JP2021093888A - Power distribution automatization apparatus and communication method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、配電線に配置される配電自動化機器、および、通信方法に関する。 The present invention relates to a distribution automation device arranged on a distribution line and a communication method.
配電系統運用の自動化を推進するために、開閉器や自動電圧調整器(Step Voltage Regulator:SVR)の監視および制御を行うための配電自動化機器が、配電線に配置されている。配電自動化機器には、例えば、SVRを監視および制御するためのSVR制御装置、開閉器を監視および制御するための開閉器子局などがある。配電自動化機器は、通信線を介して親局に接続されており、監視対象の状態を示す情報や、電流および電圧などの各種の電気的な特性を検出した検出値などを送信する。また、配電自動化機器には、親局からの制御指令を受信して、受信した制御指令に応じた制御を行うものもある。各配電自動化機器は、単一の通信線で接続され、例えばマルチホップ方式によって、親局との間で通信を行っている。当該通信では、親局から配電自動化機器に制御指令も送信されるので、セキュリティ対策として、厳格な通信シーケンスが取り決められ、暗号化も実装されている。このような配電自動化機器の一例として、例えば特許文献1に、通信線を介して通信を行うことで開閉器の監視および制御を行う開閉器子局が開示されている。 In order to promote the automation of distribution system operation, distribution automation equipment for monitoring and controlling switches and automatic voltage regulators (SVRs) is arranged on distribution lines. Distribution automation equipment includes, for example, an SVR control device for monitoring and controlling SVR, a switch slave station for monitoring and controlling a switch, and the like. The distribution automation device is connected to the master station via a communication line, and transmits information indicating the status of the monitoring target and detection values obtained by detecting various electrical characteristics such as current and voltage. In addition, some power distribution automation devices receive control commands from the master station and perform control according to the received control commands. Each distribution automation device is connected by a single communication line, and communicates with the master station by, for example, a multi-hop method. In the communication, a control command is also transmitted from the master station to the distribution automation device, so as a security measure, a strict communication sequence is arranged and encryption is also implemented. As an example of such a power distribution automation device, for example, Patent Document 1 discloses a switch slave station that monitors and controls a switch by communicating via a communication line.
一方、開閉器やSVRには、親局と通信を行わず、スタンドアローンで動作するものがある。スタンドアローンの開閉器を監視および制御する開閉器子局は、検出した各種検出値に基づいて開閉器の開路と閉路の切り替えを行うが、開閉状態や各種検出値などを親局に送信する機能はない。スタンドアローンのSVRを監視および制御するSVR制御装置は、検出した各種検出値に基づいてSVRのタップの切り替えを行うが、タップの切り替え状態や各種検出値などを親局に送信する機能はない。 On the other hand, some switches and SVRs operate standalone without communicating with the master station. The switch slave station that monitors and controls the stand-alone switch switches between opening and closing of the switch based on the detected various detected values, but it also has a function to send the open / closed state and various detected values to the master station. There is no. The SVR control device that monitors and controls the stand-alone SVR switches the taps of the SVR based on the detected various detected values, but does not have a function of transmitting the tap switching state and various detected values to the master station.
これらのスタンドアローン機器にトラブルが発生した場合、当該機器の状態や検出された各種検出値を、一時的に監視したいという要求がある。また、分散型電源等の系統連系に伴うトラブル(電圧、力率、周波数などの想定外の変動やフリッカ、瞬時停電等)の継続的または断続的な発生に対応するために、配電線上のより多くの位置で一時的な詳細データを収集する必要が生じる場合がある。また、導入当時はスタンドアローン動作で問題がなかった場合でも、分散型電源の増加などの時代背景の変化に伴い、当該機器の状態や検出された各種検出値を監視したいという要求がある。しかしながら、スタンドアローン機器の状態監視を行うためには、配電線に配置された開閉器子局やSVR制御装置から情報を取得するために、電柱近辺の作業場を確保し、バケット車を用いて電柱上で2人以上で作業する必要がある。開閉器子局やSVR制御装置を通信線に接続すれば、1度の工事でその後の状態監視が可能になるが、一旦稼動を開始した配電系統運用の自動化システムに後から追加するように通信線を配線して接続することは困難である。 When a trouble occurs in these stand-alone devices, there is a request to temporarily monitor the state of the devices and various detected values. In addition, in order to deal with the continuous or intermittent occurrence of troubles (unexpected fluctuations in voltage, power factor, frequency, etc., flicker, instantaneous power outage, etc.) associated with grid interconnection of distributed power sources, etc., on distribution lines It may be necessary to collect temporary detailed data at more locations. In addition, even if there is no problem with stand-alone operation at the time of introduction, there is a demand to monitor the state of the device and various detected values due to changes in the historical background such as an increase in distributed power sources. However, in order to monitor the status of stand-alone equipment, a work place near the utility pole is secured in order to acquire information from the switch slave station and SVR control device located on the distribution line, and the utility pole is used with a bucket car. You need to work with two or more people above. If a switch slave station or SVR control device is connected to the communication line, it will be possible to monitor the status after one construction, but communication will be added later to the automated system for distribution system operation that has started operation. It is difficult to wire and connect the wires.
本発明は上記した事情のもとで考え出されたものであって、スタンドアローン機器の状態監視を簡易に行う通信方法、および、状態監視を簡易に行うことができる配電自動化機器を提供することをその目的としている。 The present invention has been conceived under the above circumstances, and provides a communication method for easily monitoring the status of a stand-alone device and a power distribution automation device capable of easily monitoring the status. Is the purpose.
上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。 In order to solve the above problems, the following technical measures are taken in the present invention.
本発明の第1の側面によって提供される配電自動化機器は、配電線に配置された制御対象機器を制御する配電自動化機器であって、前記制御対象機器が検出した電気信号に基づいて、前記制御対象機器を制御するための指令を出力する制御部と、前記制御部が情報の出力を行う送信ポートと、無線通信により前記情報を送信する無線通信部とを備え、前記無線通信部は、前記送信ポートに接続された無線通信モジュールを備え、送信のみを行い、前記送信ポートは、ローカルデバッグポートまたは余剰の通信ポートであることを特徴とする。 The power distribution automation device provided by the first aspect of the present invention is a power distribution automation device that controls a control target device arranged on a distribution line, and the control is based on an electric signal detected by the control target device. The wireless communication unit includes a control unit that outputs a command for controlling the target device, a transmission port that the control unit outputs information, and a wireless communication unit that transmits the information by wireless communication. A wireless communication module connected to a transmission port is provided, and only transmission is performed, and the transmission port is a local debug port or a surplus communication port.
なお、「配電自動化機器」は、配電線に配置されて、自己で取得した各種情報や上位からの指令に基づき動作する機器である。「配電自動化機器」には、SVRを制御するSVR制御装置および開閉器を制御する開閉器子局などの、配電線に配置された制御対象機器を制御する機器の他に、配電線で検出した電気信号に基づく情報を送信する電気信号検出装置なども含まれる。また、「配電自動化機器」には、上位からの指令を受け付けず、自己で取得した各種情報のみに基づき動作する機器も含まれる。 The "distribution automation device" is a device that is arranged on the distribution line and operates based on various information acquired by itself and a command from a higher level. "Distribution automation equipment" includes devices that control controlled devices arranged on distribution lines, such as SVR control devices that control SVRs and switch slave stations that control switches, as well as devices that are detected by distribution lines. It also includes an electrical signal detector that transmits information based on electrical signals. In addition, "power distribution automation equipment" includes equipment that does not accept commands from higher ranks and operates based only on various information acquired by itself.
本発明の第2の側面によって提供される配電自動化機器は、配電線に配置されて、電気信号を検出する電気信号検出部と、検出された前記電気信号に基づく情報を生成する制御部と、前記制御部が前記情報の出力を行う送信ポートと、無線通信により前記情報を送信する無線通信部とを備え、前記無線通信部は、前記送信ポートに接続された無線通信モジュールを備え、送信のみを行い、前記送信ポートは、ローカルデバッグポートまたは余剰の通信ポートであることを特徴とする。 The power distribution automation device provided by the second aspect of the present invention includes an electric signal detection unit that is arranged on a distribution line to detect an electric signal, a control unit that generates information based on the detected electric signal, and a control unit. The control unit includes a transmission port for outputting the information and a wireless communication unit for transmitting the information by wireless communication. The wireless communication unit includes a wireless communication module connected to the transmission port and only transmits. The transmission port is a local debug port or a surplus communication port.
本発明の好ましい実施の形態においては、鉛直下方に開口が設けられた筐体をさらに備え、前記無線通信モジュールは、前記筐体の内部に配置されている。 In a preferred embodiment of the present invention, a housing having an opening provided vertically downward is further provided, and the wireless communication module is arranged inside the housing.
本発明の好ましい実施の形態においては、前記筐体の開口を開閉自在に塞ぐ蓋をさらに備えている。 In a preferred embodiment of the present invention, a lid for opening and closing the opening of the housing is further provided.
本発明の第3の側面によって提供される通信方法は、配電線に配置された制御対象機器が検出した電気信号に基づく情報、または、前記制御対象機器の状態を示す情報を受信する通信方法であって、前記制御対象機器を制御する制御機器のローカルデバッグポートまたは余剰の通信ポートの送信ポートに無線通信モジュールを接続して配電自動化機器とする接続工程と、前記無線通信モジュールが無線通信により、前記情報を送信する送信工程と、前記無線通信モジュールが送信した前記情報を受信する受信工程とを備えていることを特徴とする。 The communication method provided by the third aspect of the present invention is a communication method for receiving information based on an electric signal detected by a control target device arranged on a distribution line or information indicating a state of the control target device. Therefore, the connection process of connecting the wireless communication module to the local debug port of the control device that controls the controlled device or the transmission port of the surplus communication port to make it a power distribution automation device, and the wireless communication module by wireless communication It is characterized by including a transmission step of transmitting the information and a reception step of receiving the information transmitted by the wireless communication module.
本発明によると、無線通信部は、検出された電気信号に基づく情報、または、制御対象機器の状態を示す情報を無線通信により送信する。したがって、本発明に係る配電自動化機器は、通信線の配線および接続を行うことなく、情報を送信することができる。これにより、本発明に係る配電自動化機器は、状態監視を簡易に行うことができる。また、無線通信部は、送信のみを行い、受信を行わない。したがって、親局からの制御指令を受信するためのセキュリティ対策が必要ない。これにより、本発明に係る配電自動化機器は、状態監視をより簡易に行うことができる。 According to the present invention, the wireless communication unit transmits information based on the detected electric signal or information indicating the state of the controlled device by wireless communication. Therefore, the power distribution automation device according to the present invention can transmit information without wiring and connecting communication lines. As a result, the power distribution automation device according to the present invention can easily perform condition monitoring. In addition, the wireless communication unit only transmits and does not receive. Therefore, there is no need for security measures to receive control commands from the master station. As a result, the power distribution automation device according to the present invention can more easily monitor the state.
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent with the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
〔第1実施形態〕
図1は、第1実施形態に係る配電自動化機器の一例であるSVR制御装置A1の全体構成を示すブロック図であり、三相配電線9に配置された状態を示している。三相はU相、V相、W相からなり、V相の電流はU相の電流より位相が遅れており、W相の電流はU相の電流より位相が進んでいる。SVR制御装置A1は、SVRB1が検出した三相配電線9のU相の配電線91、V相の配電線92、およびW相の配電線93の各種電気信号に基づいて、SVRB1を制御する。図2は、SVR制御装置A1の内部構造を説明するための概略図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of the SVR control device A1 which is an example of the power distribution automation device according to the first embodiment, and shows a state of being arranged on the three-phase distribution
SVRB1は、配電線での電圧降下を補償するためのステップ電圧レギュレータである。SVRB1は、タップ付きの変圧器101、電流検出部102、および電圧検出部103を備えている。電流検出部102は、各配電線91〜93を流れる線電流を検出するものであり、検出した各線電流に応じた電圧信号である線電流検出信号を出力する。本実施形態では、電流検出部102は、計器用変流器を備えている。なお、電流検出部102は、計器用変流器に代えて、例えばコアレス型の電流センサを備えてもよい。電圧検出部103は、各配電線91〜93の線間電圧を検出するものであり、検出した各線間電圧に応じた電圧信号である線間電圧検出信号を出力する。本実施形態では、電圧検出部103は、計器用変圧器を備えている。なお、電圧検出部103は、計器用変圧器に代えて、例えば分圧回路を備えてもよい。なお、SVRB1は、線電流および線間電圧以外の電気信号を検出してもよい。SVRB1は、配置された三相配電線9の下流側(図1においては右側)の電圧が所定範囲に収まるように、変圧器101のタップを切り替えて変圧比を調整する。SVRB1は、SVR制御装置A1から入力されるタップ切替指令に応じて、タップの切り替えを行う。
The SVRB1 is a step voltage regulator for compensating for a voltage drop in a distribution line. The SVRB1 includes a
SVR制御装置A1は、SVRB1から入力される各種電気信号に基づいて、SVRB1のタップを切り替える。また、SVR制御装置A1は、各種情報を情報収集端末Cに送信する。 The SVR control device A1 switches the tap of the SVRB1 based on various electric signals input from the SVRB1. Further, the SVR control device A1 transmits various information to the information collecting terminal C.
SVR制御装置A1は、制御部3、無線通信部4、記憶部5、筐体61,62、および基板7を備えている。
The SVR control device A1 includes a control unit 3, a wireless communication unit 4, a
制御部3は、例えばマイクロコンピュータなどによって実現されており、SVR制御装置A1を制御する。具体的には、制御部3は、SVRB1の電流検出部102から入力される線電流検出信号、および、電圧検出部103から入力される線間電圧検出信号などに基づいて、SVRB1のタップの切り替えを行う。また、制御部3は、SVRB1のタップの切り替え状態を示す情報を無線通信部4に出力して送信させる。また、制御部3は、各種検出値などを無線通信部4に出力して送信させる。
The control unit 3 is realized by, for example, a microcomputer or the like, and controls the SVR control device A1. Specifically, the control unit 3 switches the tap of the SVRB1 based on the line current detection signal input from the
制御部3は、図示しないA/D変換部を備えている。A/D変換部は、電流検出部102が検出した各線電流検出信号、および、電圧検出部103が検出した各線間電圧検出信号をデジタル信号に変換する。なお、制御部3は、A/D変換部の前段に、アナログフィルタや増幅回路を備えていてもよい。また、A/D変換部の後段に、デジタルフィルタを備えていてもよい。制御部3は、デジタル化された各線電流検出信号を電流検出値として記憶部5に記憶し、デジタル化された各線間電圧検出信号を電圧検出値として記憶部5に記憶する。記憶部5では、古い情報が記憶された記憶領域に新しく入力された情報が上書きされることで、所定期間分の情報が記憶される。
The control unit 3 includes an A / D conversion unit (not shown). The A / D conversion unit converts each line current detection signal detected by the
制御部3は、記憶部5に記憶された電流検出値と電圧検出値とから、SVRB1の管理対象である下流側の三相配電線9の各電圧を算出する。そして、算出した電圧が所定の電圧になるように、SVRB1の変圧器101のタップを切り替えるためのタップ切替指令をSVRB1に出力する。タップ切替指令を入力されたSVRB1は、変圧器101のタップを切り替えることで変圧比を変更する。
The control unit 3 calculates each voltage of the downstream three-
また、制御部3は、SVRB1のタップの切り替え状態を示す情報(以下では、「タップ情報」とする)を無線通信部4に出力して送信させる。制御部3は、タップ情報を、SVRB1から取得してもよいし、記憶部5に記憶しておいて、タップ切替指令を出力する度に更新してもよい。また、制御部3は、記憶部5に記憶された電流検出値および電圧検出値を、無線通信部4に出力して送信させる。なお、制御部3は、電流検出値および電圧検出値に代えて、または追加して、電流検出値および電圧検出値から演算した演算値(例えば、各実効値や電力値など)を出力してもよい。
Further, the control unit 3 outputs information indicating the tap switching state of the SVRB1 (hereinafter, referred to as “tap information”) to the wireless communication unit 4 for transmission. The control unit 3 may acquire the tap information from the SVRB 1, store it in the
無線通信部4は、制御部3から、タップ情報および各種検出値を入力され、情報収集端末Cに無線通信によって送信する。無線通信部4は、制御部3から入力される情報で搬送波信号を変調し、変調した搬送波信号をアンテナによって電波として送信する。なお、変調方式は限定されない。無線通信部4は、無線通信モジュール41を備えている。
The wireless communication unit 4 receives tap information and various detection values from the control unit 3 and transmits them to the information collection terminal C by wireless communication. The wireless communication unit 4 modulates the carrier wave signal with the information input from the control unit 3, and transmits the modulated carrier wave signal as a radio wave by the antenna. The modulation method is not limited. The wireless communication unit 4 includes a
無線通信モジュール41は、変調および復調などを行う信号処理回路を含む無線ICチップ、アンテナ、および周辺回路を基板に実装してパッケージ化した電子部品である。本実施形態では、無線通信モジュール41は、Bluetooth(登録商標)などの近距離無線通信の通信規格で通信を行う。なお、無線通信モジュール41の通信方式は限定されず、Wi−FiやZigBee(登録商標)、Z−waveなどの他の通信方式であってもよい。本実施形態では、無線通信モジュール41は、各メーカが製造している市販の無線通信モジュールである。無線通信モジュール41は、送信機能だけでなく受信機能も備えているが、本実施形態では受信機能を使用しない。なお、無線通信モジュール41は、送信専用のものであってもよい。また、市販のものに限定されない。
The
基板7は、制御部3を構成する各種回路、および、記憶部5を構成するメモリなどが搭載されている。図2に示すように、基板7は、筐体61に収納されている。なお、図2は概略図であり、基板7の配置位置および向きなどは限定されない。基板7は、送信ポート71および受信ポート72を備えている。送信ポート71は、制御部3が出力を行うための通信ポートである。送信ポート71は、無線通信モジュール41に接続されており、タップ情報および各種検出値などを出力する。受信ポート72は、制御部3が外部からの入力を受け付けるための通信ポートである。本実施形態では、受信ポート72は、無線通信モジュール41に接続されておらず、使用されない。したがって、受信ポート72は、設けられていなくてもよい。
The
筐体61は、基板7が収納されている筐体であり、収納物を外部からの塵、ほこり、水滴、電磁波などから保護する。筐体61は、例えば金属製であり、SVRB1とともに電柱上に配置されている。なお、筐体61の材料および配置位置は限定されない。SVRB1の電流検出部102および電圧検出部103は、それぞれ、筐体61の外壁に設けられた貫通孔に挿通された接続線によって、基板7に接続されている(図2においては記載を省略)。
The
筐体62は、無線通信モジュール41が収納されている筐体である。筐体62は、例えば金属製であり、筐体61に隣接して配置されている。図2に示すように、本実施形態では、筐体62は、筐体61の外壁のうち鉛直下方を向く面に固定されている。筐体62に収納された無線通信モジュール41の入力ポートは、筐体62および筐体61の各外壁を貫通して設けられた貫通孔に挿通された接続線によって、基板7の送信ポート71に接続されている。なお、筐体62の材料および配置位置は限定されない。筐体62は、収納される無線通信モジュール41と基板7の送信ポート71との接続に都合のいい位置に配置されればよい。筐体62は、開口62aを備えている。開口62aは、無線通信モジュール41が電波を外部に放出するために設けられている。図2に示すように、本実施形態では、開口62aは、筐体62の鉛直下方側の外壁に配置されている。これにより、無線通信モジュール41が電波を放出する方向が筐体62の鉛直下方に限定される。筐体61および筐体62は、電柱上に配置されているので、無線通信モジュール41が送信した電波は、電柱の真下でのみ受信することができる。電柱下方での受信可能範囲は、開口62aの配置位置および大きさによって調整される。なお、開口62aの配置位置は、筐体62の鉛直下方側の外壁に限定されず、電波を放出したい方向に応じて、適宜設定される。
The
本実施形態において、SVR制御装置A1は、スタンドアローンのSVRを監視および制御する従来のSVR制御装置に、無線通信モジュール41および筐体62を追加したものである。制御部3、記憶部5、基板7、および筐体61は、従来のSVR制御装置に備わっている。SVR制御装置A1は、三相配電線9に配置されて稼動している従来のSVR制御装置に、無線通信部4としての無線通信モジュール41、および、無線通信モジュール41を収納する筐体62を後付けで追加することで生成される。基板7の送信ポート71は、開発時に使用するローカルデバッグポート、または、使用されていなかった余剰の通信ポートの送信ポートであり、従来のSVR制御装置の基板7に設けられている通信ポートを利用する。
In the present embodiment, the SVR control device A1 is a conventional SVR control device that monitors and controls a stand-alone SVR, in which a
次に、SVR制御装置A1を生成する方法の一例についての概略を説明する。まず、三相配電線9に配置されている従来のSVR制御装置の筐体61に筐体62を取り付ける。次に、接続線を挿通するための貫通孔を設ける。次に、筐体62の内部に無線通信モジュール41を配置する。次に、無線通信モジュール41の入力ポートに一方端が接続された接続線を、貫通孔に挿通して、他方端を基板7の送信ポート71に接続する。なお、無線通信モジュール41の入力ポートと基板7の送信ポート71とを接続線で接続できるのであれば、別途貫通孔を設ける必要はない。以上により、SVR制御装置A1が生成される。無線通信モジュール41および筐体62を追加する工事が必要であるが、一度作業を行うだけであり、情報の取得の都度、電柱上で作業をする必要がなくなる。
Next, an outline of an example of a method for generating the SVR control device A1 will be described. First, the
次に、SVR制御装置A1が送信する情報を受信する方法の一例について説明する。SVR制御装置A1は、タップ情報および各種検出値などを電波として、無線通信によって送信する。SVR制御装置A1は、電柱上に配置されており、鉛直下方に向けて電波を放出する。情報収集端末Cは、電柱の近くで、当該電波を受信する。情報収集端末Cは、無線通信モジュール41との通信機能を有するスマートフォンやパーソナルコンピュータなどの情報通信端末に、受信した情報を記録したり表示したりするためのソフトウエアをインストールしたものである。なお、情報収集端末Cは、受信した情報を、例えば営業所に設置された親局に転送してもよい。例えば、情報収集端末Cを搭載した車で、道路を走行して電柱を通りがかるだけで、当該電柱上に配置されたSVR制御装置A1から情報を収取することができる。
Next, an example of a method of receiving the information transmitted by the SVR control device A1 will be described. The SVR control device A1 transmits tap information, various detected values, and the like as radio waves by wireless communication. The SVR control device A1 is arranged on a utility pole and emits radio waves vertically downward. The information collecting terminal C receives the radio wave near the utility pole. The information collecting terminal C is an information communication terminal such as a smartphone or a personal computer having a communication function with the
無線通信モジュール41は、近距離無線通信により、情報収集端末Cとの間で1対1の通信を行うので、通信トラフィックの制限に配慮することなく、大容量の情報通信が可能である。したがって、SVR制御装置A1は、各種検出値として、高サンプリング計測により検出した、より詳細な検出値を送信できる。
Since the
次に、本実施形態に係るSVR制御装置A1の作用効果について説明する。 Next, the operation and effect of the SVR control device A1 according to the present embodiment will be described.
本実施形態によると、無線通信部4は、タップ情報および各種検出値を無線通信により送信する。したがって、SVR制御装置A1は、通信線の配線および接続を行うことなく、情報を送信することができる。これにより、SVR制御装置A1は、SVRB1の状態監視を簡易に行うことができる。また、無線通信部4は、送信のみを行い、受信を行わない。したがって、SVR制御装置A1は、外部からの不正な操作を、容易かつ確実に防止できる。また、親局からの制御指令を受信するためのセキュリティ対策が必要ない。これにより、SVR制御装置A1は、SVRB1の状態監視をより簡易に行うことができる。 According to this embodiment, the wireless communication unit 4 transmits tap information and various detected values by wireless communication. Therefore, the SVR control device A1 can transmit information without wiring and connecting the communication lines. As a result, the SVR control device A1 can easily monitor the state of the SVRB1. Further, the wireless communication unit 4 only transmits and does not receive. Therefore, the SVR control device A1 can easily and surely prevent an unauthorized operation from the outside. In addition, there is no need for security measures to receive control commands from the master station. As a result, the SVR control device A1 can more easily monitor the state of the SVRB1.
また、本実施形態によると、SVR制御装置A1は、三相配電線9に配置されて稼動している従来のSVR制御装置に、無線通信モジュール41および筐体62を後付けで追加することで生成される。したがって、スタンドアローンとして設置されたSVRB1のSVR制御装置を有効利用でき、SVRB1の状態監視を簡易に行うことができる。
Further, according to the present embodiment, the SVR control device A1 is generated by retrofitting the
なお、本実施形態においては、SVR制御装置A1が、従来のSVR制御装置に無線通信モジュール41および筐体62を追加することで構成された場合について説明したが、これに限られない。SVR制御装置A1は、従来のSVR制御装置を利用せずに、各部品を用いて新たに生成してもよい。この場合でも、SVR制御装置A1は、無線通信で情報を送信できるので、通信線を配線および接続する必要がない。したがって、SVR制御装置A1は、すでに稼動を開始している配電系統運用の自動化システムに関係なく、容易に追加可能である。
In the present embodiment, the case where the SVR control device A1 is configured by adding the
本実施形態においては、無線通信モジュール41が近距離無線通信の通信規格で通信を行う場合について説明したが、これに限られない。無線通信モジュール41は、電気通信事業者が提供する長距離無線通信を利用してもよい。この場合、無線通信モジュール41は、電気通信事業者のサービス範囲内であれば、各種情報を送信することができる。したがって、当該変形例に係るSVR制御装置A1は、情報収集端末Cを用いることなく、営業所に設置された親局に直接、情報を送信することができる。
In the present embodiment, the case where the
本実施形態においては、SVR制御装置A1が、タップ情報および各種検出値の両方を送信する場合について説明したが、これに限られず、いずれか一方のみを送信してもよい。 In the present embodiment, the case where the SVR control device A1 transmits both the tap information and various detected values has been described, but the present invention is not limited to this, and only one of them may be transmitted.
なお、図3(a)に示す変形例のように、筐体62は、開口62aを塞ぐ蓋62bを開閉自在に取り付けられてもよい。蓋62bは、例えば金属製である。蓋62bの開閉は、手動で行ってもよいし、図示しない開閉機構を設けて、スイッチの操作やセンサによる検出に基づいて行ってもよい。本変形例の場合、未使用時には蓋62bを閉じて電磁遮断しておくことで、情報が不正に受信されることを防止できる。また、開口62aから塵、ほこり、水滴などが侵入することを抑制できる。
As in the modified example shown in FIG. 3A, the
また、図3(b)に示す変形例のように、筐体61に開口61aを設けて、無線通信モジュール41も筐体61に収納してもよい。本変形例の場合、筐体62が不要になり、接続線による無線通信モジュール41と基板7との接続も容易になる。また、筐体61は、開口61aを備える代わりに、無線通信モジュール41が放出する電波を通過させる部分を備えていてもよい。この場合も、筐体61に無線通信モジュール41を収納できる。
Further, as in the modified example shown in FIG. 3B, the
なお、本実施形態においては、SVR制御装置A1が電流検出値および電圧検出値を送信する場合について説明したが、これに限られない。SVR制御装置A1は、電流検出値または電圧検出値の一方のみを送信してもよい。また、SVR制御装置A1は、電流検出値および電圧検出値から算出した電力値などを送信してもよい。 In the present embodiment, the case where the SVR control device A1 transmits the current detection value and the voltage detection value has been described, but the present invention is not limited to this. The SVR control device A1 may transmit only one of the current detection value and the voltage detection value. Further, the SVR control device A1 may transmit a power value calculated from the current detection value and the voltage detection value.
また、SVR制御装置A1は、さらにセンサを追加して、当該センサで検出した検出値を、送信してもよい。例えば、温度センサを追加して筐体61内の温度を検出し、湿度センサを追加して筐体61内の湿度を検出して送信することで、筐体61の内部環境を知らせることができる。また、加速度センサを追加して筐体61の加速度を検出して送信してもよい。受信された加速度情報を解析することで、電柱の揺れなどが検出できる。また、カメラを追加して、例えば基板7を撮像した画像情報を送信してもよい。この場合、受信された画像情報から、基板7に実装された警告表示用のLEDの点灯が検出できる。また、マイクを追加して、周囲の音声情報を送信してもよい。この場合、受信された音声情報から、例えば、SVRB1の変圧器101のタップを切り替えるモータ音や、変圧器101またはSVRB1が備えるコンデンサが発するうなりが検出できる。また、さらに電圧センサおよび電流センサを追加して電流検出値および電圧検出値を送信してもよい。この場合、SVRB1が検出した電流検出値および電圧検出値と比較できる。
Further, the SVR control device A1 may further add a sensor and transmit the detection value detected by the sensor. For example, by adding a temperature sensor to detect the temperature inside the
〔第2実施形態〕
図4は、第2実施形態に係る配電自動化機器の一例である開閉器子局A2の全体構成を示すブロック図であり、三相配電線9に配置された状態を示している。同図において、SVR制御装置A1(図1参照)と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 4 is a block diagram showing the overall configuration of the switch slave station A2, which is an example of the power distribution automation device according to the second embodiment, and shows a state in which the switch slave station A2 is arranged on the three-phase distribution
本実施形態に係る開閉器子局A2は、開閉器B2を制御する点で、SVR制御装置A1と異なる。 The switch slave station A2 according to the present embodiment is different from the SVR control device A1 in that it controls the switch B2.
開閉器B2は、開閉器子局A2からの指令に応じて、三相配電線9の開路および閉路を行う。開閉器B2は、各相の配電線91,92,93にそれぞれ直列接続されたスイッチを有する開閉スイッチ104を備えており、開閉スイッチ104を開閉することで、三相配電線9の開路および閉路を行う。
The switch B2 opens and closes the three-
開閉器子局A2は、開閉器B2から入力される各種電気信号に基づいて、開閉器B2を制御する。開閉器B2の電流検出部102は、さらに零相電流を検出する。また、開閉器B2の電圧検出部103は、さらに零相電圧を検出する。なお、開閉器B2は、その他の電気信号を検出してもよい。
The switch slave station A2 controls the switch B2 based on various electric signals input from the switch B2. The
制御部3は、開閉器B2から入力される各種電気信号などに基づいて、開閉器B2の開閉状態の切り替えを行う。制御部3は、図示しない地絡検出部や過電流検出部などを備えており、各種検出部による検出結果に応じて、開閉器B2の開閉状態を切り替えるための開閉切替指令を開閉器B2に出力する。開閉切替指令を入力された開閉器B2は、開閉スイッチ104を開閉することで、三相配電線9の開路および閉路を行う。また、制御部3は、開閉器B2の開閉状態を示す情報(以下では、「開閉情報」とする)を無線通信部4に出力して送信させる。また、制御部3は、各種検出値などを無線通信部4に出力して送信させる。さらに、制御部3は、地絡検出部や過電流検出部などの各種検出結果も、無線通信部4に出力して送信させる。
The control unit 3 switches the open / closed state of the switch B2 based on various electric signals input from the switch B2. The control unit 3 includes a ground fault detection unit, an overcurrent detection unit, and the like (not shown), and issues an opening / closing switching command to the switch B2 to switch the opening / closing state of the switch B2 according to the detection results of the various detection units. Output. The switch B2 to which the open / close switching command is input opens / closes the three-phase distribution
本実施形態によると、無線通信部4は、開閉情報、各種検出結果、および各種検出値を無線通信により送信する。したがって、開閉器子局A2は、通信線の配線および接続を行うことなく、情報を送信することができる。これにより、開閉器子局A2は、開閉器B2の状態監視を簡易に行うことができる。また、無線通信部4は、送信のみを行い、受信を行わない。したがって、開閉器子局A2は、外部からの不正な操作を、容易かつ確実に防止できる。また、親局からの制御指令を受信するためのセキュリティ対策が必要ない。これにより、開閉器子局A2は、開閉器B2の状態監視をより簡易に行うことができる。 According to the present embodiment, the wireless communication unit 4 transmits open / close information, various detection results, and various detection values by wireless communication. Therefore, the switch slave station A2 can transmit information without wiring and connecting the communication line. As a result, the switch slave station A2 can easily monitor the state of the switch B2. Further, the wireless communication unit 4 only transmits and does not receive. Therefore, the switch slave station A2 can easily and surely prevent an unauthorized operation from the outside. In addition, there is no need for security measures to receive control commands from the master station. As a result, the switch slave station A2 can more easily monitor the state of the switch B2.
また、本実施形態によると、開閉器子局A2は、三相配電線9に配置されて稼動している従来の開閉器子局に、無線通信モジュール41および筐体62を後付けで追加することで生成される。したがって、スタンドアローンとして設置された開閉器B2の開閉器子局を有効利用でき、開閉器B2の状態監視を簡易に行うことができる。
Further, according to the present embodiment, the switch slave station A2 is provided by adding the
上記第1実施形態および第2実施形態では、配電自動化機器の一例としてSVR制御装置A1および開閉器子局A2について説明したが、これに限られない。本発明に係る配電自動化機器は、例えば静止型無効電力補償装置(Static Var Compensator:SVC)の監視および制御を行うためのSVC制御装置などの他の配電自動化機器であってもよい。 In the first embodiment and the second embodiment, the SVR control device A1 and the switch slave station A2 have been described as an example of the power distribution automation device, but the present invention is not limited to this. The power distribution automation device according to the present invention may be another power distribution automation device such as an SVC control device for monitoring and controlling a static var compensator (SVC).
〔第3実施形態〕
図5は、第3実施形態に係る配電自動化機器の一例である電気信号検出装置A3を説明するための図であり、電気信号検出装置A3の全体構成を示すブロック図である。同図において、SVR制御装置A1(図1参照)と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
[Third Embodiment]
FIG. 5 is a diagram for explaining an electric signal detection device A3 which is an example of the power distribution automation device according to the third embodiment, and is a block diagram showing an overall configuration of the electric signal detection device A3. In the figure, the same or similar elements as the SVR control device A1 (see FIG. 1) are designated by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
本実施形態に係る電気信号検出装置A3は、電気信号を検出するための専用装置である点でSVR制御装置A1と異なる。 The electric signal detection device A3 according to the present embodiment is different from the SVR control device A1 in that it is a dedicated device for detecting an electric signal.
電気信号検出装置A3は、三相配電線9において、SVR制御装置または開閉器子局などが配置された間隔が大きい場合に、当該三相配電線9の途中に配置されて、配置された位置での各種電気信号を検出する。電気信号検出装置A3は、電流検出部1および電圧検出部2をさらに備えている。
The electric signal detection device A3 is arranged in the middle of the three-
電流検出部1は、各配電線91〜93を流れる線電流を検出するものであり、検出した各線電流に応じた電圧信号である線電流検出信号を出力する。電流検出部1は、電流センサ1a,1b,1cを備えている。電流センサ1aは、U相の配電線91を流れる線電流を検出する。電流センサ1bは、V相の配電線92を流れる線電流を検出する。電流センサ1cは、W相の配電線93を流れる線電流を検出する。
The current detection unit 1 detects the line current flowing through each of the
電流センサ1a,1b,1cは、磁気インピーダンス素子(Magneto-Impedance element)を有する高感度マイクロ磁気センサ(以下では「MIセンサ」と記載する)を備えている。MIセンサは、アモルファス合金ワイヤなどの高透磁率合金磁性体である磁気インピーダンス素子の磁気インピーダンス効果を利用して磁界強度を検出するセンサである。電流センサ1a(1b,1c)は、配電線91(92,93)を流れる線電流により配電線91(92,93)の周囲に発生する磁界をMIセンサで検出することで、線電流に応じた電圧信号である線電流検出信号を出力する。電流センサ1a(1b,1c)は、配電線91(92,93)の周囲を囲む磁気コアを必要としないので、計器用変流器と比較して、小型軽量化されており、また、低価格である。また、高透磁率合金磁性体の表皮効果により、外部磁界によってインピーダンスが敏感に変化するので、MIセンサは磁界強度を高い精度で検出できる。したがって、電流センサ1a,1b,1cは、線電流を高い精度で検出できる。
The
なお、電流センサ1a,1b,1cは、磁気インピーダンス素子を備えた電流センサに限定されず、磁気抵抗効果素子またはホール素子などを備えた電流センサであってもよい。また、電流検出部1の構成は限定されず、電流センサ1a,1b,1cに代えて、計器用変流器を備えてもよい。
The
電圧検出部2は、各配電線91〜93の線間電圧を検出するものであり、検出した各線間電圧に応じた電圧信号である線間電圧検出信号を出力する。電圧検出部2は、電極21a,21b,21cおよび電圧検出回路22を備えている。
The voltage detection unit 2 detects the line voltage of each
電極21a,21b,21cは、それぞれ配電線91,92,93に接続されて、電圧を取り出すための電極である。電極21aは、配電線91の絶縁被覆膜を除去して露出された導体線に、直接接触するように接続される。電極21aと同様にして、電極21bは配電線92に取り付けられ、電極21cは配電線93に取り付けられる。電圧検出回路22は、3個の分圧回路および3個の差動増幅回路を備えており、配電線91,92,93の各分圧電圧の差分を増幅することで、各配電線91〜93の線間電圧を検出した線間電圧検出信号を出力する。
The
なお、電圧検出部2の構成は限定されず、分圧回路に代えて、計器用変圧器を備えてもよい。 The configuration of the voltage detection unit 2 is not limited, and an instrument transformer may be provided instead of the voltage dividing circuit.
制御部3は、電流検出部1から入力される線電流検出信号に基づく電流検出値、および、電圧検出部2から入力される線間電圧検出信号に基づく電圧検出値を記憶部5に記憶する。また、制御部3は、記憶部5に記憶された電流検出値および電圧検出値を、無線通信部4に出力して送信させる。なお、制御部3は、電流検出値および電圧検出値に代えて、または追加して、電流検出値および電圧検出値から演算した演算値(例えば、各実効値や電力値など)を出力してもよい。
The control unit 3 stores the current detection value based on the line current detection signal input from the current detection unit 1 and the voltage detection value based on the line voltage detection signal input from the voltage detection unit 2 in the
本実施形態によると、無線通信部4は、各種検出値を無線通信により送信する。したがって、電気信号検出装置A3は、通信線の配線および接続を行うことなく、情報を送信することができる。これにより、電気信号検出装置A3は、三相配電線9の状態監視を簡易に行うことができる。また、無線通信部4は、送信のみを行い、受信を行わない。したがって、電気信号検出装置A3は、外部からの不正な操作を、容易かつ確実に防止できる。また、親局からの制御指令を受信するためのセキュリティ対策が必要ない。これにより、電気信号検出装置A3は、三相配電線9の状態監視をより簡易に行うことができる。
According to this embodiment, the wireless communication unit 4 transmits various detected values by wireless communication. Therefore, the electric signal detection device A3 can transmit information without wiring and connecting the communication lines. As a result, the electric signal detection device A3 can easily monitor the state of the three-
なお、第1〜3実施形態においては、SVR制御装置A1、開閉器子局A2、および電気信号検出装置A3が三相配電線9に配置された場合について説明したが、これに限られない。SVR制御装置A1、開閉器子局A2、および電気信号検出装置A3は、単相の配電線に配置されてもよい。
In the first to third embodiments, the case where the SVR control device A1, the switch slave station A2, and the electric signal detection device A3 are arranged on the three-
本発明に係る配電自動化機器は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る配電自動化機器の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。 The power distribution automation device according to the present invention is not limited to the above-described embodiment. The specific configuration of each part of the power distribution automation device according to the present invention can be freely redesigned.
A1:SVR制御装置、A2:開閉器子局、A3:電気信号検出装置、B1:SVR、B2:開閉器、1:電流検出部、2:電圧検出部、3:制御部、4:無線通信部、41:無線通信モジュール、61,62:筐体、61a,62a:開口、62b:蓋、9:三相配電線 A1: SVR control device, A2: switch slave station, A3: electric signal detection device, B1: SVR, B2: switch, 1: current detection unit, 2: voltage detection unit, 3: control unit, 4: wireless communication Part, 41: Wireless communication module, 61, 62: Housing, 61a, 62a: Opening, 62b: Lid, 9: Three-phase distribution wire
Claims (5)
前記制御対象機器が検出した電気信号に基づいて、前記制御対象機器を制御するための指令を出力する制御部と、
前記制御部が情報の出力を行う送信ポートと、
無線通信により前記情報を送信する無線通信部と、
を備え、
前記無線通信部は、前記送信ポートに接続された無線通信モジュールを備え、送信のみを行い、
前記送信ポートは、ローカルデバッグポートまたは余剰の通信ポートである、
ことを特徴とする配電自動化機器。 It is a distribution automation device that controls the controlled device placed on the distribution line.
A control unit that outputs a command for controlling the controlled device based on an electric signal detected by the controlled device, and a control unit.
A transmission port on which the control unit outputs information, and
A wireless communication unit that transmits the information by wireless communication,
With
The wireless communication unit includes a wireless communication module connected to the transmission port and performs only transmission.
The transmit port is a local debug port or a surplus communication port.
Power distribution automation equipment that is characterized by this.
検出された前記電気信号に基づく情報を生成する制御部と、
前記制御部が前記情報の出力を行う送信ポートと、
無線通信により前記情報を送信する無線通信部と、
を備え、
前記無線通信部は、前記送信ポートに接続された無線通信モジュールを備え、送信のみを行い、
前記送信ポートは、ローカルデバッグポートまたは余剰の通信ポートである、
ことを特徴とする配電自動化機器。 An electric signal detector that is placed on the distribution line and detects electric signals,
A control unit that generates information based on the detected electrical signal,
A transmission port on which the control unit outputs the information, and
A wireless communication unit that transmits the information by wireless communication,
With
The wireless communication unit includes a wireless communication module connected to the transmission port and performs only transmission.
The transmit port is a local debug port or a surplus communication port.
Power distribution automation equipment that is characterized by this.
前記無線通信モジュールは、前記筐体の内部に配置されている、
請求項1または2に記載の配電自動化機器。 Further equipped with a housing with an opening vertically below,
The wireless communication module is arranged inside the housing.
The power distribution automation device according to claim 1 or 2.
請求項3に記載の配電自動化機器。 Further provided with a lid for opening and closing the opening of the housing.
The power distribution automation device according to claim 3.
前記制御対象機器を制御する制御機器のローカルデバッグポートまたは余剰の通信ポートの送信ポートに無線通信モジュールを接続して配電自動化機器とする接続工程と、
前記無線通信モジュールが無線通信により、前記情報を送信する送信工程と、
前記無線通信モジュールが送信した前記情報を受信する受信工程と、
を備えていることを特徴とする通信方法。 A communication method for receiving information based on an electric signal detected by a controlled device arranged on a distribution line or information indicating the state of the controlled device.
The connection process of connecting the wireless communication module to the local debug port of the control device that controls the controlled device or the transmission port of the surplus communication port to make it a power distribution automation device.
A transmission process in which the wireless communication module transmits the information by wireless communication,
A receiving process for receiving the information transmitted by the wireless communication module, and
A communication method characterized by being equipped with.
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