並列分散協調型人工知能技術による電力系統運用制御操作の高速・高信頼化に関する研究

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02402029
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 関根 泰次 東京大学, 工学部, 教授 (00010702)
• 研究分担者: 伊藤 春雄 東京大学, 工学部, 助手 (50010921) ; 小佐野 峰忠 東京大学, 工学部, 助手 (80107565) ; 横山 明彦 東京大学, 工学部, 助教授 (30174866)
• キーワード: 人工知能 / 並列分散 / 協調 / 電力系統 / 運用制御 / 故障 / 因果ネット / ペトリネット

研究概要

(a)送電線の過負荷解消切替操作問題に対しては、大規模な系統である118母線系統を用いて、単一プロセッサ上でシミュレ-ションを行い、分散協調型問題解決システムと階層型問題解決システム並びに集中型問題解決システムの並列処理の可能性を考慮した比較を行った。その際、重要な数値処理である系統内の負荷潮流分布を求める潮流計算を分割並列処理させることとした。その結果、大規模系統に対しては、潮流計算を分割並列処理化することにより、問題解決に必要な全処理時間を1/5〜1/10に短縮することができた。また、大規模系統をサブシステムに分割するには最適な分割数が、つまり最適な並列プロセッサ数が存在し、処理時間と得られた解の比較結果により、分散協調型問題解決システムより階層型問題解決システムの方が優れているという知見を得た。加えて、プロセッサ間のデ-タ伝送時間も、大規模系統の分割の形態を決定する上で大きな影響を与えることが分かった。
(b)故障区間判定問題に対しては、保護リレ-と遮断器の動作情報に動作時刻を追加利用することによって、処理速度の向上並びに判定結果の高信頼化を目指した。因果ネットワ-ク上を伝搬する事象マ-カ-に動作時刻を付加することによって、より正確に故障区間の推論ができるようになり、この時刻情報が欠落したり、誤っていた場合の対策も施すことによって、ロバストな推論システムを構築することが可能となった。更に、この推論過程を改善する方法として、因果ネットワ-クに代わりペトリネットを用いるシステムを検討し、保護システムの動作関係と保護設備の取り得る状態を陽に表現でき、推論過程が簡単になり、並列処理性にも優れていることがわかった。次に、生体系の自然淘汰の法則を模擬したGenetic Algorithmを本問題に適用し、処理速度並びに判定結果の妥当性の面から、本アルゴリズムの適用可能性を明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] 小林 直樹,岡本 浩,横山 明彦,関根 泰次: "通信時間を考慮した分散型及び階層型問題解決システムの評価" 平成3年度電気学会全国大会. (1991)
• [文献書誌] C.L.Yang,H.Okamoto,A.Yokoyama,Y.Sekine: "Expart Sygtem for Fault Section Estination of Power System Using Time Sequence Informations." Proc.of Third Symposium on Expart Systems Applications to Power Systems at TokyoーKobe. 587-594 (1991)
• [文献書誌] N.Kobayashi,H.Okamoto,A.Yokoyama,Y.Sekine: "Power System Control Using Distributed and Hierarchical cal Problem SoluingーIts Application to Overlood RelieF Problemー" Proc.of third Symposium on Expart Systems Applications to Power Systems at TokyoーKobe. 654-661 (1991)
• [文献書誌] 池田 朋広,岡本 浩,横山 明彦,関根 泰次: "Genetic Algorithmsによる系統故障区間判定" 平成3年度電気学会・エネルギ-部門大会. (1991)
• [文献書誌] 楊 春領,横山 明彦,関根 泰次: "時刻情報の誤り・欠落を考慮した故障区間判定エキスパ-トシステム" 平成3年度電気学会電力技術研究会資料. (1991)
• [文献書誌] 楊 春領,横山 明彦,関根 泰次: "故障区間判定におけるペトリネットの応用" 平成4年電気学会全国大会. (1992)