JP2007334776A - 監視制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】直接運転時にも上位システムからの遠制時と同程度の監視制御機能を実現する。
【解決手段】機器の監視制御機能を有する直接運転端末３０と、当該直接運転端末と通信を行い機器に監視制御のために必要な信号の入出力処理を実行する直接運転装置２０と、遠制装置１０による監視制御不能時に、直接運転端末および直接運転装置によって機器の監視制御を行うための運用系の切り替えを実行する切替部１４とを備える。切替部は、遠制装置側と直接運転装置側を切り替える第１の切替手段と、遠制装置および直接運転装置の各ＰＩ／Ｏ部を該各ＰＩ／Ｏ部が属する装置の伝送制御部１２ａ、１２ｂとそれぞれ接続する平常モードと、遠制装置に属するＰＩ／Ｏ部を遠制装置および直接運転装置の各伝送制御部と接続するモードと、直接運転装置に属するＰＩ／Ｏ部を遠制装置および直接運転装置の各伝送制御部と接続するモードを切り替える第２の切替手段とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、変電所や電気所に設置される変電機器等の電力設備を監視制御するための遠方監視制御装置（以下、遠制装置という。）および受電盤の改良技術に係り、特に冗長構成において、直接運転時の運転環境や機器情報の視認性の向上を実現することのできる監視制御装置に関する。

従来、変電所や電気所等（以下、単に電気所という。）に設置されている遮断器等の変電機器の監視制御には、遠制装置または受電盤が利用されていた。遠制装置は、電気所側の子局と上位の制御所側の親局とを伝送路を介して接続して、上位システムの制御指令を遠制装置を介して電気所の機器に伝えて入／切等の制御を行い、また電気所の機器の状態を上位システムに送って、監視者が常に機器の状態を把握できるようになっている。

一方、受電盤は、遠制装置が存在しない場合や、遠制装置が存在しても故障や保守等によって監視制御が行えないときなどに用いられるもので、現場（電気所側）で直接、監視や制御を行うときに用いられる。

以下、従来の遠制装置と受電盤による監視制御装置について説明する。図９は、従来の遠制装置と受電盤による監視制御装置のブロック図である。
電気所には、変電機器５０と、遠制装置子局（以下、単に遠制装置という）１０と、受電盤４０とが備えられており、遠隔での監視制御を行うため、遠制装置１０は伝送路７０を介して、上位システム６０と接続している。

変電機器５０の監視情報である状態信号や計測データは、受電盤４０を経由して、遠制装置１０に送られ、デジタル情報はＤＩ部１７に、計測データであるアナログ情報はＡＩ部１８にそれぞれ入力される。また、配電線電流情報などは、受電盤４０を経由せず、遠制装置１０のＡＩ部１８に直接入力される。

遠制装置１０は、これらの監視情報をＰＩ／Ｏ制御部１５で処理し、伝送制御部１２により、ＭＯＤＥＭ１１から送出し、伝送路７０を介してＨＤＬＣ等所定のプロトコルで上位システム６０と通信を行って上位システムに送っている。

一方、上位システム６０から伝送路７０を介して送られてくる制御指令は、遠制装置１０のＭＯＤＥＭ１１によって復調され、伝送制御部１２で受信される。この指令はさらにＰＩ／Ｏ制御部１５において処理され、ＤＯ部１６から出力され、受電盤４０を経由して変電機器５０へ送出される。

受電盤４０は、リレーやランプで構成されており、変電機器５０と遠制装置１０との間に位置する。遠制装置１０あるいは伝送路７０や上位システム６０に障害が発生した場合は、上位システム６０からの遠隔監視制御が実行できなくなるため、電気所内に設置されている受電盤４０から監視、制御を実施する。

遠制装置１０は、基本的に一重系であり、その障害発生時には受電盤４０により対応を行う。受電盤４０からの監視や制御は、遠制装置１０による監視制御に対して、遮断機制御やリレーの４３制御の可能範囲が限定されるほか、故障表示も集約化、簡略化されている。

また、この構成では、変電機器５０の監視や制御の実行にあたっては、上位システム６０から遠制装置１０を介した経路と受電盤４０から直接運転を行う経路の２つが存在する。このうち監視情報については、上位システム６０への通知にあわせて、受電盤４０においても表示を行うが、制御情報については、上位システム６０からの制御と受電盤４０からの直接制御が競合しないように、切替部４１により、「遠方」、「直接」の切り替えを実施する。

通常は、「遠方」に設定されており、上位システム６０からの遠隔制御が可能な状態となっており、受電盤４０からの制御は受け付けない。しかしながら、遠制装置１０や上位システム６０の障害あるいは伝送路７０の障害により遠隔制御の実行に障害が発生した場合には、「遠方」から「直接」に切り替えることによって、受電盤４０からの直接制御を可能にしている。一般的にこの切替部４１は物理的なスイッチによって実現されている。

上記のごとく従来の監視制御装置は、遠制装置と受電盤によって二重化されているが、両者は機能性能的には同等でないため、受電盤による直接運転環境は遠方制御と比較して以下のような問題がある。

まず、第１に受電盤はリレー構成のため、遠制装置を介した遠方制御と同等の制御ができないという問題がある。

第２に受電盤では情報をそのままランプ表示しているため、表示内容の認識が容易に出来ないという問題がある。また、それぞれのランプの点灯条件は、遠方制御における上位システムの表示情報と異なるため、その条件や操作を習得するための教育に多くの時間が必要となる。

第３に受電盤では、警報情報はランプ表示されるが、自動監視機能はないため、故障発生が通知されず、その発見が遅れる可能性がある。

また、遠制装置においては、本来的に一重系システムのため、信頼度レベルが低く、装置故障発生時には遠方からの監視制御が不能となる。

上記の問題に対して、受電盤を遠制装置と同等の機能を持った装置に置き換え、この装置を電気所側に設置して受電盤の替わりに用いるというやり方が考えられる。この監視制御装置の二重化構成については、特許文献１を始め、数々の文献で提案されている。しかしながら、受電盤を遠制装置と同等の装置に置き換えて運転を実施しようとすると、その操作性と共に受電盤と比較して同程度の信頼性が必要となる。
特開２００２−２１５２０１号公報 特開２００４−７９３０号公報

本発明は、上述のかかる事情に鑑みてなされたものであり、直接運転時にも上位システムからの遠制時と同程度の監視制御機能を実現すると共に、切り替え時の操作性が良く、信頼性の高い監視制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係わる監視制御装置は、上位システムと伝送路を介して通信を行う遠制装置を有し、機器の監視制御を実行する監視制御装置において、機器の監視制御機能を有する直接運転端末と、当該直接運転端末と通信を行い機器に監視制御のために必要な信号の入出力処理を実行する直接運転装置と、遠制装置による監視制御不能時に、直接運転端末および直接運転装置によって機器の監視制御を行うための運用系の切り替えを実行する切替部と、を備えたことを特徴とする。

本発明では、従来の受電盤を上位システムと同等の監視制御機能を有する直接運転端末と直接運転装置とで構成することによって、直接運転時の操作性と視認性を向上させる。

ここで、直接運転装置と直接運転端末における「直接」とは、遠方と直接を切り替えるスイッチ４３Ｒ（第１の切替手段）によって、遠方と直接の切り替えにおいて直接側に切り替えられられたときに有効になるという意味である。

また、本発明に係わる監視制御装置では、遠制装置および直接運転装置は、それぞれ機器と信号の入出力を行うＰＩ／Ｏ部と、上位システムまたは直接運転端末との間で伝送処理を実行し、ＰＩ／Ｏ部との間でデータの送受信を行う伝送制御部とを有し、切替部は、各伝送制御部と各ＰＩ／Ｏ部との接続関係を切り替えることを特徴とする。

本発明では、遠制装置および直接運転装置をそれぞれ伝送制御部とＰＩ／Ｏ部に機能分割して構成し、これら伝送制御部とＰＩ／Ｏ部の接続関係を切り替えることによって少ない構成で冗長性を高め、またシステムの信頼性と稼働率の向上を可能にする。

好ましくは、各伝送制御部および各ＰＩ／Ｏ部を切替制御部を介して内部バスで接続し、切替部はこの内部バスの接続状態を切り替え、いずれか一のＰＩ／Ｏ部の故障時には他方のＰＩ／Ｏ部によってバックアップ可能にすると良い。伝送制御部、ＰＩ／Ｏ部などの機能モジュールを内部バスで接続し、この接続関係を切替部によって切り替えることによって、遠制装置と直接運転装置という所謂横方向の切り替えのみでなく、伝送制御部とＰＩ／Ｏ部という所謂縦方向の切り替え、および横方向と縦方向の複雑な組み合わせの切り替えについても柔軟に対応することができる。本発明では、特に、監視信号は上位システムと直接運転端末の両方に送信し、制御指令はそれぞれのシステムまたは端末から送信可能にし、内部バスでこの制御信号の競合を防ぐために、運用系でない方の信号を阻止（ブロック）する。

また、本発明に係わる監視制御装置では、切替部は、遠制装置側からの制御を可能にするモード（遠方）と直接運転装置側からの制御を可能にするモード（直接）の少なくとも２つのモードを切り替える第１の切替手段と、遠制装置および直接運転装置の各ＰＩ／Ｏ部を該各ＰＩ／Ｏ部が属する装置の伝送制御部とそれぞれ接続する平常モード（平常）と、遠制装置に属するＰＩ／Ｏ部を遠制装置および直接運転装置の各伝送制御部と接続するモード（ＩＴＣ）と、直接運転装置に属するＰＩ／Ｏ部を遠制装置および直接運転装置の各伝送制御部と接続するモード（直接運転装置）の少なくとも３つのモードを切り替える第２の切替手段と、を有することを特徴とする。

本発明では、第１の切替手段（スイッチ４３Ｒ）と第２の切替手段（スイッチ４３Ｓ）とで切替部で構成し、第１の切替手段によって運用系を切り替え、第２の切替手段によって、使用するＰＩ／Ｏ部の選択を行う。

また、本発明に係わる監視制御装置では、切替部は、第１の切替手段により制御可能な装置（運用系）からの指令によって、第２の切替手段のモード切り替えを実行することを特徴とする。

本発明では、第２の切替手段のモード切替を物理的なスイッチによる切り替えでなく、運用系からの指令によって切り替えを行う。好ましくは、第２の切替手段として、スイッチ４３Ｓが平常モードになっているときに運用系からの指令を有効にして、この指令によってＩＴＣモードまたは直接運転装置モードへの切替を行うようにすると良い。

このとき、第１の切替手段によってモード切り替えを実行したときは、第２の切替手段の切り替え状態を平常モードにリセットする。

また、本発明に係わる監視制御装置は、ＰＩ／Ｏ部からの出力信号の折り返し入力による自己診断または機器選択時のチェックバック診断によりエラーを検出したときは、他のＰＩ／Ｏ部を選択するよう第２の切替手段のモード切り替えを実行することを特徴とする。

本発明では、ＰＩ／Ｏ部について実行される診断に基づいて、第２の切替手段のモード切り替えを実行するようにする。

また、本発明に係わる監視制御装置では、直接運転端末は、機器の監視情報の状態変化を検出する処理部と、該状態変化に基づく機器の情報を表示する表示部とを備えたことを特徴とする。

さらに、監視制御装置は、直接運転端末の表示部に表示された機器情報に基づいて指定入力された制御指令によって、直接運転装置を介して該当機器を制御可能に構成されたことを特徴とする。

本発明では、直接運転端末で状態変化を検出して、機器の情報を詳細表示することによって視認性を向上させる。また、表示部に表示された機器情報（機器マークまたは機器ＩＤなど）をポインタなどによって指定して制御指令を出すことによって、操作性を向上と操作ミスの削減を図る。

本発明に係わる監視制御装置は、直接運転装置と直接運転端末とは伝送路を介して接続され、直接運転端末は監視制御対象の機器設置場所以外の場所に設置が可能なことを特徴とする。

本発明では、直接運転端末を遠隔設置することによって、任意の場所から運転できる環境を実現する。なお、この伝送路としては、専用回線のほか、電話などの一般公衆回線やインターネットなどのＩＰネットワークも含まれる。

直接運転端末を遠隔設置する場合は、第１の切替手段は運用系でない側の装置からの指令によって切り替わり、第２の切替手段は運用系の装置からの指令によって切り替わり、さらに、第１の切替手段の切替操作が実施された場合は、第２の切替手段は「平常」モードにリセットされるようにすると良い。

本発明によれば、上位システムと同等の機能を有する直接運転装置と直接運転端末を電気所側に設けたので、直接運転時の運転環境の向上と異常発生時の視認性の向上を図ることができる。さらに、監視制御箇所（遠方／直接）を切り替えるスイッチの他に、監視制御に用いる装置を選択するためのスイッチを設けたので、信頼性を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は、第１の実施の形態による監視制御装置のブロック図である。

図１において、監視制御装置１は、電気所の変電機器５０への入出力情報を分岐統合する中継端子盤５１、伝送路７０を介して上位システム６０と監視制御データの送受信を行う遠制装置１０、変電機器５０を直接運転するための直接運転装置２０、および、状態監視、制御指令の入力を行う直接運転装置３０で構成されている。

また、遠制装置１０は、中継端子盤５１を介して変電機器５０との間でデータの入出力を行うＰＩ／Ｏ部１９ａ、これと切替制御部１３ａを介して繋がる伝送制御部１２ａ、および、データの送受信のための変復調処理を行うＭＯＤＥＭ１１を備えている。

さらに、ＰＩ／Ｏ部１９ａは、各種計測情報の入出力インタフェースであるＤＯ部１６ａ、ＤＩ部１７ａ、ＡＩ部１８ａ、および、入出力の制御処理を実行するＰＩ／Ｏ制御部１５ａを有している。

一方、直接運転装置２０も、遠制装置１０と同様の構成を有するＰＩ／Ｏ部１９ｂ、これと切替制御部１３ｂを介して繋がる伝送制御部１２ｂを備えている。また、直接運転装置２０の伝送制御部１２ｂは、直接運転端末３０と接続されている。

また、直接運転端末３０は、直接運転装置２０と伝送を行うための直接運転用インタフェース３１、監視制御処理を実行する処理部３２、監視データの表示を行う表示部３３を備えている。

さらに、遠制装置１０と直接運転装置２０は、内部バス１３ｃを介して結合しおり、切替制御部１３ａ、１３ｂからの指令に基づいて定まる方向への監視・制御データの転送あるいは遮断が行われる。また、内部バス１３ｃの接続状態を切り替えることによって、ＰＩ／Ｏ部１９の故障発生時には、直接運転装置２０と遠制装置１０の相互バックアップが可能な構成となっている。この切替制御部１３ａ、１３ｂと内部バス１３ｃによって切替部１４が構成されている。

また、遠制装置１０と直接運転装置２０は、それぞれ同じ入出力情報を処理できるようにするため、変電機器５０から中継端子盤５１を介して、遠制装置１０と直接運転装置２０の両方のＰＩＯ部１９ａ、１９ｂに対して、監視制御信号が接続されている。

次に、切替部１４の構成を図２を用いて説明する。
高信頼度の監視制御を実現するには、誤操作、不要動作防止の観点から非選択側装置（運用系ではない装置）からの制御信号を的確に阻止（ブロック）する必要がある。

このため、本実施の形態では、機械的接点による切替のほか、内部バス１３ｃおよび制御信号入力をソフトウェア処理によりロックする方法を用いる。

まず、機械的接点については、変電機器５０への入・切信号の最終段（通常、ＤＣ１００Ｖ回路）を機械的接点であるリレー４３Ｚにより切り替える。この切替条件は、図３に示すスイッチ４３Ｓ、スイッチ４３Ｒの各スイッチ位置の組み合わせによる。たとえば、スイッチ４３Ｒが「遠方」、スイッチ４３Ｓが「平常」のときはリレー４３Ｚの接点ＲがＯＮし、遠制装置１０側の制御信号が変電機器５０へ出力されるようになる。

このリレー４３Ｚによる排他回路は、中継端子盤５１の設けるようにしても良いが、ＰＩ／Ｏ部１９ａ、１９ｂのＤＯ部１６ａ、１６ｂ等に設けるようにしても良い。

スイッチ４３Ｓは３種類のモードを選択可能になっているが、排他的なシーケンス構造であって、各位置から任意の位置へ直接切替可能で、選択位置以外は開路するものを用いる。

ソフトウェア処理によるロックについては、スイッチ４３Ｓ、スイッチ４３Ｒの位置情報により、非選択装置からの制御信号をソフト的に切り離してロックする。なお、切り離し自体はハードウェアによって行うことも可能である。

たとえば、スイッチ４３Ｓ「平常」時は、図３のソフトスイッチＣ、Ｄの欄に示すように遠制装置１０と直接運転装置２０の間を接続する内部バス１３ｃのリンクを切断（ＯＦＦ）する。

次に、上記の構成を有する監視制御装置１の動作概要を説明する。
（状態監視処理）
監視制御対象である変電機器５０の状態表示信号は中継端子盤５１で接点増幅され、遠制装置１０と直接運転装置２０のそれぞれのＤＩ部１７ａ、１７ｂに入力される。送電線電流等の計測値は、たとえば４〜２０ｍＡのアナログデータとして直接運転装置２０のＡＩ部１８ｂに入力されると共に、このＡＩ部を経由して遠制装置１０のＡＩ部１８ａにも入力される。なお、この接続順序は逆にしても構わない。

（制御処理）
一方、上位システム６０または直接運転端末３０から出された変電機器５０に対する制御信号は、それぞれ遠制装置１０または直接運転装置２０から中継端子盤５１を経由して変電機器５０へ出力される。

（切替部１４の処理）
監視制御装置１の動作モードとしては、図３に示す６種類のモードが存在し、切替部１４の状態によって、この６種類のうちの何れかのモードで動作する。図中、破線矢印は監視情報の流れ、実線矢印は制御信号の流れ、○印はソフトウェアによるスイッチのＯＮ状態、×印はソフトウェアによるスイッチのＯＦＦ状態を表している。

切替部１４は、モードを選択するための２種類の切替スイッチ、すなわち、スイッチ４３Ｓとスイッチ４３Ｒを有している。

スイッチ４３Ｓは、変電機器５０に対する監視制御情報を遠制装置１０のＰＩ／Ｏ部１９ａを経由して入出力する「ＩＴＣ」モード、直接運転装置２０のＰＩ／Ｏ部１９ｂを経由して入出力する「直接運転装置」モード、上位システム６０との間の監視制御情報は遠制装置１０のＰＩ／Ｏ部１９ａ、直接運転端末３０との間の監視制御情報は直接運転装置２０のＰＩ／Ｏ部１９ｂを経由して入出力する「平常」モードの３つの状態（モード）を選択する。

一方、スイッチ４３Ｒは、上位システム６０から制御指令を実行する「遠方」モードと直接運転端末３０からの制御指令を実行する「直接」モードの２つの状態を選択する。
これら２種類のスイッチによって、動作モードを指定し、監視制御情報の流れを決定する。

次に、図４ないし図６を用いてそれぞれのモードにおける監視制御信号の流れを詳述する。なお、各モードにおけるリレー４３Ｚの接点状態およびソフトスイッチの状態は図３に記載の如くである。また、図３におけるソフトスイッチの各状態（Ａ〜Ｈ）は、図４〜６に示す各スイッチ位置（Ａ〜Ｈ）のＯＮ、ＯＦＦ状態に対応する。

（スイッチ４３Ｓ＝「平常」モード、スイッチ４３Ｒ＝「遠方」モードの動作）
まず、図４（ａ）に示す「平常」運用時において、「遠方」制御が指定されている場合の監視動作は以下のようになる。

変電機器５０からの監視情報は、遠制装置１０と直接運転装置２０の両方のＤＩ部１７ａ、１７ｂに入力される。遠制装置１０に入力された信号は、ＰＩ／Ｏ制御部１５ａから切替制御部１３ａを経由して伝送制御部１２ａに送られ、さらにその信号はＭＯＤＥＭ部１１から伝送路７０を介して上位システム６０に通知される。計測情報の場合は、ＡＩ部１８ａに入力され、以降は上記の監視情報と同様の流れで処理される。

一方、直接運転装置２０に入力された信号は、ＰＩ／Ｏ制御部１５ｂから切替制御部１３ｂを経由して、伝送制御部１２ｂから直接運転端末３０に通知される。計測情報の場合も同様の流れで処理される。

直接運転端末３０に入力された監視情報は、処理部３２で状態変化（以下、状変という。）検出等の処理が行われ、状変検出時は表示部３３への表示出力が行われる。

この処理によって、直接運転端末３０を用いて操作を行っている監視者は、変電機器５０の状変を容易に認識することができる。これにより、従来の受電盤におけるランプ表示での問題、すなわち、いつ点灯／消灯したかの確認が困難であるという問題を解消することがでできる。

次に、変電機器５０に対する制御の流れについて説明する。
上位システム６０より出力された制御指令は、伝送路７０を介して遠制装置１０のＭＯＤＥＭ１１で復調され、伝送制御部１２ａによって受信される。伝送制御部１２ａは、エラーチェックなどの所定の処理を実行後、この制御指令を切替制御部１３ａを経由してＰＩ／Ｏ部１９ａに送る。そして、ＰＩ／Ｏ制御部１５ａにおいて出力内容の整合性のチェック等の処理を実行し、ＤＯ部１６から出力する。この出力信号は、中継端子盤５１を介して、変電機器５０に送られる。

同様に、直接運転端末３０からの制御指令は、インタフェース部３１から直接運転装置２０の伝送制御部１２ｂに送られる。伝送制御部１２ｂは、切替制御部１３ｂを介してＰＩ／Ｏ部１９ｂへ制御指令を出力するが、切替制御部１３ｂに接続する内部バス１３ｃの切替スイッチ４３Ｒが「遠方」指定であるため、直接運転端末からの制御信号の流れがブロックされる。このため、制御信号は、ＰＩ／Ｏ部１９ｂには伝わらない。

以上の動作によって、監視情報については上位システム６０と直接運転端末３０の両方に通知され、制御指令については、上位システム６０の制御指令のみが変電機器５０に出力される。

このように、切替部１４の状態に基づいて動作する内部バス１３ｃ上に設けられたブロック機能によって、上位システムと直接運転端末との制御指令が競合しないための排他処理が行われる。

（スイッチ４３Ｓ＝「平常」モード、スイッチ４３Ｒ＝「直接」モードの動作）
同様に、図４（ｂ）に示す「平常」運用時における「直接」制御が指定されている場合には、上位システム６０から送られた制御指令が、切替制御部１３ａにおいてブロックされ、代わって直接運転端末３０からの制御指令が、切替制御部１３ｂを通り、直接運転装置２０のＰＩ／Ｏ制御部１５ｂに送られる。このＰＩ／Ｏ制御部１５ｂで出力内容を処理し、ＤＯ部１６ｂから出力する。この制御信号は、中継端子盤５１を介して、変電機器５０に出力される。

（スイッチ４３Ｓ＝「ＩＴＣ」モード、スイッチ４３Ｒ＝「遠方」モードの動作）
まず、図５（ａ）に示す「ＩＴＣ」運用時における「遠方」制御が指定されている場合の監視動作を説明する。
変電機器５０からの監視情報は、遠制装置１０と直接運転装置２０の両方のＤＩ部１７ａ、１７ｂに入力される。遠制装置１０に入力された監視情報は、ＰＩ／Ｏ制御部１５ａから切替制御部１３ａを経由して、伝送制御部１２ａ、ＭＯＤＥＭ部１１から伝送路７０を介して、上位システム６０に通知される。計測情報もＡＩ部１８から入力され、以降同様に処理される。

また、遠制装置１０のＰＩ／Ｏ制御部１５ａから出力された監視情報は、切替制御部１３ａ、１３ｂの設定によって内部バス１３ｃを介して、直接運転装置２０の伝送制御部１２ｂに入力され、直接運転端末３０に通知される。直接運転端末３０では、「平常」時と同様に、受信した情報を処理部３２で処理し、状変検出時は表示部３３上に表示出力する。

このように、直接運転装置３０に通知される監視情報は、遠制装置１０のＰＩ／Ｏ部１９ａが入力した情報になる。

次に、変電機器５０に対する制御指令について説明する。上位システム６０より出力された制御指令は、伝送路７０を介して遠制装置１０のＭＯＤＥＭ１１で復調され、伝送制御部１２ａによって受信される。伝送制御部１２ａは、この制御指令を切替制御部１３ａを経由してＰＩ／Ｏ部１９ａに送る。そして、ＰＩ／Ｏ制御部１５ａにおいて出力内容の整合性のチェック等の処理を実行し、ＤＯ部１６から出力する。この出力信号は、中継端子盤５１を介して、変電機器５０に送られる。

一方、直接運転端末３０からの制御指令は、インタフェース部３１から直接運転装置２０の伝送制御部１２ｂに送られるが、切替制御部１３ｂの設定が「遠方」であるため、直接運転端末３０からの制御指令はブロックされる。このため、直接運転端末３０の制御指令は、変電機器５０へは伝わらない。

（スイッチ４３Ｓ＝「ＩＴＣ」モード、スイッチ４３Ｒ＝「直接」モードの動作）
同様に、図５（ｂ）に示す「ＩＴＣ」運用時で「直接」が指定されている場合には、上位システム６０から送られた制御指令が切替制御部１３ａにおいてブロックされ、代わって直接運転端末３０から出力された制御指令が伝送制御部１２ｂを経由して、切替部１４の当該モードによる接続に基づいて切替制御部１３ｂから内部バス１３ｃを通り、遠制装置１０の切替制御部１３ａを介してＰＩ／Ｏ部１９ａに送られる。そして、ＰＩ／Ｏ制御部１５ａにおいて出力内容の処理が行われた後、ＤＯ部１６ａから出力される。この制御信号は、中継端子盤５１を介して、変電機器５０に出力される。

（スイッチ４３Ｓ＝「直接運転装置」モード、スイッチ４３Ｒ＝「遠方」モードの動作）
まず、図６（ａ）に示す「直接運転装置」運用時における「遠方」制御が指定されている場合の動作を説明する。
変電機器５０からの監視情報は、遠制装置１０と直接運転装置２０の両方のＤＩ部１７ａ、１７ｂに入力される。遠制装置１０に入力された監視情報は、ＰＩ／Ｏ制御部１５ａから切替制御部１３ａ上でブロックされる。

一方、直接運転装置２０に入力された監視情報は、ＰＩ／Ｏ制御部１５ｂから切替制御部１３ｂを経由して、伝送制御部１２ｂから直接運転端末３０に通知される。計測情報の場合も同様である。

また、直接運転装置２０のＰＩ／Ｏ制御部１５ｂから出力された監視情報は、切替制御部１３ｂの設定に基づいて内部バス１３ｃを介して、遠制装置１０の切替制御部１３ａを経由して伝送制御部１２ａに入力され、ＭＯＤＥＭ１１を通して上位システム６０に通知される。このように、上位システム６０に通知される監視情報は、直接運転装置２０のＰＩ／Ｏ部１９ｂが入力した情報になる。

次に、変電機器５０に対する制御指令の流れについて説明する。上位システム６０から送信された制御指令は伝送路７０を介して、遠制装置１０へ送られ、ＭＯＤＥＭ部１１を経由して伝送制御部１２ａによって受信される。伝送制御部１２ａは、受信したデータを切替制御部１３ａ上に流す。

一方、切替制御部１３ａは、当該モード選択に基づいて、切替制御部１３ａ上のデータを内部バス１３ｃを経由して切替制御部１３ｂに流すように設定する。このため、切替制御部１３ａ上のデータは、遠制装置１０ではなく、直接運転装置２０のＰＩ／Ｏ部１９ｂに送られ、このＤＯ部１６ｂから出力される。この制御指令は、中継端子盤５１を介して変電機器５０に出力される。

また、処理部３２と表示部３３で指定された直接運転端末３０からの制御指令は、インタフェース部３１から直接運転装置２０の伝送制御部１２ｂに送られる。しかしながら、「遠方」指定であるため、内部バス１３ｃ上で直接運転端末３０からの制御信号はブロックされる。

（スイッチ４３Ｓ＝「直接運転装置」モード、スイッチ４３Ｒ＝「直接」モードの動作）
同様に、図６（ｂ）の「直接運転装置」運転で「直接」制御が指定されている場合には、上位システム６０から送られた制御指令が、切替制御部１３ａにおいてブロックされ、代わって直接運転端末３０からの制御指令が、切替制御部１３ｂを通り、直接運転装置２０のＰＩ／Ｏ制御部１５ｂに送られる。このＰＩ／Ｏ制御部１５ｂで出力内容を処理し、ＤＯ部１６ｂから出力する。この出力信号は、中継端子盤５１を介して、変電機器５０に送られる。

（切替部１４の動作手順）
次に、図７を用いて切替部１４における制御信号をブロックするフローチャートを示す。動作モードとして、ソフトウェアによるモードスイッチ４３Ｓと同様のスイッチ４３Ｒの２つのスイッチにより定まる状態がある。

まず、切替部１４は、スイッチ４３Ｒの設定が変更になったか否かを判定して（Ｓ１０１）、変更になった場合もしくは起動後最初の読み込みの場合は、スイッチ４３Ｒの状態を読み取る（Ｓ１０２）。

そして、スイッチ４３Ｒが、「遠方」設定の場合には、上位システム６０からの要求のみを通し、直接運転端末３０からの要求をブロックする。その後スイッチ４３Ｓを「平常」にリセットする（Ｓ１０３）。一方、「直接」設定の場合には、上位システム６０からの要求をブロックし、直接運転端末３０からの要求のみを通すようにする。その後スイッチ４３Ｓを「平常」にリセットする（Ｓ１０４）。このように、スイッチ４３Ｒで設定されている装置からの要求以外はブロックするようにする。

次に、スイッチ４３Ｓの設定が変更になったか否かを判定して（Ｓ１０５）、変更になった場合もしくは起動後最初の読み込みの場合は、スイッチ４３Ｓの状態を読み取る（Ｓ１０６）。

そして、「平常」が指定されている場合は遠制装置１０と直接運転装置２０ともスルー（通過）状態にする（Ｓ１０７）。すなわち、このモードでは、伝送制御部１２ａとＰＩ／Ｏ制御部１５ａを切替制御部１３ａによって伝送可能にし、伝送制御部１２ｂとＰＩ／Ｏ制御部１５ｂを切替制御部１３ｂによって伝送可能にする。そして、切替制御部１３ａと切替制御部１３ｂ間の伝送はしない。

「遠制装置」が指定されている場合は遠制装置１０ではスルー、直接運転装置２０では出力をブロックして、直接運転装置から制御要求が来た場合には、遠制装置１０に要求を送る（Ｓ１０８）。すなわち、このモードでは、伝送制御部１２ａとＰＩ／Ｏ制御部１５ａを切替制御部１３ａによって伝送可能にする一方、伝送制御部１２ｂを切替制御部１３ｂを介して内部バス１３ｃと接続する。そして、ＰＩ／Ｏ制御部１５ｂと切替制御部１３ｂとは非接続状態とする。

「直接運転装置」が指定されている場合には、遠制装置１０の出力をブロックし、遠制装置１０からの要求は、直接運転装置２０へ送る。一方、直接運転装置２０からの要求はスルー状態となる（Ｓ１０９）。すなわち、このモードでは、伝送制御部１２ｂとＰＩ／Ｏ制御部１５ｂを切替制御部１３ｂによって伝送可能にする一方、伝送制御部１２ａを切替制御部１３ａを介して内部バス１３ｃと接続する。そして、ＰＩ／Ｏ制御部１５ａと切替制御部１３ａとは非接続状態とする。

なお、監視データのフローもスイッチ４３Ｓの状態だけに依存する。すなわち、「平常」の場合は、内部バスはスルーとし、それぞれ受信した装置から上位へ通知する。

「遠制装置」の場合は、遠制装置１０で入力した情報を内部バスを介して、両装置１０、２０の伝送制御部１２ａ、１２ｂへ送り、上位システムへ通知する。

「直接運転装置」の場合も同様に、直接運転装置２０で入力した情報を内部バスを介して、両装置１０、２０の伝送制御部１２ａ、１２ｂへ送り、上位システムへ通知する。

以上のように、遠制装置１０と直接運転装置２０とを内部バス１３ｃで結合した切替部１４を持たせることにより、ＰＩ／Ｏ制御部以下を冗長構成として使用することが可能となる。これにより、ＰＩ／Ｏ部が故障した場合には、それまでの運用系を維持したまま運転を続行することができる。

また、上位システム６０や伝送路７０、遠制装置１０のＭＯＤＥＭ部１１、伝送制御部１２などが故障した場合には、遠方制御が実施できなくなるが、上位システム６０相当の運用環境を提供する直接運転端末３０により、運用環境を維持した上で運用を継続することができる。

また、直接運転時においても、遠方制御時と同様にＰＩ／Ｏ制御部１５以下を冗長構成として使用できるため、いずれかの部位が故障した場合でも、直接制御による運用を継続することができる。

直接運転装置３０での表示内容は、変電機器５０から通知された情報を処理部３２で処理し、状変を検出した場合には、表示部３３へ表示を行う。この処理により、監視者が変電機器５０の状態変化を容易に認識することができる。従来のランプ表示では、いつ点灯／消灯したかの確認が困難であったが、本実施の形態では処理部３２と表示部３３を備えることにより解決することができる。

以上の如く、本実施の形態によれば、監視において、遠制装置と直接運転装置とは同じ情報を表示しているので、遠方制御時と同様に直接運転を行うことができる。

また、制御において、遠方制御装置と直接運転装置とを同じ構成としているので、直接運転端末を利用して、遠方制御と同じ内容を直接運転でも実施することができる。

さらに、遠制装置と直接運転装置とを同じ構成としているので、障害発生時に互いの制御部位をバックアップとして使用することができる。

また、本実施の形態により、監視者に受電盤のランプ表示の内容及びその内容に基づく制御方法の教育が不要となるので、教育に要する負担を軽減すると共に操作ミスの削減を図ることができる。

次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
本実施の形態では、直接運転装置２０と直接運転端末３０とを、ネットワークを介して運用する。

各構成機器の動作は、第１の実施の形態と同様であるが、直接運転装置２０と直接運転端末３０にそれぞれインタフェース部２１、３１を、伝送路７１で接続する。

このとき、図２に示すリレー４３Ｚの切替シーケンスによるスイッチ４３Ｓおよびスイッチ４３Ｒは、上位システム６０または直接運転端末３０からの指令によって切り替わるようにする。

なお、ここで利用するネットワークは、上位システムと接続するネットワークを含め、１：１の回線ではなく、ＩＰネットワークのように、Ｍ：Ｎでの通信が可能なネットワークを利用することも可能である。

本実施の形態によれば、直接運転端末３０を変電機器５０や直接運転装置２０が設置されている電気所ではなく、有人箇所に設置することが可能となる。

無人箇所では、現場に人が到着するまでの間、運用が中断してしまうが、有人箇所に設置することにより、上位システム６０からの運用継続が不可能になった時点で、即座に運用を切り替えることが可能となる。

本発明は、電力の監視制御などにおいて、変電所や発電所の機器の遠隔制御に用いられる監視制御装置として利用することができる。この他、上下水道、ガスなどの設備、道路の監視装置として利用することも可能である。

本発明の第１の実施の形態による監視制御装置のブロック図である。 図１の切替部の回路構成図である。 本発明の第１の実施の形態によるモード一覧の説明図である。 図１の監視制御装置の動作説明図であり、図４（ａ）は切替部の「平常」「遠方」選択時の動作説明図、図４（ｂ）は切替部の「平常」「直接」選択時の動作説明図である。 図１の監視制御装置の動作説明図であり、図５（ａ）は切替部の「ＩＴＣ」「遠方」選択時の動作説明図、図４（ｂ）は切替部の「ＩＴＣ」「直接」選択時の動作説明図である。 図１の監視制御装置の動作説明図であり、図６（ａ）は切替部の「直接運転装置」「遠方」選択時の動作説明図、図４（ｂ）は切替部の「直接運転装置」「直接」選択時の動作説明図である。 図１の切替部の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態による監視制御装置のブロック図である。 従来の監視制御装置のブロック図である。

符号の説明

１ 監視制御装置
１０ 遠制装置
１１ ＭＯＤＥＭ部
１２ａ、１２ｂ 伝送制御部
１３ａ、１３ｂ 切替制御部
１３ｃ 内部バス
１４、４１ 切替部
１５ａ、１５ｂ ＰＩ／Ｏ制御部
１６ａ、１６ｂ ＤＯ部
１７ａ、１７ｂ ＤＩ部
１８ａ、１８ｂ ＡＩ部
１９ａ、１９ｂ ＰＩ／Ｏ部
２０ 直接運転装置
２１、３１ インタフェース部
３０ 直接運転端末
３２ 処理部
３３ 表示部
４０ 受電盤
５０ 変電機器
５１ 中継端子盤
６０ 上位システム
７０、７１ 伝送路
４３Ｓ、４３Ｒ スイッチ（切替手段）
４３Ｚ リレー

Claims (10)

1. 上位システムと伝送路を介して通信を行う遠制装置を有し、機器の監視制御を実行する監視制御装置において、
   機器の監視制御機能を有する直接運転端末と、当該直接運転端末と通信を行い監視制御のために必要な信号の入出力処理を実行する直接運転装置と、
   前記遠制装置による監視制御不能時に、前記直接運転端末および前記直接運転装置によって機器の監視制御を行うための運用系の切り替えを実行する切替部と、
   を備えたことを特徴とする監視制御装置。
2. 前記遠制装置および前記直接運転装置は、それぞれ前記機器と信号の入出力を行うＰＩ／Ｏ部と、上位システムまたは直接運転端末との間で伝送処理を実行し、前記ＰＩ／Ｏ部との間でデータの送受信を行う伝送制御部とを有し、
   前記切替部は、前記各伝送制御部と前記各ＰＩ／Ｏ部との接続関係を切り替えることを特徴とする請求項１記載の監視制御装置。
3. 前記各伝送制御部および前記各ＰＩ／Ｏ部は内部バスで接続され、前記切替部は該内部バスの接続状態を切り替え、いずれか一のＰＩ／Ｏ部の故障時には他方のＰＩ／Ｏ部によってバックアップ可能に構成されたことを特徴とする請求項２記載の監視制御装置。
4. 前記切替部は、遠制装置側からの制御を可能にするモードと直接運転装置側からの制御を可能にするモードの少なくとも２つのモードを切り替える第１の切替手段と、
   前記遠制装置および前記直接運転装置の各ＰＩ／Ｏ部を該各ＰＩ／Ｏ部が属する装置の伝送制御部とそれぞれ接続する平常モードと、前記遠制装置に属するＰＩ／Ｏ部を前記遠制装置および前記直接運転装置の各伝送制御部と接続するモードと、前記直接運転装置に属するＰＩ／Ｏ部を前記遠制装置および前記直接運転装置の各伝送制御部と接続するモードの少なくとも３つのモードを切り替える第２の切替手段と、
   を有することを特徴とする請求項２または３に記載の監視制御装置。
5. 前記切替部は、前記第１の切替手段により制御可能な装置からの指令によって、前記第２の切替手段のモード切り替えを実行することを特徴とする請求項４記載の監視制御装置。
6. 前記切替部は、前記第１の切替手段によってモード切り替えを実行したときは、前記第２の切替手段の切り替え状態を前記平常モードにリセットすることを特徴とする請求項５記載の監視制御装置。
7. 前記ＰＩ／Ｏ部からの出力信号の折り返し入力による自己診断または機器選択時のチェックバック診断によりエラーを検出したときは、他のＰＩ／Ｏ部を選択するよう前記第２の切替手段のモード切り替えを実行することを特徴とする請求項４ないし６のいずれか一に記載の監視制御装置。
8. 前記直接運転端末は、機器の監視情報の状態変化を検出する処理部と、該状態変化に基づく機器の情報を表示する表示部とを備えたことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一に記載の監視制御装置。
9. 前記監視制御装置は、前記直接運転端末の表示部に表示された機器情報に基づいて指定入力された制御指令によって、前記直接運転装置を介して該当機器を制御可能に構成されたことを特徴とする請求項８に記載の監視制御装置。
10. 前記直接運転装置と前記直接運転端末とは伝送路を介して接続され、前記直接運転端末は監視制御対象の機器設置場所以外の場所に設置可能であることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一に記載の監視制御装置。

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