JP2937595B2 - 電力系統監視制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電力系統を監視制御す
る電子計算機システムで、マンマシンインタフェース装
置，情報伝送装置を介して運転員が電力系統を監視制御
する電力系統監視制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電力系統には電力の安定供給のために、
しゃ断器，保護装置などの設備が数多く設置されてい
る。又、電力系統運用の省力化と、より高度な自動化を
目的として、電子計算機と情報伝送装置を用いた監視制
御システムが採用されている。更に、監視制御技術の発
達により、監視制御を行なう範囲が広範囲となり、監視
制御システムの電子計算機が扱う情報量は膨大なものと
なっている。このように、膨大な情報量を扱っている中
で、運転員にわかり易く、誤りのない正確な情報を連続
して提供するために、電子計算機で膨大な情報の加工，
解析等を行なっている。又、運転員に正確な情報を連続
して提供するために、電子計算機を複数台用いてデュー
プレックス，分散等の方式で運転を行ない、監視制御シ
ステムの信頼性，稼働率等の向上を図っている。

【０００３】しかしながら最近は、前述の如く監視制御
システムの電子計算機が扱う情報量は膨大なものとなっ
ているため、デュープレックス等のように、１台の電子
計算機で監視制御システムの全ての機能，情報を扱う
と、電子計算機が障害で停止した時に電力系統の運用に
与える被害が膨大となる問題が多くなってきている。こ
のため、前述した問題を解決するために、監視制御シス
テムの電子計算機の台数を増やし、監視制御機能及び情
報量を夫々の電子計算機で分担処理を行ない、障害時の
被害が最小となるようにし、夫々分担処理した情報を共
通的に扱えるようにローカルエリアネットワーク（ＬＡ
Ｎ），ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）等のネット
ワークで、各電子計算機を結びつけた分散処理方式の電
力系統監視制御装置が必要不可欠となっている。

【０００４】以下に従来の方式を説明する。図６は概略
の電力系統の例を示し、62，70，71，72，73は母線、6
3，64は変圧器、65，66，67，68は送電線を示してい
る。図７は図６に示した電力系統を監視制御するための
電力系統監視制御装置で、３は情報伝送装置５を介して
送られてくる電力系統の情報をもとに、電力系統を監視
制御する機能を分散方式で処理する分散電子計算機、41
〜4mは電力系統を運転員が監視制御するためのマンマシ
ンインタフェース装置、５は電力系統機器の状態，電力
系統機器を制御する指令を伝送する情報伝送装置、２は
電力系統の情報，機能１〜ｎ用電子計算機31〜3nで処理
した情報，マンマシンインタフェース装置41〜4mへの表
示情報等を流すローカルエリアネットワーク（ＬＡ
Ｎ），ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）等のネット
ワークを示している。

【０００５】図８は図７に示した監視制御システムで、
分散電子計算機３の一部の電子計算機に障害が発生した
時のバックアップ方法の例を示している。このようなシ
ステムにおいて、分散電子計算機３の一部の電子計算機
に障害が発生した場合、次に示す主として３通りの方法
で対処している。第１番目は、障害の発生した分散電子
計算機で行なっている機能が、監視制御システム全体か
ら見ると比較的影響が少ない場合、バックアップは考え
ず機能一部損失のままで運転する方法。第２番目は、障
害の発生した分散電子計算機で行なっている機能が、監
視制御システム全体から見ると比較的影響の大きい場
合、例えば、図８のＢに示すような障害が発生すると機
能３用電子計算機33の方が機能２用電子計算機32より、
監視制御システム全体に与える影響が大きくなるような
機能分散構成のシステムにおいて、機能３用電子計算機
33に修復までに時間を要する障害が発生した場合、影響
のより少ない機能２用電子計算機32に機能３用電子計算
機33のソフトウェアをローディングし、機能２用電子計
算機32を機能３用電子計算機33として立上げ、監視制御
システム全体に与える影響を最小限とする方法。第３番
目は、障害が発生し一時的でも機能損失が発生すると監
視制御システムに与える影響が非常に大きい場合、例え
ば、図８のＡに示すように機能１用電子計算機31が該当
する場合は、予め当該機能１用電子計算機31の専用バッ
クアップ電子計算機として、機能１用電子計算機311 を
設けて、当該機能のみを２重化構成とする方法。以上の
ように主として３通りの方法で、分散方式の監視制御シ
ステムの分散電子計算機に障害が発生しても影響を最小
限に抑えている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来方法の場合、
分散電子計算機に障害が発生すると、監視制御システム
に与える影響を最小限に抑えることを行なっているが、
監視制御システムとしては、機能が一部損失する場合や
バックアップするにしても、運転に影響なく（ショック
レスで）切替えることができない場合がある。このよう
に、監視制御システムの一部であっても機能が損失した
り、切替により処理が中断したりするということは、電
力系統を運用する運転員に対して、正確な情報を連続で
提供できなくなって、電力系統の運用を行なえなくなる
可能性もあった。又、電力系統は年々複雑になってお
り、扱う情報量も膨大となっている。このため、運転員
は監視制御システムから得る情報が、益々、必要不可欠
となり、監視制御システムの一部の機能であっても損失
したり、処理が中断したりすると、電力系統の運用がで
きなくなる可能性が大きくなってきている。又、前述の
第３番目の方法を採用することにより、障害が発生した
機能を、処理を中断することなく継続することが可能で
ある。しかし重要機能の全てについて、第３番目の方法
を採用することは、２倍の電子計算機が必要であり経済
的に問題がある。本発明は上記問題点を解決するために
なされたものであり、監視制御システムを構成するいず
れの分散電子計算機に障害が発生しても、機能の損失や
処理の中断なしでバックアップ可能な電力系統監視制御
装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の構成を図１によって説明すると、本発明はマンマシン
インタフェース装置41〜4mと電力系統の情報を伝送する
情報伝送装置５と、前記電力系統の情報をもとに電力系
統の監視制御を行なう機能を複数の電子計算機31〜3nに
分散した分散電子計算機３と、前記複数の分散電子計算
機のうちバックアップ対象の各々の分散電子計算機に対
応する機能を処理する機能処理手段と、前記機能処理手
段の出力を前記ネットワークへ送出するか否かを切替え
る切替え手段と、前記バックアップ対象の各々の分散電
子計算機の異常を監視し、異常と判定された分散電子計
算機に対応する機能処理手段の出力を前記ネットワーク
に送出するように前記切替え手段に対して切替え指令を
出力するシステム管理手段とを有する統合電子計算機１
を備えた。

【０００８】

【実施例】以下図面を参照して実施例を説明する。図１
は本発明による電力系統監視制御装置の一実施例機能ブ
ロック図である。図１において図７と同一部分について
は同一符号を付して説明を省略する。図１において、１
は分散電子計算機３を管理及びバックアップを行なう統
合電子計算機であり、その他は図７と同様である。図２
は図１で示した電力系統監視制御装置の統合電子計算機
１が、各機能ｎ用電子計算機31〜3nを管理するためのチ
ェック信号の流れ６を示している。図３は図１で示した
統合電子計算機１の処理手段を示している。11〜1nは図
１に示した機能１〜ｎ用電子計算機31〜3nに対応し、機
能１〜ｎ用電子計算機31〜3nで処理している機能に対応
した機能１〜ｎ用手段、10は図１に示した機能１〜ｎ用
電子計算機31〜3nの状態を管理しているシステム管理手
段、21はシステム管理手段10が機能１〜ｎ用電子計算機
31〜3nを管理する時に、各機能１〜ｎ用電子計算機31〜
3nの状態を記憶する電子計算機状態領域、９は機能１〜
ｎ用手段11〜1nで処理した情報をネットワーク２に流す
か否かを切替える電力系統監視制御情報（下り）切替ス
イッチ、７は図１に示した情報伝送装置５を介して取り
込んだ電力系統監視制御情報（上り）の流れ、８は機能
１〜ｎ用手段11〜1nで処理した電力系統監視制御情報
（下り）の流れを示している。最後に図４は図３の電子
計算機状態領域21の構成例で、機能１〜ｎ用電子計算機
31〜3nの正常／異常状態，正常／異常のチェック要求を
行なった時のアンサー状態を記憶する。

【０００９】次に作用について説明する。図１に示した
電力系統監視制御装置で、電力系統を監視制御しようと
する場合、通常は情報伝送装置５を介して取り込んだ電
力系統の情報をネットワーク２に流し、監視制御機能を
機能毎に分散した各機能１〜ｎ用電子計算機31〜3nが夫
々ネットワーク２上より取り込み、分散した機能を夫々
の機能１〜ｎ用電子計算機31〜3nで処理し、ここで処理
した結果の情報をネットワークに流し、マンマシンイン
タフェース装置41〜4mの表示、情報伝送装置５を介して
の電力系統機器の制御等を行なう一方、統合電子計算機
１は図３に示したように、ネットワーク２上に流れてい
る前記電力系統の情報を取り込み、監視制御機能を機能
１〜ｎ用電子計算機31〜3nで分散した機能に対応して、
分散してある機能１〜ｎ用手段11〜1nで夫々処理を行な
う。この処理を行なった結果の情報は、システム管理手
段10で処理した結果により切替える電力系統監視制御情
報（下り）切替スイッチ９の状態により、ネットワーク
２上に流すか否かが決定する。

【００１０】図５はシステム管理手段10の処理内容を示
すフローチャートである。ステップS-1 は図４に示した
電子計算機状態領域21の全ての機能分の電子計算機アン
サー状態をリセットする。ステップS-2 は機能１用電子
計算機31から機能ｎ用電子計算機3nまでの全ての分散電
子計算機に対して、図２のチェック信号６に示すように
ネットワーク２を介して、機能１〜ｎ用電子計算機31〜
3nの状態チェック要求を行なう信号を出力する。ステッ
プS-3 は前記状態チェック要求の信号に対して、チェッ
ク信号６に示すようにネットワーク２を介して、アンサ
ーのあった機能１〜ｎ用電子計算機31〜3nの電子計算機
状態領域21の該当電子計算機のアンサー状態をセットす
る。又、状態チェック要求出力後、アンサー待ち時間が
タイムアップするまで、前記アンサー状態をセットする
処理を遅延しながら行なう。

【００１１】ステップS-4 はステップS-5 からステップ
S-8 、又はステップS-5 からステップS-10のステップの
処理を機能１用から機能ｎ用電子計算機分繰り返す。ス
テップS-5 は電子計算機状態領域21の該当機能用の電子
計算機アンサー状態をチェックする。ステップS-6 はス
テップS-5 でチェックした結果、前記電子計算機アンサ
ー状態がセットされていればステップS-7 に進み、セッ
トされていなければステップS-9 に分岐する。ステップ
S-7 は電子計算機状態領域21の該当機能用の電子計算機
状態を正常とする。ステップS-8 は該当機能用手段の電
力系統監視制御情報（下り）切替スイッチ９をＯＦＦ
（ネットワーク２上に情報を流さないよにする）する。
ステップS-9 は電子計算機状態領域21の該当機能用の電
子計算機状態を異常とする。ステップS-10は該当機能用
手段の電力系統監視制御情報（下り）切替スイッチ９を
ＯＮ（ネットワーク２上に情報を流すようにする）す
る。

【００１２】以上のような処理を常に周期的に繰り返し
行なうことにより、機能１〜ｎ用電子計算機31〜3nの管
理，バックアップを行なうことができる。なお、このシ
ステム管理手段10で行なっている機能は、統合電子計算
機１の全体機能から見ると軽微なものである。ここで、
例えば機能２用電子計算機32に障害が発生したとする
と、前記システム管理手段10のステップS-2 で出力した
状態チェック要求に対するアンサーを、アンサー待ち時
間が過ぎても返せない。したがってステップS-5での電
子計算機アンサー状態チェックでアンサー状態がセット
されていないことになり、ステップS-6 ではステップS-
9 へ進むことになる。ステップS-9 では電子計算機状態
領域21の機能２用電子計算機32に対応する機能２用の電
子計算機状態を異常とし、次いで、ステップS-10では機
能２用電子計算機32に対応する機能２用手段12に対応し
た電力系統監視制御情報（下り）切替スイッチ９をＯＮ
にする。以上の処理により、機能１〜ｎ用電子計算機31
〜3nのいずれかに障害が発生しても、瞬時に（処理の中
断なしに）統合電子計算機１で機能の代替を行なうこと
が可能となる。又、機能１〜ｎ用電子計算機31〜3nの複
数に障害が発生しても、瞬時に（処理の中断なしに）複
数機能の代替を行なうことも可能となる。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば分
散方式の電力系統監視制御装置の機能１〜ｎ用電子計算
機に障害が発生しても監視制御機能の処理を連続に行な
うことができ、機能損失及び処理の中断を防止すること
ができるシステムを経済的に提供することが可能とな
る。又、本発明では機能１〜ｎ用電子計算機で実施して
いる機能毎にバックアップが可能であり、複数の機能１
〜ｎ用電子計算機に同時に障害が発生しても、監視制御
機能の処理を連続して行なうことができ、機能損失及び
処理の中断を防止することが可能となる。これにより、
上記障害発生時も運転員が電力系統の運用を行なえなく
なることがなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電力系統監視制御装置の一実施例
の構成図。

【図２】分散電子計算機の状態を統合電子計算機がチェ
ックする時のチェック信号の流れを示す図。

【図３】本発明の統合電子計算機の処理手段，領域の相
関を示す図。

【図４】本発明の処理で用いる領域の構成例図。

【図５】本発明のシステム管理を行なう手段をフローチ
ャートで示した図。

【図６】電力系統の一例を示す図。

【図７】従来の電力系統監視制御装置の構成を示す図。

【図８】従来の電力系統監視制御装置でのバックアップ
例を示す図。

【符号の説明】

１ 統合電子計算機 ２ ネットワーク ３ 分散電子計算機 41〜4n マンマシンインタフェース装置 ５ 情報伝送装置

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マンマシンインタフェース装置と、電力
   系統の情報を伝送する情報伝送装置と、前記電力系統の
   情報をもとに電力系統の監視制御を行なう機能を複数の
   電子計算機に分散した分散電子計算機とをネットワーク
   を介して接続した電力系統監視制御装置において、前記
   複数の分散電子計算機のうちバックアップ対象の各々の
   分散電子計算機に対応する機能を処理する機能処理手段
   と、前記機能処理手段の出力を前記ネットワークへ送出
   するか否かを切替える切替え手段と、前記バックアップ
   対象の各々の分散電子計算機の異常を監視し、異常と判
   定された分散電子計算機に対応する機能処理手段の出力
   を前記ネットワークに送出するように前記切替え手段に
   対して切替え指令を出力するシステム管理手段とを有す
   る統合電子計算機を備えたことを特徴とする電力系統監
   視制御装置。