JP2008171157A - 分散型監視制御システムおよび監視制御システムのデータ更新方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 夫々の分散システムでメインシステムと共通の機器データを保有し、そのデータを用いて、データ欠損等の問題を発生させずにデータを更新すること。
【解決手段】 所属エリアの機器を監視又は制御する監視制御装置で構成される分散型監視制御システムの各監視制御装置に、機器データごとに所属エリアと該所属エリアに基づくオンライン、オフラインのエリア属性を関連付けて保存する機器ＤＢと、機器データベースの更新時に機器データベースから表示対象の機器データを抽出する抽出処理手段と、抽出処理手段によって抽出された機器データのうち、所属エリアが自所以外の機器データのエリア属性をオフライン状態に自動設定する属性変換処理手段と、機器データのエリア属性に基づくオンライン状態とオフライン状態とを識別表示する表示処理手段と、オフライン状態のエリア属性をオンライン状態に変更するエリア属性設定手段とを設ける。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電力系統等の監視制御を複数のシステムに分散して行う分散型監視制御システムに係り、分散形態をとるバックアップシステム等において、系統や監視制御対象機器の追加・変更等に伴うデータの更新を確実かつ効率よく行うことのできる分散型監視制御システムおよび監視制御システムのデータ更新方法に関する。

従来、監視制御システムの信頼度向上のため、メインシステムと同一機能を有するバックアップシステムを構築している。このとき、メインシステムとバックアップシステムが同一の場合は、監視制御に関するデータ（機器データ）も同一のものを使用できるが、監視制御エリアを分割し、バックアップシステムを複数箇所に分散して構築する場合、分散した各々のシステム用のデータを作成する必要があった。

図１１は、従来の監視制御システム９９の一構成例であり、監視制御エリアの全範囲を管轄するメインシステム２と、監視制御エリアを一または二以上の変電所（電気所）単位に複数のエリアに区分して、それぞれを管轄する監視制御装置９０を配置した分散型バックアップシステムとで構成する。

各エリアを管轄する監視制御装置９０は、上位のメインシステム２および下位の変電所と通信を行う情報集配信装置１１および監視制御処理を実行する演算処理部９５を有している。

メインシステム２では、全系を監視制御するための機器データベース（ＤＢ全系）を備えており、各監視制御装置１０は、メインシステム２が有する機器データベースとは別にそれぞれのエリアをバックアップするための機器データベース（ＤＢ−Ａ〜Ｄ）を設けている。これは、メインシステムのデータをそのまま使用すると、たとえば、ＤＢ−Ａの監視制御装置１０においては、ＤＢ−Ｂ，Ｃ，Ｄの管轄エリアの機器のデータが未受信となり電気所データが欠損扱いになったり、監視機能・記録機能・充停電判定機能・ソフトインターロック機能等が正常に働かず、バックアップシステムが有効に機能しないという問題が発生したりするからである。たとえば、データ欠損の場合、管轄内のデータ欠損と管轄外のデータ欠損との区別が出来ないと判断を誤る恐れがある。

一方、バックアップシステムごとに系統データを作成するのは、労力と時間がかかり、効率的ではない。

分散型監視制御システムにおいて共通化したデータを更新する技術として、たとえば特許文献１には、電力系統を構成する装置を制御する回線単位制御装置に、第１の集中監視制御装置から送信されたデータを受信するデータ受信部と、データ受信部が受信したデータを送信するデータ送信部とを設け、第１の集中監視制御装置で入力され、その表示部で表示するためのデータを回線単位制御装置経由で第２の集中監視制御装置に送信し、第２の集中監視制御装置で記憶、表示させることによって、回線単位制御装置経由で第１、第２の集中監視制御装置のデータの共有化を図るシステムが提案されている。
特開２００４−２３８４５号公報

しかしながら、上記の従来の技術では、分散システムにおけるデータの更新のタイミングの違いによって生じる上述の問題点を解消することができない。

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、夫々の分散システムでメインシステムと共通の機器データを保有し、そのデータを用いて、データ欠損等の問題を発生させずにデータを更新することのできる分散型監視制御システムおよび監視制御システムのデータ更新方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明に係る分散型監視制御システムは、所属エリアの機器を監視又は制御する監視制御装置で構成される分散型監視制御システムであって、各監視制御装置は、機器データごとに所属エリアと該所属エリアに基づくオンライン、オフラインのエリア属性を関連付けて保存する機器データベースと、前記機器データベースの更新時に前記機器データベースから表示対象の機器データを抽出する抽出処理手段と、前記抽出処理手段によって抽出された機器データのうち、所属エリアが自所以外の機器データのエリア属性をオフライン状態に自動設定する属性変換処理手段と、前記機器データの前記エリア属性に基づくオンライン状態とオフライン状態とを識別表示する表示処理手段と、オフライン状態のエリア属性をオンライン状態に変更するエリア属性設定手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明では、機器データの更新時に、自所が管轄する機器か否かにより、自所管轄以外の機器データについてはオフライン状態にすることによって、データ欠損等の発生による誤った判断を回避することができる。

特にこの分散型監視制御システムは、全系を監視制御するメインシステムのバックアップシステムとして機能させ、各監視制御装置の機器データベースは、メインシステムの機器データベースと同一のデータベースを持たせるようにするとよい。

これにより、バックアップシステムを含め監視制御システム全体のデータ共有化を図ることができ、かつ、監視制御機能を損なうことなくデータ更新ができる。

また、本発明に係る分散型監視制御システムでは、前記機器データベースは、さらに、機器データごとにデータの入力経路に基づき自動入力か、あるいは手動入力かを区別するための入力属性を含み、前記エリア属性設定手段は、前記入力属性が自動入力の機器データについては、当該機器データの所属エリアの監視制御装置から該機器データを受信することによって該機器のエリア属性をオンライン状態に変更し、前記入力属性が手動入力の機器データについては、オペレータによる設定入力によって該機器のエリア属性をオンライン状態に変更することを特徴とする。

本発明では、機器データベースにエリア属性に加え、遠制装置等を介した自動入力か、オペレータによる手動入力かを区別するための入力属性を持たせ、夫々の入力属性に基づくデータの入力によってエリア属性をオフライン状態からオンライン状態へ変更する。オフライン状態を認識することによって、データ欠損等の発生を防止して、正常なデータ入力のタイミングによってオンライン状態へ移行する。

本発明に係る分散型監視制御システムは、さらに、機器データベースの更新時に、旧データの入力属性をもとに新データの入力属性を書き換える入力属性更新手段を備えたことを特徴とする。

自所データであっても、遠制装置等の故障によって、データの自動入力ができない状態で、機器データの更新を実行するタイミングもある。このため、入力属性については、所属エリアごとの監視制御装置で管理し、機器データベースの更新時には、自所の機器データの更新前の入力属性をコピーするのが好ましい。

本発明に係る監視制御システムのデータ更新方法は、監視制御対象のエリアの全系を監視制御するメインシステムと、前記エリアを複数に区分して管轄エリアごとに監視制御する分散型バックアップシステムとで構成される監視制御システムであって、前記メインシステムは、監視制御対象の機器データごとに所属エリアと該所属エリアに基づくオンライン、オフラインのエリア属性を関連付けて保存する機器データベースを備え、前記分散型バックアップシステムの管轄エリアごとに設けられた監視制御装置は、夫々前記機器データベースの複製を備えた監視制御システムのデータ更新方法において、前記各監視制御装置のデータ更新処理は、前記メインシステムにおける機器データベースの変更に伴って、自所の機器データベースを更新する処理と、前記機器データベースから表示に必要な機器データのみを抽出する処理と、前記抽出した機器データのうち、所属エリアが自所以外の機器データのエリア属性をオフライン状態に設定する処理と、前記抽出した機器データをオンライン状態とオフライン状態を識別して表示する処理と、前記オフライン状態をオンライン状態へ変更する処理と、を含むことを特徴とする。

本発明では、全系を監視制御するメインシステムと複数に分割して監視制御する分散型バックアップシステムで構成する監視制御システムにおいて、メインシステムに、監視制御対象の機器データごとに所属エリアと該所属エリアに基づくオンライン、オフラインのエリア属性を関連付けて保存する機器データベース備えるようにしてので、バックアップシステムでも同じデータで管理することができる。メインシステムで機器データを更新したときは、そのデータをバックアップシステムの各監視制御装置へ送信し、各監視制御装置では、エリア属性を制御することによって、データ欠損等の発生を防止する。

本発明によれば、分散型監視制御システムにおいて、機器データを所属エリアに基づくエリア属性を持たせて管理するようにしたので、機器データ更新時のデータ欠損等の発生によるオペレータの判断ミスを防止することができる。また、データ作成および試験に要する時間を削減することができる。

以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は、本実施の形態による監視制御システム１の概略構成図である。図１１との違いは、各管轄エリアを監視又は制御する監視制御装置１０にメインシステム２と同じく、全系の機器データベース（ＤＢ全系）を備え、そのデータから自所で使用するデータを抽出する抽出処理と、抽出したでータの変換処理等を追加したものである。

図２は、分散型バックアップシステムを構成する管轄エリアに設けられた監視制御装置１０の機能ブロック図である。

ここで、監視制御装置１０は、上位のメインシステム２および変電所のデータ伝送装置（図示せず）と通信を行う情報集配信装置１１、操作データ等を入力するマウス、キーボード、あるいは押下釦等で構成された入力部１２、系統の状態を表示する表示部１３、データを記憶する記憶部１４、および、監視制御処理や機器データ変更時のデータ更新処理を実行する演算処理部１５を備えている。

また、演算処理部１５は、情報集配信装置１１との間でデータの授受を行う送受信処理手段３１、機器データ更新時に自所に必要なデータを抽出する抽出処理手段３２、抽出処理手段３２によって抽出された機器データのうち、所属エリアが自所以外の機器データのエリア属性をオフライン状態に自動設定するエリア属性変換処理手段３３、表示部１３へ表示出力を行う表示処理手段３４、入力部１２を通して機器のオンライン、オフライン状態を設定変更するエリア属性設定手段３５を有している。各手段３１〜３５は、ＣＰＵによって実現可能な機能である。なお、機器の監視制御機能など、機器データの更新処理と直接関係の無い機能については説明を割愛する。

また、記憶部１４は、全域の監視制御対象機器のデータを保存する機器データベース２１を有している。

図３に機器データベース２１のデータ構成例を示す。全域を通して唯一に割り付けられた機器ＩＤ、当該機器の属する電気所名、所属エリア、伝送ポジション、エリア属性などデータが保存されている。ここで、所属エリアとは、複数に分割されたエリアの識別情報であり、管轄の監視制御装置が対応付けられる。伝送ポジションは、機器の監視制御のための伝送フォーマット上の位置を示す番号である。エリア属性は、オンライン状態（データ有効）、オフライン状態（データ無効）を示すフラグが格納される。この機器データにもとづいて、自所の機器のみならず系統を通して接続される他所の機器の状態を表示する。

次に、上記の構成を有する監視制御装置１０の機器データ更新時の動作を説明する。
まず、機器データに変更があると、メインシステム２において、機器データベースを更新し、そのデータは、情報集配信装置１１を介して、各エリアを管轄する監視制御装置に送信される。

夫々の監視制御装置１０では、メインシステム２から送られてきた機器データを受信すると、送受信処理手段３１によって記憶部１４の機器データベース２１を更新すると共に図４に示す以下の処理を実行する。

［エリア属性の更新処理］
まず、抽出処理手段３２を起動して、機器データベース２１にアクセスして、以下の処理を全ての機器ＩＤについて繰り返す（Ｓ１０１ａ、Ｓ１０１ｂ）。

まず、機器ＩＤの所属エリアを読み込み（Ｓ１０２）、自所か他所かを判定する（Ｓ１０３）。そして、自所の場合は（Ｓ１０３で「Ｙｅｓ」）、次にエリア属性変換処理手段３３によって当該機器ＩＤのエリア属性（変換前）の状態を読込み、エリア属性（変換後）へ書き込む（Ｓ１０４）。一方、ステップＳ１０３の判定の結果、当該機器ＩＤが他所の場合は（Ｓ１０３で「Ｎｏ」）、当該機器ＩＤのエリア属性（変換後）をオフライン状態に設定する（Ｓ１０５）。
以上の処理によって、エリア属性の更新を行う。

［系統画面の表示処理］
次に、表示処理手段３４を起動して、表示部１３に対する系統画面の表示処理を行う。
系統画面の表示のしかたは、アプリケーションによって様々であるが、たとえば、エリア属性（変換後）を用いて次のように行う。

１．エリアの区分け（画面の選別）
（１）系統マクロ（水系マクロ）・・・次の（２）以降の呼び出し画面（所名ボタン）であり、そのまま使用する。
（２）送電系統図（河川系統図）・・・自所の電気所等が含まれているもののみ抽出して使用する。
（３）電気所スケルトン・３０F・・・自所の電気所等のみ抽出して使用する。
（４）システム監視画面（システムマクロ）・・・次の（５）の呼び出し画面を兼ねておりそのまま使用する。
（５）システム監視画面（個別）・・・自所の含まれているもののみ抽出して使用する。
（６）記録画面
ａ）給電記録関係画面・・・自所の記録のみ抽出して再整理し表示する。
ｂ）状変記録関係画面・・・自所で発生したもののみが記録されるのでそのまま使用する。

２．抽出された画面における他所データ・シンボルの変換処理
（１）所名・線名選択ボタン・・・エリア属性がオフラインになっている他所シンボルについては、選択不可とする。
（２）ＣＢ・ＬＳ等機器シンボル・・・エリア属性がオフラインになっているシンボルはデフォルト状態（入・切等）に設定する。
（３）ＴＭデータ・・・エリア属性がオフラインになっている他所ＴＭは表示しないようにブランク表示にする。
（４）システム故障表示・・・各分割監視システム毎に画面を作成している箇所は、上記１．（５）の処理で選別されるが、複数箇所を１画面で作成している場合、他所エリア（所名エリア）は全て見え消し（ボカシ表示）に変換する。

上記の処理による系統画面上の効果を従来例と比較して説明する。
図５は、従来技術による画面イメージの説明図であり、抽出処理、エリア属性変換処理を行わない場合の例である。

図５（ａ）は、メインシステム２における画面イメージである。全監視エリア（Ａ〜Ｄ）について、系統マクロ画面が表示され、ここのシンボルたとえば変電所のシンボルをクリックすることによって、当該変電所のスケルトン画面が表示される。また、送電線のシンボルをクリックすることによって、その送電線の送電系統図画面が表示される。

一方、図５（ｂ）は、Ａ監視エリアの従来例による画面イメージである。監視エリアＢ〜Ｄについて、まだデータ更新が完了していない場合でも、画面選択が可能となってしまい、また管轄エリアとの境界、すなわち、ロハ線においては、データ受信不能によりデータ欠損扱いとなって表示される。

これに対して、本実施の形態による系統画面表示例を図６に示す。図６（ａ）は、メインシステム２における画面イメージであり、図５（ａ）と同様であるので説明を割愛する。図６（ｂ）において、管轄エリア（Ａ）の機器シンボルは、オンライン状態であるため、変電所（電気所）、送電系統図画面への遷移が可能となる。オフライン状態となっている管轄外のエリア（Ｂ〜Ｄ）の所名、線路名ボタンは、上記２（１）の処理によって選択付加となる。また、管轄エリアとの境界であるロハ線においては、Ｂ監視エリア側の機器状態はエリア属性に基づいてオフライン状態として表示されるため、データ欠損扱いとならない。

［エリア属性設定処理］
エリア属性設定手段３５によって、入力部１２からエリア属性を入力する。データ更新を完了した他所データについては、オンライン設定することによって、オンライン状態として表示処理される。

以上、本実施の形態によれば、機器データのエリア属性の抽出・変換処理を行うので、管轄内のデータ欠損と管轄外のデータ欠損との区別が容易となり、誤認防止を図ることができる。また、抽出・変換処理をすることで、管轄外の電気所スケルトン、送電線系統図画面の出画をロックし、誤認防止を図ることができる。

さらに、抽出・変換処理をすることで、管轄外であることが容易に判別できて、必要最低限の隣接する管轄外電気所のオフライン設備を手動設定することで、監視に必要な範囲の情報把握が容易となる。また、変換処理しないでデータ欠損のままとした場合、ソフトインターロック機能が誤検出してしまうが、オフライン機器の手動設定とすることで、ソフトインターロックを正常に機能させることができる。

このため、データ作成および試験に要する時間を削減することができる。また、分散監視エリアの範囲に変更があっても、抽出処理条件を変更することで容易に対応できる。

次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
図７は、第２の実施の形態による分散型バックアップシステムに使用される各監視制御装置の機能ブロック図である。

図２との違いは、機器データベース２１の機器データに図８の如く入力属性を設け、演算処理部１５に入力属性更新手段３６を追加したことである。ここで、入力属性とは、機器データについてオペレータによる手動入力か、あるいは情報集配信装置を介した自動入力かを区別するためのものである。

その他については、図２と同様であるので同一要素については同一符号を付して説明を省略する。

次に、本実施の形態による監視制御装置１０の機器データ更新時の動作を第１の実施との違いを中心に説明する。

図９は、機器データ更新時の処理手順を示すフローチャートである。図４との違いは、入力属性更新手段３６によって、入力属性（更新前）のデータを読み取り、入力属性（更新後）に書き込むという処理（Ｓ１０６）を追加したことである。機器データが追加になった場合は、更新前の入力属性が存在しないので、メインシステム２側で予め設定されたものを使用する。

なお、入力属性については、機器データベース２１とは別に管轄エリアごとに管理するようにしても良い。

次に、エリア属性設定手段３５の動作を図１０を用いて説明する。
エリア属性設定手段３５は、機器データの入力があると（Ｓ２０１で「Ｙｅｓ」）、その機器データのエリア属性（変換後）を抽出する（Ｓ２０２）。そして、エリア属性がオフライン状態であった場合は（Ｓ２０３で「Ｙｅｓ」）、次にその機器データの入力属性（更新後）を抽出して（Ｓ２０４）、入力経路が一致しているか否かを判定する（Ｓ２０５）。すなわち、入力属性が自動であったときは、情報集配信装置１１を介して他の装置から入力された場合に一致していると判定し、入力属性が手動であった場合は、入力部１２を介して入力された場合に一致していると判定する。

この判定の結果、入力経路が一致している場合は（Ｓ２０５で「Ｙｅｓ」）、当該機器データのエリア属性（変換後）をオンラインに設定する（Ｓ２０６）。
その他、表示処理については、第１の実施の形態と同様である。

以上、本実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果に加えて、オフライン状態となっている他所の機器データのエリア属性を入力部からオペレータが入力するのではなく、機器データの受信あるいは入力部を介しての設定によって、自動的にオンライン状態にするのでオペレータの負担が軽減し、入力ミスによる誤判定の可能性を低減することができる。また、更新前の入力属性を更新後の入力属性とするので、監視機能の状態をそのまま保ちながら、任意のタイミングでの機器データの更新を円滑に実行することができる。

本発明は、上述の実施の形態に限定されること無く、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。たとえば、上記の実施形態では、機器データの変更時に、メインシステム２から更新された機器データを情報集配信装置１１を介して、各エリアを管轄する監視制御装置１０へ送信することとしたが、磁気媒体で運搬したり、専用通信回線あるいはインターネットなどの広域ネットワークを介して送信するようにしても良い。

本発明の実施の形態による監視制御システムの概略構成図である。 図１の監視制御装置１０の機能ブロック図である。 図２の機器データベース２１のデータ構成例である。 図２の抽出処理手段３２とエリア属性変換処理手段３３の処理手順を示すフローチャートである。 従来技術による画面イメージの説明図であり、図５（ａ）はメインシステム２での系統マクロ画面イメージ図、図５（ｂ）はＡ監視エリアの監視制御装置９０での画面イメージ図である。 本発明の実施の形態による画面イメージの説明図であり、図６（ａ）はメインシステム２での系統マクロ画面イメージ図、図６（ｂ）はＡ監視エリアの監視制御装置１０での画面イメージ図である。 本発明の第２の実施の形態による分散型バックアップシステムに使用される各監視制御装置１０の機能ブロック図である。 図７の機器データベース２１のデータ構成例である。 図７の抽出処理手段３２、エリア属性変換処理手段３３、および、入力属性更新手段３６の処理手順を示すフローチャートである。 図７のエリア属性設定手段３５の処理手順を示すフローチャートである。 従来技術による監視制御システムの概略構成図である。

符号の説明

１ 監視制御システム
２ メインシステム
１０ 監視制御装置
１１ 情報集配信装置
１２ 入力部
１３ 表示部
１４ 記憶部
１５ 演算処理部
２１ 機器データベース（ＤＢ）
３１ 送受信処理手段
３２ 抽出処理手段
３３ エリア属性変換処理手段
３４ 表示処理手段
３５ エリア属性設定手段
３６ 入力属性更新手段

Claims (5)

1. 所属エリアの機器を監視又は制御する監視制御装置で構成される分散型監視制御システムであって、
   各監視制御装置は、
   機器データごとに所属エリアと該所属エリアに基づくオンライン、オフラインのエリア属性を関連付けて保存する機器データベースと、
   前記機器データベースの更新時に前記機器データベースから表示対象の機器データを抽出する抽出処理手段と
   前記抽出処理手段によって抽出された機器データのうち、所属エリアが自所以外の機器データのエリア属性をオフライン状態に自動設定するエリア属性変換処理手段と、
   前記機器データの前記エリア属性に基づくオンライン状態とオフライン状態とを識別表示する表示処理手段と、
   オフライン状態のエリア属性をオンライン状態に変更するエリア属性設定手段と、
   を備えたことを特徴とする分散型監視制御システム。
2. 前記分散型監視制御システムは、全系を監視制御するメインシステムのバックアップシステムであり、前記各監視制御装置の前記機器データベースは、前記メインシステムの機器データベースの複製であることを特徴とする請求項１記載の分散型監視制御システム。
3. 前記機器データベースは、さらに、機器データごとにデータの入力経路に基づき自動入力か、あるいは手動入力かを区別するための入力属性を含み、
   前記エリア属性設定手段は、前記入力属性が自動入力の機器データについては、当該機器データの所属エリアの監視制御装置から該機器データを受信することによって該機器のエリア属性をオンライン状態に変更し、前記入力属性が手動入力の機器データについては、オペレータによる設定入力によって該機器のエリア属性をオンライン状態に変更することを特徴とする請求項１または２記載の分散型監視制御システム。
4. 前記機器データベースの更新時に、旧データの入力属性をもとに新データの入力属性を書き換える入力属性更新手段を備えたことを特徴とする請求項３記載の分散型監視制御システム。
5. 監視制御対象のエリアの全系を監視制御するメインシステムと、前記エリアを複数に区分して管轄エリアごとに監視制御する分散型バックアップシステムとで構成される監視制御システムであって、前記メインシステムは、監視制御対象の機器データごとに所属エリアと該所属エリアに基づくオンライン、オフラインのエリア属性を関連付けて保存する機器データベースを備え、前記分散型バックアップシステムの管轄エリアごとに設けられた監視制御装置は、夫々前記機器データベースの複製を備えた監視制御システムのデータ更新方法において、
   前記各監視制御装置のデータ更新処理は、
   前記メインシステムにおける機器データベースの変更に伴って、自所の機器データベースを更新する処理と、
   前記機器データベースから表示に必要な機器データのみを抽出する処理と、
   前記抽出した機器データのうち、所属エリアが自所以外の機器データのエリア属性をオフライン状態に設定する処理と、
   前記抽出した機器データをオンライン状態とオフライン状態を識別して表示する処理と、前記オフライン状態をオンライン状態へ変更する処理と、
   を含むことを特徴とする監視制御システムのデータ更新方法。