JP2569368B2 - 配電系統監視用自動表示方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、配電線路に設置された区分開閉器の開路、
閉路状態を電力会社等の配電指令室において集中監視す
るため、表示画面（CRT,液晶，投影式等）上に表示する
装置に関する。

〔従来の技術〕

配電系統の状況を常に把握しておくことは、電力供給
安定のための重要事項の一つである。すなわち、台風等
の災害時には、広範囲に配電系統の被害を被る場合が多
いため、的確にかつ迅速にその状況を把握し、ユーザへ
の周知を図り、復旧対策をとらなければならない。

配電系統は、画的に広範囲に広がっており、このよう
な状況の把握手段として、停電区間、送電状況、復旧状
況が表示され、複数の関係者が一度に、視覚的に捉える
ことができる配電系統監視システムが要求されている。

また一方では、都市部における配電系統においては、
大規模な配電網と遠方制御装置を設けて、電力融通処理
を含めた事故時などの配電網自動切換方式が行われてい
るが、入力、出力の情報量が多大で、処理プログラムも
複雑である等により、ハードウエアの設備費、ソフトウ
エアの費用も大きく、これをローカル配電系統に適用す
ることは経済的に無理があった。しかも、このローカル
配電系統は広大な配電域を有し、それに対する電力供給
の質向上は急務である。

これらの要求に対し、従来のローカル配電系統監監視
用の表示画面上に表示する装置においては、配電系統の
各表示要素の時々刻々の状況変化に応じた情報が入力さ
れ、表示画面上に表示するものであった。

一般的な配電線の方式について、第２図〜第５図によ
って説明する。第３図は一般的な配電線の一例を示すブ
ロック図である。図において、１は一次変電所であり、
変圧器２で降圧された電力は、一次変電所１の出口遮断
器３（３−１〜３−４）、送電線４（４−1,4−２）を
通して二次変電所５へ送られる。二次変電所５内では、
受電遮断機６（６−1,6−２）、変圧器７（７−1,7−
２）、変圧器７の二次側遮断断器８（８−1,8−２）、
母線９（９−1,9−２）、配電用遮断器（以下FCBとい
う）10（10−１〜10−５）、及び区分開閉器11（11−１
〜11−15）を経て、配電区間12（12−１〜12−15）へ供
給される。母線９−１と９−２とを結合する遮断器13は
変圧器７−１又は７−２の故障時に、他の変圧器７−２
又は７−１から電力を供給する時閉路されるもので、常
時は開路している。

配電用遮断器10は、母線９と配電線12を結合する遮断
器で、配電線12の短絡、地絡事故発生時、自動遮断する
機能を持っている。そして、母線電圧がなくなっても、
自動開路とはならないようになっている。

また、区分開閉器11は、配電線12を区分し、各配電区
間を相互に接続する開閉器で、線路電圧がなくなると、
自動開路する機能を持っている。配電線路の無電圧を検
出して自動開路するまでに、機構上及び瞬時停電対策な
どの理由から、数ms〜数100msの時間遅れを有してい
る。

第３図において、送電線４−１に事故が発生した場合
について説明すると、一次変電所１の出口遮断機３−１
は、一度自動遮断し、その後一定時限後に再度自動閉路
する（これを自動再閉路という）。この一定時限は、送
電電圧、線路の状況に応じて一般的に数Hz〜60秒程度に
整定される。

出口遮断機３−１が自動再閉路した時、まだ事故が継
続しておれば、再度自動遮断する（これを再閉路失敗と
いう）。再閉路失敗のときは、以後の自動再閉路は行わ
れず、事故復旧後、作業員による手動操作によって閉路
される。また、自動再閉路したとき、既に事故が消滅し
ていれば、再閉路した遮断器３−１は閉路状態が保た
れ、二次変電所５へ送電状態となる（これを再閉路成功
という）。

第４図、第５図は第３図における送電線４−１で事故
Ｆが発生し、その後再送電状態となったときの区分開閉
器11の状態例である。第４図は、自動再閉炉成功による
瞬時停電（数Hz程度）の場合で、第５図は第４図に比べ
て再送電までの時間が長かった場合の例である。

第４図においては、母線無電圧時間が瞬時であったた
め、前述した区分開閉器11の機能により、区分開閉器11
のいくつかが開路となっている。開路している区分開閉
器11は、×印を付記して表している。A1は復電後の停電
範囲を表す。第５図は母線無電圧時間が比較的長かった
ため、その母線に接続されていた全ての区分開閉器11は
開路となっている。A2は復電後の停電範囲を表す。これ
ら開路状態の区分開閉器11の復旧操作は、配電指令室よ
り遠隔操作される。

上記において、第４図の場合、区分開閉器の自動開路
時間が出口遮断器３−１の再閉路時間より短いものが開
路する。また、事故発生から出口遮断機３−１が開路す
るまでの配電線の電圧降下は、配電線の末端になるほど
線路インピーダンスが大きくなるため、その電圧降下の
影響で、配電線の末端の区分開閉器ほど、早く開路しや
すい。図中、開路した区分開閉器11は×印を付記して表
している。A1は、この場合の復電後の停電範囲を表す。

第５図の場合は、一次変電所１内の出口遮断器３−１
の再閉路時間が数秒以上と比較的長時間に設定されてい
て、母線無電圧時間が長時間（数秒以上）であったた
め、区分開閉器11の自動開路時間の最大値（数100ms程
度）より長いため、その母線に接続されていた全ての区
分開閉器11は開路となる。A2は、この場合の復電後の停
電範囲を表す。これら開路状態の区分開閉器11の復旧操
作は、配電指令室より遠隔操作される。

第２図は一般的な配電系統における監視方式の構成例
で、第３図〜第５図に示された構成の配電線路におい
て、FCB10、母線電圧及び母線電流の検出器14、区分開
閉器11と配電指令室30を備え、これらを結ぶ信号伝送路
を備えたものを示している。

母線９に備えられた電圧、電流の検出器により検出さ
れた母線電圧と母線電流の情報をTM信号とし、またFCB1
0が開路状態か閉路状態かの情報をSV信号とし、SV,TM送
信装置20を経て発信し、信号線24、SV,TM受信装置33、
入出力装置34を経て中央処理装置（コンピュータ）32へ
入力する。コンピュータ32へ入力された各情報は、必要
に応じてCRT表示装置35に呼び出し、母線電圧、母線電
流、FCBなどの状態を表示させることができる。また、
区分開閉器11の開路、閉路状態の情報は、子局21（21−
１〜21−15）から発信し、信号線22、親局31、信号線23
を経てコンピュータ32へ入力される。コンピュータ32へ
入力された各情報は、必要に応じて入出力装置34を経て
CRT表示装置35に呼び出し、区分開閉器の開路、閉路な
どの状態を表示させることができる。

区分開閉器11の開路、閉路の人為遠方操作は操作卓38
のスイッチにより行う。操作卓38のスイッチにより操作
し、対象とする区分開閉器11と、開路又は閉路の操作方
向を指示すると、その操作信号は親局31を通して、対象
とする区分開閉器11の子局21へ伝送される。子局21は指
示された開路又は閉路信号に従って、区分開閉器11を動
作させる。操作後の区分開閉器11の開、閉信号は、前記
したように、子局から親局を通じてコンピュータ32へ入
力する。

35はCRT表示装置であり、36はプリンタ、37は外部デ
ータメモリである。操作卓38のスイッチ操作により、コ
ンピュータ32に取り入れられた各種データ及びその各種
データにより演算された後の配電系統の状況等をCRT表
示装置35に表示したり、プリンタ36で印字したり、外部
データメモリ37に記憶させたりできる。

そこで、SV信号（監視信号）とは、FCB10が開路状態
か、閉路状態かである信号であり、TM信号（テレメータ
信号）とは、母線９の電源電圧と通電電流の大きさを検
出器で処理した信号である。区分開閉器11は、第３図と
同様に、配電線路12に11−1,11−2,11−３……と複数
個、設置され、この区分開閉器11により、配電線12は、
12−1,12−2,12−３……の各区間に区分され、区分され
たそれぞれの配電線の各区間から、各電力需要家へ電力
を供給する。

この区分開閉器11には、それぞれ子局21−1,21−2,21
−３……が付属しており、区分開閉器11の開閉制御を
し、かつ開路、閉路の状態信号を取り入れ、親局31へ送
信するようになっている。子局21はまた、停電した場合
には、停電前の区分開閉器11の開路、閉路状態の開、閉
信号を親局へ送信するようになっている。

親局31は、子局21へ区分開閉器11に対する開、閉制御
信号を信号線22を通じて発信し、子局21を介して区分開
閉器11を制御する。また、区分開閉器11の開路、閉路状
態の情報を子局より信号線22を通じて受信する。受信し
た信号は直ちにコンピュータ32へ入力する。

コンピュータ32は、前記親局31,子局21を介して前記
区分開閉器11を開、閉制御する信号を出し、また、前記
区分開閉器11の開路、閉路状態の検知信号を子局21、親
局31を介して取り込む。

SV,TM受信装置33は、SV,TM送信装置20から発信される
母線９の電源電圧及び通電電流及びFCB10の開路状態
か、閉炉状態かの検知信号とを、信号線24を通じて受信
し、更に、この信号を信号線24、入出力装置34を通じ
て、コンピュータ32へ送信入力する。

コンピュータ32に取り入れられた各種データ及びこの
各種データにより演算された後の配電系統の状況等を操
作卓38のスイッチの操作によりCRT表示装置35に表示で
きるようにしている。

第４図、第５図の例のように、送電線事故により瞬間
又は長時間の母線無電圧となた場合、それが復電したら
直ちに無電圧により開路となっている区分開閉器を閉路
しなければならない。これを復旧操作という。また、区
分開閉器11は、それを開路、閉路することにより、区間
12を接続するものがあるが、この接続の状態は固定的な
ものではなく、そのときの負荷（区間）の大きさ等によ
り、適宜接続換えが行われるものである。

そのため、配電指令室30の運転員は事故発生に備えて
常に母線電圧の有無の状態を監視していなければならな
いと共に、区分開閉器11の基準的接続状態を記憶してお
くことが必要である。

また、区分開閉器11の数は多量で、かつ、短時間に処
理する必要があり、それを復旧操作する労力は多大で、
そのため区分開閉器11の誤動作してしまうことも稀では
ない。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように、従来のローカル配電系統監視用の表示画
面上に表示する装置においては、事故発生前の状態を記
憶し、それと現在状態とを比較して、その差異について
表示し、また、プリンタにより印字する等の機能がなか
った。そのため、事故発生前の健全時の配電系統状態
と、現在の配電系統状態との比較による子局状態の変化
を的確に把握することができなかった。また、区分開閉
器の切り戻し操作（元の状態に復旧させる操作）が的確
にされたかどうかを把握できず、切り戻し損なって、ル
ープ配電状態が残ったままであっても、そのチェックが
難しかった。このため、事故復旧対策の実行の場合、現
在の配電系統の状態しか分からず、事故前の健全な配電
系統の状態が不明のため、復旧に手間どるという問題点
があった。

また、都市部におけるような大規模で複雑な遠方制御
方式を適用することは、経済的に無理があった。

本発明の目的は、ローカル配電系統において、簡易な
設備及び簡易なソフトウェアを用いて、配電系統の監視
をし、事故時には、操作すべき区分開閉器を素早く検知
し、その復旧操作を的確かつ短時間に行なえる制御方法
及びその装置を得ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため、本発明の配電系統監査用自
動表示方法は、配電系統の表示要素を表示画面上に表示
する際に、操作スイッチの「子局状態記憶」選択時の子
局状態を基準となる子局状態として、事前にデータメモ
リ部に一旦記憶させ、現在の子局状態の各項目が、記憶
された子局状態の各項目と異なっている項目について演
算し、操作スイッチの「状変子局抽出」選択により、子
局状態が変化したことについての情報を前記表示画面上
やプリンタ等に出力することを特徴とする。

また、本発明の配電系統監視用自動表示装置は、配電
系統の表示要素の状態を表示画面上に表示する装置にお
いて、操作スイッチの「子局状態記憶」選択時の子局状
態を基準となる子局状態として、一旦記憶させるデータ
メモリ部と、その記憶された子局状態の各項目と現在の
子局状態の各項目とを比較する手段と、記憶された子局
状態の各項目と現在の子局状態における各項目とが異な
る場合に、その異なる項目についての演算結果を、操作
スイッチ「状変子局抽出」選択により、前記表示画面上
やプリンタ等に出力する手段を備えたことを特徴とす
る。

〔作用〕

本発明においては、配電線の事故前の健全な配電系統
状態を基準状態としてその状態を事前に人為操作により
コンピュータの内部又は外部のデータメモリに記憶させ
ておき、配電線の事故復旧時等に、必要に応じて記憶さ
れた配電系統状態を呼び出し、現在状態と対比し、ある
いは状態が変化したものを抽出して、CRT等の表示画面
上に表示したり印字出力し、それをもとに現在の変化状
態を把握しながら、復旧操作を行うものである。

これにより、配電線の事故復旧操作を、短時間で的確
に行うことができ、復旧作業の労力を軽減することと、
操作の的確性を増し、電力安定供給を図ることができ
る。

〔実施例〕

以下、本発明を、第１図に示す実施例に基づいて具体
的に説明する。第１図は本発明による配電系統監視用自
動表示装置の操作手順を示すフローチャートである。配
電線系統及び監視制御装置の構成、信号伝送路の構成な
どは第２図〜第５図のものを例にして説明する。

図中の欄40は、操作フローチャートであり、欄41は操
作卓38のスイッチ操作及びプリンタ36の動作を表してい
る。また、欄42はCRT画面上に表示される内容を表して
いる。

ここで、このフローチャートに従って操作する。配電
系統監査用自動表示装置の操作卓38の電源スイッチ操作
により起動させ、まず、子局状態記憶の選択メニューの
表示要求43をするため、操作卓38の子局状態記憶の選択
メニュー用スイッチを入れる（第１図の44）。すると、
CRT画面45上には、「子局状態記憶」46と、「状変子局
一覧印字」（第１図の47）の２つの選択メニューが表示
される。次に、子局状態を記憶するのかしないのかの選
択をする（第１図の48）。子局状態記憶を選択するとき
は、マウス49を操作し、CRT画面上のカーソル50を移動
させ、「子局状態記憶」の文頭の□マーク51にそのカー
ソル50を合わせ、マウス49のスイッチを入れる。する
と、その時の時刻（年月日時分）と、その時の配電系統
の予め設定された項目について、コンピュータ32の内部
又は外部データメモリ37に記憶される。

また、「子局状態記憶」を選択しないときは、状変子
局一覧印字をするのか、しないのかの選択をする（第１
図52）。「状変子局一覧印字」を選択するときは、前記
マウス49を操作し、CRT画面上のカーソル50を移動さ
せ、「状変子局一覧印字」の文頭の□マーク53にそのカ
ーソル50を合わせ、マウス49のスイッチを入れる。する
と、コンピュータ32内で演算をし、その時（現在）の配
電系統の予め設定された項目につき、前記のように予め
設定し記憶されている各項目とを比較して、変化が発生
している区分開閉器11について抽出し、出力してプリン
タ36で印字し、一覧表を作る。

印字される一覧表の様式を第１表に示す。また、演算
結果の一例を第２表に示す。

上記において「状変子局一覧」はプリンタ36への出力
のほか、CRT等の画面表示をしてもよく、その場合、画
面表示は現在状態と状変一覧をそれぞれ表示するよう表
示画面を複数にすることができる。

第２表において、表外には、子局状態を記憶した時の
時刻（年月日時分）が表示される。そして表中には、左
側欄に記憶されている内容が表示され、右側論には、現
在の内容が表示される。例えば、開閉器番号111ア111で
は、左側欄の〔正常〕，〔ロック解〕，〔Ａ〕，
〔両〕，〔入〕，〔有〕が記憶データであり、これに対
し右側欄の現在状態は〔正常〕，〔ロック〕，〔Ｃ〕，
〔片〕，〔切〕，〔有〕となっており、設定されている
全項目に対し、「子局異常」、「返信」の２項目のみ、
記憶状態の〔正常〕、〔有〕に対し、現在状態も〔正
常〕、〔有〕で変化が発生していないが、その他の項目
については変化が発生している。

また、開閉器番号111ア120では、前記開閉器番号111
ア111と同様に比較すると、「子局異常」、「返信」、
「電源方向」の３項目に記憶状態の〔正常〕、〔有〕、
〔Ａ〕に対し、現在状態も［正常］、〔有〕、〔Ａ〕で
変化が発生していないが、その他の項目については変化
が発生している。

また、開閉器番号111ア130では、「子局異常の場合を
示している。子局が異常の場合は、「子局異常」のみを
送信し、他の情報は送信できなくある。この場合は「返
信」欄は「有」となるが、他の項目はコンピュータの判
断により入力情報が信頼できないとして、記憶状態をそ
のまま表示する。これは実際の状態と異なる場合があ
る。この場合、第２表ではこれらの欄を「−」で示して
いる（第２表の111ア130の欄）。

子局の電源が無くなった場合は子局が全く作動せず、
返信も無しとなる。この場合、「返信」の欄に「無」と
表示され、他の項目はコンピュータの判断により入力情
報は信頼できないとして、記憶状態をそのまま表示す
る。上記と同様に、第２表ではこれらの欄は「−」で示
す。

また、「子局状態記憶」を選択してから、「状変子局
一覧印字」を選択するまでの期間内に、子局の状態変化
がなければ、何も印字されない。

なお、上記において、表示画面上に表示する装置とし
てCRT表示装置を例示しているが、この他に、液晶表示
装置、投影式表示装置等、一般的にコンピュータ出力信
号により作動する表示装置であれば、どの方式によって
も、本発明の目的を達成することが可能である。また、
表示装置を複数として、それぞれ別の内容を同時に表示
することもできる。

〔発明の効果〕 以上に述べたように、本発明によれば、配電系統監視
用の表示装置において、表示状態を必要に応じて任意に
データメモリ部に記憶させ、ある時点で現在状態が記憶
状態と違うものについて必要に応じて任意にCRT表示装
置に表示したり、プリンタによる印字ができるようにし
ている。これにより、配電線の事故等により停電した場
合、停電前の配電系統状態と現在の配電系統状態との相
違展を表示し、また、必要に応じてプリンタにより印字
して両者を対比しながら復旧作業を進めることができる
ため、復旧操作を的確かつ短時間に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る配電系統監視用自動表示装置の処
理を示すフローチャート、第２図は一般的な配電系統に
おける監視方式の構成を示すブロック図、第３図は一般
的な配電系統の一例を示すブロック図、第４図は配電系
統で自動再閉路成功による瞬時停電の場合を示すブロッ
ク図、第５図は第４図の場合に比べて再送電するまでの
時間が長かった場合の例を示すブロック図である。 1:一次変電所、2:変圧器 ３（３−１〜３−４）：出口遮断器 ４（４−1,4−２）：送電線 5:二次変電所 ６（６−1,6−２）：受電遮断器 ７（７−1,7−２）：変圧器 ８（８−1,8−２）：二次側遮断器 ９（９−1,9−２）：母線 10（10−１〜10−５）：配電用遮断器（CB） 11（11−１〜11−15）：区分開閉器 12（12−１〜12−15）：配電区間 13:遮断器 14（14−１〜14−５）：検出器 20:SV,TM送信装置 21（21−１〜21−15）：子局 22〜24:信号線 30:配電指令室、31:親局 32:中央演算処理装置（コンピュータ） 33:SV,TM受信装置 34:入出力装置、35:CRT装置 36:プリンタ、37:外部データメモリ 38:操作卓

フロントページの続き (72)発明者 江原 宏隆 佐賀県佐賀市大財北町１番１号 株式会 社戸上電機製作所内 (72)発明者 東 誠二 福岡県福岡市中央区渡辺通２丁目１番82 号 九州電力株式会社内 (72)発明者 小辻 康信 福岡県福岡市中央区渡辺通２丁目１番82 号 ニシム電子工業株式会社内 (72)発明者 銭盛 光次 福岡県福岡市南区清水４丁目19番18号 九州電機製造株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−154343（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−147188（ＪＰ，Ａ) 特公 昭52−40421（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭60−23580（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】配電系統の表示要素を表示画面上に表示す
   る際に、操作スイッチの「子局状態記憶」選択時の子局
   状態を基準となる子局状態として、事前にデータメモリ
   部に一旦記憶させ、現在の子局状態が各項目が、記憶さ
   れた子局状態の各項目と異なっている項目について演算
   し、操作スイッチの「状変子局抽出」選択により、子局
   状態が変化したことについての情報を前記表示画面上や
   プリンタ等に出力することを特徴とする配電系統監視用
   自動表示方法。
2. 【請求項２】配電系統の表示要素の状態を表示画面上に
   表示する装置において、操作スイッチの「子局状態記
   憶」選択時の子局状態を基準となる子局状態として、一
   旦記憶させるデータメモリ部と、その記憶された子局状
   態の各項目と現在の子局状態の各項目とを比較する手段
   と、記憶された子局状態の各項目と現在の子局状態にお
   ける各項目とが異なる場合に、その異なる項目について
   演算結果を、操作スイッチの「状変子局抽出」選択によ
   り、前記表示画面上やプリンタ等に出力する手段とを備
   えたことを特徴とする配電系統監視用自動表示装置。