JP2023042894A - 変電所自動化システム - Google Patents
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Abstract
【課題】制御装置が異常となり正しくインターロック判定が実施できなくなった場合に、システムとして継続してインターロック判定を行うことができる。
【解決手段】実施形態の変電所自動化システムは、複数の制御装置と、インターフェース装置と、を持つ、複数の制御装置は、前記操作対象を制御する第1の制御装置と、前記第1の制御装置とは異なる第2の制御装置と、が含まれる。前記第1の制御装置は、前記操作対象に対する制御操作を実施する場合には、前記操作対象に対するインターロック判定を実行する。前記第2の制御装置は、前記第1の制御装置の前記操作対象に対する前記インターロック判定が正常に動作しない場合には、前記第1の制御装置の代わりに前記操作対象に対する前記インターロック判定を実行し、当該インターロック判定の判定結果を前記インターフェース装置に送信する。
【選択図】図1
【解決手段】実施形態の変電所自動化システムは、複数の制御装置と、インターフェース装置と、を持つ、複数の制御装置は、前記操作対象を制御する第1の制御装置と、前記第1の制御装置とは異なる第2の制御装置と、が含まれる。前記第1の制御装置は、前記操作対象に対する制御操作を実施する場合には、前記操作対象に対するインターロック判定を実行する。前記第2の制御装置は、前記第1の制御装置の前記操作対象に対する前記インターロック判定が正常に動作しない場合には、前記第1の制御装置の代わりに前記操作対象に対する前記インターロック判定を実行し、当該インターロック判定の判定結果を前記インターフェース装置に送信する。
【選択図】図1
Description
本発明の実施形態は、変電所自動化システムに関する。
電力系統において、変電所は電力の供給、品質、効率的運用に重用な役割を担っている。近年デジタル技術の発展に伴い、変電所の保護・監視制御を実施する変電所自動化システムもデジタル化が進み、それに伴いシステムを構成する各装置もネットワークで結合される構成が一般的となってきている。
変電所自動化システムに適用されている国際規格IEC61850は、変電所内の監視情報、制御情報、事故情報をネットワーク経由でデータ授受を行う規格である。国際規格IEC61850を適用したシステムにおいては、電力系統を構成する主機(例えば、遮断機)や計測用機器(例えば、VTやCT)などの機器の近傍にインターフェース装置(I/F装置)が設置され、BCU(Bay Control Unit)や保護リレー装置などの制御装置は、このI/F装置から伝送を介して主機からの情報を入手できる。また、制御装置は、主機に対する制御を行う場合には伝送系を介してI/F装置から制御を行うための信号を主機に対して出力することが可能となる。
一般的に、変電所自動化システムを用いて、電力系統を構成する機器を操作する機能を実装する場合、操作対象である機器の操作可否を判定するインターロック判定が実装されることが多い。国際規格IEC61850に準拠したネットワークで結合されたシステムにおいては、ネットワークに流れるデータが規格で定義されることになり、インターロック判定を実施するのに必要な情報も国際規格IEC61850に準拠したデータとしてI/F装置からネットワーク経由で授受することが可能となる。そのため、インターロック判定の機能と、そのインターロック判定に必要な系統情報を収集する機能について、システムを構成する装置に自由に配置することが可能となる。
従来、機器を操作する際の操作可否の条件判断は、一般的に操作対象となる機器を制御する制御装置で実施しており、主機のI/F装置とインターロック判定を行う制御装置とがネットワーク経由で接続されている。
この場合、ある制御装置が異常となり正しくインターロック判定が実施できなくなった場合には、その他の装置が代わりにインターロック条件を判断することで、システムとして継続してインターロック判定を行うことができることを目的とする。
本発明が解決しようとする課題は、制御装置が異常となり正しくインターロック判定が実施できなくなった場合に、システムとして継続してインターロック判定を行うことができる変電所自動化システムを提供することである。
実施形態の変電所自動化システムは、国際規格IEC61850が適用された変電所自動化システムであって、複数の制御装置と、インターフェース装置と、を持つ。複数の制御装置は、電力系統を構成する複数の機器のそれぞれが制御可能か否かを判定するインターロック判定を実行可能である。インターフェース装置は、前記制御装置からプロセスバスを介して受信した前記インターロック判定の判定結果に基づいて前記機器に対する制御指令の出力を制御する。複数の前記制御装置には、前記操作対象を制御する第1の制御装置と、前記第1の制御装置とは異なる第2の制御装置が含まれる。前記第1の制御装置は、前記操作対象に対する制御操作を実施する場合には、前記操作対象に対するインターロック判定を実行する。前記第2の制御装置は、前記第1の制御装置の前記操作対象に対する前記インターロック判定が正常に動作しない場合には、前記第1の制御装置の代わりに前記操作対象に対する前記インターロック判定を実行し、当該インターロック判定の判定結果を前記インターフェース装置に送信する。
以下、実施形態の変電所自動化システムを、図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態の変電所自動化システム1の構成例を示す図である。変電所自動化システム1は、変電所の保護や監視を行う。変電所自動化システム1は、国際規格IEC61850が適用されたシステムである。
図1は、第1の実施形態の変電所自動化システム1の構成例を示す図である。変電所自動化システム1は、変電所の保護や監視を行う。変電所自動化システム1は、国際規格IEC61850が適用されたシステムである。
変電所自動化システム1は、変電所内の電力系統を安定化させるために、電力系統Eを構成する複数の機器10を制御する。例えば、複数の機器10は、変圧器や、開閉装置、計測装置などである。開閉装置とは、例えば、ガス絶縁開閉装置(Gas Insulated Switchgear)や遮断器、断路器などである。計測装置とは、例えば、電圧変成器(Voltage Transformer)や変流器(Current Transformer)である。
図1に示す変電所自動化システム1は、例えば、複数の制御装置20と、複数のインターフェース装置30とを有する。なお、図1では、変電所自動化システム1が2つの制御装置20-1及び制御装置20-2を備える場合を例示しているが、これに限定されず、3つ以上の制御装置20を備えてもよい。図1では、変電所自動化システム1は、3つのインターフェース装置30を備える場合を例示しているが、これに限定されない。変電所自動化システム1は、1つのインターフェース装置30を有してもよいし、複数のインターフェース装置30を有してもよく、その数には特に限定されない。図1では、ステーションバス100より下位の装置を簡素化した変電所自動化システム1が表示されている。
複数の制御装置20は、ステーションバス100に接続される。制御装置20は、ステーションバス100を介して、ワークステーションやパーソナルコンピュータ等の情報処理装置(不図示)から情報を受信する。制御装置20は、例えば、BCU(Bay Control Unit)やIED(Intelligent Electronic Device)である。制御装置20は、CPU又はMPUなどのマイクロプロセッサ、MCUなどのマイクロコントローラなどにより構成されてよい。
また、複数の制御装置20は、プロセスバス110に接続されている。複数の制御装置20は、プロセスレベルに配置されている複数のインターフェース装置30から電力系統Eの系統情報を、プロセスバス110を介して受信する。制御装置20は、系統情報をワークステーションやパーソナルコンピュータ等の情報処理装置に送信してもよい。
系統情報は、電力系統の電気量、電力系統Eの電力の需給状態、電力系統Eの接続状態、電力系統内の変圧器の運用状態などの情報を含む。電力系統の電気量は、電力系統における母線の電圧レベルや電流レベル、位相角などに関する情報である。電力の需給状態とは、電力系統の負荷の情報や電力系統に接続される発電機の発電量などの情報を含む。電力系統の接続状態とは、電力系統に含まれる開閉装置(例えば、遮断器や断路器)の接続情報を含む。
複数の制御装置20は、系統情報に基づいて、プロセスレベルに配置されている電力系統内の変圧器や開閉装置などの機器10を遠隔制御して電力系統の安定化を図る。複数の制御装置20は、系統情報に基づいて、電力系統Eを構成する複数の機器10のそれぞれが制御可能か否かを判定するインターロック判定を実行可能である。例えば、複数の制御装置20のそれぞれには、操作対象の機器10が割り当てられている。各制御装置20は、割り当てられている操作対象を制御操作する場合には、その操作対象に対するインターロック判定を行う。そして、制御装置20は、インターロック判定の判定結果をプロセスバス110に送信する。
ただし、操作対象に対する制御操作(開閉装置の切り換えなど)を実施する際、当該操作対象が制御可能か否かを判定するインターロック判定を実施する制御装置20(第1の制御装置)が装置不良や伝送不良等の何等か異常により正しく動作しない場合に、代わりの制御装置20(第2の制御装置)がその操作対象に対するインターロック判定を実施する。
例えば、複数の制御装置20には、操作対象として機器10-1を制御する制御装置20-1と、制御装置20-1とは異なる制御装置20-2とが含まれている。制御装置20-2は、例えば、機器10-3が操作対象として割り当てられている。制御装置20-1は、機器10-1に対する制御操作を実施する場合には、機器10-1に対するインターロック判定を実行する。そして、制御装置20-1は、機器10-1に対するインターロック判定の判定結果をプロセスバス110に出力する。ただし、制御装置20-1は、機器10-1に対するインターロック判定が何らかの事情により動作しない場合には、インターロック判定に異常が発生したことを示す情報(異常情報)をステーションバス100、またはプロセスバス110経由で制御装置20-2に通知する。制御装置20-2は、異常情報を受け取ると、機器10-1に対するインターロック判定を実行し、その判定結果をプロセスバス110に送信する。
複数のインターフェース装置30は、プロセスバス110に接続される。複数のインターフェース装置30は、プロセスレベルに配置される。インターフェース装置30は、CPU又はMPUなどのマイクロプロセッサ、MCUなどのマイクロコントローラなどにより構成されてよい。
複数のインターフェース装置30は、各種機器10を介して電力系統Eの系統情報を検出する。複数のインターフェース装置30は、検出した系統情報を、プロセスバス110を介して各制御装置20に送信する。例えば、複数のインターフェース装置30から各制御装置20へプロセスバス110を介して送信される系統情報は、デジタルデータである。例えば、インターフェース装置30は、プロセスインターフェースユニット(Process Interface Unit)である。
例えば、インターフェース装置30は、電力系統E内の機器10ごとに対応して設置される。インターフェース装置30は、対応する機器10(以下、「対応機器」という。)から対応機器の系統情報を検出し、検出した系統情報をプロセスバス110に出力する。
インターフェース装置30は、プロセスバス110を介して制御装置20から対応機器の制御指令及び対応機器のインターロック判定の判定結果を受信する。インターフェース装置30は、対応機器に対するインターロック判定の判定結果として、対応機器が制御可能であることを示す判定結果を受信した場合には、対応機器に対して制御信号を出力する。インターフェース装置30は、対応機器に対するインターロック判定の判定結果として、対応機器が制御不可能であることを示す判定結果を受信した場合には、対応機器に対する制御信号の出力を行わない。
以下において、変電所自動化システム1の動作を説明する。まず、インターロック判定が正常に動作する場合について、図2を用いて説明する。図2は、インターロック判定が正常に動作する際の変電所自動化システム1の動作を説明する図である。図2では、機器10-1、及び機器10-2に対するインターロック判定は、制御装置20-1で実施される。機器10-3に対するインターロック判定は、制御装置20-2で実施される。
制御装置20-1の操作対象は、機器10-1と機器10-2である。制御装置20-1は、機器10-1を制御操作する場合には、機器10-1の制御指令及び機器10-1に対するインターロック判定の判定結果210を、機器10-1の制御出力I/F機能を受け持つインターフェース装置30-1に伝送する。制御装置20-1は、機器10-2を制御操作する場合には、機器10-2の制御指令及び機器10-2に対するインターロック判定の判定結果220を、機器10-2の制御出力I/F機能を受け持つインターフェース装置30-2に伝送する。
制御装置20-2の操作対象は、機器10-3である。制御装置20-2は、機器10-3を制御操作する場合には、機器10-3の制御指令及び機器10-3に対するインターロック判定の判定結果230を、機器10-3の制御出力I/F機能を受け持つインターフェース装置30-3に伝送する。
インターフェース装置30-1は、制御指令及び判定結果210を受信すると、判定結果210に基づいて機器10-1に対する制御指令の出力を制御する。例えば、インターフェース装置30-1は、判定結果210が、機器操作が可能である(制御可能)の場合には、機器10-1に対して制御指令を出力する。一方、インターフェース装置30-1は、判定結果210が、機器操作が不可能(制御不可能)である場合には、機器10-1に対する制御指令の出力を行わない。
インターフェース装置30-2は、制御指令及び判定結果220を受信すると、判定結果220に基づいて機器10-2に対する制御指令の出力を制御する。例えば、インターフェース装置30-2は、判定結果220が、制御可能である場合には、機器10-2に対して制御指令を出力する。インターフェース装置30-2は、判定結果220が、制御不可能である場合には、機器10-2に対する制御指令の出力を行わない。
インターフェース装置30-3は、制御指令及び判定結果230を受信すると、判定結果230に基づいて機器10-3に対する制御指令の出力を制御する。例えば、インターフェース装置30-3は、判定結果230が、制御可能である場合には、機器10-3に対して制御指令を出力する。インターフェース装置30-3は、判定結果230が、制御不可能である場合には、機器10-3に対する制御指令の出力を行わない。
次に、インターロック判定が正常に動作しない場合について、図3を用いて説明する。図3は、図1に示した制御装置20-1のインターロック判定が正常に動作しない際の変電所自動化システム1の動作を説明する図である。
制御装置20-1(第1の制御装置)のインターロック判定に異常があり、そのインターロック判定が正常に行われない場合を仮定する。この場合に、制御装置20-2(第2の制御装置)は、制御装置20-1のインターロック判定の異常を検出した場合には、制御装置20-1の代わりに、機器10-1及び機器10-2のそれぞれに対するインターロック判定を実施する。そして、制御装置20-2は、機器10-1に対するインターロック判定の判定結果310をプロセスバス110経由でインターフェース装置30-1に伝送し、機器10-2に対するインターロック判定の判定結果320をプロセスバス110経由でインターフェース装置30-2に伝送する。
制御装置20-1は、インターロック判定が正常に動作しない場合には、制御装置20-1以外の制御装置20に対して異常情報を通知してもよい。制御装置20-2は、制御装置20-1から異常情報を受信した場合には、制御装置20-1のインターロック判定の異常を検出してもよい。制御装置20-2は、制御装置20-1との間でステーションバス100又はプロセスバス110経由でハローコール情報の授受を行うことで、制御装置20-1のインターロック判定の異常を検出してもよい。
インターフェース装置30-1は、任意の制御装置20から制御指令を受信し、制御装置20-2から判定結果310を受信すると、判定結果310に基づいて機器10-1に対する制御指令の出力を制御する。インターフェース装置30-2は、任意の制御装置20から制御指令を受信し、制御装置20-2から判定結果320を受信すると、判定結果320に基づいて機器10-2に対する制御指令の出力を制御する。
以上説明した第1の実施形態では、第2の制御装置の一例である制御装置20-2は、第1の制御装置の一例である制御装置20-1の操作対象(例えば、機器10-1及び機器10-2)に対するインターロック判定が正常に動作しない場合には、第1の制御装置の代わりに操作対象に対するインターロック判定を実行し、当該インターロック判定の判定結果をインターフェース装置30に送信する。このような構成により、第1の制御装置が異常となり正しくインターロック判定が実施できなくなった場合に、システムとして継続してインターロック判定を実行することができる。
(第2の実施形態)
第2の実施形態の変電所自動化システム1Aについて説明する。以下の説明において、第1の実施形態で説明した内容と同様の機能を有する部分については、同様の名称および符号を付するものとし、その機能に関する具体的な説明は省略する。
第2の実施形態の変電所自動化システム1Aについて説明する。以下の説明において、第1の実施形態で説明した内容と同様の機能を有する部分については、同様の名称および符号を付するものとし、その機能に関する具体的な説明は省略する。
変電所自動化システム1Aは、第1の実施形態と同様に、国際規格IEC61850が適用されたシステムである。図4は、第2の実施形態の変電所自動化システムの構成例を示す図である。
図4に示す変電所自動化システム1Aは、例えば、複数の制御装置20Aと、複数のインターフェース装置30Aとを有する。図4は、ステーションバス100より下位の装置を簡素化して表示した図である。
図4では、変電所自動化システム1Aが2つの制御装置20A-1及び制御装置20A-2を備える場合を例示しているが、これに限定されず、3つ以上の制御装置20Aを備えてもよい。図4では、変電所自動化システム1Aは、3つのインターフェース装置30Aを備える場合を例示しているが、これに限定されない。変電所自動化システム1Aは、1つのインターフェース装置30Aを有してもよいし、複数のインターフェース装置30Aを有してもよく、その数には特に限定されない。
複数の制御装置20Aは、ステーションバス100に接続される。制御装置20Aは、ステーションバス100を介して、ワークステーションやパーソナルコンピュータ等の情報処理装置(不図示)から情報を受信する。制御装置20Aは、例えば、BCUやIEDである。制御装置20Aは、CPU又はMPUなどのマイクロプロセッサ、MCUなどのマイクロコントローラなどにより構成されてよい。
また、複数の制御装置20Aは、プロセスバス110に接続されている。複数の制御装置20Aは、プロセスレベルに配置されている複数のインターフェース装置30Aから電力系統Eの系統情報を、プロセスバス110を介して受信する。制御装置20Aは、系統情報をワークステーションやパーソナルコンピュータ等の情報処理装置に送信してもよい。
複数の制御装置20Aは、系統情報などに基づいて、プロセスレベルに配置されている電力系統内の変圧器や開閉装置などの機器10を遠隔制御して電力系統の安定化を図る。複数の制御装置20Aは、電力系統Eを構成する複数の機器10のそれぞれが制御可能か否かを判定するインターロック判定を実行可能である。例えば、複数の機器10のうち、操作対象の機器10の制御操作を実施する場合には、全ての制御装置20Aは、操作対象に対するインターロック判定を行う。そして、全ての制御装置20Aは、インターロック判定の判定結果をプロセスバス110に送信する。
複数のインターフェース装置30Aは、プロセスバス110に接続される。複数のインターフェース装置30Aは、プロセスレベルに配置される。複数のインターフェース装置30Aは、各種機器10を介して電力系統Eの系統情報を検出する。複数のインターフェース装置30Aは、検出した系統情報を、プロセスバス110を介して各制御装置20Aに送信する。例えば、インターフェース装置30Aは、プロセスインターフェースユニットである。インターフェース装置30Aは、CPU又はMPUなどのマイクロプロセッサ、MCUなどのマイクロコントローラなどにより構成されてよい。
例えば、インターフェース装置30Aは、電力系統E内の機器10ごとに対応して設置される。インターフェース装置30Aは、対応機器から対応機器の系統情報を検出し、検出した系統情報をプロセスバス110に出力する。
インターフェース装置30Aは、プロセスバス110を介して複数の制御装置20Aから対応機器の制御指令及び対応機器のインターロック判定の判定結果を受信する。インターフェース装置30Aは、対応機器に対する複数のインターロック判定の判定結果に基づいて、操作対象に対する制御指令の出力を制御する。
インターフェース装置30Aは、対応機器に対する複数のインターロック判定の判定結果に基づいて、対応機器に対して制御指令を出力するか否かを判定する。例えば、インターフェース装置30Aは、複数のインターロック判定の判定結果のうち、所定期間において最初に受信したインターロック判定の判定結果に基づいて対応機器に対する制御指令の出力を制御する。インターフェース装置30Aは、所定期間において最初に受信したインターロック判定の判定結果が「制御可能」である場合には、対応機器に制御指令を出力する。インターフェース装置30Aは、所定期間において最初に受信したインターロック判定の判定結果が「制御不可能」である場合には、対応機器に対する制御指令の出力を行わない。このように、インターフェース装置30Aは、所定期間において最初に受信したインターロック判定の判定結果に基づいて、対応機器に制御指令を出力するか否かを判定する。
インターフェース装置30Aは、例えば、複数のインターロック判定の判定結果のうち、最初ではなく最後に受信したインターロック判定の判定結果に基づいて対応機器に対する制御指令の出力を制御してもよい。インターフェース装置30Aは、所定期間において最後に受信したインターロック判定の判定結果が「制御可能」である場合には、対応機器に制御指令を出力する。インターフェース装置30Aは、所定期間において最後に受信したインターロック判定の判定結果が「制御不可能」である場合には、対応機器に対する制御指令の出力を行わない。このように、インターフェース装置30Aは、所定期間において最後に受信したインターロック判定の判定結果に基づいて、対応機器に制御指令を出力するか否かを判定してもよい。
インターフェース装置30Aは、例えば、複数のインターロック判定の判定結果のうち、最も多い判定結果に基づいて対応機器に対する制御指令の出力を制御してもよい。インターフェース装置30Aは、最も多い判定結果が「制御可能」である場合には、対応機器に制御指令を出力する。インターフェース装置30Aは、最も多い判定結果が「制御不可能」である場合には、対応機器に対する制御指令の出力を行わない。このように、インターフェース装置30Aは、複数のインターロック判定の判定結果に対して多数決を行い、多数決の結果に基づいて、対応機器に制御指令を出力するか否かを判定してもよい。
以下において、第2の実施形態に係る変電所自動化システム1Aの動作を、図5を用いて説明する。図5は、第2の実施形態に係る変電所自動化システム1Aの動作を説明する図である。
図5に示す変電所自動化システム1Aでは、機器10-1から機器10-3のそれぞれに対するインターロック判定を制御装置20A-1及び制御装置20A-2のそれぞれが常時実施している。そして、制御装置20A-1及び制御装置20A-2のそれぞれは、そのインターロック判定の判定結果を常時プロセスバス110に送信している。
例えば、制御装置20A-1は、機器10-1から機器10-3のそれぞれに対してインターロック判定を行う。そして、制御装置20A-1は、機器10-1に対するインターロック判定の判定結果410をプロセスバス110経由でインターフェース装置30A-1に伝送する。また、制御装置20A-1は、機器10-2に対するインターロック判定の判定結果420をプロセスバス110経由でインターフェース装置30A-2に伝送する。さらに、制御装置20A-1は、機器10-3に対するインターロック判定の判定結果430をプロセスバス110経由でインターフェース装置30A-3に伝送する。
制御装置20A-2は、機器10-1から機器10-3のそれぞれに対してインターロック判定を行う。そして、制御装置20A-2は、機器10-1に対するインターロック判定の判定結果510をプロセスバス110経由でインターフェース装置30A-1に伝送する。また、制御装置20A-2は、機器10-2に対するインターロック判定の判定結果520をプロセスバス110経由でインターフェース装置30A-2に伝送する。さらに、制御装置20A-2は、機器10-3に対するインターロック判定の判定結果をプロセスバス110経由でインターフェース装置30A-3に伝送する。
インターフェース装置30A-1は、判定結果410及び判定結果510のうち、最初又は最後に受信した判定結果に基づいて、制御指令を機器10-1に出力するか否かを判定する。インターフェース装置30A-1は、最初又は最後に受信した判定結果が「制御可能」である場合には、制御指令を機器10-1に出力する。インターフェース装置30A-1は、最初又は最後に受信した判定結果が「制御不可能」である場合には、制御指令を機器10-1に出力しない。
インターフェース装置30A-2は、判定結果420及び判定結果520のうち、最初又は最後に受信した判定結果に基づいて、制御指令を機器10-2に出力するか否かを判定する。インターフェース装置30A-2は、最初又は最後に受信した判定結果が「制御可能」である場合には、制御指令を機器10-2に出力する。インターフェース装置30A-2は、最初又は最後に受信した判定結果が「制御不可能」である場合には、制御指令を機器10-2に出力しない。
インターフェース装置30A-3は、判定結果430及び判定結果530のうち、最初又は最後に受信した判定結果に基づいて、制御指令を機器10-3に出力するか否かを判定する。インターフェース装置30A-3は、最初又は最後に受信した判定結果が「制御可能」である場合には、制御指令を機器10-3に出力する。インターフェース装置30A-3は、最初又は最後に受信した判定結果が「制御不可能」である場合には、制御指令を機器10-3に出力しない。
なお、図5においては、2つの制御装置20Aによってインターロック判定が実施されているが、3つ以上の制御装置20Aによってインターロック判定が実施される場合には、インターフェース装置30Aは、複数のインターロック判定の判定結果のうち、多数決で最も多い判定結果に基づいて、制御指令を出力するか否かを判定してもよい。
以上説明した第2の実施形態では、複数の制御装置20Aのそれぞれが操作対象の機器10に対するインターロック判定を行い、インターフェース装置30Aは、複数の制御装置20Aのそれぞれが行ったインターロック判定の判定結果に基づいて、操作対象に対する制御指令の出力を制御する。このような構成により、1つの制御装置20Aが異常となり正しくインターロック判定が実施できなくなった場合であっても、他の制御装置20Aからインターロック判定の判定結果を用いることで、システムとして継続してインターロック判定を実行することができる。
(第3の実施形態)
第3の実施形態の変電所自動化システム1Bについて説明する。以下の説明において、第1の実施形態で説明した内容と同様の機能を有する部分については、同様の名称および符号を付するものとし、その機能に関する具体的な説明は省略する。
第3の実施形態の変電所自動化システム1Bについて説明する。以下の説明において、第1の実施形態で説明した内容と同様の機能を有する部分については、同様の名称および符号を付するものとし、その機能に関する具体的な説明は省略する。
変電所自動化システム1Bは、第1の実施形態と同様に、国際規格IEC61850が適用されたシステムである。図6は、第3の実施形態の変電所自動化システムの構成例を示す図である。
図6に示す変電所自動化システム1Bは、例えば、複数の制御装置20Bと、複数のインターフェース装置30Bとを有する。図6は、ステーションバス100より下位の装置を簡素化して表示した図である。図6では、変電所自動化システム1Bが2つの制御装置20B-1及び制御装置20B-2を備える場合を例示しているが、これに限定されず、3つ以上の制御装置20Bを備えてもよい。図6では、変電所自動化システム1Bは、3つのインターフェース装置30Bを備える場合を例示しているが、これに限定されない。変電所自動化システム1Bは、1つのインターフェース装置30Bを有してもよいし、複数のインターフェース装置30Bを有してもよく、その数には特に限定されない。
複数の制御装置20Bは、ステーションバス100に接続される。制御装置20Bは、ステーションバス100を介して、ワークステーションやパーソナルコンピュータ等の情報処理装置(不図示)から情報を受信する。制御装置20Bは、例えば、BCUやIEDである。制御装置20Bは、CPU又はMPUなどのマイクロプロセッサ、MCUなどのマイクロコントローラなどにより構成されてよい。
また、複数の制御装置20Bは、プロセスバス110に接続されている。複数の制御装置20Bは、プロセスレベルに配置されている複数のインターフェース装置30Bから電力系統Eの系統情報を、プロセスバス110を介して受信する。制御装置20Bは、系統情報をワークステーションやパーソナルコンピュータ等の情報処理装置に送信してもよい。
複数の制御装置20Bは、系統情報などに基づいて、プロセスレベルに配置されている電力系統内の変圧器や開閉装置などの機器10を遠隔制御して電力系統の安定化を図る。複数の制御装置20Bは、電力系統Eを構成する複数の機器10のそれぞれが制御可能か否かを判定するインターロック判定を実行可能である。例えば、複数の制御装置20Bのそれぞれには、操作対象の機器10が割り当てられている。各制御装置20Bは、割り当てられている操作対象を制御操作する場合には、その操作対象に対するインターロック判定を行う。そして、制御装置20Bは、インターロック判定の判定結果をプロセスバス110に送信する。
例えば、制御装置20B-1には、例えば、機器10-1及び機器10-2が操作対象として割り当てられている。制御装置20B-1は、機器10-1及び機器10-2に対する制御操作を実施する場合には、機器10-1及び機器10-2のそれぞれに対するインターロック判定を実行する。そして、制御装置20B-1は、機器10-1及び機器10-2のそれぞれに対するインターロック判定の判定結果をプロセスバス110に出力する。
複数のインターフェース装置30Bは、プロセスバス110に接続される。複数のインターフェース装置30Bは、プロセスレベルに配置される。インターフェース装置30Bは、電力系統E内の機器10ごとに対応して設置される。例えば、インターフェース装置30Bは、プロセスインターフェースユニットである。インターフェース装置30Bは、CPU又はMPUなどのマイクロプロセッサ、MCUなどのマイクロコントローラなどにより構成されてよい。
図7は、第3の実施形態に係るインターフェース装置30Bの構成例を示す図である。図7に示すように、インターフェース装置30Bは、例えば、検出部31と、インターロック判定部32と、出力部33とを備える。
検出部31は、対応する機器10である対応機器から系統情報を検出する。検出部31は、検出した系統情報をデジタル変換してプロセスバス110を介して各制御装置20Bに送信する。
インターロック判定部32は、系統情報に基づいて対応機器が制御可能か否かを判定するインターロック判定を行う。例えば、インターロック判定部32が実施する対応機器に対するインターロック判定の機能は、制御装置20Bが実施する当該対応機器に対するインターロック判定と同様である。インターフェース装置30Bは、対応機器に対する制御装置20Bのインターロック判定が正常に動作しない場合には、インターロック判定部32のインターロック判定を実行する。
出力部33は、対応機器に対するインターロック判定の判定結果に基づいて、操作対象である対応機器に対する制御指令の出力を制御する。通常、出力部33は、制御装置20Bからプロセスバス110を介して受信したインターロック判定の判定結果に基づいて、操作対象である対応機器に対する制御指令の出力を制御する。ただし、制御装置20Bのインターロック判定が正常に動作しない場合には、出力部33は、インターロック判定部32が行った対応機器に対するインターロック判定の判定結果に基づいて、操作対象である対応機器に対する制御指令の出力を制御する。
出力部33は、プロセスバス110を介して制御装置20Bから対応機器の制御指令を受信した場合には、対応機器に対するインターロック判定の判定結果に基づいて、対応機器に対して制御指令を出力するか否かを判定する。例えば、出力部33は、対応機器に対するインターロック判定の判定結果が「制御可能」である場合には、対応機器に対して制御指令を出力する。インターフェース装置30Bは、対応機器に対するインターロック判定の判定結果が「制御不可能」である場合には対応機器に対する制御信号の出力を行わない。
以下において、第3の実施形態に係る変電所自動化システム1Bの動作を、図8を用いて説明する。図8は、第3の実施形態に係る変電所自動化システム1Bの動作を説明する図である。図8では、制御装置20B-2のインターロック判定が正常に動作しない場合での変電所自動化システム1Bの動作を説明する図である。
図8では、図2と同様に、制御装置20B-1の操作対象が機器10-1及び機器10-2であり、制御装置20B-2の操作対象が機器10-3である。
図8に示すように、制御装置20B-1のインターロック判定は正常に動作している。そのため、インターフェース装置30B-1は、制御装置20B-1から制御指令及び対応機器(機器10-1)のインターロック判定の判定結果610を受信し、その判定結果610に基づいて機器10-1に対する制御指令の出力を制御する。同様に、インターフェース装置30B-2は、制御装置20B-1から制御指令及び対応機器(機器10-2)のインターロック判定の判定結果620を受信し、その判定結果に620基づいて機器10-2に対する制御指令の出力を制御する。
図8に示すように、制御装置20B-2では、インターロック判定の機能に異常が発生して当該インターロック判定が正常に動作していない。このような場合には、制御装置20B-2は、インターフェース装置30B-3に対して、機器10-3に対するインターロック判定の判定結果を送信することができない。そこで、制御装置20B-2のインターロック判定が正常に動作しない場合には、インターフェース装置30B-3がそのインターロック判定と同じ処理を実行する。
例えば、インターフェース装置30B-3は、制御装置20B-2におけるインターロック判定の異常を検出した場合には、インターロック判定部32にて機器10-3に対するインターロック判定を実施する。インターフェース装置30B-3は、インターロック判定部32で行った機器10-3に対するインターロック判定の判定結果に基づいて、機器10-3に対して制御指令を出力するか否かを判定する。インターフェース装置30B-3が制御装置20B-2の異常を検出する手段としては、制御装置20B-2が自ら出力する異常情報をインターフェース装置30B-3が受信することで判断する手段、制御装置20B-2とインターフェース装置30B-3との間でプロセスバス110を介してハローコール情報を授受する手段等がある。
以上説明した第3の実施形態では、制御装置20Bの操作対象に対するインターロック判定が正常に動作しない場合には、インターフェース装置30Bが制御装置20Bの代わりに操作対象に対するインターロック判定を実行する。このような構成により、制御装置20Bが異常となり正しくインターロック判定が実施できなくなった場合に、インターフェース装置30Bが制御装置20Bの代わりに操作対象に対するインターロック判定を実行することでシステムとして継続してインターロック判定を実行することができる。
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、制御装置のインターロック判定が正常に動作しない場合には、当該制御装置とは異なる制御装置やインターフェース装置が代わりにインターロック判定を実施することで、ある制御装置20Bが異常となり正しくインターロック判定が実施できなくなった場合でも、継続してインターロック判定を実行することができる。
1,1A,1B…変電所自動化システム、20,20A,20B…制御装置、30,30A,30B‥インターフェース装置
Claims (6)
- 国際規格IEC61850が適用された変電所自動化システムであって、
電力系統を構成する複数の機器のそれぞれが制御可能か否かを判定するインターロック判定を実行可能な複数の制御装置と、
前記制御装置からプロセスバスを介して受信した前記インターロック判定の判定結果に基づいて前記機器に対する制御指令の出力を制御するインターフェース装置と、
を有し、
複数の前記制御装置には、複数の前記機器のうち、操作対象の前記機器を制御する第1の制御装置と、前記第1の制御装置とは異なる第2の制御装置と、が含まれ、
前記第1の制御装置は、前記操作対象に対する制御操作を実施する場合には、前記操作対象に対する前記インターロック判定を実行し、
前記第2の制御装置は、前記第1の制御装置の前記操作対象に対する前記インターロック判定が正常に動作しない場合には、前記第1の制御装置の代わりに前記操作対象に対する前記インターロック判定を実行し、当該インターロック判定の判定結果を前記インターフェース装置に送信する、
変電所自動化システム。 - 国際規格IEC61850が適用された変電所自動化システムであって、
電力系統を構成する複数の機器のそれぞれが制御可能か否かを判定するインターロック判定を実行可能な複数の制御装置と、
複数の前記制御装置からプロセスバスを介して受信した複数の前記インターロック判定の判定結果に基づいて前記機器に対する制御指令の出力を制御するインターフェース装置と、
を備え、
操作対象の前記機器に対する制御操作が実施される際には、複数の前記制御装置の全てが前記操作対象に対する前記インターロック判定を行い、
複数の前記制御装置のそれぞれは、前記操作対象に対する前記インターロック判定の判定結果を前記インターフェース装置に伝送する、
変電所自動化システム。 - 前記インターフェース装置は、複数の前記判定結果のうち、最初に受信した前記判定結果に基づいて前記操作対象に対する制御指令の出力を制御する、
請求項2に記載の変電所自動化システム。 - 前記インターフェース装置は、複数の前記判定結果のうち、最後に受信した前記判定結果に基づいて前記操作対象に対する制御指令の出力を制御する、
請求項2に記載の変電所自動化システム。 - 前記インターフェース装置は、複数の前記判定結果のうち、最も多い前記判定結果に基づいて前記操作対象に対する制御指令の出力を制御する、
請求項2に記載の変電所自動化システム。 - 国際規格IEC61850が適用された変電所自動化システムであって、
系統を構成する複数の機器のうち、操作対象の前記機器が制御可能か否かを判定するインターロック判定を実行可能な制御装置と、
前記制御装置からプロセスバスを介して受信した前記インターロック判定の判定結果に基づいて前記操作対象に対する制御指令の出力を制御するインターフェース装置と、
を備え、
前記制御装置の前記操作対象に対する前記インターロック判定が正常に動作しない場合には、前記インターフェース装置が前記操作対象に対する前記インターロック判定を実行する、
変電所自動化システム。
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