JP2005339457A

JP2005339457A - 設備監視装置

Info

Publication number: JP2005339457A
Application number: JP2004160917A
Authority: JP
Inventors: Motoi Takesono; 基竹園
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2004-05-31
Filing date: 2004-05-31
Publication date: 2005-12-08

Abstract

【課題】電力設備に予め特定した状態変化が生じ、その後に関連機器の状態変化が生じた場合、この関連機器の変化が予め想定されたシーケンス通りの変化かを判断し、シーケンス通りでない場合は、故障などの異常が発生していると判定する設備監視装置を提供すること。
【解決手段】特定された状態変化に起因する他の関連する機器の状態変化を予めシーケンス情報としてデータベース２３に保存しておき、実際に特定された状態変化が生じた場合、入力部２１に入力された関連する他の機器の、実際に生じる状態変化とシーケンス情報とを判定処理部２２で比較するので、実際に生じた状態変化が、予め特定された状態変化に起因したものか、或いは、それ以外の故障などによる状態変化かを、自動で瞬時に区別して判断することができ、設備の監視システムとして高度な監視を行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、自家用受変電設備のような電力設備における商用電源の停電や復電などの状態変化を監視する設備監視装置に関する。

自家用受変電設備のような電力設備において、商用電源の停電が発生したり、この停電が復電した場合のように、状態変化が起こると、設備監視装置ではこのような状態変化発生を監視画面で表示すると共に音声にてアラーム通知していた。

このような設備監視装置では、上述のように停電などの状態変化が生じた場合、停電時における機器の状態を把握するため、停電直前の機器の運転状態を記憶媒体に保存しておくことが行われている（例えば、特許文献１参照）。

このように、停電が生じた場合、停電発生時における特定の機器の状態を保存することは従来から行われていたが、停電発生後に、この停電に関連して生じる他の機器の状態変化から、設備の故障有無を確認することについては、これまで具体的に考えられていなかった。

例えば、自家用受変電設備における商用電源の停電発生時及び復電時、これらの状態変化に伴って他の機器にも状態変化が生じるが、これまでの設備監視装置では、単に発生した状態変化を表示したりアラームしたりするだけであり、この状態変化が、停電発生及び復電に起因して当然に生じる状態変化なのか、或いは、別の設備故障などによって生じた状態変化なのかの判断が瞬時につかなかった。
特開平７−３１０８０号公報

このように、従来の設備監視装置では、例えば、自家用受変電設備における商用電源の停電発生時に、停電シーケンス通りに遮断器が開放されているか、発電機が投入されているか、さらに給電後、順次タイマー通りに遮断器が投入されているか等を確認し、同時に、これらの状態変化の信号にまぎれて実際の故障による状態変化の信号が上がってきていないかを、自動で瞬時に区別して判断することは出来なかった。

また、自家用受変電設備における商用電源の復電時も同様に、複電シーケンス通りに遮断器が投入されているか等を確認し、同時に、これらの状態変化の信号にまぎれて実際の故障による状態変化の信号が上がってきていないかを自動で瞬時に区別して判断することは出来なかった。

本発明の目的は、電力設備に予め特定した状態変化が生じ、その後に関連機器の状態変化が生じた場合、この関連機器の変化が予め想定されたシーケンス通りの変化かを判断し、シーケンス通りでない場合は、故障などの異常が発生していると判定する設備監視装置を提供することである。

本発明の設備監視装置は、電力設備側で生じる状態変化を監視信号として受信する入力部と、予め特定された状態変化が電力設備側で生じた場合、この状態変化に関連して順次生じる関連機器の状態変化をシーケンス情報として予め保存しておくデータベースと、前記特定された状態変化が実際に生じた場合、この状態変化に関連して実際に生じる関連機器の状態変化を前記シーケンス情報と比較し、この比較結果により予定外の状態変化の有無を判断する判定処理部とを備えたことを特徴とする。

この場合、特定の状態変化が、商用電源停電発生であり、シーケンス情報として、上記商用電源の停電によって生じる関連機器の状態変化情報を保存している。

また、特定の状態変化が、商用電源停電後の復電動作であれば、シーケンス情報として、上記商用電源の復電によって生じる関連機器の状態変化情報を保存する。

本発明によれば、特定された状態変化に起因する他の関連機器の状態変化を予めシーケンス情報として保存しておき、実際に特定された状態変化が生じた場合、関連する他の機器に実際に生じる状態変化とシーケンス情報とを比較するので、実際に生じた状態変化が、予め特定された状態変化に起因したものか、或いは、それ以外の故障などによる状態変化かを、自動で瞬時に区別して判断することができ、設備の監視システムとして高度な監視を行うことができる。

以下、本発明による設備監視装置の一実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。

図１は、この実施の形態のシステム構成を示すブロック図である。図１において、２０は設備監視装置で、入力部２１と、判定処理部２２と、データベース２３とを有する。

入力部２１は、図示しない自家用受変電設備のような電力設備側で生じる状態変化を監視信号として受信する。データベース２３は、電力設備側で予め特定された状態変化（例えば、商用電源の停電や、その復電など）が生じた場合、この状態変化に関連して順次生じる関連機器の状態変化をシーケンス情報として予め保存しておく。

例えば、前述した特定の状態変化が商用電源の停電発生の場合、データベース２３には、シーケンス情報として、商用電源の停電によって生じる関連機器の一連の状態変化情報を保存している。すなわち、商用電源停電発生から自家発電機による給電終了までのシーケンスをあらかじめパターンファイルとして作成しておき、これをデータベース２３に保存している。

また、特定の状態変化が、商用電源停電後の復電動作の場合、データベース２３には、シーケンス情報として、商用電源の複電によって生じる関連機器の一連の状態変化情報を保存している。すなわち、商用電源復電から商用電源給電までのシーケンスをあらかじめパターンファイルとして作成しておき、これをデータベース２３に保存している。

もちろん、特定の状態変化が商用電源の停電及び複電の双方であれば、データベース23には上述した停電シーケンスと復電シーケンスの双方が保存されている。

判定処理部２２は、前述の特定された状態変化が実際に生じた場合、この状態変化に関連して実際に生じる関連機器の状態変化を前記シーケンス情報と比較し、この比較結果により予定外の状態変化の有無を判断する。すなわち、自家用受変電設備における商用電源の停電発生時及び復電時に、電力設備側で実際に発生する状態変化を監視信号として入力部２１で受信し、この状態変化と停電時のシーケンスまたは復電時のシーケンスと比較して、合致しているかを判定する。

この判定処理部２２には、判定結果の出力手段として表示部１０及び印字部１１が接続されている。表示部１０は、監視対象設備の状態変化発生時のメッセージや故障発生時のアラームを表示出力するＣＲＴやＬＣＤ等の表示媒体である。また、印字部１１は、監視対象設備の状態変化発生時のメッセージや故障発生時のアラームを印字出力するプリンタである。

これら表示部１０及び印字部１１は、判定処理部２２による判定の結果、問題がなければ問題のない旨を表示及び印字出力し、実際の故障が発生している場合は、その故障メッセージのみを表示及び印字出力する。すなわち、判定処理部２２において、停電発生時や復電時に、電力設備側で実際に生じる現在の状態とデータベース２３に保存されたパターンファイルとを比較することで、本来の停電または復電により起こるべき状態変化なのか、そうではなく、実際の故障が発生しているのか判定し、その判定結果を、表示部１０の監視画面や印字部１１のプリンタへ最小限のメッセージで表示・印字する。このことで、瞬時に故障有無が判断可能とする。

次に、各図を参照して、この実施の形態による処理方法を説明する。

先ず、図２および図３を参照して、特定の状態変化を、商用電源の停電発生とした場合のシーケンス情報と実際の設備の状態との比較方法を説明する。

図２のフローに示すように、停電が発生した場合（２０１）、予め作成しデータベース２３に保存していた停電シーケンス（商用電源停電発生から発電機給電終了までのシーケンスのパターンファイル）と、入力部２１に入力される監視信号（すなわち、電力設備側に現実に生じる現在の状態）とを比較する。比較した結果、パターンファイル通り（２０２：Ｙｅｓ）であれば、問題のない旨を表示部１０及び印字部１１に表示・印字する（２０３）。

一方、そのパターンファイルと、実際の状態が異なる場合（２０２：Ｎｏ）は、本来の停電により起こるべき状態変化以外に、実際の故障が発生していることになる。その場合、表示部１０の監視画面や印字部１１のプリンタへ該当する故障のみのメッセージを表示・印字する（２０４）。

これらの結果、瞬時に故障発生有無の判断が可能となる。本処理を、自家発電機による給電が完了するまで繰り返す（２０５）。

ここで、停電シーケンス通りかどうかの比較は、図３に示すビット状態を時系列で比較することで行う。図３（ａ）は監視対象電力設備の一例を示す単線接続図であり、Ａは受電部、Ｂは受電トランス、Ｃ〜Ｆは遮断器を表している。図３（ｂ）はこの単線接続図での停電シーケンス例を表している。図３（ｂ）において、受電部Ａ及び受電トランスＢの「１」は充電状態を表し、「０」は非受電状態を表す。また、遮断器Ｃ〜Ｆの「１」は投入状態を表し、「０」は遮断状態を表している。

したがって、正常時はＡ〜Ｆのビットはすべて「１」である。停電が発生すると先ず受電部Ａの電圧が喪失するのでＡのビットのみが「０」となる。そして、０．１秒が経過するとトランスＢも非受電状態となるので、Ｂまでのビットが「０」となる。また、０．３秒経過すると予め設定した遮断協調により遮断器Ｃ，Ｄが遮断されるので、Ｃ，Ｄのビットまで「０」となる。さらに、０．５秒経過すると遮断器Ｅ，Ｆも遮断されるので、Ｅ，Ｆを含むすべてのビットが「０」となる。

このように時系列で変化するビットの状態を、入力部２１に入力される電力設備からの監視信号（実際に電力設備に生じている現在の状態）と比較することにより、停電発生により電力設備で現在生じている関連機器の状態変化が停電パターン通りかどうかを判断することができる。停電パターン通りでない場合は、前述のように、本来の停電により起こるべき状態変化以外に、実際の故障が発生していることになり、表示部１０の監視画面や印字部１１のプリンタへ該当する故障のみのメッセージを表示・印字する。

次に、図４および図５を参照して、商用電源復電後における、復電シーケンスと実際の設備の状態との比較方法を説明する。図４のフローに示すように、復電時（４０１）、予め作成しておいた商用電源の復電シーケンスのパターンファイルと、現在の状態とを比較する。比較した結果、パターンファイル通りであれば（４０２：Ｙｅｓ）、問題のない旨を表示・印字する（４０３）。

一方、そのパターンファイルと、実際の状態が異なる場合（４４０２：Ｎｏ）は、本来の復電により起こるべき状態変化以外に、実際の故障が発生していることになる。その場合、監視画面やプリンタへ該当する故障のみのメッセージを表示・印字する（４０４）ことで、瞬時に故障発生の判断を可能とする。本処理を、復電が完了するまで繰り返す（４０５）。

復電シーケンス通りかどうかの比較は、図５に示すようにビットの状態を時系列で比較することで行う。図５（ａ）は、図３（ａ）と同じく監視対象設備の単線接続図であり、Ａは受電部、Ｂは受電トランス、Ｃ〜Ｆは遮断器を表している。図５（ｂ）は、この単線接続図での復電シーケンス例を表している。図５（ｂ）において、図３（ｂ）と同様に、受電部Ａ及び受電トランスＢの「１」は充電状態を表し、「０」は非受電状態を表す。また、遮断器Ｃ〜Ｆの「１」は投入状態を表し、「０」は遮断状態を表している。

図５（ｂ）から、自家発電機の停止状態において、Ａ〜Ｆのビットはすべて「０」である。復電すると、先ず、受電部Ａが受電状態となるので、Ａのビットのみが「１」となる。そして、０．１秒が経過するとトランスＢも受電状態となるので、Ｂまでのビットが「１」となる。また、０．３秒経過すると予め設定した投入協調により遮断器Ｃ，Ｄが投入されるので、Ｃ，Ｄのビットまで「１」となる。さらに、０．５秒経過すると遮断器Ｅ，Ｆも投入されるので、Ｅ，Ｆを含むすべてのビットが「１」となる。

このように時系列で変化するビットの状態を、入力部２１に入力される電力設備からの監視信号（実際に電力設備に生じている現在の状態）と比較することにより、復電に起因して電力設備で現在生じている関連機器の状態変化が復電パターン通りかどうかを判断することができる。復電パターン通りでない場合は、前述のように、本来の復電により起こるべき状態変化以外に、実際の故障が発生していることになり、表示部１０の監視画面や印字部１１のプリンタへ該当する故障のみのメッセージを表示・印字する。

このように、自家用受変電設備などにおける商用電源の停電発生や復電時など、特定の状態変化発生時に、その後に生じる関連機器の状態変化が、特定の状態変化に起因して起こるべき状態変化なのか、そうではなく、実際の故障が発生しているのかを自動で瞬時に区別して判断することができ、設備の監視システムとして高度な監視を行うことが出来る。

本発明による設備監視装置の一実施の形態を示すブロック図である。同上一実施の形態における停電時の判定処理動作を説明するフローチャートである。同上一実施の形態における停電時のシーケンスを説明しており、（ａ）は該当設備の単線接続図であり、（ｂ）は時系列のビット状態を表す図表である。同上一実施の形態における復電時の判定処理動作を説明するフローチャートである。同上一実施の形態における復電時のシーケンスを説明しており、（ａ）は該当設備の単線接続図であり、（ｂ）は時系列のビット状態を表す図表である。

符号の説明

２０設備監視装置
２１入力部
２２判定処理部
２３データベース

Claims

電力設備側で生じる状態変化を監視信号として受信する入力部と、
予め特定された状態変化が電力設備側で生じた場合、この状態変化に関連して順次生じる関連機器の状態変化をシーケンス情報として予め保存しておくデータベースと、
前記特定された状態変化が実際に生じた場合、この状態変化に関連して実際に生じる関連機器の状態変化を前記シーケンス情報と比較し、この比較結果により予定外の状態変化の有無を判断する判定処理部と、
を備えたことを特徴とする設備監視装置。
特定の状態変化が、商用電源停電発生であり、シーケンス情報として、上記商用電源の停電によって生じる関連機器の状態変化情報を保存していることを特徴とする請求項１に記載の設備監視装置。
特定の状態変化が、商用電源停電後の復電動作であり、シーケンス情報として、上記商用電源の復電によって生じる関連機器の状態変化情報を保存していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の設備監視装置。