JP2020129894A

JP2020129894A - 遠隔監視制御システム及び遠隔監視制御方法

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Publication number: JP2020129894A
Application number: JP2019021459A
Authority: JP
Inventors: 靖小室; Yasushi Komuro; 高橋　直樹; Naoki Takahashi; 直樹高橋; 英治福田; Eiji Fukuda; 利明佐々木; Toshiaki Sasaki; 邦明今岡; Kuniaki Imaoka; 正敏角; Masatoshi Sumi
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date: 2019-02-08
Filing date: 2019-02-08
Publication date: 2020-08-27
Anticipated expiration: 2039-02-08
Also published as: JP7259376B2

Abstract

【課題】電力機器を点検時において、入出力分散制御装置ＢＣＵとの接続ケーブルを切り離さなくても、全体のシステムに影響を与えない遠隔制御監視システムを提供する。【解決手段】遠隔監視制御システム１は、基幹給電制御所１０と接続された遠隔監視制御装置３０と、電気所２０内の各電力機器７０、７１、７５の監視を行う現地監視制御装置３１と、第１の管理設備６０Ａと、第２の管理設備６０Ｂと、を備える。遠隔監視制御装置及び現地監視制御装置は、第１の管理設備と第２の管理設備とに選択的に接続される。電力機器の点検時に、点検対象となる電力機器を第２の管理設備に自動で接続するとともに、第２の管理設備を現地監視制御装置のみに自動で接続する。【選択図】図１

Description

この発明は、変電所などに設置されている遠隔監視制御装置において、電気所の各電力機器の定期点検時において表示試験を行うのに好適な遠隔監視制御システムに関する。

近年、発電所、変電所、開閉所などの電気所内の電力機器（たとえば、遮断器、断路器およびリレー装置）などを遠方から運転制御するために、遠隔監視制御システムが一般化されつつある。

図６は、基幹給電制御所１０と電気所２０の電力機器７０、７１、７５とデータのやり取りや電力機器７０、７１、７５の監視制御を行う制御信号の伝達する遠隔制御システム１の一例を示した構成図である。

基幹給電制御所１０には制御装置が設置されるとともに、各電気所２０には前記基幹給電制御所１０とネットワークを介して接続された遠隔監視制御装置（以下、「ＩＴＣ」という。）３０が設置され、１つの基幹給電制御所１０で複数の電気所２０、２０、…を遠隔操作にて監視制御できるようになっている。

また、電気所２０内には、ＩＴＣ３０の他、電気所２０内の各電力機器７０、７１、７５の状態を監視するための集中管理制御装置（以下、「ＯＰＣ」という。）３１が設置され、前記ＩＴＣ３０とネットワークＳＬＡＮを介して接続されている。このＩＴＣ３０とＯＰＣ３１とが接続される階層を一般にステーションレベルと称される。

前記ステーションレベルの下位階層としてベイレベルと称される階層があり、このベイレベルには、電圧階級別に例えば５００ｋＶ機器７０、７１とのデータ処理・中継を行うデータ処理・中継装置（以下、「５００ｋＶＤＣＵ」という。）４０や２２０ｋＶ以下機器７５とのデータ処理・中継を行うデータ処理・中継装置（以下、「２２０ｋＶＤＣＵ」という。）４５が設置されている。

これら５００ｋＶＤＣＵ４０と２２０ｋＶＤＣＵ４５とは、同階層であるベイレベルとしてネットワークＢＬＡＮを介して接続され、また、各５００ｋＶＤＣＵ４０、２２０ｋＶＤＣＵ４５は、上位階層である前記ステーションレベルとの接続のため、ネットワークＳＬＡＮにも接続されている。

前記ベイレベルの下位階層としてプロセスレベルと称される階層があり、このプロセスレベルには、各電力機器７０、７１、７５に接続された入出力分散制御装置（以下、ＢＣＵという。）５０、５１、５５が設置され、各ＢＣＵ５０、５１、５５は、上位階層であるベイレベルのネットワークＢＬＡＮに接続されている。

そして、各レベルにおいてネットワークに接続されたＤＣＵ４０、４５−ＢＣＵ５０、５１、５５は管理設備６０として機能し、これら管理設備６０は第１の管理設備６０Ａと第２の管理設備６０Ｂとを有し、前記ＩＴＣ３０及び前記ＯＰＣ３１は２つの管理設備６０Ａ、６０Ｂに選択的に接続され、また、各電力機器７０、７１、７５も前記２つの管理設備６０Ａ、６０Ｂに選択的に接続されるようになっていて、各電力機器７０、７１、７５は前記ＩＴＣ３０及び前記ＯＰＣ３１に対して２系統の伝送路（２つの管理設備６０Ａ、６０Ｂ）で接続されている。

このように２系統の伝送路を有するのは、一方の伝送路は常用系として、他方の伝送路は待機系として機能する。すなわち、通常は常用系の伝送路でＩＴＣ及びＯＰＣと各電力機器７０、７１、７５とデータのやり取りを行い、万が一、常用系の伝送路に事故が起きたときに直ちに待機系の伝送路に切り替わり、非常用として用いることができるようになっている。なお、図中、符号の後ろに「Ａ］と記しているのは「常用系」を示し、「Ｂ］と記しているのは「待機系」を示す。

特開２００９−９５１９７号公報

ところで、上記のような遠隔監視制御システムにおいて、数ヶ月或いは数年に１度、電力所における各電力機器の定期点検が行われ、定期点検時において表示試験（ＯＰＣのモニタに当該電力機器の点検データを表示する）を行う必要があり、そのためには、遠隔監視制御システムから試験・点検に該当する電力機器を切り離して、すなわち、前記ＢＣＵと各電力機器と接続する接続ケーブルを切り離さなければならなかった。

そして、遠隔監視制御システムから切り離した電力機器にメンテナンス用パーソナルコンピュータを接続して、電力機器の点検を行っていた。

ところで、試験・点検に該当する電力機器を遠隔監視制御システムから切り離さずに試験・点検を行うと、当該電力機器における試験・点検用の信号が基幹給電制御所に伝達されてしまい、遠隔監視制御システム全体として異常・故障が発生したと誤認してしまうため、上記切り離し作業が必須であった。

そのため、接続ケーブルの切り離し作業に手間が掛かり、また、時間も必要であるとともに、物理的に切り離し作業を行うため、人為的ミスも発生しやすいという問題があった。さらに、試験・点検終了後、切り離した接続ケーブルを接続しなければならず、その分の手間と時間も必要で、更に人為的ミスのリスクもあった。

そこで本発明は、上記課題を解決するために、待機系伝送路を他の常用系伝送路から切り離し電力機器の点検用データを伝送する伝送路として利用することで点検作業の手間と時間の軽減を図る遠隔監視制御システム及び遠隔監視制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、基幹給電制御所と接続されたＩＴＣと、電気所内の各電力機器の監視を行うＯＰＣと、第１の管理設備と、第２の管理設備と、を備え、前記ＩＴＣ及びＯＰＣは、前記第１の管理設備と前記第２の管理設備とに選択的に接続され、また、前記電力機器は、前記第１の管理設備と第２の管理設備とに選択的に接続されており、前記電力機器の点検時に、点検対象となる電力機器を第２の管理設備に自動で接続するとともに、該第２の管理設備を前記現地監視制御装置のみに自動で接続した、ことを特徴とする。

この発明によれば、電力機器の点検時に、点検対象となる電力機器を第２の管理設備に自動で接続するとともに、該第２の管理設備を前記ＯＰＣのみに自動で接続する。

請求項２の発明は、基幹給電制御所と接続されたＩＴＣと、電気所内の各電力機器の監視を行うＯＰＣと、第１の管理設備と、第２の管理設備と、を備え、前記ＩＴＣ及びＯＰＣは、前記第１の管理設備と前記第２の管理設備とに選択的に接続され、また、前記電力機器は、前記第１の管理設備と第２の管理設備とに選択的に接続されており、前記電力機器の点検時に、点検対象となる電力機器を第２の管理設備に接続するとともに、該第２の管理設備と前記現地監視制御装置のみに接続した、ことを特徴とする。

請求項１及び請求項２の発明によれば、電力機器の点検時に、点検対象となる電力機器を第２の管理設備に接続するとともに、該第２の管理設備と前記ＯＰＣのみに接続したので、点検の対象となる電力機器については、待機系としての第２の管理設備を介してＯＰＣにデータを上げて表示させることができ、点検の対象となっていない他の電力機器については、常用系としての第１の管理設備を介して、ＩＴＣを通じて基幹給電制御所に遠隔監視制御されつつ、ＯＰＣにもデータを上げて表示させることができ、結局、各管理設備内のスイッチの切換のみ、接続ケーブルの切り離し及び接続などの作業を不要とし、その分の作業時間の短縮、さらには人為的ミスのリスクも回避することができる。

図２〜図５とともに、この発明の実施の形態を示すもので、本図は全体の概略を示す構成図である。５００ｋＶ機器からのデータ収集するときのデータの流れを説明するための構成図である。５００ｋＶ機器及び２２０ｋＶ以下機器に基幹給電制御所からの指令の流れを説明するための構成図である。２２０ｋＶ以下機器の点検を行うための手順を示すフローチャート図である。２２０ｋＶ以下機器について点検を行う場合のデータの流れを説明するための構成図である。従来において２２０ｋＶ以下機器の点検を行う場合のデータの流れを説明するための構成図である。

以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。

（実施の形態）
図１乃至図５は、この実施の形態に係る遠隔制御監視システム１を示すもので、図１は全体の概略を示す構成図であり、図２は５００ｋＶ機器からのデータ収集するときのデータの流れを説明するための構成図で、図３は５００ｋＶ機器及び２２０ｋＶ以下機器に基幹給電制御所からの指令の流れを説明するための構成図である。

なお、この実施の形態に係る遠隔制御監視システム１の構成は、背景技術を説明した図６の遠隔制御監視システム１と同じものであるため、同一符号を付すことにより詳細な説明は省略する。

特に、図１と図６との相違は、各設備、例えば、「ＤＣＵ」「ＢＣＵ」の標記を図１にあっては電圧階級「５００ｋＶ」「２２０ｋＶ・１１０ｋＶ」を付記しているのに対して図６にあってはその電圧階級は省略した点である。また、図２〜図４、図６の図面は、データ（情報）の流れを説明するものであるため、その設備が（常用系）か（待機系）かを明記した点で図１とは相違する。

なお、各設備、ＩＴＣ、ＯＰＣ、ＤＣＵ、ＢＣＵには、他の設備、他の電力機器、各ネットワークなどとの接続、切断を為すためのハードスイッチ又はソフトスイッチが設けられ、各設備の状態が切り替えられるようになっている。

まず、各電力機器、例えば５００ｋＶ機器７０のデータ（入／切状態、計測情報など）収集についてその流れを説明する（図２参照）。尚、ここで使用される伝送路は常用系となっている第１の管理設備６０Ａが使用される。

また、５００ｋＶ機器７０のデータの流れを、太線で表し、データの流れる方向を矢印で記す。以下において説明する、データ及び情報の流れについての表現も同様に記す。

５００ｋＶ機器７０の上記データは、前記プロセスレベルにおけるＢＣＵ５０Ａ（常用系）を介してベイレベルのＢＬＡＮ-Aに上げられ、さらに、５００ｋＶＤＣＵ４０Ａ（常用系）を介してステーションレベルのＳＬＡＮ-Aに上げられた後、ＩＴＣ-Aを通じて、ネットワーク回線により基幹給電制御所１０に上げられる。

これにより、基幹給電制御所１０では、５００ｋＶ機器７０のデータに基づき監視制御を行うことができる。

また、ステーションレベルのＳＬＡＮ-Aに上げられた５００ｋＶ機器７０のデータはＯＰＣ-1にも上げられて、モニタに表示されるため、現地での管理部門でも５００ｋＶ機器７０の状態を確認することができる。

なお、この実施の形態では５００ｋＶ機器７０のデータがＢＣＵ５０Ｂには上がらないようになっているが、待機系となっているＢＣＵ５０Ｂ（待機系）−ベイレベルのＢＬＡＮ-B−５００ｋＶＤＣＵ４０Ｂ（待機系）まで上げ、それより上位の階層にはいかないように選択的な接続することもできる。

次に各電力機器、例えば５００ｋＶ機器７０と２２０ｋＶ以下機器７５に対する基幹給電制御所１０からの指令情報の流れを説明する（図３参照）。尚、ここで使用される伝送路は常用系となっている第１の管理設備６０Ａが使用される。

各電力機器７０、７１、７５のデータを収集した後、他の情報も考慮した上で、各電力機器７０、７１に指令が発せられる。

この指令情報は、基幹給電制御所１０からネットワーク回線により電気所２０のＩＴＣ-Aを通じてステーションレベルのＳＬＡＮ-1に流され、５００ｋＶＤＣＵ４０Ａ（常用系）を介してベイションレベルのＢＬＡＮ-Aに送られた後、プロセスレベルにおけるＢＣＵ５０Ａ（常用系）を介して、５００ｋＶ機器７０に伝えられ、５００ｋＶ機器７０はその指令情報に従い制御管理される。

また、ステーションレベルのＳＬＡＮ-1に流された指令情報は、２２０ｋＶ以下ＤＣＵ４５Ａ−ＢＬＡＮ-Aを通じてプロセスレベルにおけるＢＣＵ（常用系）を介して２２０ｋＶ以下機器７５に伝えられ、２２０ｋＶ機器７５はその指令情報に従い制御管理される。

そして、電力機器、例えば、２２０ｋＶ以下機器７５の点検を行う場合についてその手順について説明する（図４、図５参照）。

まず、点検対象となる２２０ｋＶ以下機器７５のデータ（情報）を常用系の伝送路から切り離し、待機系の伝送路に乗せる必要がある。そのたの手順をステップ１〜ステップ４に示し（図４参照）、また、図５に待機系の伝送路を成立させた場合の構成図を示す。

（ステップ１）
ＯＰＣ３１のスイッチ４３ＴＳ（ソフトスイッチ）を点検用試験データを受け入れるように切り替える（Ｓ１）（図４参照）。すなわち、ステーションレベルのネットワークＳＬＡＮ-2に接続される。これにより、ＯＰＣ３１は「平常」状態から「試験」状態に切り替わる（図５参照）。

（ステップ２）
ＤＣＵ４５Ｂ（待機系）のハードスイッチを、ステーションレベルのネットワークＳＬＡＮ-2を介して前記ＯＰＣ３１に接続するとともにベイレベルのネットワークＢＬＡＮ-2に接続できるように切り替える（ステップ２）（図４参照）。これにより、ＤＣＵ４５Ｂは「待機」状態から「試験」状態に切り替わる（図５参照）。

（ステップ３）
点検対象の２２０ｋＶ以下機器７５を担当するＢＣＵ５５Ｂのハードスイッチ４３−ＴＬＳを、ベイレベルのネットワークＢＬＡＮ-2を介して前記ＤＣＵ４５Ｂに接続するとともに点検対象の２２０ｋＶ以下機器７５に接続するように切り替える（ステップ３）（図４参照）。これにより、ＢＣＵ５５Ｂは「待機」状態から「試験」状態に切り替わる（図５参照）。

（ステップ４）
ＯＰＣ３１のハードスイッチ４３−２８を「切」から「入」に切り替える（ステップ４）（図４参照）。これは、点検対象となる２２０ｋＶ以下機器７５のデータ（情報）をＯＰＣ３１に表示するとともに警報を鳴動する（図５参照）。

以上のステップ１〜４の手順を行うことにより、待機系の伝送路であったものが、「試験」という特別な系の伝送路に変更され、点検対象の２２０ｋＶ以下機器７５からのデータ（情報）をＯＰＣ３１に表示することが可能となる。

そして、この「試験」という新たな系の伝送路は、他の常用系の伝送路とは、別個独立の系として成立するため、点検対象の２２０ｋＶ以下機器７５からのデータ（情報）が他の常用系の伝送路、とりわけ、ＩＴＣ３０へは流れることはなく、よって基幹給電制御所１０にも上がることはない。そのため、遠隔監視制御システム１としては、点検対象の２２０ｋＶ以下機器７５のみを切り離した形で他の電力機器７１、７５については従来通りの遠隔監視制御を行いつつ、かつ、当該電気所２０における点検対象となる電力機器のみを、その表示試験（点検）を行うことができる。しかも、点検対象となす電力機器７５とＢＣＵ５５との接続ケーブルの切り離し及び接続などの作業を不要とし、その分の作業時間の短縮、さらには人為的ミスのリスクも回避することができる。

以上に説明したように、この実施の形態による遠隔監視制御システム１によれば、点検対象の電力機器７５をその担当のＢＣＵ５５との接続ケーブルを切り離すことなく、各設備における各種スイッチの切換のみで、当該電力機器を常用系の伝送路から切り離すことが出来る。

１遠隔制御監視システム
１０基幹給電制御所
２０電気所
３０ＩＴＣ：遠隔監視制御装置
３１ＯＰＣ：集中管理制御装置
４０ＤＣＵ：データ処理・中継装置
４５ＤＣＵ
５０ＢＣＵ：入出力分散制御装置
５１ＢＣＵ
５５ＢＣＵ
６０Ａ第１の管理設備
６０Ｂ第２の管理設備
７０電力機器
７１電力機器
７５電力機器

Claims

基幹給電制御所と接続された遠隔監視制御装置と、電気所内の各電力機器の監視を行う現地監視制御装置と、第１の管理設備と、第２の管理設備と、を備え、
前記遠隔監視制御装置及び現地監視制御装置は、前記第１の管理設備と前記第２の管理設備とに選択的に接続され、
また、前記電力機器は、前記第１の管理設備と第２の管理設備とに選択的に接続されており、
前記電力機器の点検時に、点検対象となる電力機器を第２の管理設備に自動で接続するとともに、第２の管理設備を前記現地監視制御装置のみに自動で接続した
ことを特徴とする遠隔監視制御システム。
基幹給電制御所と接続された遠隔監視制御装置と、電気所内の各電力機器の監視を行う現地監視制御装置と、第１の管理設備と、第２の管理設備と、を備え、
前記遠隔監視制御装置及び現地監視制御装置は、前記第１の管理設備と前記第２の管理設備とに選択的に接続され、
また、前記電力機器は、前記第１の管理設備と第２の管理設備とに選択的に接続されており、
前記電力機器の点検時に、点検対象となる電力機器を第２の管理設備に接続するとともに、第２の管理設備と前記現地監視制御装置のみに接続した
ことを特徴とする遠隔監視制御方法。