JP2023136595A - デジタルリレー装置及びデジタルリレー装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】クライアントへの連絡が容易であるとともに、クライアント側の設備運用の都合に合わせて、クライアントシステム側で容易に複合型デジタルリレー装置の制御用ソフトウェアのバージョンアップ作業を行う。【解決手段】実施形態のデジタルリレー装置は、通信ネットワークを介して制御用ソフトウェアのバージョンアップ通知を受信する受信部と、バージョンアップ通知を受信した旨を通知する通知部と、バージョンアップ通知に対応するバージョンアップの開始指示の入力がなされる入力部と、制御対象のリレー群に対応する保護及び監視処理を行う保護／監視処理部と、バージョンアップの開始指示が入力された場合に、保護／監視処理部の処理と並行して通信ネットワークを介してバージョンアップ通知に対応するバージョンアップ情報を受信してバージョンアップ処理を行う処理部と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、デジタルリレー装置及びデジタルリレー装置の制御方法に関する。

従来、電力系統における監視及び保護を行うために、複合型デジタルリレー装置が知られている。
複合型デジタルリレー装置においては、機能追加あるいは機能改善のために、制御用ソフトウェアのバージョンアップが行われる。

特開２０１６－２２６１４７号公報 特開２０１１－１２５１３３号公報 特開２００１－３３３５４９号公報

この制御用ソフトウェアのバージョンアップが必要な場合には、メーカから複合型デジタルリレー装置のユーザであるクライアントに対してその都度連絡を行う必要があった。

また制御用ソフトウェアのバージョンアップが作業においては、複合型デジタルリレー装置とパーソナルコンピュータを通信ケーブルによって接続し、制御用ソフトウェアを転送してインストールするため、専門的な知識が必要とされ、クライアントの担当者に任せることが出来ないため、技術員の派遣が必要であり、人員コストがかかるという問題があった。

さらに制御用ソフトウェアのバージョンアップ作業中は、制御電源用の配線用遮断器（ＭＣＣＢ）を切断状態とする必要があるとともに、１時間程度の作業時間を要するため、設備運用に影響が生じる時間が発生するので、クライアントとの事前の打ち合わせにより、例えば、保守点検日に合わせて作業を行うようにするなど、作業日程の調整を行う必要があった。

したがって、制御用ソフトウェアのバージョンアップ作業時間の短縮及び自動化が望まれていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、クライアントへの連絡が容易であるとともに、クライアント側の設備運用の都合に合わせて、クライアント側で容易に複合型デジタルリレー装置の制御用ソフトウェアのバージョンアップ作業を行うことが可能なデジタルリレー装置及びデジタルリレー装置の制御方法を提供することを目的としている。

実施形態のデジタルリレー装置は、通信ネットワークを介して制御用ソフトウェアのバージョンアップ通知を受信する受信部と、バージョンアップ通知を受信した旨を通知する通知部と、バージョンアップ通知に対応するバージョンアップの開始指示の入力がなされる入力部と、制御対象のリレー群に対応する保護及び監視処理を行う保護／監視処理部と、バージョンアップの開始指示が入力された場合に、保護／監視処理部の処理と並行して通信ネットワークを介してバージョンアップ通知に対応するバージョンアップ情報を受信してバージョンアップ処理を行う処理部と、を備える。

図１は、実施形態の複合型デジタルリレー装置管理システムの概要構成ブロック図である。 図２は、複合型デジタルリレー装置の概要構成ブロック図である。 図３は、実施形態の処理フローチャートである。 図４は、複合型デジタルリレー装置の通知表示時の外観正面図である。

次に図面を参照して、実施形態について詳細に説明する。
図１は、実施形態の複合型デジタルリレー装置管理システムの概要構成ブロック図である。

複合型デジタルリレー装置管理システム１０は、複合型デジタルリレー装置管理システム１０の管理を行う管理サーバ１１と、管理サーバ１１に対して、通信ネットワーク１２を介して通信可能に構成されたルータ１３と、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）１４を介して、ルータ１３及びルータ１３を介して管理サーバ１１と通信可能とされた複数（図１では、３台）の複合型デジタルリレー装置１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃと、複合型デジタルリレー装置１５Ａの保護／監視対象である保護／監視対象電力系統１６Ａと、複合型デジタルリレー装置１５Ｂの保護／監視対象である保護／監視対象電力系統１６Ｂと、複合型デジタルリレー装置１５Ｃの保護／監視対象である保護／監視対象電力系統１６Ｃと、を備えている。

上記構成において、ルータ１３、ＬＡＮ１４、複合型デジタルリレー装置１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ及び保護／監視対象電力系統１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃは、クライアントシステム１７を構成している。

次に複合型デジタルリレー装置１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃの構成について説明する。
ここで、複合型デジタルリレー装置１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃは、同様の構成であるので、複合型デジタルリレー装置１５Ａを例として説明する。

図２は、複合型デジタルリレー装置の概要構成ブロック図である。
複合型デジタルリレー装置１５Ａは、電流センサ、電圧センサ、加速度センサ等の各種アナログセンサが接続されて入力アナログ信号のフィルタリング、サンプリング、選択処理及びアナログ／デジタル変換処理等を行うアナログ入力ユニット２１と、制御対象のリレーのシーケンス制御を行うシーケンスコントローラ２２と、保守運用者に対して保護／監視状態に関する情報を表示する表示部及び保守運用者による各種操作を受け付ける表示／操作ユニット２３と、を備えている。

また、複合型デジタルリレー装置１５Ａは、リレーの整定値の読み込み、記憶、読み出し、設定された各整定値同士の整合性等を判定等を行う整定ユニット２４と、シーケンスコントローラ２２の制御下でトリップ回路として機能し、主接点を閉じてトリップコイルに電流を流して、保護／監視対象電力系統１６Ａを構成している遮断器（例えば、ＭＣＣＢ）をトリップさせるともに、保護／監視対象電力系統１６Ａの状態データが入力される入出力ユニット２５と、通信インタフェース動作を行う通信インタフェース（ＩＦ）ユニット２６と、を備えている。

上記構成において、アナログ入力ユニット２１、シーケンスコントローラ２２、表示／操作ユニット２３、整定ユニット２４、入出力ユニット２５及び通信インタフェース（ＩＦ）ユニット２６は、システムバス２７を介して互いに通信可能に接続されて、連係して動作を行っている。
また、シーケンスコントローラ２２は、複合型デジタルリレー装置１５Ａ全体を制御するコントローラとしても機能している。

図３は、実施形態の処理フローチャートである。
この場合において、シーケンスコントローラ２２は、既にインストールされている監視／保護プログラムに基づいて、通常監視／保護機能が実行可能な状態となっているものとする。

シーケンスコントローラ２２は、通信ＩＦユニット２６と協働して、受信部として機能し、所定タイミング毎（例えば、３０分毎）に、通信ＩＦユニット２６、ＬＡＮ１４、ルータ１３及び通信ネットワーク１２を介して、管理サーバ１１から監視／保護プログラムのバージョンアップ版を受信したか否か（バージョンアッププログラムの配信があったか否か）を判断する（ステップＳ１１）。

ステップＳ１１の判断において、未だ監視／保護プログラムのバージョンアップ版が配信されていない場合には（ステップＳ１１；Ｎｏ）、シーケンスコントローラ２２は、保護／監視処理部として機能し、次回の判断タイミングまで待機状態となるとともに、既にインストールされている監視／保護プログラムに基づいて通常監視／保護機能を実行する（ステップＳ１８）。

より詳細には、複合型デジタルリレー装置１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃのアナログ入力ユニット２１は、電流センサ、電圧センサ、加速度センサ等の各種アナログセンサからの入力アナログ信号のフィルタリング、サンプリング、選択処理及びアナログ／デジタル変換処理等を行ってデジタル入力データとしてシーケンスコントローラ２２に出力する。

シーケンスコントローラ２２は、入力されたデジタル入力データ及び整定ユニット２４において記憶しているリレーの整定値に基づいて、保護／監視対象電力系統１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃのうち、自己が対応している保護／監視対象電力系統において保護対象となる事象が発生したか否かを判断する。

シーケンスコントローラ２２は、この判断において、保護対象となる事象が発生した場合には、入出力ユニット２５を制御して、自己が対応している保護／監視対象電力系統を構成している遮断器（例えば、ＭＣＣＢ）をトリップさせて、保護することとなる。
また、シーケンスコントローラ２２は、この判断において、保護対象となる事象が発生していない場合には、待機状態となる。

一方、ステップＳ１１の判断において、監視／保護プログラムのバージョンアップ版が配信されている場合には（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）、シーケンスコントローラ２２は、通信ＩＦユニット２６、ＬＡＮ１４、ルータ１３及び通信ネットワーク１２を介して、管理サーバ１１から監視／保護プログラムのバージョンアップ版を受信する（ステップＳ１２）。

続いて、シーケンスコントローラ２２は、監視／保護プログラムのバージョンアップを「後で行う」旨の指示がなされているか否かを判断する（ステップＳ１３）。
ステップＳ１３の判断において、未だ監視／保護プログラムのバージョンアップを「後で行う」旨の指示がなされていない場合には、シーケンスコントローラ２２は、後述するタッチパネルディスプレイ部３６と協働して通知部として機能し、バージョンアップの可否の指示の入力を促す通知表示を行う（ステップＳ１４）。

図４は、複合型デジタルリレー装置の通知表示時の外観正面図である。
複合型デジタルリレー装置１５Ａの正面パネルには、複合型デジタルリレー装置１５Ａを動作状態とするためのオンスイッチ３１と、複合型デジタルリレー装置１５Ａを非動作状態とするためのオフスイッチ３２と、各種情報を確認するための確認スイッチ３３と、当該複合型デジタルリレー装置１５Ａが遠隔操作モードあるいは直接操作モードのいずれにあるかを表示するための遠直切換表示部３４と、開閉路位置が断路状態あるいは接続状態のいずれにあるかを表示するための開閉路位置表示器３５と、を備えている。

さらに複合型デジタルリレー装置１５Ａの正面パネルには、各種情報を表示するとともに、各種操作を行うための表示／操作ユニット２３として機能するタッチパネルディスプレイ部３６と、タッチパネルディスプレイ部３６における選択項目を前候補に切り替える第１項目切換スイッチ３７と、タッチパネルディスプレイ部３６における選択項目を次候補に切り替える第２項目切換スイッチ３８と、タッチパネルディスプレイ部３６における初期状態に復帰する復帰スイッチ３９と、備えている。

図４の例においては、タッチパネルディスプレイ部３６のバージョンアップ指示入力画面４０には、管理サーバ１１から監視／保護プログラムのバージョンアップ版を受信しており、オペレータに対して、監視／保護プログラムのバージョンアップをすぐに実施するか否かを問い合わせる通知表示としてのメッセージと、バージョンアップの指示操作ボタン４１と、バージョンアップを後で行う旨を指示する後程指示操作ボタン４２と、がソフトウェア的に配置されている。

したがって、オペレータが指示操作ボタン４１をタッチした場合には、監視／保護プログラムのバージョンアップをすぐに実施する旨の指示が入力される。
また、オペレータが後程指示操作ボタン４２をタッチした場合には、監視／保護プログラムのバージョンアップの実行を保留することとなる。

図３に戻り、続いてシーケンスコントローラ２２は、タッチパネルディスプレイ部３６と協働して入力部として機能し、指示操作ボタン４１が操作されることにより、バージョンアップ指示操作がなされたか否かを判断する（ステップＳ１５）。
ステップＳ１５の判断において、未だ指示操作ボタン４１が操作されておらず、バージョンアップ指示操作がなされていない場合には（ステップＳ１５；Ｎｏ）、シーケンスコントローラ２２は、処理を再びステップＳ１３に移行する。

ステップＳ１５の判断において、指示操作ボタン４１が操作されて、バージョンアップ指示操作がなされた場合には（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、シーケンスコントローラ２２は、処理部として機能し、受信した監視／保護プログラムのバージョンアップ版を展開して、インストールするバージョンアップ処理を行う（ステップＳ１６）。

このバージョンアップ処理の実行と並行して、通常の監視／保護機能は動作しているので、バージョンアップ処理のために監視／保護機能が停止することはないので、通常通りの運用を行うことができる。
そしてバージョンアップ処理が終了すると、シーケンスコントローラ２２は、当該複合型デジタルリレー装置１５Ａの再起動を行って処理を終了する（ステップＳ１９）。

この再起動を行うに際しては、シーケンスコントローラ２２は、正常動作がなされている状態であるか否かを判断してから、実際の再起動に移行するので、監視／保護機能が妨げられることはない。

また、監視／保護機能の停止処理においては、より優先度の低い監視／保護機能を先に停止するようにしているので、再起動の直前まで、シーケンスコントローラ２２は、最低限の監視／保護機能を継続する事が可能となっている。

一方、ステップＳ１３の判断において、監視／保護プログラムのバージョンアップを「後で行う」旨の指示がなされている場合には（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、前回のバージョンアップの可否の指示の入力状態の確認から所定の時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ１７）。

ステップＳ１７の判断において、未だ前回のバージョンアップの可否の指示の入力状態の確認から所定の時間が経過していない場合には（ステップＳ１７；Ｎｏ）、シーケンスコントローラ２２は、処理を再び、ステップＳ１３に移行して、上述した処理を繰り返し、実効的に待機状態となる。

ステップＳ１７の判断において、前回のバージョンアップの可否の指示の入力状態の確認から所定の時間が経過した場合には（ステップＳ１７；Ｙｅｓ）、シーケンスコントローラ２２は、再び処理をステップＳ１４に移行して、再び、バージョンアップの可否の指示の入力を促す通知表示を行い（ステップＳ１４）、上述した処理を繰り返す。

したがって、バージョンアップを後で行う指示がなされた場合には（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、オペレータによりバージョンアップを直ちに行う指示がなされるまで、所定時間毎に通知表示がなされるので、オペレータは所望のタイミングにおいて、バージョンアップを行うことが可能となる。

したがって、本実施形態によれば、メーカから複合型デジタルリレー装置のユーザであるクライアントに対してその都度連絡を行う必要もなく、技術員の派遣及びクライアントの担当者に専門的な知識が要求されることもなく、クライアント側で所望のタイミングで制御用ソフトウェアのバージョンアップ作業を行うことができる。
すなわち、クライアントシステム１７側の運用の都合に応じて制御用ソフトウェアのバージョンアップ作業を行うことができる。

また、制御用ソフトウェアのバージョンアップ中は複合型デジタルリレーの監視機能及び保護機能は継続されるので、実効的な停止時間が短縮され、制御用ソフトウェアのバージョンアップによるシステム運用への影響を極力低減することができる。

一方、クライアントシステム側において必要とされる作業は、通知表示画面上での選択、指示操作のみとなるため、管理側からの技術員派遣を行う必要がない。

以上の説明においては、制御用ソフトウェアのバージョンアップ版の配信において、複合型デジタルリレー装置１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ側から管理サーバ１１側に問合せを行うプル型情報配信を行っていたが、制御用ソフトウェアのバージョンアップ版が管理サーバ１１に登録された時点で適宜のタイミングで管理サーバ１１側から複合型デジタルリレー装置１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃに配信が可能になった旨を通知するプッシュ通知を行うように構成することも可能である。

この場合において、複合型デジタルリレー装置１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ側で許可がなされている場合には、制御用ソフトウェアのバージョンアップ版の配信を自動的に行うように構成することも可能である。

以上の説明においては、ＬＡＮが有線ＬＡＮの場合について説明したが、Ｗｉ－Ｆｉ等の無線ＬＡＮを構築するようにすることも可能である。
この構成によれば、よりクライアントシステム１７構築における柔軟性を高くすることができる。

また、以上の説明においては、バージョンアップの通知を自動的に受信する構成を採っていたが、バージョンアップの通知をオペレータの指示に基づいて行うように構成することも可能である。

本実施形態のデジタルリレー装置は、ＣＰＵなどの制御装置と、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭなどの記憶装置と、ＨＤＤ、ＣＤドライブ装置などの外部記憶装置と、ディスプレイ装置などの表示装置と、タッチパネルやキーボードなどの入力装置を備えており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成となっている。

本実施形態のデジタルリレー装置で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルで、ＵＳＢメモリ、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の半導体メモリ装置、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。

また、本実施形態のデジタルリレー装置で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態のデジタルリレー装置で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。

本実施形態のデジタルリレー装置で実行されるプログラムは、上述した各部（受信部、通知部、入力部、保護／監視処理部及び処理部）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記記憶媒体からプログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、（受信部、通知部、入力部、保護／監視処理部及び処理部）が主記憶装置上に生成されるようになっている。

また、本実施形態のプログラムを、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０ 複合型デジタルリレー装置管理システム
１１ 管理サーバ
１２ 通信ネットワーク
１３ ルータ
１４ ＬＡＮ
１５Ａ～１５Ｃ 複合型デジタルリレー装置
１６Ａ～１６Ｃ 監視対象電力系統
１７ クライアントシステム
２１ アナログ入力ユニット
２２ シーケンスコントローラ
２３ 操作ユニット
２４ 整定ユニット
２５ 入出力ユニット
２６ 通信ＩＦユニット
２７ システムバス
３１ オンスイッチ
３２ オフスイッチ
３３ 確認スイッチ
３４ 遠直切換表示部
３５ 開閉路位置表示器
３６ タッチパネルディスプレイ部
３７ 第１項目切換スイッチ
３８ 第２項目切換スイッチ
３９ 復帰スイッチ
４０ バージョンアップ指示入力画面
４１ 指示操作ボタン
４２ 後程指示操作ボタン

Claims (6)

1. 通信ネットワークを介して制御用ソフトウェアのバージョンアップ通知を受信する受信部と、
   前記バージョンアップ通知を受信した旨を通知する通知部と、
   前記バージョンアップ通知に対応するバージョンアップの開始指示の入力がなされる入力部と、
   制御対象のリレー群に対応する保護及び監視処理を行う保護／監視処理部と、
   前記バージョンアップの開始指示が入力された場合に、前記保護／監視処理部の処理と並行して前記通信ネットワークを介して前記バージョンアップ通知に対応するバージョンアップ情報を受信してバージョンアップ処理を行う処理部と、
   を備えたデジタルリレー装置。
2. 前記処理部は、前記保護／監視処理部の動作を停止後、当該デジタルリレー装置の再起動を行う、
   請求項１に記載のデジタルリレー装置。
3. 前記通信ネットワークは、無線通信ネットワークとして構成され、
   前記受信部は、無線通信機能を備えている、
   請求項１または請求項２に記載のデジタルリレー装置。
4. 前記受信部は、前記通信ネットワークに対する接続／切断を物理的に設定可能とされている、
   請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のデジタルリレー装置。
5. 前記通知部は、前記入力部に前記バージョンアップの開始指示に代えて、後で処理を行う旨の指示が入力された場合には、所定時間後に再度通知を行う、
   請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のデジタルリレー装置。
6. 通信ネットワークを介して制御用ソフトウェアのバージョンアップ通知を受信するステップと、
   前記バージョンアップ通知を受信した旨を通知するステップと、
   前記バージョンアップ通知に対応するバージョンアップの開始指示の入力を受け付けるステップと、
   制御対象のリレー群に対応する保護処理及び監視処理を行うステップと、
   前記バージョンアップの開始指示が入力された場合に、前記保護処理及び監視処理と並行して前記通信ネットワークを介して前記バージョンアップ通知に対応するバージョンアップ情報を受信してバージョンアップ処理を行うステップと、
   を備えたデジタルリレー装置の制御方法。

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