CN103676823A - 变电站自动化系统 - Google Patents

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金田启一
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Abstract

变电站自动化系统通过灵活地应对网络的传送负荷而迅速地进行数据压缩，能够减少向网络传送的数据量，提高数据传送的可靠性及经济性。SC具备蓄积有判别数据的判别数据库。SC具有：检测变电站固有事件的产生的固有事件产生检测部；数据压缩指令的输出部；检测固有事件的结束的固有事件复原检测部；和数据压缩结束指令的输出部。MU（1～n）及IED（301～30n）具备数据压缩标志设定部及数据压缩部。数据压缩标志设定部当MU（1～n）及IED（301～30n）接收到数据压缩指令时将数据压缩标志设定为ON，当接收到数据压缩结束指令时将数据压缩标志设定为OFF。数据压缩部为如果数据压缩标志为ON则开始接收数据的压缩处理，如果数据压缩标志为OFF则结束接收数据的压缩处理。

Description

变电站自动化系统
技术领域
本发明的实施方式涉及变电站自动化系统的数据传送技术。
背景技术
在电力系统中，变电站对于电力的供给、品质、高效运用担负重要作用。因此，实现变电站的监视控制和自动化的变电站自动化系统被广泛关注。随着近年来的数字技术的发展，变电站自动化系统的数字化也得到发展，一般构成为系统所包含的各装置通过网络结合（例如专利文献1）。
在这种变电站自动化系统中设置有从变电站的各部位取得数据的控制装置，经由网络进行变电站内的各种数据的交换。作为基于网络的数据传送的标准，一直应用国际标准IEC61850。在取得变电站的各部位的数据的控制装置中，包含如下那样的部分。
a）成为变电站的各部位与系统侧之间的接口的合并单元。
b）与合并单元之间进行数据的交换的智能终端。
c）与智能终端之间进行数据的交换、成为系统的核心服务器的工作站计算机。
d）介于操作人员与系统之间的人机接口。
此外，工作站计算机还与其上位系统的远程控制中心进行数据的交换。
在此，使用图13的示意图来说明变电站自动化系统的构成例。如图13所示，在变电站自动化系统中设置有由工作站总线构成的网络211。在网络211上经由多个（在此为3个）以太网交换机221～223连接有上述的控制装置。
即，在第一以太网交换机221上连接有n个智能终端（IntelligentElectronic Device：以下称为IED）301～30n。在第二以太网交换机222上连接有合并单元（Merging Unit：以下称为MU）1～n。在第三以太网交换机223连接有工作站计算机（Station Computer：以下称为SC）216和人机接口（Human Machine Interface：以下称为HMI）217。
图14是将变电站自动化系统应用于变电站的情况下的构成例。在图14中，作为变电站的构成要素，设置有送电线201、母线202、遮断器203、断路器204、变压器205、计量仪表用变流器206以及计量仪表用变压器207。这些设备以及装置成为取得变电站的数据的各部位。变电站自动化系统的网络211（由虚线表示）遍及变电站整体地铺设。与以上的各构成要素接近地配置有与系统侧之间的接口即MU1～n，经由网络211与IED301～30n连接。
MU1～n从变电站的构成要素201～207获取各种数据，并将其进行数字化而变换为序列数据，与IED301～30n之间实施数据的交换。例如构成为，MU1与计量仪表用变压器207连接，MU2与遮断器203连接，MU3与计量仪表用变流器206连接，以实现接口功能。
IED301～30n具有数据接收部以及数据发送部，经由网络211在与MU1～n以及SC216之间进行数据的交换。作为IED301～30n的具体的装置，存在使保护电路不受电流、电压的急剧变化影响的保护继电器等。SC216也具有数据接收部以及数据发送部，在与IED301～30n之间进行数据的交换，根据从IED301～30n取得的数据，来对变电站整体的状态进行监视控制。
专利文献1：日本特开2008-300942号公报
变电站自动化系统被要求经由网络不延迟地在控制装置之间收发数据。近年来，根据用户的要求，在控制装置之间收发的数据量增加，传送数据的网络的传送负荷具有增大的趋势。因此，希望使网络的传送能力即传送容量增加。
然而，如图14所示，变电站自动化系统的网络211遍及变电站整体。因此，若使网络211的传送容量增加，则需要进行巨额的设备投资，经济方面的负担变大。因此，在变电站自动化系统中，在确保足够的传送容量的同时，还要求抑制传送设备的成本。
发明内容
本实施方式的变电站自动化系统是为了消除以上的课题而提出的。本实施方式的目的在于，能够灵活地应对网络的传送负荷而迅速地进行数据压缩，由此能够减少向网络传送的数据量，实现传送容量的确保以及传送设备的成本削减，实现数据传送的可靠性以及经济性的提高。
为了实现上述目的，本实施方式为一种变电站自动化系统，构成为，使用网络将多个从变电站的各部位取得数据的控制装置结合，上述控制装置将上述数据向上述网络传送，其特征在于，具有：
（1）判别数据库，蓄积用于判别变电站是否产生了固有事件的判别数据；
（2）固有事件产生检测部，通过将经由上述网络从上述控制装置发送的上述数据、与上述判别数据库所蓄积的上述判别数据进行对照，来检测产生了上述固有事件的情况；
（3）数据压缩指令输出部，当上述固有事件产生检测部检测到上述固有事件的产生时，经由上述网络向系统整体输出使数据压缩的数据压缩指令；
（4）固有事件复原检测部，通过将经由上述网络从上述控制装置发送的上述数据、与上述判别数据库所蓄积的判别数据进行对照，来检测返回到了上述固有事件产生前的状态的情况；
（5）数据压缩结束指令输出部，当上述固有事件复原检测部检测到上述固有事件的复原时，经由上述网络向系统整体输出使数据的压缩结束的数据压缩结束指令；以及
（6）数据压缩部，当经由上述网络从上述数据压缩指令输出部接收到上述数据压缩指令时，使数据的压缩处理开始，当经由上述网络从上述数据压缩结束指令输出部接收到上述数据压缩结束指令时，使上述数据的压缩处理结束。
附图说明
图1是表示第一实施方式的构成的示意图。
图2是表示第一实施方式的主要部分的构成的示意图。
图3是表示第一实施方式的主要部分的构成的示意图。
图4是表示在第一实施方式中产生固有事件时和稳定状态时的数据量的示意图。
图5是第一实施方式的数据压缩的开始以及结束的判断处理的流程图。
图6是第一实施方式的数据发送处理的流程图。
图7是第一实施方式的数据接收处理的流程图。
图8是表示在第二实施方式中收发事故波形数据的示意图。
图9是第二实施方式的数据发送处理的流程图。
图10是第二实施方式的数据接收处理的流程图。
图11是表示第三实施方式的构成的示意图。
图12是其他实施方式的数据压缩的开始以及结束的判断处理的流程图。
图13是一般的变电站自动化系统的构成图。
图14是将以往的变电站自动化系统应用于变电站的情况下的构成图。
附图标记的说明
1～n…MU
201…送电线
202…母线
203…遮断器
204…断路器
205…变压器
206…计量仪表用变流器
207…计量仪表用变压器
211…网络
216…SC
217…HMI
221～223…以太网交换机
301～30n…IED
501…判别数据库
502…判别数据
503…固有事件产生检测部
504…数据压缩指令输出部
505…固有事件复原检测部
506…数据压缩结束指令输出部
507…数据压缩部
508…存储器
509…数据解压缩部
510，511…数据压缩标志设定部
901…表示变电站的各构成要素的状态的状态信息
902…计测电力系统中流动的能量的各种计测数据
903…事故波形数据
具体实施方式
[第一实施方式]
（构成）
使用图1～图7具体地说明第一实施方式。此外，对图13以及图14所示的以往例相同的部件赋予相同附图标记而省略说明。
如图1所示，第一实施方式是使用网络211结合有以下4种类型的控制装置、即MU1～n、IED301～30n、SC216及HMI217的变电站自动化系统。如图2所示，在SC216中设置有判别数据库501。在该判别数据库501中蓄积有用于判别变电站是否产生了固有的事件的判别数据502。
变电站产生固有事件的状态是指，与稳定状态不同的状态。作为代表性的固有事件，有系统事故，但在从产生了固有事件的状态返回到了稳定状态的情况下，成为系统事故复原。因此，将从产生了固有事件的状态返回到了稳定状态的情况表达为“固有事件复原”。固有事件以及稳定状态将在以后详细说明。
（进行固有事件的产生检测以及压缩指令的输出的部分）
如图2所示，SC216中设置有：对变电站产生固有事件的情况进行检测的固有事件产生检测部503；以及数据压缩指令的输出部504。其中，固有事件产生检测部503构成为，将经由网络211从MU1～n以及IED301～30n向SC216发送的数据、与判别数据库501所蓄积的判别数据502进行对照，根据对照结果来检测固有事件的产生。
即，来自MU1～n以及IED301～30n的发送数据成为用于判断固有事件的产生的信息。来自MU1～n以及IED301～30n的发送数据通常为可按照1ms单位进行检测的ON/OFF（开启/关闭）信息。因此，关于固有事件的产生检测，能够根据可按照1ms单位进行检测的ON/OFF信息来进行判断。此外，若固有事件产生检测部503检测到固有事件的产生，则数据压缩指令输出部504经由网络211向系统整体、即不仅向MU1～n、IED301～30n以及HMI217、还向SC216自身，输出使数据的压缩开始的数据压缩指令。
（进行固有事件的复原检测以及压缩结束指令的输出的部分）
此外，在SC216中设置有对固有事件复原了的情况进行检测的固有事件复原检测部505以及数据压缩结束指令的输出部506。其中，固有事件复原检测部505将经由网络211从MU1～n、IED301～30n向SC216发送的数据、与判别数据库501所蓄积的判别数据502进行对照，并根据对照结果来检测固有事件复原了的情况。
即，来自MU1～n以及IED301～30n的发送数据是用于判断固有事件的复原的信息。如上所述，来自MU1～n以及IED301～30n的发送数据通常是可按照1ms单位进行检测的ON/OFF信息。因此，关于固有事件的复原检测，也能够根据可按照1ms单位进行检测的ON/OFF信息来进行判断。此外，若固有事件复原检测部505检测到固有事件的复原，则数据压缩结束指令输出部506经由网络211向系统整体、即与上述相同除了MU1～n、IED301～30n以及HMI217以外，还向SC216自身输出使数据的压缩结束的数据压缩结束指令。
（在SC中进行数据压缩标志设定的部分）
在SC216中，设置有经由网络211接收上述数据压缩指令以及上述数据压缩结束指令的数据压缩标志设定部510。数据压缩标志设定部510构成为，若接收到数据压缩指令，则将数据压缩标志设定为ON，若接收到数据压缩结束指令，则将数据压缩标志设定为OFF。
（进行数据解压缩的部分）
在SC216中设置有保存所接收到的数据的存储器508、和在接收到的数据被压缩的情况下将其解压缩的数据解压缩部509。在数据压缩标志设定部510将数据压缩标志设定为ON时，数据解压缩部509使从网络211接收到的数据的解压缩处理开始。此外，在数据压缩标志设定部510将数据压缩标志设定为OFF时，数据解压缩部509使从网络211接收到的数据的解压缩处理结束。
（在MU以及IED中进行数据压缩标志设定的部分）
如图3所示，在MU1～n以及IED301～30n中设置有数据压缩标志设定部511。数据压缩标志设定部511经由网络211接收上述数据压缩指令以及上述数据压缩结束指令。然后，数据压缩标志设定部511构成为，若接收到数据压缩指令，则将数据压缩标志设定为ON，若接收到数据压缩结束指令，则将数据压缩标志设定为OFF。
（进行数据压缩的部分）
如图3所示，在MU1～n以及IED301～30n中设置有进行数据的压缩处理的数据压缩部507。在数据压缩标志设定部511将数据压缩标志设定为ON时，数据压缩部507使向网络211发送的数据的压缩处理开始。此外，若数据压缩标志设定部511将数据压缩标志设定为OFF，则数据压缩部507使向网络211发送的数据的压缩处理结束。
（关于固有事件和稳定状态）
在对本实施方式的各处理进行说明之前，对变电站产生的固有事件和产生固有事件之前的稳定状态进行说明。稳定状态是指，随着时间的经过虽然多少存在增减、但数据量收敛在一定范围内的状态。稳定状态下的数据量如图4（a）所示。在稳定状态时，电力系统的计测数据、变电站设备的动作数据、对变电站自动化系统的状态进行监视的系统监视数据等，被从MU1～n向IED301～30n发送。这些数据量几乎恒定。此外，在稳定状态下，从IED301～30n向MU1～n、SC216的数据的发送、或者从SC216向IED301～30n、MU1～n、HMI217的数据的发送几乎被不进行。如此，在稳定状态下，向网络211传送的数据量大致恒定且为少量。
另一方面，在变电站中作为固有事件而产生了系统事故的情况下，与稳定状态相比向网络211传送的数据量增大。即，如图4（b）所示，除了从MU1～n向IED301～30n的通信以外，IED301还向MU2发送系统事故除去的指令，MU2向遮断器203输出跳闸指令。若从MU2接受了跳闸指令的遮断器203从接通状态成为断开状态，则向MU2发送遮断器203成为断开状态的数据。
此外，IED301～30n将系统事故信息向SC216发送，并且SC216将系统事故信息向HMI217发送，并朝向操作人员显示系统事故信息。因此，在系统事故产生状态时，在网络211中流动的数据量和时间的图表与通常状态下的图表成为不同趋势，超过稳定状态的范围而数据量暂时增大。若固有事件复原，则向网络211传送的数据量返回到固有事件产生之前的稳定状态。
此外，作为变电站的固有事件，除了系统事故以外，还有向变电站内配置的各设备的操作指令、系统起动等。在产生了这些固有事件的情况下，根据种类而传送的数据量不同，但与稳定状态时相比向网络211传送的数据量增大。此外，在固有事件复原了的情况下，向网络211传送的数据量减少到稳定状态的等级。
此外，根据变电站的规模、固有事件的种类、初始化时间的设定等各条件，而传送数据量是不同的。例如，在上述固有事件中，标准的情况为，系统起动时的传送数据量最大，其次大的是系统事故时的传送数据量，操作指令时的传送数据量最小。其中，就系统起动时的传送数据量而言，通过将初始化时间设定得较长也能够抑制数据传送的负荷。
（数据压缩的开始以及结束的判断处理）
使用图5的流程图，说明基于变电站有无产生固有事件而进行的数据压缩的开始和结束的判断处理。此外，流程图中未示出处理的开始和结束，但处理构成为，通过变电站自动化系统的起动来开始处理，通过变电站自动化系统的停止来结束处理。该情况在图5以外的流程图中也是同样的。如图5所示，在数据压缩开始以及结束的判断处理中，首先SC216的固有事件产生检测部503从网络211接收通过网络211而来自MU1～n、IED301～30n的发送数据（步骤S602）。
固有事件产生检测部503将接收数据与判别数据库501所蓄积的判别数据502进行对照（步骤S603），根据在接收数据中是否存在被判断为固有事件的数据，来判断有无固有事件数据（步骤S604）。在固有事件产生检测部503判断为无固有事件数据的情况下（步骤S604为否），进入步骤S607。
在固有事件产生检测部503判断为有固有事件数据的情况下（步骤S604为是），确认数据压缩指令输出部504是否还未输出数据压缩指令（步骤S605）。在数据压缩指令输出部504已输出压缩指令的情况下（步骤S605为否），压缩指令输出部504为了不重复输出数据压缩指令而进入步骤607。如果为数据压缩指令输出部504未输出数据压缩指令的状态（步骤S605为是），则数据压缩指令输出部504将数据压缩指令向网络211输出（步骤S606），而进入步骤S607。
在步骤S607中，固有事件复原检测部505将接收数据与判别数据库501所蓄积的判别数据502进行对照而判断固有事件是否复原了，在判断为固有事件未复原的情况下，返回步骤S602。此外，在固有事件复原检测部505判断为固有事件复原了的情况下（步骤S607为是），确认数据压缩指令输出部504是否已输出数据压缩指令（步骤S608）。
然后，在数据压缩指令输出部504未输出数据压缩指令的情况下（步骤S608为否），不输出数据压缩结束指令，而返回接收数据取得处理（步骤S602）。由此，在未输出数据压缩指令的状态下，不输出数据压缩结束指令。另一方面，在数据压缩指令输出部504已输出数据压缩指令的情况下（步骤S608为是），数据压缩结束指令输出部506输出数据压缩结束指令（步骤S609），然后返回接收数据取得处理（步骤S602）。
（数据发送处理）
使用图6的流程图，对MU1～n以及IED301～30n中的数据发送处理进行说明。如图6所示，在MU1～n以及IED301～30n中，在对从安装的各种应用程序发送的数据进行了收集之后（步骤S702），判断是否通过网络211接收到了数据压缩指令，而确认有无接收到数据压缩指令（步骤S703）。在MU1～n以及IED301～30n未从网络211接收到数据压缩指令的情况下（步骤S703为否），进入步骤705。
在MU1～n以及IED301～30n中，在从网络211接收到数据压缩指令的情况下（步骤S703为是），数据压缩标志设定部511将数据压缩标志设定为ON（步骤S704）。接着，在MU1～n以及IED301～30n中判断是否通过网络211接收到了数据压缩结束指令，而确认有无数据压缩结束指令（步骤S705）。
然后，如果MU1～n以及IED301～30n未接收到数据压缩结束指令（步骤S705为否），则进入步骤S707。此外，如果MU1～n以及IED301～30n接收到了数据压缩结束指令（步骤S705为是），则数据压缩标志设定部511将数据压缩标志设为OFF（步骤S706）。
在步骤S707中，判断数据压缩标志设定部511是否将数据压缩标志设定为了ON。如果数据压缩标志设定部511将数据压缩标志设定为OFF（步骤S707为否），则MU1～n以及IED301～30n不压缩数据，而直接向网络211发送（步骤S709）。此外，在数据压缩标志设定部511将数据压缩标志设定为ON的情况下（步骤S707为是），数据压缩部507对随后要发送的发送数据进行压缩（步骤S708），MU1～n以及IED301～30n将压缩了的数据向网络211发送（步骤S709）。
如上所述，在本实施方式中，在MU1～n以及IED301～30n中按照系列来实施与数据压缩有关的开始判断处理和结束判断处理。因此，数据压缩以及结束定时在MU1～n以及IED301～30n中不会产生偏差。并且，能够在收发的数据本身中不附加表示压缩的数据地实施数据的收发，能够减少数据传送量。
（数据接收处理）
图7是接收数据的SC216中的数据接收处理的流程图。如图7所示，在SC216中通过网络211接收数据（步骤S802），然后判断是否通过网络211接收到了数据压缩指令，而确认有无数据压缩指令（步骤S803）。在SC216未接收到数据压缩指令的情况下（步骤S803为否），进入步骤S805。在SC216接收到数据压缩指令的情况下（步骤S803为是），SC216的数据压缩标志设定部510将数据压缩标志设定为ON（步骤S804）。
接下来，判断SC216是否通过网络211接收到数据压缩结束指令，而确认有无数据压缩结束指令（步骤S805）。在SC216未接收到数据压缩指令的情况下（步骤S805为否），进入步骤S807。如果SC216接收到数据压缩结束指令（步骤S805为是），则SC216的数据压缩标志设定部510将数据压缩标志设定为OFF。
在步骤S807中，判断数据压缩标志设定部510是否将数据压缩标志设定为了ON。如果数据压缩标志设定部510将数据压缩标志设定为OFF（步骤S807为否），则SC216不使数据解压缩，而将接收到的数据直接保存到SC216的存储器508（步骤S809）。此外，在数据压缩标志设定部510将数据压缩标志设定为ON的情况下，数据解压缩部509将接收到的数据解压缩，将解压缩了的数据保存到存储器508。在SC216中根据存储器508保存的数据来进行各种处理，HMI217显示处理结果。
如上所述，在SC216中也按照系列来实施与数据压缩有关的开始判断处理和结束判断处理，由此数据压缩以及结束的定时在MU1～n及IED301～30n与SC216之间不会产生偏差。此外，数据的压缩以及解压缩分别需要处理时间，但在本实施方式中，在原本的数据本身中附加有时刻信息，因此能够判别是哪个时刻的数据。
（作用效果）
根据上述那样的第一实施方式，SC216的固有事件产生检测部503检测变电站产生了固有事件的情况。此时，关于固有事件的产生检测，根据ON/OFF信息即来自MU1～n、IED301～30n的发送数据来进行判断，这些数据可按照1ms单位进行检测。
因此，从固有事件产生检测部503接收到上述发送数据起、到数据压缩指令输出部504输出数据压缩指令为止，通常需要10～100ms程度。即，从固有事件的产生到数据压缩的开始为止需要的时间，也就是检测到在网络211中产生高负荷状态为止的响应时间，为10～100ms程度。
与此相对，在以往，根据在网络211中流动的数据量的测定结果来检测高负荷状态的产生。在该情况下，在网络211中流动的数据量的测定按照50ms程度的周期来进行，但必须要考虑网络211中的数据量变化为瞬间性的情况。因此，在对网络211的数据量进行多次、具体地说为10～20次程度的测定之后才判断网络211的负荷状态。
因此，为了得到网络211是否为高负荷状态这种判断结果，需要1个周期50ms的10～20次量、即500～1000ms的时间。换句话说，若根据在网络211中流动的数据量的测定结果来检测网络211的高负荷状态的产生，则响应时间需要500～1000ms。
如上所述，到检测到网络211中产生高负荷状态为止的响应时间，在根据数据量的测定结果的现有技术中需要500～1000ms程度。另一方面，在根据有无产生固有事件的第一实施方式中，为10～100ms程度，响应极其良好。即，在第一实施方式中，在向网络211传送的数据量增加而网络211的传送负荷变高以前，数据压缩指令输出部504能够向系统整体输出数据压缩指令，数据压缩部507能够迅速且可靠地开始数据压缩。因此，不需要将网络211的传送容量设定得较高，不需要向传送设备进行大额投资，经济性提高。
此外，若SC216侧的固有事件复原检测部505检测到变电站产生的固有事件复原了的情况，则数据压缩结束指令输出部506向系统整体输出数据压缩结束指令，因此向网络211传送的数据量返回稳定状态，此时，数据压缩部507能够立即结束数据压缩。因此，MU1～n以及IED301～30n的负荷不会夸张地增加，能够减少数据处理。
在以上那样的第一实施方式的变电站自动化系统中，仅在网络的传送负荷变大时实施数据压缩处理，如果传送负荷变小则解除数据压缩处理，因此能够避免与网络211的传送容量的增加相伴随的成本增大，能够使网络211的传送容量最佳化而实现稳定的数据传送。由此，能够实现数据传送的经济性以及可靠性的提高。
[第二实施方式]
（构成）
使用图8～图10具体地说明第二实施方式。此外，对于与第一实施方式相同的部件赋予相同附图标记并省略说明。如图8所示，在第二实施方式中，MU1～n以及IED301～30n的数据压缩部507构成为，如果发送的数据为事故波形数据903则对其进行压缩。此外，SC216的数据解压缩部509构成为，如果接收的数据为事故波形数据903则将其解压缩。事故波形数据903是对系统事故时的系统电流、系统电压进行表示的交流的波形数据。
从IED301～30n向SC216经由网络211发送各种数据。如图8所示，除了事故波形数据903以外，还有表示变电站的各构成要素的状态的状态信息901、以及对电力系统中流动的能量进行计测而得的各种计测数据902。在这些数据中，事故波形数据903是尺寸较大、且在如系统事故时这种变电站固有事件产生时生成并被传送的数据，成为使网络211的传送负荷极其提高的重要因素。
因此，在第二实施方式的MU1～n以及IED301～30n中，如果发送的数据为事故波形数据903，则通过数据压缩部507将数据压缩之后向网络211发送，如果不是事故波形数据903，则不将数据压缩地向网络211发送。另一方面，在SC216中，如果为事故波形数据903，则通过数据解压缩部509将数据解压缩之后将解压缩后的数据保存到存储器508中，如果不是事故波形数据903，则不将数据解压缩，而将接收到的数据直接保存到SC216的存储器508中。
（数据发送处理）
在以上那样的第二实施方式中，如图9的流程图所示，在传送数据发送处理中，代替图6的流程图所示的判断压缩标志是否为ON的处理（步骤S707），而增加了在MU1～n以及IED301～30n中判断所发送的数据的种类、仅对事故波形数据903进行压缩的判断处理（步骤S1001）。即，MU1～n以及IED301～30n在判断为通过数据压缩标志设定部511使数据压缩标志为ON、且发送数据为事故波形数据903的情况下（步骤S1001为是），在对其进行压缩之后（步骤S708）发送数据（步骤S709）。
（数据接收处理）
此外，在第二实施方式中，如图10的流程图所示，在传送数据接收处理中，也代替图7的流程图所示的判断压缩标志是否为ON的处理（步骤807），而增加了在SC216中判断接收到的数据的种类、仅对事故波形数据903进行解压缩的判断处理（步骤1101）。即，SC216判断为通过数据压缩标志设定部510使数据压缩标志为ON、且接收数据为事故波形数据903的情况下（步骤1101为是），将数据进行解压缩（步骤S808），然后保存到存储器中（步骤S809）。
（作用效果）
根据第二实施方式，除了上述第一实施方式具有的作用效果以外，还仅选择增大传送负荷的重要因素即事故波形数据903来选择性地进行压缩、解压缩。因此，能够进一步减少MU1～n、IED301～30n中的压缩处理的负担以及SC216中的压缩数据的解压缩处理的负担，能够高效地实现传送数据的压缩以及解压缩处理。
[第三实施方式]
（构成）
第三实施方式的特征点为，如图11所示，不是SC216侧，而是MU1～n以及IED301～30n分别具备判别数据库501、固有事件产生检测部503、数据压缩指令输出部504、固有事件复原检测部505以及数据压缩结束指令输出部506。
（作用效果）
在这种第三实施方式中，MU1～n以及IED301～30n侧的固有事件产生检测部503接收211MU1～n以及IED301～30n经由网络发送的数据，由此MU1～n以及IED301～30n能够确认其自身的内部信息。因此，与在SC216中设置固有事件产生检测部503、通过SC216判断固有事件产生的情况相比，能够更迅速地判断固有事件产生。
此外，即使在SC216中产生异常而不能够正常地进行判断的情况下，也能够通过MU1～n以及IED301～30n侧的数据压缩指令输出部504以及数据压缩结束指令输出部506，将数据压缩指令以及数据压缩结束指令向网络211输出。由此，能够进一步提高数据传送的可靠性。
[其他实施方式]
此外，上述实施方式在本说明书中是作为一个例子提示的，不意图限定发明的范围。即，能够通过其他各种方式来实施，在不脱离发明范围的范围内，能够进行各种的省略、置换、变更。这些实施方式及其变形例包含于发明范围、主旨，同样包含于权利要求书所记载的发明及其等同的范围内。
例如，也可以预先计算在网络中流动的传送数据量，按照变电站固有事件的种类对送数据量的阈值进行调整。在这种实施方式中，能够根据变电站固有事件的种类来改变数据压缩的开始以及结束的判断基准，因此能够使对数据进行压缩传送的期间最佳化，能够进一步促进各控制装置的负荷减少化。此外，如上所述，成为基准的传送数据量，不仅根据固有事件的种类而不同，还根据变电站的规模、初始化时间的设定等而不同，因此能够根据多个条件来适当地变更。
使用图12的流程图对这种数据压缩的开始以及结束的判断处理进行说明。如图12所示，即使在最初未产生变电站固有事件的情况下，也能够在SC216中预先设定使网络负荷不超过网络211的传送容量那样的标准阈值（步骤S1402）。接下来，SC216取得在网络211中流动的数据（步骤S1403），而计算网络211中的传送数据量（步骤S1404）。
接着，固有事件产生检测部503将接收数据与判别数据库501所蓄积的判别数据502进行对照（步骤S1405），根据在接收数据中是否存在被判断为固有事件的数据，来判断有无固有事件数据（步骤S1406）。在固有事件产生检测部503判断为无固有事件数据的情况下（步骤S1406为否），进入步骤1411。
固有事件产生检测部503在判断为接收数据中有固有事件数据的情况下（步骤S1406为是），进一步将接收到的固有事件的种类进行分类（步骤S1407），并设定与各事件对应的传送数据量的阈值（步骤S1408～S1410）。然后，固有事件产生检测部503确认传送数据量是否超过所设定的阈值（步骤S1411）。由此，固有事件产生检测部503能够根据变电站固有事件的种类来实施数据压缩的开始和结束的判断，能够高精度地进行数据传送。
若固有事件产生检测部503判断为传送数据量超过了所设定的阈值（步骤S1411为是），则确认数据压缩指令输出部504有无输出压缩指令（步骤S1412）。在数据压缩指令输出部504已输出压缩指令的情况下（步骤1412为否），为了压缩指令输出部504不重复输出数据压缩指令而进入步骤S1414。数据压缩指令输出部504未输出压缩指令的情况下（步骤S1412为是），压缩指令输出部504输出数据压缩指令（步骤S1413），进入步骤S1414。
在固有事件产生检测部503判断为传送数据量未超过所设定的阈值（在S1408～S1410中设定的值）的情况下（步骤S1411为否），也进入步骤S1414。在步骤S1414中，固有事件产生检测部503判断是否低于作为网络的允许量而设定的阈值、或者变电站固有事件是否复原了。
若固有事件产生检测部503确认到低于阈值、或者固有事件的复原（步骤S1414为是），确认数据压缩指令输出部504是否已输出数据压缩指令（步骤S1415）。如果数据压缩指令输出部504已输出数据压缩指令（步骤S1415为是），则在数据压缩结束指令输出部505将数据压缩结束指令向网络211输出之后（步骤S1416），SC216在重新设定为标准的阈值之后（步骤S1417），返回传送路数据取得处理（步骤S1403）。此外，在固有事件产生检测部503中未判断为低于阈值、或者固有事件复原了的情况下（步骤S1414为否），并且在数据压缩指令输出部504未输出数据压缩指令的情况下（步骤S1415为否），返回传送路数据取得处理（步骤S1403）。
并且，在以上的实施方式中，关于数据的发送，记载了从MU1～n以及IED301～30n而以SC216为中心的发送，但也可以在MU1～n与IED301～30n之间，或者对HMI217也安装必要的结构而在HMI217与SC216之间也同样地判断数据压缩的开始及结束，而进行传送数据的压缩及解压缩。此外，也可以与变电站自动化系统的整体构成、所要求的性能、处理能力相匹配地使变电站自动化系统所组装的控制装置当中的任意装置来实施数据压缩的开始及结束的判断处理。

Claims (7)

1.一种变电站自动化系统，构成为，使用网络将多个从变电站的各部位取得数据的控制装置结合，上述控制装置将上述数据向上述网络传送，其特征在于，具有：
判别数据库，蓄积用于判别变电站是否产生了固有事件的判别数据；
固有事件产生检测部，通过将经由上述网络从上述控制装置发送的上述数据、与上述判别数据库所蓄积的上述判别数据进行对照，来检测产生了上述固有事件的情况；
数据压缩指令输出部，当上述固有事件产生检测部检测到上述固有事件的产生时，经由上述网络向系统整体输出使数据压缩的数据压缩指令；
固有事件复原检测部，通过将经由上述网络从上述控制装置发送的上述数据、与上述判别数据库所蓄积的判别数据进行对照，来检测返回到了上述固有事件产生前的状态的情况；
数据压缩结束指令输出部，当上述固有事件复原检测部检测到上述固有事件的复原时，经由上述网络向系统整体输出使数据的压缩结束的数据压缩结束指令；以及
数据压缩部，当经由上述网络从上述数据压缩指令输出部接收到上述数据压缩指令时，使数据的压缩处理开始，当经由上述网络从上述数据压缩结束指令输出部接收到上述数据压缩结束指令时，使上述数据的压缩处理结束。
2.如权利要求1所述的变电站自动化系统，其特征在于，
上述数据压缩部构成为，选择性地压缩对系统事故时的系统电流、系统电压进行表示的交流的波形数据。
3.如权利要求1或2所述的变电站自动化系统，其特征在于，
具有：
数据解压缩部，当经由上述网络从上述数据压缩指令输出部接收到上述数据压缩指令时，使数据的解压缩处理开始，当经由上述网络从上述数据压缩结束指令输出部接收到上述数据压缩结束指令时，使上述数据的解压缩结束。
4.如权利要求3所述的变电站自动化系统，其特征在于，
上述数据解压缩部构成为，选择性地解压缩对系统事故时的系统电流、系统电压进行表示的交流的波形数据。
5.如权利要求1～4中任一项所述的变电站自动化系统，其特征在于，
上述控制装置包括：
合并单元，成为变电站的各部位与系统侧之间的接口；
智能终端，与上述合并单元之间进行数据的交换；以及
工作站计算机，与上述智能终端之间进行数据的交换，成为系统的核心服务器；
将上述判别数据库、上述固有事件产生检测部以及上述固有事件复原检测部设置在上述工作站计算机中。
6.如权利要求1～4中任一项所述的变电站自动化系统，其特征在于，
上述控制装置包括：
合并单元，成为变电站的各部位与系统侧之间的接口；
智能终端，与上述合并单元之间进行数据的交换；以及
工作站计算机，与上述智能终端之间进行数据的交换，成为系统的核心服务器；
将上述判别数据库、上述固有事件产生检测部及上述固有事件复原检测部设置在上述合并单元及上述智能终端的至少一个中。
7.如权利要求1～6中任一项所述的变电站自动化系统，其特征在于，
上述固有事件产生检测部按照上述固有事件的种类来设定使上述数据的压缩处理开始的数据传送量的阈值。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107003651A (zh) * 2014-09-25 2017-08-01 西门子公司 自动化系统的控制装置

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6570809B2 (ja) * 2014-02-28 2019-09-04 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 冷凍機制御装置、冷凍機、及び冷凍機の診断方法
CN104155970B (zh) * 2014-08-04 2015-09-30 国家电网公司 一种智能变电站监控主机闭环测试系统及其测试方法
CN104184208A (zh) * 2014-08-13 2014-12-03 国家电网公司 变电站综合自动化信息校对系统
CN106253487B (zh) * 2016-09-29 2019-02-05 北京东土科技股份有限公司 应用于智能变电站保护控制系统的智能电力服务器
CN112147959A (zh) * 2020-09-04 2020-12-29 南京国电南自电网自动化有限公司 一种面向变电站辅助控制设备的网络配置方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0993179A (ja) * 1995-09-20 1997-04-04 Fujitsu General Ltd ワイヤレス監視システム
JP2001282669A (ja) * 2000-04-03 2001-10-12 Toshiba Eng Co Ltd ドキュメント管理システム
CN101126925A (zh) * 2007-09-11 2008-02-20 浙江大学 面向轴承套圈磨削加工车间的自主式生产监管系统
JP2008300942A (ja) * 2007-05-29 2008-12-11 Toshiba Corp 変電所自動化システム

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3401395A (en) * 1964-09-21 1968-09-10 John H. Neher Fault recorder
GB1539118A (en) * 1976-03-22 1979-01-24 Electricity Council Method of and apparatus for detecting faults on low voltage distribution electric cables
US4311960A (en) * 1979-12-21 1982-01-19 Rockwell International Corporation Transient signal processing circuit
US4362986A (en) * 1980-10-14 1982-12-07 Electric Power Research Institute, Inc. Method and means for monitoring faults in an electric power system and the like
US4385271A (en) * 1981-03-20 1983-05-24 Moshe Kurtz Fault monitoring by detecting a polarity difference
US5656931A (en) * 1995-01-20 1997-08-12 Pacific Gas And Electric Company Fault current sensor device with radio transceiver
FR2756049B1 (fr) * 1996-11-18 1998-12-31 Schneider Electric Sa Dispositif de detection preventive de defauts avec identification du type de charge
US6404348B1 (en) * 1999-02-11 2002-06-11 Power Quality Consultants, Inc. Modular power quality monitoring device
US6452373B2 (en) * 2000-01-07 2002-09-17 The United States Of America As Represented By The United States National Aeronautics And Space Administration Transient voltage recorder
US7106045B2 (en) * 2001-07-10 2006-09-12 Uppi Corporation Apparatus for a simplified power disturbance indicator gage with learning capability options
US6696925B1 (en) * 2002-02-15 2004-02-24 Lynn-Edward Professional Services, Inc. Electrical revenue meter and instrument transformers mobile station
US7030602B2 (en) * 2004-02-04 2006-04-18 Kuhlman Electric Corporation Testing of current transformers
US7400150B2 (en) * 2004-08-05 2008-07-15 Cannon Technologies, Inc. Remote fault monitoring in power lines
US7647202B2 (en) * 2006-07-05 2010-01-12 Arizona Public Service Company Method for exception-based notification of the condition of an apparatus
JP5075539B2 (ja) * 2007-09-05 2012-11-21 株式会社東芝 広域保護制御計測システムと方法
US20090187344A1 (en) * 2008-01-19 2009-07-23 Brancaccio Daniel S System, Method, and Computer Program Product for Analyzing Power Grid Data
US9482555B2 (en) * 2008-04-03 2016-11-01 Electro Industries/Gauge Tech. System and method for improved data transfer from an IED
NZ589088A (en) * 2008-05-09 2013-02-22 Accenture Global Services Ltd Monitoring system for a power distribution grid with communication of sensed conditions
US9281689B2 (en) * 2011-06-08 2016-03-08 General Electric Technology Gmbh Load phase balancing at multiple tiers of a multi-tier hierarchical intelligent power distribution grid
EP2730023B1 (en) * 2011-07-04 2015-11-25 ABB Research Ltd. System for detecting internal winding faults of a synchronous generator, computer program product and method
US9178350B2 (en) * 2011-11-30 2015-11-03 General Electric Company Electric distribution system protection
US9093841B2 (en) * 2012-02-16 2015-07-28 General Electric Company Power distribution network event correlation and analysis

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0993179A (ja) * 1995-09-20 1997-04-04 Fujitsu General Ltd ワイヤレス監視システム
JP2001282669A (ja) * 2000-04-03 2001-10-12 Toshiba Eng Co Ltd ドキュメント管理システム
JP2008300942A (ja) * 2007-05-29 2008-12-11 Toshiba Corp 変電所自動化システム
CN101126925A (zh) * 2007-09-11 2008-02-20 浙江大学 面向轴承套圈磨削加工车间的自主式生产监管系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
M. KEZUNOVIC等: "New Solutions for Substation Sensing, Signal Processing and Decision Making", 《PROCEEDINGS OF THE 37TH HAWAII INTERNATIONAL CONFERENCE ON SYSTEM SCIENCES》 *
苏盛等: "SCADA中基于曲线拟合数据压缩的电网动态传输方法", 《中国电机工程学会第十届青年学术会议论文集》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107003651A (zh) * 2014-09-25 2017-08-01 西门子公司 自动化系统的控制装置
CN107003651B (zh) * 2014-09-25 2019-09-06 西门子公司 自动化系统的控制装置
US10545967B2 (en) 2014-09-25 2020-01-28 Siemens Aktiengesellschaft Control apparatus of an automation system

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JP2014054081A (ja) 2014-03-20
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