JP5420575B2

JP5420575B2 - 監視制御システム

Info

Publication number: JP5420575B2
Application number: JP2011025808A
Authority: JP
Inventors: 智之槙野; 孝行石通; 英二山根; 修木河; 宏行青梨; 浩木織; 幸正土江
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date: 2011-02-09
Filing date: 2011-02-09
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2031-02-09
Also published as: JP2012165613A

Description

この発明は、電力の搬送・供給をする電力系統の監視制御を行う監視制御システムに関する。

電力会社は、電力系統により需要家に対して電力を供給している。電力系統は、例えば送電線、変圧器、遮断器などの設備で構成されている。電力会社の各制御所は、自所が管理する電力系統の各設備を、監視して制御している。このために、各制御所では、監視制御の対象である設備に関するデータを、データベースとして管理している。つまり、各制御所は、監視制御に必要とするデータベースの管理を行っている。

ところで、各制御所で使用するデータベースを一元化して、各制御所におけるデータベースの管理の負担を軽減するシステムがある（例えば、特許文献１参照。）。このシステムによれば、各設備に関するデータをすべて含むマスターデータと、変更された設備に関するデータ、つまり差分データを記録した複数のメンテナンスデータとをデータベースに記憶する。そして、各制御所は、マスターデータを基にしたオブジェクトデータを、現用データとして使用している。

こうしたシステムでは、設備が更新される毎にメンテナンスデータが作成されるので、メンテナンスデータの件数が増えることになる。しかし、データベースを用いた、メンテナンスデータの管理件数には、限りがあるので、過去のメンテナンスデータをマスターデータに反映させること（マスター更新）で、メンテナンスデータの件数を減らしている。

特開２０１０−１１５６１号公報

ところで、先に述べたシステムには、次の課題がある。このシステムによれば、電力会社の担当者が、マスター更新をしても問題ないことを判断して、マスター更新を実行している。担当者がマスター更新をすると、一元化されたデータベースでは、差分データが無くなる。このため、データベースの世代を遡ることができなくなる。過去のメンテナンスデータは、通常、不要なデータではあるが、例えば制御所で使用する現用のオブジェクトデータ（現用データ）に不備があった場合には、一世代前のメンテナンスデータに戻す事態も発生する。電力会社の担当者は、こうしたケースも考慮して、マスター更新を行うので、マスター更新を迅速かつ効率的に行うことができない。

この発明の目的は、前記の課題を解決し、データ更新を迅速かつ効率的に行うことを可能にする監視制御システムを提供することにある。

前記の課題を解決するために、請求項１の発明は、制御所に設置され電力系統の各設備の監視制御を行う監視制御装置と、管理サーバ装置とが通信可能で、前記管理サーバ装置は、電力系統の各設備の基本となるデータであるマスターデータを記憶する記憶装置を備え、前記監視制御装置は、前記マスターデータを基にしたデータであり、設備の変更を表す差分データを反映したオブジェクトデータを基に、前記監視制御を行うとともに、自所で使用している設備のデータについて使用データとして前記管理サーバ装置に送信し、かつ、更新された設備に関するデータを設備更新データとして前記管理サーバ装置に送信し、前記管理サーバ装置は、前記監視制御装置から送信された前記設備更新データに基づいてメンテナンスデータを前記記憶装置に記憶するとともに、前記監視制御装置から送信された前記使用データに基づいて前記監視制御装置による設備のデータの使用状態を表す使用先データを前記記憶装置に記憶し、前記マスターデータを更新するときに、前記使用先データを用いて、更新前の設備のデータを前記監視制御装置が使用しているかどうかを判定し、更新前の設備のデータが使用されていなければ、前記メンテナンスデータにより前記マスターデータを更新する、ことを特徴とする監視制御システムである。

請求項１の発明では、電力系統に対して監視制御装置が少なくとも１つ設置され、監視制御装置は、電力系統の各設備のデータを基に、各設備の監視制御を行う。記憶装置は、監視制御装置による設備の使用状態を表す使用先データと、各設備のマスターデータと、メンテナンスデータとを記憶している。こうした状態の監視制御システムでは、サーバ装置は、更新後の設備のデータを表すメンテナンスデータでマスターデータを更新するときに、使用先データを用いて、更新前の設備のデータを監視制御装置が使用しているかどうかを判定する。この後、更新前の設備のデータが使用されていなければ、サーバ装置は、更新後の設備のデータを含むメンテナンスデータによりマスターデータを更新する。

請求項２の発明は、請求項１に記載の監視制御システムにおいて、前記サーバ装置は、更新後の前記設備のデータを含むメンテナンスデータにより前記マスターデータを更新する処理を行うときに、一世代前のメンテナンスデータを保存する、ことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、マスターデータを自動的に更新することができる。また、この発明によれば、使用先データを参照して、更新前の設備のデータが使用されていると、マスターデータの更新を行わないので、更新前の設備のデータを使用している監視制御装置に対して、影響を与えることを防ぐことができる。

請求項２の発明によれば、一世代前のメンテナンスデータを保存するので、つまり、一世代前のメンテナンスデータでマスター更新をしないので、監視制御装置が使用するデータに不備があった場合に、現用データを一世代前のメンテナンスデータに戻すことを可能にする。

この発明の実施の形態１による監視制御システムを示す構成図である。マスターデータの一例を示す概念図である。メンテナンスデータの一例を示す概念図である。使用先データの一例を示す図である。マスター更新処理の一例を示すフローチャートである。マスターデータおよびメンテナンスデータの一例を示す図である。マスター更新処理の動作を説明するための図である。マスター更新処理の動作を説明するための図である。マスター更新処理の動作を説明するための図である。記憶装置のデータを示す図である。記憶装置のデータを示す図である。この発明の実施の形態３による使用先データの一例を示す図である。

次に、この発明の各実施の形態について、図面を用いて詳しく説明する。

（実施の形態１）
この実施の形態による監視制御システムを図１に示す。図１の監視制御システムは、管理サーバ装置１０と、Ａ監視制御装置２０〜Ｂ監視制御装置３０と、遠隔監視制御装置４０〜５０とを備えている。この実施の形態では、管理サーバ装置１０と、Ａ監視制御装置２０〜Ｂ監視制御装置３０と、遠隔監視制御装置４０〜５０とは、通信網ＮＷに接続されている。これにより、管理サーバ装置１０と、Ａ監視制御装置２０〜Ｂ監視制御装置３０と、遠隔監視制御装置４０〜５０とはデータ通信が可能な状態にある。

遠隔監視制御装置４０〜５０は、Ａ制御所〜Ｂ制御所のＡ監視制御装置２０〜Ｂ監視制御装置３０にそれぞれ管理されている。遠隔監視制御装置４０は設備６１〜６２を監視して制御し、同じように、遠隔監視制御装置５０は設備７１〜７２を監視して制御する。遠隔監視制御装置４０〜５０の監視制御の対象である設備６１〜６２および設備７１〜７２は、電力系統の変圧器、遮断器、断路器、送電線等である。

Ａ監視制御装置２０〜Ｂ監視制御装置３０は、表示部（図示を省略）や入力部（図示を省略）を備える監視制御用のコンピュータ装置である。Ａ監視制御装置２０〜Ｂ監視制御装置３０は、Ａ制御所〜Ｂ制御所にそれぞれ設置され、通信網ＮＷを介在して、遠隔監視制御装置４０〜５０にそれぞれ接続されている。これにより、Ａ監視制御装置２０〜Ｂ監視制御装置３０は、遠隔監視制御装置４０〜５０をそれぞれ監視制御する。つまり、Ａ監視制御装置２０〜Ｂ監視制御装置３０は、自所の管理下にある電力系統を運用するために、遮断器、断路器等の設備６１〜６２、…、設備７１〜７２である監視制御対象の設備属性データを、現用のオブジェクトデータから取得する。なお、オブジェクトデータは、後述のマスターデータ１１０を基にしたものであり、さらに、設備の更新があると、この設備の変更を表す差分データを反映したものである。Ａ監視制御装置２０〜Ｂ監視制御装置３０は、この設備属性データを基に、系統の状態を監視制御画面（図示を省略）として表示部に表示する。なお、設備属性データは、設備６１〜６２、…、設備７１〜７２の性能や機能を示すデータである。例えば設備が遮断器である場合、設備属性データとしては、設備の名称、設備の設置年月日、型式、製造番号、遮断容量などがある。

Ａ監視制御装置２０〜Ｂ監視制御装置３０は、電力系統の構成により、自所が管理する設備の状態と、隣接する制御所の設備の状態を必要に応じて取り込んで監視制御画面に表示する。このために、Ａ監視制御装置２０〜Ｂ監視制御装置３０は、自所が管理する設備に加えて、隣接する制御所が管理する設備の設備属性データを必要とする。また、Ａ監視制御装置２０〜Ｂ監視制御装置３０は、現在、自所で使用している設備のデータについて、使用データとして管理サーバ装置１０に送信する。

Ａ制御所〜Ｂ制御所では、自所が管理する設備が工事等により更新されると、更新された設備に関するデータ（以下、「設備更新データ」という）が担当者により入力部からＡ監視制御装置２０〜Ｂ監視制御装置３０に対して入力される。Ａ監視制御装置２０〜Ｂ監視制御装置３０は、設備更新データが入力されると、通信網ＮＷを経て、この設備更新データを管理サーバ装置１０に送信する。

以上がＡ監視制御装置２０〜Ｂ監視制御装置３０の構成である。次に、サーバ装置１０について説明する。管理サーバ装置１０は、Ａ制御所〜Ｂ制御所のＡ監視制御装置２０〜Ｂ監視制御装置３０が必要とするマスターデータなどを一元的に管理している。このために、管理サーバ装置１０は、電力会社の管理部門などに設置されている。管理サーバ装置１０は、通信制御装置１１と、管理サーバ１２と、記憶装置１３と、端末１４とを備えている。

管理サーバ装置１０の通信制御装置１１は、通信網ＮＷを経由したデータ通信を可能にする。つまり、通信制御装置１１は、Ａ監視制御装置２０〜Ｂ監視制御装置３０から送信される各種データを受信すると、社内ネットワーク１１Ａを経て、受信したデータを管理サーバ１２に送る。また、通信制御装置１１は、管理サーバ１２からのデータを、通信網ＮＷを経てＡ監視制御装置２０〜Ｂ監視制御装置３０に送信する。端末１４は、管理部門の担当者によって操作される専用のコンピュータである。端末１４は、例えば、Ａ監視制御装置２０〜Ｂ監視制御装置３０から送信されて来る設備更新データを表示する。

管理サーバ装置１０の記憶装置１３は、管理サーバ１２が一元管理するデータを記憶している。記憶装置１３は、このデータとして、マスターデータを記憶している。マスターデータは、設備６１〜６２、…、設備７１〜７２の基本となるデータである。マスターデータの一例を図２に示す。このマスターデータ１１０は、説明を簡略化するために、設備６１〜６２、…、設備７１〜７２として、Ａ設備のデータ〜Ｄ設備のデータを持つ場合を例としている。Ａ設備のデータ〜Ｄ設備のデータは、例えば設備が遮断器である場合には、先に述べたように、この遮断器の設置年月日、型式、製造番号、遮断容量などを表す設備属性データである。

記憶装置１３は、管理サーバ１２が一元管理するデータとして、メンテナンスデータを記憶している。メンテナンスデータは、設備６１〜６２、…、設備７１〜７２の更新を反映しているデータであり、マスターデータのメンテナンスをするためのデータである。メンテナンスデータの一例を図３に示す。このメンテナンスデータ１２０は、説明を簡略化するために、設備６１〜６２、…、設備７１〜７２として、Ａ設備のデータ〜Ｄ設備のデータを持つ場合を例としている。図３のメンテナンスデータ１２０は、Ａ監視制御装置２０〜Ｂ監視制御装置３０から送信されて来る設備更新データを基に作成されたデータである。このメンテナンスデータ１２０は、Ａ設備が更新された状態を表すものであり、更新されたＡ設備のデータを表す差分データ（Ａ設備の差分データ）から成っている。つまり、Ａ設備のデータ（Ａ設備の更新前データ）が変更されているので、メンテナンスデータ１２０では、このＡ設備のデータが差分データとして表されている。

記憶装置１３は、管理サーバ１２が一元管理するデータとして、使用先データを記憶している。使用先データは、各制御所で使用する設備の使用状態を表す。この使用先データの一例を図４に示す。この使用先データは、説明を簡略化するために、設備６１〜６２、…、設備７１〜７２として、Ａ設備のデータ〜Ｄ設備のデータを持つ場合を例とし、Ａ監視制御装置２０〜Ｂ監視制御装置３０がＡ監視制御装置２０とＢ監視制御装置３０である場合を例としている。図４の使用先データは、Ａ監視制御装置２０およびＢ監視制御装置３０が現用としている設備のデータについてフラグ（図４では丸印）をオンにして、使用状態を表している。

管理サーバ装置１０の管理サーバ１２は、マスターデータ等の一元管理をするために各種の処理を行う。この処理として、管理サーバ１２は、使用先データの更新処理を行う。管理サーバ１２は、Ａ監視制御装置２０〜Ｂ監視制御装置３０から、現在、自所で使用している設備を表す使用データを、通信網ＮＷと通信制御装置１１とを経て受け取ると、受け取った使用データにより使用先データ（図４）を更新する。

また、管理サーバ１２は設備変更の処理を行う。つまり、制御所が管理する設備が更新されると、管理サーバ１２は、この制御所から設備更新データを受け取る。これにより、管理サーバ１２は、更新された設備を表す設備更新データを、この設備の差分データとし、この差分データを用いて新たなメンテナンスデータを作成する。

さらに、管理サーバ１２は、Ａ制御所〜Ｂ制御所で運用切替を行った時点で、マスター更新処理を行う。なお、運用切替は、Ａ制御所〜Ｂ制御所で使用している現用のオブジェクトデータを、設備変更を反映した新たなオブジェクトデータに変更するために、Ａ制御所〜Ｂ制御所でそれぞれ行われる処理である。管理サーバ１２は、図５に示すマスター更新処理を開始すると、記憶装置１３を調べてメンテナンスデータを抽出する（ステップＳ１）。この様子を図６に示す。図６では、マスターデータ１１０に対して、複数の世代のメンテナンスデータ１２１〜１２４が存在する場合を例としている。この状態のときに、管理サーバ１２は、ステップＳ１により、メンテナンスデータ１２１〜１２４を抽出する。

ステップＳ１が終了すると、管理サーバ１２は、メンテナンスデータが２つ以下かどうかを判定する（ステップＳ２）。ステップＳ２で３つ以上のメンテナンスデータが有ると、管理サーバ１２は、一番古い世代のメンテナンスデータ、つまり最初に作成されたメンテナンスデータを選択する（ステップＳ３）。例えば図６を用いると、管理サーバ１２は一番古いメンテナンスデータ１２１を選択する。

ステップＳ３が終了すると、管理サーバ１２は、記憶装置１３に記憶している使用先データと、ステップＳ３で選択したメンテナンスデータとを対比し（ステップＳ４）、設備６１〜６２、…、設備７１〜７２のデータの中で、Ａ制御所〜Ｂ制御所のＡ監視制御装置２０〜Ｂ監視制御装置３０で使用されている設備のデータであって、差分データに変更される前の更新前データが使用されているかどうか、つまり、設備の更新前データが使用されているかどうかを判定する（ステップＳ５）。このステップＳ５で、例えば図４および図６の例を用いると、図７に示すように、メンテナンスデータ１２１では、Ａ設備のデータが変更されて差分データになっている。一方、使用先データでは、Ａ制御所のＡ監視制御装置２０とＢ制御所のＢ監視制御装置３０とが使用するＡ設備のデータは、差分データに変更されている。これにより、管理サーバ１２は、設備の更新前データが使用されていないと判定する。

一方、ステップＳ５で、例えば図４および図６の例を用いると、図８に示すように、メンテナンスデータ１２１では、Ａ設備のデータが変更されて差分データになっている。一方、使用先データでは、Ａ制御所のＡ監視制御装置２０が使用するＡ設備のデータは、差分データに変更されているが、Ｂ制御所のＢ監視制御装置３０が使用するＡ設備のデータは、差分データに変更されていない。これにより、管理サーバ１２は、設備の更新前データが使用されていると判定する。なお、図８は、Ａ設備が更新されているが、Ｂ制御所では、差分データの使用の切り替えが未だ行われていない状態を表している。

ステップＳ５で、設備の更新前データが使用されていないと判定すると、つまり、Ａ監視制御装置２０〜Ｂ監視制御装置３０が設備６１〜６２、…、設備７１〜７２の更新前のデータの現用をしていないことを確認してから、管理サーバ１２はマスター更新を行う（ステップＳ６）。このステップＳ６で、例えば図６の例を用いると、図９に示すように、管理サーバ１２は、メンテナンスデータ１２１を基にマスターデータ１１０を更新する。

ステップＳ６が終了すると、管理サーバ１２は、マスター更新処理で生成したデータを記憶装置１３に記憶する（ステップＳ７）。記憶装置１３が記憶するデータは、更新されたマスターデータと、メンテナンスデータとになる。例えば、図６の例を用いると、図１０に示すように、記憶装置１３が記憶するデータは、マスターデータ１１１と、メンテナンスデータ１２２〜１２４とになる。ステップＳ７の後、管理サーバ１２は、処理をステップＳ２に戻す。これにより、最新（直近）のメンテナンスデータと一世代前のメンテナンスデータの２つのデータが残るまで、管理サーバ１２は、ステップＳ２〜ステップＳ７を繰り返して、マスター更新を行う。

一方、ステップＳ２でメンテナンスデータが２つ以下と判定した場合、または、ステップＳ５で設備更新前のデータが使用されていると判定した場合、管理サーバ１２は、マスター更新処理を終了する。

マスター更新処理が終了すると、記憶装置１３が記憶するデータは、更新されたマスターデータと、一世代前のメンテナンスデータと、最新のメンテナンスデータとになる。例えば、図６の例を用いると、図１１に示すように、記憶装置１３が記憶するデータは、マスターデータ１１２と、一世代前のメンテナンスデータ１２３と、最新のメンテナンスデータ１２４との３つになる。つまり、管理サーバ１２は、一世代前のメンテナンスデータ１２３でマスター更新をしないので、一世代前のメンテナンスデータ１２３と、最新のメンテナンスデータ１２４とを記憶装置１３に残すことになる。

次に、この実施の形態の作用について説明する。Ａ制御所〜Ｂ制御所では、自所が管理する設備が工事等により更新されると、設備更新データが担当者により入力部からＡ監視制御装置２０〜Ｂ監視制御装置３０に対して入力される。Ａ監視制御装置２０〜Ｂ監視制御装置３０は、設備更新データが入力されると、通信網ＮＷを経て、設備更新データを管理サーバ装置１０に送信する。また、Ａ制御所〜Ｂ制御所では、自所で使用している設備のデータについて、Ａ監視制御装置２０〜Ｂ監視制御装置３０が使用データとして管理サーバ装置１０に送信する。

管理サーバ装置１０は、Ａ制御所〜Ｂ制御所から設備更新データを受け取ると、使用先データの更新処理を行う。つまり、管理サーバ装置１０は、更新された設備の設備更新データを、この設備の差分データとし、新たなメンテナンスデータを作成する。

この後、Ａ制御所〜Ｂ制御所で運用切替が行われると、管理サーバ装置１０は、マスターデータの一元管理をするために、マスター更新処理を行う。これにより、マスターデータの更新が行われると共に、一世代前のメンテナンスデータが残される。このマスター更新処理では、Ａ制御所〜Ｂ制御所の中の例えば１つの制御所で、更新された設備のデータを使用するための切り替えが行われていないと、つまり、更新前の設備のデータを使用している制御所があると、管理サーバ装置１０はマスター更新を行わない。

このように、この実施の形態によれば、マスターデータの更新を自動で行うことができる。また、この実施の形態によれば、マスターデータを更新する際に、管理サーバ装置１０は、使用先データを参照し、設備の更新前データが使用されているかどうかを判定する。そして、管理サーバ装置１０は、設備の更新前データが使用されていると判定すると、マスター更新を行わないので、更新前データを使用している制御所の監視制御装置に対して、影響を与えることを防ぐことができる。また、この実施の形態によれば、一番古い世代のメンテナンスデータによりマスター更新が順に行われ、メンテナンスデータの残りが２つになると、マスター更新処理が終了するので、つまり、一世代前のメンテナンスデータでマスター更新をしないので、管理サーバ装置１０は一世代前のメンテナンスデータと直近のメンテナンスデータを、保存することができる。これにより、例えば制御所が使用する現用のオブジェクトデータに不備があった場合に、現用データを一世代前のメンテナンスデータに戻すことを可能にする。

なお、この実施の形態によれば、設備が増設された場合でも、使用先データの中で、増設された設備に対応する差分データに対するフラグをオンにすることにより、ステップＳ６のマスター更新のときに、この差分データがマスターデータに反映される。さらに、設備が撤去された場合でも、使用先データの中で、撤去された設備のデータに対するフラグをオフにすることにより、ステップＳ６のマスター更新のときに、この設備のデータはマスターデータに反映されない。つまり、設備の増設や撤去にも対応可能である。

（実施の形態２）
先の実施の形態では、管理サーバ１２は、Ａ制御所〜Ｂ制御所で運用切替を行った時点で、マスター更新処理を行ったが、この実施の形態では、次のようにしている。なお、この実施の形態では、先に説明した実施の形態１と同一もしくは同一と見なされる構成要素には、それと同じ参照符号を付けて、その説明を省略する。この実施の形態では、電力会社の管理部門の担当者が端末１１を操作して、マスター更新処理の実行を表す指示を入力する。管理サーバ１２は、端末１１から指示を受け取ると、マスター更新処理を実行する。

この実施の形態によれば、運用切替の時点でマスター更新処理を行うことに加えて、任意の時間にマスター更新処理を行うことを可能にする。

（実施の形態３）
実施の形態１では、使用先データとして各設備のデータの使用状態を表したものを使用したが、この実施の形態では、使用先データとしてメンテナンスデータの使用状態を表したものを用いる。なお、この実施の形態では、先に説明した実施の形態１と同一もしくは同一と見なされる構成要素には、それと同じ参照符号を付けて、その説明を省略する。

この実施の形態では、メンテナンスデータの使用状態に応じてフラグをオン・オフにする。例えば、図６の例を用いると、図１２に示すように、利用先データは、第１のメンテナンスデータ〜第３のメンテナンスデータに対する使用状態を表す。なお、図１２では、メンテナンスデータ１２１〜１２３を、第１のメンテナンスデータ〜第３のメンテナンスデータとしている。そして、管理サーバ１２は、マスター更新処理（図５）のステップＳ５で、メンテナンスデータが使用されているかどうかを判定する。

この実施の形態によれば、電力会社の管理部門で、各制御所における設備のデータの使用状態が不要であるような場合に、使用先データのデータ量を軽減することができる。

１０管理サーバ装置
１１端末
１２管理サーバ
１３記憶装置
１４端末
２０〜３０Ａ監視制御装置〜Ｂ監視制御装置
４０〜５０遠隔監視制御装置

Claims

制御所に設置され電力系統の各設備の監視制御を行う監視制御装置と、管理サーバ装置とが通信可能で、
前記管理サーバ装置は、電力系統の各設備の基本となるデータであるマスターデータを記憶する記憶装置を備え、
前記監視制御装置は、前記マスターデータを基にしたデータであり、設備の変更を表す差分データを反映したオブジェクトデータを基に、前記監視制御を行うとともに、自所で使用している設備のデータについて使用データとして前記管理サーバ装置に送信し、かつ、更新された設備に関するデータを設備更新データとして前記管理サーバ装置に送信し、
前記管理サーバ装置は、前記監視制御装置から送信された前記設備更新データに基づいてメンテナンスデータを前記記憶装置に記憶するとともに、前記監視制御装置から送信された前記使用データに基づいて前記監視制御装置による設備のデータの使用状態を表す使用先データを前記記憶装置に記憶し、前記マスターデータを更新するときに、前記使用先データを用いて、更新前の設備のデータを前記監視制御装置が使用しているかどうかを判定し、更新前の設備のデータが使用されていなければ、前記メンテナンスデータにより前記マスターデータを更新する、
ことを特徴とする監視制御システム。
前記サーバ装置は、更新後の前記設備のデータを含むメンテナンスデータにより前記マスターデータを更新する処理を行うときに、一世代前のメンテナンスデータを保存する、
ことを特徴とする請求項１に記載の監視制御システム。