JP2006309637A - Monitoring control system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、変電所監視システムなどのプラントのオンラインデータを収集するサーバ装置が二重系を構成し、オンラインデータを各サーバ装置に等価するようにした監視制御システムに関するものである。 The present invention relates to a monitoring control system in which a server device that collects online data of a plant such as a substation monitoring system constitutes a dual system, and the online data is equivalent to each server device.
従来の変電所監視システムでは、複数のデータ収集装置が、電力系統の各ベイ(回線単位)から、開閉器の制御、開閉器の故障情報、送電線の電流・電圧情報などのオンラインデータを収集する。そして、各データ収集装置は、収集した電力系統のオンラインデータをサーバ装置に送信し、サーバ装置でこれを受信して管理し、監視に供するように構成される。このとき、サーバ装置が2台で二重系を構成する場合、2台のサーバ装置内のオンラインデータを一致させるために、各データ収集装置は、同一の電力系統のオンラインデータを同時に2台のサーバ装置へ送信していた。
特許文献1には、二重系制御装置の双方に一致化回路を設け、一致化ラインを介して現用の制御装置から待機系の制御装置に演算結果を送信するようにして等価するものが記載されているものの、入力されるプロセスデータは、入出力切替え機構を介して両制御装置に接続され、いずれかの制御装置に入力されるものである。
特許文献2には、実行状態の第1のコントローラから待機状態の第2のコントローラに、冗長制御モジュールを介して演算結果のプロセスデータの転送を行い、同一のデータを双方で蓄積するものが示されている。
In conventional substation monitoring systems, multiple data collection devices collect online data such as switch control, switch failure information, and transmission line current / voltage information from each bay (line unit) of the power system. To do. And each data collection device is comprised so that the online data of the collected electric power grid | systems may be transmitted to a server apparatus, this may be received and managed by a server apparatus, and it may use for monitoring. At this time, when two server devices constitute a duplex system, each data collection device simultaneously sends online data of the same power system to two devices in order to match the online data in the two server devices. It was sent to the server device.
Patent Document 1 describes an equivalent system in which a matching circuit is provided in both of the dual system control devices, and the operation result is transmitted from the current control device to the standby control device via the matching line. However, the input process data is connected to both control devices via the input / output switching mechanism and is input to one of the control devices.
上述のような二重系サーバ装置を有する従来の変電所監視システムでは、一般にデータ収集装置は、サーバ装置と比較して処理能力が低く、同時に2台のサーバ装置と通信すると、処理能力の限界を超える場合があるという問題があった。
また、通信回線やサーバ装置の一時的な停止などにより、データ収集装置と一方のサーバ装置との通信が一時的に途絶えた場合、サーバ装置間のデータに不整合が生じるという問題があった。
特許文献1のものでは、二重系制御装置に入力されるプロセスデータは、入出力切替え機構を介して両制御装置に接続され、現用と待機系によって切替え入力されるものであり、両制御装置間で入力されるプロセスデータを等価するものではなかった。
また、特許文献2には、実行状態の第1のコントローラから待機状態の第2のコントローラに、冗長制御モジュールを介して演算結果のプロセスデータの転送を行い、同一のデータを双方で蓄積するものが記載されているとはいえ、第1のコントローラに入力されるデータを等価するものではなかった。
In a conventional substation monitoring system having a dual server as described above, the data collection device generally has a lower processing capacity than the server device, and if it communicates with two server devices at the same time, the processing capacity is limited. There was a problem that sometimes exceeded.
Further, when communication between the data collection device and one server device is temporarily interrupted due to a temporary stop of the communication line or the server device, there is a problem in that data between the server devices is inconsistent.
In Patent Document 1, the process data input to the dual system control device is connected to both control devices via the input / output switching mechanism, and is switched and input by the active and standby systems. The process data entered between them was not equivalent.
In
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、データ収集装置の処理負荷を減らし、二重系を構成するサーバ装置の系間で、確実に入力されるデータの等価を行うことができる監視制御システムを得ることを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, reduces the processing load of the data collection device, and is equivalent to the data that is reliably input between the systems of the server apparatuses constituting the dual system. The purpose is to obtain a supervisory control system that can perform the above.
この発明に係わる監視制御システムにおいては、プラントのオンラインデータを収集したデータ収集装置から送信されるオンラインデータに基づき、常用系及び待機系の二重系サーバ装置によりプラントを監視制御する監視制御システムにおいて、データ収集装置は、常用系サーバ装置にオンラインデータを送信し、常用系サーバ装置は、データ収集装置から受信したオンラインデータを待機系サーバ装置に送信することにより、両サーバ装置間でオンラインデータを等価するものである。 In the supervisory control system according to the present invention, in the supervisory control system for monitoring and controlling the plant by the dual system server device of the normal system and the standby system, based on the online data transmitted from the data collecting device that collected the online data of the plant. The data collection device transmits online data to the active server device, and the normal server device transmits online data received from the data collection device to the standby server device, thereby transferring the online data between the two server devices. It is equivalent.
この発明は、以上説明したように、プラントのオンラインデータを収集したデータ収集装置から送信されるオンラインデータに基づき、常用系及び待機系の二重系サーバ装置によりプラントを監視制御する監視制御システムにおいて、データ収集装置は、常用系サーバ装置にオンラインデータを送信し、常用系サーバ装置は、データ収集装置から受信したオンラインデータを待機系サーバ装置に送信することにより、両サーバ装置間でオンラインデータを等価するので、データ収集装置の処理負荷を下げて、両サーバ装置間でオンラインデータを等価することができる。 As described above, the present invention provides a monitoring control system for monitoring and controlling a plant by a dual system server device of a normal system and a standby system, based on online data transmitted from a data collection device that collects online data of the plant. The data collection device transmits online data to the active server device, and the normal server device transmits online data received from the data collection device to the standby server device, thereby transferring the online data between the two server devices. Since they are equivalent, it is possible to reduce the processing load on the data collection device and to equalize online data between both server devices.
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1における監視制御システムを示す全体構成図である。
図1は、監視制御システムを変電所監視システムに適用した場合であり、常用系サーバ装置1と待機系サーバ装置2は、監視制御システムの二重系を構成し、それぞれ電力系統から収集したオンラインデータ11、21を有し、オンラインデータ11、21に基づき、電力系統の監視及び制御を行っている。データ収集装置3は、ネットワークを介して、常用系サーバ装置1と待機系サーバ装置2に接続されている。
データ収集装置3は、電力系統の回線単位であるベイ5の機器の監視・制御を行う制御装置4からオンラインデータを収集して、収集したオンラインデータを常用系サーバ装置1に送信し、常用系サーバ装置1は、受信したオンラインデータを待機系サーバ装置2に送信すると共にオンラインデータ11として保存する。待機系サーバ装置2は、常用系サーバ装置1から受信したオンラインデータをオンラインデータ21として保存する。
データ収集装置3により収集されるオンラインデータには、ベイ5の開閉器51の開閉状態、開閉器51の故障情報、電力系統に流れる電流などの情報が含まれる。
Embodiment 1 FIG.
1 is an overall configuration diagram showing a monitoring control system according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 1 shows a case where the monitoring control system is applied to a substation monitoring system. The active server device 1 and the
The
The online data collected by the
図2は、この発明の実施の形態1における監視制御システムを示す構成図である。
図2においては、図1の構成の内、オンラインデータ11を有する常用系サーバ装置1と、オンラインデータ21を有する待機系サーバ装置2と、データ収集装置3のみが示されている。
図3は、この発明の実施の形態1における監視制御システムの通信シーケンスを示す図である。
図2、図3で、(a)はデータ収集装置3から常用系サーバ装置1へのオンラインデータの送信、(b)は常用系サーバ装置1から待機系サーバ装置2へのオンラインデータの送信、(c)は(b)に対する到達確認応答メッセージ(第二の到達確認応答メッセージ)の返信、(d)は(a)に対する到達確認応答メッセージ(第一の到達確認応答メッセージ)の返信を示している。
FIG. 2 is a configuration diagram showing the monitoring control system according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 2, only the regular server device 1 having the
FIG. 3 is a diagram showing a communication sequence of the monitoring control system according to Embodiment 1 of the present invention.
2 and 3, (a) is the transmission of online data from the
図4は、この発明の実施の形態1における監視制御システムの常用系サーバ装置を示す構成図である。
図4において、1〜3、11は図1におけるものと同一のものである。常用系サーバ装置1は、データ収集装置3から送信されるオンラインデータを受信し、サーバ装置通信手段13及び主機能14に送信するデータ収集装置通信手段12と、このデータ収集装置通信手段12から送信されたオンラインデータを受信し、待機系サーバ装置2に送信するサーバ装置通信手段13と、データ収集装置通信手段12から受信したオンラインデータを保存し、この保存したオンラインデータ11に基づき、電力系統の監視及び制御を行う主機能14とを有している。(e)〜(h)は、オンラインデータの流れを示している。
FIG. 4 is a configuration diagram showing the regular server device of the monitoring control system according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 4, 1 to 3 and 11 are the same as those in FIG. The regular server device 1 receives the online data transmitted from the
次に、動作について説明する。
オンラインデータは、データ収集装置3から、まず常用系サーバ装置1に送信され、次いで、常用系サーバ装置1から待機系サーバ装置2に送信される。
このオンラインデータの送信は、次のように行われる。
図2、図3で、データ収集装置3は、オンラインデータを制御装置から収集し、収集したオンラインデータを随時、常用系サーバ装置1に送信する(a)。常用系サーバ装置1は、データ収集装置3から受信したオンラインデータを待機系サーバ装置2へ送信する(b)。待機系サーバ装置2は、常用系サーバ装置1からオンラインデータを受信すると、到達確認応答メッセージを常用系サーバ装置1に送信する(c)。常用系サーバ装置1は、待機系サーバ装置2から到達確認応答メッセージを受信すると、データ収集装置3に到達確認応答メッセージを送信する(d)。
データ収集装置3は、到達確認応答メッセージ(d)を受信した後、次のオンラインデータを常用系サーバ装置1に送信する。
Next, the operation will be described.
The online data is first transmitted from the
This online data transmission is performed as follows.
2 and 3, the
After receiving the arrival confirmation response message (d), the
次に、オンラインデータを受信し、受信したオンラインデータを待機系サーバ装置2に送信する常用系サーバ装置1内の動作について、図4に基づき説明する。
データ収集装置3から送信されたオンラインデータをデータ収集装置通信手段12により受信する(e)と、データ収集装置通信手段12は、受信したオンラインデータをサーバ装置通信手段13に送信すると共に(f)、同じオンラインデータを主機能14に送信する(g)。サーバ装置通信手段13は、受信したオンラインデータを待機系サーバ装置2に送信する(h)。主機能14に送信されたオンラインデータは、主機能14によりオンラインデータ11として保存される。
Next, the operation in the regular server device 1 that receives online data and transmits the received online data to the
When the online data transmitted from the
実施の形態1によれば、データ収集装置3は、到達確認応答メッセージを受信することにより、待機系サーバ装置2まで確実にデータが行き渡ったことを確認できるため、データ収集装置3の通信相手を1個所とすることで処理負荷を押さえながら、データ収集装置3及び二重系サーバ装置間で確実にオンラインデータの等価を行うことができる。
According to the first embodiment, the
実施の形態2.
図5は、この発明の実施の形態2における監視制御システムを示す構成図である。
図5において、1〜3は図1におけるものと同一のものである。データ収集装置3には、常用系サーバ装置1に送信したオンラインデータを保存する所定の大きさの送信データバッファ31(第一の送信データバッファ)が設けられ、新しく受信されたデータが優先的に保存される。常用系サーバ装置1には、主機能14に重複データ破棄手段15(第一の重複データ破棄手段)を設け、データ収集装置3との間の回線断が生じ、それが回復したとき、データ収集装置3の送信データバッファ31から再送されるオンラインデータの重複をチェックし、重複したオンラインデータを破棄する。
FIG. 5 is a configuration diagram showing a monitoring control system according to
In FIG. 5, 1-3 are the same as those in FIG. The
図6は、この発明の実施の形態2における監視制御システムの受信バッファのデータフォーマットを示す図である。
図6には、それぞれのオンラインデータについて、受信側でオンラインデータを識別できるようにオンラインデータを一意に特定するデータIDと、そのオンラインデータのデータ値と、オンラインデータを取得した時刻(時、分、秒)を示すタイムスタンプとが格納されている。
FIG. 6 is a diagram showing a data format of the reception buffer of the monitoring control system according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 6 shows, for each online data, a data ID that uniquely identifies the online data so that the receiving side can identify the online data, a data value of the online data, and a time (hour, minute) when the online data is acquired. , Second) is stored.
次に、動作について説明する。
実施の形態2では、データ収集装置3が収集したオンラインデータをデータ収集装置3から常用系サーバ装置1に送信する図2の(a)の手順の際に、データ収集装置3は、送信内容を送信データバッファ31に保存しておく。このときのデータフォーマットは、図6に示すとおりであり、これは、データ収集装置3が収集し、常用系サーバ装置1に送信するオンラインデータと同じフォーマットである。
正常時には、データ収集装置3が制御装置4から収集したオンラインデータは、一旦未送信データバッファに格納される。この未送信データバッファのオンラインデータは、常用系サーバ装置1に送信されると共に、未送信データバッファから削除され、送信データバッファ31に保存される。
データ収集装置3と常用系サーバ装置1間の通信が中断した場合には、データ収集装置3が収集したオンラインデータは、未送信データバッファに収集のつど保存されていくが、常用系サーバ装置1へは送信されない。
Next, the operation will be described.
In the second embodiment, in the procedure of FIG. 2A in which the online data collected by the
When normal, the online data collected by the
When communication between the
通信再開時には、常用系サーバ装置1からの送信要求を受けて、あるいはデータ収集装置3が自発的に、まず送信データバッファ31に保存してあるオンラインデータ(送信済みのデータ)を再送し、その後、新たに収集した未送信データバッファのオンラインデータの送信を開始する。
常用系サーバ装置1は、データ収集装置3の送信データバッファ31からのオンラインデータの受信に当たって、重複データ破棄手段15により、データ収集装置3から受信したオンラインデータと、すでに取得して保有するオンラインデータとを比較し、重複するデータ(データIDとタイムスタンプが同一であるデータ)を受信した場合には、受信したデータを破棄する。
なお、常用系サーバ装置1での重複データ破棄手段15は、図4の主機能14内に配置される。この配置では、常用系サーバ装置1のオンラインデータ11の重複が削除される。これによると、待機系サーバ装置2へは、重複データ削除前のオンラインデータを送信することになり、待機系サーバ装置2でもデータの重複チェックを行う必要が生じるので、重複データを削除した後に、待機系サーバ装置2にオンラインデータを送信するように送信経路を変更することもできる。
When communication is resumed, upon receiving a transmission request from the regular server device 1 or the
When receiving the online data from the
The duplicate data discarding means 15 in the regular server device 1 is arranged in the
実施の形態2によれば、以上により、通信回線の異常や、一時的な常用系サーバ装置1の停止などにより、一時的にデータ収集装置3と常用系サーバ装置3との通信が中断した場合でも、オンラインデータの取りこぼしなく、データ収集装置3と常用系サーバ装置1間で確実にオンラインデータの等価を行うことができる。
According to the second embodiment, when communication between the
実施の形態3.
図7は、この発明の実施の形態3における監視制御システムを示す構成図である。
図7において、1〜3、15、31は図5におけるものと同一のものである。常用系サーバ装置1には、所定の大きさの送信データバッファ16(第二の送信データバッファ)が設けられ、待機系サーバ装置2には、重複データ破棄手段22(第二の重複データ破棄手段)が設けられている。
常用系サーバ装置1の送信データバッファ16は、データ収集装置3の送信データバッファ31と同様に、待機系サーバ装置2に送信したオンラインデータを図6に示すデータフォーマットで保存し、新しく収集したオンラインデータを優先的に保存する。
また、待機系サーバ装置2の重複データ破棄手段22は、常用系サーバ装置1の重複データ破棄手段15と同様のもので、常用系サーバ装置1との間の回線断が生じ、それが回復したとき、常用系サーバ装置1の送信データバッファ16から送信されたオンラインデータと、すでに保有しているオンラインデータとをデータID及びタイムスタンプによりチェックし、重複したオンラインデータを受信した場合には、受信したオンラインデータを破棄するものである。
FIG. 7 is a configuration diagram showing a monitoring control system according to
In FIG. 7, 1 to 3, 15, and 31 are the same as those in FIG. The regular server device 1 is provided with a transmission data buffer 16 (second transmission data buffer) of a predetermined size, and the
Similar to the
Further, the duplicate data discarding means 22 of the
実施の形態3は、実施の形態2の常用系サーバ装置1に送信データバッファ16を追加し、待機系サーバ装置2に重複データ破棄手段22を追加したものである。
実施の形態3では、常用系サーバ装置1が、データ収集装置3から受信したオンラインデータを待機系サーバ装置2へ送信する図2の(b)の手順の際に、常用系サーバ装置1は、送信内容を送信データバッファ16に保存しておく。この保存は、図4のサーバ装置通信手段13により、オンラインデータを待機系サーバ装置2に送信するとき行われる。
正常時には、常用系サーバ装置1がデータ収集装置3から収集したオンラインデータは、一旦未送信データバッファに格納される。この未送信データバッファのオンラインデータは、待機系サーバ装置2に送信されると共に、未送信データバッファから削除され、送信データバッファ16に保存される。
常用系サーバ装置1と待機系サーバ装置2間の通信が中断した場合には、常用系サーバ装置1に送信されたオンラインデータは、未送信データバッファに受信のつど保存されていくが、待機系サーバ装置2へは送信されない。
In the third embodiment, the
In the third embodiment, during the procedure of FIG. 2B in which the active server device 1 transmits the online data received from the
At normal time, the online data collected from the
When communication between the active server device 1 and the
通信再開時には常用系サーバ装置1は、まず送信データバッファ16に保存してあるオンラインデータ(送信済みのデータ)を再送し、その後、新たに受信したオンラインデータ(未送信データバッファのデータ)の送信を開始する。待機系サーバ装置2は、重複データ破棄手段22により、常用系サーバ装置1から受信したオンラインデータとすでに保有するオンラインデータとを比較し、重複するオンラインデータを受信した場合には、受信したオンラインデータを破棄する。
以上により、通信回線の異常や、一時的ないずれかのサーバ装置の停止などにより、一時的に常用系サーバ装置1と待機系サーバ装置2との間の通信が中断した場合でも、オンラインデータのとりこぼしなく、二重系サーバ装置間で確実にオンラインデータの等価を行うことができる。
When communication is resumed, the active server device 1 first resends the online data (transmitted data) stored in the
As described above, even if communication between the active server device 1 and the
実施の形態3によれば、データ収集装置3と常用系サーバ装置1間及び常用系サーバ装置1と待機系サーバ装置2間の通信が一時的に中断した場合でも、取りこぼしなく、確実に各装置間でオンラインデータを等価することができ、より信頼性の高い監視制御システムを構築することができる。
According to the third embodiment, even when communication between the
実施の形態4.
図8は、この発明の実施の形態4における監視制御システムの通信シーケンスを示す図である。
図8において、(a)はデータ収集装置3から常用系サーバ装置1へのオンラインデータの送信、(b)は常用系サーバ装置1から待機系サーバ装置2へのオンラインデータの送信、(c)は(b)に対する到達確認応答メッセージ(第二の到達確認応答メッセージ)の返信、(d)は(a)に対する到達確認応答メッセージ(第一の到達確認応答メッセージ)の返信を示している。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 8 is a diagram showing a communication sequence of the monitoring control system in the fourth embodiment of the present invention.
8, (a) is the transmission of online data from the
実施の形態3においては、常用系サーバ装置1に送信データバッファ16を設けることにより、常用系サーバ装置1と待機系サーバ装置2間のデータ等価が確実に行われる。
このとき、実施の形態1では手順(a)、(b)、(c)、(d)の順とした各装置間の送信手順を、実施の形態4では、変更し、手順(d)を手順(c)の前、または手順(b)の前とする。
これにより、データ収集装置3は、到達確認応答メッセージを待つ時間が短くなるため、すぐに次のオンラインデータの送信に取り掛かることができ、効率的に処理を行うことができる。
In the third embodiment, by providing the
At this time, in the first embodiment, the transmission procedure between the devices in the order of procedures (a), (b), (c), and (d) is changed in the fourth embodiment, and the procedure (d) is changed. Before step (c) or before step (b).
As a result, since the time for waiting for the arrival confirmation response message is shortened, the
実施の形態4によれば、データ収集装置3が受け取る常用系サーバ装置1からの到達確認応答メッセージを、常用系サーバ装置1が待機系サーバ装置2から受け取る到達確認応答メッセージの前、または常用系サーバ装置1から待機系サーバ装置2にオンラインデータを送信する前に受け取るため、データ収集装置3は、到達確認応答メッセージを待つ時間が短くなり、すぐに次のオンラインデータの送信に取り掛かることができ、効率的に処理を行うことができる。
According to the fourth embodiment, the arrival confirmation response message received from the active server device 1 received by the
なお、上述の実施の形態1〜4の説明では、変電所監視システムに適用された監視制御システムについて説明したが、この監視制御システムは、他のプラントの監視制御システムに適用することができる。 In the above description of the first to fourth embodiments, the monitoring control system applied to the substation monitoring system has been described. However, this monitoring control system can be applied to the monitoring control system of other plants.
1 常用系サーバ装置
2 待機系サーバ装置
3 データ収集装置
4 制御装置
5 ベイ
11 オンラインデータ
12 主機能
13 データ収集装置通信手段
14 サーバ装置通信手段
15 重複データ破棄手段
16 送信データバッファ
21 オンラインデータ
22 重複データ破棄手段
31 送信データバッファ
51 開閉器
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