JP5431380B2 - 電力系統の監視制御システム - Google Patents

Description

この発明は、電力系統を監視制御する監視制御設備が、制御所ごとに配設された電力系統の監視制御システムに関する。

監視制御設備は、例えば、遮断器や開閉器などの各電力設備の状態や各設備の電流値や電圧値などを、遠隔監視制御装置を介して制御所監視制御装置（計算機システム）に取り込み、遠隔監視制御装置を介して制御所監視制御装置で各設備を制御するものである。この制御所監視制御装置のディスプレイには、系統図画面が表示され、各設備の位置情報に基づいて、系統図上に各設備のシンボルを配置した画面を表示するようになっている。また、制御所監視制御装置は、電力系統構成を変更などするための操作手順を示す操作票を、所定の条件下で作成する機能を有している（例えば、特許文献１参照。）。そして、作成された操作票に基づいて、制御所監視制御装置の支援を受けて各設備を遠隔操作するものである。

このような監視制御設備が制御所ごとに配設され、各監視制御設備は独立して機能している。すなわち、制御所ごとに管轄・所管する電力系統が定められ、その電力系統ごとに監視制御設備が配設されている。そして、各監視制御設備において、各設備を特定するコード（設備コード）を定義してデータベースに記憶し、この設備コードを使用して操作票の作成などを行っている。

特開２０１０−２７３５１６号公報

ところで、複数の制御所間にわたって電力設備を操作する場合、各制御所の監視制御設備で操作票を作成している。この際、隣接・連係する制御所の操作手順を確認するために、双方の制御所で隣接する制御所の操作手順も含めて、操作票を作成している。このため、一部の操作手順を二重で作成しなければならず、多大な労力と時間とを要していた。

また、制御所で作成した操作票を他の制御所に電子的に送る機能を備えていないため、操作票を隣接する制御所などにＦＡＸで送信するのみで、受信した制御所では、送信された操作票・操作手順を利用することはできず、操作手順を確認するのみであった。さらに、操作票を電子的に送る機能を備えたとしても、設備コードが制御所・監視制御設備ごとに定義、記憶されているため、他の制御所で作成された操作票を利用・引用することができなかった。

そこでこの発明は、複数の制御所にわたる操作票などを容易に作成することが可能な電力系統の監視制御システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、電力系統を監視制御する監視制御設備が、制御所ごとに配設された電力系統の監視制御システムであって、すべての前記監視制御設備が読み取り可能で、前記電力系統の各設備の属性を記憶した設備属性記憶手段と、前記各監視制御設備に、入力された指示に基づいて、前記各設備の操作手順を示す操作票を作成する操作票作成手段と、前記操作票作成手段で作成された操作票を、他の監視制御設備に送信する操作票送信手段と、を備え、前記操作票作成手段は、前記設備属性記憶手段に記憶された属性に基づいて、他の監視制御設備から受信した操作票を編集可能となっており、前記操作票送信手段は、前記操作票作成手段で作成された操作票と、予め記憶された前記各監視制御設備が監視制御する電力系統エリアとに基づいて、操作票を送信すべき前記他の監視制御設備を割り出す、ことを特徴とする。

この発明によれば、例えば、ある制御所の監視制御設備Ａにおいて、操作票作成手段によって操作票が作成され、その操作票が、操作票送信手段によって他の制御所の監視制御設備Ｂに送信されたとする。この場合、他の監視制御設備Ｂにおいて、監視制御設備Ａから受信した操作票を編集しながら、操作票作成手段で自制御所の操作票を作成することが可能となる。この際、双方の監視制御設備Ａ、Ｂが読み取り可能な設備属性記憶手段のデータ・情報、つまり一元化された各設備の属性（設備コード）に基づいて、監視制御設備Ａからの操作票を編集・引用するため、監視制御設備Ａで作成された操作票をそのまま利用することができる。

また、操作票作成手段で操作票が作成されると、その操作票と各監視制御設備の電力系統エリアとに基づいて、操作票を送信すべき関連・連系する監視制御設備が割り出される。すなわち、作成された操作票に含まれる設備の電力系統エリアを監視制御する、自制御所以外の監視制御設備が割り出され、割り出された監視制御設備に対して操作票が送信される。

請求項１の発明によれば、他の監視制御設備で作成された操作票を編集しながら、自己の監視制御設備で操作票を作成することが可能となるため、複数の制御所にわたる操作票などを容易に作成することが可能となる。すなわち、隣接する制御所間で、お互いに重複する操作票を作成する必要がなく、また、他の制御所が作成した同等、類似の操作票を流用可能なため、操作票の作成に要する労力や時間を著しく軽減でき、操作票の作成業務が高効率化する。さらに、操作票を重複作成する必要がなく、また、他の制御所が作成した操作票を編集・引用可能で、しかも、一元化された各設備の属性に基づいて操作票を作成・編集するため、操作対象の設備を間違うなどの作成ミスを防止、削減することができる。

また、自制御所で操作票が作成された場合に、操作票を送信すべき関連・連系する制御所の監視制御設備が自動で割り出され、操作票が送信されるため、関連・連系する制御所に対して、確実かつ漏れなく操作票を送信することができる。これにより、関連・連系する制御所に対して操作票の確認、利用を促進することが可能となる。

この発明の実施の形態に係る電力系統の監視制御システムを示す構成図である。 図１のシステムの支援タスクのメインメニュ画面を示す図である。 図１のシステムの操作支援登録タスクの操作票ヘッダ画面を示す図である。 図１のシステムの操作支援登録タスクの操作票手順画面を示す図である。 図１のシステムの操作支援登録タスクの引用ダイアログを示す図である。 図１のシステムの操作支援登録タスクにおいて、受信した操作票の操作手順例を示す図である。 図２のメインメニュ画面後の「補助業務２」の画面を示す図である。 図１のシステムの操作支援登録タスクの処理の一例を示すフローチャートである。 従来の操作票作成状況を示す図である。 図１のシステムによる操作票作成状況を示す図である。

以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。

図１は、この発明の実施の形態に係る電力系統の監視制御システム（以下、「監視制御システム」という）１を示す構成図である。この監視制御システム１は、電力系統・電力設備を監視制御する監視制御設備５が、制御所Ｃ１〜Ｃｎごとに配設されたシステムであり、通信網ＮＷを介して各監視制御設備５が相互に通信可能に接続されているとともに、統合サーバ（メンテナンスサーバ）２と各監視制御設備５とが通信可能に接続されている。ここで、制御所Ｃ１〜Ｃｎごとに管轄・所管する電力系統エリアが予め定められ、その電力系統エリアごとに監視制御設備５が配設されている。

統合サーバ２は、電力系統全体における全設備の設備属性データを管理、記憶するサーバであり、設備属性データを管理するデータ管理部２１と、設備属性データを記憶する統合データベース（設備属性記憶手段）２２とを備えている。そして、後述するようにして、各監視制御設備５から送信された設備属性データを統合して、全制御所Ｃ１〜Ｃｎにおける単一の統合データベース２２を構築し、さらに、統合データベース２２内の設備属性データを関連・連系する監視制御設備５に送信する。このようにして、すべての監視制御設備５が、一元化された設備属性データを読み取り、使用可能となっている。

ここで、設備の設備属性データ・属性には、設備を識別する要素番号・設備コードに対応して、その設備を所管する制御所Ｃ１〜Ｃｎの識別情報や、設備の種別、設備が開閉器・断路器の場合には、開閉能力、給電番号、遮断電流等の性能・容量、インターロック対象、復旧手順などが含まれる。また、この実施の形態では、統合データベース２２内の設備属性データを関連・連系する監視制御設備５に送信しているが、各監視制御設備５が直接統合サーバ２・統合データベース２２にアクセスすることで、一元化された設備属性データを読み取り、使用可能としてもよい。

各監視制御設備５は、制御所監視制御装置（監視制御システム）３と遠隔監視制御装置４とを備え、制御所監視制御装置３と遠隔監視制御装置４とは、通信自在に接続されている。遠隔監視制御装置４は、監視制御対象であるすべての設備と通信自在に接続され、各設備の状態・状況や各設備を通過する電流値や電圧値などを受信して、監視情報として制御所監視制御装置３に伝送するとともに、制御所監視制御装置３から伝送された制御指令に基づいて、各設備を制御・操作するものである。ここで、図１では、制御所監視制御装置３の下位に遠隔監視制御装置４が図示されているが、各遠隔監視制御装置４は、通信網ＮＷを介して直接通信可能となっている。

制御所監視制御装置３は、遠隔監視制御装置４からの監視情報を記憶したり、必要に応じて制御所監視制御装置３に制御指令を伝送して、各設備を制御・操作したりするものである。ここで、各制御所Ｃ１〜Ｃｎの制御所監視制御装置３は同等の構成であるため、主として、第１の制御所Ｃ１の制御所監視制御装置３を例（主体）にして、以下説明する。

制御所監視制御装置３は、主として、入力部３１と、表示部３２と、通信部３３と、設備データベース３４と、操作票データベース３５と、支援タスク（操作票送信手段を含む）３６と、これらを管理、制御などする中央処理部３７とを備えている。また、図示していないが、監視情報を記憶する監視情報データベースを備えている。

入力部３１は、後述する設備属性の変更データや支援タスク３６への指示情報などを入力する入力装置であり、表示部３２は、監視情報や支援タスク３６による支援画面などを表示する表示装置であり、複数のモニタから構成されている。また、通信部３３は、通信網ＮＷを介して他の制御所Ｃ２〜Ｃｎの制御所監視制御装置３や統合サーバ２と通信したり、遠隔監視制御装置４と通信したりするための通信装置である。

設備データベース３４は、自制御所Ｃ１で使用する設備属性データが記憶され、自制御所Ｃ１が所管する設備の設備属性データのみならず、他の制御所Ｃ２〜Ｃｎが所管するが自制御所Ｃ１でも使用する設備の設備属性データも記憶されている。また、設備の更新・更改や新設、交換などに応じて、設備属性データが更新されるようになっている。

具体的には、例えば第１の制御所Ｃ１において、属性に変更が発生した設備の変更データを入力部３１で入力すると、自制御所Ｃ１の設備データベース３４が変更されるとともに、変更データが統合サーバ２に送信される。次に、統合サーバ２のデータ管理部２１によって、変更データに基づいて統合データベース２２の該当する設備の設備属性データが変更されるとともに、関連・連系する制御所監視制御装置３に対して変更データが送信される。これを受けて、関連・連系する制御所監視制御装置３において、変更データに基づいて設備データベース３４の該当する設備の設備属性データが変更される。

ここで、関連・連系する制御所監視制御装置３とは、当該設備を所管する、あるいは設備属性データを使用する制御所監視制御装置３（監視制御設備５）を意味するが、設備ごとに、設備を所管する制御所Ｃ１〜Ｃｎの識別情報と、設備を操作・使用する制御所Ｃ１〜Ｃｎの識別情報とを記憶したテーブル・メモリを統合サーバ２に備えている。そして、このテーブルを参照することで、関連・連系する制御所監視制御装置３に対して変更データが送信される。また、統合データベース２２および設備データベース３４を変更する前に、変更を行った制御所Ｃ１〜Ｃｎにおいて変更データに基づく動作確認試験が行われ、正常な動作が確認された後に、統合データベース２２および設備データベース３４への変更が確定されるようになっている。

このようにして、各制御所Ｃ１〜Ｃｎの設備データベース３４に、統一された設備属性データが記憶され、各監視制御設備５において間接的に、統合データベース２２の一元化された設備属性データが読み取り、使用可能となっている。また、各制御所監視制御装置３の表示部３２には、各設備の位置情報に基づいて、系統図上に各設備のシンボルを配置した画面が表示されたり、後述する支援タスク３６においても各設備がシンボル表示されたりする。この際、設備の要素番号に基づいて設備をシンボル表示するが、要素番号を含む設備属性データが統一、一元化され、かつ各制御所監視制御装置３が使用可能なため、各制御所監視制御装置３において、自制御所Ｃ１〜Ｃｎが所管する設備以外の設備についても、適正にシンボル表示することができるものである。

操作票データベース３５は、後述する操作支援登録タスク３６１で作成された操作票や、他の制御所Ｃ２〜Ｃｎの監視制御設備５から受信した操作票などを記憶するデータベースである。また、この操作票データベース３５内の操作票は、後述するようにして、操作支援登録タスク３６１などで読み出せるようになっている。

支援タスク３６は、各設備を監視、操作するためのプログラム・ソフトウエアであり、主として、各設備の操作手順を示す操作票を作成する操作支援登録タスク（操作票作成手段）３６１と、作成された操作票に基づいて各設備の遠隔操作を支援する操作支援実行タスク３６２とを備えている。すなわち、支援タスク３６が起動されると、図２に示すようなメインメニュが表示部３２に表示され、操作支援登録タスク３６１と操作支援実行タスク３６２とが選択自在となる。

操作支援登録タスク３６１は、入力部３１で入力された指示、情報に基づいて、操作票を作成するプログラムであり、作成した操作票を、関連・連系する他の制御所Ｃ２〜Ｃｎの制御所監視制御装置３に送信する機能を備えている。さらに、統合データベース２２つまり設備データベース３４に記憶された設備属性データに基づいて、他の制御所Ｃ２〜Ｃｎの制御所監視制御装置３から受信した操作票を編集・引用可能な機能を備えている。

具体的には、自制御所Ｃ１の操作票を作成する場合に、メインメニュ中の操作支援登録タスク３６１の「新規作成」Ｐ１が選択されると、図３に示すような操作票ヘッダ画面を表示部３２に表示する。そして、この操作票ヘッダ画面の各項目に従って、入力部３１で情報が入力されることで、操作票のヘッダ部・表紙を作成する（図８のステップＳ１）。

続いて、操作票ヘッダ画面中のツールバー（図示せず）の「手順」が選択されると、図４に示すような操作票手順画面を表示部３２に表示する（同ステップＳ２）。そして、他の操作票を引用、参照しないで独自に操作票を作成する場合（同ステップＳ３で「Ｎ」の場合）、画面中のツールバー（図示せず）の「挿入」が選択され、画面中の各項目に従って、入力部３１で順次・時系列に各設備に対する操作内容などが入力されることで、操作手順・操作票を作成する（同ステップＳ４）。

一方、他の操作票を引用、参照して操作票を作成する場合（同ステップＳ３で「Ｙ」の場合）、つまり連係機能で操作票を作成する場合、画面中のツールバーの「引用」が選択されると、図５に示すような引用ダイアログを表示部３２に表示する（同ステップＳ５）。そして、ダイアログ中の「他操作票」Ｐ２が選択されると、過去に作成した操作票の件名一覧を、操作票データベース３５から読み出して表示部３２に表示し、ダイアログ中の「標準操作票」Ｐ３が選択されると、予め登録されている標準的・典型的な操作票の件名一覧を、操作票データベース３５から読み出して表示部３２に表示する。さらに、ダイアログ中の「受信操作票」Ｐ４が選択されると、他の制御所Ｃ２〜Ｃｎの監視制御設備５から受信した操作票の件名一覧を、操作票データベース３５から読み出して表示部３２に表示する（同ステップＳ６）。ここで、それぞれの件名一覧は、操作票手順画面を表示しているモニタとは異なるモニタ（隣接するモニタ）に表示するようになっている。

次に、件名一覧から引用したい操作票が選択されると、選択された操作票を操作票データベース３５から読み出して、同モニタに表示する（同ステップＳ７）。例えば、他の制御所Ｃ２〜Ｃｎから受信した操作票の件名一覧（受信操作票件名一覧）から、特定の操作票が選択されると、図６に示すように、選択された操作票の操作手順を表示する。このようにして、操作票データベース３５内の操作票が読み出せるようになっている。

そして、この操作票のなかから、引用、参照したい操作手順が、ひとつあるいは複数選択されると、選択された操作手順を操作票手順画面（図４）中の操作手順項目内に挿入・複写する（同ステップＳ８）。例えば、図６における範囲Ｐ５の操作手順が選択されると、選択された操作手順を作成中の操作票に挿入する。

このような独自作成、入力および引用などを繰り返すことにより（同ステップＳ９で「Ｙ」まで繰り返し）、目的の操作票を作成し、作成した操作票を操作票データベース３５に記憶する（同ステップＳ１０）ものである。

このようにして作成された操作票を関連・連系する監視制御設備５に送信する場合、支援タスク３６のメインメニュ（図２）中の「補助業務２」Ｐ６が選択されると、図７に示すように、「送受信操作票」（受信操作票管理エリア）を含む画面を表示部３２に表示する。そして、「送受信操作票」の「送信（連係）」Ｐ７が選択されると、作成した操作票を関連・連系する監視制御設備５に電子データ・ファイルとして送信する。

ここで、関連・連系する監視制御設備５は、作成された操作票と、予め記憶された各制御所Ｃ１〜Ｃｎ（各監視制御設備５）が監視制御する電力系統エリアとに基づいて割り出す。すなわち、各制御所Ｃ１〜Ｃｎが監視制御する電力系統エリア（所管エリア）が予め設定、記憶され、作成された操作票の操作手順のなかに、他の制御所Ｃ２〜Ｃｎの所管エリア内の設備を操作する手順があるか否かを検索し、存在する場合にその制御所Ｃ２〜Ｃｎを割り出すものである。

また、操作票を送信するタイミングは、操作支援登録タスク３６１で操作票が作成された直後でもよいし、作成後いつでも送信できるようになっている。すなわち、操作票データベース３５に記憶されている操作票から送信する操作票を選択し、任意の制御所Ｃ２〜Ｃｎの監視制御設備５を選択することで、任意の操作票を任意の監視制御設備５に対して、いつでも送信できるようになっている。さらに、図７の「送受信操作票」において、例えば「照会」を選択することで、他の制御所Ｃ２〜Ｃｎから受信した操作票をいつでも照会、参照できるようになっている。

このような構成の監視制御システム１によれば、他の制御所Ｃ２〜Ｃｎの監視制御設備５で作成された操作票を引用・編集しながら、自制御所Ｃ１の監視制御設備５で操作票を作成することが可能となるため、複数の制御所Ｃ１〜Ｃｎにわたる操作票などを容易に作成することが可能となる。すなわち、例えば隣接する制御所Ｃ２が所管する設備も操作対象とする場合、従来は図９に示すように、自制御所Ｃ１の制御所監視制御装置１０１において、自制御所Ｃ１および隣接する制御所Ｃ２の操作票を作成するのみならず、隣接する制御所Ｃ２の制御所監視制御装置１０２においても、自制御所Ｃ２および隣接する制御所Ｃ１の操作票を作成しなければならなかった。しかも、それぞれの制御所Ｃ１、Ｃ２で独自のデータベース１０１ａ，１０２ａを構築しているため、他の制御所Ｃ２、Ｃ１で作成した操作票を利用・引用することができなかった。

これに対して本システム１では、図１０に示すように、自制御所Ｃ１の制御所監視制御装置３において、自制御所Ｃ１および隣接する制御所Ｃ２の操作票を作成し、作成した操作票を隣接する制御所Ｃ２の制御所監視制御装置３に送信すれば、隣接する制御所Ｃ２において、受信した操作票を引用、利用して操作票を作成することができる。このように、隣接する制御所Ｃ１、Ｃ２間で、お互いに重複する操作票、操作手順を作成する必要がなく、また、他の制御所Ｃ２〜Ｃｎが作成した同等、類似の操作票を流用可能なため、操作票の作成に要する労力や時間を著しく軽減でき、操作票の作成業務が高効率化する。さらに、操作票を重複作成する必要がなく、また、他の制御所Ｃ２〜Ｃｎが作成した操作票を編集・引用可能で、しかも、一元化された各設備の設備属性データに基づいて操作票を作成・編集するため、操作対象の設備を間違うなどの作成ミスを防止、削減することができる。

また、自制御所Ｃ１で操作票が作成された場合に、操作票を送信すべき関連・連系する制御所Ｃ２〜Ｃｎの監視制御設備５が自動で割り出され、操作票が送信されるため、関連・連系する制御所Ｃ２〜Ｃｎに対して、確実かつ漏れなく操作票を送信することができる。これにより、関連・連系する制御所Ｃ２〜Ｃｎに対して操作票の確認、利用を促進することが可能となる。

以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、監視制御設備５を別体の制御所監視制御装置３と遠隔監視制御装置４とから構成しているが、制御所監視制御装置３と遠隔監視制御装置４とを一体的に構成してもよい。また、支援タスク３６で割り出した監視制御設備５に操作票を送信しているが、オペレータの判断などによる任意の監視制御設備５に対して、操作票を送信するようにしてもよい。さらに、支援タスク３６が操作票送信手段を備えているが、操作支援登録タスク３６１において、作成した操作票を関連・連系する監視制御設備５に送信するようにしてもよい。また、「送信（連係）」Ｐ７が選択された場合に、操作票を関連・連系する監視制御設備５に送信しているが、「送信（連係）」Ｐ７の選択を待たずに、操作票が作成された後に、関連・連系する監視制御設備５に自動的に送信するようにしてもよい。

１ 監視制御システム
２ 統合サーバ
２１ データ管理部
２２ 統合データベース（設備属性記憶手段）
３ 制御所監視制御装置
３１ 入力部
３２ 表示部
３３ 通信部
３４ 設備データベース
３５ 操作票データベース
３６ 支援タスク（操作票送信手段を含む）
３６１ 操作支援登録タスク（操作票作成手段）
３６２ 操作支援実行タスク
４ 遠隔監視制御装置
５ 監視制御設備
Ｃ１〜Ｃｎ 制御所
ＮＷ 通信網

Claims (1)

1. 電力系統を監視制御する監視制御設備が、制御所ごとに配設された電力系統の監視制御システムであって、
   すべての前記監視制御設備が読み取り可能で、前記電力系統の各設備の属性を記憶した設備属性記憶手段と、
   前記各監視制御設備に、
   入力された指示に基づいて、前記各設備の操作手順を示す操作票を作成する操作票作成手段と、
   前記操作票作成手段で作成された操作票を、他の監視制御設備に送信する操作票送信手段と、を備え、
   前記操作票作成手段は、前記設備属性記憶手段に記憶された属性に基づいて、他の監視制御設備から受信した操作票を編集可能となっており、
   前記操作票送信手段は、前記操作票作成手段で作成された操作票と、予め記憶された前記各監視制御設備が監視制御する電力系統エリアとに基づいて、操作票を送信すべき前記他の監視制御設備を割り出す、
   ことを特徴とする電力系統の監視制御システム。

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