JP2012249445A

JP2012249445A - 配電系統監視制御システムおよび監視制御サーバ

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Publication number: JP2012249445A
Application number: JP2011119865A
Authority: JP
Inventors: Naoto Miyauchi; 直人宮内
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-05-30
Filing date: 2011-05-30
Publication date: 2012-12-13
Anticipated expiration: 2031-05-30
Also published as: JP5755027B2

Abstract

【課題】監視制御ネットワークに異常が発生している最中に配電系統で地絡事故や短絡事故等が発生した場合における配電系統の復旧の迅速化を図ることが可能な配電系統監視制御システムおよび監視制御サーバを得る。
【解決手段】監視制御サーバ９と、自動検針サーバ７と、監視制御ネットワーク８と、自動検針ネットワーク６とを含む配電系統監視制御システムに適用され、監視制御ネットワーク８の異常を検出する異常検出部と、第１の伝送経路Ｄを第２の伝送経路Ｅへ切り替える経路切替部と、開閉器５ａ、５ｂ等から出力された監視情報Ａ２および送信要求信号Ｃに応じて検針メータから出力された計測情報（監視情報Ａ３）を取り込み、この監視情報Ａ２および計測情報に基づいて配電系統の状況を把握する電力状況把握部とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、配電系統に設けられた電力機器を監視制御する配電系統監視制御システムおよび監視制御サーバに関する。

配電系統は、高圧系統（３３００Ｖ〜６６００Ｖ）と低圧系統（１００Ｖ〜２００Ｖ）から構成されているが、近年では、電力系統のスマートグリッド化に伴い、低圧系統に接続された各需要家の検針メータで計測された使用電気量を収集する自動検針ネットワークと、高圧系統に配設された計器用変圧器および計器用変流器等で計測された系統電気量（電圧、電流等）を収集すると共に高圧系統に配設された機器を制御する指令（例えば開閉器の開閉を制御する制御指令）を伝達する監視制御ネットワークとが整備されつつある。自動検針ネットワークは、公衆電話網等で構築されている一方で、監視制御ネットワークは、従来の専用回線、電力線（電力線搬送）あるいは光ケーブルにより構築されており、自動検針ネットワークと監視制御ネットワークは、各々独立の論理ネットワークを構築している。

例えば、下記特許文献１に示される従来技術では、論理的に１つのネットワークを介して配電系統から得られる電圧電流等の情報に基づいて電力供給の信頼度を維持するように構成されている。

特開２００６−２３８６６５号公報

従来技術では、監視制御ネットワークに異常等が発生した場合、配電系統に配設された機器の状態や、この機器で計測された系統電気量を監視することができなくなると共に、機器の制御が困難になる。そのため、例えば、監視制御ネットワークに異常が発生している最中に、配電系統で地絡事故や短絡事故等が発生した場合、配電系統の復旧が遅延する可能性があるという課題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、監視制御ネットワークに異常が発生している最中に配電系統で地絡事故や短絡事故等が発生した場合における配電系統の復旧の迅速化を図ることが可能な配電系統監視制御システムおよび監視制御サーバを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、配電線高圧系統に設けられた電力機器からの監視情報および前記電力機器への制御情報を伝送する監視制御ネットワークに接続される監視制御サーバと、前記配電線高圧系統の配下にある配電線低圧系統からの電力供給を受ける複数の需要家の使用電力情報を収集する自動検針ネットワークに接続される検針サーバと、を備え、前記検針サーバは、前記監視制御サーバからの応答信号に基づいて、前記監視制御ネットワークおよび前記電力機器のうちの少なくとも一つの異常を検出する異常検出部と、前記異常検出部にて異常が検出された場合、前記監視情報および制御情報を伝送する経路を、前記監視制御ネットワークを経由する経路から前記自動検針ネットワークを経由する経路に切り替える経路切替部と、前記経路切替部にて経路切替が行われた場合、前記電力機器および前記需要家の使用電力情報を収集する検針メータに対して、前記監視情報の送信を要求する送信要求信号を送信すると共に、当該送信要求信号に基づいて前記電力機器および前記検針メータから送信された監視情報を用いて前記配電線高圧系統および前記配電線低圧系統の電力状況を把握する電力状況把握部と、を備えたことを特徴とする。

この発明によれば、監視制御ネットワークの異常を検知し、この監視制御ネットワークの代替え伝送路として自動検針ネットワークを使用して配電系統に配設された機器からの監視情報を得ると共に機器を制御するようにしたので、監視制御ネットワークに異常が発生している最中に配電系統で地絡事故や短絡事故等が発生した場合における配電系統の復旧の迅速化を図ることができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態１の配電系統監視制御システムの構成例を示す図である。図２は、図１に示される自動検針サーバ内の機能ブロックを中心として示す図である。図３は、配電系統監視制御システムの動作を示すフローチャートである。図４は、本発明の実施の形態２の配電系統監視制御システムの構成例を示す図である。図５は、図４に示される電力状況把握サーバ内の機能ブロックを中心として示す図である。図６は、本発明の実施の形態３の監視制御サーバの構成例を示す図である。図７は、図６に示される監視制御サーバ内の機能ブロックを中心として示す図である。

以下に、本発明にかかる配電系統監視制御システムおよび監視制御サーバの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の自動検針サーバ７を備えた監視制御ネットワークの構成例を示す図である。図１に示される配電系統監視制御システムは、監視制御ネットワーク８に接続される監視制御サーバ９と、監視制御サーバ９および自動検針ネットワーク６の双方に接続される自動検針サーバ（検針サーバ）７と、を備えて構成される。

母線２０は、例えば図１の左側に示される配電変圧器２１からの電力を配電線高圧系統１へ供給する。この配電線高圧系統１には、電力機器である電流電圧計測装置付き開閉器（以下「開閉器」）５ａ、５ｂが設けられ、配電線高圧系統１に供給された電力の電気量が開閉器５ａ、５ｂによって計測される。柱上変圧器２は、配電線高圧系統１の高圧を低圧に変換し、低圧に変換された電力は、配電線低圧系統３を通じて各需要家４に供給される。

各需要家４には、使用電力量を計測する第２の機器である検針メータ（図示せず）が設置され、この検針メータでは例えば３０分毎に使用電気量が計測される。計測された使用電気量は、使用電力情報として出力され、使用電力情報は、柱上変圧器２に設置されたコレクター（図示せず）と自動検針ネットワーク６とを経由して、自動検針サーバ７（検針サーバ）に収集される。

自動検針ネットワーク６は、各需要家４から例えば３０分毎に検針された使用電力情報を収集するネットワークであり、自動検針サーバ７は、自動検針ネットワーク６で収集された各需要家４からの使用電気量情報を取り込み、需要家４毎の使用電気量を求める。

監視制御ネットワーク８は、専用回線、電力線（電力線搬送）あるいは光ケーブルにより構築され、例えば開閉器５ａ、５ｂで計測された系統電気量、開閉器５ａ、５ｂの開閉状態を示す情報等を含む監視情報Ａ１を収集すると共に、監視制御サーバ９から出力された開閉器５ａ、５ｂの開閉を制御する制御指令Ｂ１を伝達するネットワークである。

なお、図１では、系統電気量の計測手段（電力機器）として、開閉器５ａ、５ｂが示されているが、これに限定されるものではなく、配電線高圧系統１に設けられた計器用変圧器や計器用変流器等の機器を電力機器として用いてもよい。なお、監視制御ネットワーク８で収集される系統電気量の送信周期は、自動検針ネットワーク６で収集される使用電気量情報の送信周期よりも短く、例えば１分毎である。

監視制御サーバ９は、監視制御ネットワーク８を通じて取得した監視情報Ａ１に基づいて、配電系統の状況を監視すると共に、開閉器５ａ、５ｂの動作を制御する制御指令Ｂ１（後述する制御指令Ｂ２を含む）を出力する。配電系統の状況は、例えば、開閉器５ａに異常が生じている、計器用変圧器（および計器用変流器）等に異常が生じている、監視制御ネットワーク８に異常が生じている、配電線高圧系統１に停電が生じている、等である。

図１には、監視情報Ａ１および制御指令Ｂ１が伝送される経路として、監視制御ネットワーク８を経由する第１の伝送経路Ｄと、自動検針ネットワーク６を経由する第２の伝送経路Ｅとが示されている。

ここで、例えば、図１に示される開閉器５ａと図１の一番左側に示される柱上変圧器２との間の配電線高圧系統１で、地絡事故や短絡事故等が発生し、開閉器５ａが開放されたと仮定する。この場合、図１の右側に示される開閉器５ｂと各柱上変圧器２の間の配電線高圧系統１が正常であるにもかかわらず、開閉器５ａが開放された状態のままでは、母線２０から各需要家４への電力の供給が断となる。そのため、監視制御サーバ９は、第１の伝送経路Ｄで監視情報Ａ１を受信したとき、この第１の伝送経路Ｄを通じて開閉器５ｂに制御指令Ｂ１を出力する。この動作によって、開閉器５ｂ側に配設された母線（図示せず）から各需要家４への電力供給が復旧する。

ただし、監視制御ネットワーク８に異常が生じており、あるいは、開閉器５ａ、５ｂおよび計測機器に異常が生じている最中に、配電系統に短絡事故等が発生した場合、監視制御サーバ９が第１の伝送経路Ｄで監視情報Ａ１を得ることができないため、配電系統の復旧が遅延することとなる。

実施の形態１にかかる配電系統監視制御システムは、監視制御ネットワーク８の異常を検知し、監視制御ネットワーク８の代替えネットワークとして、自動検針ネットワーク６を使用して監視情報Ａ１を得ると共に、この自動検針ネットワーク６を通じて開閉器５ａ、５ｂを制御することで、配電系統の復旧の迅速化を図るように構成されている。

図２は、図１に示される自動検針サーバ７内の機能ブロックを中心として示す図である。自動検針サーバ７は、主たる構成として、異常検出部１１と、経路切替部１２と、電力状況把握部１３と、監視情報送信部１４と、制御指令中継部１５を有して構成されている。

異常検出部１１は、監視制御サーバ９からの応答信号に基づいて、監視制御ネットワーク８および開閉器５ａ、５ｂ等のうちの少なくとも一つの異常を検出する。例えば、異常検出部１１は、監視情報Ａ１が受信されたことを確認する要求信号を、所定時間（例えば２分）毎に監視制御サーバ９へ送信する。監視制御サーバ９は、自動検針サーバ７からの要求信号を受信する前に、監視情報Ａ１を受信していない場合、監視情報Ａ１を受信していないことを示す信号を応答信号（図示せず）として自動検針サーバ７へ送信する。この応答信号を受信したとき、異常検出部１１は、第１の伝送経路Ｄに異常が生じた、あるいは監視制御ネットワーク８のみに異常が生じたことを検出する。

所定時間は、監視制御ネットワーク８で収集される系統電気量の送信周期（上記例では１分毎）よりも長く、かつ、自動検針ネットワーク６で収集される使用電気量情報の送信周期（上記例では３０分毎）よりも短い値に設定することが好ましい。このように構成することによって、監視制御ネットワーク８の異常を検出するための装置等を用いることなく、監視制御ネットワーク８からの監視情報Ａ１が監視制御サーバ９で正常に受信されているか判別することができる。

なお、他の異常検知方法として、例えば監視制御ネットワーク８の状態を監視して、第１の伝送経路Ｄに異常が生じた、あるいは監視制御ネットワーク８のみに異常が生じたことを検出するようにしてもよい。このような手法を用いる場合、自動検針サーバ（検針サーバ）７は、図１に示すように、監視制御ネットワーク８および自動検針ネットワーク６の双方に接続されるように構成される。

経路切替部１２は、異常検出部１１にて異常が検知された場合、第１の伝送経路Ｄを第２の伝送経路Ｅに切り替える。この切替動作により、開閉器５ａ、５ｂおよび検針メータから出力される監視情報（後述する監視情報Ａ４）が、第２の伝送経路Ｅによって、監視制御サーバ９に取り込まれると共に、監視制御サーバ９から出力される制御指令（後述する制御指令Ｂ２）が、第２の伝送経路Ｅによって、開閉器５ａ、５ｂへ送信される。

電力状況把握部１３は、経路切替部１２にて経路切替が行われた場合、開閉器５ａ、５ｂおよび検針メータに対して監視情報Ａ２、Ａ３の送信を要求する送信要求信号Ｃを送信する。監視情報Ａ２には、送信要求信号Ｃに基づいて開閉器５ａ、５ｂから出力された系統電気量や開閉状態を示す情報等が含まれる。また、監視情報Ａ３には、送信要求信号Ｃに基づいて検針メータから出力された使用電力瞬時値が含まれる。自動検針ネットワーク６では、開閉器５ａ、５ｂおよび検針メータから出力されたこれらの監視情報Ａ２、Ａ３が収集され、電力状況把握部１３は、自動検針ネットワーク６を介して監視情報Ａ２、Ａ３を取り込み、この監視情報Ａ２、Ａ３を用いて配電系統の電力状況を把握する。

配電系統の電力状況を把握する動作を具体的に説明する。電力状況把握部１３では、例えば、検針メータからの監視情報Ａ３が得られない場合、配電線高圧系統１に地絡等が生じたことによって需要家４への電力供給が停止して可能性があると認識される。なお、検針メータからの監視情報Ａ３の代わりに、図示しない保護リレーからのリレー動作指令を監視情報として用いることによって、需要家４への電力供給が停止して可能性があると認識させるように構成してもよい。このように、監視制御ネットワーク８に異常が生じているとき（異常等が発生している蓋然性があるときを含む）においても、電力状況把握部１３によって配電系統の電力状況が把握される。

なお、電力状況把握部１３は、配電線高圧系統１に配設された開閉器５ａ、５ｂ等の状況を把握するように構成してもよい。例えば、開閉器５ａからの監視情報Ａ２が得られない場合、電力状況把握部１３では、開閉器５ａに異常が生じていると認識される。また、異常検出部１１によって異常が検出された時点で、監視制御ネットワーク８に異常が生じている可能性があるため、開閉器５ａからの監視情報Ａ２を得た電力状況把握部１３では、監視制御ネットワーク８に異常が生じていると認識される。

監視情報送信部１４は、電力状況把握部１３が把握した情報を監視情報Ａ４として監視制御サーバ９に送信する。監視情報Ａ４を受信した監視制御サーバ９では、監視情報Ａ４に応じて制御指令Ｂ２（開閉器５ａ、５ｂを制御する制御指令）が生成される。

制御指令中継部１５は、監視制御サーバ９から出力された制御指令Ｂ２を、開閉器５ａ、５ｂへ中継して送信する。例えば、監視情報Ａ２、Ａ３を受信した電力状況把握部１３において、配電線高圧系統１に地絡等が生じて需要家４への電力供給が停止していることが把握された場合、この配電系統の電力状況によって監視制御サーバ９では、例えば開閉器５ｂを制御するための制御指令Ｂ２が生成される。制御指令中継部１５は、監視制御サーバ９から出力されたこの制御指令Ｂ２を、開閉器５ｂに送信することで、各需要家４への電力供給を復旧させる。なお、上述した自動検針サーバ７は、使用電気量情報を例えば３０分毎に収集することを前提とするサーバであるため、監視制御サーバ９の制御動作（制御指令Ｂ１の生成および送信動作）を、監視制御サーバ９の代わりに行うように構成した場合、自動検針サーバ７のリソース不足を招く可能性がある。そこで、実施の形態１にかかる配電系統監視制御システムは、監視情報Ａ２、Ａ３を受信した監視制御サーバ９が機器の制御を継続するように構成されている。

以下、図１に示される（１）から（７）の記号を用いて配電系統監視制御システムにおける情報の流れを説明する。
（１）監視制御ネットワーク８に異常が生じたことが検出される。
（２）監視制御ネットワーク８の異常が検出された場合、第１の伝送経路Ｄが第２の伝送経路Ｅに切り替えられるため、監視制御サーバ９からの制御指令の送出先が監視制御ネットワーク８から自動検針ネットワーク６へ切り替えられる。
（３）そして、監視情報Ａ２、Ａ３の送信を要求する送信要求信号Ｃが、自動検針ネットワーク６を介して、配電線高圧系統１に配設された開閉器５ａ、５ｂや各需要家４に配設された検針メータに送信される。
（４）送信要求信号Ｃが送信された場合、送信要求信号Ｃを受信した開閉器５ａ、５ｂから監視情報Ａ２が出力され、また送信要求信号Ｃを受信した需要家４の検針メータから監視情報Ａ３が出力される。
（５）これらの監視情報Ａ２、Ａ３は、自動検針ネットワーク６を介して自動検針サーバ７で収集され、自動検針サーバ７では配電系統の電力状況や、配電線高圧系統１に配設された開閉器５ａ、５ｂ等の状況が把握される。
（６）この把握された配電系統の電力状況は、監視情報Ａ４として監視制御サーバ９に送信される。
（７）このとき、監視制御サーバ９からの制御指令Ｂ２は、自動検針ネットワーク６を介して開閉器５ａ、５ｂへ送信される。

図３は、配電系統監視制御システムの動作を示すフローチャートである。異常検出部１１は、監視制御ネットワーク８に異常が生じたか否かを監視し（ステップＳ１０）、異常検出部１１が異常を検出した場合（ステップＳ１０，Ｙｅｓ）、経路切替部１２によるステップＳ１１の処理が実行される。異常検出部１１が異常を検出しない場合（ステップＳ１０，Ｎｏ）、異常検出部１１は、異常が検出されるまで待機状態となる。経路切替部１２は、第１の伝送経路Ｄを第２の伝送経路Ｅに切り替え（ステップＳ１１）、電力状況把握部１３は、経路切替部１２による切替動作が行われたとき、自動検針ネットワーク６を介して送信要求信号Ｃを送信すると共に（ステップＳ１２）、監視情報Ａ２、Ａ３を受信して（ステップＳ１３）、配電系統の電力状況を把握する（ステップＳ１４）。

監視情報送信部１４は、配電系統の電力状況を監視情報Ａ４として監視制御サーバ９に送信し（ステップＳ１５）、監視情報Ａ４を受信した監視制御サーバ９は、制御指令Ｂ２を生成する（ステップＳ１６）。制御指令中継部１５は、監視制御サーバ９からの制御指令Ｂ２を、自動検針ネットワーク６を介して開閉器５ａ、５ｂへ送信する（ステップＳ１７）。

以上に説明したように、実施の形態１にかかる配電系統監視制御システムは、配電線高圧系統１に設けられた電力機器５ａ、５ｂからの監視情報Ａ１および電力機器５ａ、５ｂへの制御情報Ｂ１を伝送する監視制御ネットワーク８に接続される監視制御サーバ９と、配電線高圧系統１の配下にある配電線低圧系統３からの電力供給を受ける複数の需要家４の使用電力情報を収集する自動検針ネットワーク６に接続される検針サーバ（自動検針サーバ７）と、を備え、自動検針サーバ７は、監視制御サーバ９からの応答信号に基づいて、監視制御ネットワーク８および電力機器５ａ、５ｂのうちの少なくとも一つの異常を検出する異常検出部１１と、異常検出部１１にて異常が検出された場合、監視情報Ａ１および制御情報Ｂ１を伝送する経路を、監視制御ネットワーク８を経由する経路（第１の伝送経路Ｄ）から自動検針ネットワーク６を経由する経路（第２の伝送経路Ｅ）に切り替える経路切替部１２と、経路切替部１２にて経路切替が行われた場合、電力機器５ａ、５ｂおよび需要家４の使用電力情報を収集する検針メータに対して、監視情報Ａ２、Ａ３の送信を要求する送信要求信号Ｃを送信すると共に、当該送信要求信号Ｃに基づいて電力機器５ａ、５ｂおよび検針メータから送信された監視情報Ａ２、Ａ３を用いて配電線高圧系統１および配電線低圧系統３の電力状況を把握する電力状況把握部１３と、を備えるようにしたので、監視制御ネットワーク８に異常が発生している最中に、配電系統に短絡事故等が発生した場合でも、自動検針ネットワーク６を通じて配電系統の状況を把握することができる。従来技術は、論理的に１つのネットワークを介して監視情報を得ているため、監視制御ネットワークに異常が発生した場合には、系統電気量を取得することが困難となるため、監視制御ネットワークに異常が発生している状況において高圧系統で地絡事故等が発生した場合には、配電系統に配設された開閉器５ａ、５ｂ等の機器を制御することが困難になり、配電系統の復旧が遅延する可能性があった。実施の形態１にかかる配電系統監視制御システムによれば、監視制御ネットワークに異常が発生し、かつ、高圧系統で地絡事故等が発生した場合でも、自動検針ネットワーク６を通じて配電系統の状況を把握して、開閉器５ａ、５ｂ等の機器を制御することができる。その結果、配電系統の復旧の迅速化を図ることが可能である。

また、実施の形態１にかかる配電系統監視制御システムは、配電線高圧系統１に設けられた電力機器５ａ、５ｂからの監視情報Ａ１および電力機器５ａ、５ｂへの制御情報Ｂ１を伝送する監視制御ネットワーク８に接続される監視制御サーバ９と、配電線高圧系統１の配下にある配電線低圧系統３からの電力供給を受ける複数の需要家４の使用電力情報を収集する自動検針ネットワーク６に接続される検針サーバ（自動検針サーバ７）と、を備え、自動検針サーバ７は、監視制御ネットワーク８の状態を監視することにより、監視制御ネットワーク８および電力機器５ａ、５ｂのうちの少なくとも一つの異常を検出する異常検出部１１と、異常検出部１１にて異常が検出された場合、監視情報Ａ１および制御情報Ｂ１を伝送する経路を、監視制御ネットワーク８を経由する経路（第１の伝送経路Ｄ）から自動検針ネットワーク６を経由する経路（第２の伝送経路Ｅ）に切り替える経路切替部１２と、経路切替部１２にて経路切替が行われた場合、電力機器５ａ、５ｂおよび需要家４の使用電力情報を収集する検針メータに対して、監視情報Ａ２、Ａ３の送信を要求する送信要求信号Ｃを送信すると共に、当該送信要求信号Ｃに基づいて電力機器５ａ、５ｂおよび検針メータから送信された監視情報Ａ２、Ａ３を用いて配電線高圧系統１および配電線低圧系統３の電力状況を把握する電力状況把握部１３と、を備えるようにしたので、監視制御ネットワーク８に異常が発生している最中に、配電系統に短絡事故等が発生した場合でも、自動検針ネットワーク６を通じて配電系統の状況を把握して、開閉器５ａ、５ｂ等の機器を制御することができる。その結果、配電系統の復旧の迅速化を図ることが可能である。

実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２の配電系統監視制御システムの構成例を示す図である。以下、実施の形態１と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。

図４に示される配電系統監視制御システムは、監視制御ネットワーク８に接続される監視制御サーバ９と、自動検針ネットワーク６に接続される自動検針サーバ７と、監視制御ネットワーク８に接続されると共に配電系統の電力状況や配電線高圧系統１に配設された開閉器５ａ、５ｂ等の状況が把握する電力状況把握サーバ３０とを備えて構成される。

図５は、図４に示される電力状況把握サーバ３０内の機能ブロックを中心として示す図である。電力状況把握サーバ３０は、主たる構成として、異常検出部１１と、経路切替部１２と、電力状況把握部１３と、監視情報送信部１４と、制御指令中継部１５を有して構成されている。

異常検出部１１は、監視制御サーバ９からの応答信号に基づいて、監視制御ネットワーク８および開閉器５ａ、５ｂ等のうちの少なくとも一つの異常を検出する。また、他の異常検知方法として、監視制御ネットワーク８の状態を監視して、第１の伝送経路Ｄに異常が生じた、あるいは監視制御ネットワーク８のみに異常が生じたことを検出するようにしてもよい。

電力状況把握部１３は、経路切替部１２にて経路切替が行われた場合、開閉器５ａ、５ｂおよび検針メータに対して送信要求信号Ｃを送信する。この送信要求信号Ｃは、まず自動検針サーバ７で受信され、自動検針サーバ７は、この送信要求信号Ｃを自動検針ネットワーク６へ転送し、あるいは、電力状況把握サーバ３０からの送信要求信号Ｃに対応した新たな要求信号を生成してこの新たな要求信号を送信要求信号Ｃとして自動検針ネットワーク６へ送出する。そして、自動検針サーバ７から自動検針ネットワーク６に転送あるいは送出された送信要求信号Ｃは、送信要求信号Ｃを開閉器５ａ、５ｂおよび検針メータへ送信される。次に、開閉器５ａ、５ｂおよび検針メータから出力された監視情報Ａ２、Ａ３は、自動検針ネットワーク６を介して自動検針サーバ７へ送信される。監視情報Ａ２、Ａ３を受信した自動検針サーバ７は、この監視情報Ａ２、Ａ３を電力状況把握サーバ３０へ転送し、あるいは、監視情報Ａ２、Ａ３に対応した新たな監視情報を生成してこの新たな監視情報を監視情報Ａ２、Ａ３として電力状況把握サーバ３０へ送出する。電力状況把握部１３は、自動検針サーバ７からの監視情報Ａ２、Ａ３を取り込み、この監視情報Ａ２、Ａ３に基づいて配電系統の状況を把握する。

以下、図４に示される（１）から（７）の記号を用いて配電系統監視制御システムにおける情報の流れを説明する。
（１）監視制御ネットワーク８に異常が生じたことが検出される。
（２）監視制御ネットワーク８の異常が検出された場合、第１の伝送経路Ｄが第２の伝送経路Ｅに切り替えられるため、監視制御サーバ９からの制御指令の送出先が監視制御ネットワーク８から自動検針ネットワーク６へ切り替えられる。
（３）そして、監視情報Ａ２、Ａ３の送信を要求する送信要求信号Ｃが、自動検針サーバ７および自動検針ネットワーク６を介して、配電線高圧系統１に配設された開閉器５ａ、５ｂや各需要家４に配設された検針メータに送信される。
（４）送信要求信号Ｃが送信された場合、送信要求信号Ｃを受信した開閉器５ａ、５ｂから監視情報Ａ２が出力され、また送信要求信号Ｃを受信した需要家４の検針メータから監視情報Ａ３が出力される。
（５）これらの監視情報Ａ２、Ａ３は、自動検針ネットワーク６および自動検針サーバ７を介して、電力状況把握サーバ３０で収集され、電力状況把握サーバ３０では配電系統の電力状況や配電線高圧系統１に配設された開閉器５ａ、５ｂ等の状況が把握される。
（６）この把握された配電系統の電力状況は、監視情報Ａ４として監視制御サーバ９に送信される。
（７）このとき、監視制御サーバ９からの制御指令Ｂ２は、自動検針サーバ７および自動検針ネットワーク６を介して開閉器５ａ、５ｂへ送信される。

以上に説明したように、実施の形態２にかかる配電系統監視制御システムは、監視制御サーバ９と、検針サーバ７と、配電線高圧系統１および配電線低圧系統３の電力状況を把握する電力状況把握サーバ３０と、を備え、電力状況把握サーバ３０は、監視制御サーバ９からの応答信号に基づいて、監視制御ネットワーク８および電力機器５ａ、５ｂのうちの少なくとも一つの異常を検出する異常検出部１１と、異常検出部１１にて異常が検出された場合、監視情報Ａ１および制御情報Ｂ１を伝送する経路を、監視制御ネットワーク８を経由する経路（第１の伝送経路Ｄ）から自動検針ネットワーク６を経由する経路（第２の伝送経路Ｅ）に切り替える経路切替部１２と、経路切替部１２にて経路切替が行われた場合、電力機器５ａ、５ｂおよび需要家４の使用電力情報を収集する検針メータに対して、監視情報Ａ２、Ａ３の送信を要求する送信要求信号Ｃを送信すると共に、当該送信要求信号Ｃに基づいて電力機器５ａ、５ｂおよび検針メータから送信された監視情報Ａ２、Ａ３を用いて配電線高圧系統１および配電線低圧系統３の電力状況を把握する電力状況把握部１３と、を備えるようにしたので、監視制御ネットワーク８に異常が発生している最中に、配電系統に短絡事故等が発生した場合でも、自動検針ネットワーク６および自動検針サーバ７を通じて配電系統の状況を把握して、開閉器５ａ、５ｂ等の機器を制御することができる。その結果、配電系統の復旧の迅速化を図ることが可能である。

また、実施の形態２にかかる配電系統監視制御システムは、監視制御サーバ９と、検針サーバ７と、配電線高圧系統１および配電線低圧系統３の電力状況を把握する電力状況把握サーバ３０と、を備え、電力状況把握サーバ３０は、監視制御ネットワーク８の状態を監視することにより、監視制御ネットワーク８および電力機器５ａ、５ｂのうちの少なくとも一つの異常を検出する異常検出部１１と、異常検出部１１にて異常が検出された場合、監視情報Ａ１および制御情報Ｂ１を伝送する経路を、監視制御ネットワーク８を経由する経路（第１の伝送経路Ｄ）から自動検針ネットワーク６を経由する経路（第２の伝送経路Ｅ）に切り替える経路切替部１２と、経路切替部１２にて経路切替が行われた場合、電力機器５ａ、５ｂおよび需要家４の使用電力情報を収集する検針メータに対して、監視情報Ａ２、Ａ３の送信を要求する送信要求信号Ｃを送信すると共に、当該送信要求信号Ｃに基づいて電力機器５ａ、５ｂおよび検針メータから送信された監視情報Ａ２、Ａ３を用いて配電線高圧系統１および配電線低圧系統３の電力状況を把握する電力状況把握部１３と、を備えるようにしたので、監視制御ネットワーク８に異常が発生している最中に、配電系統に短絡事故等が発生した場合でも、自動検針ネットワーク６および自動検針サーバ７を通じて配電系統の状況を把握して、開閉器５ａ、５ｂ等の機器を制御することができる。その結果、配電系統の復旧の迅速化を図ることが可能である。

実施の形態３．
図６は、本発明の実施の形態３の監視制御サーバ９の構成例を示す図である。以下、実施の形態１と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。

図６に示される配電系統監視制御システムは、監視制御ネットワーク８に接続される監視制御サーバ９と、自動検針ネットワーク６に接続される自動検針サーバ７と、を備えて構成される。

図７は、図６に示される監視制御サーバ９内の機能ブロックを中心として示す図である。監視制御サーバ９は、主たる構成として、異常検出部１１と、経路切替部１２と、電力状況把握部１３とを有して構成されている。実施の形態１にかかる自動検針サーバ７と異なる点は、監視情報送信部１４および制御指令中継部１５を有していない点である。

異常検出部１１は、例えば、所定時間（例えば２分）毎に監視情報Ａ１を受信していない場合、第１の伝送経路Ｄに異常が生じた、あるいは監視制御ネットワーク８のみに異常が生じたことを検出する。

電力状況把握部１３は、経路切替部１２にて経路切替が行われた場合、開閉器５ａ、５ｂおよび検針メータに対して送信要求信号Ｃを送信する。この送信要求信号Ｃは、まず自動検針サーバ７で受信され、自動検針サーバ７は、この送信要求信号Ｃを自動検針ネットワーク６へ転送し、あるいは、監視制御サーバ９からの送信要求信号Ｃに対応した新たな要求信号を生成してこの新たな要求信号を送信要求信号Ｃとして自動検針ネットワーク６へ送出する。そして、自動検針サーバ７から自動検針ネットワーク６に転送あるいは送出された送信要求信号Ｃは、開閉器５ａ、５ｂおよび検針メータへ送信される。次に、開閉器５ａ、５ｂおよび検針メータから出力された監視情報Ａ２、Ａ３は、自動検針ネットワーク６を介して自動検針サーバ７へ送信される。監視情報Ａ２、Ａ３を受信した自動検針サーバ７は、この監視情報Ａ２、Ａ３を監視制御サーバ９へ転送し、あるいは、監視情報Ａ２、Ａ３に対応した新たな監視情報を生成してこの新たな監視情報を監視情報Ａ２、Ａ３として監視制御サーバ９へ送出する。そして、電力状況把握部１３は、自動検針サーバ７からの監視情報Ａ２、Ａ３を取り込み、この監視情報Ａ２、Ａ３に基づいて配電系統の電力状況を把握する。

以下、図６に示される（１）から（６）の記号を用いて配電系統監視制御システムにおける情報の流れを説明する。
（１）監視制御ネットワーク８に異常が生じたことが検出される。
（２）監視制御ネットワーク８の異常が検出された場合、第１の伝送経路Ｄが第２の伝送経路Ｅに切り替えられるため、監視制御サーバ９からの制御指令の送出先が監視制御ネットワーク８から自動検針ネットワーク６へ切り替えられる。
（３）そして、監視情報Ａ２、Ａ３の送信を要求する送信要求信号Ｃが、自動検針サーバ７および自動検針ネットワーク６を介して、配電線高圧系統１に配設された開閉器５ａ、５ｂや各需要家４に配設された検針メータに送信される。
（４）送信要求信号Ｃが送信された場合、送信要求信号Ｃを受信した開閉器５ａ、５ｂから監視情報Ａ２が出力され、また送信要求信号Ｃを受信した需要家４の検針メータから監視情報Ａ３が出力される。
（５）これらの監視情報Ａ２、Ａ３は、自動検針ネットワーク６および自動検針サーバ７を介して、監視制御サーバ９で収集され、監視制御サーバ９では配電系統の電力状況や、配電線高圧系統１に配設された開閉器５ａ、５ｂ等の状況が把握される。
（６）監視制御サーバ９では、配電系統の電力状況に応じて制御指令Ｂ２が生成され、生成された制御指令Ｂ２は、自動検針サーバ７および自動検針ネットワーク６を介して開閉器５ａ、５ｂへ送信される。

以上に説明したように、実施の形態３にかかる監視制御サーバ９は、監視制御ネットワーク８に接続され、配電線高圧系統１の配下にある配電線低圧系統３からの電力供給を受ける複数の需要家４の使用電力情報を収集する自動検針ネットワーク６に接続される検針サーバ７と連係して動作すると共に、監視制御ネットワーク８の状態を監視することにより、当該監視制御ネットワーク８のうちの少なくとも一つの異常を検出する異常検出部１１と、異常検出部１１にて異常が検出された場合、監視情報Ａ１および制御情報Ｂ１を伝送する経路を、監視制御ネットワーク８を経由する経路（第１の伝送経路Ｄ）から自動検針ネットワーク６を経由する経路（第２の伝送経路Ｅ）に切り替える経路切替部１２と、経路切替部１２にて経路切替が行われた場合、電力機器５ａ、５ｂおよび需要家４の使用電力情報を収集する検針メータに対して、監視情報Ａ２、Ａ３の送信を要求する送信要求信号Ｃを送信すると共に、当該送信要求信号Ｃに基づいて電力機器５ａ、５ｂおよび検針メータから送信された監視情報Ａ２、Ａ３を用いて配電線高圧系統１および配電線低圧系統３の電力状況を把握する電力状況把握部１３と、を備えるようにしたので、監視制御ネットワーク８に異常が発生している最中に、配電系統に短絡事故等が発生した場合でも、自動検針ネットワーク６および自動検針サーバ７を通じて配電系統の状況を把握して、開閉器５ａ、５ｂ等の機器を制御することができる。その結果、配電系統の復旧の迅速化を図ることが可能である。

また、実施の形態１〜３にかかる異常検出部１１は、監視制御ネットワークで収集される監視情報Ａ１の送信周期（例えば１分）よりも長く、かつ、自動検針ネットワーク６で収集される使用電力情報の送信周期（例えば３０分）よりも短い所定時間（例えば２分等）以上経過しても、監視制御ネットワーク８から監視制御サーバ９に対する監視情報Ａ１の送信が行われない場合、監視制御ネットワーク８に異常が生じたことを検出するように構成すれば、監視制御ネットワーク８の異常を検出するための特別な装置を設ける必要がなく、配電系統の復旧の迅速化を図ることが可能である。

また、実施の形態１〜３にかかる電力状況把握部１１は、経路切替部１２によって伝送経路が切り替えられたタイミングで、送信要求信号Ｃを送信するように構成すれば、監視制御ネットワーク８等の異常が発生してから監視情報（実施の形態１、２では監視情報Ａ２、Ａ３であり、実施の形態３では監視情報Ａ４）が監視制御サーバ９に受信されるまでの時間を最小限に抑えることができ、配電系統の復旧の迅速化を、より図ることが可能である。

また、実施の形態１〜３にかかる配電系統監視制御システムおよび監視制御サーバ９は、本発明の内容の一例を示すものであり、更なる別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能であることは無論である。

以上のように、本発明は、配電系統監視制御システムに適用可能であり、特に、監視制御ネットワークに異常が発生した場合における配電系統の復旧の迅速化を図ることができる発明として有用である。

１配電線高圧系統
２柱上変圧器
３配電線低圧系統
４需要家
５ａ、５ｂ電流電圧計測装置付き開閉器（電力機器）
６自動検針ネットワーク
７自動検針サーバ（検針サーバ）
８監視制御ネットワーク
９監視制御サーバ
１１異常検出部
１２経路切替部
１３電力状況把握部
１４監視情報送信部
１５制御指令中継部
２０母線
２１配電変圧器
３０電力状況把握サーバ
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４監視情報
Ｂ１、Ｂ２制御指令
Ｃ送信要求信号
Ｄ第１の伝送経路
Ｅ第２の伝送経路

Claims

配電線高圧系統に設けられた電力機器からの監視情報および前記電力機器への制御情報を伝送する監視制御ネットワークに接続される監視制御サーバと、
前記配電線高圧系統の配下にある配電線低圧系統からの電力供給を受ける複数の需要家の使用電力情報を収集する自動検針ネットワークに接続される検針サーバと、
を備え、
前記検針サーバは、
前記監視制御サーバからの応答信号に基づいて、前記監視制御ネットワークおよび前記電力機器のうちの少なくとも一つの異常を検出する異常検出部と、
前記異常検出部にて異常が検出された場合、前記監視情報および制御情報を伝送する経路を、前記監視制御ネットワークを経由する経路から前記自動検針ネットワークを経由する経路に切り替える経路切替部と、
前記経路切替部にて経路切替が行われた場合、前記電力機器および前記需要家の使用電力情報を収集する検針メータに対して、前記監視情報の送信を要求する送信要求信号を送信すると共に、当該送信要求信号に基づいて前記電力機器および前記検針メータから送信された監視情報を用いて前記配電線高圧系統および前記配電線低圧系統の電力状況を把握する電力状況把握部と、
を備えたことを特徴とする配電系統監視制御システム。
配電線高圧系統に設けられた電力機器からの監視情報および前記電力機器への制御情報を伝送する監視制御ネットワークに接続される監視制御サーバと、
前記配電線高圧系統の配下にある配電線低圧系統からの電力供給を受ける複数の需要家の使用電力情報を収集する自動検針ネットワークに接続される検針サーバと、
を備え、
前記検針サーバは、
前記監視制御ネットワークの状態を監視することにより、当該監視制御ネットワークのうちの少なくとも一つの異常を検出する異常検出部と、
前記異常検出部にて異常が検出された場合、前記監視情報および制御情報を伝送する経路を、前記監視制御ネットワークを経由する経路から前記自動検針ネットワークを経由する経路に切り替える経路切替部と、
前記経路切替部にて経路切替が行われた場合、前記電力機器および前記需要家の使用電力情報を収集する検針メータに対して、前記監視情報の送信を要求する送信要求信号を送信すると共に、当該送信要求信号に基づいて前記電力機器および前記検針メータから送信された監視情報を用いて前記配電線高圧系統および前記配電線低圧系統の電力状況を把握する電力状況把握部と、
を備えたことを特徴とする配電系統監視制御システム。
配電線高圧系統に設けられた電力機器からの監視情報および前記電力機器への制御情報を伝送する監視制御ネットワークに接続される監視制御サーバと、
前記配電線高圧系統の配下にある配電線低圧系統からの電力供給を受ける複数の需要家の使用電力情報を収集する自動検針ネットワークに接続される検針サーバと、
前記配電線高圧系統および前記配電線低圧系統の電力状況を把握する電力状況把握サーバと、
を備え、
前記電力状況把握サーバは、
前記監視制御サーバからの応答信号に基づいて、前記監視制御ネットワークおよび前記電力機器のうちの少なくとも一つの異常を検出する異常検出部と、
前記異常検出部にて異常が検出された場合、前記監視情報および制御情報を伝送する経路を、前記監視制御ネットワークを経由する経路から前記自動検針ネットワークを経由する経路に切り替える経路切替部と、
前記経路切替部にて経路切替が行われた場合、前記電力機器および前記需要家の使用電力情報を収集する検針メータに対して、前記監視情報の送信を要求する送信要求信号を送信すると共に、当該送信要求信号に基づいて前記電力機器および前記検針メータから送信された監視情報を用いて前記配電線高圧系統および前記配電線低圧系統の電力状況を把握する電力状況把握部と、
を備えたことを特徴とする配電系統監視制御システム。
配電線高圧系統に設けられた電力機器からの監視情報および前記電力機器への制御情報を伝送する監視制御ネットワークに接続される監視制御サーバと、
前記配電線高圧系統の配下にある配電線低圧系統からの電力供給を受ける複数の需要家の使用電力情報を収集する自動検針ネットワークに接続される検針サーバと、
前記配電線高圧系統および前記配電線低圧系統の電力状況を把握する電力状況把握サーバと、
を備え、
前記電力状況把握サーバは、
前記監視制御ネットワークの状態を監視することにより、前記監視制御ネットワークおよび前記電力機器のうちの少なくとも一つの異常を検出する異常検出部と、
前記異常検出部にて異常が検出された場合、前記監視情報および制御情報を伝送する経路を、前記監視制御ネットワークを経由する経路から前記自動検針ネットワークを経由する経路に切り替える経路切替部と、
前記経路切替部にて経路切替が行われた場合、前記電力機器および前記需要家の使用電力情報を収集する検針メータに対して、前記監視情報の送信を要求する送信要求信号を送信すると共に、当該送信要求信号に基づいて前記電力機器および前記検針メータから送信された監視情報を用いて前記配電線高圧系統および前記配電線低圧系統の電力状況を把握する電力状況把握部と、
を備えたことを特徴とする配電系統監視制御システム。
前記異常検出部は、
前記監視制御ネットワークで収集される前記監視情報の送信周期よりも長く、かつ、自動検針ネットワークで収集される前記使用電力情報の送信周期よりも短い所定時間以上経過しても、前記監視制御ネットワークから前記監視制御サーバに対する監視情報の送信が行われない場合、前記監視制御ネットワークに異常が生じたことを検出することを特徴とする請求項１〜４の何れか１つに記載の配電系統監視制御システム。
前記電力状況把握部は、
前記経路切替部によって伝送経路が切り替えられたタイミングで、送信要求信号を送信することを特徴とする請求項１〜５の何れか１つに記載の配電系統監視制御システム。
配電線高圧系統に設けられた電力機器からの監視情報および制御情報を伝送する監視制御ネットワークに接続され、前記配電線高圧系統の配下にある配電線低圧系統からの電力供給を受ける複数の需要家の使用電力情報を収集する自動検針ネットワークに接続される検針サーバと連係して動作する監視制御サーバであって、
前記監視制御サーバは、
前記監視制御ネットワークの状態を監視することにより、当該監視制御ネットワークのうちの少なくとも一つの異常を検出する異常検出部と、
前記異常検出部にて異常が検出された場合、前記監視情報および制御情報を伝送する経路を、前記監視制御ネットワークを経由する経路から前記自動検針ネットワークを経由する経路に切り替える経路切替部と、
前記経路切替部にて経路切替が行われた場合、前記電力機器および前記需要家の使用電力情報を収集する検針メータに対して、前記監視情報の送信を要求する送信要求信号を送信すると共に、当該送信要求信号に基づいて前記電力機器および前記検針メータから送信された監視情報を用いて前記配電線高圧系統および前記配電線低圧系統の電力状況を把握する電力状況把握部と、
を備えたことを特徴とする監視制御サーバ。
前記異常検出部は、
前記監視制御ネットワークで収集される前記監視情報の送信周期よりも長く、かつ、自動検針ネットワークで収集される前記使用電力情報の送信周期よりも短い所定時間以上経過しても、前記監視制御ネットワークから前記監視制御サーバに対する監視情報の送信が行われない場合、前記監視制御ネットワークに異常が生じたことを検出することを特徴とする請求項７に記載の監視制御サーバ。
前記電力状況把握部は、
前記経路切替部によって伝送経路が切り替えられたタイミングで、送信要求信号を送信することを特徴とする請求項７または８に記載の監視制御サーバ。