JP5268331B2 - 配電系統計画支援システム - Google Patents

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Description

本発明は、配電系統計画支援システムに関し、特に、配電自動化システムが不慮の故障などにより停止(以下、「ダウン」と称する。)したときに配電系統をバックアップするのに好適な配電系統計画支援システムに関する。
電力会社では、図6に示すように、配電系統の制御および監視を行うための配電自動化システム110を作業により停止する場合には、配電遠制親局130によるバックアップ運転を行うために、常時配電系統の配電系統図(以下、「常時配電系統図」と称する。)を事前に出力して印刷するようにしている。なお、電力会社では、電力供給エリアの電力需要に最適な配電系統を常時配電系統として運用している。
ここで、常時配電系統図は、開閉器(図6には4つの開閉器11〜14のみ図示している。)の遠方監視・制御可能/不能および入/切が一目で分かるように、図7に一例を示すように、遠方監視・制御可能でありかつ常時「入」とされている故障区間検出用開閉装置、一般の開閉器および自動再閉路遮断装置を黒丸を四角で囲った記号で表示し、遠方監視・制御可能でありかつ常時「切」とされている故障区間検出用開閉装置を白丸を四角で囲った記号で表示し、遠方監視・制御不能で現地操作が必要でありかつ常時「入」とされている手動開閉器を黒丸で表示し、遠方監視・制御不能で現地操作が必要でありかつ常時「切」とされている手動開閉器を白丸で表示している。
また、各開閉器が設置されている電柱を示す電柱番号が、各開閉器を示す記号のそばに表示されている。
さらに、図7では各幹線および各支線は黒線で表示しているが、電力供給系統が一目で分かるように、各幹線および各支線を電力供給系統ごとに色分けして表示している。
配電系統の変更があった場合には、開閉器11〜14の入/切に応じて常時配電系統からの変更がわかるように電気の流れる様子を表示した系統変更後の配電系統図(以下、「変更配電系統図」と称する。)を出力して印刷するようにしている。
また、開閉器操作手順データを配電自動化システム110から配電遠制親局130に送信し、配電遠制親局130において図8に一例を示すように系統変更対象箇所一覧表91と操作手順表92とを含む開閉器操作手順画面90を表示し、制御責任者が操作手順表92に示された開閉器操作手順を確認すると、実行ボタン93をクリックすることにより開閉器操作手順画面90を操作卓131に表示させて、制御担当者にこの開閉器操作手順に従って開閉器11〜14の操作を指示するようにしている。制御担当者は、制御責任者からの指示に従って、操作卓131を用いて開閉器11〜14の開閉制御を行う。
図9に、操作手順表92に示された開閉器操作手順に従って図7に示した常時配電系統から以下のようにして配電変更した変更配電系統図の一例を示す。
図7に示したBB支線の電柱番号1:Dの電柱に設置された故障区間検出用開閉装置(DM)のロックを解除したのち「切」から「入」にし、BB支線の電柱番号19の電柱に設置された故障区間検出用開閉装置を「入」から「切」にしたのちにロックし、AA幹線の電柱番号147:Dの電柱に設置された故障区間検出用開閉装置のロックを解除したのち「切」から「入」にし、AA幹線の電柱番号147:Uの電柱に設置された故障区間検出用開閉装置を「入」から「切」にしたのちにロックし、CC支線の電柱番号1の電柱に設置された一般の開閉器(AA)のロックを解除したのち「切」から「入」にし、AA幹線の電柱番号117H1の電柱に設置された故障区間検出用開閉装置を「入」から「切」にしたのちにロックする。
なお、図9では各幹線および各支線は黒線で表示しているが、配電変更後の電力供給系統が一目で分かるように、たとえば各幹線および各支線の常時配電系統から変更されている箇所は線の淵と中とで色分けすることにより、線の淵で常時配電系統を表示し、線の中で配電変更後の配電系統を表示するようにしている。
また、電力会社では、配電系統の変更による最も適した系統構成の作成や不必要となった開閉器11〜14の移設先の選定などができる配電系統計画支援システム120を配電自動化システム110に通信回線を介して接続し、配電系統計画支援システム120から配電自動化システム110に現在配電系統の配電系統図(以下、「現在配電系統図」と称する。)のデータの送信を要求し、配電系統計画支援システム120から送信されてくる現在配電系統図データを受信して記憶装置121に記憶して保存することにより、配電系統計画支援システム120に現在配電系統図を表示することができるようにしている。
なお、本出願人は、下記の特許文献1において、停電工事を行う際の事故を未然に防ぐために、停電工事の際に開閉器へ操作指令を送信する配電自動化システムに、工事区間と開閉器の入操作を禁止するインターロック情報とを関連付けて保存するインターロック条件登録手段と、配電系統図に対して工事区間情報を入力する工事区間入力手段と、インターロック情報に基づいて工事区間に対応する開閉器への入操作を禁止する開閉器遠制手段と、配電系統図へ工事中の停電区間を表示する工事情報出力手段とを備える配電自動化システムを提案している。
特開2005−295701号公報
しかしながら、図6に示した配電自動化システム110および配電系統計画支援システム120には以下に示すような問題があった。
(1)常時配電系統図は常時配電系統を示すものであるため、配電自動化システム110ダウン時の潮流切替などによる配電系統の把握が困難である。
(2)配電自動化システム110がダウンした場合には、配電系統計画支援システム120から配電自動化システム110に現在配電系統図のデータの送信を要求しても配電自動化システム110から現在配電系統図データが送信されてこない。
(3)配電系統計画支援システム120は配電系統図の表示機能しかなく、配電遠制の制御および監視はできず、潮流切替などによる配電系統の復帰操作などの支援機能がない。
(4)配電自動化システム110が復旧するまで間、配電線事故および計画作業停電の支援機能がない。
本発明の目的は、配電自動化システムのダウン時における配電系統のバックアップを適確に行うことができる配電系統計画支援システムを提供することにある。
本発明の配電系統計画支援システムは、配電系統の制御および監視を行うための配電自動化システム(10)に接続された、かつ、該配電自動化システムを停止する場合に配電遠制親局(130)によるバックアップ運転を行わせるための配電系統計画支援システム(20)であって、現在配電系統図を示す現在配電系統図データを送信することを要求する送信要求信号を前記配電自動化システムに送信する送信要求部(21)と、
前記配電自動化システムから送信されてくる前記現在配電系統図データを記憶装置(30)に記憶するためのデータ記憶部(23)と、前記配電自動化システムのダウンを検出するダウン監視部(24)と、該ダウン監視部において前記配電自動化システムのダウンを検出した場合にのみ、前記記憶装置に保存されている常時配電系統図データを該記憶装置から読み出すとともに該記憶装置から最新の現在配電系統図データを読み出し、該読み出した常時配電系統図データおよび最新の現在配電系統図データに基づいて現在配電系統から常時配電系統へ復帰させるための復帰操作票を生成して、該生成した前記復帰操作票を含むバックアップデータを前記配電遠制親局に送信するバックアップ部(25)とを具備することを特徴とする。
ここで、表示部(26)と入力装置(27)とをさらに具備し、前記バックアップ部が、前記ダウン監視部において前記配電自動化システムのダウンを検出した場合にのみ、前記読み出した最新の現在配電系統図データが示す現在配電系統図と系統復帰支援ボタン(51)とを含むバックアップモード画面(50)を前記表示部に表示させ、前記入力装置から「前記系統復帰支援ボタンがクリックされた」旨の信号が入力されると、前記読み出した常時配電系統図データと前記読み出した最新の現在配電系統図データとの差分を求めて、復帰支援の対象となる配電系統の一覧を示す系統復帰支援対象箇所一覧表(61,71)と配電系統を常時配電系統に復帰させる操作手順を示す復帰操作手順表(72)とを含む前記復帰操作票を生成し、前記系統復帰支援対象箇所一覧表(61)と操作手順ボタン(62)とを含むサブ画面を前記バックアップモード画面にマルチ画面表示した他のバックアップモード画面(60)を前記表示部に表示させ、前記入力装置から「前記操作手順ボタンがクリックされた」旨の信号が入力されると、前記系統復帰支援対象箇所一覧表(71)と前記復帰操作手順表と終了ボタンとを含む別のバックアップモード画面(70)を前記表示部に表示させ、前記入力装置から「前記終了ボタンがクリックされた」旨の信号が入力されると、該終了ボタンがクリックされた時点の前記復帰操作票を含むバックアップデータを前記配電遠制親局に送信してもよい。
前記ダウン監視部が、前記配電自動化システムの生存確認を行うための生存確認情報を一定時間間隔で送信するように要求する生存確認情報要求信号を前記配電自動化システムに送信し、前記配電自動化システムが、前記配電系統計画支援システムから送信されてくる前記生存確認情報要求信号に応答して、所定の生存確認情報を該配電系統計画支援システムに送信し、前記ダウン監視部が、前記生存確認情報要求信号を送信しても前記生存確認情報が前記配電自動化システムから送信されてこない場合にのみ前記バックアップ部に動作開始指示信号を出力してもよい。
本発明の配電系統計画支援システムは、以下に示す効果を奏する。
(1)配電自動化システムへの依存度が高まる中、故障による停止は予測できず、配電系統運転は配電遠制親局でのバックアップ運転を余儀なくされることから、現在配電系統の把握は特に重要であり、常に現在配電系統をバックアップしておくことにより、配電自動化システムのダウン時の配電系統の運転および管理において安全かつ確実な監視および制御を可能にすることができる。
(2)配電自動化システムの故障による停止はメーカー対応となり配電自動化システムを直ぐに修理することができないために配電自動化システムの改修までの時間がかかるが、その間の最低限必要な運転状態を確保させることができる。
(3)バックアップモードへの自動遷移により、騒然となることが予想される配電自動化システムのダウン時の確認事項などを容易かつ効率的に行うことができるので、担当者の負担が軽減される。
(4)バックアップモードへの遷移は配電自動化システムがダウンした場合のみとして通常運転時のメンテナンスなどは不可とすることにより、誤認などのヒューマンエラーを防止することができる。
上記の目的を、配電系統計画支援システムにおいて、配電自動化システムのダウンを検出した場合にのみ現在配電系統から常時配電系統へ復帰させるための復帰操作票を生成し、生成した復帰操作票を含むバックアップデータを配電遠制親局に送信することにより実現した。
以下、本発明の配電系統計画支援システムの実施例について図面を参照して説明する。
本発明の一実施例による配電系統計画支援システム20は、図1に示すように、配電自動化システム10がダウンした場合にのみ現在配電系統から常時配電系統へ復帰させるための復帰操作票を含むバックアップデータを配電遠制親局130に送信することを特徴とする。
これを実現するために、配電系統計画支援システム20は、図2に示すように、定期送信要求部21と、送受信部22と、データ記憶部23と、ダウン監視部24と、バックアップ部25と、表示部26(ディスプレイ)と、入力装置27(キーボードおよびマウスなど)とを具備する。
定期送信要求部21は、配電自動化システム10がいつダウンしてもダウン前の配電系統を把握することができるように、現在配電系統図を示す現在配電系統図データを定期的に(たとえば、1時間ごとに)送信することを要求する定期送信要求信号を配電自動化システム10に送受信部22を介して送信する。
配電自動化システム10は、配電系統計画支援システム20から送信されてくる定期送信要求信号に応答して、現在配電系統図データを配電系統計画支援システム20に送信する。また、配電自動化システム10は、配電系統の状態が変化するごと(開閉器11〜14の入/切ごと)に状態変化後の配電系統情報(現在配電系統図を含む。)を配電系統計画支援システム20に送信する。
データ記憶部23は、配電自動化システム10から送受信部22を介して現在配電系統図データおよび配電系統情報を受信すると、受信した現在配電系統図データおよび配電系統情報を記憶装置30に記憶する。このとき、記憶装置30の負担軽減を図るために、現在配電系統図データおよび配電系統情報を記憶装置30に上書き保存する場合には、現在配電系統図データによって示される現在配電系統図および配電系統情報を印刷して、印刷された現在配電系統図および配電系統情報を保存する。
なお、記憶装置30には、常時配電系統図を示す常時配電系統図データも保存されている。
ダウン監視部24は、配電自動化システム10の生存確認(ダウンしていないかの確認)を行うために、生存確認情報を一定時間間隔で(たとえば、1分ごとに)送信するように要求する生存確認情報要求信号を配電自動化システム10に送受信部22を介して送信する。
配電自動化システム10は、配電系統計画支援システム20から送信されてくる生存確認情報要求信号に応答して、所定の生存確認情報(たとえば、所定のコードなど)を配電系統計画支援システム20に送信する。
ダウン監視部24は、生存確認情報要求信号を送信しても生存確認情報が配電自動化システム10から送受信部22を介して送信されてこない場合には、「配電自動化システム10がダウンした」と判定して、動作開始指示信号をバックアップ部25に出力する。
バックアップ部25は、ダウン監視部24から動作開始指示信号を受け取ると、記憶装置30から常時配電系統図データを読み出すとともに、最新の現在配電系統図データを読み出す。バックアップ部25は、読み出した常時配電系統図データおよび現在配電系統図データの差分を求めることにより、開閉器11〜14のうち入/切の状態が異なる開閉器を検出する。バックアップ部25は、検出した開閉器の入/切を操作して現在配電系統を常時配電系統に復帰させるための復帰操作票を含むバックアップデータを生成し、生成したバックアップデータを配電遠制親局130に送受信部22を介して送信する。
たとえば、図7に示した常時配電系統に対して配電自動化システム10がダウンした直前の配電系統が図9に示した現在配電系統であった場合には、バックアップ部25は、ダウン監視部24から動作開始指示信号を受け取ると、図3に示すように、記憶装置30から読み出した現在配電系統図データが示す現在配電系統図(図9に示した現在配電系統図)と系統復帰支援ボタン51と操作票作成ボタン52とメンテナンス支援ボタン53とを含むバックアップモード画面50を示すバックアップモード画面データを生成したのち、バックアップモード画面50を表示部26に表示させる。このとき、バックアップ部25はダウン監視部24から動作開始指示信号を受け取った場合にのみバックアップモード画面50を表示部26に表示させることにより、配電自動化システム10のダウン時以外での誤操作を防止する。
配電系統計画支援システム20を操作する操作員(以下、「支援操作員」と称する。)は、表示部26にバックアップモード画面50が表示されると、入力装置27を用いて系統復帰支援ボタン51をクリックする。バックアップ部25は、入力装置27から「系統復帰支援ボタン51がクリックされた」旨の信号が入力されると、記憶装置30から常時配電系統図データを読み出して、読み出した常時配電系統図データと現在配電系統図データとの差分を求めて、復帰操作票を生成する。なお、復帰操作票には、復帰支援の対象となる配電系統の一覧を示す系統復帰支援対象箇所一覧表(図4に示す系統復帰支援対象箇所一覧表61および図5に示す系統復帰支援対象箇所一覧表71参照)と、配電系統を常時配電系統に復帰させる操作手順を示す復帰操作手順表(図5に示す復帰操作手順表72参照)とが含まれる。
その後、バックアップ部25は、図4に示すように、系統復帰支援対象箇所一覧表61と操作手順ボタン62と終了指示ボタン63と件名登録ボタン64と手順複写ボタン65とチェック結果ボタン66と報告書印字ボタン67と終了ボタン68とを含むサブ画面を図3に示したバックアップモード画面50にマルチ画面表示したバックアップモード画面60を示すバックアップモード画面データを生成したのち、バックアップモード画面60を表示部26に表示させる。
支援操作員は、表示部26にバックアップモード画面60が表示されると、入力装置27を用いて操作手順ボタン62をクリックする。バックアップ部25は、入力装置27から「操作手順ボタン62がクリックされた」旨の信号が入力されると、図5に示すように、系統復帰支援対象箇所一覧表71と復帰操作手順表72と実行ボタン73と手順編集ボタン74と責任者設定ボタン75と終了ボタン76とを含むバックアップモード画面70を示すバックアップモード画面データを生成したのち、バックアップモード画面70を表示部26に表示させる。このとき、バックアップモード画面70をサブ画面として図3に示したバックアップモード画面50にマルチ画面表示したバックアップモード画面を表示部26に表示させてもよい。
支援操作員は、表示部26にバックアップモード画面70が表示されると、復帰操作手順表72に示された復帰操作手順をチェックし、編集する箇所がある場合には入力装置27を用いて手順編集ボタン74をクリックしたのちに復帰操作手順を編集したり、責任者を設定する場合には入力装置27を用いて責任者設定ボタン75をクリックしたのちに責任者を設定したりする。
支援操作員は、復帰操作手順表72に示された復帰操作手順でよいことを確認した場合には、入力装置27を用いて終了ボタン76をクリックする。
バックアップ部25は、入力装置27から「終了ボタン76がクリックされた」旨の信号が入力されると、終了ボタン76がクリックされた時点の復帰操作票を含むバックアップデータを配電遠制親局130(図3参照)に送受信部22を介して送信する。
配電遠制親局130(図1参照)では、配電系統計画支援システム20からバックアップデータが送信されてくると、図5に示したバックアップモード画面70(または、バックアップモード画面70をサブ画面として図3に示したバックアップモード画面50にマルチ画面表示したバックアップモード画面)が制御責任者端末(不図示)に表示される。
制御責任者は、制御責任者端末に表示された復帰操作手順表72に示された復帰操作手順をチェックし、これでよい場合には、制御担当者にこの復帰操作手順に従った復帰操作をするように指示する。
制御担当者は、この指示を制御責任者から受けると、操作卓131を用いて以下に示すような復帰操作を行う。
図9に示したAA幹線の電柱番号117H1の電柱に設置された故障区間検出用開閉装置のロックを解除したのちに「入」にし、CC支線の電柱番号1の電柱に設置された一般の開閉器を「切」にしたのちにロックし、AA幹線の電柱番号147:Uの電柱に設置された故障区間検出用開閉装置のロックを解除したのちに「入」にし、AA幹線の電柱番号147:Dの電柱に設置された故障区間検出用開閉装置を「切」にしたのちにロックし、BB支線の電柱番号19の電柱に設置された故障区間検出用開閉装置のロックを解除したのちに「入」にし、BB支線の電柱番号1:Dの電柱に設置された故障区間検出用開閉装置を「切」にしたのちにロックする。
このように復帰操作の内容は開閉器の「入」、「切」、「ロック」および「ロック解除」の4つであるため、操作卓131に入ボタン、切ボタン、ロックボタンおよびロック解除ボタンを設けておくことにより、制御担当者の操作を容易にするようにしてもよい。
なお、図3に示したバックアップモード画面50に含まれる操作票作成ボタン52およびメンテナンス支援ボタン53は、配電自動化システム110が復旧するまで間の配電線事故および計画作業停電の支援機能として操作票作成業務およびメンテナンス業務を行えるようにするためのものである。
以上の説明では、配電系統計画支援システム20は定期送信要求部21を具備したが、定期送信要求部21の代わりに、現在配電系統図を示す現在配電系統図データを配電自動化システム10に状態変化があった都度送信することを要求する送信要求信号を配電自動化システム10に送受信部22を介して送信する送信要求部を具備してもよい。
本発明の一実施例による配電系統計画支援システム20について説明するための図である。 図1に示した配電系統計画支援システム20の特徴を実現する部分を示すブロック図である。 図2に示した表示部26に表示されるバックアップモード画面50の一例を示す図である。 図2に示した表示部26に表示されるバックアップモード画面60の一例を示す図である。 図2に示した表示部26に表示されるバックアップモード画面70の一例を示す図である。 従来の配電自動化システム110および配電系統計画支援システム120について説明するための図である。 常時配電系統図の一例を示す図である。 図6に示した配電遠制親局130において表示される開閉器操作手順画面90の一例を示す図である。 図8に示した操作手順表92に示された開閉器操作手順に従って図7に示した常時配電系統から配電変更した変更配電系統図の一例を示す図である。
符号の説明
1〜14 開閉器
10 配電自動化システム
20 配電系統計画支援システム
21 定期送信要求部
22 送受信部
23 データ記憶部
24 ダウン監視部
25 バックアップ部
26 表示部
27 入力装置
30 記憶装置
50,60,70 バックアップモード画面
51 系統復帰支援ボタン
52 操作票作成ボタン
53 メンテナンス支援ボタン
61,71 系統復帰支援対象箇所一覧表
62 操作手順ボタン
63 終了指示ボタン
64 件名登録ボタン
65 手順複写ボタン
66 チェック結果ボタン
67 報告書印字ボタン
68 終了ボタン
72 復帰操作手順表
73 実行ボタン
74 手順編集ボタン
75 責任者設定ボタン
76 終了ボタン
90 開閉器操作手順画面
91 系統変更対象箇所一覧表
92 操作手順表
93 実行ボタン
94 手順編集ボタン
95 責任者設定ボタン
96 終了ボタン
110 配電自動化システム
120 配電系統計画支援システム
121 記憶装置
130 配電遠制親局
131 操作卓
140 営業所DX
150 制御所

Claims (3)

  1. 配電系統の制御および監視を行うための配電自動化システム(10)に接続された、かつ、該配電自動化システムを停止する場合に配電遠制親局(130)によるバックアップ運転を行わせるための配電系統計画支援システム(20)であって、
    現在配電系統図を示す現在配電系統図データを送信することを要求する送信要求信号を前記配電自動化システムに送信する送信要求部(21)と、
    前記配電自動化システムから送信されてくる前記現在配電系統図データを記憶装置(30)に記憶するためのデータ記憶部(23)と、
    前記配電自動化システムのダウンを検出するダウン監視部(24)と、
    該ダウン監視部において前記配電自動化システムのダウンを検出した場合にのみ、前記記憶装置に保存されている常時配電系統図データを該記憶装置から読み出すとともに該記憶装置から最新の現在配電系統図データを読み出し、該読み出した常時配電系統図データおよび最新の現在配電系統図データに基づいて現在配電系統から常時配電系統へ復帰させるための復帰操作票を生成して、該生成した前記復帰操作票を含むバックアップデータを前記配電遠制親局に送信するバックアップ部(25)と、
    を具備することを特徴とする、配電系統計画支援システム。
  2. 表示部(26)と入力装置(27)とをさらに具備し、
    前記バックアップ部が、
    前記ダウン監視部において前記配電自動化システムのダウンを検出した場合にのみ、前記読み出した最新の現在配電系統図データが示す現在配電系統図と系統復帰支援ボタン(51)とを含むバックアップモード画面(50)を前記表示部に表示させ、
    前記入力装置から「前記系統復帰支援ボタンがクリックされた」旨の信号が入力されると、前記読み出した常時配電系統図データと前記読み出した最新の現在配電系統図データとの差分を求めて、復帰支援の対象となる配電系統の一覧を示す系統復帰支援対象箇所一覧表(61,71)と配電系統を常時配電系統に復帰させる操作手順を示す復帰操作手順表(72)とを含む前記復帰操作票を生成し、
    前記系統復帰支援対象箇所一覧表(61)と操作手順ボタン(62)とを含むサブ画面を前記バックアップモード画面にマルチ画面表示した他のバックアップモード画面(60)を前記表示部に表示させ、
    前記入力装置から「前記操作手順ボタンがクリックされた」旨の信号が入力されると、前記系統復帰支援対象箇所一覧表(71)と前記復帰操作手順表と終了ボタンとを含む別のバックアップモード画面(70)を前記表示部に表示させ、
    前記入力装置から「前記終了ボタンがクリックされた」旨の信号が入力されると、該終了ボタンがクリックされた時点の前記復帰操作票を含むバックアップデータを前記配電遠制親局に送信する、
    ことを特徴とする、請求項1記載の配電系統計画支援システム。
  3. 前記ダウン監視部が、前記配電自動化システムの生存確認を行うための生存確認情報を一定時間間隔で送信するように要求する生存確認情報要求信号を前記配電自動化システムに送信し、
    前記配電自動化システムが、前記配電系統計画支援システムから送信されてくる前記生存確認情報要求信号に応答して、所定の生存確認情報を該配電系統計画支援システムに送信し、
    前記ダウン監視部が、前記生存確認情報要求信号を送信しても前記生存確認情報が前記配電自動化システムから送信されてこない場合にのみ前記バックアップ部に動作開始指示信号を出力する、
    ことを特徴とする、請求項1または2記載の配電系統計画支援システム。
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