極性の情報と、を通信網を介して受信し、上記送配電線路の電源端に最も近い子局(1)と、該送配電線路の複数の末端の子局(1)と、の間で、それぞれ上記サージ検出時刻の差と、該子局(1,1)間の送配電線路の長さと、所定のサージ伝搬速度とから送配電線路の故障の生じた位置の候補点を特定し、かつ該候補点を中心として生じ得る誤差の範囲を標定誤差範囲として送配電線路網上に定め、
すべての上記候補点について定められた上記標定誤差範囲のいずれかに含まれる区間を故障位置候補区間と標定し、
該故障位置候補区間内に含まれる子局(1)と、上記故障位置候補区間内には含まれないが上記故障位置候補区間内に含まれる子局(1)と隣り合う子局(1)と、の該極性の情報から、故障の生じた区間として枝分かれのない区間を特定し、
上記故障位置候補区間と上記枝分かれのない区間のいずれにも該当する区間を故障区間とする故障点標定システムであって、
上記親局は、1本の送配電線路の隣り合う子局間で上記極性が逆になっており、かつ、その子局を両端とする区間が枝分かれを有していない場合には、その区間を上記枝分かれのない区間として特定し、
上記隣り合う子局間で上記極性が逆になっており、かつ、その子局を両端とする区間が枝分かれを有している場合には、該隣り合う子局のうちの上流側の幹区間上流側子局と、枝の方の送配電線路の子局のうち最も上流の枝最上流子局と、の上記極性を比較して、該極性が逆になっているときは、該枝最上流子局から該幹区間上流側子局を経て上記隣り合う子局のうちの下流側の幹区間下流側子局までを、上記枝分かれのない区間として特定することを特徴とする故障点標定システム。A slave station (1) that is installed in the transmission / distribution cable path and transmits information related to the transmission / distribution cable path to the master station (2), and a master station (2) that identifies the failure section based on the information from the slave station (1) And a fault location system having:
The slave station (1) has a function as a clock, receives GPS radio waves from an artificial satellite, specifies the current time held by the GPS, and synchronizes the current time held by the GPS with its own current time. Detecting the surge current or surge voltage of the transmission / distribution electric line where the slave station (1) is installed, identifying the surge detection time that is the time when the surge current or surge voltage was detected, Recognizing the polarity of the surge current, transmitting the surge detection time and the polarity information to the master station (2) through the communication network,
The master station (2) receives the surge detection time and the polarity information transmitted from the slave station (1) via a communication network, and is the slave closest to the power supply end of the transmission and distribution line. The difference in surge detection time between the station (1) and the plurality of terminal stations (1) of the transmission / distribution line, and the length of the transmission / distribution line between the stations (1, 1) And, from the predetermined surge propagation speed , identify the candidate point of the position where the failure of the transmission and distribution line has occurred, and determine the range of error that can occur around the candidate point as the standardization error range on the transmission and distribution line network ,
The section included in any of the above-mentioned localization error ranges determined for all the above-mentioned candidate points is determined as a failure position candidate section,
A slave station (1) included in the failure position candidate section and a slave station (1) adjacent to the slave station (1) not included in the failure position candidate section but included in the failure position candidate section From the information on the polarity, and specifying a section without a branch as a section where a failure occurred,
A failure point locating system in which a failure section is a section corresponding to both the failure position candidate section and the unbranched section ,
When the above-mentioned master station has the above polarity reversed between adjacent slave stations on one transmission / distribution electric line, and the section having both ends of the slave station has no branching, Identified as an unbranched section,
In the case where the polarity is reversed between the adjacent slave stations and the section having both ends of the slave station is branched, upstream of the upstream trunk section of the adjacent slave stations When the polarities of the side slave stations and the upstream most upstream branch slave station of the branch transmission line are compared, and the polarities are opposite, A failure point locating system, wherein a section from a slave station to a downstream trunk section downstream slave station of the adjacent slave stations via the upstream upstream section of the trunk section is specified as the section without branching .
上記GPS受信手段(11)は、人工衛星からのGPS電波を受信して、GPSの保有する現在時刻を特定し、該GPSの保有する現在時刻を上記計時手段(12)に伝え、
上記計時手段(12)は、時計としての機能を有し、上記GPS受信手段(11)からの上記GPSの保有する現在時刻と自己の現在時刻を同期させることができ、該自己の現在時刻の情報をサージ検出手段(13)に伝え、
上記サージ検出手段(13)は、当該子局(1)が設置された送配電線路のサージ電流又はサージ電圧を検出して、上記計時手段(12)からの時刻の情報をもとに、該サージ検出信号を受け取った時刻であるサージ検出時刻を特定し、また、該サージ電流の極性を認識し、該サージ検出時刻と該極性を上記サージ情報送信手段(14b)に伝え、
上記サージ情報送信手段(14b)は、上記サージ検出時刻と、上記極性の情報と、を、通信網を通じて上記親局(2)に送信し、
上記親局(2)は、子局サージ情報受信手段(21b)と、故障位置候補特定手段(23c)と、故障範囲限定手段(23b)と、を備え、
上記子局サージ情報受信手段(21b)は、上記サージ情報送信手段(14b)から送信される上記サージ検出時刻と、上記極性の情報と、を通信網を介して受信し、該サージ検出時刻を上記故障位置候補特定手段(23c)に伝え、該極性の情報を上記故障範囲限定手段(23b)に伝え、
上記故障位置候補特定手段(23c)は、上記故障位置候補区間を標定して上記故障範囲限定手段(23b)に伝え、
上記故障範囲限定手段(23b)は、上記極性の情報から上記枝分かれのない区間を特定し、上記故障位置候補区間と該枝分かれのない区間のいずれにも該当する区間を上記故障区間とする請求項1記載の故障点標定システム。The slave station (1) includes GPS receiving means (11), timing means (12), surge detecting means (13), and surge information transmitting means (14b),
The GPS receiving means (11) receives a GPS radio wave from an artificial satellite, specifies the current time held by the GPS, and informs the time keeping means (12) of the current time held by the GPS,
The time measuring means (12) has a function as a clock and can synchronize the current time held by the GPS from the GPS receiving means (11) with the current time of the self. Inform the surge detection means (13),
The surge detection means (13) detects the surge current or surge voltage of the transmission / distribution electric line where the slave station (1) is installed, and based on the time information from the timing means (12), Identifying the surge detection time which is the time when the surge detection signal is received, recognizing the polarity of the surge current, and transmitting the surge detection time and the polarity to the surge information transmitting means (14b);
The surge information transmitting means (14b) transmits the surge detection time and the polarity information to the master station (2) through a communication network,
The master station (2) includes slave station surge information receiving means (21b), failure position candidate specifying means (23c), and failure range limiting means (23b),
The slave station surge information receiving means (21b) receives the surge detection time and the polarity information transmitted from the surge information transmission means (14b) via a communication network, and determines the surge detection time. The failure position candidate specifying means (23c) is communicated, and the polarity information is communicated to the failure range limiting means (23b),
The fault position candidate specifying means (23c) is transmitted to the fault range restriction means (23b) by orientation of the fault position candidate section,
Claim the failure range restriction means (23b) is to identify the information without the branch from the interval of the polarity, the appropriate interval in any of the above fault position candidate section and the unbranched section and the failure interval 1. The fault location system according to 1.
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