JP4879823B2 - 監視制御システム - Google Patents
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Description
(1)前記システム管理情報により他系の所定の故障情報が「有り」、
(2)前記システム管理情報により他系の故障情報が「無し」、かつ前記第1の判定手段の判定結果が「常用系の運転状況異常有り」、かつ前記第2の判定手段の判定結果が「待機系の常用モードへの遷移可」、
(3)回線断その他の要因によってシステム管理情報の通知が無い場合であって、前記第1の判定手段の判定結果が「常用系の運転状況異常有り」、かつ前記第2の判定手段の判定結果が「待機系の常用モードへの遷移可」、
自系が常用モードの場合は、他系から送られてくる待機モードへの遷移要求を受信したときに主計算機に対して待機モードへの遷移指令を出力する手段と、を備えたことを特徴とする。
以下、本発明の実施の形態を説明する。図1は、第1の実施の形態による監視制御システム1のシステム構成図である。
[1.操作卓]
次に、制御所センタの装置について説明する。また、制御所センタのサーバは、以下に説明する用途別に独立して設けられている。なお、図1において、制御所センタ1(20a)と、制御所センタ2(20b)は、基本的に同一の構成を有する2重化システムである。すなわち、各制御所センタは、後述するMP,SIM,SP,SYCの各装置を有し、ルータを介して上位の操作卓接続用IP網または下位のDX接続用IP網と繋がっている。なお、以下の説明において、系を区別する必要がある場合は、装置「○○」(たとえば「MP」)の記号の後ろに「−A」,「−B」を付して説明するが、両系共通で特に系を区別する必要が無い場合は、単に「○○」と示して説明する。
(1)MP(主計算機)
主計算機MP(21a,21b)は、システム機能の集中管理を行うサーバである。制御所DX(31a,31b)と計測情報、2値情報および制御情報を送受信し、また操作卓10との間で運転情報を送受信することにより、電気所機器の監視・制御処理等を行う。2台構成とし、常用/待機で運転を行い、片側故障時には健全な系を常用モードに切替えることにより継続して運転を行う。なお、必要により各制御所センタに複数台設けるようにしても良い。図1において、主計算機MP−A(21a)またはMP−B(21b)のいずれか一方が常用モードとして動作し、他方が待機モードとして動作する。常用モードの主計算機は、記録情報、操作卓10からの設定情報等を待機モードの主計算機へ送信することにより、両系のデータ等価を行う。
試験・訓練用計算機SIM(22a,22b)は、運転モードにより訓練モード時は訓練機能、試験モード時はシステム試験機能を主計算機と完全に独立して行う。制御所DX(31a,31b)との間で試験情報を送受信し、訓練卓15と試験用の運転情報を送受信する。
支援用計算機SP(23a,23b)は、支援機能を担当する計算機で、LAN経由で接続する主計算機MP(21a,21b)と業務データの送受信を行い操作支援・事故支援等の支援業務を実行する。試験・訓練用計算機SIM(22a,22b)からも支援機能の使用を可能とする。
システム監視装置SYC(24a,24b)は、主計算機MP(21a,21b)のほか、同一LANに繋がる上記の各計算機、計算機周辺装置の運転状態監視、装置の起動/停止、および運転モードの切り替えを行う。
次に、主計算機を例にして、システム監視装置SYC(24a,24b)による監視のしかたについて説明する。
図2は、制御所センタの各装置の接続のしかたの一例を示すものであり、基本的に図1と同様の接続形態である。両系の主計算機のデータ等価を、操作卓接続用IP網(2)経由で行う場合の例である。操作卓接続用IP網(2)のみで帯域が確保できる場合は、後述の系間リンク手段(以下、単に系間リンクという。)を用いる方式に比べてコストを抑えることができる。
操作卓接続用IP網で帯域が確保できない場合、あるいは、信頼性を担保する場合は、図3に示す系間リンク、すなわち、専用線等を用いて操作卓接続用IP網とは別ルートで両系のシステム管理情報を受け渡すのが良い。
情報集配信装置DX(31a,31b)は、情報の中継を行う装置である。
図1に示すように遠隔監視制御装置(テレコン子局(TC))(80)から計測情報、2値情報等を制御中継所DX(41a,41b)経由で受信して制御所センタへ送信し、制御所センタからの制御情報等を制御中継所DX経由で遠隔監視制御装置TC(80)へ送信する。制御所DX(31a,31b)は2重化され、2系列で上位装置、下位装置と接続される。
制御所DXは、制御所単位に設置される。
制御所センタにおいて、待機側SYCは、待機側MPからの操作卓接続情報(操作卓〜待機側MP間の接続状態)、常用側SYCからのシステム管理情報(MPの運転モード、故障情報)、および操作卓からのMP接続状態情報(操作卓〜常用側MP間の接続状態)をもとに判定を行い故障時の自動モード遷移等の構成制御を行う。
システム管理情報は、上記の[接続A]の場合は操作卓接続用IP網を経由して通知する。[接続B]の場合は系間リンクを経由して通知するか、またはMPで中継して操作卓接続用IP網を経由して通知する。
なお、待機から常用へのシステム管理情報は、上記と逆の流れで送られる。
システム監視装置SYC(24a,24b)で実行される構成制御の処理手順について図7を用いて説明する。
他系と自系の故障の比較において、故障内容の重大さに応じて重み付け(故障の重大さを示す数値)を決めておき、他系と自系でその数値、複数故障が発生している場合はその合計値の大きい方を「常用遷移」と判定しても良い。
故障の重み付けの設定例を以下に示す。
プログラム縮退・・−4点
プログラム停止・・−8点
プログラム暴走・・−10点
卓接続・・1卓につき3点 など
なお、本例では、卓3台の構成だが、一般的に、常用系の運転状況は正常(OK)とは、全卓のうち半数以上との接続が確認できる場合を示し、常用系の運転状況は異常あり(NG)とは、全卓のうち半数未満との接続しか確認出来ない場合を示す。
以下、個々のケースごとに故障時のシステムの動作について説明する。
(5−1.系間リンク通信異常)(図12)
制御所センタ間の系間リンクが通信異常になった場合、SYCはSYC直接ルートでは情報のやり取りができない。しかしながら、運転モードが常用のMP−Aが存在し、操作卓との接続にも問題が無いため、制御所の運転には影響しない。
MPと操作卓間が通信異常となる原因は、制御所センタのMPと操作卓接続用IP網間が通信異常となる場合と、制御所の操作卓と操作卓接続用IP網間が通信異常となる場合の2パターンが考えられる。以下、それぞれの場合について説明する。
制御所センタ1と操作卓接続用IP網間に異常が発生し、運転モードが常用のMP−Aと操作卓間が通信異常になる。この場合、操作卓が運転モードが常用のMPと接続できていないため、制御所の運転に支障が出る。(図13)
制御所と操作卓接続用IP網間に異常が発生し、運転モードが常用のMP−Aと操作卓間が通信異常になる。この場合、操作卓は運転モードが常用のMPと接続できないため、制御所の運転に支障が出る。(図14)
運転モードが常用のMP−Aの重故障が発生した場合について、図15を用いて説明する。
常用系で動作している制御所センタのSYC−Aに重故障が発生した場合について、図16を用いて説明する。
次に、制御所センタ1に大規模災害が発生し、拠点機能がすべて停止した場合について、図17を用いて説明する。
次に第2の実施の形態を説明する。本実施の形態は、制御所機能ごとにサーバを分けるのではなく、物理サーバ内に複数の制御所の機能を設け、それぞれの制御所機能ごとに常用/待機を設定可能にしたものである。
ここで、たとえば、MP−A1,MP−A2,・・・は計算機の単位を示し物理的に独立して設けられたサーバである。
多量状変が発生しシステムが高負荷となる可能性が高い災害として、台風がある。しかし、台風の影響は、電力供給エリア全体から見ると限定的であり、被災箇所以外の制御所は通常通りの低負荷であるのが一般的である。このため、地理的に離れた制御所を同一の物理サーバに割り当てることで、台風被災時に、高負荷の制御所が多くのリソースを使用することが可能となる。
統合を行った際に、制御所間で輻輳する処理の一つに、どの制御所でも同一時刻に開始される日報記録や月報記録などの定時処理がある。
上記(2)の定時処理は、待機モードでは動作しないため、同一の物理サーバ上の制御所の動作モードを、常用モードと待機モードの組み合わせにすることで、常用モードの制御所が多くのリソースを使用することができる。同一物理サーバ上の制御所の動作モードをすべて常用モードにした場合に比べて、定時処理が早く終了する。
2 操作卓接続用IP網
3 DX接続用IP網
5 給電IP網
6 系間リンク
10 操作卓
11〜13 運転卓
14 運用卓
15 訓練卓
16,17,25a,25b〜28a,28b,32,33 ルータ
18,19 LAN
20a,20b 制御所センタ
21a,21b 主計算機(MP)
22a,22b 試験・訓練用計算機(SIM)
23a,23b 支援用計算機(SP)
24a,24b システム監視装置(SYC)
31a,31b,・・・、41a,41b,・・・ 情報集配信装置(DX)
80 遠隔監視制御装置(TC)
Claims (5)
- 常用モードと待機モードを含む運転モードを有する複数の主計算機と、前記各主計算機とネットワークを介して接続する複数の運転卓からなる操作卓と、前記各主計算機に対応して設けられ夫々の主計算機へ運転モードを決定するための運転モードの遷移指令を出力するシステム監視装置と、を有する監視制御システムであって、
前記主計算機は、前記ネットワークを介して夫々の前記運転卓から該運転卓と他系の主計算機との接続状態を示すMP接続状態情報を入力する手段を備え、
前記システム監視装置は、
対応する主計算機から該主計算機と夫々の前記運転卓との接続状態を示す操作卓接続状態情報と、該主計算機の入力した前記MP接続状態情報を入力する手段と、
専用の通信線である系間リンク手段によって他系のシステム監視装置と繋がり、夫々の主計算機の運転モードと故障情報とを含むシステム管理情報を交換することによって、前記他系の主計算機のシステム管理情報を入力する手段と、
入力した前記MP接続状態情報をもとに、常用モードの主計算機と接続状態にある運転卓の数が全運転卓のうち半数未満の場合は、「常用系の運転状況異常有り」と判定する第1の判定手段と、
入力した前記操作卓接続状態情報をもとに、待機系の常用モードへの遷移可否を判定する第2の判定手段と、
自系が待機モードの場合は、次の(1)から(3)の少なくともいずれか一の条件が成立するときに主計算機に対して常用モードへの遷移指令を出力すると共に他系へ待機モードへの遷移要求を送信する手段と、
(1)前記システム管理情報により他系の所定の故障情報が「有り」、
(2)前記システム管理情報により他系の故障情報が「無し」、かつ前記第1の判定手段の判定結果が「常用系の運転状況異常有り」、かつ前記第2の判定手段の判定結果が「待機系の常用モードへの遷移可」、
(3)回線断その他の要因によってシステム管理情報の通知が無い場合であって、前記第1の判定手段の判定結果が「常用系の運転状況異常有り」、かつ前記第2の判定手段の判定結果が「待機系の常用モードへの遷移可」、
自系が常用モードの場合は、他系から送られてくる待機モードへの遷移要求を受信したときに主計算機に対して待機モードへの遷移指令を出力する手段と、
を備え、
前記各主計算機は、対応する夫々のシステム監視装置から出力された運転モードの遷移指令による運転モードで動作することを特徴とする監視制御システム。 - 前記系間リンク手段が故障の際は、各主計算機および前記ネットワークを経由して他系のシステム監視装置へシステム管理情報を送信することを特徴とする請求項1記載の監視制御システム。
- 前記各主計算機は、複数の制御所機能単位に分割され、それぞれの制御所機能ごとに常用モードか待機モードかを割り付けられ、前記システム監視手段は、制御所機能ごとに運転モードを遷移するか否かの判定を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の監視制御システム。
- 前記システム管理情報は主計算機のCPU負荷を含み、
前記システム監視手段は、主計算機の制御所機能ごとに運転モード遷移の優先順位が設定され、常用モードと待機モードの両主計算機のCPU負荷の差が所定値以上になった場合は、前記優先順位に基づいて制御所機能ごとに運転モードの遷移を実行することを特徴とする請求項3記載の監視制御システム。 - 前記監視制御システムは、常用系、待機系それぞれ複数の主計算機を有し、
各主計算機は、地理的に分散した制御所の機能が組み込まれていることを特徴とする請求項3または4に記載の監視制御システム。
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