JP4330781B2 - 監視制御システム及び自動送電方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は監視制御システム及び自動送電方法に関し、詳しくは、電力系統における母線事故後または送電線事故時の再発事故後に、電力系統状態や遮断器の動作責務を考慮して送電を迅速かつ自動で実行し得る監視制御システム及び自動送電方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、電力系統における変電所の構内には、ガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ：Gas Insulated Switchgear）が設置されているが、このＧＩＳ設備を除く屋外箇所に設置された母線や、変電所外の鉄塔により張り巡らされた送電線において、落雷などによる地絡事故（以下、母線事故または送電線事故と称す）が発生すると、保護リレーを作動させて遮断器により母線または送電線を開路するようにしている。
【０００３】
変電所内でＧＩＳ設備を除く屋外箇所に設置された母線については、前記遮断器により母線を開路した後、給電制御所または電力センターに駐在する運用者が送電の是非を判断した上で遠隔操作による手動で遮断器を動作させることにより母線を再閉路するようにしている。
【０００４】
また、変電所外に設置された送電線については、前記遮断器により送電線を開路した後、所定の期間（例えば６０秒）（以下、無電圧時間と称す）が経過した時点で、保護リレーを作動させて前記遮断器により送電線を自動的に再閉路するようにしている。
【０００５】
ここで、前述した遮断器には、所期の開路および閉路性能を確保する必要上、母線事故または送電線事故の発生による母線または送電線の開路後、その母線または送電線を再閉路するまでの経過時間として例えば６０秒の無電圧時間を規定している。さらに、送電線事故の場合、送電線の再閉路後、次の開路または閉路動作に移行するまでの経過時間として所定の期間（例えば１２０秒）（以下、準備時間と称す）を規定した動作責務がある。なお、この動作責務で規定された期間は、遮断器の種別に応じて種々設定されている。
【０００６】
送電線事故の場合、遮断器により送電線を自動的に再閉路した後、再度の落雷（例えば多重雷など）により前記遮断器により送電線を開路するようなことがあり、以下、このような事故再発生を再発事故と称す。この再発事故があると、遮断器により送電線をもう一度閉路する必要がある。
【０００７】
そこで、送電線事故が発生して無電圧時間（例えば６０秒）が経過し、保護リレーを作動させて遮断器により送電線を再閉路した時点から、その遮断器の動作責務により規定された準備時間（例えば１２０秒）が経過した後に再発事故が生じた場合には、前記保護リレーを作動させて遮断器により送電線を閉路し直すようにしている。
【０００８】
一方、遮断器により送電線を再閉路した時点から、遮断器の動作責務により規定された準備時間（例えば１２０秒）が経過せずに再発事故が生じた場合には、遮断器の動作責務を満足していない状態であるため、保護リレーにより遮断器を自動的に動作させることができないので、給電制御所または電力センターに駐在する運用者が送電の是非を判断した上で遠隔操作による手動で遮断器を動作させることにより送電線を閉路し直すようにしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述したように落雷などによる地絡事故には、母線事故と送電線事故とがあり、母線事故の場合、変電所構内での事故であるために感電による人身事故を未然に防止する観点から、母線事故の発生により遮断器により母線を開路した後、無電圧時間（例えば６０秒）が経過した時点で保護リレーを作動させて遮断器により母線を自動的に再閉路するようにはしていなかった。
【００１０】
以上のような理由から、従来では、母線事故の発生時、遮断器により母線を開路した後、無電圧時間（例えば６０秒）が経過した時点で、給電制御所または電力センターに駐在する運用者が送電の是非を判断した上で遠隔操作による手動で遮断器を動作させることにより母線を再閉路するようにしていた。
【００１１】
また、送電線事故の場合も、遮断器により送電線を再閉路した時点から、遮断器の動作責務により規定された準備時間が経過せずに再発事故が生じた場合には、遮断器の動作責務を満足していない状態であるため、保護リレーにより遮断器を自動的に動作させることができないことから、給電制御所または電力センターに駐在する運用者が送電の是非を判断した上で遠隔操作による手動で遮断器を動作させることにより送電線を再閉路するようにしていた。
【００１２】
この母線事故後および送電線事故時の再発事故後のいずれの場合も、事故復旧のため、給電制御所または電力センターに駐在する運用者が送電の是非を判断した上で遠隔操作による手動で遮断器を動作させることにより送電線を再閉路するようにしていた。
【００１３】
このように送電の是非の判断および送電の遠隔操作を運用者が行っていたために、送電の操作終了、すなわち、電力供給支障の復旧に時間を要し、運用者の業務軽減化を図ることが困難であった。特に、多重雷などにより母線事故または送電線事故が多発した場合には、前記問題点が顕著であった。
【００１４】
そこで、本発明は前記問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、電力系統における母線事故後または送電線事故時の再発事故後に、迅速かつ確実な電力供給を実現すると共に、運用者の業務軽減化を図り得る監視制御システム及び自動送電方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための技術的手段として、本発明に係る監視制御システムは、電力系統における母線事故後に母線を自動的に閉路するために一過性の事故原因として予め設定され、かつ、ＧＩＳ設備を除く情報と屋外変電所である情報と一相地絡である情報とで構成された受信情報、および、送電線事故時の再発事故後に送電線を自動的に閉路するために遮断器の動作責務により予め設定され、かつ、再発事故発生情報の受信から遡って無電圧時間および準備時間の合計時間内に遮断器により送電線を開路した情報とその送電線を開路した時点から無電圧時間、準備時間および再度の無電圧時間の合計時間が経過している情報とで構成された受信情報に基づいて自動送電の可否を判断し、その判断結果に基づいて送電操作票を自動作成し、その送電操作票に基づいて前記母線または送電線を遮断器により自動的に閉路する自動送電指令を送出するサーバを具備したことを特徴とする（請求項１）。また、本発明に係る自動送電方法は、電力系統における母線事故後に母線を自動的に閉路するために一過性の事故原因として予め設定され、かつ、ＧＩＳ設備を除く情報と屋外変電所である情報と一相地絡である情報とで構成された受信情報、および、送電線事故時の再発事故後に送電線を自動的に閉路するために遮断器の動作責務により予め設定され、かつ、再発事故発生情報の受信から遡って無電圧時間および準備時間の合計時間内に遮断器により送電線を開路した情報とその送電線を開路した時点から無電圧時間、準備時間および再度の無電圧時間の合計時間が経過している情報とで構成された受信情報に基づいて自動送電の可否を判断し、その判断結果に基づいて送電操作票を自動作成し、その送電操作票に基づいて前記母線または送電線を遮断器により自動的に閉路して自動送電することを特徴とする（請求項３）。
【００１６】
本発明に係る監視制御システムおよび自動送電方法では、母線事故後または送電線事故時の再発事故後において、給電制御所または電力センターに設置された前記サーバにより自動送電の可否を判断し、その判断結果に基づいて送電操作票を自動作成し、その送電操作票に基づいて前記母線または送電線を遮断器により自動的に閉路する自動送電指令を送出することにより、運用者の遠隔操作を介することなく、電力供給支障の復旧を迅速に実行することができる。ここで、前記送電操作票とは、電力供給支障の復旧に際して送電操作を実行するためのプログラムを意味する。
【００１７】
なお、前記サーバは、前記受信情報に基づいて自動送電の可否を判断し、その判断結果に基づいて送電操作票を自動作成する事故復旧支援サーバと、その事故復旧支援サーバの出力に基づいて母線または送電線を遮断器により自動的に閉路する自動送電指令を出力する監視制御サーバとで構成することが望ましい（請求項２）。
【００１９】
この請求項１及び３に記載したようにＧＩＳ設備を除く情報と、屋外変電所である情報と、一相地絡である情報は、過去の統計から小動物や飛来物などによる一過性の事故原因であることが多いため、これらの情報を母線事故における送電の是非の判断条件とする。これらの条件を外れる場合には一過性の事故原因ではないとして自動送電の対象外とされる。
【００２１】
この請求項１及び３に記載したように送電線事故における受信情報について、再発事故発生情報の受信から遡って第一の期間（例えば１８０秒）内に遮断器により送電線を開路した情報があれば、前記再発事故が遮断器の動作責務、つまり、無電圧時間（例えば６０秒）に準備時間（例えば１２０秒）を加えた時間（例えば１８０秒）を経過せずに発生し、かつ、その再発事故による送電線の開路が二回目であると判断することができる。
【００２２】
また、その送電線を開路した時点から第二の期間（例えば２４０秒）が経過していること、つまり、遮断器の動作責務として規定された期間〔無電圧時間（例えば６０秒）＋準備時間（例えば１２０秒）＋再度の無電圧時間（例えば６０秒）〕が経過していることにより遮断器を動作責務を満足した状態で動作させることができるので、これらの受信情報を送電線事故における送電の是非の判断条件とする。これらの条件に該当しない場合には自動送電の対象外とされる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を以下に詳述する。なお、図１は監視制御システムが構築された給電制御所、電力センターおよび変電所の概略構成を示す。また、図２は母線事故が発生した場合における遮断器の開閉制御を示し、図３は監視制御システムによる母線事故時の処理フローを示す。さらに、図４は送電線事故が発生した場合における遮断器の開閉制御を示し、図５は監視制御システムによる送電線事故時の処理フローを示す。
【００２４】
この実施形態の監視制御システムは、図１に示すように例えば、７７ｋＶ母線以上の電力系統を管理する給電制御所１と、一つの給電制御所１に対して例えば２〜４箇所設置され、７７ｋＶ変圧器以下を管理する電力センター２と、一つの電力センター２に対して１０〜７０箇所設置され、構内母線および送電線の送受端となる変電所３との間で、母線事故または送電線事故の発生から自動送電が実行されるまでの一連の操作処理が行われる。
【００２５】
前記給電制御所１は、電力系統における母線事故後または送電線事故時の再発事故後に、予め設定された所定の受信情報に基づいて自動送電の可否を判断し、その判断結果に基づいて送電操作票を自動作成する事故復旧支援サーバ４と、その事故復旧支援サーバ４の出力により、その送電操作票に基づいて前記母線または送電線を遮断器により自動的に閉路する自動送電指令を生成する監視制御サーバ５と、その監視制御サーバ５の出力により自動送電指令を電力センター２へ送出する連携サーバ６とを具備する。なお、図中、７は操作装置、８は操作票作成端末装置である。
【００２６】
また、電力センター２は、給電制御所１から送信されてきた自動送電指令を受信する連携サーバ９と、その連携サーバ９から出力された自動送電指令を事故発生現場の変電所３へ送出する監視制御サーバ１０と、その監視制御サーバ１０から出力される自動送電指令を変電所３へ送信する遠方監視制御装置（テレコン）の親局１１（以下、テレコン親局と称す）とを具備する。図中、１２は操作装置、１３は操作票作成端末装置である。
【００２７】
さらに、変電所３は、電力センター２のテレコン親局１１から送信されてきた自動送電指令を受信する遠方監視制御装置（テレコン）の子局１４（以下、テレコン子局と称す）を具備し、このテレコン子局１４から送信される自動送電指令により所定の遮断器を動作させて母線または送電線を前記遮断器により開路または閉路するようにしている。
【００２８】
この監視制御システムによる自動送電を、母線事故の場合と、送電線事故の場合に分けて以下に詳述する。
【００２９】
図２は母線事故が発生した場合における遮断器の開閉制御を示し、同図では、変電所Ａの構内の母線２１に対して設置された二線路Ｘ，Ｙについて、変圧器Ｔ側と線路Ｘ，Ｙ側の遮断器ＣＢを開閉制御する場合を例示する。また、図３は監視制御システムによる母線事故時の処理フローを示す。
【００３０】
変電所３の構内に設置された母線２１に落雷ｍなどによる地絡事故、つまり、母線事故が発生した場合（図２の▲１▼および図３のSTEP１参照）、保護リレーを作動させて変圧器Ｔ側および線路Ｘ，Ｙ側の遮断器ＣＢにより母線２１を自動的に開路する〔図２の「事故発生」におけるＣＢ（黒四角印）offで示す〕。
【００３１】
この事故発生情報が変電所３から電力センター２を介して給電制御所１へ送信されてくると、その給電制御所１における事故復旧支援サーバ４では、ＧＩＳ設備を除く情報、屋外変電所である情報および一相地絡である情報の三条件を満たすか否かにより自動送電の是非を判断する（図２の▲２▼および図３のSTEP２，３，４参照）。なお、前述したＧＩＳ設備を除く情報および屋外変電所である情報は給電制御所１であらかじめ保有しているデータベースから得られ、また、一相地絡である情報は、電力系統状態情報として事故発生情報と共に、変電所３から電力センター２を介して給電制御所１へ送信されてくる。
【００３２】
ＧＩＳ設備を除く情報、屋外変電所である情報および一相地絡である情報の三条件は、過去の統計から小動物や飛来物などによる一過性の事故原因であることが多いため、これらの条件を母線事故における送電の是非の判断条件とする。これらの条件を外れる場合には一過性の事故原因ではないとして自動送電の対象外とされ、自動送電操作票が作成されることはない（図３のSTEP７参照）。
【００３３】
この母線事故の状況が、前述したＧＩＳ設備を除く情報、屋外変電所である情報および一相地絡である情報の三条件を満たせば、自動送電の対象になると判断され、その判断結果に基づいて事故復旧支援サーバ４で自動送信操作票が作成され（図２の▲３▼および図３のSTEP５参照）、その事故復旧支援サーバ４の出力に基づいて自動送電指令が監視制御サーバ５により生成される。
【００３４】
この監視制御サーバ５から出力される自動送電指令を連携サーバ６，９を介して電力センター２に送信し、その電力センター２の監視制御サーバ１０から出力される自動送電指令をテレコン親局１１から変電所３のテレコン子局１４へ送信し、さらに、その自動送電指令に基づいてテレコン子局１４から遮断器ＣＢへ閉成信号を送信し、その閉成信号に基づいて変圧器Ｔ側および線路Ｘ，Ｙ側の遮断器ＣＢにより母線２１を自動的に再閉路し〔図２の「送電成功」におけるＣＢ（白四角印）inで示す〕、これにより自動送電が開始される（図２の▲４▼および図３のSTEP６参照）。
【００３５】
ここで、前述した遮断器ＣＢには、所期の開路および閉路性能を確保する必要上、母線事故の発生による開路後、母線２１を再閉路するまでの経過時間として例えば６０秒の無電圧時間ｔ１を規定した動作責務があることから、この遮断器ＣＢにより母線２１を自動的に閉路する時点は、母線事故の発生による母線の開路後、例えば６０秒の無電圧時間ｔ１を経過した時点で、前述した給電制御所１からの自動送電指令に基づいて遮断器ＣＢにより母線２１を自動的に再閉路する。
【００３６】
次に、図４は送電線事故が発生した場合における遮断器の開閉制御を示し、同図では、変電所Ａと変電所Ｂの母線２１間を繋ぐ送電線２２について、変電所Ａ側と変電所Ｂ側の遮断器ＣＢを開閉制御する場合を例示する。また、図５は監視制御システムによる送電線事故時の処理フローを示す。
【００３７】
変電所Ａと変電所Ｂの母線２１間を繋ぐ送電線２２に落雷ｍなどによる地絡事故、つまり、送電線事故が発生した場合（図４の▲１▼および図５のSTEP１参照）、保護リレーを作動させて変電所Ａ側および変電所Ｂ側の遮断器ＣＢにより送電線２２を自動的に開路する〔図４の「事故発生」におけるＣＢ（黒四角印）offで示す〕。
【００３８】
前述したように遮断器ＣＢには、送電線事故の発生による開路後、送電線２２を再閉路するまでの経過時間として例えば６０秒の無電圧時間ｔ１を規定した動作責務があることから、この遮断器ＣＢにより送電線２２を自動的に閉路する時点は、送電線事故の発生による送電線２２の開路後、例えば６０秒の無電圧時間ｔ１を経過した時点で、前記保護リレーを作動させて変電所Ａ側および変電所Ｂ側の遮断器ＣＢにより送電線２２を自動的に再閉路する（図中の▲２▼）。
【００３９】
ここで、遮断器ＣＢの動作責務では、送電線事故の発生による開路後、送電線を再閉路するまでの経過時間として例えば６０秒の無電圧時間ｔ１を規定し、その再閉路の後、次の開路または閉路動作に移行するまでの経過時間として例えば１２０秒の準備時間を規定している。
【００４０】
送電線事故の場合、遮断器ＣＢにより送電線２２を自動的に再閉路した後、再度の落雷ｍ’（例えば多重雷など）により前記遮断器ＣＢにより送電線２２を開路する再発事故〔図４の「再発事故発生」におけるＣＢ（黒四角印）offで示す〕があると、遮断器ＣＢにより送電線２２を閉路する必要がある。
【００４１】
そこで、送電線事故が発生して無電圧時間ｔ１が経過し、保護リレーを作動させて遮断器ＣＢにより送電線２２を再閉路した時点から、その遮断器ＣＢの動作責務により規定された準備時間（例えば１２０秒）が経過した後に再発事故が生じた場合には、前記保護リレーを作動させて遮断器ＣＢにより送電線２２を閉路することができる。
【００４２】
しかしながら、遮断器ＣＢにより送電線２２を再閉路した時点から、遮断器ＣＢの動作責務により規定された準備時間（例えば１２０秒）が経過せずに再発事故が生じた場合（図４の▲３▼）には、遮断器ＣＢの動作責務を満足していない状態であるため、保護リレーにより遮断器ＣＢを自動的に動作させることができない。
【００４３】
そこで、この再発事故発生の情報が変電所３から電力センター２を介して給電制御所１へ送信されてくると、その給電制御所１における事故復旧支援サーバ４では、所定の受信情報に基づいて自動送電の是非を判断する（図４の▲４▼）。
【００４４】
この所定の受信情報、つまり、前記送電線事故時の再発事故後に送電線２２を自動的に閉路するための所定の受信情報は、再発事故発生情報の受信から遡って第一の期間ｔ２（例えば１８０秒）内に遮断器ＣＢにより送電線２２を開路した情報（図５のSTEP２参照）と、その送電線２２を開路した時点から第二の期間ｔ３（例えば２４０秒）が経過している情報（図５のSTEP３参照）とする。
【００４５】
この送電線事故における受信情報について、再発事故発生情報の受信から遡って第一の期間ｔ２（例えば１８０秒）内に遮断器ＣＢにより送電線２２を開路した情報があれば、前記再発事故が遮断器ＣＢの動作責務、つまり、無電圧時間ｔ１（例えば６０秒）と準備時間（例えば１２０秒）とを加えた第一の期間ｔ２を経過せずに発生し、かつ、その再発事故による送電線２２の開路が二回目であると判断することができる。
【００４６】
また、その送電線２２を開路した時点から第二の期間ｔ３（例えば２４０秒）が経過していること、つまり、遮断器ＣＢの動作責務として規定された期間〔無電圧時間ｔ１（例えば６０秒）＋準備時間（例えば１２０秒）＋再度の無電圧時間ｔ１（例えば６０秒）〕が経過していることにより遮断器ＣＢを動作責務を満足した状態で動作させることができるので、これらの受信情報を送電線事故における送電の是非の判断条件とする。これらの受信情報に該当しない場合には自動送電の対象外とされ、自動送電操作票が作成されることはない（図５のSTEP６参照）。
【００４７】
この送電線事故の状況が、前述した所定の受信情報を満たせば、自動送電の対象になると判断され、その判断結果に基づいて事故復旧支援サーバ４で自動送信操作票が作成され（図４の▲５▼および図５のSTEP４参照）、その事故復旧支援サーバ４の出力に基づいて自動送電指令が監視制御サーバ５により生成される。
【００４８】
この監視制御サーバ５から出力される自動送電指令を連携サーバ６，９を介して電力センター２に送信し、その電力センター２の監視制御サーバ１０から出力される自動送電指令をテレコン親局１１から変電所３のテレコン子局１４へ送信し、さらに、その自動送電指令に基づいてテレコン子局１４から遮断器ＣＢへ閉成信号を送信し、その閉成信号に基づいて変電所Ａ側および変電所Ｂ側の遮断器ＣＢにより送電線２２を自動的に閉路し〔図４の「送電成功」におけるＣＢ（白四角印）inで示す〕、これにより自動送電が開始される（図４の▲５▼および図５のSTEP５参照）。
【００４９】
なお、前記実施形態で説明した監視制御システムは、工場、一般家庭などの電力需要家以外に、電鉄負荷などを含む一般的な負荷に電力を供給する電力系統に適用可能であるのは勿論である。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、電力系統における母線事故または送電線事故の発生時、給電制御所または電力センターに設置された前記サーバにより、自動送電の可否を判断し、その判断結果に基づいて送電操作票を自動作成し、その送電操作票に基づいて前記母線または送電線を遮断器により自動的に閉路する自動送電指令を送出することにより、運用者の遠隔操作を介することなく、電力供給支障の復旧を迅速に実行することができ、母線事故後または送電線事故時の再発事故後に、迅速かつ確実な電力供給を実現すると共に、運用者の業務軽減化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態で、監視制御システムが構築された給電制御所、電力センターおよび変電所を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態で、母線事故が発生した場合における遮断器の開閉制御を示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態で、監視制御システムによる母線事故時の処理フロー図である。
【図４】本発明の実施形態で、送電線事故が発生した場合における遮断器の開閉制御を示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態で、監視制御システムによる送電線事故時の処理フロー図である。
【符号の説明】
４ 事故復旧支援サーバ
５ 監視制御サーバ
２１ 母線
２２ 送電線
ＣＢ 遮断器
【発明の属する技術分野】
本発明は監視制御システム及び自動送電方法に関し、詳しくは、電力系統における母線事故後または送電線事故時の再発事故後に、電力系統状態や遮断器の動作責務を考慮して送電を迅速かつ自動で実行し得る監視制御システム及び自動送電方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、電力系統における変電所の構内には、ガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ：Gas Insulated Switchgear）が設置されているが、このＧＩＳ設備を除く屋外箇所に設置された母線や、変電所外の鉄塔により張り巡らされた送電線において、落雷などによる地絡事故（以下、母線事故または送電線事故と称す）が発生すると、保護リレーを作動させて遮断器により母線または送電線を開路するようにしている。
【０００３】
変電所内でＧＩＳ設備を除く屋外箇所に設置された母線については、前記遮断器により母線を開路した後、給電制御所または電力センターに駐在する運用者が送電の是非を判断した上で遠隔操作による手動で遮断器を動作させることにより母線を再閉路するようにしている。
【０００４】
また、変電所外に設置された送電線については、前記遮断器により送電線を開路した後、所定の期間（例えば６０秒）（以下、無電圧時間と称す）が経過した時点で、保護リレーを作動させて前記遮断器により送電線を自動的に再閉路するようにしている。
【０００５】
ここで、前述した遮断器には、所期の開路および閉路性能を確保する必要上、母線事故または送電線事故の発生による母線または送電線の開路後、その母線または送電線を再閉路するまでの経過時間として例えば６０秒の無電圧時間を規定している。さらに、送電線事故の場合、送電線の再閉路後、次の開路または閉路動作に移行するまでの経過時間として所定の期間（例えば１２０秒）（以下、準備時間と称す）を規定した動作責務がある。なお、この動作責務で規定された期間は、遮断器の種別に応じて種々設定されている。
【０００６】
送電線事故の場合、遮断器により送電線を自動的に再閉路した後、再度の落雷（例えば多重雷など）により前記遮断器により送電線を開路するようなことがあり、以下、このような事故再発生を再発事故と称す。この再発事故があると、遮断器により送電線をもう一度閉路する必要がある。
【０００７】
そこで、送電線事故が発生して無電圧時間（例えば６０秒）が経過し、保護リレーを作動させて遮断器により送電線を再閉路した時点から、その遮断器の動作責務により規定された準備時間（例えば１２０秒）が経過した後に再発事故が生じた場合には、前記保護リレーを作動させて遮断器により送電線を閉路し直すようにしている。
【０００８】
一方、遮断器により送電線を再閉路した時点から、遮断器の動作責務により規定された準備時間（例えば１２０秒）が経過せずに再発事故が生じた場合には、遮断器の動作責務を満足していない状態であるため、保護リレーにより遮断器を自動的に動作させることができないので、給電制御所または電力センターに駐在する運用者が送電の是非を判断した上で遠隔操作による手動で遮断器を動作させることにより送電線を閉路し直すようにしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述したように落雷などによる地絡事故には、母線事故と送電線事故とがあり、母線事故の場合、変電所構内での事故であるために感電による人身事故を未然に防止する観点から、母線事故の発生により遮断器により母線を開路した後、無電圧時間（例えば６０秒）が経過した時点で保護リレーを作動させて遮断器により母線を自動的に再閉路するようにはしていなかった。
【００１０】
以上のような理由から、従来では、母線事故の発生時、遮断器により母線を開路した後、無電圧時間（例えば６０秒）が経過した時点で、給電制御所または電力センターに駐在する運用者が送電の是非を判断した上で遠隔操作による手動で遮断器を動作させることにより母線を再閉路するようにしていた。
【００１１】
また、送電線事故の場合も、遮断器により送電線を再閉路した時点から、遮断器の動作責務により規定された準備時間が経過せずに再発事故が生じた場合には、遮断器の動作責務を満足していない状態であるため、保護リレーにより遮断器を自動的に動作させることができないことから、給電制御所または電力センターに駐在する運用者が送電の是非を判断した上で遠隔操作による手動で遮断器を動作させることにより送電線を再閉路するようにしていた。
【００１２】
この母線事故後および送電線事故時の再発事故後のいずれの場合も、事故復旧のため、給電制御所または電力センターに駐在する運用者が送電の是非を判断した上で遠隔操作による手動で遮断器を動作させることにより送電線を再閉路するようにしていた。
【００１３】
このように送電の是非の判断および送電の遠隔操作を運用者が行っていたために、送電の操作終了、すなわち、電力供給支障の復旧に時間を要し、運用者の業務軽減化を図ることが困難であった。特に、多重雷などにより母線事故または送電線事故が多発した場合には、前記問題点が顕著であった。
【００１４】
そこで、本発明は前記問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、電力系統における母線事故後または送電線事故時の再発事故後に、迅速かつ確実な電力供給を実現すると共に、運用者の業務軽減化を図り得る監視制御システム及び自動送電方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための技術的手段として、本発明に係る監視制御システムは、電力系統における母線事故後に母線を自動的に閉路するために一過性の事故原因として予め設定され、かつ、ＧＩＳ設備を除く情報と屋外変電所である情報と一相地絡である情報とで構成された受信情報、および、送電線事故時の再発事故後に送電線を自動的に閉路するために遮断器の動作責務により予め設定され、かつ、再発事故発生情報の受信から遡って無電圧時間および準備時間の合計時間内に遮断器により送電線を開路した情報とその送電線を開路した時点から無電圧時間、準備時間および再度の無電圧時間の合計時間が経過している情報とで構成された受信情報に基づいて自動送電の可否を判断し、その判断結果に基づいて送電操作票を自動作成し、その送電操作票に基づいて前記母線または送電線を遮断器により自動的に閉路する自動送電指令を送出するサーバを具備したことを特徴とする（請求項１）。また、本発明に係る自動送電方法は、電力系統における母線事故後に母線を自動的に閉路するために一過性の事故原因として予め設定され、かつ、ＧＩＳ設備を除く情報と屋外変電所である情報と一相地絡である情報とで構成された受信情報、および、送電線事故時の再発事故後に送電線を自動的に閉路するために遮断器の動作責務により予め設定され、かつ、再発事故発生情報の受信から遡って無電圧時間および準備時間の合計時間内に遮断器により送電線を開路した情報とその送電線を開路した時点から無電圧時間、準備時間および再度の無電圧時間の合計時間が経過している情報とで構成された受信情報に基づいて自動送電の可否を判断し、その判断結果に基づいて送電操作票を自動作成し、その送電操作票に基づいて前記母線または送電線を遮断器により自動的に閉路して自動送電することを特徴とする（請求項３）。
【００１６】
本発明に係る監視制御システムおよび自動送電方法では、母線事故後または送電線事故時の再発事故後において、給電制御所または電力センターに設置された前記サーバにより自動送電の可否を判断し、その判断結果に基づいて送電操作票を自動作成し、その送電操作票に基づいて前記母線または送電線を遮断器により自動的に閉路する自動送電指令を送出することにより、運用者の遠隔操作を介することなく、電力供給支障の復旧を迅速に実行することができる。ここで、前記送電操作票とは、電力供給支障の復旧に際して送電操作を実行するためのプログラムを意味する。
【００１７】
なお、前記サーバは、前記受信情報に基づいて自動送電の可否を判断し、その判断結果に基づいて送電操作票を自動作成する事故復旧支援サーバと、その事故復旧支援サーバの出力に基づいて母線または送電線を遮断器により自動的に閉路する自動送電指令を出力する監視制御サーバとで構成することが望ましい（請求項２）。
【００１９】
この請求項１及び３に記載したようにＧＩＳ設備を除く情報と、屋外変電所である情報と、一相地絡である情報は、過去の統計から小動物や飛来物などによる一過性の事故原因であることが多いため、これらの情報を母線事故における送電の是非の判断条件とする。これらの条件を外れる場合には一過性の事故原因ではないとして自動送電の対象外とされる。
【００２１】
この請求項１及び３に記載したように送電線事故における受信情報について、再発事故発生情報の受信から遡って第一の期間（例えば１８０秒）内に遮断器により送電線を開路した情報があれば、前記再発事故が遮断器の動作責務、つまり、無電圧時間（例えば６０秒）に準備時間（例えば１２０秒）を加えた時間（例えば１８０秒）を経過せずに発生し、かつ、その再発事故による送電線の開路が二回目であると判断することができる。
【００２２】
また、その送電線を開路した時点から第二の期間（例えば２４０秒）が経過していること、つまり、遮断器の動作責務として規定された期間〔無電圧時間（例えば６０秒）＋準備時間（例えば１２０秒）＋再度の無電圧時間（例えば６０秒）〕が経過していることにより遮断器を動作責務を満足した状態で動作させることができるので、これらの受信情報を送電線事故における送電の是非の判断条件とする。これらの条件に該当しない場合には自動送電の対象外とされる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を以下に詳述する。なお、図１は監視制御システムが構築された給電制御所、電力センターおよび変電所の概略構成を示す。また、図２は母線事故が発生した場合における遮断器の開閉制御を示し、図３は監視制御システムによる母線事故時の処理フローを示す。さらに、図４は送電線事故が発生した場合における遮断器の開閉制御を示し、図５は監視制御システムによる送電線事故時の処理フローを示す。
【００２４】
この実施形態の監視制御システムは、図１に示すように例えば、７７ｋＶ母線以上の電力系統を管理する給電制御所１と、一つの給電制御所１に対して例えば２〜４箇所設置され、７７ｋＶ変圧器以下を管理する電力センター２と、一つの電力センター２に対して１０〜７０箇所設置され、構内母線および送電線の送受端となる変電所３との間で、母線事故または送電線事故の発生から自動送電が実行されるまでの一連の操作処理が行われる。
【００２５】
前記給電制御所１は、電力系統における母線事故後または送電線事故時の再発事故後に、予め設定された所定の受信情報に基づいて自動送電の可否を判断し、その判断結果に基づいて送電操作票を自動作成する事故復旧支援サーバ４と、その事故復旧支援サーバ４の出力により、その送電操作票に基づいて前記母線または送電線を遮断器により自動的に閉路する自動送電指令を生成する監視制御サーバ５と、その監視制御サーバ５の出力により自動送電指令を電力センター２へ送出する連携サーバ６とを具備する。なお、図中、７は操作装置、８は操作票作成端末装置である。
【００２６】
また、電力センター２は、給電制御所１から送信されてきた自動送電指令を受信する連携サーバ９と、その連携サーバ９から出力された自動送電指令を事故発生現場の変電所３へ送出する監視制御サーバ１０と、その監視制御サーバ１０から出力される自動送電指令を変電所３へ送信する遠方監視制御装置（テレコン）の親局１１（以下、テレコン親局と称す）とを具備する。図中、１２は操作装置、１３は操作票作成端末装置である。
【００２７】
さらに、変電所３は、電力センター２のテレコン親局１１から送信されてきた自動送電指令を受信する遠方監視制御装置（テレコン）の子局１４（以下、テレコン子局と称す）を具備し、このテレコン子局１４から送信される自動送電指令により所定の遮断器を動作させて母線または送電線を前記遮断器により開路または閉路するようにしている。
【００２８】
この監視制御システムによる自動送電を、母線事故の場合と、送電線事故の場合に分けて以下に詳述する。
【００２９】
図２は母線事故が発生した場合における遮断器の開閉制御を示し、同図では、変電所Ａの構内の母線２１に対して設置された二線路Ｘ，Ｙについて、変圧器Ｔ側と線路Ｘ，Ｙ側の遮断器ＣＢを開閉制御する場合を例示する。また、図３は監視制御システムによる母線事故時の処理フローを示す。
【００３０】
変電所３の構内に設置された母線２１に落雷ｍなどによる地絡事故、つまり、母線事故が発生した場合（図２の▲１▼および図３のSTEP１参照）、保護リレーを作動させて変圧器Ｔ側および線路Ｘ，Ｙ側の遮断器ＣＢにより母線２１を自動的に開路する〔図２の「事故発生」におけるＣＢ（黒四角印）offで示す〕。
【００３１】
この事故発生情報が変電所３から電力センター２を介して給電制御所１へ送信されてくると、その給電制御所１における事故復旧支援サーバ４では、ＧＩＳ設備を除く情報、屋外変電所である情報および一相地絡である情報の三条件を満たすか否かにより自動送電の是非を判断する（図２の▲２▼および図３のSTEP２，３，４参照）。なお、前述したＧＩＳ設備を除く情報および屋外変電所である情報は給電制御所１であらかじめ保有しているデータベースから得られ、また、一相地絡である情報は、電力系統状態情報として事故発生情報と共に、変電所３から電力センター２を介して給電制御所１へ送信されてくる。
【００３２】
ＧＩＳ設備を除く情報、屋外変電所である情報および一相地絡である情報の三条件は、過去の統計から小動物や飛来物などによる一過性の事故原因であることが多いため、これらの条件を母線事故における送電の是非の判断条件とする。これらの条件を外れる場合には一過性の事故原因ではないとして自動送電の対象外とされ、自動送電操作票が作成されることはない（図３のSTEP７参照）。
【００３３】
この母線事故の状況が、前述したＧＩＳ設備を除く情報、屋外変電所である情報および一相地絡である情報の三条件を満たせば、自動送電の対象になると判断され、その判断結果に基づいて事故復旧支援サーバ４で自動送信操作票が作成され（図２の▲３▼および図３のSTEP５参照）、その事故復旧支援サーバ４の出力に基づいて自動送電指令が監視制御サーバ５により生成される。
【００３４】
この監視制御サーバ５から出力される自動送電指令を連携サーバ６，９を介して電力センター２に送信し、その電力センター２の監視制御サーバ１０から出力される自動送電指令をテレコン親局１１から変電所３のテレコン子局１４へ送信し、さらに、その自動送電指令に基づいてテレコン子局１４から遮断器ＣＢへ閉成信号を送信し、その閉成信号に基づいて変圧器Ｔ側および線路Ｘ，Ｙ側の遮断器ＣＢにより母線２１を自動的に再閉路し〔図２の「送電成功」におけるＣＢ（白四角印）inで示す〕、これにより自動送電が開始される（図２の▲４▼および図３のSTEP６参照）。
【００３５】
ここで、前述した遮断器ＣＢには、所期の開路および閉路性能を確保する必要上、母線事故の発生による開路後、母線２１を再閉路するまでの経過時間として例えば６０秒の無電圧時間ｔ１を規定した動作責務があることから、この遮断器ＣＢにより母線２１を自動的に閉路する時点は、母線事故の発生による母線の開路後、例えば６０秒の無電圧時間ｔ１を経過した時点で、前述した給電制御所１からの自動送電指令に基づいて遮断器ＣＢにより母線２１を自動的に再閉路する。
【００３６】
次に、図４は送電線事故が発生した場合における遮断器の開閉制御を示し、同図では、変電所Ａと変電所Ｂの母線２１間を繋ぐ送電線２２について、変電所Ａ側と変電所Ｂ側の遮断器ＣＢを開閉制御する場合を例示する。また、図５は監視制御システムによる送電線事故時の処理フローを示す。
【００３７】
変電所Ａと変電所Ｂの母線２１間を繋ぐ送電線２２に落雷ｍなどによる地絡事故、つまり、送電線事故が発生した場合（図４の▲１▼および図５のSTEP１参照）、保護リレーを作動させて変電所Ａ側および変電所Ｂ側の遮断器ＣＢにより送電線２２を自動的に開路する〔図４の「事故発生」におけるＣＢ（黒四角印）offで示す〕。
【００３８】
前述したように遮断器ＣＢには、送電線事故の発生による開路後、送電線２２を再閉路するまでの経過時間として例えば６０秒の無電圧時間ｔ１を規定した動作責務があることから、この遮断器ＣＢにより送電線２２を自動的に閉路する時点は、送電線事故の発生による送電線２２の開路後、例えば６０秒の無電圧時間ｔ１を経過した時点で、前記保護リレーを作動させて変電所Ａ側および変電所Ｂ側の遮断器ＣＢにより送電線２２を自動的に再閉路する（図中の▲２▼）。
【００３９】
ここで、遮断器ＣＢの動作責務では、送電線事故の発生による開路後、送電線を再閉路するまでの経過時間として例えば６０秒の無電圧時間ｔ１を規定し、その再閉路の後、次の開路または閉路動作に移行するまでの経過時間として例えば１２０秒の準備時間を規定している。
【００４０】
送電線事故の場合、遮断器ＣＢにより送電線２２を自動的に再閉路した後、再度の落雷ｍ’（例えば多重雷など）により前記遮断器ＣＢにより送電線２２を開路する再発事故〔図４の「再発事故発生」におけるＣＢ（黒四角印）offで示す〕があると、遮断器ＣＢにより送電線２２を閉路する必要がある。
【００４１】
そこで、送電線事故が発生して無電圧時間ｔ１が経過し、保護リレーを作動させて遮断器ＣＢにより送電線２２を再閉路した時点から、その遮断器ＣＢの動作責務により規定された準備時間（例えば１２０秒）が経過した後に再発事故が生じた場合には、前記保護リレーを作動させて遮断器ＣＢにより送電線２２を閉路することができる。
【００４２】
しかしながら、遮断器ＣＢにより送電線２２を再閉路した時点から、遮断器ＣＢの動作責務により規定された準備時間（例えば１２０秒）が経過せずに再発事故が生じた場合（図４の▲３▼）には、遮断器ＣＢの動作責務を満足していない状態であるため、保護リレーにより遮断器ＣＢを自動的に動作させることができない。
【００４３】
そこで、この再発事故発生の情報が変電所３から電力センター２を介して給電制御所１へ送信されてくると、その給電制御所１における事故復旧支援サーバ４では、所定の受信情報に基づいて自動送電の是非を判断する（図４の▲４▼）。
【００４４】
この所定の受信情報、つまり、前記送電線事故時の再発事故後に送電線２２を自動的に閉路するための所定の受信情報は、再発事故発生情報の受信から遡って第一の期間ｔ２（例えば１８０秒）内に遮断器ＣＢにより送電線２２を開路した情報（図５のSTEP２参照）と、その送電線２２を開路した時点から第二の期間ｔ３（例えば２４０秒）が経過している情報（図５のSTEP３参照）とする。
【００４５】
この送電線事故における受信情報について、再発事故発生情報の受信から遡って第一の期間ｔ２（例えば１８０秒）内に遮断器ＣＢにより送電線２２を開路した情報があれば、前記再発事故が遮断器ＣＢの動作責務、つまり、無電圧時間ｔ１（例えば６０秒）と準備時間（例えば１２０秒）とを加えた第一の期間ｔ２を経過せずに発生し、かつ、その再発事故による送電線２２の開路が二回目であると判断することができる。
【００４６】
また、その送電線２２を開路した時点から第二の期間ｔ３（例えば２４０秒）が経過していること、つまり、遮断器ＣＢの動作責務として規定された期間〔無電圧時間ｔ１（例えば６０秒）＋準備時間（例えば１２０秒）＋再度の無電圧時間ｔ１（例えば６０秒）〕が経過していることにより遮断器ＣＢを動作責務を満足した状態で動作させることができるので、これらの受信情報を送電線事故における送電の是非の判断条件とする。これらの受信情報に該当しない場合には自動送電の対象外とされ、自動送電操作票が作成されることはない（図５のSTEP６参照）。
【００４７】
この送電線事故の状況が、前述した所定の受信情報を満たせば、自動送電の対象になると判断され、その判断結果に基づいて事故復旧支援サーバ４で自動送信操作票が作成され（図４の▲５▼および図５のSTEP４参照）、その事故復旧支援サーバ４の出力に基づいて自動送電指令が監視制御サーバ５により生成される。
【００４８】
この監視制御サーバ５から出力される自動送電指令を連携サーバ６，９を介して電力センター２に送信し、その電力センター２の監視制御サーバ１０から出力される自動送電指令をテレコン親局１１から変電所３のテレコン子局１４へ送信し、さらに、その自動送電指令に基づいてテレコン子局１４から遮断器ＣＢへ閉成信号を送信し、その閉成信号に基づいて変電所Ａ側および変電所Ｂ側の遮断器ＣＢにより送電線２２を自動的に閉路し〔図４の「送電成功」におけるＣＢ（白四角印）inで示す〕、これにより自動送電が開始される（図４の▲５▼および図５のSTEP５参照）。
【００４９】
なお、前記実施形態で説明した監視制御システムは、工場、一般家庭などの電力需要家以外に、電鉄負荷などを含む一般的な負荷に電力を供給する電力系統に適用可能であるのは勿論である。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、電力系統における母線事故または送電線事故の発生時、給電制御所または電力センターに設置された前記サーバにより、自動送電の可否を判断し、その判断結果に基づいて送電操作票を自動作成し、その送電操作票に基づいて前記母線または送電線を遮断器により自動的に閉路する自動送電指令を送出することにより、運用者の遠隔操作を介することなく、電力供給支障の復旧を迅速に実行することができ、母線事故後または送電線事故時の再発事故後に、迅速かつ確実な電力供給を実現すると共に、運用者の業務軽減化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態で、監視制御システムが構築された給電制御所、電力センターおよび変電所を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態で、母線事故が発生した場合における遮断器の開閉制御を示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態で、監視制御システムによる母線事故時の処理フロー図である。
【図４】本発明の実施形態で、送電線事故が発生した場合における遮断器の開閉制御を示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態で、監視制御システムによる送電線事故時の処理フロー図である。
【符号の説明】
４ 事故復旧支援サーバ
５ 監視制御サーバ
２１ 母線
２２ 送電線
ＣＢ 遮断器
Claims (3)
- 電力系統における母線事故後に母線を自動的に閉路するために一過性の事故原因として予め設定され、かつ、ＧＩＳ設備を除く情報と屋外変電所である情報と一相地絡である情報とで構成された受信情報、および、送電線事故時の再発事故後に送電線を自動的に閉路するために遮断器の動作責務により予め設定され、かつ、再発事故発生情報の受信から遡って無電圧時間および準備時間の合計時間内に遮断器により送電線を開路した情報とその送電線を開路した時点から無電圧時間、準備時間および再度の無電圧時間の合計時間が経過している情報とで構成された受信情報に基づいて自動送電の可否を判断し、その判断結果に基づいて送電操作票を自動作成し、その送電操作票に基づいて前記母線または送電線を遮断器により自動的に閉路する自動送電指令を送出するサーバを具備したことを特徴とする監視制御システム。
- 前記サーバは、前記受信情報に基づいて自動送電の可否を判断し、その判断結果に基づいて送電操作票を自動作成する事故復旧支援サーバと、その事故復旧支援サーバの出力に基づいて母線または送電線を遮断器により自動的に閉路する自動送電指令を出力する監視制御サーバとで構成したことを特徴とする請求項１に記載の監視制御システム。
- 電力系統における母線事故後に母線を自動的に閉路するために一過性の事故原因として予め設定され、かつ、ＧＩＳ設備を除く情報と屋外変電所である情報と一相地絡である情報とで構成された受信情報、および、送電線事故時の再発事故後に送電線を自動的に閉路するために遮断器の動作責務により予め設定され、かつ、再発事故発生情報の受信から遡って無電圧時間および準備時間の合計時間内に遮断器により送電線を開路した情報とその送電線を開路した時点から無電圧時間、準備時間および再度の無電圧時間の合計時間が経過している情報とで構成された受信情報に基づいて自動送電の可否を判断し、その判断結果に基づいて送電操作票を自動作成し、その送電操作票に基づいて前記母線または送電線を遮断器により自動的に閉路して自動送電することを特徴とする自動送電方法。
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