JP2007330026A - Apparatus for determining whether or not control equipment can be installed in distribution line network - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、配電用変電所から樹枝状に延びて形成された配電線網に設けられる制御機器に対して、配電線経由で送られる制御信号の搬送波が、該制御機器の設置予定箇所で受信可能か否かを予め判定するための判定装置に関するものである。 In the present invention, a control signal carrier transmitted via a distribution line is received at a location where the control apparatus is to be installed, with respect to a control apparatus provided in a distribution network formed in a dendritic shape from a distribution substation. The present invention relates to a determination device for determining in advance whether or not it is possible.
通常、配電線は電力を供給することを目的として敷設されるものである。しかし、既存の設備の有効利用という観点から、配電線に供給電力以外の信号をのせる技術が存在する(例えば、特許文献1参照)。この技術においては、高圧配電線の任意の区間の両端で相判別を行うために、ゼロクロス点を指定するタイミング信号を配電線に注入し、それを相判別を行う部位で配電線を伝ってきた信号を検出し、検出された信号のゼロクロス点のタイミングより相判別が行われる。
一般に、電力供給のための配電線は、配電用変電所から樹枝状に延びており、各々の配電線は開閉器で区分されて、それぞれの区間に他の配電線が連系される多分割多連系による配電線網が形成されている。このように配電線網が区分分けされているのは、配電線の地絡、短絡等の送電事故が発生したとき、その影響を可及的に部分的に抑えるとともに、どの場所で送電事故が発生したのか、その発見を容易にするためである。 In general, distribution lines for power supply extend in a dendritic manner from distribution substations, and each distribution line is divided by a switch, and other distribution lines are connected to each section. A multi-system distribution line network is formed. In this way, the distribution network is divided into parts when a power transmission accident such as a ground fault of a distribution line or a short-circuit occurs. This is to make it easier to find out.
ここで、上記のような配電線網の区分分けの利益を享受するためには、配電線網に設けられた開閉器等の制御機器を遠方から制御する必要がある。しかし、これらの制御機器は、その制御信号の発信元から必ずしも近距離に位置するとは限らない。そこで、制御機器に制御信号を送る場合、必ずその近傍に存在する配電線を利用することが有効である。しかし、この配電線は、本来的には電力を供給するためのものであるため、通信用の線とは異なって制御信号の反射や減衰等の対策が十分に施されていない。そのため、必ずしも、制御機器の設置が予定される場所において、配電用変電所から注入した制御信号の搬送波のレベルが、制御機器の動作が可能なレベルで受信可能とは限らない。 Here, in order to enjoy the benefits of the distribution network classification as described above, it is necessary to control a control device such as a switch provided in the distribution network from a distance. However, these control devices are not necessarily located at a short distance from the source of the control signal. Therefore, when sending a control signal to a control device, it is effective to always use a distribution line existing in the vicinity thereof. However, since this distribution line is essentially for supplying electric power, unlike the communication line, measures such as reflection and attenuation of the control signal are not sufficiently taken. Therefore, it is not always possible to receive the carrier level of the control signal injected from the distribution substation at a level where the control device can be operated in a place where the control device is planned to be installed.
仮に、制御機器を設置した後に、制御機器への制御信号の搬送波が受信できないことが判明すると、制御機器を更に移設する必要が出てき、経済的、時間的コストの増大を招く結果となる。 If it is found that the carrier wave of the control signal to the control device cannot be received after the control device is installed, it is necessary to move the control device further, resulting in an increase in economic and time costs.
本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであり、配電線網に設けられた制御機器に対して配電用変電所から配電線を経由して制御信号の搬送波を送る際、制御機器の設置予定箇所で予めその制御信号の搬送波が受信可能か否かを判定し、効率的な制御機器の設置を行うことを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and when the control signal carrier wave is sent from the distribution substation via the distribution line to the control apparatus provided in the distribution network, the control apparatus is installed. An object is to determine in advance whether or not a carrier wave of the control signal can be received at a planned location and to efficiently install a control device.
本発明は、上記した課題を解決するために、配電用変電所からの制御信号の搬送波を検出し、その検出された搬送波に対応する信号波のレベルに基づいて、搬送波の受信が可能か否かを判定する。このようにすることで、制御機器の設置予定箇所において、容易に制御信号の搬送波の受信の可否を判定することが可能となる。 In order to solve the above-described problems, the present invention detects a carrier wave of a control signal from a distribution substation, and whether or not the carrier wave can be received based on the level of a signal wave corresponding to the detected carrier wave. Determine whether. In this way, it is possible to easily determine whether or not the control signal carrier can be received at the planned installation location of the control device.
詳細には、本発明は、配電用変電所から樹枝状に延びて形成された配電線網に設けられ
る制御機器に対して、該配電用変電所から配電線を経由して送られる制御信号の搬送波が、該制御機器の設置予定箇所において受信可能であるか否かを予め判定する、配電線網における制御機器設置可否判定装置であって、配電線を流れる電圧波を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出される電圧波の中から、それに重畳されている前記搬送波に対応する信号波を抽出する抽出手段と、前記抽出手段によって抽出された前記信号波のレベルに基づいて、前記設置予定箇所において前記搬送波が受信可能か否かを判定する判定手段と、を備える。
Specifically, the present invention relates to a control device provided in a distribution line network formed in a dendritic shape from a distribution substation, and a control signal sent from the distribution substation via the distribution line. It is a control device installation availability determination device in a distribution network that determines in advance whether a carrier wave can be received at a planned installation location of the control device, and a detection unit that detects a voltage wave flowing through the distribution line, Extraction means for extracting a signal wave corresponding to the carrier wave superimposed on the voltage wave detected by the detection means, and the installation based on the level of the signal wave extracted by the extraction means Determining means for determining whether or not the carrier wave can be received at a scheduled location.
上記制御機器設置可否判定装置においては、配電用変電所から送信される制御機器の制御信号の搬送波を、先ず電圧波として検出手段により検出する。これは、配電線には、いわゆる商用周波電圧波が本来的に流れているものであり、検出手段によって検出される電圧波は、この商用周波電圧波に制御信号の搬送波が重畳された状態の電圧波である。従って、検出手段によって検出された電圧波のままでは、制御信号の搬送波の受信可否を正確に判定することが困難である。 In the control device installation availability determination device, the carrier wave of the control signal of the control device transmitted from the distribution substation is first detected as a voltage wave by the detection means. This is because a so-called commercial frequency voltage wave is inherently flowing through the distribution line, and the voltage wave detected by the detection means is in a state where the carrier wave of the control signal is superimposed on this commercial frequency voltage wave. It is a voltage wave. Therefore, it is difficult to accurately determine whether or not the control signal carrier can be received with the voltage wave detected by the detection means.
そこで、本発明に係る制御機器設置可否判定装置においては、抽出手段による、搬送波に対応する信号波の抽出が行われる。ここで、信号波とは、搬送波と全く同一ではないが、その搬送波の特徴点、特に搬送波のレベルを伝えるものである。信号波が搬送波のレベル情報を伝えることで、判定手段が信号波のレベルに基づいて上記判定を行うことで、遠方からの制御機器の制御の可否を予め判定することが可能となる。 Therefore, in the control device installation availability determination device according to the present invention, the extraction unit extracts the signal wave corresponding to the carrier wave. Here, the signal wave is not exactly the same as the carrier wave, but transmits a characteristic point of the carrier wave, particularly a level of the carrier wave. When the signal wave conveys the level information of the carrier wave, the determination means makes the above determination based on the level of the signal wave, so that it is possible to determine in advance whether or not the control device can be controlled from a distance.
上記の配電線網における制御機器設置可否判定装置において、前記検出手段は、前記配電線を流れる電圧波を、該配電線の導体部に対して非接触状態で検出してもよい。 In the control device installation availability determination device in the distribution line network, the detection unit may detect a voltage wave flowing through the distribution line in a non-contact state with respect to a conductor portion of the distribution line.
このように、配電線の導電部に対して非接触状態で電圧波を検出し、更にそこから搬送波のレベルに対応するレベルを有する信号波を抽出することで、容易に制御機器設置の可否が判定することができる。これは、効率的な制御機器の設置に帰することになる。 Thus, by detecting the voltage wave in a non-contact state with respect to the conductive part of the distribution line, and further extracting the signal wave having a level corresponding to the level of the carrier wave, it is possible to easily install the control device. Can be determined. This is attributed to the efficient installation of control equipment.
配電線網に設けられた制御機器に対して配電用変電所から配電線を経由して制御信号の搬送波を送る際、予めその搬送波が受信可能か否かを判定し、効率的な制御機器の設置を行うことが可能となる。 When sending the control signal carrier from the distribution substation via the distribution line to the control equipment provided in the distribution network, determine whether or not the carrier can be received in advance. Installation can be performed.
以下、本発明に係る配電線網における制御機器設置可否判定装置の実施形態について、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of a control device installation availability determination device in a distribution network according to the present invention will be described based on the drawings.
図1は、配電用変電所2を中心とした電力供給のための配電線網1の概略構成を示す。配電線網1では、配電用変電所2を中心として、地中ケーブル3を介して架空線4が放射状に敷設されている(図1では、3本の放射状配電線が示されている)。更に、放射状配電線との間を繋ぐように連系用配電線が敷設され、結果として、配電線網1では、配電線が樹枝状に敷設されている。これにより、広いエリアに電力を供給することが可能となる。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a distribution network 1 for power supply centering on a
この配電線網1では、配電線の地絡、短絡等、送電事故が発生したときに備えて、送電事故発生箇所の特定や、送電事故の影響を受けるエリアを狭める等を目的として、開閉器5、6が設けられている。これらの開閉器は、その使用目的、設置箇所によって、区分開閉器5、連系用開閉器6に分けられる。送電事故が起こっていない通常時は、連系用開閉器6は開状態(電力が流れていない状態)とされ、区分開閉器5は閉状態(電力が流れている状態)とされる。一方で、送電事故が発生すると、事故発生地点への電力供給が停止
されるべく、該地点を含む区間を形成する区間開閉器5が開状態とされるとともに、該区間以外への電力供給を再開するために、適当な連系用開閉器6が閉状態とされる等する。
In this distribution network 1, in order to prepare for the occurrence of a power transmission accident such as a ground fault or short circuit of the distribution line, a switch is provided for the purpose of identifying the location where the power transmission accident has occurred or narrowing the area affected by the power transmission accident. 5 and 6 are provided. These switches are classified into a
このような配電線網1における送電区間の制御を行うために、開閉器5、6の開閉制御を行う必要がある。この開閉器の制御について、図2に基づいて説明する。図2は、開閉器関連の制御機器が配電線10を支える電柱14に装柱された様子を示している。開閉器12の開閉制御は、配電用変電所から送られてくる制御信号によって行われる。この制御信号の搬送波は、配電線10を経由して送られ、先ず高圧結合器13によって、配電線10を流れる商用周波電圧波(50Hz又は60Hz)に重畳された搬送波が取り出される。次に、この取り出された搬送波は、遠方制御器11に送られ、遠方制御器11が搬送波中の制御信号に基づいて、開閉器12の開閉制御を行う。このようにすることで、配電線10を利用して、配電用変電所を中継した開閉器の一括制御が可能となり、以て送電事故発生時の配電線網における送電を制御することが可能となる。
In order to control the power transmission section in such a distribution network 1, it is necessary to perform switching control of the
ここで、重要な点は、配電用変電所からの制御信号の搬送波が、開閉器およびその関連制御機器の設置箇所において受信可能でなければならない点である。配電線10を利用して搬送波を送るため、配電用変電所から出された制御信号が、必ずしも制御機器11にて受信されるとは限らない。即ち、通信用に反射や減衰対策が施されていない配電線10を利用するため、制御信号の受信が困難となる可能性が少なからずとも存在し、受信不可能な箇所に開閉器等を設置すると、送電事故時等に行わなければならない開閉器の制御が困難となる虞がある。しかし、図2にも示すように、開閉器およびその関連制御機器の電柱14への装柱には、配線等の多くの手間を要する。仮に、一度開閉器等を電柱14に装柱した後に、搬送波の受信が困難であることが判明すると、再度開閉器等の装柱をし直さなければならず、コスト的な面からも好ましくない。
Here, the important point is that the carrier wave of the control signal from the distribution substation must be receivable at the installation location of the switch and its related control equipment. Since the carrier wave is sent using the
そこで、本発明に係る制御機器設置可否判定装置を使用することで、開閉器等の設置予定箇所で搬送波の受信が可能か否か予め判定する。この制御機器設置可否判定装置は、図2に示すように、センサー部20、操作部21、測定部22、センサー部20と測定部22とを結ぶ信号線23から構成される。図3(a)に示すように、センサー部20は、使用者が操作部21を持って、配電線10に対して脱着可能に、即ち配電線10の導電部に対して非接触状態で取り付けられる。図3(a)では、センサー部20を配電線10に対して引っ掛けるように設置するが、これに代えて図3(b)に示すように、センサー部20の開放端側にクランプ24を設けて、センサー部20が配電線10に引っ掛けられたとき、クランプ24が配電線10を軽くクランプするようにしてもよい。このようにすることで、センサー部20を配電線10に対して、より確実に固定することができる。
Therefore, by using the control device installation availability determination device according to the present invention, it is determined in advance whether a carrier wave can be received at a planned installation location such as a switch. As shown in FIG. 2, the control device installation availability determination device includes a
このセンサー部20は、配電線10を流れる搬送波を取り出すためのセンサーであり、例えば分圧コンデンサとその電圧を測定する電圧センサーから構成される。また、配電線10は、導電部の周りを絶縁部が保護している。そこで両者の間には、配電線の静電容量と分圧コンデンサの静電容量が存在し、これらの静電容量と浮遊静電容量、ならびに測定電圧から配電線10の導電部を伝ってくる制御信号の搬送波を、配電線の導体部に対して非接触状態で検出することが可能となる。
The
しかし、配電線10の導電部には商用周波電圧波も伝っているため、センサー部20はこの商用周波電圧波と制御信号の搬送波が重畳された電圧波を検出することになる。そこで、図4に示すように、センサー部20によって検出された電圧波は、操作部21内の信号線を介して測定部22に送られる。測定部22は、ハイパスフィルタ(HPF)部22a、ローパスフィルタ(LPF)部22b、増幅(AMP)部22c、ピークホールド(PH)部22d、および測定部22とは別体であるが表示部として機能するパソコン22eから構成される。
However, since the commercial frequency voltage wave is also transmitted to the conductive portion of the
本実施例においては、配電用変電所からの制御信号の搬送波は、5kHz〜10kHzの周波数帯域の信号である。一方で、商用周波電圧波の周波数は50Hzであるから、HPF部22aのカットオフ周波数は3kHzに、LPF部22bのカットオフ周波数は12kHzに設定されている。そして、AMP部22cによって増幅を行うことで、搬送波のレベル情報と一定の関係にあるレベルを有する信号波が生成されることになる。そして、この信号波のピーク値をPH部22dによってホールドして、その結果をパソコン22eが表示する。
In this embodiment, the carrier wave of the control signal from the distribution substation is a signal in the frequency band of 5 kHz to 10 kHz. On the other hand, since the frequency of the commercial frequency voltage wave is 50 Hz, the cutoff frequency of the
ここで、図5に、上記方法によって検出された信号波のピーク値(検出レベル)と配電用変電所からの制御信号の搬送波レベルとの相対関係を示す。図5に示すように、搬送波レベルが小さくなるにつれて、信号波のピーク値も低下していき、搬送波レベルと信号波のピーク値との間には概ね線形性が見出せる。このように、両者の間に線形性が存在することで、実際に検出される信号波のピーク値が、それに内包される搬送波のレベルを正確に反映していると言える。 FIG. 5 shows the relative relationship between the peak value (detection level) of the signal wave detected by the above method and the carrier level of the control signal from the distribution substation. As shown in FIG. 5, as the carrier wave level decreases, the peak value of the signal wave also decreases, and almost linearity can be found between the carrier wave level and the peak value of the signal wave. Thus, it can be said that the presence of linearity between the two accurately reflects the level of the carrier wave included in the peak value of the actually detected signal wave.
従って、この信号波のピーク値に基づいて、開閉器等が設置を予定される箇所での制御信号の受信可否を判定することが可能となる。具体的には、開閉器等が制御可能な制御信号の搬送波レベルに対応する信号波のピーク値(判定基準値)を、予め実験等で決定しておき、本発明に係る制御機器設置可否判定装置で検出される信号波のピーク値が、その予め決定されたピーク値(判定基準値)より高ければ、開閉器等の設置は可能であると判断される。本実施例においては、この受信可否の判定は、パソコン22e上のプログラムで自動的に行われるものとする。
Therefore, based on the peak value of the signal wave, it is possible to determine whether or not the control signal can be received at a location where the switch or the like is scheduled to be installed. Specifically, a peak value (determination reference value) of a signal wave corresponding to a carrier level of a control signal that can be controlled by a switch or the like is determined in advance through experiments or the like, and whether or not a control device according to the present invention can be installed is determined. If the peak value of the signal wave detected by the device is higher than the predetermined peak value (determination reference value), it is determined that the switch or the like can be installed. In this embodiment, it is assumed that the determination of whether or not reception is possible is automatically performed by a program on the
尚、上述した実施例においては、図4に示す測定部22での、HPF部22a、LPF部22b、AMP部22cによる信号処理は一回であったが、信号波のピーク値と搬送波のレベルとが概ね線形関係を維持する限りにおいては、HPF部22a、LPF部22b、AMP部22cによる処理を複数回繰り返し、商用周波電圧波の影響を可及的に排除するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the signal processing by the
また、上述した実施例においては、信号波のピーク値をパソコン22eで表示するようにしているが、表示部を測定部22に内蔵してもよい。尚、この場合の表示部は、例えば、信号波のピーク値の大小を示す指針とあわせて判定基準値が表示できるものが好ましい。
In the above-described embodiment, the peak value of the signal wave is displayed on the
1 配電線網
2 配電用変電所
10 配電線
11 遠方制御器
12 開閉器
13 高圧結合器
14 電柱
20 センサー部
21 操作部
22 測定部
22a ハイパスフィルタ部
22b ローパスフィルタ部
22c 増幅部
22d ピークホールド部
23 信号線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
配電線を流れる電圧波を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出される電圧波の中から、それに重畳されている前記搬送波に対応する信号波を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段によって抽出された前記信号波のレベルに基づいて、前記設置予定箇所において前記搬送波が受信可能か否かを判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする配電線網における制御機器設置可否判定装置。 A control signal carrier sent via a distribution line can be received at a location where the control apparatus is to be installed, for a control apparatus provided in a distribution network formed in a dendritic shape from a distribution substation. It is a control device installation availability determination device in a distribution network that determines in advance whether or not there is,
Detection means for detecting a voltage wave flowing through the distribution line;
Extraction means for extracting a signal wave corresponding to the carrier wave superimposed on the voltage wave detected by the detection means;
Based on the level of the signal wave extracted by the extraction means, determination means for determining whether or not the carrier wave can be received at the installation planned location;
The control apparatus installation availability determination apparatus in a distribution network characterized by comprising.
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