JP2000354339A

JP2000354339A - 遠方監視制御装置

Info

Publication number: JP2000354339A
Application number: JP11163932A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Shimizu; 康雄清水
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1999-06-10
Filing date: 1999-06-10
Publication date: 2000-12-19

Abstract

(57)【要約】【課題】電力設備における遮断器／開閉器等の接点に
接続される電流制限抵抗を小型化できるようにし、以て
装置全体を小型化／一体化できる遠隔監視制御装置を提
供する。【解決手段】各スイッチ部１は、データ読取り回路３
によるデータ読み取りタイミング以外はＯＦＦとなるよ
うに、データ読取タイミング制御部２により制御され
る。これより、たとえ接点１２０がＯＮしていても、デ
ータ読み取り時以外は電流Ｉが流れないので、比較的ワ
ット数の小さい抵抗Ｒを用いることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に電力設備を遠
隔監視するシステムにおける遠方監視制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば変電所における開閉
器、遮断器等の接点のＯＮ／ＯＦＦ状態等を遠隔地より
監視／制御する遠方監視制御システムが存在する。この
ような遠方監視制御システムは、概略的には、各変電所
に設けられ上記各接点のＯＮ／ＯＦＦ状態データを収集
する遠方監視制御装置と、これら各遠方監視制御装置と
専用線等で接続して集中管理するセンター装置とより成
る。

【０００３】図６は、従来の遠方監視制御装置の構成の
一例を概略的に示す図である。同図において、端子台１
０１は、外部機器（上記遮断器の接点等）と接続する複
数（例えば数十個程度）の端子が配置された台である。

【０００４】抵抗ユニット１０２は、上記端子台１０１
の各端子に接続される複数の抵抗が内蔵されるユニット
である。尚、詳しくは後に説明するが、従来では大きい
ワット数の抵抗が必要であった為、大型抵抗を用いてお
り、それゆえ、抵抗用に独立したユニットを用意する
等、装置全体の小型化を難しいものにしていた。

【０００５】ＭＰＤＩ１０３は、切替え型ＤＩ−ＩＴＭ
ユニットであり、上記端子台１０１、抵抗ユニット１０
２を介して入力される外部機器からの複数の入力信号
（例えば遮断器の各接点のＯＮ／ＯＦＦ状態信号）を、
ＳＶＩ１０４からの指示に応じて、切替え選択して読み
出す。尚、上記外部機器から当該ＭＰＤＩ１０３の内部
の絶縁箇所までが、「耐電圧２０００（Ｖ）保証領域」
となっている。また、尚、ＳＶＩ（Super Vision Input
カード）は、「表示入力カード」と呼ばれるものであ
り、プロセスＩ／Ｏカードの一種であり、ＭＵＬＴＩＢ
ＵＳII上でのリプライア及びリクエスタカードとしての
機能を有する。

【０００６】ＭＰＤＩ１０３の詳細については、後に図
７を参照して説明する。ＭＰＵ１０５は、遠方監視制御
装置全体を制御するマイクロプロセッサユニットであ
る。

【０００７】図７は、ＭＰＤＩ１０３の詳細な構成の一
例を示す図である。同図に示す例では、上記端子が６４
点あるものとし、１６点（１ワード（１６ビット））ず
つデータを読み出す。外部からの監視信号（接点信号）
とＳＶＩへのＤＡＴＡ信号の間には、絶縁回路１１１ａ
〜１１１ｄが設けられており、ここまでが上記「耐電圧
２０００（Ｖ）保証領域」となる。

【０００８】絶縁回路１１１ａ〜１１１ｄは、フォトカ
プラである。すなわち、一対の発光／受光素子（フォト
ダイオード１１２／フォトトランジスタ１１３）より構
成される。

【０００９】各絶縁回路１１１ａ〜１１１ｄには、ＳＶ
Ｉからの選択信号ＷＳ１〜ＷＳ４及びユニットセレクト
信号ＵＳn が、アンドゲート１１４ａ〜１１４ｄを介し
て入力している。

【００１０】このＳＶＩからの選択信号ＷＳ１〜ＷＳ４
及びユニットセレクト信号ＵＳn によるデータ取込みタ
イミングについて、図８を参照して説明する。図８は、
従来のデータ取込みタイミングの一例を示す図である。

【００１１】ここで、図８に示す例では、５１２点の接
点信号を扱うものとする。すなわち、上記６４点の入力
信号を扱うＭＰＤＩユニットが８台存在し、これを１枚
のＳＶＩカードにより管理／制御する場合の例を示す。
よって、この例では、ユニットセレクト信号ＵＳn は、
ＵＳ1 〜ＵＳ8 となる。尚、同図に示す信号は、実際に
は図７のアンドゲート１１４ａ〜１１４ｄに反転入力す
る。

【００１２】図８に示す例では、まず、ＵＳ1 信号によ
って、このＵＳ1 に対応するＭＰＤＩユニットが選択さ
れ、選択信号ＷＳ１〜ＷＳ４によって、このＵＳ1 に対
応するＭＰＤＩユニットに接続されている６４点の接点
信号が１６点ずつ読み出される（ワード１データ〜ワー
ド４データ）。以下、同様にして、ワード３２データま
で読み出されると、５１２点の接点のＯＮ／ＯＦＦデー
タが全て読み出されたことになる。

【００１３】図９は、上記遠方監視制御装置及び遮断器
等の接点を含む回路全体を概略的に示す概略回路図であ
る。同図に示す端子１０１ａは上記端子台１０１の端子
であり、抵抗Ｒは上記抵抗ユニット１０２の電流制限抵
抗であり、絶縁回路１１１は上記ＭＰＤＩ１０３内部の
絶縁回路である。電源は、例えばＤＣ１１０（Ｖ）電源
である。

【００１４】接点１２０は、例えば遮断器等の接点であ
り、この接点のＯＮ／ＯＦＦ状態が監視対象である。接
点１２０がＯＮしている状態では、同図に示すように電
流Ｉが流れ、絶縁回路１１１のフォトダイオード１１２
が発光する。この状態で上述したＳＶＩからの選択信号
ＷＳ１〜ＷＳ４及びユニットセレクト信号ＵＳn による
データ取込みタイミングになると、当該接点１２０がＯ
Ｎ状態であることを示すデータがフォトトランジスタ１
１３を介して読み出されることになる。

【００１５】図１０は、図６に示す構成のより具体的な
一例を示す図である。ＩＴＭ１３０は、図６の端子台１
０１及び抵抗ユニット１０２に相当する。図６では、端
子台１０１、抵抗ユニット１０２を別々のユニットとし
たが、端子と抵抗に限ってはこのように一体型としても
よい。この抵抗は、例えば、１５キロオーム（ＫΩ）電
流制限抵抗である。

【００１６】ＭＰＤＩ１４０は、図６のＭＰＤＩ１０３
である。ＭＰＤＩ１４０までは「耐電圧２０００（Ｖ）
保証領域」であるので、ＩＴＭ１３０−ＭＰＤＩ１４０
間を接続する線材は太いものを使用することになる。

【００１７】ＳＶＩ１５０は、図６のＳＶＩ１０４であ
る。ＳＶＩ１５０−ＭＰＤＩ１４０間を接続する線は、
上記１ワード単位のパラレル信号線となっているので、
信号線数が非常に多い（図６では線が１本であるが、こ
れは概略的に示しているからである）。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の回路で
は、図９において、遮断器／開閉器等の接点は、通常、
一旦ＯＮすると、長時間入り放しになることが多いた
め、抵抗Ｒの発熱が大きくなる。この為、抵抗ＲはＷ
（ワット）数の大きいものを用いる必要がある（大型の
抵抗を用いる）。

【００１９】この為、従来の回路では、上記の様に小型
化が難しくなるという問題があった。また、これは、電
力消費量の面でも問題である。本発明の課題は、電力設
備における遮断器／開閉器等の接点に接続される電流制
限抵抗を小型化できるようにし、以て装置全体を小型化
／一体化できるようにする遠方監視制御装置を提供する
ことである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明による遠方監視制
御装置は、電力設備の接点の状態を監視する装置におい
て、少なくとも監視対象の接点と電流制限抵抗を有する
直列回路に設けられるスイッチング手段と、前記監視対
象の各接点の状態を検出する際、検出すべき接点の直列
回路に設けられる前記スイッチング手段をＯＮ制御し、
該スイッチング手段がＯＮしている間に該スイッチング
手段が設けられている直列回路の接点の状態を検出する
状態検出手段と、を有する。

【００２１】このように、状態検出するときのみスイッ
チング手段をＯＮ制御するので、たとえ接点が長時間入
り放しになっていても、電流が流れるのは状態検出する
ときのみとなり、これより電流制限抵抗にＷ（ワット）
数の小さい（小型の）抵抗を用いても発熱の問題は生じ
ない。また、電力消費量も抑えられる。

【００２２】また、上記遠方監視制御装置は、特に電流
制限抵抗を小型化できることから、例えば、前記電流制
限抵抗、スイッチング手段は、一体型のモジュール内に
収めることができ、装置全体の小型化も図ることができ
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施形態について説明する。図１は、装置全体（遠方監
視制御装置側及び被監視側）を概略的に示す概略構成図
である。

【００２４】図９に示す従来の回路との違いは、スイッ
チ部１を設け、データ読取部３によるデータ読み取り時
以外はこのスイッチ部をＯＦＦするようにデータ読取タ
イミング制御部２により制御することで、たとえ接点１
２０がＯＮしていても、データ読取部３によるデータ読
み取り時以外は電流Ｉが流れないようにしたことであ
る。

【００２５】スイッチ部１は、フォトダイオード１ａ、
フォトトランジスタ１ｂより構成される。フォトダイオ
ード１ａは、データ読取タイミング制御部２により発光
制御される。フォトトランジスタ１ｂは、例えば接点１
２０と絶縁回路１１１との間に設けられる。尚、スイッ
チ部１は、上記フォトダイオード／フォトトランジスタ
より成る構成に限るものではない。例えば、メカニカル
接点でもかまわない。

【００２６】データ読取タイミング制御部２は、複数
（例えば上記５１２点分）のフォトダイオード１ａを制
御する。すなわち、各フォトダイオード１ａ（スイッチ
部１）が係わる接点１２０のＯＮ／ＯＦＦ状態を読み取
るタイミングになると、そのフォトダイオード１ａに短
時間（例えば後述する５０〜１００(mS)）電流を流して
発光させ、これよりフォトトランジスタ１ｂをＯＮさせ
る。また、これと同時に、データ読取り回路３が、その
接点１２０のＯＮ／ＯＦＦ状態を読み取る。

【００２７】これについて、図２に示す一例を参照しな
がら説明する。図２は、データ読取りタイミングの一例
を示す図である。同図においては、データ読取り対象の
接点１２０は、入り放しで、ＯＮ状態であるものとす
る。データ読取タイミング制御部２は、例えば５０〜１
００(mS)の間、READ ENE（リードイネーブル信号）をＯ
Ｎする。これより、同図に示すように、素子特性による
多少の遅延をもって５０〜１００(mS)の間電流Ｉが流
れ、絶縁回路１１１のフォトダイオード１１２が発光す
る。このタイミングにおいて、データ読取り回路３が、
例えば同図に示すように５〜５０(mS)の読込み許可信号
を出してその接点１２０のＯＮ／ＯＦＦ状態を読み取
る。尚、読込み許可信号は、ＳＶＩが、ＭＰＵからの指
令に応じて、データ読取り対象のアドレスを指定してか
ら出力する。

【００２８】従来では、同図に示すように接点１２０が
ずっとＯＮ状態であると、電流Ｉが流れ放しになり、電
力消費が大きく、またこれによって抵抗Ｒの発熱が大き
くなるので、Ｗ（ワット）数の大きい大型の抵抗を用い
る必要があったが、本発明によれば例えば上記５０〜１
００(mS)の間だけ電流Ｉが流れるので、上記従来の問題
が解消される。

【００２９】これより、本実施形態の遠方監視制御装置
の構成は、例えば図３に示すようにすることができる。
図３に示す遠方監視制御装置１０の構成は、基本的には
図６に示す従来の装置の構成と同じである。但し、上記
のように抵抗Ｒを小型化できる結果、全て、読取り回路
付端子台１１の内部に含まれるようにできる。すなわ
ち、図３には示されていないが、読取り回路付端子台１
１は、図１の端子、抵抗Ｒ、絶縁回路１１１、スイッチ
部１を備えている。このように、特に抵抗Ｒを小型化で
きる結果、１台のユニットに全ての構成が含まれるよう
にでき、装置全体の小型化を図れる。更に、上記一体型
のユニットでは、当然、従来のようなユニット間の配線
も必要なくなる。

【００３０】また、本実施形態の遠方監視制御装置で
は、図４に示すように、ＳＶＩ２２と読取り回路付端子
台２３とをシリアルインタフェース２１により接続す
る。そして、ＨＤＬＣ（High Level Data Link Contr
ol）とよばれる高水準伝送制御手順を用いて、データ収
集を行う。

【００３１】よく知られているように、ＨＤＬＣでは、
伝送の単位として「フレーム」を採用している。ＨＤＬ
Ｃにおけるフレームは、開始フラグ（Ｆ）／アドレス
（Ａ）／制御（Ｃ）／情報（Ｉ）／ＦＣＳ（Frame Chec
k Sequese ）／終了フラグ（Ｆ）の各フィールドより構
成される。

【００３２】開始フラグ／終了フラグ（Ｆ）は、そのフ
レームの開始／終了を表す。アドレスフィールド（Ａ）
には宛先局あるいは発信局のアドレスが格納される。制
御フィールド（Ｃ）は、受信局への指令、あるいはそれ
に対する応答のタイプ等を示す部分である。情報フィー
ルド（Ｉ）には、通常は伝送すべき任意の情報が格納さ
れるが、そうでなくてもよく、自由である。ＦＣＳフィ
ールドには、上記アドレスフィールドから情報フィール
ドまでの全体に対するチェックビットが格納される。

【００３３】本発明では、図５（ａ）に示すデータ送信
命令フレームと、図５（ｂ）に示すデータ受信フレーム
を用いる。図５（ａ）において、データ送信命令フレー
ム３０は、上記情報フィールドとして、送信命令３１、
ＵＳn （ユニット選択番号）３２、及びＷＳn （ワード
選択番号）３３の各フィールドを構成する。

【００３４】図５（ｂ）において、データ受信フレーム
４０には、上記情報フィールド（Ｉ）に、収集した各ワ
ードデータが入れられる。このように、本発明では、Ｈ
ＤＬＣ手順によって、ユニット及びワードの選択はデー
タ送信命令フレームで行い、その応答フレームであるデ
ータ受信フレームによって接点情報を得ることができ
る。シリアルインタフェースは、通常２本であり、上記
信号線本数を大幅に減らすことができる。

【００３５】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
遠隔監視制御装置によれば、電力設備における遮断器／
開閉器等の接点に接続される電流制限抵抗を小型化でき
るようにし、以て装置全体を小型化／一体化できる。ま
た、絶縁回路が１つで済むようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】装置全体（遠方監視制御装置側及び被監視側）
を概略的に示す概略構成図である。

【図２】データ読取りタイミングの一例を示す図であ
る。

【図３】遠方監視制御装置側の構成の一例を示す図であ
る。

【図４】ＨＤＬＣデータ収集方式について説明する為の
図である。

【図５】（ａ）はデータ送信命令フレーム、（ｂ）はデ
ータ受信フレームの一例を示す図である。

【図６】従来の遠方監視制御装置の構成の一例を概略的
に示す図である。

【図７】図６のＭＰＤＩの詳細な構成の一例を示す図で
ある。

【図８】従来のデータ取込みタイミングの一例を示す図
である。

【図９】従来の装置全体（遠方監視制御装置側及び被監
視側）を概略的に示す概略構成図である。

【図１０】図６に示す構成のより具体的な一例を示す図
である。

【符号の説明】

１スイッチ部２データ読取タイミング制御部３データ読取部Ｒ抵抗１０遠方監視制御装置１１読取り回路付端子台１２ＳＶＩ１３ＭＰＵ２１シリアルインタフェース２２ＳＶＩ２３読取り回路付端子台３０ＤＡＴＡ送信命令フレーム４０ＤＡＴＡ受信フレーム５０遠方監視制御装置５１端子５２スイッチ回路５３シフト回路５４絶縁回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電力設備の接点の状態を監視する装置に
おいて、少なくとも監視対象の接点と電流制限抵抗を有する直列
回路に設けられるスイッチング手段と、前記監視対象の各接点の状態を検出する際、検出すべき
接点の直列回路に設けられる前記スイッチング手段をＯ
Ｎ制御し、該スイッチング手段がＯＮしている間に該ス
イッチング手段が設けられている直列回路の接点の状態
を検出する状態検出手段と、を有することを特徴とする遠方監視制御装置。
【請求項２】前記複数の接点の状態を順次切替え入力
するシフト回路と、該シフト回路へシフトクロック信号
を入力する為の信号線を絶縁する絶縁回路とを有するこ
とを特徴とする請求項１記載の遠方監視制御装置。
【請求項３】前記電流制限抵抗、スイッチング手段
は、一体型のモジュール内に収められることを特徴とす
る請求項１または２記載の遠方監視制御装置。