JP5349292B2 - 変電所監視制御システムにおけるデータ伝送方式とサーバ - Google Patents

Description

本発明は、変電所と上位制御所との間で伝送を実施する変電所監視制御システムにおけるデータ伝送方式とサーバに関するものである。

従来、変電所構内の監視データを、遠隔の監視システムへ送信する場合には、特許文献１に記載されているように、時刻が付加されたデータを一旦保存し、遠隔へ送信する通信データ量と保存されたデータ量との協調を取りながら、データ送信を行う等の手法を採用していた。また、必要とされる全てのデータを送信していた。

近年、変電所監視制御システムに適用されるデータ伝送方式は、国際規格であるＩＥＣ規格により、変電所構内においては、通信ネットワークに対してＩＥＣ６１８５０が、保護制御装置間に対してＩＥＣ６０８７０−５−１０３が提唱され、また、変電所と上位制御所の間の遠隔監視制御用通信に対しては、ＩＥＣ６０８７０−５−１０１またはＩＥＣ６０８７０−５−１０４が提唱されている。

これらのＩＥＣ規格は、個別の内容について記述しているが、変電所監視制御システムにおいては、これらの伝送方式の変換を適時行い、上位制御所と変電所の信号を相互に変換する必要がある。

図１０は、以上のようなＩＥＣ規格を適用した変電所監視制御システムの一例を示すブロック図である。この図１０において、１０はサーバ、２０は変電所構内の回線端末、３０は、遠隔地の上位制御所を示している。

ここで、説明の簡略化の観点から、回線端末２０には、「１」〜「ｋ」、および、「ｍ」、「ｘ」等の端末番号を付している（ｋ，ｍ，ｘは２以上の整数、ｋ＜ｍ＜ｘ）。そして、個々の要素を特定する観点から、個々の回線端末２０を示す各ブロックの参照符号「２０」には、ハイフンと個々の端末番号を付加している。

図１０に示すように、変電所監視制御システムのサーバ１０には、変電所構内の端末番号「１」〜「ｋ」の複数の回線端末２０−１，…，２０−ｋが伝送路（構内通信ネットワーク）４１を介して接続されており、これらの端末番号「１」〜「ｋ」の回線端末２０とサーバ１０の間の信号伝送方式としては、ＩＥＣ６１８５０が適用されている。

また、変電所構内の端末番号「ｍ」〜「ｘ」の複数の回線端末２０−ｍ，…，２０−ｘは、サーバ１０と接続された端末番号「ｋ」の回線端末２０−ｋと接続されており、これらの回線端末間の伝送路４２における信号伝送方式としては、ＩＥＣ６０８７０−５−１０３が適用されている。これにより、端末番号「ｍ」〜「ｘ」の回線端末２０−ｍ，…，２０−ｘは、親局となる端末番号「ｋ」の回線端末２０−ｋを介してサーバ１０へ信号を送信する。

また、サーバ１０と上位制御所３０との間は、ＩＥＣ６０８７０−５−１０１またはＩＥＣ６０８７０−５−１０４を適用した伝送路４３を介して接続されている。

なお、上記のＩＥＣ規格のうち、遠隔監視制御用通信の伝送方式であるＩＥＣ６０８７０−５−１０１およびＩＥＣ６０８７０−５−１０４は、変電所構内の通信ネットワークの伝送方式であるＩＥＣ６１８５０に比べて伝送効率が低い。このような伝送方式による伝送効率の違いと、変電所構内と変電所−上位制御所間の信号量の違いに起因して、変電所構内からの信号を上位制御所に送信する場合の信号伝送は、大別して図１１に示す１対１信号伝送と図１２に示すｎ対１信号伝送の２種類に分類される。

図１１は、図１０に示す変電所監視制御システムにおける１対１信号伝送の一例を示す図である。この図１１において、端末番号「１」の回線端末２０−１からＩＥＣ６１８５０によりサーバ１０に送信される信号ＳＩＧ１は、そのままサーバ１０から信号ＳＩＧ−ＡとしてＩＥＣ６０８７０−５−１０１またはＩＥＣ６０８７０−５−１０４により上位制御所３０へ送信される。１対１信号伝送は、このように変電所側の信号と上位制御所向け信号が１対１の対応関係となっている場合の信号伝送を意味している。

図１２は、図１０に示す変電所監視制御システムにおけるｎ対１信号伝送の一例を示す図である。この図１２において、端末番号「１」、「２」、「ｋ」の回線端末２０−１，２０−２，２０−ｋからＩＥＣ６１８５０によりサーバ１０へ送信される信号ＳＩＧ２〜ＳＩＧ６は、サーバ１０にて信号ＳＩＧ−Ｂに集約され、ＩＥＣ６０８７０−５−１０１またはＩＥＣ６０８７０−５−１０４により上位制御所３０へ送信される。

このうち、信号ＳＩＧ２〜ＳＩＧ４は、回線端末２０−１，２０−２，２０−ｋからサーバ１０に直接送信される信号である。これに対して、信号ＳＩＧ５，ＳＩＧ６は、端末番号「ｍ」、「ｘ」の回線端末２０−ｍ，２０−ｘからＩＥＣ６０８７０−５−１０３により送信された信号ＳＩＧ７，ＳＩＧ８を、それぞれ、回線端末２０−ｋにより変換したものである。

ｎ対１信号伝送は、このように、複数（ｎ個）の変電所構内信号を１つの集約信号に集約して上位制御所に送信することで、変電所側の信号と上位制御所向け信号がｎ対１の対応関係となっている場合の信号伝送を意味している。

特開２００２−２３３０８１ 特開平５−２９２５７２

ところで、図１２に示すようなｎ対１信号伝送の場合、変電所構内の信号がサーバ１０に到着する信号の順番と、その信号に付加されている発生時刻との相関関係については、いずれの国際規格においても特に規定されていない。

したがって、図１３に示すように、変電所構内からサーバ１０に送信される信号ＳＩＧ２〜ＳＩＧ６に付加されている発生時刻Ｔ１〜Ｔ５の順序：Ｔ１→Ｔ２→Ｔ３→Ｔ４→Ｔ５とサーバ１０への到達時刻ＳＴ１〜ＳＴ５の順序：ＳＴ１→ＳＴ２→ＳＴ３→ＳＴ４→ＳＴ５との間には相関関係がない。

そのため、図１３に示すように、信号ＳＩＧ２〜ＳＩＧ６の中で、最も遅い発生時刻Ｔ５の属性を持つ信号ＳＩＧ２が最初の到達時刻ＳＴ１でサーバに到達し、最も早い発生時刻Ｔ１の属性を持つ信号ＳＩＧ５が最後の到達時刻ＳＴ５で到達する事象が発生する可能性がある。この場合、通常の集約処理では、最初に到達した信号ＳＩＧ２の発生時刻Ｔ５が、信号ＳＩＧ２〜ＳＩＧ６の中で最も遅いにも関わらず、これらの信号を集約した集約信号の発生時刻として不適切に付加されてしまうことになる。

このような事象が発生する理由は、図１４、図１５に示すように、ＩＥＣ規格のデータ伝送方式に応じて発生するタイムラグの存在である。この点について、以下に説明する。

図１４は、回線端末２０−１からサーバに向けてＩＥＣ６１８５０伝送方式により信号送信する際のイベント発生から送信までのタイムラグを示す図である。この図１４に示すように、ＩＥＣ６１８５０伝送方式の場合には、イベント発生時に信号を送信するまでの間にタイムラグＬＡＧ１が存在する上、このタイムラグＬＡＧ１は送信元の回線端末２０−１の処理状態や伝送路の状態により変動する。そのため、ＩＥＣ６１８５０伝送方式により信号送信する複数の回線端末間で同期が取れない。

図１５は、回線端末間でＩＥＣ６０８７０−５−１０３伝送方式により信号送信すると共に、親局となる回線端末からサーバに向けてＩＥＣ６１８５０伝送方式により送信する際のイベント発生からサーバへの送信までのタイムラグＬＡＧ２を示す図である。

この図１５に示すように、回線端末間でＩＥＣ６０８７０−５−１０３伝送方式により信号送信する場合には、子局となる回線端末２０−ｍ，２０−ｘは、親局となる回線端末２０−ｋからのポーリングを受けた時点で、初めて信号送信可能となる。

そのため、例えば、図１５に示すように、親局となる回線端末２０−ｋからのポーリングＰＯＬ１の後に、子局となる回線端末２０−ｍにてイベントが発生した場合には、子局となる別の回線端末２０−ｘへのポーリングＰＯＬ２後の回線端末２０−ｍへのポーリングＰＯＬ３を回線端末２０−ｍが受信したタイミングで、初めて、回線端末２０−ｍからの信号が親局となる回線端末２０−ｋに向けて送信されることになる。この場合、親局となる回線端末２０−ｋは、回線端末２０−ｍからの信号を受信した後、ＩＥＣ６１８５０伝送方式により、サーバ１０に向けて信号を送信する。

このように、ＩＥＣ６０８７０−５−１０３伝送方式とＩＥＣ６１８５０伝送方式を組み合わせて回線端末間で信号送信した後、親局となる回線端末からサーバ１０に信号送信する場合には、ポーリング間隔と個々の回線端末の状態や伝送路状態によるタイムラグＬＡＧ２が存在する。

なお、図１５からも明らかなように、ＩＥＣ６０８７０−５−１０３伝送方式とＩＥＣ６１８５０伝送方式を組み合わせた場合のタイムラグＬＡＧ２は、ポーリング間隔の分に応じて、ＩＥＣ６１８５０伝送方式単独で送信する場合のタイムラグＬＡＧ１よりも大きくなる。

以上のように、変電所構内の複数の信号をｎ対１信号伝送により上位制御所に送信する従来のデータ伝送方式においては、変電所構内からサーバ１０に送信される複数の信号に付加されている発生時刻とサーバ１０への到達時刻の順序に相関関係がないため、最初に到達した信号の発生時刻が遅いにも関わらず、集約信号の発生時刻として付加されてしまう可能性があった。

本発明は、以上のような従来技術の課題を解決するために提案されたものであり、その目的は、変電所監視制御システムにおいて、ｎ対１信号伝送により変電所構内の複数の信号を集約して集約信号とし、上位制御所に送信する際に、集約信号に適切な時刻を付加することが可能な、データ伝送方式とサーバを提供することである。

本発明の変電所監視制御システムにおけるデータ伝送方式は、変電所構内の回線端末と伝送路を介して接続されたサーバを備え、このサーバと上位制御所との間で伝送を実施する変電所監視制御システムにおけるデータ伝送方式において、サーバによるｎ対１信号伝送用の集約信号処理が、待ち合わせ処理と時刻合わせ処理を含むことを特徴としている。ここで、ｎ対１信号伝送用の集約信号処理は、前記変電所構内の複数の回線端末からの複数（ｎ個）の信号を前記上位制御所向けの１つの集約信号に集約して上位制御所に送信する処理である。待ち合わせ処理は、前記上位制御所向けの特定の集約信号を構成する最初の構成要素信号がサーバに到達した時点から、予め設定された条件に基づく待ち合わせ時間が経過するまでの間に、その特定の集約信号の他の構成要素信号の到達を待つ処理である。時刻合わせ処理は、待ち合わせ処理の間に到達した構成要素信号にそれぞれ付されている発生時刻の中から最初の発生時刻を抽出し、抽出した時刻を前記特定の集約信号の発生時刻として付加する処理である。待ち合わせ時間に関する前記条件は、予め設定された単数または複数の固定長さの時間の中から使用する待ち合わせ時間を選択する選択型の時間指定条件、前記特定の集約信号を構成する構成要素信号のうち、所定の信号伝送方式を経由する信号の数または比率に応じて、予め設定された固定長さの時間から使用する待ち合わせ時間を算出する算出型の時間指定条件の少なくとも一方の時間指定条件を含むと共に、前記特定の集約信号を構成する全ての構成要素信号が到達するまでを待ち合わせ時間とする到達指定条件を含む。前記サーバにより、前記ｎ対１信号伝送用の集約信号処理を行う際に、前記時間指定条件に基づいて第１の待ち合わせ時間を設定すると共に、前記到達指定条件に基づいて前記特定の集約信号を構成する全ての構成要素信号が到達するまでを第２の待ち合わせ時間として前記待ち合わせ処理を実施し、いずれか一方の待ち合わせ時間が経過した時点で待ち合わせ処理を終了する。

また、本発明の変電所監視制御システムのサーバは、上記データ伝送方式の特徴を、それを適用したサーバの観点から把握したものである。

以上のような特徴を有する本発明においては、変電所構内から送信されてきた信号をサーバで集約する際に、特定の集約信号を構成する最初の信号がサーバに到達してから、待ち合わせ時間の間、その集約信号の他の信号の到達を待ち、待ち合わせ時間経過後に、到達した信号に付されている発生時刻の中から最初の発生時刻を上位制御所向けの集約信号の発生時刻として付加する。これにより、上位制御所に送信する集約信号を、イベントの実際の発生時刻と整合させることができる。

本発明によれば、変電所監視制御システムにおいて、ｎ対１信号伝送により変電所構内の複数の信号を集約して集約信号とし、上位制御所に送信する際に、集約信号に適切な時刻を付加することが可能な、データ伝送方式とサーバを提供することができる。

第１の実施例に係る変電所監視制御システムを示すブロック図である。 第１の実施例に係る変電所監視制御システムのサーバによるｎ対１信号伝送用の集約信号処理の一例を示すフローチャートである。 第１の実施例において回線端末から送信される複数の信号の発生時刻と到達時刻、それらの信号から生成される集約信号の発生時刻の一例を示す図である。 図３に示す複数の信号の発生時刻と到達時刻、集約信号の発生時刻の関係を示すタイムチャートである。 第２の実施例に係る変電所監視制御システムで使用するサーバ内の設定データを示す図である。 第３の実施例に係る変電所監視制御システムで使用するサーバ内の設定データを示す図である。 第４の実施例に係る変電所監視制御システムで使用するサーバ内の設定データを示す図である。 第５の実施例に係る変電所監視制御システムのサーバによるｎ対１信号伝送用の確認型集約信号処理の一例を示すフローチャートである。 第５の実施例の確認型集約信号処理により確認される待ち合わせ失敗の一例を示すタイムチャートである。 ＩＥＣ規格を適用した変電所監視制御システムの一例を示すブロック図である。 図１０に示す変電所監視制御システムにおける１対１信号伝送の一例を示す図である。 図１０に示す変電所監視制御システムにおけるｎ対１信号伝送の一例を示す図である。 図１２に示すｎ対１信号伝送において送信される信号とその発生時刻、到達時刻の一例を示すタイムチャートである。 図１０に示す変電所監視制御システムにおいてＩＥＣ６１８５０伝送方式により信号送信する際のイベント発生から送信までのタイムラグを示す図である。 図１０に示す変電所監視制御システムにおいてＩＥＣ６０８７０−５−１０３伝送方式とＩＥＣ６１８５０伝送方式を組み合わせて信号送信する際のイベント発生から送信までのタイムラグを示す図である。

以下には、本発明の複数の実施例について、図面を参照して具体的に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で他にも多種多様な変形例が実施可能である。すなわち、実施例で示すサーバの処理手順やデータ構成は一例にすぎず、具体的なサーバのハードウェア構成およびソフトウェア構成は、実装する集約信号処理のモジュール構成や設定データ構成を含めて自由に選択可能である。また、本発明を適用する変電所監視制御システムについても、変電所構内からの信号をｎ対１信号伝送で上位制御所に送信するシステムである限り、各種構成の変電所監視制御システムに同様に適用可能であり、同様に優れた効果が得られるものである。

［構成］
図１は、第１の実施例に係る変電所監視制御システムを示すブロック図である。

この図１に示すように、本実施例は、図１０の変電所監視制御システムにおけるサーバ１０を、本発明に係る特徴的な集約信号処理を行うサーバ１１に変更したものである。そして、サーバ１１以外の構成、すなわち、本実施例の変電所監視制御システムの接続構成およびシステム内の各部に適用されているＩＥＣ規格は、図１０に示した従来技術と同様である。

本実施例の変電所監視制御システムにおいてはまた、図１１に示した１対１信号伝送例および図１２に示したｎ対１信号伝送例と同様の信号伝送が行われる。

すなわち、１対１信号伝送においては、回線端末２０−１からの信号ＳＩＧ１が、サーバ１１から信号ＳＩＧ−Ａとして上位制御所３０へ送信される。そして、ｎ対１信号伝送においては、回線端末２０−１，２０−２，２０−ｋからの信号ＳＩＧ２〜ＳＩＧ４が、サーバ１１に直接送信されると共に、回線端末２０−ｍ，２０−ｘからの信号ＳＩＧ７，ＳＩＧ８が、回線端末２０−ｋにより信号ＳＩＧ５，ＳＩＧ６に変換されてサーバ１１に送信される。サーバ１１に到達したこれらの信号ＳＩＧ２〜ＳＩＧ６は、サーバ１１にて集約されて集約信号ＳＩＧ−Ｂとされ、上位制御所３０へ送信される。

これに対して、本実施例のサーバ１１が従来のサーバ１０と異なる点は、変電所構内の回線端末から上位制御所へのｎ対１信号伝送を行う際の集約信号処理として、待ち合わせ時間の間、上位制御所向けの特定の集約信号を構成する複数の構成要素信号の到達を待つ待ち合わせ処理と、この待ち合わせ処理で到達した構成要素信号に付されている最初の発生時刻をその集約信号の発生時刻として付加する時刻合わせ処理を行う点である。

［作用］
図２は、第１の実施例に係る変電所監視制御システムのサーバ１１にプログラムモジュールとして実装されるｎ対１信号伝送用の集約信号処理の一例を示すフローチャートである。

図２に示す集約信号処理において、サーバ１１は、予め設定された定周期の処理タイミング（Ｓ２０１のＹＥＳ）毎に、一つの集約信号を構成する複数の構成要素信号の送信状態確認として、送信元である回線端末からそれら複数の構成要素信号のいずれかが送信されているか確認して（Ｓ２０２）、信号送信の有無を判定する（Ｓ２０３）。

信号送信ありと判定した場合（Ｓ２０３のＹＥＳ）に、それが集約信号を構成する構成要素信号のうち、最初に到達した信号であれば、その集約信号に対する待ち合わせ時間ＷＴの計測中でない（Ｓ２０４のＮＯ）ため、サーバ１１は待ち合わせ時間ＷＴの値を設定し、時間計測を開始する（Ｓ２０５）と共に、その構成要素信号に付されている発生時刻を記憶する（Ｓ２０６）。

この後、サーバ１１は、時間計測の開始時点からの経過時間が、待ち合わせ時間ＷＴの設定値に達しているか、すなわち、設定した待ち合わせ時間ＷＴが経過したかという第１の条件の判定（Ｓ２０７）と、全ての構成要素信号が入力されたか、すなわち、全ての構成要素信号がサーバ１１に到達したかという第２の条件の判定（Ｓ２０８）を行う。

サーバ１１は、これらの第１、第２の条件のいずれも充足していない場合（Ｓ２０７のＮＯ、かつ、Ｓ２０８のＮＯ）には、処理タイミング毎（Ｓ２０１のＹＥＳ）に、送信状態確認（Ｓ２０２）から条件判定（Ｓ２０７、Ｓ２０８）までの一連の待ち合わせ処理（Ｓ２０２〜Ｓ２０８）を繰り返す。すなわち、送信状態確認（Ｓ２０２）で信号送信ありと判定した場合（Ｓ２０３のＹＥＳ）に、それが集約信号を構成する構成要素信号のうち、２番目以降に到達した信号であれば、その集約信号に対する待ち合わせ時間ＷＴの計測中（Ｓ２０４のＮＯ）であるため、サーバ１１は、その構成要素信号に付されている発生時刻を記憶し（Ｓ２０６）、条件判定（Ｓ２０７、Ｓ２０８）を行う。

このような一連の待ち合わせ処理（Ｓ２０２〜Ｓ２０８）を繰り返して、最終的に、いずれかの条件が充足された時点（Ｓ２０７またはＳ２０８のＹＥＳ）で、サーバ１１は、待ち合わせ処理を終了し、次の処理に進む。

このように、第１、第２の条件のいずれかが充足された時点で待ち合わせ処理を終了する処理手順は、設定された待ち合わせ時間ＷＴを第１の待ち合わせ時間とし、全ての構成要素信号が到達するまでを第２の待ち合わせ時間とすれば、第１と第２の待ち合わせ時間のうち、いずれか一方の待ち合わせ時間が経過した時点で待ち合わせ処理を終了する処理手順であると言い換えることができる。

サーバ１１は、待ち合わせ処理の終了時点までに得られた構成要素信号を集約して集約信号とする（Ｓ２０９）と共に、それらの構成要素信号に関して記憶している最初の発生時刻の時間を、その集約信号の発生時刻として付加する時刻合わせ処理を行い（Ｓ２１０）、時刻合わせした集約信号を上位制御所３０に送信する（Ｓ２１１）。

このような集約信号処理は、サーバ１１にプログラムモジュールとして実装され、この処理における時間計測、発生時刻の記憶、送信状態確認や各種の判定は、サーバ１１が基本的に有するハードウェアおよびオペレーティングシステムなどの基本ソフトウェアにより実現される計時機能、メモリ機能、演算制御機能などの基本的な機能により容易に実施可能である。

なお、上記の一連の集約信号処理は、イベント発生時における処理であるが、イベント発生後の復帰側における集約信号処理の場合には、第２の条件の判定（Ｓ２０７）において、全ての構成要素信号が復帰したかを判定し、時刻合わせ処理（Ｓ２１０）において、それらの構成要素信号に関して記憶している最後の発生時刻の時間を用いる点で異なるが、それ以外の処理は、イベント発生時と同様である。

以上のような集約信号処理を実施することにより、図３、図４に示すように、上位制御所に送信する集約信号を、イベントの実際の発生時刻と整合させることができる。この点について以下に説明する。

ここで、図３は、第１の実施例において回線端末２０からサーバ１１へ送信される複数の信号ＳＩＧ２〜ＳＩＧ６の発生時刻と到達時刻、それらの信号ＳＩＧ２〜ＳＩＧ６から生成される集約信号ＳＩＧ−Ｂの発生時刻の一例を示す図である。また、図４は、図３に示す複数の信号ＳＩＧ２〜ＳＩＧ６の発生時刻と到達時刻、集約信号ＳＩＧ−Ｂの発生時刻の関係を示すタイムチャートである。

これらの図３、図４に示すように、到達時刻ＳＴ１に最初の信号ＳＩＧ２を受信することで、サーバ１１は、待ち合わせ時刻ＷＴの時刻計測を開始すると共に、その信号ＳＩＧ２の発生時刻Ｔ５を記憶する。その後、サーバ１１は順次、到達時刻ＳＴ２に信号ＳＩＧ４を、到達時刻ＳＴ３に信号ＳＩＧ３を受信し、受信毎に、信号ＳＩＧ３の発生時刻Ｔ４、信号ＳＩＧ３の発生時刻Ｔ２をそれぞれ記憶する。

設定した待ち合わせ時間ＷＴが経過する前に、最後の信号ＳＩＧ５を到達時刻ＳＴ５で受信した段階で、集約信号ＳＩＧ−Ｂの全ての構成要素信号の受信が完了するため、サーバ１１はこの時点で待ち合わせ処理を終了し、集約信号ＳＩＧ−Ｂに最初の発生時刻Ｔ１を付加して上位制御所３０に送信する。

なお、上記の説明では、説明の簡略化の観点から、図１２に示した１個の集約信号ＳＩＧ−Ｂに関する集約信号処理のみについて記載したが、実際の変電所監視制御システムにおいては、複数の集約信号が上位制御所３０へ送信される場合が多い。その場合においても、それら複数の集約信号には、個々の集約信号毎に、サーバ１１による同様の集約信号処理が実施され、集約された個々の集約信号は、それぞれ上位制御所３０に送信される。

［効果］
以上の説明より明らかなように、第１の実施例においては、変電所監視制御システムのサーバに図２に示すような集約信号処理を実装することにより、変電所構内の回線端末から送信されてくる順不同な信号の発生時刻の中から最初の発生信号を抽出して、図３、図４に示すように上位制御所に向けて送信される集約信号に正しい発生時刻を付加して送信することができる。

したがって、第１の実施例によれば、変電所監視制御システムにおいて、ｎ対１信号伝送により変電所構内の複数の信号を集約して集約信号とし、上位制御所に送信する際に、集約信号に適切な時刻を付加することが可能な、データ伝送方式とサーバを提供することができる。

［構成］
図５は、第２の実施例に係る変電所監視制御システムで使用するサーバ１１内の設定データ１０１を示す図である。

この設定データ１０１は、変電所構内の回線端末２０からサーバ１１へ送信される複数の信号（ＳＩＧ１〜ＳＩＧ６，…）と、サーバ１１から上位制御所向けに送信される信号（ＳＩＧ−Ａ，ＳＩＧ−Ｂ，…）の関係を示すデータであり、変電所構内の個々の信号を示す信号識別１１１毎に、上位制御所向けの信号の信号識別１１２が対応付けられて構成されている。この設定データ１０１は、変電所監視制御システムの運用開始前に、サーバ１１内に予め設定しておく。なお、このような設定データ１０１を使用する以外の構成は、第１の実施例と同様である。

［作用］
第２の実施例においては、図５に示すような設定データ１０１を使用することにより、サーバ１１は、この設定データ１０１に基づいて、上位制御所向けの信号（ＳＩＧ−Ａ，ＳＩＧ−Ｂ，…）の信号伝送種別が、１対１信号伝送であるのか、あるいは、ｎ対１信号伝送であるのかという情報を、上位制御所向けの信号（ＳＩＧ−Ａ，ＳＩＧ−Ｂ，…）毎に把握できる。これにより、１対１信号伝送を行う信号ＳＩＧ−Ａの場合には、待ち合わせ処理や時刻合わせ処理を省略して発生時刻付きの信号ＳＩＧ１をそのまま上位制御所向けの信号ＳＩＧ−Ａとして送信することができ、待ち合わせ処理の実施を、信号ＳＩＧ−Ｂ等のｎ対１信号伝送の場合に限定することができる。

［効果］
以上の説明より明らかなように、第２の実施例においては、変電所監視制御システムのサーバ１１内に、図５に示すような設定データ１０１を予め設定することにより、待ち合わせ処理を含む集約信号処理を、必要な上位制御所向け信号にのみ限定的に適用できる。したがって、全ての上位制御所向け信号に対して待ち合わせ処理を実施する方法に比べて、回線端末からの信号の送信から上位制御所向けの信号が送信されるまでの信号の遅延時間を短縮することが可能となる。

すなわち、本発明の特徴である待ち合わせ処理を実施する場合、変電所から上位制御所へ送信される信号の応答時間は、待ち合わせ時間分だけ遅延することになる。これに対して、第２の実施例においては、待ち合わせ処理を実施する必要のない１対１信号伝送と、待ち合わせ処理を必要とするｎ対１伝信号送を、サーバの設定データ１０１により判別し、ｎ対１信号伝送の場合のみ待ち合わせ処理を実施することで、信号の応答時間に発生する遅延を短縮することが可能となる。

［構成］
図６は、第３の実施例に係る変電所監視制御システムで使用するサーバ１１内の設定データ１０２を示す図である。

この設定データ１０２は、変電所構内の回線端末２０からサーバ１１へ送信される複数の信号（ＳＩＧ１〜ＳＩＧ６，ＳＩＧ９〜ＳＩＧ１１，…）と、サーバ１１から上位制御所向けに送信される信号（ＳＩＧ−Ａ，ＳＩＧ−Ｂ，ＳＩＧ−Ｃ，…）の関係を示すデータである。

この設定データ１０２においては、第２の実施例の設定データ１０１と同様に、変電所構内の個々の信号を示す信号識別１１１毎に、上位制御所向けの信号の信号識別１１２が対応付けられているが、この構成に加えて、さらに、信号識別１１１毎にその信号の伝送に適用される変電所構内の伝送方式種別１１３が対応付けられている。また、本実施例において、サーバ１１には、待ち合わせ時間ＷＴとして使用するために、長短２種類の固定長さの待ち合わせ時間ＬＷＴ，ＳＷＴが予め設定されている。他の構成は、第２の実施例と同様である。

［作用］
第３の実施例においては、図６に示すような設定データ１０２を使用することにより、サーバ１１は、この設定データ１０２に基づいて、上位制御所向けの信号の信号伝送種別が、１対１信号伝送であるのか、あるいは、ｎ対１信号伝送であるのかという情報を、上位制御所向けの信号毎に把握できるため、第２の実施例と同様に、待ち合わせ処理の実施を、ｎ対１信号伝送の場合に限定することができる。

本実施例では、この作用に加えて、さらに、ｎ対１信号伝送である場合、すなわち、上位制御所向けの信号が集約信号である場合には、サーバ１１は、設定データ１０２に基づいて、上位制御所向けの集約信号を構成する構成要素信号の信号伝送方式にＩＥＣ６０８７０−５−１０３伝送方式が含まれているか、ＩＥＣ６１８５０伝送方式のみなのかを判断できる。

図６の例では、上位制御所向けの集約信号ＳＩＧ−Ｂは、ＩＥＣ６０８７０−５−１０３伝送を含んでおり、集約信号ＳＩＧ−Ｃは含んでいないことが判別できる。ここで、図１４、図１５について前述したとおり、ＩＥＣ６０８７０−５−１０３伝送を含む場合には、ＩＥＣ６１８５０伝送のみの場合に比べてタイムラグが長くなるため、本発明の特徴である待ち合わせ処理を実施する際には、ＩＥＣ６０８７０−５−１０３伝送を含む場合には、ＩＥＣ６１８５０伝送のみの場合に比べて長い待ち合わせ時間が必要である。

本実施例では、長短２種類の固定長さの待ち合わせ時間ＬＷＴ，ＳＷＴが予め設定されているため、サーバ１１は、信号伝送方式の判別結果に応じて、ＩＥＣ６０８７０−５−１０３伝送を含む信号ＳＩＧ−Ｂについては長い方の待ち合わせ時間ＬＷＴを使用し、ＩＥＣ６１８５０伝送のみの信号ＳＩＧ−Ｃについては、短い方の待ち合わせ時間ＳＷＴを使用することができる。

［効果］
以上の説明より明らかなように、第３の実施例においては、変電所監視制御システムのサーバ１１内に、図６に示すような設定データ１０２を予め設定することにより、集約信号処理を、必要な上位制御所向け信号にのみ限定的に適用することに加えて、変電所構内の伝送方式種別に応じて、必要な場合にのみ待ち合わせ時間を長くし、それ以外の場合には待ち合わせ時間を短くすることができる。したがって、集約信号処理の待ち合わせ時間として１種類の固定長さの待ち合わせ時間を使用する方法に比べて、回線端末からの信号の送信から上位制御所向けの信号が送信されるまでの信号の遅延時間をさらに短縮することが可能となる。

［構成］
図７は、第４の実施例に係る変電所監視制御システムで使用するサーバ１１内の設定データ１０３を示す図である。

この設定データ１０３は、変電所構内の回線端末２０からサーバ１１へ送信される複数の信号（ＳＩＧ１〜ＳＩＧ６，ＳＩＧ９〜ＳＩＧ１６，…）と、サーバ１１から上位制御所向けに送信される信号（ＳＩＧ−Ａ，ＳＩＧ−Ｂ，ＳＩＧ−Ｃ，ＳＩＧ−Ｄ，…）の関係を示すデータである。

この設定データ１０３においては、第３の実施例の設定データ１０２と同様に、変電所構内の個々の信号を示す信号識別１１１毎に、上位制御所向けの信号の信号識別１１２が対応付けられると共に、変電所構内の伝送方式種別１１３が対応付けられている。本実施例の設定データ１０３においては、上位制御所向けの集約信号として、第３の実施例の設定データ１０２と同じ信号ＳＩＧ−Ｂ，ＳＩＧ−Ｃに加えて、信号ＳＩＧ−Ｄが示されている。また、本実施例において、サーバ１１には、待ち合わせ時間ＷＴの算出用として使用するために、長短２種類の固定長さの時間ＬＴ，ＳＴが予め設定されている。他の構成は、第３の実施例と同様である。

［作用］
第４の実施例においては、図７に示すような設定データ１０３を使用することにより、サーバ１１は、この設定データ１０３に基づいて、第２、第３の実施例と同様に、待ち合わせ処理の実施をｎ対１信号伝送の場合に限定することができる。本実施例において、ｎ対１信号伝送の場合、すなわち、上位制御所向けの信号が集約信号である場合には、サーバ１１は、ＩＥＣ６０８７０−５−１０３伝送を含むか否かを判別するだけでなく、さらに、設定データ１０３に基づいて、その集約信号を構成する構成要素信号の数、そのうちのＩＥＣ６０８７０−５−１０３伝送方式の信号の数とＩＥＣ６１８５０伝送方式の信号の数を判別する。

図７の例において、構成要素信号の合計数をＮ_totalとし、そのうちのＩＥＣ６１８５０伝送のみの信号の数をＮ_shortとし、ＩＥＣ６０８７０−５−１０３伝送経由を含む信号の数をＮ_longとして、それらの数の組み合わせを（Ｎ_total，Ｎ_short，Ｎ_long）と表現した場合に、集約信号ＳＩＧ−Ｂでは、（Ｎ_total，Ｎ_short，Ｎ_long）＝（５，３，２）であり、集約信号ＳＩＧ−Ｃでは、（Ｎ_total，Ｎ_short，Ｎ_long）＝（３，３，０）であり、集約信号ＳＩＧ−Ｄでは、（Ｎ_total，Ｎ_short，Ｎ_long）＝（５，１，４）であることが判別できる。

ここで、前述したとおり、ＩＥＣ６０８７０−５−１０３伝送を含む場合には、ＩＥＣ６１８５０伝送のみの場合に比べてタイムラグが長くなるが、さらに、集約する構成要素信号の数が多い方がタイムラグは長くなるため、合計数が多く、かつ、ＩＥＣ６０８７０−５−１０３伝送を含む信号の数が多くなる程、より長い待ち合わせ時間が必要である。

本実施例において、サーバ１１は、設定データ１０３から得られるＩＥＣ６１８５０伝送のみの信号の数Ｎ_shortとＩＥＣ６０８７０−５−１０３伝送経由を含む信号の数Ｎ_longと、予め設定した長短２種類の固定長さの時間ＬＴ，ＳＴとを使用して、待ち合わせ時間ＷＴを、次の式により算出する。
ＷＴ＝Ｎ_short×ＳＴ＋Ｎ_long×ＬＴ

この演算を行うことにより、構成要素信号の合計数とそれに含まれるＩＥＣ６０８７０−５−１０３伝送を含む信号の数に応じて、最適な待ち合わせ時間ＷＴを求めることができ、最適な待ち合わせ時間ＷＴを用いた待ち合わせ処理を実施することが可能となる。

［効果］
以上の説明より明らかなように、第４の実施例においては、変電所監視制御システムのサーバ１１内に、図７に示すような設定データ１０３を予め設定することにより、集約信号処理を、必要な上位制御所向け信号にのみ限定的に適用することに加えて、集約信号を構成する構成要素信号の合計数とそれに含まれるＩＥＣ６０８７０−５−１０３伝送を含む信号の数に応じて、最適な待ち合わせ時間を算出することができる。したがって、集約信号処理で使用する待ち合わせ時間として長短の固定長さの待ち合わせ時間を切り替える方法に比べて、回線端末からの信号の送信から上位制御所向けの信号が送信されるまでの信号の遅延時間をさらに短縮することが可能となる。

［構成］
第５の実施例に係る変電所監視制御システムのサーバ１１は、第１の実施例と同様に、図２に示すような集約信号処理を行うが、さらに、追加の処理として、集約信号処理により集約信号を上位制御所に向けて送信した後、その集約信号に付した発生時刻の正否を確認する処理と、集約信号の発生時刻が正しくなかった場合に、待ち合わせ処理の失敗を上位制御所または操作員に通知する処理を行うものである。

［作用］
図８は、第５の実施例のサーバ１１にプログラムモジュールとして実装されるｎ対１信号伝送用の確認型集約信号処理の一例を示すフローチャートである。

図８に示す確認型集約信号処理において、サーバ１１は、図２に示した集約信号処理（Ｓ２０１〜Ｓ２１１）と同様の集約信号処理（Ｓ８０１）を行った後、予め設定された定周期の確認タイミング（Ｓ８０２のＹＥＳ）毎に、今回送信した集約信号が復帰前であれば（Ｓ８０３のＹＥＳ）、その集約信号を構成する他の構成要素信号が送信されているか確認して（Ｓ８０４）、信号送信の有無を判定する（Ｓ８０５）。

信号送信ありと判定した場合（Ｓ８０５のＹＥＳ）に、その構成要素信号に付された発生時刻が集約信号に付した発生時刻より早ければ（Ｓ８０６のＹＥＳ）、集約信号に付した発生時刻は正しい時刻ではなく、その集約信号に対する待ち合わせ処理は失敗であったものと判別できるため、サーバ１１は、待ち合わせ処理の失敗を示す待ち合わせ失敗を示す信号を上位制御所３０に送信するか、あるいは操作員の操作端末に送信する（Ｓ８０７）。

以上のような確認型集約信号処理を実施することにより、サーバ１１は、集約信号処理（Ｓ８０１）により集約信号を上位制御所に向けて送信した後、その集約信号が復帰する前にその他の構成要素信号が送信されてくるか否かを確認することができる。

そのため、例えば、図９に示すように、待ち合わせ時間ＷＴ経過時に発生時刻Ｔ２を付加した集約信号ＳＩＧ−Ｂを送信した後、それよりも早い発生時刻Ｔ１を付した構成要素信号ＳＩＧ５が到達したような場合に、この待ち合わせ失敗を検出できる。この図９に示す例の場合、サーバ１１は、集約信号ＳＩＧ−Ｂに付加した発生時刻Ｔ２が正しい時刻ではなく、本来付加すべき正しい時刻は発生時刻Ｔ１であったことを判別する。

［効果］
以上の結果より明らかなように、第５の実施例においては、変電所監視制御システムのサーバによる集約信号処理に、上位制御所に向けて集約信号を送信した後、その集約信号が復帰する前にその他の構成要素信号が送信されてくるか確認する処理を追加することにより、上位制御所向けの送信済みの集約信号に付加した発生時刻が正しい時刻でないことを検出して上位制御所や操作員に通知することができる。その結果、上位制御所や操作員は、集約信号の不適切な時刻情報を用いることによる各種の不都合を回避することができる。

符号の説明

１０，１１…サーバ
２０…回線端末
３０…上位制御所
４１〜４３…伝送路
１０１〜１０３…設定データ

Claims (6)

1. 変電所構内の回線端末と伝送路を介して接続されたサーバを備え、このサーバと上位制御所との間で伝送を実施する変電所監視制御システムにおけるデータ伝送方式において、
   前記サーバにより、
   前記変電所構内の複数の回線端末からの複数（ｎ個）の信号を前記上位制御所向けの１つの集約信号に集約して上位制御所に送信するｎ対１信号伝送用の集約信号処理を行う際に、
   このｎ対１信号伝送用の集約信号処理は、
   前記上位制御所向けの特定の集約信号を構成する最初の構成要素信号がサーバに到達した時点から、予め設定された条件に基づく待ち合わせ時間が経過するまでの間に、その特定の集約信号の他の構成要素信号の到達を待つ待ち合わせ処理と、
   この待ち合わせ処理の間に到達した構成要素信号にそれぞれ付されている発生時刻の中から最初の発生時刻を抽出し、抽出した時刻を前記特定の集約信号の発生時刻として付加する時刻合わせ処理を含み、
   前記条件は、
   予め設定された単数または複数の固定長さの時間の中から使用する待ち合わせ時間を選択する選択型の時間指定条件、
   前記特定の集約信号を構成する構成要素信号のうち、所定の信号伝送方式を経由する信号の数または比率に応じて、予め設定された固定長さの時間から使用する待ち合わせ時間を算出する算出型の時間指定条件
   の少なくとも一方の時間指定条件を含むと共に、
   前記特定の集約信号を構成する全ての構成要素信号が到達するまでを待ち合わせ時間とする到達指定条件
   を含み、
   前記サーバにより、
   前記ｎ対１信号伝送用の集約信号処理を行う際に、前記時間指定条件に基づいて第１の待ち合わせ時間を設定すると共に、前記到達指定条件に基づいて前記特定の集約信号を構成する全ての構成要素信号が到達するまでを第２の待ち合わせ時間として前記待ち合わせ処理を実施し、いずれか一方の待ち合わせ時間が経過した時点で待ち合わせ処理を終了する
   ことを特徴とする変電所監視制御システムにおけるデータ伝送方式。
2. 前記サーバ内に、前記上位制御所に送信すべき上位制御所向け信号の信号伝送種別に関する情報として、前記変電所構内からの信号を集約せずにそのまま上位制御所に送信する１対１信号伝送による非集約信号と、前記変電所構内からの複数（ｎ個）の信号を１つの集約信号に集約して上位制御所に送信するｎ対１信号伝送による集約信号のいずれであるかを示す情報を予め設定しておき、
   前記サーバにより、
   前記上位制御所向け信号の信号伝送種別に関する情報に基づいて、
   送信すべき前記上位制御所向け信号が前記１対１信号伝送による非集約信号である場合には、前記待ち合わせ処理を行わず、前記変電所構内からの信号を集約せずにそのまま上位制御所に送信する１対１信号伝送用の非集約信号処理を行い、
   送信すべき前記上位制御所向け信号が前記ｎ対１信号伝送による集約信号である場合には、前記待ち合わせ処理を含む前記ｎ対１信号伝送用の集約信号処理を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の変電所監視制御システムにおけるデータ伝送方式。
3. 前記条件は、前記選択型の時間指定条件として、前記特定の集約信号を構成する構成要素信号の信号伝送方式に応じて、予め設定された長短２種類の固定長さの待ち合わせ時間の中から、使用する待ち合わせ時間を切り替えるという長短２択型の時間指定条件を含み、
   前記サーバ内に、前記変電所構内伝送の伝送方式種別に関する情報として、ＩＥＣ規格による伝送方式種別を示す情報を予め設定しておき、
   前記サーバにより、
   前記ｎ対１信号伝送用の集約信号処理を行う際に、前記変電所構内伝送の伝送方式種別に関する情報と前記長短２択型の時間指定条件に基づいて、前記待ち合わせ処理の実施時に使用する待ち合わせ時間の長短を切り替え、集約信号を構成する構成要素信号の信号伝送方式にＩＥＣ６０８７０−５−１０３伝送方式が含まれているか否かに応じて、この伝送方式が含まれている場合には、長い方の待ち合わせ時間を使用し、この伝送方式が含まれていない場合には短い方の待ち合わせ時間を使用する
   ことを特徴とする請求項１に記載の変電所監視制御システムにおけるデータ伝送方式。
4. 前記条件は、前記算出型の時間指定条件を含み、
   前記サーバ内に、前記変電所構内伝送の伝送方式種別に関する情報として、ＩＥＣ規格による伝送方式種別を示す情報を予め設定しておき、
   前記サーバにより、
   前記ｎ対１信号伝送用の集約信号処理を行う際に、前記変電所構内伝送の伝送方式種別に関する情報と前記算出型の時間指定条件に基づいて、前記上位制御所向けの集約信号を構成する構成要素信号の数、構成要素信号に含まれるＩＥＣ６１８５０伝送経由の信号の数とＩＥＣ６０８７０−５−１０３伝送経由の信号の数から、前記待ち合わせ処理の実施時に使用する待ち合わせ時間を算出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の変電所監視制御システムにおけるデータ伝送方式。
5. 前記サーバにより、
   前記ｎ対１信号伝送用の集約信号処理によって前記上位制御所向けの集約信号を送信後、この送信した集約信号を構成する構成要素信号が復帰する前に、その集約信号に付加した時刻より早い発生時刻が付された他の構成要素信号が到達した場合に、待ち合わせ失敗を示す信号を上位制御所に送信するか、あるいは、操作員の操作端末に通知する待ち合わせ失敗通知処理を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の変電所監視制御システムにおけるデータ伝送方式。
6. 変電所構内の回線端末と伝送路を介して接続され、上位制御所との間で伝送を実施する変電所監視制御システムのサーバにおいて、
   前記変電所構内の複数の回線端末からの複数（ｎ個）の信号を前記上位制御所向けの１つの集約信号に集約して上位制御所に送信するｎ対１信号伝送用の集約信号処理を行うように構成され、
   このｎ対１信号伝送用の集約信号処理は、
   前記上位制御所向けの特定の集約信号を構成する最初の構成要素信号がサーバに到達した時点から、予め設定された条件に基づく待ち合わせ時間が経過するまでの間に、その特定の集約信号の他の構成要素信号の到達を待つ待ち合わせ処理と、
   この待ち合わせ処理の間に到達した構成要素信号にそれぞれ付されている発生時刻の中から最初の発生時刻を抽出し、抽出した時刻を前記特定の集約信号の発生時刻として付加する時刻合わせ処理を含み、
   前記条件は、
   予め設定された単数または複数の固定長さの時間の中から使用する待ち合わせ時間を選択する選択型の時間指定条件、
   前記特定の集約信号を構成する構成要素信号のうち、所定の信号伝送方式を経由する信号の数または比率に応じて、予め設定された固定長さの時間から使用する待ち合わせ時間を算出する算出型の時間指定条件
   の少なくとも一方の時間指定条件を含むと共に、
   前記特定の集約信号を構成する全ての構成要素信号が到達するまでを待ち合わせ時間とする到達指定条件
   を含み、
   前記ｎ対１信号伝送用の集約信号処理を行う際に、前記時間指定条件に基づいて第１の待ち合わせ時間を設定すると共に、前記到達指定条件に基づいて前記特定の集約信号を構成する全ての構成要素信号が到達するまでを第２の待ち合わせ時間として前記待ち合わせ処理を実施し、いずれか一方の待ち合わせ時間が経過した時点で待ち合わせ処理を終了する
   ことを特徴とする変電所監視制御システムのサーバ。

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