JP3887751B2 - 電力系統分散監視制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電力系統監視制御システム等、複数の分散化された計算機により構成される電力系統分散監視制御装置に係り、特に、電力系統設備データのメンテナンス件名管理の技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般的に、電力系統を構成する設備には発電機、送電線、変圧器、開閉器等が含まれており、電力系統を監視・制御する電力系統監視制御システムでは、これらの構成設備に関するデータが種類別にレコードを構成しており、さらに、これらレコードがまとまっていわゆる設備データベースを形成している。
これら電力系統に追加・削除・変更(例えば、送電線の追加、変電所の増設、容量の変更等)があった場合は、設備データベースをメンテナンスしている間、オンライン業務に影響を与えないように、オンライン業務で使用するオンライン用設備データベースとは別に、オフラインで変更できるメンテナンス用設備データベースを持ち、さらに、オフラインで設備データベースを変更した後に、一括して上記変更したメンテナンス用設備データベースをオンライン用設備データベースへ更新するようにしている(運用切替)。
また、メンテナンス用設備データベースは、オンライン運用切替単位に分けて複数持ち、運用切替日前にそれぞれ別々に作成及び確認試験ができるようにそれらを件名で管理している(件名管理)。各件名は、通常運用切替日の順(時系列順)に作成、確認試験及び運用切替している。
なお、電力系統設備は、年々拡大・複雑化しており、そのための電力系統監視制御システムも、高性能化、高信頼性化が望まれ、多重化、分散化のシステム構成が採用され、システムは複数の計算機から成り立っている。
従来、複数の計算機から構成される分散計算機システムとそのデータベース切替え方法としては、特開平11−242607号公報等で開示されているものが知られている。つまり、オンライン業務を行う主計算機と、オンライン業務を模擬(シミュレーション)する試験計算機、メンテナンス用設備データベースをメンテナンスするメンテナンス計算機とから成る分散型の計算機システムにおいて、各計算機の持つ設備データベースの件名状態(運用中、試験中、作成中など)管理し、設備データベースのメンテナンス途中や試験途中、または、試験結果が異常である設備データベースを誤ってオンライン用設備データベースへ書き込んで更新したり、あるいは、試験後にオンライン用として確定した設備データベースを誤って変更したりすることがないように、ユーザの誤操作に対してインターロックをかける機能を持つものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では、メンテナンス計算機が持つ複数のメンテナンス用設備データベースの件名管理について検討がされていなかった。
一般的な設備データの件名管理方法によれば、各件名毎に全設備データを持つ方法があるが、件名数の増大、設備データの増大に伴い、膨大なメモリ容量を必要とする問題がある。
また、複数の件名が順次、時系列に並んでいる場合には問題無いが、運用切替日が入れ替わったりして件名の時系列順序に変更が生じ、最新件名以前の設備データに変更が必要となった場合には、それ以降、最新まで件名の設備データを各々変更しなければならず、設備データの変更に多大な時間がかかるという問題がある。
【0004】
本発明の課題は、設備の追加や変更が頻繁に行われる電力系統分散監視制御システムにおいて、複数件名のメンテナンス設備データを時系列に依存せず作成可能で、且つ、少ないメモリ容量で効率良く件名管理することが可能な電力系統分散監視制御装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、複数の計算機により構成される電力系統分散計算機システムであって、メンテナンス用設備データベースには、現在運用中のマスターデータとメンテナンスの単位である各件名間での変更分の差分データに分けて保有すると共に、メンテナンス計算機には、メンテナンス用設備データベースの各件名を管理する件名管理機能部と、メンテナンス用設備データの変更を行う設備データ変更機能部と、メンテナンス用の設備データをオンライン用に展開する設備データベース展開機能部と、各計算機のオンライン用設備データベースを切替える設備データベース切替機能部とを設ける。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態による電力系統分散監視制御装置の構成図であり、電力系統における監視制御をオンラインで実行する二重系の主計算機A、Bと、オンライン業務を模擬(シミュレーション)する試験計算機C、設備データベース(以下、設備DBと略す。)をメンテナンスするメンテナンス計算機Dとから成るシステム(電力系統監視制御用計算機システム)の例を示す。
図1において、主計算機A、B及び試験計算機Cは、電力系統の電圧や電流の監視や発電機制御、開閉器の入/切操作指令等のオンライン業務で使用するオンライン用設備DB101、201、301と、メンテナンス計算機Dのオンライン用設備設備DB401で各計算機のオンライン用設備設備DB101、201、301を更新する設備DB切替機能部11、21、31を持つ構成となる。
さらに、メンテナンス計算機Dは、オンライン用設備DB101、201、301更新用の展開エリアとして使用するオンライン用設備DB401と、設備データの変更・追加・削除といったメンテナンス業務で使用する現在運用中のマスターデータとメンテナンスの単位である各件名間での変更分の差分データに分けて保有するメンテナンス用設備設備DB402と、メンテナンス用設備データの変更及び変更部分の差分抽出に使用する変更前設備データ403、変更後設備データ404と、メンテナンス用設備DB402の各件名の状態と運用切替日を保有する件名情報テーブル405と、メンテナンス用設備DB402の各件名を件名管理テーブル405で管理する件名管理機能部41と、メンテナンス用設備データの変更を行う設備データ変更機能部42と、変更後設備データ404をオンライン用設備DB401に展開する設備DB展開機能部43と、オンライン用設備DB401で各計算機のオンライン用設備DB101、201、301を更新する設備DB切替機能部44と、各機能部41、42、43、44に対する指示データや変更データの入力及びその処理結果を出力するデータ入出力装置51を持つ。
なお、このシステムの前提条件は以下の通りである。
(1)、主計算機AとBとは二重系をなし、主計算機A、Bには、既に設備DBがオンライン用設備DB101、201に格納されており、オンライン用設備DB101、201は全く同一内容である。
(2)、主計算機Aは、マスタ系としてオンライン業務を運用中、主計算機Bは、オフライン化しており、且つ主計算機Aのスレーブ系をなしている。
(3)、試験計算機Cは、オンライン用設備DB301を使ってのオンライン業務の模擬試験、オンライン用DB自体の模擬試験を行う。
【0007】
次に、メンテナンス計算機Dに設けられた件名情報テーブル405の構成の一例を図2に示す。
件名情報テーブル405は、各件名のメンテナンス用設備DB402の過渡状態(件名状態欄407)と、メンテナンス用設備DB402を主計算機A、Bのオンライン設備DB101、201に更新する運用切替日欄408を件名番号欄406毎に記憶している。
なお、件名状態欄407は時間の経過と共に変化し、メンテナンス用設備DB402の来歴を管理するものであり、「作成中」「試験中」「試験済」「切替中」「運用中」として指定した。
【0008】
ここで、上記の構成における一般的な設備データベース切替方法による手順と各ステップの件名状態を図3を用いて説明する。
ここでは、まず、設備DBを全て再作成すると、時間がかかり効率が悪いので、オンライン用設備DBと同じ値の初期値を持ったメンテナンス計算機Dのメンテナンス用設備DB402の指定件名の設備データを件名管理機能部41で変更後、設備データ404に呼出し、設備データ変更機能部42で変更し(S11)、それを設備DB展開機能部43でオンライン用設備DB401に展開する(S12)≪この時の件名状態欄407=「作成中」≫。
次に、メンテナンス計算機Dの設備DB切替機能部44と試験計算機Cの設備DB切替機能部31により、試験計算機Cのオンライン用設備DB301を変更したメンテナンス計算機Dのオンライン用設備DB401の値に一括更新し(S13)、この更新されたオンライン用設備DB301を試験計算機Cで模擬試験する(S14)≪この時の件名状態欄407=「試験中」≫。
この試験計算機Cによる模擬試験によって更新されたオンライン用設備DB301に問題がないか否か判断し(S15)、その結果、問題がある場合(すなわち、「No」の場合)は、再度、上記メンテナンス用設備DB402の変更のステップ(S11)からやり直す。
一方、上記ステップ(S15)での試験にて問題がない場合(すなわち、「Yes」の場合)≪この時の件名状態欄407=「試験済」≫は、まず、運用中であった主計算機Aをオフライン、且つ、待機系であった主計算機Bをオンラインとし(S16)、メンテナンス計算機Dの設備DB切替機能部44と主計算機Aの設備DB切替機能部11で、主計算機Aのオンライン用設備DB101を変更したメンテナンス計算機Dのオンライン用設備DB401の値に一括更新する(S17)。
次いで、主計算機Bをオフライン、且つ、主計算機Aをオンラインにし(S18)、メンテナンス計算機Dの設備DB切替機能部44と主計算機Bの設備DB切替機能部21により、主計算機Bのオンライン用設備DB201を変更したメンテナンス計算機Dのオンライン用設備DB401の値に一括更新する(S19)≪この時の件名状態欄407=「切替中」≫。
以上の手順により、設備DBの更新及び切り替えが完了する≪この時の件名状態欄407=「運用中」≫。
【0009】
次に、本発明の特徴であるメンテナンス計算機Dにおける件名管理について説明する。
変更前設備データ403、変更後設備データ404は、図4に示すように、各設備データの種別(変圧器、遮断器、断路器など)と情報(位置、設備、設定)をレコード形式で持っている。
メンテナンス用設備DB402は、図1及び図5に示すように、各件名の設備DBをリレーショナルデータベース管理システム(RDBMS)上での一括管理とし、各設備データ毎にマスター部分(現用データ)と、差分データ(各件名での変更分のデータ)を持つ。差分データとは、マスターデータからの変更分であり、各件名でメンテナンスされ、変更、修正、作成されたデータである。すなわち、マスターデータと差分データの組み合わせにより、各件名に対応したデータベースとなる。
図5のメンテナンス用設備DB402は、レコード毎に作成日、削除日をもっており、件名番号欄406で各データが有効になるのは、件名の運用切替日欄408が作成日〜削除日の間に入っている場合である。この作成日、削除日を元に各件名番号欄406に対応したデータベースを抽出する。
各日付の定義を以下に示す。
(日付は、YYMMDD(YY:年、MM:月、DD:日)であり、年は西暦年の下2桁を示す。)
・作成日:データを作成した件名の切替日
(いずれの件名でも有効な場合は、有効日の最小数=000000)
・削除日:データを削除した件名の切替日
(いずれの件名でも有効な場合は、有効日の最大数=999999)
各件名番号欄406のデータは、この作成日、削除日を元に次の不等式により、各テーブルから抽出する。
不等式:作成日≦運用切替日<削除日
ここで、〇印は当該件名で抽出されるデータを、×印は当該件名で抽出されないデータを示す。
【0010】
上記の構成におけるメンテナンス設備DB402の変更方法を図6を用いて説明する。
件名管理機能部41は、データ入出力装置51から入力された件名番号が件名状態テーブル405の件名番号欄406に既に有るか判断し(S21)、件名番号が無い場合(すなわち、「No」の場合)は、データ入出力装置51から入力された運用切替日に最も近い過去の運用切替日をキーとしてメンテナンス設備DB402から当該データを抽出し、変更前設備データ403を作成し(S22)、変更前設備データを変更後設備データ404にコピーする(S27)。件名番号が既に有る場合(すなわち、「Yes」の場合)は、件名状態テーブル405に記憶している件名状態欄407が運用中か判断し(S23)、運用中の場合(すなわち、「Yes」の場合)は、データ入出力装置51にエラーの旨を表示して終了する(S24)。件名状態欄407が運用中以外の場合(すなわち、「No」の場合)は、入力された件名番号の運用切替日をキーとしてメンテナンス設備DB402から当該データを抽出し、変更前設備データ403を作成し(S25)、変更前設備データを変更後設備データ404にコピーする(S27)。
設備データ変更機能部42は、データ入出力装置51から入力された指示に従い、変更後設備データ404を変更又は修正する(S28)。
件名管理機能部41は、データ入出力装置51からの終了指示に従い、変更前設備データ403と変更後設備データ404を比較してその差分をメンテナンス設備DB402の差分データに書き込み(S29)、件名状態テーブル405の件名番号の件名状態欄407を作成中にし(S30)、指定件名より運用切替日が後の件名番号が件名状態テーブル405にあった(最新件名以前の設備データに変更が生じた)場合は、その件名番号の件名状態欄407を作成中に戻す(S31)。
【0011】
図7〜図18を用いて、図5のメンテナンス設備DB402の各件名の系統図例を説明する。なお、この例は、現在運用中の件名番号=1に対して、件名番号=2、3、4、5の順に線路(断路器LS2台と遮断器CB1台の組合せ)の変更、追加、削除を行ったものである。但し、件名番号=5の運用開始日(2002/04/15)は、件名番号=4の運用開始日(2002/05/06)以前とし、時系列に変更を生じさせている。
【0012】
図7は、現在運用中の件名番号=1(運用切替日=2002/02/04)の系統図例であり、図8は、そのメンテナンス用設備DB402を示す。メンテナンス用設備DB402の各レコードの断路器LS11、LS12〜LS51、LS52、遮断器CB1〜CB5、変圧器TR1は、全て前記の不等式(作成日≦運用切替日<削除日)を満たしているので、全て有効となる。また、現在運用中のレコードは全てマスターデータとして扱われる。
【0013】
図9は、図7(件名番号=1:運用中)のCB4をCB4’に変更した件名番号=2(切替中:運用切替日=2002/03/04)の系統図例であり、図10は、そのメンテナンス用設備DB402を示す。メンテナンス用設備DB402の変更前のマスターデータCB4は、削除日が運用切替日と同じ為、無効になり、変更後の差分データCB4’は、作成日が運用切替日と同じ為、有効になる。
【0014】
図11は、図9(件名番号=2:切替中)にLS61、CB6、LS62を追加した件名番号=3(試験済:運用切替日=2002/04/08)の系統図例であり、図12は、そのメンテナンス用設備DB402を示す。メンテナンス用設備DB402に追加した差分データLS61、CB6、LS62は、作成日が運用切替日と同じ為、有効になる。
【0015】
図13は、図11(件名番号=3:試験済)からLS51、CB5、LS52を削除した件名番号=4(試験中:運用切替日=2002/05/06)の系統図例であり、図14は、そのメンテナンス用設備DB402を示す。メンテナンス用設備DB402から削除したマスターデータLS51、CB5、LS52は、削除日が運用切替日と同じ為、無効になる。
【0016】
図15は、時系列に変更を生じさせ、図11(件名番号=3:試験済)にLS71、CB7、LS72を追加した件名番号=5(試験中:運用切替日=2002/04/15)の系統図例であり、図16は、そのメンテナンス用設備DB402を示す。メンテナンス用設備DB402に追加した差分データLS71、CB7、LS72は、作成日が運用切替日と同じ為、有効になる。
なお、この時、最新件名(件名番号=4:運用切替日=2002/05/06)以前の設備データに変更が生じた為、運用切替日が件名番号=5(運用切替日=2002/04/15)より後の件名番号=4(試験中:運用切替日=2002/05/06)の件名状態は作成中に戻る。
【0017】
図17は、図15の件名番号=5(運用切替日=2002/04/15)で最新件名(件名番号=4:運用切替日=2002/05/06)以前の設備データに変更が生じた場合に、最新件名(件名番号=4:作成中:運用切替日=2002/05/06)を表示した系統図例であり、図18は、そのメンテナンス用設備DB402を示す。
ここでは、図13の件名番号=4(試験中)の系統図例と異なり、件名番号=5(運用切替日=2002/04/15)でメンテナンス用設備DB402に追加した差分データLS71、CB7、LS72は、作成日が運用切替日より前の為、有効になる。これにより、最新件名以前の設備データに変更が生じた場合でも、特別な処理をしなくとも、それ以降から最新まで件名の設備データに変更内容が反映されることがわかる。
【0018】
次に、図19〜図22を用いて、図5のメンテナンス設備DB402のマスターデータと差分データの推移例を説明する。なお、メンテナンス用設備DB402のマスターデータと差分データが変更になるタイミングは、各件名の件名状態408が運用中になった時で、その時の処理は以下の通りである。
(1)作成日≦運用切替日の差分データをマスターデータとする。
なお、作成日=000000とする。
(2)削除日≦運用切替日のマスターデータを削除する。
図19は、図5の件名番号=2(運用切替日=2002/03/04)が運用中になった時のメンテナンス用設備DB402を示す。メンテナンス用設備DB402のマスターデータCB4(削除日=2002/03/04)は削除され、差分データCB4’(作成日=2002/03/04)がマスターデータになる。
図20は、図19の件名番号=3(運用切替日=2002/04/08)が運用中になった時のメンテナンス用設備DB402を示す。メンテナンス用設備DB402の差分データLS61、CB6、LS62(作成日=2002/04/08)がマスターデータになる。
図21は、図20の件名番号=5(運用切替日=2002/04/15)が運用中になった時のメンテナンス用設備DB402を示す。メンテナンス用設備DB402の差分データLS71、CB7、LS72(作成日=2002/04/15)がマスターデータになる。
図22は、図21の件名番号=4(運用切替日=2002/05/06)が運用中になった時のメンテナンス用設備DB402を示す。メンテナンス用設備DB402のマスターデータLS51、CB5、LS52(削除日=2002/05/06)が削除される。
【0019】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、設備の追加や変更が頻繁に行われる電力系統分散監視制御システムの電力系統設備データのメンテナンスにおいて、複数件名のメンテナンス設備データを時系列に依存せず、作成可能であり、また、最新件名以前の設備データに変更が生じた場合でも、特別な処理をしなくとも、それ以降から最新まで件名の設備データに変更内容が反映され、且つ、少ないメモリ容量で効率良く件名管理することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による電力系統分散監視制御装置の構成図
【図2】本発明のメンテナンス計算機が持つ件名情報テーブル405の構成の一例
【図3】一般的な設備データベース切替方法による手順を説明するフローチャート図
【図4】本発明の変更前設備データ403、変更後設備データ404の構成の一例
【図5】本発明のメンテナンス用設備データベース402の構成と各件名のデータ抽出方法の一例(件名番号=1が運用中の場合)
【図6】本発明のメンテナンス設備データベースの変更方法を説明するフローチャート図
【図7】本発明の件名番号=1(運用中:運用切替日=2002/02/04)の系統図例
【図8】本発明の件名番号=1のメンテナンス用設備DB402の構成
【図9】本発明の件名番号=2(作成中:運用切替日=2002/03/04)の系統図例
【図10】本発明の件名番号=2のメンテナンス用設備DB402の構成
【図11】本発明の件名番号=3(作成中:運用切替日=2002/04/08)の系統図例
【図12】本発明の件名番号=3のメンテナンス用設備DB402の構成
【図13】本発明の件名番号=4(作成中:運用切替日=2002/05/06)の系統図例
【図14】本発明の件名番号=4のメンテナンス用設備DB402の構成
【図15】本発明の件名番号=5(作成中:運用切替日=2002/04/15)の系統図例
【図16】本発明の件名番号=5のメンテナンス用設備DB402の構成
【図17】本発明の最新件名(件名番号=4:運用切替日=2002/05/06)以前の設備データに変更が生じた後に、最新件名を表示した場合の系統図例
【図18】本発明の最新件名(件名番号=4:運用切替日=2002/05/06)以前の設備データに変更が生じた後の最新件名のメンテナンス用設備DB402の構成
【図19】本発明の件名番号=2が運用中になった時のメンテナンス用設備DB402の構成
【図20】本発明の件名番号=3が運用中になった時のメンテナンス用設備DB402の構成
【図21】本発明の件名番号=5が運用中になった時のメンテナンス用設備DB402の構成
【図22】本発明の件名番号=4が運用中になった時のメンテナンス用設備DB402の構成
【符号の説明】
A、B…主計算機,C…試験計算機,D…メンテナンス計算機,11、21、31…設備DB切替機能部,41…件名管理機能部,42…設備データ変更機能部,43…設備DB展開機能部,44…設備DB切替機能部,51…データ入出力装置,101、201、301、401…オンライン用設備DB,402…メンテナンス用設備DB,403…変更前設備データ,404…変更後設備データ,405…件名情報テーブル,406…件名番号欄,407…件名状態欄,408…運用切替日欄
Claims (3)
- 複数の計算機により構成される電力系統分散計算機システムであって、それぞれに設備データを記憶したオンライン用設備データベースを備えた少なくとも2台の主計算機と、前記主計算機のオンライン用設備データベースをメンテナンスするためのメンテナンス用設備データベースを備えたメンテナンス計算機と、オンライン用設備データベースを備え、且つ、前記メンテナンス計算機により作成されたオンライン用設備データベースに切替え、オンライン用設備データベースの模擬試験を行う試験計算機とを備えた電力系統分散監視制御システムにおいて、
前記メンテナンス用設備データベースには、現在運用中のマスターデータとメンテナンスの単位である各件名間での変更分の差分データに分けて保有すると共に、前記メンテナンス計算機には、前記メンテナンス用設備データベースの各件名を管理する件名管理機能部と、メンテナンス用設備データの変更を行う設備データ変更機能部と、メンテナンス用の設備データをオンライン用に展開する設備データベース展開機能部と、各計算機のオンライン用設備データベースを切替える設備データベース切替機能部とを設けたことを特徴とする電力系統分散監視制御装置。 - 請求項1において、件名状態テーブルを設け、当該件名状態テーブルには、前記各件名のメンテナンス用設備データベースの過渡状態と、前記メンテナンス用設備データベースを前記2台の主計算機のオンライン設備データベースに更新する運用切替日を前記件名毎に記憶することを特徴とする電力系統分散監視制御装置。
- 請求項2において、前記件名管理機能部は、入力された指定件名が前記件名状態テーブルに有り、且つ、運用中で無い場合は、前記入力された指定件名の運用切替日をキーとして前記メンテナンス設備データベースから当該データを抽出し、変更前設備データを作成し、変更前設備データを変更後設備データにコピーし、一方、前記設備データ変更機能部は、入力された指示に従い、前記変更後設備データを変更又は修正し、続いて、前記件名管理機能部は、前記変更前設備データと前記変更後設備データを比較してその差分を前記メンテナンス設備データベースの差分データに書き込み、前記件名状態テーブルの前記入力された指定件名を作成中にし、前記入力された指定件名より運用切替日が後の件名が前記件名状態テーブルにあった場合は、その件名を作成中に戻すことを特徴とする電力系統分散監視制御装置。
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