JP2005269718A - オシロ装置及びその較正試験方法 - Google Patents

Abstract

【課題】親局側に作業員を配置せずにオシロ装置の較正試験を実施できて、その要員の削減が図れるとともに、前記作業員間の連絡ミスに伴う点検ミスを防ぐことが可能となる。
【解決手段】電気所３等に子局１１ａとして設置され、入力された電力系統の事故発生前後の計測信号を、遠方の親局５１へ通信回線を介して送信するオシロ装置１１ａであって、該オシロ装置１１ａは、前記親局へ送信される送信信号を前記子局１１ａ側で視認するために出力する出力手段３７を備えている。
【選択図】 図５

Description

本発明は、電気所等の子局側に配置され、入力された電力系統の事故発生前後の計測信号を、遠方の親局へ通信回線を介して送信するオシロ装置及びその較正試験方法に関する。

従来から、送電系統といった電力系統の事故発生時には、その事故原因を究明する目的で、事故発生前後の電流や電圧等の計測信号をオシロ装置によって収集している（例えば、特許文献１を参照。）。

このオシロ装置は、運転員が駐在しない無人電気所（変電所等）に、子局として設置される。そして、通信回線を介して、運転員が駐在する有人監視制御所に設置される親局に接続されている。

この子局たるオシロ装置は、電力系統の母線電圧やフィーダ電流等のアナログ信号を入力する複数の入力端子と、遮断器等の接点信号のデジタル信号を入力する複数の入力端子とを備えている。そして、これら両方の計測信号を常時、所定周期でサンプリングして記録、蓄積しており、事故発生を検出した際には、当該事故発生前後の計測信号を親局へ送信する。

一方、親局は、コンピュータとプリンタとを備えており、事故発生時に子局から送信された計測信号に係る送信信号を、プリンタによって視認可能に印刷する。そして、親局に駐在する運転員は、その送信信号に基づき印刷されたオシロ波形を参照しつつ事故原因を解析する。

このようなオシロ装置は、例えば３年周期で定期点検される。その点検項目の主なものとしては、オシロ装置自体の較正試験がある。この較正試験は、子局側であるオシロ装置に入力されたアナログ計測信号が、当該子局から正常に親局へ送信されているかを確かめるものであり、以下の手順でなされる。
(1)電気所に較正試験用の作業員が配置され、当該作業員が、子局に、計測信号に代えて、既知の較正信号を入力する。
(2)一方、監視制御所にも較正試験用の作業員が配置され、当該作業員が、前記較正信号に対応して親局のプリンタに印刷された信号の値を読み取り、子局側の作業員へ電話連絡する。
(3)子局側の作業員は、連絡された信号の値と、入力した較正信号の値とを比較し、これらの値の差が許容範囲内か否かを調べる。なお、許容範囲外の場合には、この差が小さくなる方向に子局の利得を調整する較正作業を行う。

なお、ここで、上記較正試験は、本来は子局たるオシロ装置自体の点検であるにも拘わらず、親局にも作業員を配置して対向試験を実施しているが、この理由は、当該オシロ装置は、前記送信信号を視認可能に出力するプリンタの如き出力手段を一切有しておらず、これを備えた親局でしか前記送信信号を視認できないからである。又、このオシロ装置自体に前記出力手段を設けていない理由は、元来、オシロ装置が設けられる電気所は、無人設備として設計されているためであり、つまり、無人設備に出力手段を設ける意味がないと考えられていたからである。
特開２００３−１４３７７５号公報（第２−３頁、第６図）

しかしながら、このようなオシロ装置では、前記定期点検の度に、子局側と親局側の両方に対して較正試験用の作業員を配置しなければならず、その労力は多大なものとなる。又、これら作業員同士の電話連絡時に聞き取りミス等が起きる虞もあり、その較正試験は確実性に欠けるものとなる。

本発明はかかる従来の課題に鑑みて成されたもので、親局側に作業員を配置せずに較正試験を実施できて、その要員の削減が図れるとともに、前記作業員間の連絡ミスに伴う点検ミスを防ぐことが可能なオシロ装置及びその較正試験方法を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために請求項１に記載の発明は、電気所等に子局として設置され、入力された電力系統の事故発生前後の計測信号を、遠方の親局へ通信回線を介して送信するオシロ装置であって、該オシロ装置は、前記親局へ送信される送信信号を前記子局側で視認するために出力する出力手段を備えていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のオシロ装置において、前記出力手段は、前記送信信号を画面に表示する表示装置であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のオシロ装置において、前記出力手段は、前記送信信号を用紙に印刷するプリンタであることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のオシロ装置において、前記出力手段は、前記送信信号をデータとして記憶媒体に記録する記録手段と、前記記憶媒体に記録されたデータを読み取る読み取り手段と、読み取ったデータに基づいて前記送信信号を視認可能に表示する表示手段とから構成され、前記読み取り手段及び表示手段は、持ち運び可能に前記記録手段から物理的に分離されており、前記記録手段から取り外した記憶媒体を、前記読み取り手段に接続して該記憶媒体に記録された前記データを読み取ることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載のオシロ装置において、前記オシロ装置に入力される計測信号に代えて既知の較正信号を入力する入力手段を備えることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、電気所等に子局として設置され、入力された電力系統の事故発生前後の計測信号を、遠方の親局へ通信回線を介して送信するオシロ装置であって、該オシロ装置に既知の較正信号を入力する入力手段と、該較正信号に対応してオシロ装置から出力される出力信号と前記較正信号とを比較し、該出力信号と前記較正信号との偏差が所定の閾値を超える場合には、異常警報を発する点検手段とを備えていることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載のオシロ装置において、前記入力された計測信号は、電流又は電圧の信号のうちの少なくともいずれかであることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、電気所等に子局として設置され、入力された電力系統の事故発生前後の計測信号を、遠方の親局へ通信回線を介して送信するオシロ装置の較正試験方法であって、前記オシロ装置に較正信号を入力するステップと、該入力された較正信号に対応して親局に送信される送信信号を、前記オシロ装置が備える出力手段に出力するステップと、前記出力された出力信号を視認しながら、該出力信号を前記較正信号と比較するステップとを有していることを特徴とする。

本発明によれば、親局側に作業員を配置せずに較正試験を実施できて、その要員の削減が図れるとともに、前記作業員間の連絡ミスに伴う点検ミスを防ぐことが可能となる。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。

＝＝＝電力系統監視システムの概略構成＝＝＝
図１は、オシロ装置を使用した電力系統監視システムの全体構成を示す図である。このシステム１は、電力系統の事故原因の究明目的で使用され、複数の無人電気所３のそれぞれに設置される子局１１，１１，…１１と、運転員が駐在する遠方の監視制御所５に設置される親局５１とを備えている。親局５１は、複数の子局１１，１１，…１１のそれぞれと、専用の通信回線７によって通信可能に接続されている。事故発生時には、各子局１１は、自身が常時記録してきた母線電圧やフィーダ電流等の計測信号のなかから事故発生前後のデータを抽出し、これを解析用データとして親局５１に送信する。そして、親局５１は、この送信された解析用データを、付属のプリンタ６３によって印刷し、親局５１の運転員が、この印刷された解析用データたるオシロ波形に基づいて事故原因を解析するようになっている。なお、前記解析用データが、請求項に係る『送信信号』に相当している。

＜子局＞
子局１１はオシロ装置であり、図２にそのブロック図を示す。
図２におけるＣＰＵ１３は、ＲＯＭ１７に格納されたプログラムを読み出すとともにＲＡＭ１５を作業領域として使用して、後述の処理を実行する。

入力端子１９は、アナログ計測信号の入力用であり、この入力端子１９からは母線電圧やフィーダ電流がオシロ装置１１に入力される。なお、この入力端子１９は、電気所３に設置されたＰＴ（計器用変圧器）２１やＣＴ（計器用変流器）２２等の入力変換器に接続されており、これら入力変換器２１，２２を通して前記アナログ計測信号はオシロ装置１１に入力される。そして、この入力されたアナログ計測信号は、フィルタ回路２３によってフィルタ処理された後、サンプルホールド回路２５によって所定周波数でサンプリングされる。このサンプリングされた信号はマルチプレクサ２７によって選択され、Ａ／Ｄ変換器２９によってデジタル信号に変換された後、Ｉ／Ｏポート３１を介してＲＡＭ１５に記録される。なお、ＲＡＭ１５内には、前記計測信号の記録用領域が所定の大きさで設定されており、この記録用領域が一杯になった場合には、古いデータから順番に上書きされる。

一方、入力端子１８は、デジタル計測信号の入力用であり、この入力端子１８からは遮断器等の保護装置２４の接点信号がオシロ装置１１に入力される。なお、このデジタル計測信号は、別のＩ／Ｏポート３３に入力され、前記アナログ計測信号と同様にＲＡＭ１５に記録される。

Ｉ／Ｆ３５には、親局５１に接続された通信回線７が接続されている。すなわち、事故発生時にＣＰＵ１３は、このＩ／Ｆ３５を介して、当該事故発生前後の計測信号を親局５１に送信する。図３に、この送信処理のフロー図を示す。なお、この送信処理を規定するプログラムは、前記ＲＯＭ１７に格納されている。

先ず、ＣＰＵ１３は、事故の発生を検出すべく、各計測信号の変化を常時監視している（Ｓ１１）。そして、この変化が設定閾値よりも大きい場合には、事故発生とみなして、事故発生前後の計測信号のデータをＲＡＭ１５から収集し、この収集されたデータを解析用データ（送信信号）として前記Ｉ／Ｆ３５を介して親局５１に送信する（Ｓ１２）。ここで、この事故発生前後の計測信号のデータの収集は、(i)前記変化に基づいて事故発生時刻を特定し、(ii)この時刻の一定時間前から一定時間後までに亘るデータを、ＲＡＭ１５から読み出すことによってなされる。
また、このＣＰＵ１３は、このオシロ装置１１以外の他の子局１１，１１，…１１に対して、前記検出とほぼ同時に解析用データの送信指令を発行する（Ｓ１３）。
そして、これらステップＳ１２及びＳ１３の処理を行った後、ステップＳ１１に戻る。

一方、前記ステップＳ１１において、事故発生を検出しなかった場合には、他の子局１１，１１，…１１から解析用データの送信指令を受信したか否かを確認する（Ｓ１４）。そして、受信している場合には、前記ステップＳ１２と同様に、事故発生前後の計測信号のデータをＲＡＭ１５から収集して解析用データ（送信信号）を親局５１に送信する。他方、受信していない場合には、ステップＳ１１に戻る。

＜親局＞
親局５１は、通信機能を備えたコンピュータである。図４にそのブロック図を示す。
図４におけるＩ／Ｆ５３には、子局のオシロ装置１１に接続された通信回線７が接続されている。そして、事故発生時には、このＩ／Ｆ５３を介して、当該事故に関する解析用データが子局１１から送信され、親局５１のハードディスク（Ｈ／Ｄ）５５に記録される。

ＣＰＵ５７は、ＲＯＭ６１に格納されたプログラムを読み出すとともにＲＡＭ５９を作業領域として使用して、適宜処理を実行する。このＲＯＭ６１には、プリンタドライバの如きのプログラムが格納されており、このプログラムによって、ＣＰＵ５７は、Ｈ／Ｄ５５に記録された解析用データをプリンタ６３に出力する。そして、このプリンタ６３によって、用紙上に、事故発生前後の母線電圧やフィーダ電流等のオシロ波形が視認可能に印刷される。

＝＝＝子局の較正試験＝＝＝
ところで、子局たるオシロ装置１１については、定期的に較正試験が実施される。これは、図２に示す入力変換器２１，２２の劣化や保守交換、又はオシロ装置１１のフィルタ回路２３やサンプリングホールド回路２５等を構成する半導体やコンデンサ等（不図示）の劣化等に伴って、親局５１へ送信される前記解析用データ（送信信号）が、入力変換器２１，２２からのアナログ計測信号の入力値とは異なる値になっている虞があるためである。

この較正試験手順を説明すると、先ず、(1)較正信号発生器（不図示）を入力変換器２１，２２に接続して既知の較正信号を入力し、(2)この入力に対応してオシロ装置１１のＩ／Ｆ３５から送信される送信信号の値を、前記較正信号の値と比較し、(3)これらの差が許容範囲内か否かを調べるというものである。なお、前記差が許容範囲外の場合には、当該差が小さくなる方向にオシロ装置１１の利得を調整する。

しかしながら、従来のオシロ装置１１は、前述したように、前記送信信号を視認可能に出力するプリンタの如き出力手段を一切有していないため、前記Ｉ／Ｆ３５を介して前記送信信号が送られる親局５１のプリンタ６３を用いて前記送信信号の値を確認している。このため、較正試験時には、子局１１側に較正信号入力用の作業員を配置するとともに、遠方の親局５１側には、プリンタ６３にて印刷された前記送信信号を読むための作業員を配置するという対向試験を行わざるを得ず、必然的に当該較正試験要員は多くなっていた。又、対向試験であるが故に、作業員間の電話連絡は必須であり、その際に連絡ミスをしてしまう虞もあった。

これら不具合を解消すべく、本発明に係る第１実施形態のオシロ装置１１ａでは、図５に示すように子局のオシロ装置１１ａ自体に対しても、前記出力手段としてのプリンタ３７を設けている。すなわち、オシロ装置１１ａのＣＰＵ１３にはプリンタ３７が接続されているとともに、ＲＯＭ１７には、プリンタドライバの如きプログラムが格納されている。そして、このプログラムによって、ＣＰＵ１３は、ＲＡＭ１５に記録された信号のデータを用紙に印刷可能となっている。

そして、このようなオシロ装置１１ａによれば、入力変換器２１，２２から入力された較正信号に対応してＩ／Ｆ３５から送信される送信信号と同じ信号を、ＲＡＭ１５から取り出して印刷し、これを子局１１ａの側で視認することができる。従って、子局１１ａに較正信号を入力する作業と、子局１１ａから送信される送信信号を前記較正信号と比較する作業という二つの作業を、当該子局１１ａ側だけで実施可能となる。そして、これによって、子局１１ａ側の作業員だけで、当該子局１１ａの較正試験を行うことができて、親局５１側の要員を削減可能となる。

又、子局１１ａ側と親局５１側との間でなされていた作業員同士の連絡も省略できて、これによって当該作業員間の連絡ミスに伴う点検ミスを防ぐことが可能となる。

＝＝＝オシロ装置に設けられる出力手段の他の態様＝＝＝
子局たるオシロ装置１１ａに設けられる出力手段としては、前述のプリンタ３７に限るものではなく、子局１１ａ側で前記送信信号を視認可能な装置であれば何でも適用可能である。

＜他の態様の第１例＞
例えば、図６に示すように、前記送信信号を画面表示する表示装置３９を用いても良い。この表示装置３９は、所謂、液晶ディスプレイやＣＲＴディスプレイ等である。そして、子局１１のＲＯＭ１７にはビデオドライバの如きのプログラムが格納されており、ＣＰＵ１３は、このプログラムを用いて、前記ＲＡＭ１５に記録された送信信号のデータを画面表示可能となっている。

そして、このようなオシロ装置１１ｂによれば、入力変換器２１，２２から既知の較正信号を入力すれば、この較正信号に対応する送信信号を表示装置３９に画面表示することができて、これによって前記較正信号と前記送信信号との比較を容易に行うことができる。又、この場合には、プリンタ３７のように用紙を準備しなくて良いので、扱い易い。

＜他の態様の第２例＞
又、更に別の態様としては、例えば、図７に示すように、オシロ装置１１ｃのＣＰＵ１３に付属されたＦＤＤ（フレキシブルディスクドライブ）４１と、このＦＤＤ４１によって解析用データ（送信信号）と同じデータが記録されるＦＤ（フレキシブルディスク）４３と、このＦＤ４３に記録された前記解析用データ（送信データ）を読み出して画面表示可能なコンピュータ４５とを組み合わせて前記出力手段を構成しても良い。なお、このコンピュータ４５としては、持ち運びが容易で表示装置４５ｅ及びＦＤＤ４５ａを備えているノート型パーソナルコンピュータ等が好ましい。

このコンピュータ４５のＲＯＭ４５ｄには、前記ＦＤ４３に記録された解析用データ（送信信号）を読み出して自身の表示装置４５ｅに表示するためのビデオドライバの如きプログラムが格納されており、これによってコンピュータ４５のＣＰＵ４５ｂは、前記ＦＤ４３に記録された解析用データ（送信信号）を画面表示可能となっている。

そして、このような出力手段によれば、入力された較正信号に対応して親局５１に送信される送信信号のデータがＲＡＭ１５に記録されるが、このデータと同じデータが、前記ＦＤＤ４１によってＦＤ４３にも記録される。そして、このＦＤ４３をＦＤＤ４１から取り外して、前記コンピュータ４５のＦＤＤ４１に接続すれば、前記送信信号をコンピュータ４５の表示装置４５ｅに表示することができて、これによって、前記較正信号と前記送信信号との比較を容易に行うことができる。

又、前記コンピュータ４５は、持ち運び可能に前記オシロ装置１１ｃから物理的に分離されているので、子局１１ｃが複数の異なる場所に分散配置されている場合であっても、各配置場所まで、前記コンピュータ４５を持ち込むことができる。よって、このコンピュータ４５を、複数の子局１１ｃの較正試験に共用することができて、これによりオシロ装置１１ｃを廉価にすることができる。

なお、当該第２例におけるオシロ装置１１ｃのＦＤＤ４１は、請求項４に係る記録手段に相当し、ＦＤ４３は記録媒体に、又コンピュータ４５は、読み取り手段及び表示手段に相当する。

＝＝＝第２実施形態＝＝＝
図８に、第２実施形態に係るオシロ装置１１ｄのブロック図を示す。なお、本第２実施形態は、図６に示した前記第１例のオシロ装置１１ｂをベースにしている。このため、第１例と同様の構成については同じ符号を付し、その説明は省略する。

前述した第１例のオシロ装置１１ｂは、作業員が較正試験を行っていたが、本第２実施形態ではオシロ装置１１ｄ自身が自動的に較正試験を実行する点で相違する。
すなわち、当該第２実施形態のオシロ装置１１ｄは、較正信号を発生する較正信号発生回路７１と、入力変換器２１，２２への信号の入力元を、電力系統又は前記較正信号発生回路７１のいずれかに択一的に切り換えるスイッチ（ＳＷ）７３と、入力変換器２１，２２に入力された前記較正信号に対応してオシロ装置１１ｄから出力される出力信号と前記較正信号とを比較し、該出力信号と前記較正信号との偏差が所定の閾値を超える場合には、異常警報を発する点検処理部とを備えている。

点検処理部は、前記ＣＰＵ１３が兼ねており、ＣＰＵ１３は、ＲＯＭ１７に格納された点検処理プログラムを読み出して以下に示す点検処理を実行する。

ＣＰＵ１３は、計測モードと較正試験モードとの２つのモードを択一的に切り換え設定する。基本的に常時は、計測モードが選択され、例えば半年周期等で較正試験モードに切り換えて当該較正試験が終了すると、計測モードに自動復帰させるようになっている。なお、このモード切り換えを、オシロ装置１１ｄ付属の操作パネル（不図示）から、運転員が手動で行えるようにしても良い。

計測モードの選択時においては、前記スイッチ７３によって入力変換器２１，２２は電力系統に接続され、較正信号発生回路７１とは遮断される。そして、前記第１実施形態で説明したように、入力変換器２１，２２を介して電力系統の計測信号が入力されて、事故発生時には解析用データが親局５１へ送信される。

一方、較正試験モードの選択時においては、前記スイッチ７３によって入力変換器２１，２２は電力系統とは遮断され、較正信号発生回路７１に接続される。そして、入力変換器２１，２２には較正信号発生回路７１にて生成された較正信号が入力される。この較正信号は、前述したように、フィルタ回路２３やサンプリングホールド回路２５等を経由した後、ＲＡＭ１５に記録されるが、ＣＰＵ１３は、このＲＡＭ１５から前記較正信号に対応して記録された出力信号のデータを読み出す。そして、この読み出したデータと較正信号とを比較し、その結果、両者の波形の振幅レベル等の偏差が所定の閾値を超える場合には、親局５１へ異常警報を出力し、又、超えない場合には、正常である旨のメッセージを出力し、較正試験は終了する。なお、このようなオシロ装置１１ｄによれば、較正試験の作業員の省力化を図ることができる。

なお、当該第２実施形態に係る較正信号発生回路７１及びスイッチ７３は、請求項５及び請求項６に係る入力手段に相当し、点検処理部は、請求項６に係る点検手段に相当する。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形が可能である。
本実施形態では、較正信号発生器を、ＰＴ等の入力変換器２１，２２に接続して較正試験を行う例を示したが、これに限るものではなく、例えば、入力変換器２１，２２による信号変化の影響が小さい場合には、前記オシロ装置１１の入力端子１９に較正信号発生器を直接接続しても良い。

オシロ装置を使用した電力系統監視システムの全体構成を示す図である。 子局たるオシロ装置のブロック図である。 子局から親局へと解析用データを出力するための出力処理のフロー図である。 親局のブロック図である。 本発明に係る第１実施形態のオシロ装置のブロック図である。 他の態様の出力手段を備えたオシロ装置のブロック図である。 他の態様の出力手段を備えたオシロ装置のブロック図である。 本発明に係る第２実施形態のオシロ装置のブロック図である。

符号の説明

３ 電気所
１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ 子局（オシロ装置）
３７ 出力手段（プリンタ）
５１ 親局

Claims (8)

1. 電気所等に子局として設置され、入力された電力系統の事故発生前後の計測信号を、遠方の親局へ通信回線を介して送信するオシロ装置であって、
   該オシロ装置は、前記親局へ送信される送信信号を前記子局側で視認するために出力する出力手段を備えていることを特徴とするオシロ装置。
2. 請求項１に記載のオシロ装置において、
   前記出力手段は、前記送信信号を画面に表示する表示装置であることを特徴とするオシロ装置。
3. 請求項１に記載のオシロ装置において、
   前記出力手段は、前記送信信号を用紙に印刷するプリンタであることを特徴とするオシロ装置。
4. 請求項１に記載のオシロ装置において、
   前記出力手段は、前記送信信号をデータとして記憶媒体に記録する記録手段と、前記記憶媒体に記録されたデータを読み取る読み取り手段と、読み取ったデータに基づいて前記送信信号を視認可能に表示する表示手段とから構成され、
   前記読み取り手段及び表示手段は、持ち運び可能に前記記録手段から物理的に分離されており、
   前記記録手段から取り外した記憶媒体を、前記読み取り手段に接続して該記憶媒体に記録された前記データを読み取ることを特徴とするオシロ装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のオシロ装置において、
   前記オシロ装置に入力される計測信号に代えて既知の較正信号を入力する入力手段を備えることを特徴とするオシロ装置。
6. 電気所等に子局として設置され、入力された電力系統の事故発生前後の計測信号を、遠方の親局へ通信回線を介して送信するオシロ装置であって、
   該オシロ装置に既知の較正信号を入力する入力手段と、該較正信号に対応してオシロ装置から出力される出力信号と前記較正信号とを比較し、該出力信号と前記較正信号との偏差が所定の閾値を超える場合には、異常警報を発する点検手段とを備えていることを特徴とするオシロ装置。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載のオシロ装置において、
   前記入力された計測信号は、電流又は電圧の信号のうちの少なくともいずれかであることを特徴とするオシロ装置。
8. 電気所等に子局として設置され、入力された電力系統の事故発生前後の計測信号を、遠方の親局へ通信回線を介して送信するオシロ装置の較正試験方法であって、
   前記オシロ装置に較正信号を入力するステップと、
   該入力された較正信号に対応して親局に送信される送信信号を、前記オシロ装置が備える出力手段に出力するステップと、
   前記出力された出力信号を視認しながら、該出力信号を前記較正信号と比較するステップとを有していることを特徴とするオシロ装置の較正試験方法。
   

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