专利名称：电力系统用广域计测服务提供服务器和系统以及方法
技术领域：
本发明涉及根据包含输电线路以及配电线路构成的电力系统的电量，推断或者预测该电力系统或者与该电力系统连接的设备的状态，把推断/预测结果通过通信网络提供给使用者的显示操作装置的技术。
背景技术：
以往的电力系统的状态的测量/推断对关注的部分局部性地进行，设置专用的计测器计测关注的部分的电流、电压等的电量。此外，计测结果的解析每次由专家进行，或者各自设置专用的解析装置。进而，计测器的设置位置大多只限定在对电力系统整体影响大的超高压、高压系统的变电所、发电厂等电力公司的所有地内。
作为以往的电力系统用的计测系统，例如，在专利文献1(特开平9-135543)的电力系统计测系统中，为了进行关注的电力系统的计测，用设置在变电所中的计测组件取得母线、输电线路的电流、电压，把这些电量送到变电所本所的系统记录装置、示波器装置。
此外，在专利文献2(特开平2001-352679)的电力系统的稳定化装置以及监视装置中，为了根据观测数据实时判别系统摆动的稳定性，把在电力系统内的发电厂变电所中所观测到的有效电力、电压等的时间序列数据经由通信装置取入到系统稳定化装置。
可是，在用上述那样的以往技术的方法进行电力系统的计测、推断、解析的情况下，大多只在使用者认为在电力系统中存在问题或者有课题时才设置计测器，此外，大多只在关注的位置，例如，只在特定电力公司的特定的系统等中局部性地设置计测器。
但是，电力系统因为通过复杂地连接许多机器、输电线路、配电线路构成，例如，通过多家电力公司的输电网复杂地协同构成，所以为了推断、解析其状态解决其问题，大多需要长时间的计测，此外，大多还需要不是局部性的而是广域的计测。
因而，在局部性、短期的以往的计测方法中在计测精度、解析精度上不够高。此外，在以往技术中，因为需要专用的计测装置或者解析的专家，所以花费大量的时间和费用。而且，因为这样需要费用，所以存在不可能广域计测的问题。进而，在以往技术中，因为在电力公司所有的发电变电所等处有限地设置计测器，所以电力公司以外的使用者利用计测器取得的电量推断电力系统的状态是困难的。而且此外，存在从计测到进行推断/解析为止的时间长，对于使用者来说不方便的问题。
本发明就是为了解决上述那样的以往的技术的问题而提出的，其目的在于提供一种降低用于计测的时间和费用，并且，与场所和时间没有关系可以把电力系统的状态提供给使用者的电力系统用广域计测服务提供服务器和系统以及方法。
本发明为了实现上述目的，使用从使用者一方的显示操作装置发送的对象信息，和用与电力系统连接的信息终端得到的电量信息，推断/预测电力系统的状态，通过把其结果经由通信网络发送到使用者一方的显示操作装置，可以简化计测用的设备，并且可以缩短从电力系统的电量的计测到其状态的推断/预测为止的时间和到对用户提供信息为止的时间。
本发明的电力系统用广域计测服务提供服务器的特征在于在利用包含输电线路以及配电线路构成的电力系统的电量，推断或者预测该电力系统以及与该电力系统连接的设备的状态，把推断/预测结果经由通信网络提供给使用者的显示操作装置的电力系统用广域计测服务提供服务器中，包括对象信息接收装置、电量信息接收装置、推断/预测执行装置、执行结果发送装置。
在此，对象信息接收装置是经由通信网络接收从使用者一方的显示操作装置发送的，表示状态推断/预测的对象范围的对象信息的装置，电量信息接收装置是经由通信网络接收来自与电力系统相连接并取得该电力系统的电量的至少大于等于一个的信息终端的电量信息的装置。此外，推断/预测执行装置是使用接收到的对象信息和电量信息，推断或者预测电力系统或者与该电力系统连接的设备的状态的装置，执行结果发送装置是经由通信网络把推断/预测执行装置产生的推断/预测结果发送给使用者一方的显示操作装置的装置。
此外，本发明的电力系统用广域计测服务提供系统、电力系统用广域测量服务提供方法从还包含信息终端的系统的观点、方法的观点分别掌握上述电力系统用广域计测服务提供服务器的特征。
如果采用以上那样的本发明，则可以经由通信网络接收从使用者一方的显示操作装置发送的对象信息，和来自与电力系统连接的至少一个以上的信息终端的电量信息，使用这些信息，在电力系统或者与电力系统连接的设备中，可以迅速推断或者预测使用者设定的对象的范围的状态。而后，可以迅速把使用者设定的对象的范围的状态的推断/预测结果经由通信网络发送到使用者一方的显示操作装置。
进而，在本发明中重要的用语的定义如下。
“与电力系统相连接的设备”是包含与电力系统连接的输配电线路、各种机器、各种装置等的各种设备的广泛的概念。
“使用者”是包含电力公司、与电力系统连接的企业，以及由电力系统提供电力的需要方，还有制造/提供电力系统内的装置的企业的广泛的概念。具体地说，所谓使用者例如是具有特定规模电气企业、发电企业、工厂的一般产业的企业；向楼宇管理公司、公共设备以及地方自治体等的提供或者使用电力的企业、需要方；进行电力委托输送的企业；实施与电力系统有关的各种装置的制造以及与电力品质和系统解析有关的咨询(consultant)的企业等。
如果采用本发明，则可以提供使用从使用者一方的显示操作装置发送的对象信息，和用与电力系统连接的信息终端得到的电量信息，推断/预测电力系统的状态，通过把其结果经由通信网络发送到使用者一方的显示操作装置，降低用于计测的时间和费用，并且可以与场所和时间无关地向使用者提供电力系统的状态的电力系统用广域计测服务提供服务器和系统以及方法。
图1是展示适用了本发明的基本的实施方式的电力系统用广域计测服务提供系统的构成图。
图2是展示图1所示的电力系统用广域计测服务提供系统的动作的概略的流程图。
图3是展示用于说明图1所示的电力系统用广域计测服务提供系统的具体的推断/预测处理的电力系统的一个例子的构成图。
图4是展示图1所示的信息终端的构成例子的构成图。
图5是说明图4所示的信息终端的电量计算处理的图。
图6是展示为了用图1所示的服务器进行推断/预测运算处理而制成的数据文件的一个例子的图。
图7是展示在图1所示的使用者的显示操作装置上显示的画面例子的图，(a)是对象信息的设定支援画面例，(b)是推断/预测结果的显示画面例。
图8是作为图1所示的服务器的推断/预测运算处理的一个例子，说明根据相位差进行的判定处理例(a)和根据电压值的判定处理例(b)的曲线图。
图9是作为图1所示的服务器进行的推断/预测运算处理的其它例子，说明根据频率进行的判定处理例的曲线图。
图10是作为图1所示的电力系统用广域计测服务提供系统的应用例子，展示把需要方的电灯线电压作为电量使用的例子的图。
图11是作为图1所示的电力系统用广域计测服务提供系统的应用例子，展示在信息终端和服务器上设置滤波器的例子的图。
图12是作为图1所示的电力系统用广域计测服务提供系统的应用例子，展示生成电力状态品质地图的例子的图。
图13是作为图1所示的电力系统用广域计测服务提供系统的应用例子，展示其它电力状态品质地图的一个例子的图。
图14是作为图1所示的电力系统用广域计测服务提供系统的应用例子，展示利用GPS接收站的例子的图。
图15是作为图1所示的电力系统用广域计测服务提供系统的应用例子，展示进行核款/请求的例子的图。
图16是作为图1所示的电力系统用广域计测服务提供系统的应用例子，展示终端费用的分担的例子的图。
具体实施例方式
以下，参照附图具体说明适用了本发明的电力系统用广域计测服务提供系统的实施方式。
[构成]图1是展示适用了本发明的基本的实施方式的电力系统用广域计测服务提供系统(以下适宜地简称为“系统”)的结构图。
如该图1所示，本实施方式的系统包括电力系统用广域计测服务提供服务器(以下，适宜简称为“服务器”)1；通信网络2、多名使用者的显示操作装置3(31～3n)；电力系统4。在此，电力系统4包含输电网5和作为其下位系统的多个配电网6(61～6n)构成，在该电力系统4上连接着覆盖该广域区域分散配置的多个信息终端7(71～7n)。
而且，服务器1、多名使用者的显示操作装置3(31～3n)以及许多的信息终端7(71～7n)分别与通信网络2连接，服务器1经由通信网络2，和多名使用者的显示操作装置3(31～3n)以及多个信息终端7(71～7n)通信。
此外，服务器1包括电量信息接收装置11、对象信息接收装置12、推断/预测执行装置13，以及执行结果发送装置14。在此，电量信息接收装置11和对象信息接收装置12是把从信息终端7所发送的电量信息和从使用者的显示操作装置3所发送的表示状态推断/预测的对象的范围的对象信息，经由通信网络2分别接收的装置。
此外，推断/预测执行装置13是用接收到的对象信息和电量信息推断或者预测电力系统4或者与电力系统4连接的设备(输电线路/机器/装置等)的状态的装置，执行结果发送装置14是把由推断/预测执行装置13进行的推断/预测结果经由通信网络2发送到使用者的显示操作装置3的装置。
进而，服务器1具体地说通过计算机和作为用于控制它的电力系统用广域计测服务提供用被特殊化的程序的组合而实现的。此外，对于使用者的显示操作装置3也是通过计算机和程序的组合而实现的，而且可以容易地用通用程序实现。另一方面，作为通信网络2，具体地说设想为因特网等的广域性的通信基础结构(infrastructure)。
图2是展示以上那样的电力系统用广域计测服务提供系统的动作概略的流程图。
如该图2所示，被配置在电力系统4内的多个信息终端(71～7n)以预先设定的一定的计测周期(S101的“是”)经常取得在电力系统4中的该设置位置的电量，例如电压、电流(S102)。信息终端7(71～7n)此外在预先设定的每一定的发送周期或者取得电量的变化时(S103的“是”)，把表示取到的电量的电量信息经由通信网络2发送到服务器1(S104)。
在这种情况下，在服务器1中，当由电量信息接收装置11接收来自信息终端7(71～7n)的电量信息(S201的“是”)后，则电量信息接收装置11把接收到的电量信息加工成处理容易的形态，送到推断/预测执行装置13(S202)。
服务器1此外应答来自使用者的显示操作装置3(31～3n)的访问(S203的“是”)，用对象信息接收装置12进行发送用于设定对象信息的输入用画面等的，对使用者的对象信息的设定支援(S204)。对于该设定支援，使用者在显示操作装置3(31～3n)上，如果把在电力系统4内作为计测/解析的对象的对象范围(服务器1的状态推断/预测的对象范围)作为对象信息设定，则从显示操作装置3(31～3n)经由通信网络2把包含该对象信息的推断/预测请求发送到服务器1。
在这种情况下(S205的“是”)，服务器1用对象信息接收装置12接收包含来自显示操作装置3(31～3n)的对象信息的推断/预测请求(S205)。对象信息接收装置12把接收到的对象信息送到推断/预测执行装置13。
在推断/预测执行装置13中，基于用对象信息所表示的对象范围，确定所需要的电量信息，基于已确定的内容，根据从由电量信息接收装置11取得的电量集中使用所需要的电量，进行推断/预测运算(S206)。由推断/预测执行装置13进行的推断/预测结果用执行结果发送装置14经由通信网络2发送到请求源的使用者的显示操作装置3(31～3n)(S207)。
以下，说明对连接图3所示的具体的电气设备A～D的电力系统在设定了对象范围的情况下，基于来自具有图4所示那样的结构的信息终端7的电量信息，进行具体的推断/预测处理时的一个例子。
在图3所示的电力系统4中，从简化说明的观点出发，只记述输电网5和与其相连接的下位系统的2个配电网61、62、与这2个配电网61、62连接的4个电气设备A～D。电气设备A～D具体地说例如是工厂、楼宇、一般家庭等。在这些电气设备A～D中，分别设置信息终端7A～7D。这些信息终端7A～7D的构成是利用来自GPS卫星10的GPS电波进行时间同步以及位置信息取得。
图4是展示信息终端7的构成例子的构成图。如该图4所示，信息终端7具备电量传感器701、取样装置702、电量计算装置703、通信装置704、GPS天线705，通过该构成进行以下的动作。
首先，用电量传感器701(如果是电压则是PT，如果是电流则是CT等)，始终取出来自电力系统4的电量，把取出的电量用取样装置702以规定的取样周期取样并数字化。在该取样装置702中，使用由GPS天线705接收的来自GPS卫星10的GPS电波使取样时刻与其他的信息终端一致。
以下，由电量计算装置703使用经过取样并数字化的电量，将瞬时值变换为相量值(表现振幅和相位)。图5作为相量值的例子，表示在时刻t1中的在电气设备A、B上的电压的瞬时值的取样状况和变换为相量值的电压的振幅VA、VB和相位θA、θB。这样，在信息终端7中，通过使用GPS，可以得到在隔开的地点取得的电量之间精确的时间同步。
进而，在图4所示的信息终端7的例子中，作为广域时间同步的装置使用GPS，而可以取得精确时间同步的其他的装置(FM波接收，采用有线的绝对时刻发送服务的使用等)，其作用、效果也一样，在使用这样的其他的装置的情况下，在图4中，代替GPS天线705连接其他的时间同步用硬件。
如上所述由在电量计算装置703中得到的振幅、相位表现的电量信息由通信装置704经由通信网络2发送到服务器1。进而，不仅可以用GPS与其他的信息终端7取得时间同步，而且因为还可以同时取得信息终端7的位置信息，所以从信息终端7的通信装置704把位置信息和电量信息一同向服务器1发送。
在服务器1中，如果用电量信息接收装置11接收来自信息终端7的电量信息，则电量信息接收装置11把电量信息加工成处理容易的形态，例如，如图6所示，制成使电气设备A～D地点的电量(电压值VA～VD相位θA、θD)与电量取得时刻一致地被排列的数据文件。
如上所述，使用者从该显示操作装置3访问服务器1，可以把作为计测/解析的对象的对象范围作为对象信息来设定。在此，例如，假设使用者把设置位置A、B、C选择为测量/解析对象。在这种情况下，从该使用者的显示操作装置3把包含“使用者名”和“设置位置A、B、C”，以及“计测时间”的对象信息作为上述那样的推断/预测请求发送到服务器1，由服务器1的对象信息接收装置12接收。
另外，在上述那样的对象信息的设定支援时，对于使用者，可以提供各信息终端的位置信息。在这种情况下，使用者可以利用各信息终端的位置信息高效率地进行对象信息的设定。或者，通过可以对使用者和推断/预测请求同时询问终端信息的位置信息，在推断/预测结果的提供时，可以同时向使用者提供各信息终端的位置信息。
图7是展示在显示操作装置3上显示的画面的图，(a)是对象信息的设定支援画面例，(b)是推断/预测结果的显示画面例。在图7(a)所示的设定支援画面例子中，作为对象信息可以设定“计测解析对象”和“计测时间范围”。
服务器1的对象信息接收装置12当接收如图7(a)所示的那样设定的对象信息后，则把该对象信息送到推断/预测执行装置13。推断/预测执行装置13使用该对象信息，和图6所示的电量信息的数据文件，在相应的“计测时间范围”中抽出与“计测解析对象”相应的信息终端7的设置点A～C的电量数据，即，A～C地点的电量电压值VA～VC和相位θA～θC。推断/预测执行装置13接着针对每一时刻用以下的式子(1)、(2)计算所抽出的信息。
ΔθAB＝|θA-θB| ...(1)ΔθCB＝|θC-θB| ...(2)在此，推断/预测执行装置13当在电力系统4内有事故的情况下，利用事故线路的两端的电压相位差超过规定值这一点，由以下那样的电压的相位差进行判定。
如果ΔθAB＞θK，并且，ΔθCB＞θK，则在输电网5内发生事故/装置异常。
如果ΔθAB＞θK，并且，ΔθCB＜θK，则在配电网61内的设备A连接的配电线路上发生事故/装置异常。
作为具体的数值，例如，当设定成θK＝60度的情况下，如果θAB＝65度，θCB＝64度，因为θAB、θCB都比θK大，所以判定为在输电网5内发生事故/装置异常。进而，在这样的判定时，在电力系统内存在变压器，有相位偏移的现象。对于在这样的稳定状态中的相位的偏移，需要在上述运算时事前进行补正，而有关该补正运算的具体的方法作为式(1a)以后叙述。
此外，还考虑因事故情况上述相位差未达到充分的大小，推断/预测执行装置13利用在事故时与事故地点连接的输配电线路的电压下降，进行采用以下那样的电压值的判定。
如果VA＜VK，并且，VB＜VK，并且，VC＜VK，则在输电网5内发生事故/装置异常。
如果VA＜VK，并且，VC＜VK，并且，VB＞VK，则在配电网61内的设备A连接的配电线上发生事故/装置异常。
作为具体的数值，例如当设定为VK＝90V的情况下，如果VA＝50V，VB＝65V、VC＝52V，则判定为在输电网5内发生事故/装置异常。
上述的判定规则R1、R2表示，推断/预测执行装置13取在与上位系统即输电网连接的多个下位系统的配电网中观测的电量的相关，把有相关的事项作为上位系统的事项处理。
此外，图8(a)、(b)是为了说明用上述的判定规则R1、R2表现的判定处理方法，分别表示电压相位差以及电压值的变化和异常检测/解除点的曲线。
执行结果发送装置14把由推断/预测执行装置13得到的推断/预测结果，即，以上那样的电量的计测值VA～VC、θA～θC以及上述的判定结果发送到推断/预测请求源的使用者的显示操作装置3。
由此，在推断/预测请求源的使用者的显示操作装置3上，显示图7(b)所示的推断/预测结果的显示画面，该使用者在视觉上容易确认关于取得了作为“计测解析对象”设定的A～C地点的电压以及时间同步的绝对相位，以及在“计测时间范围”的各时刻中在输电网以及配电网的哪个中是否发生了事故或者装置异常的信息。
以下表示推断/预测运算处理的不同的算法。在该处理中，如以下的式(3)所示那样对上述的θA以时间进行微分来求频率，进行利用该频率的值的判定。
d(θA)/dt＝fA...(3)[根据频率的判定规则R3]如果|fA-商用频率|＞fK，则在电力系统内发生事故或者装置异常。
作为具体的数值，例如，当设定成fK＝0.1Hz，商用频率＝50.0Hz的情况下，如果fA＝50.2Hz，则判定为在电力系统内发生事故或者装置异常。
图9是为了说明用上述的判定规则R3表现的判定处理方法，展示频率的变化和异常检测/解除点的曲线图。如该图9所示，随着事故或者装置异常被恢复，频率fA接近商用频率。
这样，也可以只用来自一个信息终端的电力信息推断电力系统的状态。
如上所述，如果采用本实施方式，则使用广域性分散设置的多个信息终端进行电力系统的计测，使用得到的广域的电量信息和来自使用者的对象信息，在电力系统中迅速并且高精度地推断、预测使用者作为对象的范围的状态，可以把该结果经由通信网络向使用者迅速提供。以下，进一步详细说明本实施方式的效果。
首先，在特定系统事故的发生、控制装置的异常等电力系统内的异常现象的情况下，因为可以用来自多个信息终端的与时间同步的电量计测，所以可以高精度推断状态。
此外，在以往技术中，只计测被限定在电力公司所有的变电所内的母线、输电线等的范围内的电流、电压，捕捉输电网的异常现象，但在本发明中，只要取得来自与配电网连接的电气设备的电量即可，不是必须都是来自电力公司的设备的电量，就可以检测输电网的异常，从设置费用以及使用者的方便性的观点出发也比以往优异。
此外，只在下位系统即配电网中设置信息终端，不需要在上位系统即输电网中设置信息终端，就可以高精度地推断上位系统的状态。一般，因为对上位系统的信息终端设置需要费用，所以计测费用削减的效果大。
此外，许多电力公司各自运营的多个输电网的情况作为一个电力系统的情况，同一使用者可以容易地综合性地掌握。因此，可以实现与覆盖多个输电网的广域的电力系统全体的状态相应的适宜的系统运用。
进而，如上述式(1)～(3)所示那样，使用容易取得的电压，抽出其振幅和相位，来确定事故/装置异常的发生范围，所以具有不需要进行以往技术那样的电流计测，有可以简单的进行电量计测的优点。
此外，信息终端、服务器和使用者的显示操作装置因为用通信网络连接，所以使用者只经由通信网络访问服务器，就可以迅速取得需要的计测对象的电量，可以与场所和时间没有关系地容易地掌握电力系统的状态。
进而，通过用服务器收集信息终端的位置信息，使用者以及服务提供者(信息终端的设置者)可以容易地确认各信息终端的位置，由此具有维护运营容易的优点。
上述实施方式的系统可以有各种应用。以下，按顺序说明这样的多个应用例子。
作为上述实施方式的一个应用例子，如图10所示，可以认为有计测需要方的电灯线电压作为电量使用的结构。如上所述，在以往的技术中，为了推断/预测电力系统的状态，一般是在电力公司的变电所内设置计测装置测定母线电压，而在本发明中，通过计测工厂、一般家庭等的需要方的电灯线电压，就可以推断/预测电力系统的状态。
图10展示在一般家庭中设置信息终端7的情况，其构成是从配电线进入家庭的电灯线的电压，从插座701a取入到信息终端7。信息终端7通过调制解调器704a与因特网2a连接。在此，插座701a和调制解调器704a分别与图4所示的电量传感器701和通信装置704相当。
在这种情况下，信息终端7计测被引入到家庭的配电线的电压，如上所述，计算相量值，此时，用GSP天线705取得时间同步。此外，计算出的相量值通过与家庭的个人计算机连接的因特网2a以固定周期发送到服务器1。服务器1一侧的动作如前所述。
如果采用该例子，因为可以把来自工厂、家庭等的需要方的电灯线的电压作为信息终端的电量输入，所以还可以降低设置费用，此外，因为不使用电力公司的所有物，所以电力公司以外的企业、需要方可以设置，计测点的选择范围也扩大，具有可以进行高精度的计测的优点。
作为上述实施方式的一个应用例子，对于信息终端7取得的电量，如图11所示，考虑在各信息终端7内的电量计算装置703和服务器1内的推断预测执行装置13的至少一方中设置滤波器F的结构以便在推断电力系统时除去需要电量成分以外的信号成分。
在这种情况下，依照使用者设定的解析方法，改变滤波器F的特性。在改变信息终端7内的滤波器F的特性的情况下，如图11所示，使用者可以用直接访问信息终端的“路径P1”、通信网络2经由的“路径P2”，以及服务器1经由的“路径P3”之一进行设定变更。此外，当改变服务器1内的滤波器F的特性的情况下，使用者可以用对象信息接收装置12经由的“路径P4”进行设定变更。
当这样在信息终端7和服务器1的至少一方上设置了滤波器F的情况下，可以得到以下的作用。
首先，说明把滤波器F设置在信息终端7内的情况下的作用。在从本发明成为对象的电力系统中取得的电量瞬时值中，在商用频率(50Hz或者60Hz)以外重叠有各种频率。因而，例如如果着眼于电力系统内的事故现象，则用信息终端7的电量计算装置703内的滤波器F进行只把商用频率附近作为主体取出的滤波。
具体地说，可以用非专利文献1(“保护全继电器制工程”，电气学会，108～110页)所示的数字滤波器实现。电量计算装置703在滤波后进行如上述那样的相量值的计算。表示除去了关注的频带以外的干扰的电量的信息从通信装置704发送到服务器1。此外，当进行特定的次数，例如3、5、7次的高次谐波的观测的情况下，使用者通过把滤波特性改变为与之对应的值，就可以进行电量运算。
以下，说明在服务器1内设置滤波器F时的作用。服务器1如果用电量信息接收装置11接收来自各信息终端7的相量值后，则接收到的相量值的实效值用推断/预测执行装置13内的滤波器F滤波。例如，当在电力系统内产生的闪烁现象或者系统摇摆现象的情况下，有从数百m秒到数秒的长周期的实效值的变化，在关注它的情况下，如果除去其他的短周期的信号，则可以提高其后的推断/预测运算的精度。滤波器特性的变更由使用者经由服务器1的对象信息接收装置12进行。
另外，作为在广义意义上的滤波器F，着眼于傅立叶变换、小波(wavelet)变换等的频率区域的变换处理也可以依照对象相应地选择设定。
这样，通过在信息终端7和服务器1的至少一方上设置滤波器F，可以高精度地推断/预测关注的电力系统的状态。
作为上述实施方式的一个应用例子，对于由设置在电力系统内的机器发生的电量的相位偏差，在服务器1的推断/预测执行装置13中，考虑补正相位偏差的结构。用推断/预测执行装置13补正在电力系统内存在的机器，例如，在变压器中相位旋转的情况。有关这样的相位偏差的补正方法如以下说明。
如上述式(1)、(2)所示，在推断/预测执行装置13中，计测A、B地点的相位推断输电网内是否有事故。在这种情况下，当A、B地点都设置在与配电网连接的需要方上的情况下，因为由于存在于输电网和设置点间的变压器的作用，发生相位旋转，所以在式(1)、(2)中，不能进行判定阈值的θK的设定。为了避免这样的不便，如以下所示，把在式(1)中加入了补正从输电网到计测地点的相位旋转的值θα、θβ的式(1a)作为判定式使用。
ΔθAB＝|(θA+θα)-(θB+θβ)| ...(1a)对于式(2)也把加入了同样的补正的式子作为判定式使用。推断/预测执行装置13根据用加入了这些补正的判定式得到的相位角度，进行推断/预测运算。
这样，通过补正由被设置在电力系统内的机器发生的电量的相位偏差，可以高精度地推断/预测关注的电力系统的状态。
作为上述实施方式的一个应用例子考虑这样的结构，即，在信息终端7的电量计算装置703中在进行电力品质运算的同时，如图12所示，在服务器1一侧上设置从与电力品质降低时有关的范围的信息终端收集电量信息的电量收集装置15，使用收集到的电量信息，用推断/预测执行装置13生成电力品质状态地图。
在图12中，多个信息终端7(71～7n)的电量计算装置703(图4)作为“算出电力品质的运算”进行以下所示的运算以及至少检测一个以上。
当用信息终端检测出的电压V小于等于规定值VK时，检测为瞬时电压降低(瞬低)。
在用信息终端检测出的2相或者3相的电压未进入规定值的范围内的情况下，检测为电压不平衡发生。
运算相对商用频率的高次谐波的大小，当规定高次谐波发生一定水平以上的情况下，检测为高次谐波发生。
用信息终端检测电压闪烁现象。
检测在信息终端中从商用频率偏移大于等于规定范围的情况。
以下，说明一个信息终端71检测到“瞬低”的情况。当用上述的“瞬低检测运算”检测到瞬低的情况下，信息终端71把表示该瞬低检测的瞬低检测信息和检测时刻、检测电压一同经由通信网络2发送到服务器1。该瞬低检测信息从服务器1内的电量信息接收装置11送到推断/预测执行装置13。
在这种情况下，推断/预测执行装置13确定与信息终端71有关的范围的信息终端。具体地说，如图12所示，把信息终端71连接的配电网和与该配电网连接的输电网，以及与该输电网连接的其它配线网作为范围，把在该范围内存在的信息终端72～7n作为对象终端确定。
以下，推断/预测执行装置13把给通过这样确定的信息终端72～7n的电量发送指令经由电量收集装置15发送。信息终端72～7n经由通信网络2接收该电量发送指令后，则应答该指令，把信息终端71检测出瞬低的时刻的电量信息以及表示瞬低检测的有无的瞬低检测信息发送到服务器1。服务器1用电量收集装置15收集发送来的各信息终端72～7n的瞬低检测信息以及电量信息。
推断/预测执行装置13使用收集到的信息，生成如图12所示的瞬时电压降低的状况以及表示范围的瞬低发生地图M。在该图12中，作为瞬低发生地图M的一例，展示用虚线连接电压降低100％、70％、50％等电压的地图。通过使用这样的瞬低发生地图，可以在视觉上容易掌握瞬时电压降低的状况以及范围。
信息终端7还同样进行“电压不平衡检测运算”、“高次谐波检测运算”等其他的电力品质的检测，当检测出电力品质降低的情况下，把表示该电力品质降低的电力品质降低信息发送到服务器1。而后，在服务器1中，当接收到这样的电力品质降低信息的情况下，同样，确定与该信息终端有关的范围的信息终端收集需要的信息，生成同样的电力品质状态地图。图13作为其它电力品质状态地图，是展示第5次高次谐波发生地图的一个例子的图。该图13用连接发生率1％、2％、3％的同百分比的发生地点的虚线表示商用频率的5倍(5次)谐波的大小相对商用频率在同一时刻发生百分之几。通过使用这样的高次谐波电压发生地图，可以容易在视觉上彻底看清高次谐波的发生源、吸收源。
这样，当瞬时电压降低、电压不平衡、高次谐波发生等的电力品质降低的情况下，通过生成表示其状况以及范围的电力品质状态地图，使用者从生成的电力品质状态地图中，可以容易地在视觉上掌握电力品质降低的状况以及范围。因而，使用者基于从电力品质状况地图中掌握的信息，可以更可靠地实施与电力系统连接的各种设备的维护运用。
作为上述实施方式之一的应用例子，如图14所示，考虑其结构是在各信息终端7上设置接收来自GPS接收站8的时刻信息以及位置信息的无线接收装置706。
在该结构中，例如，从GPS卫星10中取得了时刻信息以及位置信息的GPS接收站8向被设置在附近的信息终端71～73发送该时刻信息以及位置信息。在这种情况下，信息终端71～73内的无线接收装置706和GPS接收站8进行信息交换计算到GPS接收站8的距离，根据计算出的距离补正上述接收到的时刻信息以及位置信息，得到信息终端设置点上的正确的时刻信息以及位置信息。
而后，时刻信息如上所述，在电量信息中作为绝对时刻附加发送到服务器1进行处理。此外，位置信息也同样被发送到服务器1进行处理。通过送到的位置信息，服务器1可以自动地取得各信息终端的位置。
这样，即使在各信息终端中不直接取得来自GPS卫星的时刻信息，通过由附近的GPS接收站8接收，使各信息终端接收来自该GPS接收站8的时刻信息，则没有必要在各信息终端上设置GPS天线，具有可以更便宜地构成信息终端的优点。
此外，因为和时刻信息同时接收位置信息，服务器1可以自动地知道各信息终端的位置，所以容易生成如图12所示的瞬低发生地图、如图13所示的高次谐波电压发生地图和其他的电力品质状态地图等。
进而，对于使用者，可以经由通信网络容易地确认是否在适宜的位置上设置有信息终端，具有方便性增加的优点。
作为上述实施方式的一个应用例子，如图15所示，考虑在服务器1上设置核款/请求装置16的结构。
在该结构中，使用者经由通信网络2访问服务器1，如果参照用推断/预测执行装置13得到的推断/预测结果，则服务器1的核款/请求装置16把使用者参照的信息及其次数作为参照内容记录，根据记录的参照内容进行核款，制成来自服务器提供者(服务器1以及信息终端7的设置者或者运营者)的给使用者的请求书。
在这种情况下，使用者参照的具体的信息例如是以下所示的信息。
“来自信息终端的电量信息(电压、电流相量值等)”，“来自信息终端的检测结果(瞬低检测、高次谐波检测等)”，“事故范围推断结果”，“电力品质状态地图(瞬低发生地图等)”。
此外，由核款/请求装置16制成的请求书经由通信网络送到各使用者的显示操作装置3。
服务器1进一步用推断/预测执行装置13使用图12所示的电力品质状态地图、瞬低发生地图，预测使用者关注的设备附近未来的电力品质。预测结果当在预测时刻的检测内容和规定的误差范围内应验的情况下，核款/请求装置16制成请求与该预测应验有关的报酬的请求书送给使用者。在此，所谓电力品质的预测是指当在预测时刻的设备状态下电力系统运营的情况下，在规定时间经过后发生停电、瞬低的概率以及发生高次谐波的概率。
这样，通过在服务器1中进行核款/请求处理，可以自动地高精度地计算与使用者的系统使用状况相应的费用，因为可以容易确认使用者与有关使用系统的费用，所以对于使用者来说是方便性高的系统。此外，对于服务提供者，也是因为可以容易地对每个使用者进行核款，所以方便性提高。进而，通过进行电力品质的预测，由此服务提供者得到利润，信息终端的设置数可以增加，所以具有可以进一步提高预测精度，进一步提高使用者的方便性的优点。
作为上述实施方式的一个应用例子，如图16所示，考虑除在服务器1上追加核款/请求装置16外还设置终端费用分担装置17的结构。
在该结构中，服务器1在使用者接受本系统的服务前，预先通过通信网络取得预先用信息终端得到的信息量、表示与信息内容有关的使用者的希望的使用者信息，用终端费用分担装置17设定该使用者信息。这种情况下，终端费用分担装置17依照各使用者的使用者信息，在使用者之间按比例分配与信息终端的制造、设置、运转维护有关的费用。依照按比例分配的结果，用核款/请求装置16制成给各使用者的与信息终端的制造、设置、运转维护有关的费用请求书，发送给使用者。
这样，通过依照用信息终端得到的信息量、信息内容在多名使用者之间按比例分配与信息终端的制造、设置、运转维护有关的费用，可以使服务提供者不会有过渡的资金负担地运用本系统，服务提供者、使用者都可以提高方便性。
进而，本发明并不限于上述的实施方式和变形例子，在本发明的范围内此外还可以实施多种多样的变形例子。例如，还可以适宜组合上述的变形例子。
进而，在上述实施方式中所示的电力系统用广域计测服务提供系统和构成它的服务器、信息终端的构成和处理内容只不过是一例，只要使用从使用者一方的显示操作装置发送的对象信息、由与电力系统连接的信息终端得到的电量信息，来推断/预测电量系统的状态，经由通信网络把该结果发送到使用者一方的显示操作装置，其具体的结果和处理内容可以自由地变更。
权利要求
1.一种电力系统用广域计测服务提供服务器，利用包含输电线路以及配电线路构成的电力系统的电量，推断或者预测该电力系统或者与该电力系统连接的设备的状态，把推断/预测结果经由通信网络提供给使用者的显示操作装置，其特征在于包括经由上述通信网络接收表示从上述使用者一方的显示操作装置发送的状态推断/预测的对象范围的对象信息的对象信息接收装置；经由上述通信网络接收来自与上述电力系统相连接并取得该电力系统的电量的至少大于等于一个的信息终端的电量信息的电量信息接收装置；使用接收到的上述对象信息和上述电量信息，推断或者预测该电力系统或者与该电力系统连接的设备的状态的推断/预测执行装置；把上述推断/预测执行装置产生的推断/预测结果经由上述通信网络发送到上述使用者一方的显示操作装置的执行结果发送装置。
2.根据权利要求1所述的电力系统用广域计测服务提供服务器，其特征在于上述电量包含需要方的电灯线电压。
3.根据权利要求1所述的电力系统用广域计测服务提供服务器，其特征在于上述电量包含通过多个上述信息终端的时间同步所取得的多个电量。
4.根据权利要求1所述的电力系统用广域计测服务提供服务器，其特征在于上述信息终端以及上述推断/预测执行装置的至少一方包含从上述电量中除去干扰信号的滤波器装置。
5.根据权利要求1所述的电力系统用广域计测服务提供服务器，其特征在于上述推断/预测执行装置的结构是补正固设置在上述电力系统内的机器所发生的电量的相位偏差。
6.根据权利要求1所述的电力系统用广域计测服务提供服务器，其特征在于上述推断/预测执行装置的结构是取在和上位系统连接的多个下位系统中所取得的电量的相关，把有相关的事项作为上位系统事项来处理。
7.根据权利要求1所述的电力系统用广域计测服务提供服务器，其特征在于具备在上述信息终端中检测出电力品质降低的情况下，从有关的范围的信息终端中收集电量信息的电量收集装置，上述推断/预测执行装置的结构是使用收集到的上述电量信息生成电力品质状态地图。
8.根据权利要求7所述的电力系统用广域计测服务提供服务器，其特征在于上述电量收集装置的结构是，当在取得需要方的电量的上述信息终端中检测出瞬时电压下降的情况下，从有关的范围的信息终端中收集电量信息以及瞬低检测信息，上述推断/预测执行装置的结构是使用收集到的上述电量信息以及上述瞬低检测信息生成瞬低发生地图。
9.一种电力系统用广域计测服务提供系统，包括利用包含输电线路以及配电线路构成的电力系统的电量，推断或者预测该电力系统或者与该电力系统连接的设备的状态，把推断/预测结果经由通信网络提供给使用者的显示操作装置的服务器；与上述电力系统相连接并取得该电力系统的电量的至少大于等于一个的信息终端，其特征在于上述服务器包括经由上述通信网络接收表示从上述使用者一方的显示操作装置发送的状态推定/预测的对象范围的对象信息的对象信息接收装置；经由上述通信网络接收来自与上述电力系统相连接并取得该电力系统的电量的至少大于等于1个的信息终端的电量信息的电量信息接收装置；使用接收到的上述对象信息和上述电量信息，推断或者预测上述电力系统或者与该电力系统连接的设备的状态的推断/预测执行装置；把上述推断/预测执行装置产生的推断/预测结果经由上述通信网络发送到上述使用者一方的显示操作装置的执行结果发送装置。
10.根据权利要求9所述的电力系统用广域计测服务器提供系统，其特征在于上述信息终端包含利用GPS电波进行时间同步以及位置信息取得的GPS接收装置。
11.根据权利要求9所述的电力系统用广域计测服务器提供系统，其特征在于上述信息终端包含从GPS接收站接收时刻信息以及位置信息进行时间同步以及位置信息取得的无线接收装置。
12.一种电力系统用广域计测服务提供方法，利用包含输电线路以及配电线路构成的电力系统的电量，推断或者预测该电力系统或者与该电力系统连接的设备的状态，把推断/预测结果经由通信网络提供给使用者的显示操作装置，其特征在于使用具备对象信息接收装置、电量信息接收装置、推断/预测执行装置以及执行结果发送装置的服务器，执行以下步骤用上述对象信息接收装置经由上述通信网络接收表示从上述使用者一方的显示操作装置发送的状态推断/预测的对象范围的对象信息的对象信息接收步骤；用上述电量信息接收装置，经由上述通信网络接收来自与上述电力系统相连接并取得该电力系统的电量的至少大于等于1个的信息终端的电量信息的电量信息接收步骤；用上述推断/预测执行装置，使用接收到的上述对象信息和上述电量信息，推断或者预测上述电力系统或者与该电力系统连接的设备的状态的推断/预测执行步骤；用上述执行结果发送装置，经由上述通信网络把上述推断/预测执行装置产生的推断/预测结果发送到上述使用者一方的显示操作装置的执行结果发送步骤。
全文摘要
本发明提供电力系统用广域计测服务提供服务器和系统以及方法。提供一种降低用于计测的时间和费用，并且可以与处所、时间无关地向使用者提供电力系统的状态。服务器经由通信网络和多个使用者的显示操作装置以及多个信息终端通信。电量信息接收装置和对象信息接收装置经由通信网络分别接收从信息终端发送的电量信息和表示从使用者的显示操作装置发送的状态推断/预测的对象范围的对象信息。推断/预测执行装置使用接收到的对象信息和电量信息推断或者预测电力系统或者与电力系统连接的设备(输配电线/机器/装置等)的状态。执行结果发送装置把推断/预测执行装置产生的推断/预测结果经由通信网络发送到使用者的显示操作装置。
文档编号H02J3/00GK1756026SQ20051010705
公开日2006年4月5日 申请日期2005年9月29日 优先权日2004年9月30日
发明者关口胜彦, 小俣和也 申请人:株式会社东芝