JP2714623B2 - 警報制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電力系統監視システムに係り、特に系統全
域に及ぶ事故発生時に警報通知するに好適な警報制御装
置に関する。

〔従来の技術〕

従来の警報制御装置においては、特開昭61−262036号
公報に示されるように、警報通知の制御は、既に判定基
準が記憶されていてマニアルによる入力を行なっていた
ため、系統事故発生など予期せぬ事態の発生時に、重要
情報のみを通知するように自動的に警報を制御できなか
った。これにより、系統全域に及ぶ事故発生時は、運用
者はすべての情報を警報通知されるため、情報過多とな
り混乱して復旧に時間を要していた。

警報制御装置の機能は大きくまとめると、（１）電力
系統の異常を検出し運用者に異常発生を警報通知する。
そして（２）収集された異常情報を解析し、（３）異常
データをデータベースに格納し、記録することにある。

ここで前記項目（１）は、電力系統に異常が発生した
場合、すぐに実行される機能であり、運用者に異常の発
生を知らせ、異常回復への対応をうながすものである。

しかし、電力系統の異常の中には、１つの事故が他の
事故を引き起こすような雪崩的な事故現象がある。例え
ば、需給状態の限界近くで運用している時に発生する設
備事故は、需給のアンバランスを引き起し、電力系統全
域に電圧の低下を招き、大事故につながる。このような
状況下では、電力系統全域より異常データが入力され、
しかも入力情報数は膨大となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の警報制御装置にあっては、電力系統全域に及ぶ
大事故の状況下でどのようにして異常情報を警報する
か、またどんな異常情報を警報通知するかが配慮されて
おらず、入力されたすべて異常情報を警報通知するた
め、運用者はプラント事故発生の精神的動揺に加え、そ
の事故に対して無意味な異常データについてもサウンダ
ーやランプ点消灯などで警報通知されるため、情報過多
に落ち入り事故復旧への迅速なる行動を阻害するという
問題があった。

本発明の目的は、電力系統の通常状態においては、す
べての異常情報を警報通知するとともに、電力系統全域
に対し影響が及ぶシステム事故が発生したと判断される
時は、警報通知すべき警報情報を限定し、運用者が事故
復旧のための重要情報へのアクセスを容易にしかつ精神
的な負担を軽減する警報制御装置を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

前記の目的を達成するため、本発明に係る警報制御装
置は、プラントの電力系統の異常情報を入力する入力装
置と、入力装置の出力信号により異常情報を表示しかつ
警報する表示装置とを備えた警報制御装置において、電
力系統のほぼ全域に及ぶ周波数低下を招く周波数情報を
入力することにより警報モードを情報限定モードに切換
える警報発生部と、警報限定モードにより警報情報を周
波数情報に限定して通知する警報処理部とを具備するよ
うに構成されている。

そして警報発生部は、警報情報の限定を一定時間継続
しかつ一定時間後に自動的に限定を解除するカウンタを
備えた構成とする。

またプラントの電力系統の異常情報を入力する入力装
置と、入力装置の出力信号により異常情報を表示しかつ
警報する表示装置とを備えた警報制御装置において、電
力系統のほぼ全域に及ぶ周波数低下を検出し警報モード
を情報限定モードに切換える周波数低下リレーと、情報
限定モードにより警報情報を周波数情報に限定して通知
する警報処理部とを具備した構成でも良い。

〔作用〕

本発明によれば、警報制御装置に警報発生部と警報処
理部とを設けたため、電力系統のほぼ全域に及ぶ周波数
低下を招く周波数警報が入力された時は、情報限定モー
ドが切換えられて周波数情報のみが運用者に通知され
る。そして情報警報は一定時間継続した後自動的に解除
される。また周波数低下リレーを備えた時は、その検出
した周波数低下により情報限定モードが切換えられる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図を参照しながら説明する。

第１図に示されるように、プラントの電力系統の異常
情報を入力する入力装置（異常情報入力部）２と、入力
装置の出力信号により異常情報を表示しかつ警報する表
示装置７とを備えた警報制御装置において、電力系統の
ほぼ全域に及ぶ周波数低下を招く周波数情報を入力する
ことにより警報モードを情報限定モード９に切換える警
報発生部５と、警報限定モード９により警報情報を周波
数情報に限定して通知する警報処理部６とを具備した構
成である。

そして警報発生部５は、警報情報の限定を一定時間継
続しかつ一定時間後に自動的に限定を解除するカウンタ
８を備えた構成とする。

またプラントの電力系統の異常情報を入力する入力装
置２と、入力装置２の出力信号により異常情報を表示し
かつ警報する表示装置７とを備えた警報制御装置におい
て、電力系統のほぼ全域に及ぶ周波数低下を検出し警報
モードを情報限定モード９に切換える図示しない周波数
低下リレーと、情報限定モード９により警報情報を周波
数情報に限定して通知する警報処理部６とを具備した構
成でも良い。

異常情報入力部２は、通信装置１により電力系統の状
態を常に監視してその異常を検出し、周波数監視部４
は、周波数変換器３により入力される電力系統の周波数
を一定周期で監視して周波数の制限値に対する逸脱発生
／解消を検出する。警報発生部５は、異常情報入力部２
より電力系統の開閉器の動作や異常情報を入力するとと
もに、周波数監視部４より周波数の制限値逸脱の発生を
入力している。そして警報発生部５は通常、入力される
すべての開閉器の動作や異常情報を警報処理部６に出力
するが、周波数監視部４より周波数の制限値の逸脱の発
生を入力されると、警報モードを警報限定モード９に切
換えるとともに、警報情報を一定時間限定する警報限定
時間をカウンタ８に設定する。

警報処理部６は電力系統の異常を運用者に対し、サウ
ンダーや表示装置７を介して警報を与えるが、電力系統
の異常は２種類に分けられる。すなわち、電力系統の構
成（送電線や母線などの設備の接点状態）の変化を示す
開閉器情報（周波数情報）及び電圧値の異常低下などの
数値データの異常（異常情報）に分けられるが前者の開
閉器情報を優先させる。

本実施例の場合、基準周波数を50Hz、負荷遮断整定値
を48.5Hz,周波数低下時の警報限定時間を20分，周波数
検定周期を２秒としている。

警報発生部５は、異常情報入力部２より電力系統の異
常情報を入力する。一方、周波数監視部４は、２秒周期
で系統周波数を監視し、周波数が48.5Hz以下になった
時、警報発生部５に連絡する。警報発生部５は、前記通
知を周波数監視部４より連絡受信した時、警報モードを
バイパスに設定するとともにカウンタ８を20に設定し、
１秒周期に本カウンタ８を１ずつ減ずる。カウンタ８が
０になった時、警報モードのバイパス状態をリセットす
る。

警報発生部５は、異常情報入力部２より異常情報を受
信時、警報モードをチェックし、バイパス状態であり、
かつ数値異常である時は警報処理部６をバイパスする。
バイパス状態でなければ、すべての異常情報を警報通知
する。

本実施例によれば、電力系統全域に及ぶ事故が発生し
た時、20分間、運用者は事故時にレベルの低い数値異常
の警報にわずらわされることなく、運用上重要な開閉器
の動作データ（周波数情報）のみ提供され、停電回復が
スムーズに行なえる。

電力系統においては、系統の異常情報は、サウンダー
の鳴動，鉛の点消灯,CRT画面上のシンボル／数値の色替
や点滅及びメッセージ表示等によって通知される。

本発明の目的は、電力系統周波数を周期的にチェック
し、周波数が一定値以上の時は、すべての異常データに
ついて前記のような手段で警報通知を行ない、周波数が
一定値以下になった時は、比較的重要度の低い情報（数
値の異常等）については、前記異の手段の全部または一
部を止めることにより達成される。

また電力系統周波数が一定値以下となった時は、周波
数が回復しても一定時間は、警報情報の通知の限定を継
続させた後、警報情報の限定を解除する。

また、周波数低下リレー（UFR）を本処理の起動要因
とすることでも、達成することが可能である。

つぎに本実施例の作用を説明する。電力系統内に重大
事故が発生し、その事故が電力系統の局所的な問題でな
い時は、周波数の低下を電力系統全域に引き起こす。例
えば、電力系統中の電源の停止、又は電力系統全体の電
力の需給バランスが失われた時は、周波数の低下として
表われる。周波数の特徴的なこととして、周波数の低下
は電力系統全域に瞬時的に伝播し、電力系統全域の問題
となることである。

この電力系統周波数の低下は、発電予備力の投入，連
系線（電力会社間で電力を融通し合う線）からの電力融
通及び電力低下による需要の抑制等で回復しようとする
が、最終的には一部の負荷遮断が行なわれる。周波数の
基準周波数からの偏差Δｆは、地域要求量Ｒ＝Δｆ×ｃ
（ｃ＝系統定数）の形で表わせるが、この地域要求量Ｒ
が小さい時は、発電機の運転状態における予備力（spin
ing reserve）や連系線からの融通でまかなうことが可
能である。しかしながら、発電機の予備力及び連系線の
電力融通は限界があり、地域要求量が一定値以上の時、
一部の負荷遮断が行なわれる。系統定数は一定であるた
め、換言すると電力系統周波数がある一定値以下の時に
負荷遮断を行なう。

現在の電力系統においては、電力系統周波数が大巾に
低下した場合、自動的に負荷を遮断する装置が準備され
ている。電力系統周波数の低下は電力系統全域に伝播す
るため、負荷遮断は電力系統全域で発生する。また、こ
の段階においては、無効電力の供給支障により、電力系
統全域の受電端において電圧低下が発生することが予測
される。つまり、電力系統を監視する計算機システムに
は、電力系統全域より負荷遮断による開閉器の状態変化
及び受電端における電圧低下が入力される。

電力系統復旧段階では、運用者はトリップした発電機
または発電機の予備機の系統への並列運転を行ない、遮
断された負荷の復旧動作を行ない停電箇所の回復を順次
行なう。

この時の周波数は、第２図に示されるようになると予
測される。図に示されるように、電力系統事故Ｔにより
周波数ｆが下がり、負荷遮断や融通電力により一旦上が
った後に回復する。

前記のような状況の中で、警報制御装置は常時、電力
系統周波数の一定値Ｖに対する検定を行ない、一定値以
下となった場合は、予測される負荷遮断情報や動作リレ
ー情報の入力に備え、警報通知する情報を重要情報のみ
に限定する。

ここで、周波数を検定する一定値とは、対象系統にて
設定されている負荷遮断のための周波数（f_t）または余
裕をみた周波数（f_t＋Δｆ）である。

そして、重要情報とは、運用者にとって停電復旧が一
番の任務であるため、停電発生区域を知るための開閉器
などの系統構成に係わる周波数情報である。負荷遮断は
通常、その負荷の性質／重要性に応じ段階的に行なわれ
るため、遮断のために設定されている各段階の周波数
で、限定する情報を段階的に広げることが可能である。
これにより、系統事故の規模に応じた警報限定が可能と
なる。

周波数は第２図に示されるように、負荷遮断等で比較
的早く復旧するが、遮断情報等は遅れて警報制御装置に
入力され、しかも数値データは10秒〜１分周期で収集さ
れかつその制限値と比較される。

また、ヒューマンインタフェースを考えると、事故状
況の把握に一定の時間を要するため、周波数が回復した
からと云って、すぐ警報通知する情報の限定を解除し、
運用者に無用な警報を行なうことは得策ではない。この
ため、警報制御装置は周波数の低下の検出後、一定時間
は警報通知する情報の限定を継続する。一定時間経過
後、周波数が回復した場合は警報通知する情報の限定を
解除する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、警報制御装置に電力系統のほぼ全域
に及ぶ周波数低下を招く周波数情報が入力された時は、
周波数情報のみを警報通知することによって、運用者は
大事故発生時に適格な情報のみが得られ、多大な精神的
圧迫が軽減されて電力系統の復旧に対する敏速な行動を
可能とする効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すフローチャート、第２
図は事故時の周波数特性を示すグラフである。 ２……異常情報入力部（入力装置）、 ５……警報発生部、６……警報処理部、 ７……表示装置、８……カウンタ、 ９……警報限定モード。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プラントの電力系統の異常情報を入力する
   入力装置と、該入力装置の出力信号により前記異常情報
   を表示しかつ警報する表示装置とを備えた警報制御装置
   において、前記電力系統のほぼ全域に及ぶ周波数低下を
   招く周波数情報を入力することにより警報モードを情報
   限定モードに切換える警報発生部と、該警報限定モード
   により警報情報を前記周波数情報に限定して通知する警
   報処理部とを具備したことを特徴とする警報制御装置。
2. 【請求項２】警報発生部は、警報情報の限定を一定時間
   継続しかつ該一定時間後に自動的に前記限定を解除する
   カウンタを備えたことを特徴とする請求項１記載の警報
   制御装置。
3. 【請求項３】プラントの電力系統の異常情報を入力する
   入力装置と、該入力装置の出力信号により前記異常情報
   を表示しかつ警報する表示装置とを備えた警報制御装置
   において、前記電力系統のほぼ全域に及ぶ周波数低下を
   検出し警報モードを情報限定モードに切換える周波数低
   下リレーと、該情報限定モードにより警報情報を周波数
   情報に限定して通知する警報処理部とを具備したことを
   特徴とする警報制御装置。