分散電源の運転状態検出方法、装置及びプログラム
【課題】需要家内に設置された分散電源に対して計測装置を直接設置することなく分散電源の運転状態を判別することができるようにする。
【解決手段】計測時点毎の需要家入口有効電力及び需要家入口力率の計測値と当該計測時点毎の需要家内に設置された分散電源の運転状態の計測値との組み合わせの実績データである運転状態事例データを読み込み（Ｓ１−１）、運転状態事例データを用いてサポートベクターマシンによって運転状態判別面を生成し識別関数を決定し（Ｓ１−２）、新たに計測された需要家入口有効電力及び需要家入口力率の計測値の入力を受け（Ｓ２−１）、決定された識別関数と新たに計測され入力された計測値とに基づいて需要家内に設置された分散電源の運転状態を判別する（Ｓ２−２）ようにした。
【解決手段】計測時点毎の需要家入口有効電力及び需要家入口力率の計測値と当該計測時点毎の需要家内に設置された分散電源の運転状態の計測値との組み合わせの実績データである運転状態事例データを読み込み（Ｓ１−１）、運転状態事例データを用いてサポートベクターマシンによって運転状態判別面を生成し識別関数を決定し（Ｓ１−２）、新たに計測された需要家入口有効電力及び需要家入口力率の計測値の入力を受け（Ｓ２−１）、決定された識別関数と新たに計測され入力された計測値とに基づいて需要家内に設置された分散電源の運転状態を判別する（Ｓ２−２）ようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分散電源の運転状態検出方法、装置及びプログラムに関する。さらに詳述すると、本発明は、配電系統に連系している分散電源の運転の状態を判別する技術に関する。
【０００２】
本明細書において、分散電源とは、配電系統（若しくは送電系統）に連系される大口需要家の自家発電設備や配電系統に接続される小口需要家の内燃機関等を動力とする小型の発電設備等の電源を意味する。また、分散電源が運転し発電している状態を運転ありと呼び、分散電源が停止し発電していない状態を運転なしと呼ぶ。そして、ここでは主に分散電源の発電の有無を運転状態と呼ぶが、一軒の需要家に複数台の分散電源が設置されているような場合には、運転台数を検出するように拡張することもできる。
【０００３】
また、本明細書において、サポートベクターマシン（Ｓupport Ｖector Ｍachine）のことをＳＶＭとも表記する。なお、ＳＶＭは、パターン識別手法の一つである。
【背景技術】
【０００４】
配電系統に分散電源が連系している場合、配電系統を適切に運用するためには、区分開閉器によって区分される配電系統の各区間の負荷や電力潮流（電流）をおおまかに算出することが必要とされ、そのために各分散電源の運転状態を把握することが必要とされる。
【０００５】
配電系統に分散電源が連系している場合の区分開閉器によって区分される配電系統の各区間の負荷を算出する従来の技術としては、例えば、配電線の区間負荷算出装置がある（特許文献１）。この装置は、変電所で測定される配電線の送出し電力と、配電系統に連系する各分散電源に設置された分散電源出力計測手段によって計測される計測値であって変電所における送出し電力の測定時刻と同時刻の分散電源から配電系統に対して供給される電流の計測値に基づいて各区間の実際の負荷を算出し、これによって各区間の電力潮流を把握するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−６１２４７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の配電線の区間負荷算出装置では、需要家の各分散電源に対して計測装置を直接設置して計測を行う必要がある。したがって、全ての需要家に対して計測装置の設置を要請し承諾をしてもらわなければならず、現実には非常に困難である。
【０００８】
そこで、本発明は、需要家内に設置された分散電源に対して計測装置を直接設置することなく分散電源の運転状態を判別することができる分散電源の運転状態検出方法、装置及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的を達成するため、請求項１記載の分散電源の運転状態検出方法は、配電系統と分散電源を有する需要家との連系点の配電系統側における有効電力及び力率を計測すると共に当該有効電力及び力率の計測時における分散電源の運転状態を計測し、有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力とすると共に分散電源の運転状態の計測値を出力としてサポートベクターマシンを用いて需要家内に設置された分散電源の運転状態の判別面を生成して識別関数を決定し、新たに計測される連系点の配電系統側における有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力として識別関数を用いて分散電源がどのような運転状態にあるかを判別するようにしている。
【００１０】
また、請求項２記載の分散電源の運転状態検出装置は、配電系統と分散電源を有する需要家との連系点の配電系統側における有効電力及び力率の計測値並びに有効電力及び力率の計測時における分散電源の運転状態の計測値を読み込む手段と、有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力とすると共に分散電源の運転状態の計測値を出力としてサポートベクターマシンを用いて需要家内に設置された分散電源の運転状態の判別面を生成して識別関数を決定する手段と、新たに計測される連系点の配電系統側における有効電力及び力率の計測値を読み込む手段と、新たな有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力として識別関数を用いて分散電源がどのような運転状態にあるかを判別する手段とを有するようにしている。
【００１１】
また、請求項３記載の分散電源の運転状態検出プログラムは、少なくとも、配電系統と分散電源を有する需要家との連系点の配電系統側における有効電力及び力率の計測値並びに有効電力及び力率の計測時における分散電源の運転状態の計測値を読み込む手段、有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力とすると共に分散電源の運転状態の計測値を出力としてサポートベクターマシンを用いて需要家内に設置された分散電源の運転状態の判別面を生成して識別関数を決定する手段、新たに計測される連系点の配電系統側における有効電力及び力率の計測値を読み込む手段、新たな有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力として識別関数を用いて分散電源がどのような運転状態にあるかを判別する手段としてコンピュータを機能させるようにしている。
【００１２】
この分散電源の運転状態検出方法、装置及びプログラムによると、下記に説明する原理によって配電系統に連系する分散電源の運転状態を判別することができる。
【００１３】
本発明が前提とする需要家内の回路を図1に示す。需要家内には分散電源Ｇ並びに力率改善用コンデンサＣが設置され、需要家内の負荷を負荷Ｌで表す。なお、力率改善用コンデンサＣとは、需要家内の負荷Ｌの遅れ力率を補償するためのものである。また、分散電源Ｇの発電形式に合わせて、直接に、あるいはＡＣ−ＡＣコンバータ又はＤＣ−ＡＣコンバータを介して分散電源Ｇは需要家内の回路に接続され、配電系統に連系される。
【００１４】
需要家内の回路を流れる電力を以下のようにおく。
ＰＳ：配電系統側の給電線から需要家側に供給される有効電力
ＱＳ：配電系統側の給電線から需要家側に供給される無効電力
cosφＳ：需要家入口で計測される力率
ＰＬ：需要家内の負荷Ｌに供給される有効電力
ＱＬ：需要家内の負荷Ｌに供給される無効電力
ＱＣ：需要家内に設置される力率改善用コンデンサＣに供給される無効電力
ＱＬ'：力率改善用コンデンサＣ設置後の需要家内の負荷Ｌ'(負荷Ｌと力率改善用コ
ンデンサＣを合成した負荷)に供給される無効電力
cosφＬ：需要家内の負荷Ｌの力率
cosφＬ'：力率改善用コンデンサＣ設置後の需要家内の負荷Ｌ'の力率
ＰＧ：需要家内に設置された分散電源Ｇから需要家の負荷Ｌ'に供給される有効電力
ＱＧ：需要家内に設置された分散電源Ｇから需要家の負荷Ｌ'に供給される無効電力
cosφＧ：需要家内に設置された分散電源Ｇの力率
ここで、本発明が対象とするような分散電源では、通常、力率が一定とな
る制御(ＡＰＦＲと呼ばれる)が行われており、通常はcosφＧ≧０．８０
(系統側から見て進み)となるように制御される。
【００１５】
なお、本発明において、需要家入口とは、配電系統と需要家との連系点の配電系統側のことをいう。また、配電系統側の給電線から需要家側に供給される有効電力は需要家入口で計測される有効電力であり、以下においては需要家入口有効電力と呼ぶ。さらに、以下においては、需要家入口で計測される力率を需要家入口力率と呼ぶ。
【００１６】
ここで、図２に示すように、力率改善用コンデンサＣ設置前の需要家の負荷Ｌの力率cosφＬを一定とすると需要家内の負荷ＬはＰＱ平面上のＯ−Ａの負荷直線ＬＬで表される。ここでは、需要家内の負荷Ｌの力率cosφＬ＝０．８０と仮定する。なお、図２のＰ軸は有効電力、Ｑ軸は無効電力である。
【００１７】
力率改善用コンデンサＣが設置されると、負荷直線ＬＬは力率改善用コンデンサＣ設置後の負荷直線ＬＬ'(即ちＢ−Ｂ')に移動する。なお、系統連系規定では需要家の力率が進みになることは許されていないので、負荷直線ＬＬ'の範囲はＢ''でなくＢ'までになる。
【００１８】
ここで、需要家内に設置された分散電源Ｇの力率cosφＧ＝０．９５とし、分散電源Ｇの発電出力がＰＧ（即ちフル出力）から１／２ＰＧ（即ちハーフロード）までの範囲で運転されるとすると、発電出力は直線Ｏ−Ｃ上をＣ’からＣまで動く。
【００１９】
その結果、配電系統側の給電線から需要家側に供給される有効電力ＰＳ及び配電系統側の給電線から需要家側に供給される無効電力ＱＳはＤ１−Ｄ２−Ｄ４−Ｄ３で囲まれた平行四辺形の領域内を動くことになる（図２において、系統から供給される電力Ｏ−Ｅとして表される）が、先に述べた系統連系規定によりＤ１−Ｄ２−Ｅ２−Ｅ１の領域になる。
【００２０】
この領域と、上述の分散電源Ｇが運転されない場合の負荷直線ＬＬ'(即ちＢ−Ｂ')とは互いに重なり合うことはないので、分散電源Ｇが運転しているときと運転していないときとのそれぞれにおける需要家入口有効電力ＰＳと需要家入口力率cosφＳとの組み合わせを適確に判別することによって分散電源の運転状態を判別することができる。
【００２１】
そして、請求項１，２，３記載の分散電源の運転状態検出方法、装置及びプログラムでは、需要家入口即ち配電系統と需要家との連系点の配電系統側における有効電力ＰＳの計測値と力率cosφＳの計測値との組み合わせに基づいて需要家内に設置された分散電源の運転状態を判別するようにしているので、計測装置を分散電源に直接取り付けることなく需要家内に設置された分散電源の運転状態を検出することができる。
【００２２】
また、請求項４記載の分散電源の運転状態検出方法は、分散電源を有する需要家が連系している配電系統の配電線区間の有効電力及び力率を計測すると共に当該有効電力及び力率の計測時における分散電源の運転状態を計測し、有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力とすると共に分散電源の運転状態の計測値を出力としてサポートベクターマシンを用いて需要家内に設置された分散電源の運転状態の判別面を生成して識別関数を決定し、新たに計測される配電線区間の有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力として識別関数を用いて分散電源がどのような運転状態にあるかを判別するようにしている。
【００２３】
また、請求項５記載の分散電源の運転状態検出装置は、分散電源を有する需要家が連系している配電系統の配電線区間の有効電力及び力率の計測値並びに有効電力及び力率の計測時における分散電源の運転状態の計測値を読み込む手段と、有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力とすると共に分散電源の運転状態の計測値を出力としてサポートベクターマシンを用いて需要家内に設置された分散電源の運転状態の判別面を生成して識別関数を決定する手段と、新たに計測される配電線区間の有効電力及び力率の計測値を読み込む手段と、新たな有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力として識別関数を用いて分散電源がどのような運転状態にあるかを判別する手段とを有するようにしている。
【００２４】
また、請求項６記載の分散電源の運転状態検出プログラムは、少なくとも、分散電源を有する需要家が連系している配電系統の配電線区間の有効電力及び力率の計測値並びに有効電力及び力率の計測時における分散電源の運転状態の計測値を読み込む手段、有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力とすると共に分散電源の運転状態の計測値を出力としてサポートベクターマシンを用いて需要家内に設置された分散電源の運転状態の判別面を生成して識別関数を決定する手段、新たに計測される配電線区間の有効電力及び力率の計測値を読み込む手段、新たな有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力として識別関数を用いて分散電源がどのような運転状態にあるかを判別する手段としてコンピュータを機能させるようにしている。
【００２５】
そして、請求項４，５，６記載の分散電源の運転状態検出方法、装置及びプログラムでは、配電線区間の有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせに基づいて需要家内に設置された分散電源の運転状態を判別するようにしているので、計測装置を分散電源に直接取り付けることなく需要家内に設置された分散電源の運転状態を検出することができる。
【００２６】
なお、請求項４，５，６記載の発明も図１に示す需要家内の回路を前提にすると共に各種電力指標相互の関係を図２に示すように捉える。ただし、請求項４，５，６記載の発明においては、図１及び図２におけるＰＳは分散電源を有する需要家が連系している配電線区間の有効電力を意味し、ＱＳは配電線区間の無効電力を意味する。また、cosφＳは配電線区間の力率を意味する。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の分散電源の運転状態検出方法、装置及びプログラムによれば、計測装置を分散電源に直接取り付けることなく需要家内に設置された分散電源の運転状態を検出することができるので、需要家内に設置された分散電源の運転状態の検出の仕組みを容易に構築することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の分散電源の運転状態を判別する原理の説明のための需要家内の分散電源を含む回路の概要図である。
【図２】分散電源の運転状態によって需要家入口（若しくは配電線区間）有効電力と需要家入口（若しくは配電線区間）力率との組合せデータの取り得る領域が異なることを示す概念図である。
【図３】本発明の分散電源の運転状態検出方法の実施形態の一例を説明するフローチャートである。
【図４】実施形態の分散電源の運転状態検出方法をプログラムを用いて実施する場合の分散電源の運転状態検出装置の機能ブロック図である。
【図５】第二の実施形態の配電系統並びに配電線区間を説明する図である。
【図６】実施例の運転状態判別面の生成結果を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の構成を図面に示す形態に基づいて詳細に説明する。
【００３０】
図３及び図４に、本発明の分散電源の運転状態検出方法、装置及びプログラムの第一の実施形態を示す。この分散電源の運転状態検出方法は、配電系統と分散電源を有する需要家との連系点の配電系統側における有効電力及び力率を計測すると共に当該有効電力及び力率の計測時における分散電源の運転状態を計測し、有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力とすると共に分散電源の運転状態の計測値を出力としてサポートベクターマシンを用いて需要家内に設置された分散電源の運転状態の判別面を生成して識別関数を決定し、新たに計測される連系点の配電系統側における有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力として識別関数を用いて分散電源がどのような運転状態にあるかを判別するようにしている。
【００３１】
そして、上記分散電源の運転状態検出方法は、図３に示すように、計測時点毎の需要家入口有効電力及び需要家入口力率の計測値と当該計測時点毎の需要家内に設置された分散電源の運転状態の計測値との組み合わせの実績データである運転状態事例データの読み込みを行うステップ（Ｓ１−１）と、運転状態事例データを用いてサポートベクターマシンによって運転状態判別面を生成し識別関数を決定するステップ（Ｓ１−２）と、新たに計測された需要家入口有効電力ＰＳ及び需要家入口力率cosφＳの計測値の入力を受けるステップ（Ｓ２−１）と、決定された識別関数と新たに計測され入力された計測値とに基づいて需要家内に設置された分散電源の運転状態を判別するステップ（Ｓ２−２）とからなる処理構成により実現される。
【００３２】
また、上記分散電源の運転状態検出方法は、本発明の分散電源の運転状態検出装置として実現される。この分散電源の運転状態検出装置は、配電系統と分散電源を有する需要家との連系点の配電系統側における有効電力及び力率の計測値並びに有効電力及び力率の計測時における分散電源の運転状態の計測値を読み込む手段と、有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力とすると共に分散電源の運転状態の計測値を出力としてサポートベクターマシンを用いて需要家内に設置された分散電源の運転状態の判別面を生成して識別関数を決定する手段と、新たに計測される連系点の配電系統側における有効電力及び力率の計測値を読み込む手段と、新たな有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力として識別関数を用いて分散電源がどのような運転状態にあるかを判別する手段とを備えている。
【００３３】
上述の分散電源の運転状態検出方法及び分散電源の運転状態検出装置は、本発明の分散電源の運転状態検出プログラムをコンピュータ上で実行することによっても実現される。本実施形態では、分散電源の運転状態検出プログラムをコンピュータ上で実行する場合を例に挙げて説明する。
【００３４】
分散電源の運転状態検出プログラム１７を実行するための本実施形態の分散電源の運転状態検出装置１０の全体構成を図４に示す。この分散電源の運転状態検出装置１０は、制御部１１、記憶部１２、入力部１３、表示部１４及びメモリ１５を備え相互にバス等の信号回線により接続されている。また、分散電源の運転状態検出装置１０にはデータサーバ１６がバス等の信号回線等により接続されており、その信号回線等を介して相互にデータや制御指令等の信号の送受信（入出力）が行われる。
【００３５】
制御部１１は記憶部１２に記憶されている分散電源の運転状態検出プログラム１７によって分散電源の運転状態検出装置１０全体の制御並びに分散電源の運転状態の検出等に係る演算を行うものであり、例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）である。記憶部１２は少なくともデータやプログラムを記憶可能な装置であり、例えばハードディスクである。メモリ１５は制御部１１が各種制御や演算を実行する際の作業領域であるメモリ空間となる。
【００３６】
入力部１３は少なくとも作業者の命令を制御部１１に与えるためのインターフェイスであり、例えばキーボードである。
【００３７】
表示部１４は制御部１１の制御により文字や図形等の描画・表示を行うものであり、例えばディスプレイである。
【００３８】
また、データサーバ１６は少なくともデータを記憶可能なサーバである。
【００３９】
分散電源の運転状態検出装置１０の制御部１１には、分散電源の運転状態検出プログラム１７を実行することにより、配電系統と分散電源を有する需要家との連系点の配電系統側における有効電力及び力率の計測値並びに有効電力及び力率の計測時における分散電源の運転状態の計測値を読み込む手段としての事例データ読込部１１ａ、有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力とすると共に分散電源の運転状態の計測値を出力としてサポートベクターマシンを用いて需要家内に設置された分散電源の運転状態の判別面を生成して識別関数を決定する手段としてのＳＶＭ学習部１１ｂ、新たに計測される連系点の配電系統側における有効電力及び力率の計測値を読み込む手段としての計測データ入力受部１１ｃ、新たな有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力として識別関数を用いて分散電源がどのような運転状態にあるかを判別する手段としてのＳＶＭ判別部１１ｄが構成される。
【００４０】
本発明の分散電源の運転状態検出方法は、図３に示すように、大きくは、運転状態事例データを用いてＳＶＭによって運転状態判別面を生成し識別関数を決定する学習ステップ（Ｓ１）と、識別関数と新たに計測された計測値とに基づいて需要家内に設置された分散電源の運転状態を判別する判別ステップ（Ｓ２）とからなる。
【００４１】
そして、本実施形態では、需要家入口に設置した計測器によって計測される需要家入口有効電力及び需要家入口力率を用いる。また、需要家内の分散電源に設置した計測器によって検出される分散電源の運転状態のデータを用いる。なお、分散電源の運転状態のデータは学習ステップ（Ｓ１）のみで用いるものであり、判別ステップ（Ｓ２）では当該データは用いない。
【００４２】
まず、学習ステップ（Ｓ１）について説明する。
【００４３】
本実施形態の分散電源の運転状態検出方法の実行にあたっては、まず、制御部１１の事例データ読込部１１ａが、計測時点毎の需要家入口有効電力及び需要家入口力率の計測値と、当該計測時点毎の需要家内に設置された分散電源の運転状態の計測値との組み合わせの実績データである運転状態事例データの読み込みを行う（Ｓ１−１）。
【００４４】
本実施形態では、運転状態事例データは運転状態事例データベース１８としてデータサーバ１６に蓄積される。事例データ読込部１１ａは、運転状態事例データをデータサーバ１６に保存されている運転状態事例データベース１８から読み込む。なお、本発明における運転状態事例データはＳＶＭにおける学習データ（若しくは学習サンプルやサンプルデータや訓練サンプルや例題とも呼ばれる）に該当する。
【００４５】
そして、事例データ読込部１１ａは、運転状態事例データベース１８から読み込んだ運転状態事例データをメモリ１５に記憶させる。
【００４６】
次に、制御部１１のＳＶＭ学習部１１ｂは、Ｓ１−１の処理においてメモリ１５に記憶された運転状態事例データを用いてＳＶＭによって運転状態判別面を生成し識別関数を決定する（Ｓ１−２）。
【００４７】
本実施形態では、需要家入口有効電力ＰＳと需要家入口力率cosφＳと分散電源の運転状態とからなる運転状態事例データのうち、需要家入口有効電力ＰＳと需要家入口力率cosφＳとをＳＶＭにおける特徴ベクトル（即ち入力）として扱い、分散電源の運転状態をクラス（即ち出力）として扱う。
【００４８】
ＳＶＭは、パターン識別手法の一つであり、ｄ次元の１個のパターンデータＸ＝(ｘ１，ｘ２，・・・，ｘｄ)が与えられたときに、パターンデータＸがどのクラスに属するのかを分類するものである。なお、パターンデータＸはＳＶＭにおける特徴ベクトルである。
【００４９】
本発明では、分散電源の運転状態をクラスとして扱う。これについて、本実施形態では、分散電源の運転のあり・なしをクラスとして扱う。したがって、本実施形態においてはクラスの数は２個となる。具体的には、本実施形態では、クラスをｙで表し、運転ありに対応するクラスｙ＝＋１とすると共に運転なしに対応するクラスｙ＝−１として数値化して用いる。なお、本実施形態において例として挙げているのは分散電源の運転・停止のみの判断であるが、複数台設置の需要家については、運転台数をクラスとして扱うことも可能である。その場合には、クラスの値は整数値をとることとなる。
【００５０】
また、本実施形態では、パターンデータＸとして需要家入口有効電力ＰＳ及び需要家入口力率cosφＳの計測値を用いる。すなわち、本実施形態では、パターンデータＸは二次元であり、パターンデータＸ＝(需要家入口有効電力ＰＳ，需要家入口力率cosφＳ)である。なお、本実施形態における例ではパターンデータを２次元としているが、需要家入口有効電力ＰＳ及び需要家入口力率cosφＳの組み合わせの連続値を利用することも可能であり、その場合には多次元（具体的には、２次元データ×ｎ組で２ｎ次元）となる。
【００５１】
そして、ＳＶＭでは、パターンデータＸを入力とし、クラスｙ＝＋１，−１を出力とし、パターンデータＸが入力された場合にクラスｙを出力する関数である識別関数を決定する。ＳＶＭでは、まず、事前に与えられるサンプルデータであって過去の実績に基づくｎ個のパターンデータＸ１，Ｘ２，・・・，Ｘｎと各パターンデータに対応する正解のクラスｙ１，ｙ２，・・・，ｙｎとの組み合わせである学習データを用い、学習データが正しく判別されるような識別関数を決定する。そして、ＳＶＭでは、新しく与えられクラスが未知であるパターンデータＸを、得られた識別関数を用いて分類してクラスｙを出力する。
【００５２】
本実施形態における運転ありに対応するクラスｙ＝＋１と運転なしに対応するクラスｙ＝−１とを分類する場合について説明する。パターンデータＸの入力に対し、二値のクラスｙを出力する識別関数ｙ＝ｆ(Ｘ)（数式１）に従ってクラスｙを出力する。
（数１） ｆ(Ｘ)＝sgn(ｗ・Ｘ＋ｂ)
ここで、ｗ＝(ｗ１，ｗ２，・・・，ｗｄ)：ベクトル変数，ｂ：スカラー変数を表す。
また、ｗ・Ｘの・は内積を表す。
さらに、sgn[ｕ]は、ｕ＞０で１をとり、ｕ≦０で−１をとる符号関数である。
【００５３】
数式１は、ｄ次元の入力空間をｗ・Ｘ＋ｂ＝０で定義される超平面Ｈ０で二つに分け、一方に１を、他方に−１を対応させることに対応する。学習データを正しく判別する識別関数の設定は、与えられた学習データに対してベクトル変数ｗやスカラー変数ｂを調整することにより行われる。
【００５４】
サンプルのパターンデータＸの全てに対して正しいクラスｙが出力されるようなベクトル変数ｗとスカラー変数ｂとの組み合わせが存在するとき、その学習データ集合は「線形分離可能」であるという。この線形分離を実現する超平面（判別面とも言う）Ｈ０は一つには決まらない。そこで、ＳＶＭでは、判別面Ｈ０から各クラスｙの端までの距離をマージンＬと呼び、マージンＬを最大にするように判別面Ｈ０（最適超平面と言う）を決定する。このことは各クラスｙの間の真ん中を判別面Ｈ０とすることに対応する。そして、最適超平面Ｈ０からマージンＬだけ離れて最適超平面Ｈ０を挟む二枚の超平面、換言すれば各クラスｙの端のサンプルパターンデータＸがのっている超平面が第一超平面Ｈ１と第二超平面Ｈ２とになる。
【００５５】
ここで、サンプルのパターンデータＸの全てに対して正しいクラスｙが出力されるようなベクトル変数ｗとスカラー変数ｂとの組み合わせが存在することは必ずしも保証されない。つまり、常に線形分離可能であるとは限らない。線形分離は、一般に、サンプル数ｎが大きくなるほど難しく、特徴ベクトルＸの次元ｄが大きいほど易しくなる。そこで、線形分離可能でない場合には、パターンデータＸを非線形変換（ｚ＝φ(Ｘ)）によって、より高次元の空間に写像する。これにより、線形分離可能な状態になり、最適超平面Ｈ０を求めることができる。例えば二次元空間上のパターンデータＸを非線形変換（ｚ＝φ(Ｘ)）することにより、三次元空間上のｚへと変換すると、平面で線形分離することができる。
【００５６】
ＳＶＭでは、一般的に、次元ｄの増加とともに計算量が増えて計算が困難になる。この問題を解決するためにＳＶＭでは、内積Ｘ・Ｘを非線形変換した結果現れる内積ｚ・ｚ＝φ(Ｘ)・φ(Ｘ)を核関数（カーネル関数と呼ばれる）Ｋを使って済ませ、ｚの計算を経由しないという方法をとる。このテクニックをカーネルトリックと呼ぶ。
【００５７】
具体的には、カーネル関数Ｋを数式２のようにおく。
（数２） Ｋ(Ｘ１，Ｘ２)＝φ(Ｘ１)・φ(Ｘ２)
【００５８】
カーネル関数Ｋの代表的な例としては、数式３で表されるＲＢＦ（Ｒadial Ｂasis Ｆunction）カーネルや数式４で表されるｐ次の多項式カーネルがある。
（数３） Ｋ(ｘ，ｙ)＝exp(−‖ｘ−ｙ‖２／２σ２)
（数４） Ｋ(ｘ，ｙ)＝(ｘ・ｙ＋１)ｐ
【００５９】
このように、カーネルトリックと呼ばれる計算方法によって、高次元の写像を実際に計算することなしに高速に解を求めることができる。これにより、線形分離可能な状態となり、最適超平面Ｈ０を求めることができる。なお、最適超平面（判別面）Ｈ０及び第一超平面Ｈ１及び第二超平面Ｈ２を求めるアルゴリズムは必ずしも上記の例には限定されず、その他の既知のアルゴリズムあるいは更に改良された新規のアルゴリズムを採用することも可能である。
【００６０】
なお、需要家入口有効電力ＰＳ及び需要家入口力率cosφＳと分散電源の運転状態との組み合わせデータは需要家毎に特性が異なることが考えられるので、本発明においては、運転状態検出対象の需要家毎に運転状態事例データが準備されると共に判別面Ｈ０が決定されることが好ましい。しかしながら、例えば同一若しくは類似の業種の工場であったり、特別な電気機器は使用されていない一般的なビルであったりする場合であって特性が似ていると考えられる場合には或る一つの工場やビルで計測された運転状態事例データに基づく判別面Ｈ０を他の工場やビルに対して用いるようにしても良い。
【００６１】
ＳＶＭ学習部１１ｂは、Ｓ１−１の処理においてメモリ１５に記憶された運転状態事例データをメモリ１５から読み込み、当該データを用いてＳＶＭによって運転状態判別面を生成して識別関数を決定する。
【００６２】
さらに、ＳＶＭ学習部１１ｂは決定した識別関数をメモリ１５に記憶させる。この際、複数の需要家を運転状態検出の対象としている場合には、ＳＶＭ学習部１１ｂは例えば需要家毎に付与されたＩＤ番号などを対応させて識別関数をメモリ１５に記憶させる。
【００６３】
以上の学習ステップ（Ｓ１）は、識別関数を特定するために或る需要家若しくは或る特徴を有する需要家に対して一回だけ行う。そして、この学習ステップ（Ｓ１）によって決定された識別関数を用いて以下の判別ステップ（Ｓ２）を繰り返して行う。
【００６４】
続いて、判別ステップ（Ｓ２）について説明する。
【００６５】
制御部１１の計測データ入力受部１１ｃは、新たに計測された需要家入口有効電力ＰＳ及び需要家入口力率cosφＳの計測値の入力を受ける（Ｓ２−１）。
【００６６】
なお、分散電源を有する需要家が配電系統に複数連系している場合で複数の需要家を運転状態の検出対象としている場合には、計測器は、例えば需要家毎に付与されたＩＤ番号などと計測値とを合わせて計測データ入力受部１１ｃに送る。
【００６７】
需要家入口に設置された計測器からは、連続的に若しくは所定の時間間隔で計測データ入力受部１１ｃに対して需要家入口有効電力ＰＳ及び需要家入口力率cosφＳの計測値が入力される。なお、本実施形態の分散電源の運転状態検出装置１０には受信装置１９がバス等の信号回線等により接続されており、新たに計測される計測値はこの受信装置１９を介して計測データ入力受部１１ｃに送られる。需要家入口に設置された計測器と受信装置１９との間の通信方法は特定の方式に限定されるものではなく、有線でも無線でも構わない。
【００６８】
計測データ入力受部１１ｃは、入力された計測値をメモリ１５に記憶させる。
【００６９】
制御部１１のＳＶＭ判別部１１ｄは、Ｓ１−２の処理において決定された識別関数とＳ２−１の処理において入力された計測値とを用いて需要家内に設置された分散電源の運転状態を判別する（Ｓ２−２）。
【００７０】
具体的には、ＳＶＭ判別部１１ｄは、Ｓ１−２の処理において決定されメモリ１５に記憶された識別関数をメモリ１５から読み込む。また、需要家入口に設置された計測器から入力されメモリ１５に記憶された需要家入口有効電力ＰＳ及び需要家入口力率cosφＳの計測値をメモリ１５から読み込む。そして、計測値を識別関数に入力して分散電源の運転状態を判別する（ＥＮＤ）。
【００７１】
なお、分散電源を有する需要家が配電系統に複数連系している場合で複数の需要家を運転状態の検出対象としている場合には、計測器は、例えば需要家毎に付与されたＩＤ番号などに基づいて需要家毎に判別ステップ（Ｓ２）の処理を行う。
【００７２】
また、判別ステップ（Ｓ２）の処理は、需要家入口に設置された計測器からの計測データの入力に合わせて実行される。
【００７３】
以上によって需要家毎に判別された分散電源の運転状態は、例えば、区分開閉器で区分される配電系統の区間毎の電力潮流及び需要家毎の実際の負荷電力値を推定し、当該推定値に基づいて、電圧が規定値の範囲を超えて低下又は上昇するような不都合を回避する配電系統の制御に活用される。
【００７４】
次に、図５を更に用いて、本発明の分散電源の運転状態検出方法、装置及びプログラムの第二の実施形態について説明する。なお、以下に説明する第二の実施形態において上述の第一の実施形態と同様の構成要素については、同一符号を付してその詳細な説明を適宜省略する。
【００７５】
第二の実施形態においては、図５に示すように、変電所４を有する配電系統１に設置された機器３Ａと機器３Ｂとによって区分される配電線区間２に分散電源Ｇと負荷Ｌとを有する需要家５が連系している場合を考える。なお、一つの配電線区間２に複数の需要家が連系していても構わない。そして、一つの配電線区間２には分散電源Ｇを有する需要家５は一つだけ連系していることが基本であるけれども、一つの配電線区間２に分散電源Ｇを有する需要家５が複数連系している場合にはそのうちの一つの需要家５を対象として分散電源Ｇの運転状態を検出する。
【００７６】
第二の実施形態においては、配電系統１に設置された機器３Ａと機器３Ｂとによって区分される配電線区間２の有効電力と力率とを用いる。ここで、機器３Ａ，３Ｂは配電線の有効電力と無効電力とを計測可能な装置や仕組みを備えるものである。具体的には配電線センサーの機能を備える機器であり、例えばセンサー付きの区分開閉器である。以下では、配電線センサーの機能を備える機器の具体例として単に区分開閉器３Ａ，３Ｂと呼ぶ。
【００７７】
そして、第二の実施形態においては、図１及び図２におけるＰＳは配電線区間２の有効電力（以下、配電線区間有効電力と呼ぶ）を意味し、ＱＳは配電線区間２の無効電力（以下、配電線区間無効電力と呼ぶ）を意味する。また、cosφＳは配電線区間２の力率（以下、配電線区間力率と呼ぶ）を意味する。なお、図２については、配電線区間２に複数の需要家が連系している場合には、区間単位には運転状態の検出対象でない需要家の負荷の影響が入る。このため、負荷直線ＬＬ'(即ちＢ−Ｂ')及び領域Ｄ１−Ｄ２−Ｄ４−Ｄ３は負荷の影響を受けて横軸（即ち有効電力）正の向き、縦軸（即ち無効電力）正の向き（通常は遅れ力率であるため）に平行移動する。しかしながら、負荷直線ＬＬ'と領域Ｄ１−Ｄ２−Ｄ４−Ｄ３との両者の相対的な位置関係は変わらないので、第一の実施形態の場合と同様に各種電力指標相互の関係を図２に示すように捉えることによって分散電源Ｇの運転状態を推定することができる。
【００７８】
ここで、配電線区間２の有効電力ＰＳは数式５によって求められ、配電線区間２の無効電力ＱＳは数式６によって求められる。
（数５） ＰＳ＝(区分開閉器３Ａの有効電力)−(区分開閉器３Ｂの有効電力)
（数６） ＱＳ＝(区分開閉器３Ａの無効電力)−(区分開閉器３Ｂの無効電力)
【００７９】
また、配電線区間２の力率cosφＳは数式７によって求められる。
【数７】
【００８０】
なお、図３に示すフローチャート及び図４に示す機能ブロック図は第二の実施形態においても同様である。
【００８１】
そして、第二の実施形態の分散電源の運転状態検出方法は、分散電源Ｇを有する需要家５が連系している配電系統１の配電線区間２の有効電力及び力率を計測すると共に当該有効電力及び力率の計測時における分散電源Ｇの運転状態を計測し、有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力とすると共に分散電源Ｇの運転状態の計測値を出力としてサポートベクターマシンを用いて需要家５内に設置された分散電源Ｇの運転状態の判別面を生成して識別関数を決定し、新たに計測される配電線区間２の有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力として識別関数を用いて分散電源Ｇがどのような運転状態にあるかを判別するようにしている。
【００８２】
そして、上記分散電源の運転状態検出方法は、図３に示すように、計測時点毎の配電線区間有効電力及び配電線区間力率の計測値と当該計測時点毎の需要家内に設置された分散電源の運転状態の計測値との組み合わせの実績データである運転状態事例データの読み込みを行うステップ（Ｓ１−１）と、運転状態事例データを用いてサポートベクターマシンによって運転状態判別面を生成し識別関数を決定するステップ（Ｓ１−２）と、新たに計測された配電線区間有効電力ＰＳ及び配電線区間力率cosφＳの計測値の入力を受けるステップ（Ｓ２−１）と、決定された識別関数と新たに計測され入力された計測値とに基づいて需要家内に設置された分散電源の運転状態を判別するステップ（Ｓ２−２）とからなる処理構成により実現される。
【００８３】
また、上記分散電源の運転状態検出方法は、本発明の分散電源の運転状態検出装置として実現される。この分散電源の運転状態検出装置は、分散電源を有する需要家が連系している配電系統の配電線区間の有効電力及び力率の計測値並びに有効電力及び力率の計測時における分散電源の運転状態の計測値を読み込む手段と、有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力とすると共に分散電源の運転状態の計測値を出力としてサポートベクターマシンを用いて需要家内に設置された分散電源の運転状態の判別面を生成して識別関数を決定する手段と、新たに計測される配電線区間の有効電力及び力率の計測値を読み込む手段と、新たな有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力として識別関数を用いて分散電源がどのような運転状態にあるかを判別する手段とを備えている。
【００８４】
上述の分散電源の運転状態検出方法及び分散電源の運転状態検出装置は、本発明の分散電源の運転状態検出プログラムをコンピュータ上で実行することによっても実現される。本実施形態では、分散電源の運転状態検出プログラムをコンピュータ上で実行する場合を例に挙げて説明する。
【００８５】
分散電源の運転状態検出プログラム１７を実行する分散電源の運転状態検出装置の全体構成は、第一の実施形態として既に説明した図４に示す分散電源の運転状態検出装置１０の全体構成と同様である。
【００８６】
分散電源の運転状態検出装置１０の制御部１１には、分散電源の運転状態検出プログラム１７を実行することにより、分散電源を有する需要家が連系している配電系統の配電線区間の有効電力及び力率の計測値並びに有効電力及び力率の計測時における分散電源の運転状態の計測値を読み込む手段としての事例データ読込部１１ａ、有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力とすると共に分散電源の運転状態の計測値を出力としてサポートベクターマシンを用いて需要家内に設置された分散電源の運転状態の判別面を生成して識別関数を決定する手段としてのＳＶＭ学習部１１ｂ、新たに計測される配電線区間の有効電力及び力率の計測値を読み込む手段としての計測データ入力受部１１ｃ、新たな有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力として識別関数を用いて分散電源がどのような運転状態にあるかを判別する手段としてのＳＶＭ判別部１１ｄが構成される。
【００８７】
そして、本実施形態の分散電源の運転状態検出方法も、図３に示すように、大きくは、運転状態事例データを用いてＳＶＭによって運転状態判別面を生成し識別関数を決定する学習ステップ（Ｓ１）と、識別関数と新たに計測された計測値とに基づいて需要家内に設置された分散電源の運転状態を判別する判別ステップ（Ｓ２）とからなる。
【００８８】
そして、本実施形態では、区分開閉器３Ａ，３Ｂによって計測される値に基づいて算出される配電線区間有効電力及び配電線区間力率を用いる。また、需要家内の分散電源に設置した計測器によって検出される分散電源の運転状態のデータを用いる。なお、分散電源の運転状態のデータは学習ステップ（Ｓ１）のみで用いるものであり、判別ステップ（Ｓ２）では当該データは用いない。
【００８９】
まず、学習ステップ（Ｓ１）について説明する。
【００９０】
本実施形態の分散電源の運転状態検出方法の実行にあたっては、まず、制御部１１の事例データ読込部１１ａが、計測時点毎の配電線区間有効電力及び配電線区間力率の計測値と、当該計測時点毎の需要家内に設置された分散電源の運転状態の計測値との組み合わせの実績データである運転状態事例データの読み込みを行う（Ｓ１−１）。
【００９１】
本実施形態では、運転状態事例データは運転状態事例データベース１８としてデータサーバ１６に蓄積される。事例データ読込部１１ａは、運転状態事例データをデータサーバ１６に保存されている運転状態事例データベース１８から読み込む。なお、本発明における運転状態事例データはＳＶＭにおける学習データ（若しくは学習サンプルやサンプルデータや訓練サンプルや例題とも呼ばれる）に該当する。
【００９２】
そして、事例データ読込部１１ａは、運転状態事例データベース１８から読み込んだ運転状態事例データをメモリ１５に記憶させる。
【００９３】
次に、制御部１１のＳＶＭ学習部１１ｂは、Ｓ１−１の処理においてメモリ１５に記憶された運転状態事例データを用いてＳＶＭによって運転状態判別面を生成し識別関数を決定する（Ｓ１−２）。
【００９４】
本実施形態では、配電線区間有効電力ＰＳと配電線区間力率cosφＳと分散電源の運転状態とからなる運転状態事例データのうち、配電線区間有効電力ＰＳと配電線区間力率cosφＳとをＳＶＭにおける特徴ベクトル（即ち入力）として扱い、分散電源の運転状態をクラス（即ち出力）として扱う。なお、本実施形態におけるクラスの考え方は第一の実施形態において説明した内容と同様である。
【００９５】
また、本実施形態では、パターンデータＸとして配電線区間有効電力ＰＳ及び配電線区間力率cosφＳの計測値を用いる。すなわち、本実施形態では、パターンデータＸは二次元であり、パターンデータＸ＝(配電線区間有効電力ＰＳ，配電線区間力率cosφＳ)である。なお、本実施形態における例ではパターンデータを２次元としているが、配電線区間有効電力ＰＳ及び配電線区間力率cosφＳの組み合わせの連続値を利用することも可能であり、その場合には多次元となる。
【００９６】
また、本実施形態におけるＳＶＭに纏わるパターンデータとクラスと学習データと識別関数との関係や取扱いなどは第一の実施形態におけるものと同様である。
【００９７】
ＳＶＭ学習部１１ｂは、Ｓ１−１の処理においてメモリ１５に記憶された運転状態事例データをメモリ１５から読み込み、当該データを用いてＳＶＭによって運転状態判別面を生成して識別関数を決定する。
【００９８】
さらに、ＳＶＭ学習部１１ｂは決定した識別関数をメモリ１５に記憶させる。
【００９９】
以上の学習ステップ（Ｓ１）は、識別関数を特定するために或る需要家若しくは或る特徴を有する需要家に対して一回だけ行う。そして、この学習ステップ（Ｓ１）によって決定された識別関数を用いて以下の判別ステップ（Ｓ２）を繰り返して行う。
【０１００】
続いて、判別ステップ（Ｓ２）について説明する。
【０１０１】
制御部１１の計測データ入力受部１１ｃは、新たに計測された配電線区間有効電力ＰＳ及び配電線区間力率cosφＳの計測値の入力を受ける（Ｓ２−１）。
【０１０２】
配電線区間２の両端の区分開閉器３Ａ，３Ｂからは、連続的に若しくは所定の時間間隔で計測データ入力受部１１ｃに対して配電線区間有効電力ＰＳ及び配電線区間力率cosφＳの計測値が入力される。なお、本実施形態の分散電源の運転状態検出装置１０には受信装置１９がバス等の信号回線等により接続されており、新たに計測される計測値はこの受信装置１９を介して計測データ入力受部１１ｃに送られる。配電線区間２の両端の区分開閉器３Ａ，３Ｂと受信装置１９との間の通信方法は特定の方式に限定されるものではなく、有線でも無線でも構わない。
【０１０３】
計測データ入力受部１１ｃは、入力された計測値をメモリ１５に記憶させる。
【０１０４】
制御部１１のＳＶＭ判別部１１ｄは、Ｓ１−２の処理において決定された識別関数とＳ２−１の処理において入力された計測値とを用いて需要家内に設置された分散電源の運転状態を判別する（Ｓ２−２）。
【０１０５】
具体的には、ＳＶＭ判別部１１ｄは、Ｓ１−２の処理において決定されメモリ１５に記憶された識別関数をメモリ１５から読み込む。また、配電線区間２の両端の区分開閉器３Ａ，３Ｂから入力されメモリ１５に記憶された配電線区間有効電力ＰＳ及び配電線区間力率cosφＳの計測値をメモリ１５から読み込む。そして、計測値を識別関数に入力して分散電源の運転状態を判別する（ＥＮＤ）。
【０１０６】
また、判別ステップ（Ｓ２）の処理は、配電線区間２の両端の区分開閉器３Ａ，３Ｂからの計測データの入力に合わせて実行される。
【０１０７】
以上によって需要家毎に判別された分散電源の運転状態は、例えば、区分開閉器で区分される配電系統の区間毎の電力潮流及び需要家毎の実際の負荷電力値を推定し、当該推定値に基づいて、電圧が規定値の範囲を超えて低下又は上昇するような不都合を回避する配電系統の制御に活用される。
【０１０８】
以上のように構成された本発明の分散電源の運転状態検出方法、装置及びプログラムによれば、計測装置を分散電源に直接取り付けることなく需要家内に設置された分散電源の運転状態を検出することができる。このため、需要家内に設置された分散電源の運転状態の検出の仕組みを容易に構築することが可能になる。
【０１０９】
なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、第一の実施形態では、需要家入口に設置された計測器は需要家入口有効電力ＰＳ及び需要家入口力率cosφＳを計測して計測値を別に設置された分散電源の運転状態検出装置１０に送信するものとして構成されているが、場合によっては、当該計測器が需要家内に設置された分散電源の運転状態を判別するようにしても良い。この場合には、分散電源を有する需要家が配電系統に多数連系している場合に特に分散電源の運転状態の判別の処理にかかる負荷を分散してより迅速な処理をすることができるという効果がある。
【０１１０】
また、第一及び第二の実施形態においては、運転状態事例データは運転状態事例データベース１８としてデータサーバ１６に蓄積されるようにしているが、運転状態事例データの蓄積方法はこれに限られるものではなく、分散電源の運転状態検出装置１０の記憶部１２に蓄積されるようにしても良い。
【実施例１】
【０１１１】
本発明の分散電源の運転状態検出方法を実際の計測値に基づく需要家内に設置された分散電源の運転状態の判別に適用した実施例を図６を用いて説明する。なお、本実施例は、上述の第一の実施形態についての実施例である。
【０１１２】
本実施例では、発電機が需要家内の回路に接続されている需要家を対象として実際に計測して得られた計測データを用いた。需要家入口から需要家構内をみると、回路にはモーターや照明などの通常の負荷の他に発電機（複数台の場合もある）が並列に接続されている。この状態で、需要家入口（即ち受電端）と発電機接続点（即ち発電端）とに計測器を設置して有効電力や力率などを計測した。
【０１１３】
需要家入口で計測した有効電力と力率との組み合わせ毎に計測時点における発電機接続点で計測した有効電力に基づいて分散電源の運転ありと運転なしとの２パターンに分類してプロットすることによって図６に示す結果が得られた。図６において、記号○は分散電源の運転ありの場合の需要家入口有効電力と力率との組み合わせデータのプロットであり、記号×は分散電源の運転なし（即ち停止）の場合の需要家入口有効電力と力率との組み合わせデータのプロットである。図６中、一点鎖線で囲まれた領域が運転なし状態を示している。
【０１１４】
図６に示す一点鎖線で囲まれた領域（運転なし状態を示すプロットの領域）とそれ以外の領域（運転あり状態を示すプロットの領域）とをＳＶＭによって自動判別した。具体的には、(有効電力，力率)＝Ｘを入力とすると共に（発電機の運転，発電機の停止）＝ｙを出力とする学習データの組み（Ｘ，ｙ）を用いて判別面を決定した。
【０１１５】
ＳＶＭを用いて分類した結果、約９５％の高い精度で分散電源の運転ありとなしとを推定できることがわかった．また、１０fold cross validation（１０分割交差検定とも呼ばれる）によって判別性能を評価した結果、正答率は９５％であった。
【０１１６】
以上から、本発明は一般性を有し且つ高い判別精度を有することが確認された。
【符号の説明】
【０１１７】
１０ 分散電源の運転状態検出装置
１１ 制御部
１１ａ 事例データ読込部
１１ｂ ＳＶＭ学習部
１１ｃ 計測データ入力受部
１１ｄ ＳＶＭ判別部
１７ 分散電源の運転状態検出プログラム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分散電源の運転状態検出方法、装置及びプログラムに関する。さらに詳述すると、本発明は、配電系統に連系している分散電源の運転の状態を判別する技術に関する。
【０００２】
本明細書において、分散電源とは、配電系統（若しくは送電系統）に連系される大口需要家の自家発電設備や配電系統に接続される小口需要家の内燃機関等を動力とする小型の発電設備等の電源を意味する。また、分散電源が運転し発電している状態を運転ありと呼び、分散電源が停止し発電していない状態を運転なしと呼ぶ。そして、ここでは主に分散電源の発電の有無を運転状態と呼ぶが、一軒の需要家に複数台の分散電源が設置されているような場合には、運転台数を検出するように拡張することもできる。
【０００３】
また、本明細書において、サポートベクターマシン（Ｓupport Ｖector Ｍachine）のことをＳＶＭとも表記する。なお、ＳＶＭは、パターン識別手法の一つである。
【背景技術】
【０００４】
配電系統に分散電源が連系している場合、配電系統を適切に運用するためには、区分開閉器によって区分される配電系統の各区間の負荷や電力潮流（電流）をおおまかに算出することが必要とされ、そのために各分散電源の運転状態を把握することが必要とされる。
【０００５】
配電系統に分散電源が連系している場合の区分開閉器によって区分される配電系統の各区間の負荷を算出する従来の技術としては、例えば、配電線の区間負荷算出装置がある（特許文献１）。この装置は、変電所で測定される配電線の送出し電力と、配電系統に連系する各分散電源に設置された分散電源出力計測手段によって計測される計測値であって変電所における送出し電力の測定時刻と同時刻の分散電源から配電系統に対して供給される電流の計測値に基づいて各区間の実際の負荷を算出し、これによって各区間の電力潮流を把握するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−６１２４７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の配電線の区間負荷算出装置では、需要家の各分散電源に対して計測装置を直接設置して計測を行う必要がある。したがって、全ての需要家に対して計測装置の設置を要請し承諾をしてもらわなければならず、現実には非常に困難である。
【０００８】
そこで、本発明は、需要家内に設置された分散電源に対して計測装置を直接設置することなく分散電源の運転状態を判別することができる分散電源の運転状態検出方法、装置及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的を達成するため、請求項１記載の分散電源の運転状態検出方法は、配電系統と分散電源を有する需要家との連系点の配電系統側における有効電力及び力率を計測すると共に当該有効電力及び力率の計測時における分散電源の運転状態を計測し、有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力とすると共に分散電源の運転状態の計測値を出力としてサポートベクターマシンを用いて需要家内に設置された分散電源の運転状態の判別面を生成して識別関数を決定し、新たに計測される連系点の配電系統側における有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力として識別関数を用いて分散電源がどのような運転状態にあるかを判別するようにしている。
【００１０】
また、請求項２記載の分散電源の運転状態検出装置は、配電系統と分散電源を有する需要家との連系点の配電系統側における有効電力及び力率の計測値並びに有効電力及び力率の計測時における分散電源の運転状態の計測値を読み込む手段と、有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力とすると共に分散電源の運転状態の計測値を出力としてサポートベクターマシンを用いて需要家内に設置された分散電源の運転状態の判別面を生成して識別関数を決定する手段と、新たに計測される連系点の配電系統側における有効電力及び力率の計測値を読み込む手段と、新たな有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力として識別関数を用いて分散電源がどのような運転状態にあるかを判別する手段とを有するようにしている。
【００１１】
また、請求項３記載の分散電源の運転状態検出プログラムは、少なくとも、配電系統と分散電源を有する需要家との連系点の配電系統側における有効電力及び力率の計測値並びに有効電力及び力率の計測時における分散電源の運転状態の計測値を読み込む手段、有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力とすると共に分散電源の運転状態の計測値を出力としてサポートベクターマシンを用いて需要家内に設置された分散電源の運転状態の判別面を生成して識別関数を決定する手段、新たに計測される連系点の配電系統側における有効電力及び力率の計測値を読み込む手段、新たな有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力として識別関数を用いて分散電源がどのような運転状態にあるかを判別する手段としてコンピュータを機能させるようにしている。
【００１２】
この分散電源の運転状態検出方法、装置及びプログラムによると、下記に説明する原理によって配電系統に連系する分散電源の運転状態を判別することができる。
【００１３】
本発明が前提とする需要家内の回路を図1に示す。需要家内には分散電源Ｇ並びに力率改善用コンデンサＣが設置され、需要家内の負荷を負荷Ｌで表す。なお、力率改善用コンデンサＣとは、需要家内の負荷Ｌの遅れ力率を補償するためのものである。また、分散電源Ｇの発電形式に合わせて、直接に、あるいはＡＣ−ＡＣコンバータ又はＤＣ−ＡＣコンバータを介して分散電源Ｇは需要家内の回路に接続され、配電系統に連系される。
【００１４】
需要家内の回路を流れる電力を以下のようにおく。
ＰＳ：配電系統側の給電線から需要家側に供給される有効電力
ＱＳ：配電系統側の給電線から需要家側に供給される無効電力
cosφＳ：需要家入口で計測される力率
ＰＬ：需要家内の負荷Ｌに供給される有効電力
ＱＬ：需要家内の負荷Ｌに供給される無効電力
ＱＣ：需要家内に設置される力率改善用コンデンサＣに供給される無効電力
ＱＬ'：力率改善用コンデンサＣ設置後の需要家内の負荷Ｌ'(負荷Ｌと力率改善用コ
ンデンサＣを合成した負荷)に供給される無効電力
cosφＬ：需要家内の負荷Ｌの力率
cosφＬ'：力率改善用コンデンサＣ設置後の需要家内の負荷Ｌ'の力率
ＰＧ：需要家内に設置された分散電源Ｇから需要家の負荷Ｌ'に供給される有効電力
ＱＧ：需要家内に設置された分散電源Ｇから需要家の負荷Ｌ'に供給される無効電力
cosφＧ：需要家内に設置された分散電源Ｇの力率
ここで、本発明が対象とするような分散電源では、通常、力率が一定とな
る制御(ＡＰＦＲと呼ばれる)が行われており、通常はcosφＧ≧０．８０
(系統側から見て進み)となるように制御される。
【００１５】
なお、本発明において、需要家入口とは、配電系統と需要家との連系点の配電系統側のことをいう。また、配電系統側の給電線から需要家側に供給される有効電力は需要家入口で計測される有効電力であり、以下においては需要家入口有効電力と呼ぶ。さらに、以下においては、需要家入口で計測される力率を需要家入口力率と呼ぶ。
【００１６】
ここで、図２に示すように、力率改善用コンデンサＣ設置前の需要家の負荷Ｌの力率cosφＬを一定とすると需要家内の負荷ＬはＰＱ平面上のＯ−Ａの負荷直線ＬＬで表される。ここでは、需要家内の負荷Ｌの力率cosφＬ＝０．８０と仮定する。なお、図２のＰ軸は有効電力、Ｑ軸は無効電力である。
【００１７】
力率改善用コンデンサＣが設置されると、負荷直線ＬＬは力率改善用コンデンサＣ設置後の負荷直線ＬＬ'(即ちＢ−Ｂ')に移動する。なお、系統連系規定では需要家の力率が進みになることは許されていないので、負荷直線ＬＬ'の範囲はＢ''でなくＢ'までになる。
【００１８】
ここで、需要家内に設置された分散電源Ｇの力率cosφＧ＝０．９５とし、分散電源Ｇの発電出力がＰＧ（即ちフル出力）から１／２ＰＧ（即ちハーフロード）までの範囲で運転されるとすると、発電出力は直線Ｏ−Ｃ上をＣ’からＣまで動く。
【００１９】
その結果、配電系統側の給電線から需要家側に供給される有効電力ＰＳ及び配電系統側の給電線から需要家側に供給される無効電力ＱＳはＤ１−Ｄ２−Ｄ４−Ｄ３で囲まれた平行四辺形の領域内を動くことになる（図２において、系統から供給される電力Ｏ−Ｅとして表される）が、先に述べた系統連系規定によりＤ１−Ｄ２−Ｅ２−Ｅ１の領域になる。
【００２０】
この領域と、上述の分散電源Ｇが運転されない場合の負荷直線ＬＬ'(即ちＢ−Ｂ')とは互いに重なり合うことはないので、分散電源Ｇが運転しているときと運転していないときとのそれぞれにおける需要家入口有効電力ＰＳと需要家入口力率cosφＳとの組み合わせを適確に判別することによって分散電源の運転状態を判別することができる。
【００２１】
そして、請求項１，２，３記載の分散電源の運転状態検出方法、装置及びプログラムでは、需要家入口即ち配電系統と需要家との連系点の配電系統側における有効電力ＰＳの計測値と力率cosφＳの計測値との組み合わせに基づいて需要家内に設置された分散電源の運転状態を判別するようにしているので、計測装置を分散電源に直接取り付けることなく需要家内に設置された分散電源の運転状態を検出することができる。
【００２２】
また、請求項４記載の分散電源の運転状態検出方法は、分散電源を有する需要家が連系している配電系統の配電線区間の有効電力及び力率を計測すると共に当該有効電力及び力率の計測時における分散電源の運転状態を計測し、有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力とすると共に分散電源の運転状態の計測値を出力としてサポートベクターマシンを用いて需要家内に設置された分散電源の運転状態の判別面を生成して識別関数を決定し、新たに計測される配電線区間の有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力として識別関数を用いて分散電源がどのような運転状態にあるかを判別するようにしている。
【００２３】
また、請求項５記載の分散電源の運転状態検出装置は、分散電源を有する需要家が連系している配電系統の配電線区間の有効電力及び力率の計測値並びに有効電力及び力率の計測時における分散電源の運転状態の計測値を読み込む手段と、有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力とすると共に分散電源の運転状態の計測値を出力としてサポートベクターマシンを用いて需要家内に設置された分散電源の運転状態の判別面を生成して識別関数を決定する手段と、新たに計測される配電線区間の有効電力及び力率の計測値を読み込む手段と、新たな有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力として識別関数を用いて分散電源がどのような運転状態にあるかを判別する手段とを有するようにしている。
【００２４】
また、請求項６記載の分散電源の運転状態検出プログラムは、少なくとも、分散電源を有する需要家が連系している配電系統の配電線区間の有効電力及び力率の計測値並びに有効電力及び力率の計測時における分散電源の運転状態の計測値を読み込む手段、有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力とすると共に分散電源の運転状態の計測値を出力としてサポートベクターマシンを用いて需要家内に設置された分散電源の運転状態の判別面を生成して識別関数を決定する手段、新たに計測される配電線区間の有効電力及び力率の計測値を読み込む手段、新たな有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力として識別関数を用いて分散電源がどのような運転状態にあるかを判別する手段としてコンピュータを機能させるようにしている。
【００２５】
そして、請求項４，５，６記載の分散電源の運転状態検出方法、装置及びプログラムでは、配電線区間の有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせに基づいて需要家内に設置された分散電源の運転状態を判別するようにしているので、計測装置を分散電源に直接取り付けることなく需要家内に設置された分散電源の運転状態を検出することができる。
【００２６】
なお、請求項４，５，６記載の発明も図１に示す需要家内の回路を前提にすると共に各種電力指標相互の関係を図２に示すように捉える。ただし、請求項４，５，６記載の発明においては、図１及び図２におけるＰＳは分散電源を有する需要家が連系している配電線区間の有効電力を意味し、ＱＳは配電線区間の無効電力を意味する。また、cosφＳは配電線区間の力率を意味する。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の分散電源の運転状態検出方法、装置及びプログラムによれば、計測装置を分散電源に直接取り付けることなく需要家内に設置された分散電源の運転状態を検出することができるので、需要家内に設置された分散電源の運転状態の検出の仕組みを容易に構築することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の分散電源の運転状態を判別する原理の説明のための需要家内の分散電源を含む回路の概要図である。
【図２】分散電源の運転状態によって需要家入口（若しくは配電線区間）有効電力と需要家入口（若しくは配電線区間）力率との組合せデータの取り得る領域が異なることを示す概念図である。
【図３】本発明の分散電源の運転状態検出方法の実施形態の一例を説明するフローチャートである。
【図４】実施形態の分散電源の運転状態検出方法をプログラムを用いて実施する場合の分散電源の運転状態検出装置の機能ブロック図である。
【図５】第二の実施形態の配電系統並びに配電線区間を説明する図である。
【図６】実施例の運転状態判別面の生成結果を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の構成を図面に示す形態に基づいて詳細に説明する。
【００３０】
図３及び図４に、本発明の分散電源の運転状態検出方法、装置及びプログラムの第一の実施形態を示す。この分散電源の運転状態検出方法は、配電系統と分散電源を有する需要家との連系点の配電系統側における有効電力及び力率を計測すると共に当該有効電力及び力率の計測時における分散電源の運転状態を計測し、有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力とすると共に分散電源の運転状態の計測値を出力としてサポートベクターマシンを用いて需要家内に設置された分散電源の運転状態の判別面を生成して識別関数を決定し、新たに計測される連系点の配電系統側における有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力として識別関数を用いて分散電源がどのような運転状態にあるかを判別するようにしている。
【００３１】
そして、上記分散電源の運転状態検出方法は、図３に示すように、計測時点毎の需要家入口有効電力及び需要家入口力率の計測値と当該計測時点毎の需要家内に設置された分散電源の運転状態の計測値との組み合わせの実績データである運転状態事例データの読み込みを行うステップ（Ｓ１−１）と、運転状態事例データを用いてサポートベクターマシンによって運転状態判別面を生成し識別関数を決定するステップ（Ｓ１−２）と、新たに計測された需要家入口有効電力ＰＳ及び需要家入口力率cosφＳの計測値の入力を受けるステップ（Ｓ２−１）と、決定された識別関数と新たに計測され入力された計測値とに基づいて需要家内に設置された分散電源の運転状態を判別するステップ（Ｓ２−２）とからなる処理構成により実現される。
【００３２】
また、上記分散電源の運転状態検出方法は、本発明の分散電源の運転状態検出装置として実現される。この分散電源の運転状態検出装置は、配電系統と分散電源を有する需要家との連系点の配電系統側における有効電力及び力率の計測値並びに有効電力及び力率の計測時における分散電源の運転状態の計測値を読み込む手段と、有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力とすると共に分散電源の運転状態の計測値を出力としてサポートベクターマシンを用いて需要家内に設置された分散電源の運転状態の判別面を生成して識別関数を決定する手段と、新たに計測される連系点の配電系統側における有効電力及び力率の計測値を読み込む手段と、新たな有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力として識別関数を用いて分散電源がどのような運転状態にあるかを判別する手段とを備えている。
【００３３】
上述の分散電源の運転状態検出方法及び分散電源の運転状態検出装置は、本発明の分散電源の運転状態検出プログラムをコンピュータ上で実行することによっても実現される。本実施形態では、分散電源の運転状態検出プログラムをコンピュータ上で実行する場合を例に挙げて説明する。
【００３４】
分散電源の運転状態検出プログラム１７を実行するための本実施形態の分散電源の運転状態検出装置１０の全体構成を図４に示す。この分散電源の運転状態検出装置１０は、制御部１１、記憶部１２、入力部１３、表示部１４及びメモリ１５を備え相互にバス等の信号回線により接続されている。また、分散電源の運転状態検出装置１０にはデータサーバ１６がバス等の信号回線等により接続されており、その信号回線等を介して相互にデータや制御指令等の信号の送受信（入出力）が行われる。
【００３５】
制御部１１は記憶部１２に記憶されている分散電源の運転状態検出プログラム１７によって分散電源の運転状態検出装置１０全体の制御並びに分散電源の運転状態の検出等に係る演算を行うものであり、例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）である。記憶部１２は少なくともデータやプログラムを記憶可能な装置であり、例えばハードディスクである。メモリ１５は制御部１１が各種制御や演算を実行する際の作業領域であるメモリ空間となる。
【００３６】
入力部１３は少なくとも作業者の命令を制御部１１に与えるためのインターフェイスであり、例えばキーボードである。
【００３７】
表示部１４は制御部１１の制御により文字や図形等の描画・表示を行うものであり、例えばディスプレイである。
【００３８】
また、データサーバ１６は少なくともデータを記憶可能なサーバである。
【００３９】
分散電源の運転状態検出装置１０の制御部１１には、分散電源の運転状態検出プログラム１７を実行することにより、配電系統と分散電源を有する需要家との連系点の配電系統側における有効電力及び力率の計測値並びに有効電力及び力率の計測時における分散電源の運転状態の計測値を読み込む手段としての事例データ読込部１１ａ、有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力とすると共に分散電源の運転状態の計測値を出力としてサポートベクターマシンを用いて需要家内に設置された分散電源の運転状態の判別面を生成して識別関数を決定する手段としてのＳＶＭ学習部１１ｂ、新たに計測される連系点の配電系統側における有効電力及び力率の計測値を読み込む手段としての計測データ入力受部１１ｃ、新たな有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力として識別関数を用いて分散電源がどのような運転状態にあるかを判別する手段としてのＳＶＭ判別部１１ｄが構成される。
【００４０】
本発明の分散電源の運転状態検出方法は、図３に示すように、大きくは、運転状態事例データを用いてＳＶＭによって運転状態判別面を生成し識別関数を決定する学習ステップ（Ｓ１）と、識別関数と新たに計測された計測値とに基づいて需要家内に設置された分散電源の運転状態を判別する判別ステップ（Ｓ２）とからなる。
【００４１】
そして、本実施形態では、需要家入口に設置した計測器によって計測される需要家入口有効電力及び需要家入口力率を用いる。また、需要家内の分散電源に設置した計測器によって検出される分散電源の運転状態のデータを用いる。なお、分散電源の運転状態のデータは学習ステップ（Ｓ１）のみで用いるものであり、判別ステップ（Ｓ２）では当該データは用いない。
【００４２】
まず、学習ステップ（Ｓ１）について説明する。
【００４３】
本実施形態の分散電源の運転状態検出方法の実行にあたっては、まず、制御部１１の事例データ読込部１１ａが、計測時点毎の需要家入口有効電力及び需要家入口力率の計測値と、当該計測時点毎の需要家内に設置された分散電源の運転状態の計測値との組み合わせの実績データである運転状態事例データの読み込みを行う（Ｓ１−１）。
【００４４】
本実施形態では、運転状態事例データは運転状態事例データベース１８としてデータサーバ１６に蓄積される。事例データ読込部１１ａは、運転状態事例データをデータサーバ１６に保存されている運転状態事例データベース１８から読み込む。なお、本発明における運転状態事例データはＳＶＭにおける学習データ（若しくは学習サンプルやサンプルデータや訓練サンプルや例題とも呼ばれる）に該当する。
【００４５】
そして、事例データ読込部１１ａは、運転状態事例データベース１８から読み込んだ運転状態事例データをメモリ１５に記憶させる。
【００４６】
次に、制御部１１のＳＶＭ学習部１１ｂは、Ｓ１−１の処理においてメモリ１５に記憶された運転状態事例データを用いてＳＶＭによって運転状態判別面を生成し識別関数を決定する（Ｓ１−２）。
【００４７】
本実施形態では、需要家入口有効電力ＰＳと需要家入口力率cosφＳと分散電源の運転状態とからなる運転状態事例データのうち、需要家入口有効電力ＰＳと需要家入口力率cosφＳとをＳＶＭにおける特徴ベクトル（即ち入力）として扱い、分散電源の運転状態をクラス（即ち出力）として扱う。
【００４８】
ＳＶＭは、パターン識別手法の一つであり、ｄ次元の１個のパターンデータＸ＝(ｘ１，ｘ２，・・・，ｘｄ)が与えられたときに、パターンデータＸがどのクラスに属するのかを分類するものである。なお、パターンデータＸはＳＶＭにおける特徴ベクトルである。
【００４９】
本発明では、分散電源の運転状態をクラスとして扱う。これについて、本実施形態では、分散電源の運転のあり・なしをクラスとして扱う。したがって、本実施形態においてはクラスの数は２個となる。具体的には、本実施形態では、クラスをｙで表し、運転ありに対応するクラスｙ＝＋１とすると共に運転なしに対応するクラスｙ＝−１として数値化して用いる。なお、本実施形態において例として挙げているのは分散電源の運転・停止のみの判断であるが、複数台設置の需要家については、運転台数をクラスとして扱うことも可能である。その場合には、クラスの値は整数値をとることとなる。
【００５０】
また、本実施形態では、パターンデータＸとして需要家入口有効電力ＰＳ及び需要家入口力率cosφＳの計測値を用いる。すなわち、本実施形態では、パターンデータＸは二次元であり、パターンデータＸ＝(需要家入口有効電力ＰＳ，需要家入口力率cosφＳ)である。なお、本実施形態における例ではパターンデータを２次元としているが、需要家入口有効電力ＰＳ及び需要家入口力率cosφＳの組み合わせの連続値を利用することも可能であり、その場合には多次元（具体的には、２次元データ×ｎ組で２ｎ次元）となる。
【００５１】
そして、ＳＶＭでは、パターンデータＸを入力とし、クラスｙ＝＋１，−１を出力とし、パターンデータＸが入力された場合にクラスｙを出力する関数である識別関数を決定する。ＳＶＭでは、まず、事前に与えられるサンプルデータであって過去の実績に基づくｎ個のパターンデータＸ１，Ｘ２，・・・，Ｘｎと各パターンデータに対応する正解のクラスｙ１，ｙ２，・・・，ｙｎとの組み合わせである学習データを用い、学習データが正しく判別されるような識別関数を決定する。そして、ＳＶＭでは、新しく与えられクラスが未知であるパターンデータＸを、得られた識別関数を用いて分類してクラスｙを出力する。
【００５２】
本実施形態における運転ありに対応するクラスｙ＝＋１と運転なしに対応するクラスｙ＝−１とを分類する場合について説明する。パターンデータＸの入力に対し、二値のクラスｙを出力する識別関数ｙ＝ｆ(Ｘ)（数式１）に従ってクラスｙを出力する。
（数１） ｆ(Ｘ)＝sgn(ｗ・Ｘ＋ｂ)
ここで、ｗ＝(ｗ１，ｗ２，・・・，ｗｄ)：ベクトル変数，ｂ：スカラー変数を表す。
また、ｗ・Ｘの・は内積を表す。
さらに、sgn[ｕ]は、ｕ＞０で１をとり、ｕ≦０で−１をとる符号関数である。
【００５３】
数式１は、ｄ次元の入力空間をｗ・Ｘ＋ｂ＝０で定義される超平面Ｈ０で二つに分け、一方に１を、他方に−１を対応させることに対応する。学習データを正しく判別する識別関数の設定は、与えられた学習データに対してベクトル変数ｗやスカラー変数ｂを調整することにより行われる。
【００５４】
サンプルのパターンデータＸの全てに対して正しいクラスｙが出力されるようなベクトル変数ｗとスカラー変数ｂとの組み合わせが存在するとき、その学習データ集合は「線形分離可能」であるという。この線形分離を実現する超平面（判別面とも言う）Ｈ０は一つには決まらない。そこで、ＳＶＭでは、判別面Ｈ０から各クラスｙの端までの距離をマージンＬと呼び、マージンＬを最大にするように判別面Ｈ０（最適超平面と言う）を決定する。このことは各クラスｙの間の真ん中を判別面Ｈ０とすることに対応する。そして、最適超平面Ｈ０からマージンＬだけ離れて最適超平面Ｈ０を挟む二枚の超平面、換言すれば各クラスｙの端のサンプルパターンデータＸがのっている超平面が第一超平面Ｈ１と第二超平面Ｈ２とになる。
【００５５】
ここで、サンプルのパターンデータＸの全てに対して正しいクラスｙが出力されるようなベクトル変数ｗとスカラー変数ｂとの組み合わせが存在することは必ずしも保証されない。つまり、常に線形分離可能であるとは限らない。線形分離は、一般に、サンプル数ｎが大きくなるほど難しく、特徴ベクトルＸの次元ｄが大きいほど易しくなる。そこで、線形分離可能でない場合には、パターンデータＸを非線形変換（ｚ＝φ(Ｘ)）によって、より高次元の空間に写像する。これにより、線形分離可能な状態になり、最適超平面Ｈ０を求めることができる。例えば二次元空間上のパターンデータＸを非線形変換（ｚ＝φ(Ｘ)）することにより、三次元空間上のｚへと変換すると、平面で線形分離することができる。
【００５６】
ＳＶＭでは、一般的に、次元ｄの増加とともに計算量が増えて計算が困難になる。この問題を解決するためにＳＶＭでは、内積Ｘ・Ｘを非線形変換した結果現れる内積ｚ・ｚ＝φ(Ｘ)・φ(Ｘ)を核関数（カーネル関数と呼ばれる）Ｋを使って済ませ、ｚの計算を経由しないという方法をとる。このテクニックをカーネルトリックと呼ぶ。
【００５７】
具体的には、カーネル関数Ｋを数式２のようにおく。
（数２） Ｋ(Ｘ１，Ｘ２)＝φ(Ｘ１)・φ(Ｘ２)
【００５８】
カーネル関数Ｋの代表的な例としては、数式３で表されるＲＢＦ（Ｒadial Ｂasis Ｆunction）カーネルや数式４で表されるｐ次の多項式カーネルがある。
（数３） Ｋ(ｘ，ｙ)＝exp(−‖ｘ−ｙ‖２／２σ２)
（数４） Ｋ(ｘ，ｙ)＝(ｘ・ｙ＋１)ｐ
【００５９】
このように、カーネルトリックと呼ばれる計算方法によって、高次元の写像を実際に計算することなしに高速に解を求めることができる。これにより、線形分離可能な状態となり、最適超平面Ｈ０を求めることができる。なお、最適超平面（判別面）Ｈ０及び第一超平面Ｈ１及び第二超平面Ｈ２を求めるアルゴリズムは必ずしも上記の例には限定されず、その他の既知のアルゴリズムあるいは更に改良された新規のアルゴリズムを採用することも可能である。
【００６０】
なお、需要家入口有効電力ＰＳ及び需要家入口力率cosφＳと分散電源の運転状態との組み合わせデータは需要家毎に特性が異なることが考えられるので、本発明においては、運転状態検出対象の需要家毎に運転状態事例データが準備されると共に判別面Ｈ０が決定されることが好ましい。しかしながら、例えば同一若しくは類似の業種の工場であったり、特別な電気機器は使用されていない一般的なビルであったりする場合であって特性が似ていると考えられる場合には或る一つの工場やビルで計測された運転状態事例データに基づく判別面Ｈ０を他の工場やビルに対して用いるようにしても良い。
【００６１】
ＳＶＭ学習部１１ｂは、Ｓ１−１の処理においてメモリ１５に記憶された運転状態事例データをメモリ１５から読み込み、当該データを用いてＳＶＭによって運転状態判別面を生成して識別関数を決定する。
【００６２】
さらに、ＳＶＭ学習部１１ｂは決定した識別関数をメモリ１５に記憶させる。この際、複数の需要家を運転状態検出の対象としている場合には、ＳＶＭ学習部１１ｂは例えば需要家毎に付与されたＩＤ番号などを対応させて識別関数をメモリ１５に記憶させる。
【００６３】
以上の学習ステップ（Ｓ１）は、識別関数を特定するために或る需要家若しくは或る特徴を有する需要家に対して一回だけ行う。そして、この学習ステップ（Ｓ１）によって決定された識別関数を用いて以下の判別ステップ（Ｓ２）を繰り返して行う。
【００６４】
続いて、判別ステップ（Ｓ２）について説明する。
【００６５】
制御部１１の計測データ入力受部１１ｃは、新たに計測された需要家入口有効電力ＰＳ及び需要家入口力率cosφＳの計測値の入力を受ける（Ｓ２−１）。
【００６６】
なお、分散電源を有する需要家が配電系統に複数連系している場合で複数の需要家を運転状態の検出対象としている場合には、計測器は、例えば需要家毎に付与されたＩＤ番号などと計測値とを合わせて計測データ入力受部１１ｃに送る。
【００６７】
需要家入口に設置された計測器からは、連続的に若しくは所定の時間間隔で計測データ入力受部１１ｃに対して需要家入口有効電力ＰＳ及び需要家入口力率cosφＳの計測値が入力される。なお、本実施形態の分散電源の運転状態検出装置１０には受信装置１９がバス等の信号回線等により接続されており、新たに計測される計測値はこの受信装置１９を介して計測データ入力受部１１ｃに送られる。需要家入口に設置された計測器と受信装置１９との間の通信方法は特定の方式に限定されるものではなく、有線でも無線でも構わない。
【００６８】
計測データ入力受部１１ｃは、入力された計測値をメモリ１５に記憶させる。
【００６９】
制御部１１のＳＶＭ判別部１１ｄは、Ｓ１−２の処理において決定された識別関数とＳ２−１の処理において入力された計測値とを用いて需要家内に設置された分散電源の運転状態を判別する（Ｓ２−２）。
【００７０】
具体的には、ＳＶＭ判別部１１ｄは、Ｓ１−２の処理において決定されメモリ１５に記憶された識別関数をメモリ１５から読み込む。また、需要家入口に設置された計測器から入力されメモリ１５に記憶された需要家入口有効電力ＰＳ及び需要家入口力率cosφＳの計測値をメモリ１５から読み込む。そして、計測値を識別関数に入力して分散電源の運転状態を判別する（ＥＮＤ）。
【００７１】
なお、分散電源を有する需要家が配電系統に複数連系している場合で複数の需要家を運転状態の検出対象としている場合には、計測器は、例えば需要家毎に付与されたＩＤ番号などに基づいて需要家毎に判別ステップ（Ｓ２）の処理を行う。
【００７２】
また、判別ステップ（Ｓ２）の処理は、需要家入口に設置された計測器からの計測データの入力に合わせて実行される。
【００７３】
以上によって需要家毎に判別された分散電源の運転状態は、例えば、区分開閉器で区分される配電系統の区間毎の電力潮流及び需要家毎の実際の負荷電力値を推定し、当該推定値に基づいて、電圧が規定値の範囲を超えて低下又は上昇するような不都合を回避する配電系統の制御に活用される。
【００７４】
次に、図５を更に用いて、本発明の分散電源の運転状態検出方法、装置及びプログラムの第二の実施形態について説明する。なお、以下に説明する第二の実施形態において上述の第一の実施形態と同様の構成要素については、同一符号を付してその詳細な説明を適宜省略する。
【００７５】
第二の実施形態においては、図５に示すように、変電所４を有する配電系統１に設置された機器３Ａと機器３Ｂとによって区分される配電線区間２に分散電源Ｇと負荷Ｌとを有する需要家５が連系している場合を考える。なお、一つの配電線区間２に複数の需要家が連系していても構わない。そして、一つの配電線区間２には分散電源Ｇを有する需要家５は一つだけ連系していることが基本であるけれども、一つの配電線区間２に分散電源Ｇを有する需要家５が複数連系している場合にはそのうちの一つの需要家５を対象として分散電源Ｇの運転状態を検出する。
【００７６】
第二の実施形態においては、配電系統１に設置された機器３Ａと機器３Ｂとによって区分される配電線区間２の有効電力と力率とを用いる。ここで、機器３Ａ，３Ｂは配電線の有効電力と無効電力とを計測可能な装置や仕組みを備えるものである。具体的には配電線センサーの機能を備える機器であり、例えばセンサー付きの区分開閉器である。以下では、配電線センサーの機能を備える機器の具体例として単に区分開閉器３Ａ，３Ｂと呼ぶ。
【００７７】
そして、第二の実施形態においては、図１及び図２におけるＰＳは配電線区間２の有効電力（以下、配電線区間有効電力と呼ぶ）を意味し、ＱＳは配電線区間２の無効電力（以下、配電線区間無効電力と呼ぶ）を意味する。また、cosφＳは配電線区間２の力率（以下、配電線区間力率と呼ぶ）を意味する。なお、図２については、配電線区間２に複数の需要家が連系している場合には、区間単位には運転状態の検出対象でない需要家の負荷の影響が入る。このため、負荷直線ＬＬ'(即ちＢ−Ｂ')及び領域Ｄ１−Ｄ２−Ｄ４−Ｄ３は負荷の影響を受けて横軸（即ち有効電力）正の向き、縦軸（即ち無効電力）正の向き（通常は遅れ力率であるため）に平行移動する。しかしながら、負荷直線ＬＬ'と領域Ｄ１−Ｄ２−Ｄ４−Ｄ３との両者の相対的な位置関係は変わらないので、第一の実施形態の場合と同様に各種電力指標相互の関係を図２に示すように捉えることによって分散電源Ｇの運転状態を推定することができる。
【００７８】
ここで、配電線区間２の有効電力ＰＳは数式５によって求められ、配電線区間２の無効電力ＱＳは数式６によって求められる。
（数５） ＰＳ＝(区分開閉器３Ａの有効電力)−(区分開閉器３Ｂの有効電力)
（数６） ＱＳ＝(区分開閉器３Ａの無効電力)−(区分開閉器３Ｂの無効電力)
【００７９】
また、配電線区間２の力率cosφＳは数式７によって求められる。
【数７】
【００８０】
なお、図３に示すフローチャート及び図４に示す機能ブロック図は第二の実施形態においても同様である。
【００８１】
そして、第二の実施形態の分散電源の運転状態検出方法は、分散電源Ｇを有する需要家５が連系している配電系統１の配電線区間２の有効電力及び力率を計測すると共に当該有効電力及び力率の計測時における分散電源Ｇの運転状態を計測し、有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力とすると共に分散電源Ｇの運転状態の計測値を出力としてサポートベクターマシンを用いて需要家５内に設置された分散電源Ｇの運転状態の判別面を生成して識別関数を決定し、新たに計測される配電線区間２の有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力として識別関数を用いて分散電源Ｇがどのような運転状態にあるかを判別するようにしている。
【００８２】
そして、上記分散電源の運転状態検出方法は、図３に示すように、計測時点毎の配電線区間有効電力及び配電線区間力率の計測値と当該計測時点毎の需要家内に設置された分散電源の運転状態の計測値との組み合わせの実績データである運転状態事例データの読み込みを行うステップ（Ｓ１−１）と、運転状態事例データを用いてサポートベクターマシンによって運転状態判別面を生成し識別関数を決定するステップ（Ｓ１−２）と、新たに計測された配電線区間有効電力ＰＳ及び配電線区間力率cosφＳの計測値の入力を受けるステップ（Ｓ２−１）と、決定された識別関数と新たに計測され入力された計測値とに基づいて需要家内に設置された分散電源の運転状態を判別するステップ（Ｓ２−２）とからなる処理構成により実現される。
【００８３】
また、上記分散電源の運転状態検出方法は、本発明の分散電源の運転状態検出装置として実現される。この分散電源の運転状態検出装置は、分散電源を有する需要家が連系している配電系統の配電線区間の有効電力及び力率の計測値並びに有効電力及び力率の計測時における分散電源の運転状態の計測値を読み込む手段と、有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力とすると共に分散電源の運転状態の計測値を出力としてサポートベクターマシンを用いて需要家内に設置された分散電源の運転状態の判別面を生成して識別関数を決定する手段と、新たに計測される配電線区間の有効電力及び力率の計測値を読み込む手段と、新たな有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力として識別関数を用いて分散電源がどのような運転状態にあるかを判別する手段とを備えている。
【００８４】
上述の分散電源の運転状態検出方法及び分散電源の運転状態検出装置は、本発明の分散電源の運転状態検出プログラムをコンピュータ上で実行することによっても実現される。本実施形態では、分散電源の運転状態検出プログラムをコンピュータ上で実行する場合を例に挙げて説明する。
【００８５】
分散電源の運転状態検出プログラム１７を実行する分散電源の運転状態検出装置の全体構成は、第一の実施形態として既に説明した図４に示す分散電源の運転状態検出装置１０の全体構成と同様である。
【００８６】
分散電源の運転状態検出装置１０の制御部１１には、分散電源の運転状態検出プログラム１７を実行することにより、分散電源を有する需要家が連系している配電系統の配電線区間の有効電力及び力率の計測値並びに有効電力及び力率の計測時における分散電源の運転状態の計測値を読み込む手段としての事例データ読込部１１ａ、有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力とすると共に分散電源の運転状態の計測値を出力としてサポートベクターマシンを用いて需要家内に設置された分散電源の運転状態の判別面を生成して識別関数を決定する手段としてのＳＶＭ学習部１１ｂ、新たに計測される配電線区間の有効電力及び力率の計測値を読み込む手段としての計測データ入力受部１１ｃ、新たな有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力として識別関数を用いて分散電源がどのような運転状態にあるかを判別する手段としてのＳＶＭ判別部１１ｄが構成される。
【００８７】
そして、本実施形態の分散電源の運転状態検出方法も、図３に示すように、大きくは、運転状態事例データを用いてＳＶＭによって運転状態判別面を生成し識別関数を決定する学習ステップ（Ｓ１）と、識別関数と新たに計測された計測値とに基づいて需要家内に設置された分散電源の運転状態を判別する判別ステップ（Ｓ２）とからなる。
【００８８】
そして、本実施形態では、区分開閉器３Ａ，３Ｂによって計測される値に基づいて算出される配電線区間有効電力及び配電線区間力率を用いる。また、需要家内の分散電源に設置した計測器によって検出される分散電源の運転状態のデータを用いる。なお、分散電源の運転状態のデータは学習ステップ（Ｓ１）のみで用いるものであり、判別ステップ（Ｓ２）では当該データは用いない。
【００８９】
まず、学習ステップ（Ｓ１）について説明する。
【００９０】
本実施形態の分散電源の運転状態検出方法の実行にあたっては、まず、制御部１１の事例データ読込部１１ａが、計測時点毎の配電線区間有効電力及び配電線区間力率の計測値と、当該計測時点毎の需要家内に設置された分散電源の運転状態の計測値との組み合わせの実績データである運転状態事例データの読み込みを行う（Ｓ１−１）。
【００９１】
本実施形態では、運転状態事例データは運転状態事例データベース１８としてデータサーバ１６に蓄積される。事例データ読込部１１ａは、運転状態事例データをデータサーバ１６に保存されている運転状態事例データベース１８から読み込む。なお、本発明における運転状態事例データはＳＶＭにおける学習データ（若しくは学習サンプルやサンプルデータや訓練サンプルや例題とも呼ばれる）に該当する。
【００９２】
そして、事例データ読込部１１ａは、運転状態事例データベース１８から読み込んだ運転状態事例データをメモリ１５に記憶させる。
【００９３】
次に、制御部１１のＳＶＭ学習部１１ｂは、Ｓ１−１の処理においてメモリ１５に記憶された運転状態事例データを用いてＳＶＭによって運転状態判別面を生成し識別関数を決定する（Ｓ１−２）。
【００９４】
本実施形態では、配電線区間有効電力ＰＳと配電線区間力率cosφＳと分散電源の運転状態とからなる運転状態事例データのうち、配電線区間有効電力ＰＳと配電線区間力率cosφＳとをＳＶＭにおける特徴ベクトル（即ち入力）として扱い、分散電源の運転状態をクラス（即ち出力）として扱う。なお、本実施形態におけるクラスの考え方は第一の実施形態において説明した内容と同様である。
【００９５】
また、本実施形態では、パターンデータＸとして配電線区間有効電力ＰＳ及び配電線区間力率cosφＳの計測値を用いる。すなわち、本実施形態では、パターンデータＸは二次元であり、パターンデータＸ＝(配電線区間有効電力ＰＳ，配電線区間力率cosφＳ)である。なお、本実施形態における例ではパターンデータを２次元としているが、配電線区間有効電力ＰＳ及び配電線区間力率cosφＳの組み合わせの連続値を利用することも可能であり、その場合には多次元となる。
【００９６】
また、本実施形態におけるＳＶＭに纏わるパターンデータとクラスと学習データと識別関数との関係や取扱いなどは第一の実施形態におけるものと同様である。
【００９７】
ＳＶＭ学習部１１ｂは、Ｓ１−１の処理においてメモリ１５に記憶された運転状態事例データをメモリ１５から読み込み、当該データを用いてＳＶＭによって運転状態判別面を生成して識別関数を決定する。
【００９８】
さらに、ＳＶＭ学習部１１ｂは決定した識別関数をメモリ１５に記憶させる。
【００９９】
以上の学習ステップ（Ｓ１）は、識別関数を特定するために或る需要家若しくは或る特徴を有する需要家に対して一回だけ行う。そして、この学習ステップ（Ｓ１）によって決定された識別関数を用いて以下の判別ステップ（Ｓ２）を繰り返して行う。
【０１００】
続いて、判別ステップ（Ｓ２）について説明する。
【０１０１】
制御部１１の計測データ入力受部１１ｃは、新たに計測された配電線区間有効電力ＰＳ及び配電線区間力率cosφＳの計測値の入力を受ける（Ｓ２−１）。
【０１０２】
配電線区間２の両端の区分開閉器３Ａ，３Ｂからは、連続的に若しくは所定の時間間隔で計測データ入力受部１１ｃに対して配電線区間有効電力ＰＳ及び配電線区間力率cosφＳの計測値が入力される。なお、本実施形態の分散電源の運転状態検出装置１０には受信装置１９がバス等の信号回線等により接続されており、新たに計測される計測値はこの受信装置１９を介して計測データ入力受部１１ｃに送られる。配電線区間２の両端の区分開閉器３Ａ，３Ｂと受信装置１９との間の通信方法は特定の方式に限定されるものではなく、有線でも無線でも構わない。
【０１０３】
計測データ入力受部１１ｃは、入力された計測値をメモリ１５に記憶させる。
【０１０４】
制御部１１のＳＶＭ判別部１１ｄは、Ｓ１−２の処理において決定された識別関数とＳ２−１の処理において入力された計測値とを用いて需要家内に設置された分散電源の運転状態を判別する（Ｓ２−２）。
【０１０５】
具体的には、ＳＶＭ判別部１１ｄは、Ｓ１−２の処理において決定されメモリ１５に記憶された識別関数をメモリ１５から読み込む。また、配電線区間２の両端の区分開閉器３Ａ，３Ｂから入力されメモリ１５に記憶された配電線区間有効電力ＰＳ及び配電線区間力率cosφＳの計測値をメモリ１５から読み込む。そして、計測値を識別関数に入力して分散電源の運転状態を判別する（ＥＮＤ）。
【０１０６】
また、判別ステップ（Ｓ２）の処理は、配電線区間２の両端の区分開閉器３Ａ，３Ｂからの計測データの入力に合わせて実行される。
【０１０７】
以上によって需要家毎に判別された分散電源の運転状態は、例えば、区分開閉器で区分される配電系統の区間毎の電力潮流及び需要家毎の実際の負荷電力値を推定し、当該推定値に基づいて、電圧が規定値の範囲を超えて低下又は上昇するような不都合を回避する配電系統の制御に活用される。
【０１０８】
以上のように構成された本発明の分散電源の運転状態検出方法、装置及びプログラムによれば、計測装置を分散電源に直接取り付けることなく需要家内に設置された分散電源の運転状態を検出することができる。このため、需要家内に設置された分散電源の運転状態の検出の仕組みを容易に構築することが可能になる。
【０１０９】
なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、第一の実施形態では、需要家入口に設置された計測器は需要家入口有効電力ＰＳ及び需要家入口力率cosφＳを計測して計測値を別に設置された分散電源の運転状態検出装置１０に送信するものとして構成されているが、場合によっては、当該計測器が需要家内に設置された分散電源の運転状態を判別するようにしても良い。この場合には、分散電源を有する需要家が配電系統に多数連系している場合に特に分散電源の運転状態の判別の処理にかかる負荷を分散してより迅速な処理をすることができるという効果がある。
【０１１０】
また、第一及び第二の実施形態においては、運転状態事例データは運転状態事例データベース１８としてデータサーバ１６に蓄積されるようにしているが、運転状態事例データの蓄積方法はこれに限られるものではなく、分散電源の運転状態検出装置１０の記憶部１２に蓄積されるようにしても良い。
【実施例１】
【０１１１】
本発明の分散電源の運転状態検出方法を実際の計測値に基づく需要家内に設置された分散電源の運転状態の判別に適用した実施例を図６を用いて説明する。なお、本実施例は、上述の第一の実施形態についての実施例である。
【０１１２】
本実施例では、発電機が需要家内の回路に接続されている需要家を対象として実際に計測して得られた計測データを用いた。需要家入口から需要家構内をみると、回路にはモーターや照明などの通常の負荷の他に発電機（複数台の場合もある）が並列に接続されている。この状態で、需要家入口（即ち受電端）と発電機接続点（即ち発電端）とに計測器を設置して有効電力や力率などを計測した。
【０１１３】
需要家入口で計測した有効電力と力率との組み合わせ毎に計測時点における発電機接続点で計測した有効電力に基づいて分散電源の運転ありと運転なしとの２パターンに分類してプロットすることによって図６に示す結果が得られた。図６において、記号○は分散電源の運転ありの場合の需要家入口有効電力と力率との組み合わせデータのプロットであり、記号×は分散電源の運転なし（即ち停止）の場合の需要家入口有効電力と力率との組み合わせデータのプロットである。図６中、一点鎖線で囲まれた領域が運転なし状態を示している。
【０１１４】
図６に示す一点鎖線で囲まれた領域（運転なし状態を示すプロットの領域）とそれ以外の領域（運転あり状態を示すプロットの領域）とをＳＶＭによって自動判別した。具体的には、(有効電力，力率)＝Ｘを入力とすると共に（発電機の運転，発電機の停止）＝ｙを出力とする学習データの組み（Ｘ，ｙ）を用いて判別面を決定した。
【０１１５】
ＳＶＭを用いて分類した結果、約９５％の高い精度で分散電源の運転ありとなしとを推定できることがわかった．また、１０fold cross validation（１０分割交差検定とも呼ばれる）によって判別性能を評価した結果、正答率は９５％であった。
【０１１６】
以上から、本発明は一般性を有し且つ高い判別精度を有することが確認された。
【符号の説明】
【０１１７】
１０ 分散電源の運転状態検出装置
１１ 制御部
１１ａ 事例データ読込部
１１ｂ ＳＶＭ学習部
１１ｃ 計測データ入力受部
１１ｄ ＳＶＭ判別部
１７ 分散電源の運転状態検出プログラム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配電系統と分散電源を有する需要家との連系点の前記配電系統側における有効電力及び力率を計測すると共に当該有効電力及び力率の計測時における前記分散電源の運転状態を計測し、前記有効電力の計測値と前記力率の計測値との組み合わせを入力とすると共に前記分散電源の運転状態の計測値を出力としてサポートベクターマシンを用いて前記需要家内に設置された分散電源の運転状態の判別面を生成して識別関数を決定し、新たに計測される前記連系点の配電系統側における有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力として前記識別関数を用いて前記分散電源がどのような運転状態にあるかを判別することを特徴とする分散電源の運転状態検出方法。
【請求項２】
配電系統と分散電源を有する需要家との連系点の前記配電系統側における有効電力及び力率の計測値並びに前記有効電力及び力率の計測時における前記分散電源の運転状態の計測値を読み込む手段と、前記有効電力の計測値と前記力率の計測値との組み合わせを入力とすると共に前記分散電源の運転状態の計測値を出力としてサポートベクターマシンを用いて前記需要家内に設置された分散電源の運転状態の判別面を生成して識別関数を決定する手段と、新たに計測される前記連系点の配電系統側における有効電力及び力率の計測値を読み込む手段と、前記新たな有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力として前記識別関数を用いて前記分散電源がどのような運転状態にあるかを判別する手段とを有することを特徴とする分散電源の運転状態検出装置。
【請求項３】
少なくとも、配電系統と分散電源を有する需要家との連系点の前記配電系統側における有効電力及び力率の計測値並びに前記有効電力及び力率の計測時における前記分散電源の運転状態の計測値を読み込む手段、前記有効電力の計測値と前記力率の計測値との組み合わせを入力とすると共に前記分散電源の運転状態の計測値を出力としてサポートベクターマシンを用いて前記需要家内に設置された分散電源の運転状態の判別面を生成して識別関数を決定する手段、新たに計測される前記連系点の配電系統側における有効電力及び力率の計測値を読み込む手段、前記新たな有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力として前記識別関数を用いて前記分散電源がどのような運転状態にあるかを判別する手段としてコンピュータを機能させるための分散電源の運転状態検出プログラム。
【請求項４】
分散電源を有する需要家が連系している配電系統の配電線区間の有効電力及び力率を計測すると共に当該有効電力及び力率の計測時における前記分散電源の運転状態を計測し、前記有効電力の計測値と前記力率の計測値との組み合わせを入力とすると共に前記分散電源の運転状態の計測値を出力としてサポートベクターマシンを用いて前記需要家内に設置された分散電源の運転状態の判別面を生成して識別関数を決定し、新たに計測される前記配電線区間の有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力として前記識別関数を用いて前記分散電源がどのような運転状態にあるかを判別することを特徴とする分散電源の運転状態検出方法。
【請求項５】
分散電源を有する需要家が連系している配電系統の配電線区間の有効電力及び力率の計測値並びに前記有効電力及び力率の計測時における前記分散電源の運転状態の計測値を読み込む手段と、前記有効電力の計測値と前記力率の計測値との組み合わせを入力とすると共に前記分散電源の運転状態の計測値を出力としてサポートベクターマシンを用いて前記需要家内に設置された分散電源の運転状態の判別面を生成して識別関数を決定する手段と、新たに計測される前記配電線区間の有効電力及び力率の計測値を読み込む手段と、前記新たな有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力として前記識別関数を用いて前記分散電源がどのような運転状態にあるかを判別する手段とを有することを特徴とする分散電源の運転状態検出装置。
【請求項６】
少なくとも、分散電源を有する需要家が連系している配電系統の配電線区間の有効電力及び力率の計測値並びに前記有効電力及び力率の計測時における前記分散電源の運転状態の計測値を読み込む手段、前記有効電力の計測値と前記力率の計測値との組み合わせを入力とすると共に前記分散電源の運転状態の計測値を出力としてサポートベクターマシンを用いて前記需要家内に設置された分散電源の運転状態の判別面を生成して識別関数を決定する手段、新たに計測される前記配電線区間の有効電力及び力率の計測値を読み込む手段、前記新たな有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力として前記識別関数を用いて前記分散電源がどのような運転状態にあるかを判別する手段としてコンピュータを機能させるための分散電源の運転状態検出プログラム。
【請求項１】
配電系統と分散電源を有する需要家との連系点の前記配電系統側における有効電力及び力率を計測すると共に当該有効電力及び力率の計測時における前記分散電源の運転状態を計測し、前記有効電力の計測値と前記力率の計測値との組み合わせを入力とすると共に前記分散電源の運転状態の計測値を出力としてサポートベクターマシンを用いて前記需要家内に設置された分散電源の運転状態の判別面を生成して識別関数を決定し、新たに計測される前記連系点の配電系統側における有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力として前記識別関数を用いて前記分散電源がどのような運転状態にあるかを判別することを特徴とする分散電源の運転状態検出方法。
【請求項２】
配電系統と分散電源を有する需要家との連系点の前記配電系統側における有効電力及び力率の計測値並びに前記有効電力及び力率の計測時における前記分散電源の運転状態の計測値を読み込む手段と、前記有効電力の計測値と前記力率の計測値との組み合わせを入力とすると共に前記分散電源の運転状態の計測値を出力としてサポートベクターマシンを用いて前記需要家内に設置された分散電源の運転状態の判別面を生成して識別関数を決定する手段と、新たに計測される前記連系点の配電系統側における有効電力及び力率の計測値を読み込む手段と、前記新たな有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力として前記識別関数を用いて前記分散電源がどのような運転状態にあるかを判別する手段とを有することを特徴とする分散電源の運転状態検出装置。
【請求項３】
少なくとも、配電系統と分散電源を有する需要家との連系点の前記配電系統側における有効電力及び力率の計測値並びに前記有効電力及び力率の計測時における前記分散電源の運転状態の計測値を読み込む手段、前記有効電力の計測値と前記力率の計測値との組み合わせを入力とすると共に前記分散電源の運転状態の計測値を出力としてサポートベクターマシンを用いて前記需要家内に設置された分散電源の運転状態の判別面を生成して識別関数を決定する手段、新たに計測される前記連系点の配電系統側における有効電力及び力率の計測値を読み込む手段、前記新たな有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力として前記識別関数を用いて前記分散電源がどのような運転状態にあるかを判別する手段としてコンピュータを機能させるための分散電源の運転状態検出プログラム。
【請求項４】
分散電源を有する需要家が連系している配電系統の配電線区間の有効電力及び力率を計測すると共に当該有効電力及び力率の計測時における前記分散電源の運転状態を計測し、前記有効電力の計測値と前記力率の計測値との組み合わせを入力とすると共に前記分散電源の運転状態の計測値を出力としてサポートベクターマシンを用いて前記需要家内に設置された分散電源の運転状態の判別面を生成して識別関数を決定し、新たに計測される前記配電線区間の有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力として前記識別関数を用いて前記分散電源がどのような運転状態にあるかを判別することを特徴とする分散電源の運転状態検出方法。
【請求項５】
分散電源を有する需要家が連系している配電系統の配電線区間の有効電力及び力率の計測値並びに前記有効電力及び力率の計測時における前記分散電源の運転状態の計測値を読み込む手段と、前記有効電力の計測値と前記力率の計測値との組み合わせを入力とすると共に前記分散電源の運転状態の計測値を出力としてサポートベクターマシンを用いて前記需要家内に設置された分散電源の運転状態の判別面を生成して識別関数を決定する手段と、新たに計測される前記配電線区間の有効電力及び力率の計測値を読み込む手段と、前記新たな有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力として前記識別関数を用いて前記分散電源がどのような運転状態にあるかを判別する手段とを有することを特徴とする分散電源の運転状態検出装置。
【請求項６】
少なくとも、分散電源を有する需要家が連系している配電系統の配電線区間の有効電力及び力率の計測値並びに前記有効電力及び力率の計測時における前記分散電源の運転状態の計測値を読み込む手段、前記有効電力の計測値と前記力率の計測値との組み合わせを入力とすると共に前記分散電源の運転状態の計測値を出力としてサポートベクターマシンを用いて前記需要家内に設置された分散電源の運転状態の判別面を生成して識別関数を決定する手段、新たに計測される前記配電線区間の有効電力及び力率の計測値を読み込む手段、前記新たな有効電力の計測値と力率の計測値との組み合わせを入力として前記識別関数を用いて前記分散電源がどのような運転状態にあるかを判別する手段としてコンピュータを機能させるための分散電源の運転状態検出プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−２６１２２６（Ｐ２００９−２６１２２６Ａ）
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６１８３４（Ｐ２００９−６１８３４）
【出願日】平成２１年３月１３日（２００９．３．１３）
【出願人】（０００１７３８０９）財団法人電力中央研究所 (1,040)
【出願人】（０００２２２０３７）東北電力株式会社 (228)
【出願人】（５９１２７７７１７）東北計器工業株式会社 (9)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１３日（２００９．３．１３）
【出願人】（０００１７３８０９）財団法人電力中央研究所 (1,040)
【出願人】（０００２２２０３７）東北電力株式会社 (228)
【出願人】（５９１２７７７１７）東北計器工業株式会社 (9)
【Ｆターム（参考）】
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