JP6581550B2 - 変電所制御システム、その制御方法及びインテリジェント電子デバイス - Google Patents

Description

本発明は変電所制御システム、その制御方法及びインテリジェント電子デバイスに関し、例えば、ＩＥＣ６１８５０規格に準拠した変電所ネットワークに基づく変電所制御システムに適用して好適なものである。

電力の流れを供給側・需要側の両方から制御し、最適化できる送電網としてのスマートグリッドが重要になっている。そこで、変電所のシステムも自動化されてきている。この変電所自動化システムは、変電所の構内系統の状態監視や遮断器開閉などの操作を行うとともに、電力ネットワーク・設備の故障及び異常が発生した際、異常箇所を電力ネットワークから切り離すことにより、事故の波及を防止し、電力供給並びに電力の信頼性維持向上を目的としている。

そこで、変電所自動化システムは変電所サーバを備え、送電網の各計測点の電圧、位相等の状態を監視する計測制御装置、そして、電力網を遮断する保護制御装置等の変電所制御システムの構成設備はインテリジェント化されて、ネットワークによって変電所サーバに接続されている。変電所自動化システムでのネットワークによるデータ伝送の国際規格として、ＩＥＣ６１８５０が実現されている。この規格に基づく通信機能を有する設備はインテリジェント電子デバイス（ＩＥＤ）と総称されている。ＩＥＤはデータ受信部及びデータ送信部を有しており、ネットワークを介して変電所サーバとの間でデータの授受を行う。ＩＥＤの具体的な装置としては電流や電圧の急激な変化から保護回路を守る保護リレーなどがある。特許文献１には、ＩＥＣ６１８５０規格に準拠した変電所自動化システムが開示されている。

特開２０１３−１６４７３１号公報

ところで、従前の変電所制御システムを、ＩＥＣ６１８５０規格に合わせて改修する場合、制御の中枢システムはＩＥＣ６１８５０規格に準拠したデータ伝送を実現できる変電所サーバに直ちに交換されるとしても、計測器や保護制御装置等の変電所制御システムの構成設備は耐用年数が長いため、一斉にＩＥＣ６１８５０規格に対応できるものに交換されるのではなく、まずは、ＩＥＣ６１８５０規格に準拠しない既存のものを利用し、寿命が来た段階で、規格に対応したものに置き換えるという手法がとられている。そこで、受信した信号を集約してＩＥＣ６１８５０規格準拠のプロトコルに変換して変電所サーバに送信するＢＣＵ（Bay Control Unit）を介して、既存の複数の計測器をネットワークに接続し、さらに、既存の保護制御装置は、ネットワークとの当該プロトコル通信を仲介できるＩＥＤを介して、ネットワークに接続される。

ＩＥＣ６１８５０規格の上では、ＢＣＵ、ＩＥＤ、そしてＩＥＣ６１８５０対応の保護制御装置の夫々は互いに異なる、ＬＤ（Logical Device）等の論理モデル（仮想モデル）として扱われる。変電所サーバは、同規格に準拠しない保護制御装置を同規格に準拠する保護制御装置に置換するたびに、同規格に基づくデータ伝送を可能にするため、制御システムの論理構造を構築しなおす必要がある。記述の特許文献１のように、変電所サーバが、ネットワークに接続された設備の論理モデルを自動で認識することによって、システムの設定を軽減することも考えられるが、設備の置換後において、変電所制御システム全体の動作確認等が必要であり、結果として変電所制御システムの再構築を避けて通れない。

さらに、変電所サーバに搭載するアプリケーションにとっても、制御対象が変更されることに合わせてアプリケーションプログラムの変更も必要になる。

本発明は、規格化されたデータ伝送方式に準拠しない設備を同方式に準拠する設備に置き換えても、変電所制御システムの再構築を必ずしも必要としない変電所制御システム、その制御方法及びインテリジェント電子デバイスを提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため本発明においては、サーバと、送電網に対する設備と、サーバと複数の設備とが接続するネットワークとを有し、サーバと設備とがネットワークを介して規格化されたデータ伝送を実現する変電所制御システムであって、ネットワークに接続し、規格化されたデータ伝送が可能なインテリジェント電子デバイスと、インテリジェント電子デバイスに仮想モデルを構成する仮想化システムとを備え、仮想化システムは、仮想モデルに複数の設備のうちの規格化されたデータ伝送に準拠していない設備を割り当て、サーバは仮想モデルを介して当該設備とデータ伝送を実行し得るようにした。

また本発明においては、サーバと送電網に対する複数の設備とがネットワークを介して規格化されたデータ伝送を実現する変電所制御システムの制御方法であって、変電所制御システムは、ネットワークに接続し、規格化されたデータ伝送が可能なインテリジェント電子デバイスと、インテリジェント電子デバイスに仮想モデルを構成する仮想化システムとを有し、仮想化システムは、仮想モデルに複数の設備のうちの規格化されたデータ伝送に準拠していない設備を割り当て、サーバは仮想モデルを介して当該設備とデータ伝送を実行し得るようにした。

また本発明においては、複数の保護制御装置が接続されたインテリジェント電子デバイスにおいて、インテリジェント電子デバイスは、接続された複数の保護制御装置に対応した仮想ネットワークインタフェースと、当該仮想ネットワークインタフェースで動作する複数の仮想制御装置とを備え、仮想制御装置は、保護制御装置の識別情報と、保護制御装置のモデル定義情報とを管理し、夫々の識別情報で、仮想制御装置の有効化及び無効化を制御するようにした。

本発明によれば、システム再構築及び変電所サーバのアプリケーションプログラムの修正が不要な変電所制御システム、その制御方法及びインテリジェント電子デバイスを実現できる。

本発明の実施の形態による変電所制御システム構成図である。 本発明の実施の形態による変電所制御システム構成図である。 本発明の実施の形態によるＩＥＤ構成図である。 本発明の実施の形態による変電所制御システムの論理モデルの構成図である。 本発明の実施の形態による変電所制御システムの通信プロトコルの概要図である。 本発明の実施の形態による変電所制御システムの通信プロトコルの処理概要である。 本発明の実施の形態による変電所制御システムの通信プロトコルの処理概要である。 本発明の実施の形態による変電所制御システムの実装例である。 本発明の実施の形態による変電所制御システムの実装の構成要素である。 本発明の実施の形態による変電所制御システムの構築方式の概要である。 本発明の実施の形態による変電所制御システムの構築ファイルの種類を示す図である。 本発明の実施の形態による変電所制御システムの構築環境の画面例である。 本発明の実施の形態による変電所制御システムの構築環境の画面例である。

以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

（１）本実施の形態による変電所制御システムの構成
図１及び図２において、符号１は本実施の形態による変電所制御システムを示す。この変電所制御システム１は、送電網の計測点における電圧値や位相や電流量を計測する計測器１１と、設備の電力系統の障害を検知し条件に応じて電力系統を遮断する保護制御装置１２とを備える。

また変電所制御システム１は、計測器１１及び保護制御装置１２を監視及び制御し、複数の変電所制御システム１の監視及び制御を行う制御所サーバ２と通信を行う変電所サーバ６と、変電所サーバ６での計測器１１及び保護制御装置１２の監視及び制御の状況を逐次表示し、計測器１１及び保護制御装置１２の状態変更及び遮断機等の操作を行うＨＭＩ３とを備える。

計測器１１は、計測器１１の計測した計測信号を集約してＩＥＣ６１８５０規格準拠のプロトコルに変換して変電所サーバ６に送信するＢＣＵ８にハードワイヤード（銅線）の信号線によって接続されており、また保護制御装置１２はＩＥＣ６１８５０規格に基づく通信機能を有するＩＥＤ９にハードワイヤード（銅線）の信号線によって接続されている。

なお変電所制御システム１は、ＩＥＤ９と保護制御装置１２とを合わせた設備であるＩＥＣ６１８５０規格対応保護制御装置１６（図３）を備えていてもよい。また変電所制御システム１は、保護装制御装置及び計測器１５等の複数の設備に、複数の設備からの状態の情報を集約するマージングユニット１４を介して接続されるＩＥＤ１０を備えていてもよい。

変電所サーバ６には変電所制御システム１内の設備間の時刻同期を行うための時刻情報を提供する時刻サーバ４が後述のステーションバス７を通して接続されている。また変電所サーバ６には変電所制御システム１の構築情報を保持するデータベース５が接続されている。

ＬＡＮ接続は２重化されており、時刻サーバ４、変電所サーバ６、ＢＣＵ８、ＩＥＤ９及びＩＥＤ１０はレイヤ２スイッチを介して、ＩＥＣ６１８５０規格に規定されているステーションバス７によって接続されている。なお、ステーションバス７はリングバスとしてもよい。またＩＥＤ１０とマージングユニット１４とはＩＥＣ６１８５０規格に規定されているプロセスバス１３によって接続されている。

ＨＭＩ３は例えば、ワークステーションや産業用のパーソナルコンピュータ等とし、変電所サーバ６は例えば、オープン系のサーバやメインフレームコンピュータ等とする。

図３は本実施の形態によるＩＥＤ９等の構成を示す。なお図１及び２ではＬＡＮを２重化しているため、それに合わせて２つのＩＥＤ９を記載ししいる。図３では説明のために１つのみとしている。ＩＥＤ９は、ステーションバス７に接続するためのイーサネット（登録商標）規格に準拠したネットワークインタフェースを有するＮＩＣ（Network Interface Card）を備える。

またＮＩＣ９Ｎは、ソフトウェアで実装した仮想的なＮＩＣである仮想ＮＩＣ９ＮＡ及び９ＮＢを備える。仮想ＮＩＣ９ＮＡ及び９ＮＢは夫々独立したＭＡＣアドレス及びＩＰアドレスを持ち、ＩＥＤ９の外部からは、複数のＮＩＣが存在するように認識させることができる。

仮想ＮＩＣ９ＮＡと仮想ＮＩＣ９ＮＢとが夫々別のバーチャルマシン（ソフトウェアによって仮想化したコンピュータ）に割り当てられると、ＩＥＤ９の外部からは複数のコンピュータ存在しているように認識させることができる。

保護制御装置１２Ａは仮想ＮＩＣ９ＮＡに接続され、保護制御装置１２Ｂは仮想ＮＩＣ９ＮＢに接続される。

（２）本実施の形態による変電所制御システムの論理モデル
図４は本実施の形態による変電所制御システム１にＩＥＣ６１８５０−６規格で規定された論理モデルを適用した構成図を示す。詳細には、図４においては変電所サーバ６、ＩＥＤ９及びＩＥＣ６１８５０規格対応保護制御装置１６を抽象化した論理モデルとして規定する。抽象化した論理モデルに基づいて、ＩＥＣ６１８５０−７規格及びＩＥＣ６１８５０−８規格等がサービス１７として規定される。図４に示した論理モデルを用いることで、複数ベンダが混在可能な変電所制御システムを構築できる。

図４においてはＩＥＤ９のみの論理モデルを示しているが、ＩＥＣ６１８５０規格対応保護制御装置１６等についても同様に論理モデルが適用できる。

論理モデルにおいてはＩＥＤ９上の仮想ＮＩＣ９ＮＡに接続された保護制御装置１２Ａを論理デバイスＬＤ（Logical Device）９ＬＤＡとして設備を抽象化し、ＬＤ９ＬＤＡの機能を機能モデルである論理ノードＬＮ（Logical Node）９ＬＮＡとして規定し標準化する。機能モデルの種類として例えば、遮断器（XCBR1）が挙げられる。またＬＮ９ＬＮＡは、スイッチポジション(Pos)やモード(Mod)といったデータオブジェクトＤＯ（Data Object）９ＤＯを制御に用いる。なお論理デバイスと論理ノードを合わせてプロトコルスタックと呼んでもよい。

（３）本実施の形態による通信プロトコル
詳細には、サービス１７（図４）は図５に示す通信プロトコルに基づいて規定される。

図５に示すようにサービス１７は抽象化されたインタフェースであるＡＣＳＩ（Abstract Communication service interface）を既存の通信プロトコルを利用して実現される。サービス１７は整定や事故記録の波形などの伝送をするＧｅｔ／Ｓｅｔ等（Get/Set, Report/Log, Control, Settings）２０、時刻同期を行うＴｉｍｅ Ｓｙｎｃ２１、遮断指令やインターロック情報を伝送するＧＯＯＳＥ２２及びＶＴ・ＣＴ瞬時データを伝送するＳａｍｐｌｅｄ Ｖａｌｕｅ２３に大別される。

図４に示す変電所サーバ６は保護制御装置１２（図２）（実際にはＩＥＤ９）に対してデータ参照、ログの参照、制御、制定を行う際等には、Ｇｅｔ／Ｓｅｔ等２０を使用する。また変電所サーバ６は、Ｔｉｍｅ Ｓｙｎｃ２１を利用し時刻サーバと時刻同期を行う。

保護制御装置１２（実際にはＩＥＤ９）は図示せぬ他の保護制御装置１２との間で、事故区間を遮断する遮断指示や保護制御装置１２が適正な手順以外により操作されることが防止されたインターロック情報のやり取りを、ＧＯＯＳＥ２２を利用して行う。

変電所サーバ６は計測器１１（図２）（実際にはＢＣＵ８）からＳａｍｐｌｅｄ Ｖａｌｕｅ２３を利用して周期的に送電網の計測点における電圧値や位相や電流量を取得する。

既述の４つのサービス１７は、図５に示すように特定の通信プロトコルにマッピングするＳＣＳＭ（Specific Communication Service Mapping）によって既存の通信プロトコルと対応付けられる。なお既述の４つのサービス１７は何れもＯＳＩ基本参照モデルにおけるデータリンク層及び物理層に該当するイーサネット（登録商標）２９を利用する。

Ｇｅｔ／Ｓｅｔ等２０は、ＯＳＩ基本参照モデルにおけるトランスポート層及びネットワーク層に該当するＴＣＰ／ＩＰ２７又はＩＳＯ ＣＯ２６を利用する。またＧｅｔ／Ｓｅｔ等２０は、ＯＳＩ基本参照モデルにおけるアプリケーション層であるＭＭＳ（Manufacturing Message Specification）２４を利用する。なおＭＭＳ２４はＩＥＣ６１８５０−７規格で規定されている。

図６に示すようにＭＭＳ２４はクライアントサーバモデルに基づいており、クライアント３０からの要求に対してサーバ３１が処理を行う。クライアント３０は図４におけるＩＥＤ９（ＬＮ９ＬＮＡ及びＤＯ９ＤＯを含む）とし、サーバ３１は図４における変電所サーバ６とする。

クライアント３０の受信部及びサーバ３１の送信部はＡＣＳＩを利用し、クライアント３０の送信バッファ、クライアント３０の受信バッファ、サーバ３１の送信バッファ及びサーバ３１の受信バッファは既存の通信プロトコルを利用する。

クライアント３０の受信部がＭＭＳ要求をサーバ３１の送信部へ行うと、サーバ３１の送信部はクライアント３０へＭＭＳ応答を行う。ＭＭＳ要求は、クライアント３０の送信バッファ及びサーバ３１の受信バッファを介して行われる。同様にＭＭＳ応答は、サーバ３１の送信バッファ及びクライアント３０の受信バッファを介して行われる。

ＭＭＳ２４を利用するサービス１７は例えば、ＬＤ９ＬＤＡの構成情報の取得や、サービス１７の構成情報の取得や、ＤＯ９ＤＯのデータ値の読み書きや、ＧＯＯＳＥ２２で定義される後述のＤａｔａＳｅｔ値の読み書き等が該当する。

Ｔｉｍｅ Ｓｙｎｃ２１は、ＯＳＩ基本参照モデルにおけるトランスポート層及びネットワーク層に該当するＵＤＰ／ＩＰ２８を利用し、ＯＳＩ基本参照モデルにおけるアプリケーション層であるＳＮＴＰ（Simple Network Time Protocol）２５を利用する。

図７に示すようにＧＯＯＳＥ２２は出版―購読型モデルに基づいており、出版側３３の送信部は出版側３３の送信バッファを介して、マルチキャスト送出要求（出版要求）として複数の対象に対して後述のＧＯＯＳＥメッセージ３４を送出する。マルチキャスト送出要求にはマルチキャストＭＡＣアドレスを用いる。

購読側３２の受信部は購読側３２の受信バッファに対し、ネットワーク上を流れるＧＯＯＳＥメッセージ３４の取得条件を指定して取得要求（購読要求）を行う。購読側３２の受信バッファは指定された取得条件に合致したＧＯＯＳＥメッセージ３４があれば、購読側３２の受信部へ購読応答を行う。

購読側３２の受信部及び出版側３３の送信部はＡＣＳＩを利用し、購読側３２の受信バッファ及び出版側３３の送信バッファは既存の通信プロトコルを利用する。

ＧＯＯＳＥメッセージ３４にはイーサネット（登録商標）規格における通信相手を特定する情報（宛先のＭＡＣアドレスや送信元のＭＡＣアドレス等）を含むＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ヘッダが含まれる。またＧＯＯＳＥメッセージ３４には１つのポートに複数のＶＬＡＮ（仮想的なＬＡＮ）を構築するためのＶＬＡＮヘッダ（ＶＬＡＮタグ）が含まれる。

またＧＯＯＳＥメッセージ３４にはその使用目的に応じてシステム構築者が設定する識別子を有するＧＯＯＳＥヘッダ及び実際にメッセージとして伝送するＤａｔａＳｅｔを有するＧＯＯＳＥＰＤＵが含まれる。

ＧＯＯＳＥＰＤＵはＩＥＣ６１８５０−７−２規格で規定されており、ＧＯＯＳＥメッセージ３４の識別子、モデル化されたＩＥＤ９の参照名称（ＬＤ９ＬＤＡ）及びモデル化されたＬＮ９ＬＮＡの参照名称を含む。

（４）本実施の形態による変電所制御システムの実装例
既述の変電所制御システム１を構築するために、図８に示すＩＥＣ６１８５０−６規格で規定されたＸＭＬ（Extensible Markup Language）に基づく言語であるＳＣＬ（Substation Configuration Language）５０を用いる。ＳＣＬ５０を用いることで論理モデル化された設備間で相互にＬＮ９ＬＮＡ、ＤＯ９ＤＯ及びサービス１７の内容を知り得る。また図９は図８中の構成要素を説明している。

図９に示すように、ＳＣＬ５０は、Ｈｅａｄｅｒ５０１、Ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ５０２（必須構成要素ではなく図８中では図示せず）、Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ５０３、ＩＥＤ５０４及びＤａｔａＴｙｐｅＴｅｍｐｌａｔｅｓ５０５から構成される。

Ｈｅａｄｅｒ５０１は、ＳＣＬファイルのバージョンやリビジョン及びツールＩＤなどの情報が記述される。またＳｕｂｓｔａｔｉｏｎ５０２は、変電所内の各設備に関する情報や変電所内の構造の情報が記述される。またＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ５０３はＧＯＯＳＥ２２やＭＭＳ２４で通信する際に使用するネットワークインタフェースの通信パラメータが記述される。またＩＥＤ５０４は変電所内の各ＩＥＤ（ＩＥＤ９、ＩＥＤ１０及びＩＥＣ６１８５０規格対応保護制御装置１６等）に関するＬＤ９ＬＤＡ、ＬＮ９ＬＮＡ、ＤＯ９ＤＯ及び利用できるサービス１７の内容の定義（データの送信元及び送信内容含む）が記述される。またＤａｔａＴｙｐｅＴｅｍｐｌａｔｅｓ５０５は論理ノード及びデータオブジェクト（ＬＮ９ＬＮＡ及びＤＯ９ＤＯ等）の各種型定義が記述される。

ＳＣＬ５０には図１０に示すＩＣＤファイル５１、ＩＩＤファイル５２、ＣＩＤファイル５３、ＳＣＤファイル５４、ＳＥＤファイル５５及びＳＳＤファイル５６の６つのファイルが規定されている。

ＩＣＤファイル５１は、ＩＥＤのタイプに対応する利用可能な機能や論理ノード（ＬＮ９ＬＮＡ）の型が記述されたテンプレートファイルである。またＩＩＤファイル５２は当該ＩＥＤ９に関して事前に設定された情報やデータオブジェクト（ＤＯ９ＤＯ）の定義が記述されたファイルである。またＣＩＤファイル５３は当該ＩＥＤ９に関連するデータオブジェクト（ＤＯ９ＤＯ）の定義や変電所の構造や通信に必要な情報が記述されたファイルである。ＳＣＤファイル５４はデータオブジェクトの定義や変電所の構造や通信に必要な情報が記載されたファイルである。またＳＥＤファイル５５は複数のプロジェクト間で情報交換するためのインタフェースが記述されたファイルである。またＳＳＤファイル５６は変電所の構造や論理ノード（ＬＮ９ＬＮＡ等）の型が記述されたファイルである。

図１１に図１０中の各ファイルの関係を示す。ＩＥＤの設定を行うＩＥＤ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｏｒ６１はＩＣＤファイル５１及びＩＩＤファイル５２を出力する。出力されたＩＣＤファイル５１をＳｙｓｔｅｍ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｏｒ６２で取り込み、Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｏｒ６２は変電所制御システム１全体の設定を行い、ＳＣＤファイル５４を生成する。

ＩＥＤ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｏｒ６１は、生成されたＳＣＤファイル５４を読み込み、ＳＣＤファイル５４から、当該ＩＥＤ９にかかわる設定内容をＣＩＤファイル５３として生成し、ＩＥＤ９に転送して、ＩＥＤ９を設定する。

Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｏｒ６２は、ＳＣＤファイル５４を生成する際に、ＩＣＤファイル５１、ＳＥＤファイル５５及びＳＳＤファイル５６を取り込んでもよいものとする。ＳＥＤファイル５５は別の変電所制御システム１全体の設定を行う別システムＳｙｓｔｅｍ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｏｒ６３によって出力される。またＳＳＤファイル５６はＳｙｓｔｅｍ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｔｏｏｌ６４によって出力される。

（５）本実施の形態による変電所制御システム構築環境の画面
図１２及び図１３に本実施の形態による変電所制御システム構築環境の画面の一例を示す。ＩＥＤ名７１列には、ＩＥＤ９の名前であるＲｅｌａｙ１等が記載されており、仮想ＩＥＤ名７２列には、仮想ＩＥＤの名前であるＲｅｌａｙ１−１が記載されており、アクセスポイント名７３列には、アクセスポイントの名前であるａｐ１が記載されている。アクセスポイントとは仮想ＮＩＣ９ＮＡ等のことを指してもよいものとし、仮想ＮＩＣ９ＮＡ等を保護制御装置１２Ｂの識別情報としてもよい。なお仮想ＩＥＤ名はアクセスポイントの数だけ自動で生成され、Ｒｅｌａｙ１−１のようにＩＥＤ名の後にハイフンと番号を記載するといった命名規則に基づいて生成されてもよいものとする。

論理デバイス名７４列には、ＭＥＴＸＣＢＲ１（図４中のＬＤ９ＬＤＡ）等が記載されており、ロジカルノード名７５列には、回路遮断器を示すＸＣＢＲ１（図４中のＬＮ９ＬＮＡ）等が記載されており、データオブジェクト７６列には、Ｐｏｓ及びＭｏｄ等（図４中のＤＯ９ＤＯ）が記載されている。なおデータオブジェクト７６列は図１２及び図１３に示すように数値を含んでもよい。

（６）本実施の形態による設備交換
図２に示すように、保護制御装置１２Ｂの耐用年数が渡過し交換が必要となり、保護制御装置１２Ｂを除去し、代わりにＩＥＣ６１８５０規格対応保護制御装置１６を設置する置換について説明する。

図３に示すように、保護制御装置１２Ｂは、仮想ＮＩＣ９ＮＢに接続されており、ＬＤ９ＬＤＢとして抽象化されており、ＬＤ９ＬＤＢの機能はＬＮ９ＬＮＢとして標準化されている。このため、仮想ＮＩＣ９ＮＢ、ＬＤ９ＬＤＢ及びＬＮ９ＬＮＢと、ＮＩＣ１６Ｎ、ＬＤ１６ＬＤ及びＬＮ１６ＬＮとの内容を同じにすることで物理的な接続のみを変更し、システムのソフトウェア変更を行わなくても、既述の置換が可能となる。

保護制御装置１２Ｂを撤去する際に、保護制御装置１２Ｂに割り当たっている仮想ＮＩＣ９ＮＢ、ＬＤ９ＬＤＢ及びＬＮ９ＬＮＢに対するＣＩＤファイル５３をＩＥＣ６１８５０規格対応保護制御装置１６に読み込ませる。なお、保護制御装置１２Ｂ、仮想ＮＩＣ９ＮＢ、ＬＤ９ＬＤＢ及びＬＮ９ＬＮＢ４つを合わせて仮想ＩＥＤ（仮想制御装置、仮想化システムに含まれる）としてもよく、仮想ＩＥＤは独立したＩＥＣ６１８５０規格対応の設備として変電所制御システム１に扱われる。既述のようにＣＩＤファイル５３を読み込ませることで、保護制御装置１２ＢとＩＥＣ６１８５０規格対応保護制御装置１６とが同じ論理モデルを使用することとなる。

次に保護制御装置１２Ｂ、仮想ＮＩＣ９ＮＢ、ＬＤ９ＬＤＢ及びＬＮ９ＬＮＢを無効化し（削除ではないため論理構造の変化はない）、ＩＥＣ６１８５０規格対応保護制御装置１６をステーションバス７に接続する。このことで保護制御装置１２Ｂを含む仮想ＩＥＤと、ＩＰアドレス及び論理モデルが同じＩＥＣ６１８５０規格対応保護制御装置１６が動作する。

また、無効化した保護制御装置１２Ｂ、仮想ＮＩＣ９ＮＢ、ＬＤ９ＬＤＢ及びＬＮ９ＬＮＢは、システムの動作に影響を与えないため、敢えて削除する必要はないが、システムの運用休止等のタイミングを計って、削除してもよい。

上記の実施例では、１基の既存の保護制御装置１２を、１基のＩＥＣ６１８５０規格対応保護制御装置１６に置換する例を説明したが、既存の複数の保護制御装置１２を、複数の保護制御装置機能を持つ、１基のＩＥＣ６１８５０規格対応保護制御装置１６に置換してもよい。その場合、変電所制御システム１のシステム構築時に、保護制御装置１２Ｂに割り当たっている仮想ＮＩＣ９ＮＢに対し、既存の複数の保護制御装置１２に対応するＬＤおよびＬＮをまとめてＣＩＤファイル５３に記述しておき、置換時には、そのＣＩＤファイル５３をＩＥＣ６１８５０規格対応保護制御装置１６に読み込ませることにより、１基のＩＥＣ６１８５０規格対応保護制御装置１６が、既存の複数の保護制御装置と同じ論理モデルに基づき動作する。

また、上記の設備交換手順において、設備交換時に、ＩＥＣ６１８５０規格対応保護制御装置１６を、２重化されたネットワークに接続する手順等については、２つのネットワークを個別に既存の保護制御装置から切り替える方式や、両系統を同時に切り替える方式も考えられる。

なお既述の置換は、図１２及び図１３に一例として示すように、変電所制御システム１の構築環境画面上での操作（ＧＵＩ）によって行うこともできる。図１２の例では、カーソル７７によって仮想ＩＥＤ名７２列のＲｅｌａｙ１−１をドラッグし、ＩＥＤ名７１列のＲｅｌａｙ２の下に移動させてドロップする操作（ドラッグアンドドロップ）でも可能となる。

変電所制御システム１の構築環境画面上での操作の別の例としては、階層フォルダ構成を模したＧＵＩ上で、保護制御装置フォルダアイコン内に仮想ＮＩＣフォルダアイコン、仮想ＮＩＣフォルダアイコン内にＬＤフォルダアイコン、ＬＤフォルダアイコン内にＬＮフォルダアイコンを階層的に表示し、アイコンを移動操作することで、既述の置換操作を実現してもよく、さらには、ＧＵＩではなく、コンソール上のバッチファイルなどで、既述の置換操作を行ってもよい。

なお保護制御装置１２Ｂを含む仮想ＩＥＤとＩＥＣ６１８５０規格対応保護制御装置１６との論理モデルが完全に一致しない場合においても、ＩＥＣ６１８５０規格対応保護制御装置１６のＩＣＤファイル５１を修正することができる。この修正は、保護制御装置１２Ｂを含む仮想ＩＥＤのＩＣＤファイル５１の論理モデルを包含し、なるべく合わせるように行うことで、変電所制御システム１の変更を最小限に抑えることが可能となる。

（７）本実施の形態の効果
変電所サーバ６にとって保護制御装置１２Ｂを含む仮想ＩＥＤとＩＥＣ６１８５０規格対応保護制御装置１６とは等価となり、システム再構築が不要となり、制御対象の変更もなく、変電所サーバ６のアプリケーションプログラムを変更する必要がなくなる。このため、保護制御装置１２の更新毎に必要となっていたシステム再構築やアプリケーションプログラム変更のためのコストを削減することができる。

１……変電所制御システム、２……制御所サーバ、３……ＨＭＩ、４……時刻サーバ、５……データベース、６……変電所サーバ、７……ステーションバス、８……ＢＣＵ、９、１０……ＩＥＤ、１１……計測器、１２……保護制御装置、１３……プロセスバス、１４……マージングユニット、１５……保護装制御装置及び計測器、１６……ＩＥＣ６１８５０規格対応保護制御装置、１７……サービス。

Claims (9)

1. サーバと、
   送電網に対する設備と、
   前記サーバと複数の前記設備とが接続するネットワークと
   を有し、
   前記サーバと前記設備とが前記ネットワークを介して規格化されたデータ伝送を実現する変電所制御システムであって、
   前記ネットワークに接続し、前記規格化されたデータ伝送が可能なインテリジェント電子デバイスと、
   前記インテリジェント電子デバイスに仮想モデルを構成する仮想化システムと
   を備え、
   前記仮想化システムは、前記仮想モデルに複数の前記設備のうちの前記規格化されたデータ伝送に準拠していない前記設備を割り当て、
   前記サーバは前記仮想モデルを介して当該設備とデータ伝送を実行し得る
   変電所制御システム。
2. 前記規格化されたデータ伝送に準拠していない前記設備は、前記送電網の保護制御装置である
   請求項１記載の変電所制御システム。
3. 前記仮想化システムは、前記仮想モデルを当該仮想モデルに割り当てられる前記設備の識別情報に基づいて管理する
   請求項２記載の変電所制御システム。
4. 前記仮想化システムは、前記仮想モデルに割り当てられる前記設備を前記規格化されたデータ伝送が可能な前記設備で置き換える際、当該仮想モデルを無効化する
   請求項３記載の変電所制御システム。
5. 前記仮想化システムは、前記仮想モデルに前記設備を割り当てる際、当該仮想モデルを有効化する
   請求項３記載の変電所制御システム。
6. 前記仮想化システムは、前記保護制御装置のモデル定義情報を管理し、夫々の前記識別情報で、前記仮想モデルの有効化及び無効化を制御する
   請求項３記載の変電所制御システム。
7. ＧＵＩ上でのドラッグアンドドロップ操作によって前記仮想モデルの有効化及び無効化を制御する
   ことを特徴とする請求項１記載の変電所制御システム。
8. サーバと送電網に対する複数の設備とがネットワークを介して規格化されたデータ伝送を実現する変電所制御システムの制御方法であって、
   変電所制御システムは、
   前記ネットワークに接続し、前記規格化されたデータ伝送が可能なインテリジェント電子デバイスと、
   前記インテリジェント電子デバイスに仮想モデルを構成する仮想化システムと
   を有し、
   前記仮想化システムは、前記仮想モデルに前記複数の設備のうちの前記規格化されたデータ伝送に準拠していない設備を割り当て、
   前記サーバは前記仮想モデルを介して当該設備とデータ伝送を実行し得る
   変電所制御システムの制御方法。
9. 複数の保護制御装置が接続されたインテリジェント電子デバイスにおいて、
   前記インテリジェント電子デバイスは、
   接続された複数の前記保護制御装置に対応した仮想ネットワークインタフェースと、
   当該仮想ネットワークインタフェースで動作する複数の仮想制御装置と
   を備え、
   前記仮想制御装置は、前記保護制御装置の識別情報と、前記保護制御装置のモデル定義情報とを管理し、夫々の前記識別情報で、前記仮想制御装置の有効化及び無効化を制御する
   ことを特徴とするインテリジェント電子デバイス。

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