JP6828416B2 - 集中監視制御システム - Google Patents

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Description

本発明は、集中監視制御システムに関する。
電力系統は、発電所で電力を発電し変圧器で昇圧した後、送電線にて送電し、一次変電所、及び配電用変電所に設置された変圧器で降圧されて配電線へ供給する機能を備える。電力系統は、開閉器、及び遮断器等の複数の電力設備によって構成される。監視制御システムは、監視制御対象の管轄地域に存在する電力設備に対し、当該電力設備に流れる電流値の監視や開閉器、及び遮断器の開閉を制御する。
ここで、各管轄地域に配置される複数の監視制御システムは、電力設備に関する情報(以下、電力設備情報)が記憶されるデータベースを監視制御システム毎に備えており、当該データベースを参照することによって監視制御対象の電力設備を監視制御する方法が知られている。また、ある監視制御システムに不具合が生じた場合、当該ある監視制御システムの管轄地域に存在する電力設備を他の監視制御システムが監視制御する構成に切り替えることによって、電力設備が監視制御不能の状態になることを回避する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2003−32916号公報
ここで、従来の技術では、電力設備情報のデータベースは、監視制御システムとは別体の装置として備えられ、監視制御システム毎に当該データベースを備えることが求められる場合があった。この場合、監視制御システム毎にデータベースを設置することに伴う経費を低減することが困難である場合があった。
本発明は、上記問題に鑑みて為されたものであり、電力設備情報を記憶するデータベースを集約し、監視制御システム毎にデータベースを配置することに伴う経費を低減する集中監視制御システムを提供することを目的とする。
本発明の一態様は、電力設備の設備情報を記憶する設備情報記憶部と、監視制御機能とを有し、監視制御対象の前記電力設備の数よりも少ない複数の監視制御サーバ拠点に配置される監視制御サーバ装置と、ヒューマンインターフェース機能を有するHMIサーバ装置と、操作権限記憶部を有する操作権限記憶サーバ装置と、操作者の認証情報を取得する認証機能と、端末表示機能と、を有する制御卓端末と、メンテナンス操作送信機能を有するメンテナンス卓端末と、メンテナンスインターフェース機能とメンテナンス機能とを有するメンテナンスサーバ装置と、前記制御卓端末と、HMIサーバ装置と、を接続する第1ネットワークと、前記HMIサーバ装置と、前記監視制御サーバ装置と、前記操作権限記憶サーバ装置とを接続する第2ネットワークと、前記監視制御サーバ装置と、前記監視制御サーバ装置の監視対象の前記電力設備とを接続する第3ネットワークと、前記監視制御サーバ装置と前記メンテナンス卓端末と前記メンテナンスサーバ装置とを接続する第4ネットワークと、を備え、前記第1ネットワーク、前記第2ネットワーク及び前記第3ネットワークは、通信線がリング状に構成された第1通信回線と、通信線が前記第1通信回線の通信線に対応するリング状に構成された第2通信回線とを含む多重リング通信系統として構成され、前記第4ネットワークは、前記第2通信回線に仮想的なネットワークとして構成されており、前記メンテナンス操作送信機能は、前記電力設備の設置状況の変更に応じて、前記電力設備の操作者が前記設備情報を、更新する操作を検出し、検出した前記操作を示す更新操作情報を、前記メンテナンスインターフェース機能に対して送信し、前記メンテナンスインターフェース機能は、前記更新操作情報を受信し、受信した前記更新操作情報を前記メンテナンス機能に対して送信し、前記メンテナンス機能は、前記更新操作情報に基づいて更新設備情報を生成し、前記設備情報記憶部に対して送信し、複数の監視制御サーバ拠点に配置される前記監視制御サーバ装置のうち、1以上のいずれかの監視制御サーバ拠点に配置される前記監視制御サーバ装置が常用の装置として動作し、他の監視制御サーバ拠点に配置される前記監視制御サーバ装置が待機の装置として動作し、それぞれの前記監視制御サーバ装置が備える設備情報記憶部に記憶される設備情報は、前記第4ネットワークを介して等価される、集中監視制御システムである。
また、本発明の一態様の集中監視制御システムは、前記設備情報記憶部は、常用設備情報記憶部と非常用設備情報記憶部とを有し、前記監視制御サーバ装置は、常用または待機のいずれかの装置として動作し、前記メンテナンス機能は、常用又は待機として動作する前記監視制御サーバ装置の前記非常用設備情報記憶部に前記更新設備情報を送信する。
本発明によれば、電力設備情報を記憶するデータベースを集約し、監視制御システム毎にデータベースを配置することに伴う経費を低減することができる。
第1実施形態の集中監視制御システムの概要を示す図である。 第1実施形態の制御所のオペレーションルームの概要を示す図である。 第1実施形態の集中監視制御システムの構成の一例を示す図である。 第1実施形態の操作権限情報の一例を示す表である。 第1実施形態の設備情報の一例を示す表である。 第1実施形態のサーバ群が有する設備情報記憶部の構成の一例を示す図である。 第1実施形態のメンテナンスサーバ装置の動作の一例を示す流れ図である。 第1実施形態の監視制御サーバ装置の動作の一例を示す第1の流れ図である。 第1実施形態の監視制御サーバ装置の動作の一例を示す第2の流れ図である。 第1実施形態の広域ネットワークの具体的な構成の一例を示す図である。 第1実施形態の既設ネットワークの具体的な構成の一例を示す図である。 第1実施形態の集中監視制御システムの動作の一例を示す第1の流れ図である。 第1実施形態の集中監視制御システムの動作の一例を示す第2の流れ図である。 第1実施形態の集中監視制御システムの動作の一例を示す第3の流れ図である。 第1実施形態の通信変換装置の構成の一例を示す図である。 第1実施形態の通信変換装置の動作の一例を示す流れ図である。 第2実施形態のHMIサーバ装置のヒューマンインターフェース機能の構成の一例を示す図である。 第2実施形態の集中監視制御システムの広域ネットワークと、既設ネットワークとの接続の一例を示す図である。
[第1実施形態]
以下、図を参照して本発明の第1実施形態について説明する。
図1は、第1実施形態の集中監視制御システム1の概要を示す図である。
[集中監視制御システムの構成]
集中監視制御システム1は、サーバ拠点Sと、制御所Cとを備える。この一例では、集中監視制御システム1は、3か所のサーバ拠点S、すなわち、サーバ拠点SAサーバ拠点SB、及びサーバ拠点SCを備える。以下の説明において、サーバ群10A、サーバ群10B、及びサーバ群10Cを区別しない場合、サーバ群10と記載する。
サーバ拠点Sは、複数のサーバ装置(不図示)を備える。以下の説明において、あるサーバ拠点Sが備えるサーバ装置を総称してサーバ群10と記載する。この一例では、サーバ拠点SAは、サーバ群10Aを備える。サーバ拠点SBは、サーバ群10Bを備える。サーバ拠点SCは、サーバ群10Cを備える。サーバ拠点SA、サーバ拠点SB、及びサーバ拠点SCには、それぞれ、管轄地域が設定される。管轄地域とは、サーバ拠点Sが監視制御する対象の設備EQ(制御所C)が存在する地域である。設備EQとは、変電所Tが備える電力設備である。サーバ拠点Sは、広域ネットワークhNを介して互いに情報が送受信可能に接続される。
また、この一例では、集中監視制御システム1は、6か所の制御所C、すなわち、A地域制御所CA、B地域制御所CB、C地域制御所CC、D地域制御所CD、E地域制御所CE、及びF地域制御所CFを備える。以降の説明において、A地域制御所CA、B地域制御所CB、C地域制御所CC、D地域制御所CD、E地域制御所CE、及びF地域制御所CFを区別しない場合には、総称して制御所Cと記載する。制御所Cと、変電所Tとは、既設ネットワークeN(不図示)によって互いに情報が送受信可能に接続される。
具体的には、A地域制御所CAは、既設ネットワークeNを介して変電所T(A1変電所〜A4変電所)と接続される。また、B地域制御所CBは、既設ネットワークeNを介して変電所T(B1変電所及びB2変電所)と接続される。また、C地域制御所CCは、既設ネットワークeNを介して変電所T(C1変電所〜C3変電所)と接続される。また、D地域制御所CDは、既設ネットワークeNを介して変電所T(D1変電所〜D5変電所)と接続される。また、E地域制御所CEは、既設ネットワークeNを介して変電所T(E1変電所〜E4変電所)と接続される。また、F地域制御所CFは、既設ネットワークeNを介して変電所T(F1変電所〜F4変電所)と接続される。
サーバ拠点SA、サーバ拠点SB、及びサーバ拠点SCは、それぞれに設定された管轄地域に存在する設備EQ(制御所C)の情報を広域ネットワークhN、及び既設ネットワークeNを介して集約する。
[制御所の具体的な構成について]
次に、図2を参照して、制御所Cの具体的な構成例について説明する。
図2は、第1実施形態の制御所Cのオペレーションルームの概要を示す図である。
図2に示す通り、制御所Cのオペレーションルーム内又はサーバルーム内には、系統盤ファットクライアントFCTと、制御卓シンクライアントSCTとが備えられる。この一例では、系統盤ファットクライアントFCTと、制御卓シンクライアントSCTとが、制御所Cのオペレーションルーム内に備えられている場合を一例にして説明する。
系統盤ファットクライアントFCTとは、系統盤表示機能を有するサーバ群10のクライアントである。図2に示す通り、この一例では、系統盤ファットクライアントFCTは、表示部DP2と集中表示盤PNLとを備える。
系統盤表示機能とは、サーバ群10が広域ネットワークhNを介して送信する監視情報MIを受信し、受信した監視情報MIに基づく画像Pを生成する機能である。また、系統盤表示機能とは、生成した当該画像Pを表示部DP2、及び集中表示盤PNLに表示する機能である。監視情報MIとは、集中監視制御システム1の監視対象の設備EQの状態を示す情報である。制御所Cの運転員は、系統盤ファットクライアントFCTが表示する監視情報MIに基づく画像Pを、表示部DP2又は集中表示盤PNLによって確認する。これにより、Cの運転員は、設備EQの状態を把握する。
制御卓シンクライアントSCTとは、認証機能と、端末表示機能と、操作送信機能とを有するサーバ群10のクライアントである。図2に示す通り、制御卓シンクライアントSCTは、監視端末表示部DP1と、マウスMSと、キーボードKBと、認証情報取得部VESとを備える。制御卓シンクライアントSCTとは、制御卓端末の一例である。
認証機能とは、制御卓シンクライアントSCTを操作する操作者(以下、操作者OPT)の認証情報BIを取得し、取得した認証情報BIをサーバ群10に送信する機能である。認証情報BIは、当該認証情報BIを所有する操作者OPTが、設備EQを監視制御することを認証されたことを示す情報である。操作者OPTは、例えば、設備EQを監視制御することを集中監視制御システム1の所有者によって認証される。集中監視制御システム1の所有者とは、例えば、電気事業者である。認証情報BIは、例えば、操作者OPTが所有する認証カード内の非接触ICチップあるいは磁気ストラップが保持する情報である。この場合、認証情報取得部VESとは、例えばカードリーダといった認証情報BIを読み取る装置である。制御卓シンクライアントSCTは、認証情報BIを取得し、取得した認証情報BIを広域ネットワークhNを介してサーバ群10に送信する。
端末表示機能とは、サーバ群10が広域ネットワークhNを介して送信する画像情報GIを受信し、受信した画像情報GIを監視端末表示部DP1に表示する機能である。画像情報GIとは、単線結線図の画像を示す情報である。単線結線図とは、設備EQをシンボルによって示し、かつ当該シンボルの接続関係を線分によって示した図である。サーバ群10が、画像情報GIを生成し、制御卓シンクライアントSCTに送信する構成については、後述する。
操作送信機能とは、操作者OPTの操作を検出し、サーバ群10に送信する機能である。操作者OPTの操作とは、設備EQの制御を目的とした操作である。この一例では、制御所Cの運転員である操作者OPTが、キーボードKB、及びマウスMSによって設備EQの制御を目的とした操作を入力する。操作送信機能は、当該操作から設備EQの制御を示す情報(以下、制御情報CI)を検出し、検出した制御情報CIをサーバ群10に対して送信する。具体的には、制御卓シンクライアントSCTは、広域ネットワークhNを介して取得した制御情報CIをサーバ群10に送信する。
サーバ群10は、制御卓シンクライアントSCTが送信する認証情報BIと、制御情報CIとを受信し、認証情報BIを所有する操作者OPTが、制御情報CIに示される設備EQを制御することが認証された操作者OPTであるか否かを判定する。サーバ群10は、認証情報BIを所有する操作者OPTが、設備EQを監視制御することを認証された操作者OPTである場合、当該制御情報CIに基づいて設備EQに制御情報CIを送信する。サーバ群10が、認証情報BIに基づいて操作者OPTが認証された操作者OPTであるか否かを判定する構成については、後述する。
[集中監視制御システムの機能構成について]
次に、図3を参照して集中監視制御システム1の構成のより具体的な例について説明する。
図3は、第1実施形態の集中監視制御システム1の構成の一例を示す図である。
上述したように、サーバ拠点Sは、サーバ群10を備える。サーバ群10には、監視制御サーバ装置MSV、系統盤サーバ装置CSV、システム監視サーバ装置SSV、及びHMIサーバ装置RSVが含まれる。
したがって、サーバ拠点SAは、監視制御サーバ装置MSVA、系統盤サーバ装置CSVA、HMIサーバ装置RSVA、及びシステム監視サーバ装置SSVAを含むサーバ群10Aを備える。また、サーバ拠点SBは、監視制御サーバ装置MSVBと、系統盤サーバ装置CSVB、及びHMIサーバ装置RSVBを含むサーバ群10Bを備える。サーバ拠点SCは、監視制御サーバ装置MSVC、系統盤サーバ装置CSVC、HMIサーバ装置RSVC、及びシステム監視サーバ装置SSVCを含むサーバ群10Cを備える。
以降の説明において、監視制御サーバ装置MSVA、監視制御サーバ装置MSVB、及び監視制御サーバ装置MSVCを区別しない場合には、総称して監視制御サーバ装置MSVと記載する。また、系統盤サーバ装置CSVA、系統盤サーバ装置CSVB、及び系統盤サーバ装置CSVCを区別しない場合には、総称して系統盤サーバ装置CSVと記載する。また、HMIサーバ装置RSVA、HMIサーバ装置RSVB、及びHMIサーバ装置RSVCを区別しない場合は、総称してHMIサーバ装置RSVと記載する。また、システム監視サーバ装置SSVA、システム監視サーバ装置SSVB、及びシステム監視サーバ装置SSVCを区別しない場合には、総称してシステム監視サーバ装置SSVと記載する。
[各サーバ装置について]
以下、サーバ群10に含まれる各サーバ装置の機能について説明する。
監視制御サーバ装置MSVとは、監視制御機能を有するサーバ装置である。監視制御機能とは、監視制御サーバ装置MSVの監視対象の設備EQの監視情報MIを設備EQから取得する機能である。また、監視制御機能とは、制御卓シンクライアントSCTから受信した制御情報CIを設備EQへ送信する機能である。設備EQは、監視制御サーバ装置MSVが送信する制御情報CIに基づいて制御され、動作する。
系統盤サーバ装置CSVとは、表示制御機能を有するサーバ装置である。表示制御機能とは、監視情報MIを設備EQから取得し、取得した監視情報MIを系統盤ファットクライアントFCTへ送信する機能である。
システム監視サーバ装置SSVは、各サーバ拠点Sに配置するサーバ群10のシステム状態とネットワーク状態を監視し不具合ログを記録するサーバ装置である。
HMIサーバ装置RSVとは、ヒューマンインターフェース機能を有するサーバ装置である。
ヒューマンインターフェース機能とは、認証情報BIを制御卓シンクライアントSCTから取得し、監視情報MIと設備情報EIとを監視制御サーバ装置MSVから取得し、操作権限情報LIを操作権限記憶サーバ装置ASVから取得する機能である。また、ヒューマンインターフェース機能とは、取得した認証情報BIと、監視情報MIと、操作権限情報LIと設備情報EIとに基づいて、画像情報GIを生成する機能である。また、ヒューマンインターフェース機能とは、生成した当該画像情報GIを制御卓シンクライアントSCTに送信する機能である。操作権限記憶サーバ装置ASVとは、操作権限情報LIを記憶する操作権限記憶部(不図示)を備えるサーバ装置である。
以下、図を参照して操作権限情報LIについて説明する。
図4は、第1実施形態の操作権限情報LIの一例を示す表である。
操作権限情報LIとは、設備EQを操作する操作者OPTの権限を示す情報である。この一例では、操作権限情報LIは、認証情報BIと、操作範囲情報LAIとが関連付けられた情報である。操作範囲情報LAIとは、操作範囲情報LAIに関連付けられた認証情報BIを所有する操作者OPTが、監視制御する権限(監視制御権限)を有する設備EQを示す情報である。具体的には、操作範囲情報LAIには、制御所Cが示される。操作範囲情報LAIに示される制御所Cとは、操作者OPTが監視制御権限を有する設備EQが備えられる変電所Tに既設ネットワークeNによって接続される制御所Cである。
図4に示す通り、この一例では、操作権限情報LIには、認証情報BI1と、操作範囲情報LAI1とが関連付けられた情報(操作権限情報LI1)と、認証情報BI2と、操作範囲情報LAI2とが関連付けられた情報(操作権限情報LI2)と、認証情報BI3と、操作範囲情報LAI3とが関連付けられた情報(操作権限情報LI3)とが含まれる。
図3に戻り、ヒューマンインターフェース機能は、制御卓シンクライアントSCTから取得した認証情報BIに関連付けられた操作範囲情報LAIに存在する設備EQを示す単線結線図の画像を生成する。ヒューマンインターフェース機能は、広域ネットワークhNを介して生成した画像を示す画像情報GIを制御卓シンクライアントSCTに送信する。
また、ヒューマンインターフェース機能とは、制御卓シンクライアントSCTから取得した認証情報BIと、制御情報CIとに基づいて、監視制御サーバ装置MSVに制御情報CIを中継する機能である。ヒューマンインターフェース機能は、制御卓シンクライアントSCTから取得した制御情報CIを監視制御サーバ装置MSVに供給する。
[広域ネットワークと既設ネットワークとの接続について]
以下、図3を参照して、広域ネットワークhN、及び既設ネットワークeNの詳細について説明する。
上述したように、制御所Cと、変電所Tとは、既設ネットワークeNによって互いに接続される。既設ネットワークeNは、制御所C毎に存在し、制御所Cと、当該制御所Cが制御する制御対象の変電所Tとが接続さる。広域ネットワークhNと、既設ネットワークeNとは、カスケード接続(多段接続)される。以降の説明において、広域ネットワークhNと、既設ネットワークeNとを区別しない場合には、ネットワークNと総称する。これにより、制御所Cと、サーバ拠点Sとは、ネットワークNを介して接続される。
なお、既設ネットワークeNには、変電所Tが備える設備EQの監視を行う保守箇所Mが接続される。保守箇所Mは、制御所Cとは異なる事業所であって、設備EQの監視を行うための事業所である。保守箇所Mは、端末表示機能を有する制御卓シンクライアントSCTを備える。この場合、保守箇所Mが備える制御卓シンクライアントSCTの端末表示機能は、サーバ群10が広域ネットワークhNを介して送信する画像情報GIを受信し、監視端末表示部DP1に表示する。
[代表サーバ拠点備える各サーバ装置について]
この一例では、サーバ拠点SAサーバ拠点SB、及びサーバ拠点SCのうち、サーバ拠点SAが代表のサーバ拠点Sである場合について説明する。
図3に示す通り、代表のサーバ拠点Sであるサーバ拠点SAは、上述した操作権限記憶サーバ装置ASVと、運転支援サーバ装置BSVと、メンテナンスサーバ装置KSVとを更に備える。
[操作権限記憶サーバ装置について]
操作権限記憶サーバ装置ASVとは、上述したように、操作権限情報LIを記憶する操作権限記憶部(不図示)を備えるサーバ装置である。
集中監視制御システム1を管理するシステム管理者は、集中監視制御システム1の運用開始前に操作権限記憶サーバ装置ASVを操作し、操作権限記憶部に操作権限情報LIを記憶させる。また、システム管理者は、操作権限情報LIに変更が生じた際に、操作権限記憶サーバ装置ASVを操作し、操作権限記憶部に当該操作権限情報LIを記憶させる。操作権限記憶サーバ装置ASVは、システム管理者の操作に応じて、操作権限記憶部から操作権限情報LIを読み出し、HMIサーバ装置RSVへ送信する。HMIサーバ装置RSVは、操作権限情報LIを受信し、HMIサーバ装置RSVが備える記憶部(不図示)へ記憶させる。
[運転支援サーバ装置について]
運転支援サーバ装置BSVとは、履歴記録機能を有するサーバ装置である。
履歴記録機能とは、操作者OPTが制御卓シンクライアントSCTに入力した設備EQを制御する操作履歴を記録する機能である。具体的には履歴記憶機能は、監視制御サーバ装置MSVから制御情報CIを取得し、運転支援サーバ装置BSVが備える記憶部(不図示)に記録する。
[メンテナンスサーバ装置について]
メンテナンスサーバ装置KSVとは、メンテナンス機能を有するサーバ装置である。
メンテナンス機能とは、変電所Tの設備EQの設置状況に変更が生じた場合、複数のサーバ群10において、変電所Tの設備EQの設置状況を共有する機能である。変電所Tの設備EQの設置状況の変更とは、例えば、設備EQが撤去される場合や、設備EQが新設されることである。また、メンテナンス機能とは、変電所Tの設備EQの設置状況の変更に応じて、サーバ群10が参照する設備EQの情報(以下、設備情報EI)を更新する機能である。
[設備情報について]
以下、図を参照して設備情報EIについて説明する。
図5は、第1実施形態の設備情報EIの一例を示す表である。
図5に示す通り、この一例では、設備情報EIは、設備識別情報EIDと、設備地域識別情報EAIと、付帯情報EIEとが関連付けられた情報である。設備識別情報EIDとは、集中監視制御システム1の監視制御対象の設備EQ毎に付される情報であって、設備EQを識別する情報である。設備地域識別情報EAIとは、当該設備地域識別情報EAIに関連付けられる設備識別情報EIDが示す設備EQの管轄地域を示す情報である。具体的には、設備地域識別情報EAIには、設備識別情報EIDが示す設備EQを備える変電所Tと既設ネットワークeNによって接続される制御所Cが示される。付帯情報EIEとは、当該付帯情報EIEに関連付けられる設備識別情報EIDが示す設備EQに付帯する情報である。付帯情報EIEには、例えば、設備EQが存在する変電所Tの名称、設備EQの設備の種類(設備種別)、設備EQの接続に関する情報(接続関係情報)等が含まれる。
図5に示す通り、この一例では、操作権限情報LIには、変圧器A11(設備識別情報EID1)と、A地域制御所CA(設備地域識別情報EAI1)と、付帯情報EIE1とが関連付けられた情報(設備情報EI1)と、断路器A21(設備識別情報EID2)と、A地域制御所CA(設備地域識別情報EAI1)と、付帯情報EIE2とが関連付けられた情報(設備情報EI2)と、断路器A22(設備識別情報EID3)と、A地域制御所CA(設備地域識別情報EAI1)と、付帯情報EIE3とが関連付けられた情報(設備情報EI3)と、断路器A23(設備識別情報EID4)と、B地域制御所CB(設備地域識別情報EAI2)と、付帯情報EIE4とが関連付けられた情報(設備情報EI4)とが含まれる。
ここで、図5に示す通り、付帯情報EIE1は、変圧器A11(設備識別情報EID1)と、断路器A21(設備識別情報EID2)とが接続されることを示す。また、付帯情報EIE2は、断路器A21(設備識別情報EID2)が始点設備であることを示す。始点設備とは、各設備EQが接続される接続系の始点の設備である。付帯情報EIE3は、断路器A22(設備識別情報EID3)と、変圧器A11(設備識別情報EID1)とが接続されることを示す。また、付帯情報EIE4は、断路器A23(設備識別情報EID4)が始点設備であることを示す。設備情報EIはCIMモデル(Common Information Model:共通情報モデル)等の情報表現モデルによって示される。
[メンテナンス機能の詳細について]
以下、図6を参照して、本実施形態のメンテナンスサーバ装置KSVについて説明する。
図6は、第1実施形態のサーバ群10が有する設備情報記憶部EMの構成の一例を示す図である。
ここで、監視制御サーバ装置MSV、及び系統盤サーバ装置CSVは、それぞれ設備情報記憶部EMを備える。設備情報記憶部EMとは、設備情報EIを記憶する記憶部である。具体的には、図6に示す通り、監視制御サーバ装置MSVAは、設備情報記憶部EM1を備える。また系統盤サーバ装置CSVAは、設備情報記憶部EM2を備える。また、また、監視制御サーバ装置MSVBは、設備情報記憶部EM3を備える。また、系統盤サーバ装置CSVBは、設備情報記憶部EM4を備える。また、監視制御サーバ装置MSVCは、設備情報記憶部EM5を備える。また、系統盤サーバ装置CSVCは、設備情報記憶部EM6を備える。また、以降の説明において、設備情報記憶部EM1〜設備情報記憶部EM6を区別しない場合には、総称して設備情報記憶部EMと記載する。
また、図6に示す通り、設備情報記憶部EMには、常用設備情報記憶部IUと、非常用設備情報記憶部IFとが含まれる。常用設備情報記憶部IUとは、監視制御サーバ装置MSV、及び系統盤サーバ装置CSVが設備EQから監視情報MIの取得を行う際に参照する設備情報EIを記憶する記憶部である。また、常用設備情報記憶部IUとは、監視制御サーバ装置MSVが設備EQに制御情報CIを送信する際に参照する設備情報EIを記憶する記憶部である。非常用設備情報記憶部IFとは、設備EQの設置状況に変更が生じた場合、変更後の設備EQの設備情報EIを記憶する記憶部である。以降の説明において、変更後の設備EQの設備情報EIを示す情報を更新設備情報CEIと記載する。したがって、非常用設備情報記憶部IFとは、設備EQの設置状況に変更が生じた場合、変更に基づく更新設備情報CEIを記憶する記憶部である。
監視制御サーバ装置MSVは、設備情報記憶部EMのうち、常用設備情報記憶部IUに記憶される設備情報EIに基づいて、設備EQから監視情報MIを取得する。また、監視制御サーバ装置MSVは、設備EQから取得した監視情報MIを制御卓シンクライアントSCTに送信する。また、監視制御サーバ装置MSVは、常用設備情報記憶部IUに記憶される設備情報EIに基づいて、設備EQに制御情報CIを送信する。また、系統盤サーバ装置CSVは、常用設備情報記憶部IUに記憶される設備情報EIに基づいて、設備EQから監視情報MIを取得する。また、系統盤サーバ装置CSVは、取得した監視情報MIを系統盤ファットクライアントFCTに送信する。
ここで、操作者OPTは、設備EQの設置状況の変更に関する情報をメンテナンス卓シンクライアントNCTに入力する。メンテナンス卓シンクライアントNCTとは、メンテナンス操作送信機能を備え、メンテナンスサーバ装置KSVの制御に基づいて動作するクライアントである。メンテナンス卓シンクライアントNCTとは、メンテナンス卓端末の一例である。この一例では、制御所C毎にメンテナンス卓シンクライアントNCTが備えられる場合について説明する。
メンテナンス卓シンクライアントNCTは、例えば、ハードディスク、キーボード、及びマウス等(不図示)を備える。メンテナンス卓シンクライアントNCTは、メンテナンスLANを介してメンテナンスサーバ装置KSVに接続される。メンテナンスLANの詳細については、後述する。操作者OPTは、変電所Tの設備EQの設置状況の変更に応じて設備情報EIを更新する操作(以下、更新操作)をキーボード、及びマウスを用いてメンテナンス卓シンクライアントNCTに入力する。メンテナンス操作送信機能は、入力された更新操作検出し、検出した更新操作を示す情報(以下、更新操作情報REI)をメンテナンスLANを介してメンテナンスサーバ装置KSVに送信する。更新操作情報REIには、例えば、設備情報EIと共に設備情報EIの他に設備EQの設置状況が変更される時期等に関する情報が含まれる。
ここで、メンテナンスサーバ装置KSVは、仮想計算機システムを備える。仮想計算機システムは、物理計算機システムのCPU(Central Processing Unit)などのコンピュータ資源を時間分割し、複数の仮想計算機システムへ割り当てられた処理の内、自システム(仮想計算機システム)に割り当てられた処理を独立して実行する。メンテナンスサーバ装置KSVは、仮想計算機システムによって構成されるメンテナンス仮想サーバシステム、及びメンテナンス仮想HMIサーバシステムを備える。メンテナンス仮想HMIサーバシステムは、メンテナンスインターフェース機能を有する。メンテナンス仮想サーバシステムは、メンテナンス機能を有する。換言すると、メンテナンスサーバ装置KSVは、メンテナンスインターフェース機能と、メンテナンス機能とを有する。
メンテナンスインターフェース機能は、メンテナンス卓シンクライアントNCTからメンテナンスLANを介して更新操作情報REIを受信する。また、メンテナンスインターフェース機能は、受信した更新操作情報REIをメンテナンス仮想サーバシステムのメンテナンス機能に供給する。
メンテナンス機能は、各制御所Cの操作者OPTの更新操作を示す更新操作情報REIを、メンテナンスインターフェース機能から取得する。メンテナンス機能は、受信した更新操作情報REIに基づいて、当該更新操作情報REIに示される設備EQの設置状況の変更が可能であるか否かを判定する。例えば、更新操作情報REIに示される設備EQの設置状況の変更が、同一の設備EQに対する変更や、既に撤去された設備EQに対する変更である場合がある。この場合、メンテナンス機能は、当該更新操作情報REIを設備情報EIに反映しない。メンテナンス機能は、設備EQの設置状況の変更が可能であると判定する場合、当該更新操作情報REIに基づいて、設備情報EIを更新した更新設備情報CEIを生成する。メンテナンス機能は、生成した更新設備情報CEIをメンテナンスインターフェース機能に供給する。
ここで、監視制御サーバ装置MSV、及び系統盤サーバ装置CSVは、メンテナンスLANに接続される。メンテナンスインターフェース機能は、メンテナンス機能から取得した更新設備情報CEIをメンテナンスLANを介して各サーバ拠点Sが備える監視制御サーバ装置MSV、及び系統盤サーバ装置CSVに送信する。換言すると、メンテナンス機能は、監視制御サーバ装置MSV、及び系統盤サーバ装置CSVの非常用設備情報記憶部IFに更新設備情報CEIを送信する。
監視制御サーバ装置MSV、及び系統盤サーバ装置CSVは、受信した更新設備情報CEIを非常用設備情報記憶部IFに記憶させる。また、メンテナンス機能は、非常用設備情報記憶部IFに更新設備情報CEIの記憶(更新)が完了したことに応じて、監視制御サーバ装置MSV、及び系統盤サーバ装置CSVにDB切替開始情報をメンテナンスインターフェース機能を介して送信する。DB切替開始情報とは、設備情報記憶部EMのうち、常用として動作している常用設備情報記憶部IUと、待機として動作している非常用設備情報記憶部IFとを切替える(入替える)指示を示す情報である。監視制御サーバ装置MSV、及び系統盤サーバ装置CSVは、DB切替開始情報を受信したことに応じて、常用設備情報記憶部IUと、非常用設備情報記憶部IFとの動作を切替える。常用設備情報記憶部IUと、非常用設備情報記憶部IFとの動作を切替えるとは、切替前に非常用設備情報記憶部IFとして動作している設備情報記憶部EMを、切替え後に常用設備情報記憶部IUとして動作させ、かつ切替前に常用設備情報記憶部IUとして動作している設備情報記憶部EMを、切替え後に非常用設備情報記憶部IFとして動作させることである。
これにより、非常用設備情報記憶部IFに記憶される更新設備情報CEIは、切替え後には常用設備情報記憶部IUに記憶される設備情報EIとして参照される。つまり、監視制御サーバ装置MSVは、切替え前に非常用設備情報記憶部IFに記憶される更新設備情報CEIを、切替え後には設備情報EIとして参照し、設備EQから監視情報MIを取得する。また、系統盤サーバ装置CSVは、切替え前に非常用設備情報記憶部IFに記憶される更新設備情報CEIを、切替え後には設備情報EIとして参照し、設備EQから監視情報MIを取得する。
なお、上述では、メンテナンス機能は、非常用設備情報記憶部IFに更新設備情報CEIの記憶(更新)が完了したことに応じて、監視制御サーバ装置MSV、及び系統盤サーバ装置CSVにDB切替開始情報を送信する場合について説明したが、これに限られない。DB切替開始情報は、操作者OPTの操作に応じて送信されてもよい。この場合、監視制御サーバ装置MSV、及び系統盤サーバ装置CSVは、非常用設備情報記憶部IFに更新設備情報CEIの記憶が完了した場合であって、かつ操作者OPTの操作に応じて送信されたDB切替開始情報を受信した場合に、常用設備情報記憶部IUと、非常用設備情報記憶部IFとの動作を切替える。
また、本実施形態の集中監視制御システム1において、設備情報記憶部EMは、それぞれ常用設備情報記憶部(本実施形態の一例では、常用設備情報記憶部IU)と非常用設備情報記憶部(本実施形態の一例では、非常用設備情報記憶部IF)とを有する。
メンテナンス仮想サーバシステムは、サーバ拠点Sが有するサーバ装置のうち、待機動作するサーバ装置の非常用設備情報記憶部IFに更新設備情報CEIを送信する。サーバー装置の待機動作については、後述する。
[メンテナンス機能の動作について]
以下、図を参照してメンテナンス機能の動作の詳細について説明する。
図7は、第1実施形態のメンテナンスサーバ装置KSVの動作の一例を示す流れ図である。
メンテナンスサーバ装置KSV(メンテナンス仮想HMIサーバシステム)が有するメンテナンスインターフェース機能は、各制御所Cが備えるメンテナンス卓シンクライアントNCTから更新操作情報REIを取得する(ステップS510)。メンテナンスインターフェース機能は、取得した更新操作情報REIを、メンテナンスサーバ装置KSV(メンテナンス仮想サーバシステム)が有するメンテナンス機能に供給する(ステップS520)。メンテナンス機能は、メンテナンスインターフェース機能から更新操作情報REIを取得する(ステップS530)。メンテナンス機能は、取得した更新操作情報REIに基づいて、更新設備情報CEIを生成する(ステップS540)。メンテナンス機能は、生成した更新設備情報CEIを監視制御サーバ装置MSV、及び系統盤サーバ装置CSVに供給する(ステップS570)。監視制御サーバ装置MSVは、取得した更新設備情報CEIを当該監視制御サーバ装置MSVが備える設備情報記憶部EM(非常用設備情報記憶部IF)に記憶させる(ステップS580)。系統盤サーバ装置CSVは、取得した更新設備情報CEIを当該系統盤サーバ装置CSVが備える設備情報記憶部EM(非常用設備情報記憶部IF)に記憶させる(ステップS590)。
メンテナンス機能は、監視制御サーバ装置MSV、及び系統盤サーバ装置CSVに更新設備情報CEIを記憶させた後、DB切替開始情報をメンテナンスインターフェース機能に供給する(ステップS600)。メンテナンスインターフェース機能は、メンテナンス機能からDB切替開始情報を取得する(ステップS610)。メンテナンスインターフェース機能は、取得したDB切替開始情報を待機動作の監視制御サーバ装置MSV、及び待機動作の系統盤サーバ装置CSVに送信する(ステップS620)。メンテナンスインターフェース機能は、例えば、監視制御サーバ装置MSV、及び系統盤サーバ装置CSVの動作状態を示す情報をメンテナンスLANを介して取得する。また、メンテナンスインターフェース機能は、取得した監視制御サーバ装置MSV及び系統盤サーバ装置CSVの動作状態を示す情報に基づいて、待機動作のサーバ装置にDB切替開始情報を送信する。監視制御サーバ装置MSVは、DB切替開始情報を受信することに応じて、設備情報記憶部EMの動作が切替えられる(ステップS630)。具体的には、監視制御サーバ装置MSVが備える設備情報記憶部EMは、DB切替開始情報を受信することに応じて、常用設備情報記憶部IUと、非常用設備情報記憶部IFとの動作が切替えられる。また系統盤サーバ装置CSVは、DB切替開始情報を受信することに応じて、設備情報記憶部EMの動作が切替えられる。(ステップS640)。具体的には、系統盤サーバ装置CSVが備える設備情報記憶部EMは、DB切替開始情報を受信することに応じて、常用設備情報記憶部IUと、非常用設備情報記憶部IFとの動作が切替えられる。これにより、集中監視制御システム1が備える複数の監視制御サーバ装置MSV及び複数の系統盤サーバ装置CSVにおいて、設備情報EIが等価される。
本実施形態の集中監視制御システム1は、メンテナンス機能によって各サーバ拠点Sのサーバ群10が参照する設備EQの設備情報を等価する。本実施形態において1台の監視制御サーバ装置が常用として動作し残りの2台が待機として動作するが、このように常に3台の監視制御サーバ装置の設備情報を等価しておくことで、3つのサーバ拠点Sのいずれかを常用と変更しても設備EQを監視制御することができる。
制御所Cごとに監視制御システムを配置それぞれが設備情報記憶部を有する構成に比べ、本実施形態の集中監視制御システム1によれば、設備情報記憶部を構成する装置の数を低減することができるため、設備情報EIを記憶する装置に係る設備費と運用費を低減することができる。
また、本実施形態の集中監視制御システム1によれば、メンテナンスサーバ装置KSVがメンテナンスLANを介して各監視制御サーバ装置MSV及び各系統盤サーバ装置CSVの設備情報EIを更新する。これにより、本実施形態の集中監視制御システム1は、設備情報EIを更新する装置を制御所C毎に備える場合と比較して、更新する装置の数を低減することができるため、設備情報EIを更新する装置に係る設備費と運用費を低減することができる。
[サーバ間同期について]
ここで、集中監視制御システム1は、3つのサーバ拠点Sによって監視制御対象の変電所T(設備EQ)を監視制御可能に構成される。3つのサーバ拠点Sの監視制御サーバ装置MSVのいずれもが、集中監視制御システム1の設備EQの監視制御を可能とするためには、監視制御対象の設備EQの設備情報EIをメンテナンス機能、及びメンテナンスインターフェース機能によって同期(等価)することに加えて、監視情報MIについても、情報を同期(等価)することが好ましい。この一例では、平常時には監視制御サーバ装置MSVAが常用の装置として動作(以下、常用動作)し、監視制御サーバ装置MSVB、及び監視制御サーバ装置MSVCが待機の装置として動作(以下、待機動作)する場合について説明する。
常用動作する監視制御サーバ装置MSV(この一例では、監視制御サーバ装置MSVA)が有する監視制御機能は、待機動作する監視制御サーバ装置MSV(この一例では、監視制御サーバ装置MSVB、及び監視制御サーバ装置MSVC)に監視情報MIを送信する。監視制御サーバ装置MSVB、及び監視制御サーバ装置MSVCは、監視制御サーバ装置MSVAから監視情報MIを受信し、当該監視情報MIを記憶部(不図示)に記憶する。これにより、集中監視制御システム1は、監視制御機能によって各サーバ拠点Sが備える監視制御サーバ装置MSVの監視情報MIを同期する。
また、監視制御サーバ装置MSVは、状態監視機能を有する。状態監視機能とは、自装置(監視制御サーバ装置MSV)と、他の監視制御サーバ装置MSVとの通信障害を検知する機能である。この一例では、状態監視機能は、広域ネットワークhNに通信障害が発生しているが否かを検出する機能である。ここで、状態監視機能が通信障害を検知した場合であって、かつ当該検知した監視制御サーバ装置MSVの動作モードが待機動作である場合がある。この場合、状態監視機能は、当該監視制御サーバ装置MSVの動作モードを常用動作に遷移させる。つまり、広域ネットワークhNに通信障害が発生しており、各監視制御サーバ装置MSVの機能が喪失していない場合、集中監視制御システム1が備える監視制御サーバ装置MSVの動作モードは、いずれも常用動作である。監視制御サーバ装置MSVの機能が喪失するとは、サーバ装置故障等によって、監視制御サーバ装置MSVが監視制御対象の設備EQの監視と制御とのうち、少なくとも一方の動作が行えない状態である。
また、状態監視機能とは、常用動作の監視制御サーバ装置MSVの機能が喪失しているか否かを検知する機能である。ここで、待機動作の監視制御サーバ装置MSVが有する状態監視機能が、常用動作の監視制御サーバ装置MSVの機能が喪失していることを検知する場合がある。この場合、常用動作の監視制御サーバ装置MSVの機能が喪失したことを検知したことに応じて、待機動作の監視制御サーバ装置MSVのうち、ある1つの監視制御サーバ装置MSVの動作モードが、常用動作に遷移される。
監視制御サーバ装置MSVには、起動時の動作モードが予め設定される。以降の説明において、起動時の動作モードの設定を初期設定と記載する。この一例では、監視制御サーバ装置MSVA、監視制御サーバ装置MSVB及び監視制御サーバ装置MSVCのそれぞれには、監視制御サーバ装置MSVAが常用動作し、監視制御サーバ装置MSVB及び監視制御サーバ装置MSVCが待機動作する初期設定が予め設定される。監視制御サーバ装置MSVA、監視制御サーバ装置MSVB及び監視制御サーバ装置MSVCは、自装置が起動した際や再起動された際等に、初期設定に基づいて動作モードが選択され、動作する。
また、監視制御サーバ装置MSVには、監視制御サーバ装置MSV毎に予め優先順位が付される。この一例では、監視制御サーバ装置MSVAは、監視制御サーバ装置MSVBより優先順位が高い。また、監視制御サーバ装置MSVBは、監視制御サーバ装置MSVCより優先順位が高い。状態監視機能は、監視制御サーバ装置MSVの機能が喪失していない監視制御サーバ装置MSVのうち、優先順位が高い監視制御サーバ装置MSVの動作モードを常用動作に遷移させる。したがって、監視制御サーバ装置MSVAの機能が喪失した場合、監視制御サーバ装置MSVBが常用動作し、監視制御サーバ装置MSVCが待機動作する。また、監視制御サーバ装置MSVA、及び監視制御サーバ装置MSVBの機能が喪失した場合、監視制御サーバ装置MSVCが常用動作する。
[サーバ間同期の動作について:常用サーバの動作停止]
以下、図を参照して集中監視制御システム1の監視情報MIの同期について説明する。
図8は、第1実施形態の監視制御サーバ装置MSVの動作の一例を示す第1の流れ図である。
監視制御サーバ装置MSVは、常時又は所定の時間毎に自装置が常用動作であるか待機動作であるかを判定する(ステップS710)。監視制御サーバ装置MSVは、自装置が常用動作であると判定する場合(ステップS710;YES)、他の監視制御サーバ装置MSVであって、待機動作する監視制御サーバ装置MSVに監視情報MIを送信する(ステップS720)。監視制御サーバ装置MSVは、自装置が待機動作であると判定する場合(ステップS710;NO)、自装置よりひとつ優先順位の高い監視制御サーバ装置MSVの動作が常用動作から停止に変化したか否かを検知する(ステップS730)。待機動作の監視制御サーバ装置MSVは、自装置よりひとつ優先順位の高い監視制御サーバ装置MSVの常用動作から停止に変化したことを検知していない場合(ステップS730;NO)、処理をステップS710に進める。また、待機動作の監視制御サーバ装置MSVは、自装置よりひとつ優先順位の高い監視制御サーバ装置MSVの動作が常用動作から停止に変化したことを検知した場合(ステップS730;YES)、待機動作から常用動作に動作モードを遷移する(ステップS740)。
[サーバ間同期の動作について:通信障害発生]
以下、図を参照して集中監視制御システム1の監視情報MIの同期について説明する。
図9は、第1実施形態の監視制御サーバ装置MSVの動作の一例を示す第2の流れ図である。
監視制御サーバ装置MSVは、常時又は所定の時間毎に自装置が常用動作であるか待機動作であるかを判定する(ステップS410)。監視制御サーバ装置MSVは、自装置が常用動作であると判定する場合(ステップS410;YES)、他の監視制御サーバ装置MSVであって、待機動作する監視制御サーバ装置MSVに監視情報MIを送信する(ステップS420)。監視制御サーバ装置MSVは、自装置が待機動作であると判定する場合(ステップS410;NO)、通信障害が発生しているか否かを検知する(ステップS430)。待機動作の監視制御サーバ装置MSVは、ネットワーク(この一例では、広域ネットワークhN)に通信障害が発生していることを検知しない場合(ステップS430;NO)、処理をステップS710に進める。また、待機動作の監視制御サーバ装置MSVは、広域ネットワークhNに通信障害が発生していることを検知する場合(ステップS430;YES)、待機動作から常用動作に動作モードを遷移する(ステップS440)。
なお、常用動作の監視制御サーバ装置MSVは、待機動作の監視制御サーバ装置MSVすべてに監視情報MIを送信する構成に代えて、待機動作の監視制御サーバ装置MSVのうち、少なくとも一部の監視制御サーバ装置MSVに監視情報MIを送信する構成であってもよい。待機動作の監視制御サーバ装置MSVのうち、少なくとも一部の監視制御サーバ装置MSVとは、例えば、常用動作の監視制御サーバ装置MSVを備える制御所Cに隣接する制御所Cが備える監視制御サーバ装置MSVである。
なお、系統盤サーバ装置CSVについても監視制御サーバ装置MSVと同様に、常用動作及び待機動作する構成を備えていてもよい。つまり、3つのサーバ拠点Sの系統盤サーバ装置CSVのいずれもが、集中監視制御システム1の設備EQの監視を可能とするためには、監視対象の設備EQの設備情報EIをメンテナンス機能、及びメンテナンスインターフェース機能によって同期(等価)することに加えて、監視情報MIについても、情報を同期(等価)することが好ましい。この一例では、平常時には系統盤サーバ装置CSVAが常用動作し、系統盤サーバ装置CSVB、及び系統盤サーバ装置CSVCが待機動作する場合について説明する。
常用動作する系統盤サーバ装置CSV(この一例では、系統盤サーバ装置CSVA)が有する系統盤表示機能は、待機動作する系統盤サーバ装置CSV(この一例では、系統盤サーバ装置CSVB、及び系統盤サーバ装置CSVC)に監視情報MIを送信する。系統盤サーバ装置CSVB、及び系統盤サーバ装置CSVCは、系統盤サーバ装置CSVAから監視情報MIを受信し、当該監視情報MIを記憶部(不図示)に記憶する。これにより、集中監視制御システム1は、系統盤表示機能によって各サーバ拠点Sが備える系統盤サーバ装置CSVの監視情報MIを同期する。
また、系統盤サーバ装置CSVは、状態監視機能を有する。状態監視機能とは、自装置(系統盤サーバ装置CSV)と、他の系統盤サーバ装置CSVとの通信障害を検知する機能である。この一例では、状態監視機能は、広域ネットワークhNに通信障害が発生しているが否かを検出する機能である。ここで、状態監視機能が通信障害を検知した場合であって、かつ当該検知した系統盤サーバ装置CSVの動作モードが待機動作である場合がある。この場合、状態監視機能は、当該系統盤サーバ装置CSVの動作モードを常用動作に遷移させる。つまり、広域ネットワークhNに通信障害が発生しており、各系統盤サーバ装置CSVの機能が喪失していない場合、集中監視制御システム1が備える系統盤サーバ装置CSVの動作モードは、いずれも常用動作である。系統盤サーバ装置CSVの機能が喪失するとは、サーバ装置故障等によって、系統盤サーバ装置CSVが監視対象の設備EQの監視が行えない状態である。
また、状態監視機能とは、常用動作の系統盤サーバ装置CSVの機能が喪失しているか否かを検知する機能である。ここで、待機動作の系統盤サーバ装置CSVが有する状態監視機能が、常用動作の系統盤サーバ装置CSVの機能が喪失していることを検知する場合がある。この場合、常用動作の系統盤サーバ装置CSVの機能が喪失したことを検知したことに応じて、待機動作の系統盤サーバ装置CSVのうち、ある1つの系統盤サーバ装置CSVの動作モードが、常用動作に遷移される。
また、集中監視制御システム1が備える系統盤サーバ装置CSVについても、監視制御サーバ装置MSVと同様に、予め初期設定が設定されていてもよい。この一例では、系統盤サーバ装置CSVA、系統盤サーバ装置CSVB及び系統盤サーバ装置CSVCのそれぞれには、系統盤サーバ装置CSVAが常用動作し、系統盤サーバ装置CSVB及び系統盤サーバ装置CSVCが待機動作する初期設定が予め設定される。系統盤サーバ装置CSVA、系統盤サーバ装置CSVB及び系統盤サーバ装置CSVCは、自装置が起動した際や再起動された際等に、初期設定に基づいて動作モードが選択され、動作する。
また、系統盤サーバ装置CSVには、系統盤サーバ装置CSV毎に予め優先度が付されていてもよい。この一例では、系統盤サーバ装置CSVAは、系統盤サーバ装置CSVBより優先順位が高い。また、系統盤サーバ装置CSVBは、系統盤サーバ装置CSVCより優先順位が高い。状態監視機能は、系統盤サーバ装置CSVの機能が喪失していない系統盤サーバ装置CSVのうち、優先順位が高い系統盤サーバ装置CSVの動作モードを常用動作に遷移させる。したがって、系統盤サーバ装置CSVAの機能が喪失した場合、系統盤サーバ装置CSVBが常用動作し、系統盤サーバ装置CSVCが待機動作する。また、系統盤サーバ装置CSVA、及び系統盤サーバ装置CSVBの機能が喪失した場合、系統盤サーバ装置CSVCが常用動作する。
本実施形態の集中監視制御システム1によれば、監視制御機能は、集中監視制御システム1が備える監視制御サーバ装置MSVの監視情報MIを同期(等価)する。
これにより、本実施形態の集中監視制御システム1は、各サーバ拠点Sが備える監視制御サーバ装置MSVのうち、いずれかに不具合が生じた場合であっても、常用動作、及び待機動作を遷移させることによって、設備EQを監視制御する。
したがって、本実施形態の集中監視制御システム1によれば、ネットワーク障害やサーバ障害が生じた場合であっても、監視制御サーバ装置MSVの常用動作、及び待機動作を切替えることによって迅速に障害を復旧することができる。
また、本実施形態の集中監視制御システム1によれば、監視制御サーバ装置MSVの常用動作、及び待機動作が自動に切替えられることにより、システム管理者が手動設定によって動作を切替える手間を低減することができる。つまり、本実施形態の集中監視制御システム1によれば、管轄地域毎に設置されていた監視制御システムを管轄地域の数より少ない数の監視制御サーバ装置MSVへ集約し、監視制御システムの設置場所(管轄地域)に依存せず設備EQの監視制御を行うことができる。これにより、可用性の高い集中監視制御システム1を実現することができる。
また、本実施形態の集中監視制御システム1は、監視制御サーバ装置MSVが待機の時に常用設備情報記憶部IUと非常用設備情報記憶部IFとの切替を行う。例えば、監視制御サーバ装置MSVが常用の時に切替が行われると、動作の基準である設備情報EIが常用の時に変更され、この場合、監視制御サーバ装置MSVと設備EQとの情報の送受信が正常に行われない場合がある。
本実施形態の集中監視制御システム1は、監視制御サーバ装置MSVが待機の時に常用設備情報記憶部IUと非常用設備情報記憶部IFとの切替を行う。したがって、常用動作の監視制御サーバ装置MSVと設備EQとの情報の送受信が行われている際には設備情報EIが変更されない。これにより、本実施形態の集中監視制御システム1は、送受信先が不定となることに伴い、サーバ装置と設備EQとの情報の送受信が正常に行われなくなることを抑制することができる。
また、本実施形態の集中監視制御システム1の監視制御サーバ装置MSVは、電力設備情報(この一例では、設備情報EI)を記憶するデータベース(この一例では、設備情報記憶部EM)を備える。したがって、本実施形態の集中監視制御システム1によれば、電力設備情報を記憶するデータベースを監視制御システム毎に配置することに伴う経費を低減することができる。
[広域ネットワークの構成について]
次に、図10、及び図11を参照して、サーバ拠点Sと制御所Cと変電所Tとを接続するネットワークNのより具体的な構成について説明する。
図10は、第1実施形態の広域ネットワークhNの具体的な構成の一例を示す図である。
図10に示す通り、広域ネットワークhNには、システムLAN、TC−LAN、及びHMI−LANが仮想的なネットワークとして構成される。仮想的なネットワークとは、例えば、VLAN(Virtual Local Area Network)である。
この広域ネットワークhN上ではIP(Internet Protocol)伝送方式にてデータを送受する。
また、システムLAN、TC−LAN、及びHMI−LANは、それぞれ1系と、2系とを含む多重通信によって構成される。
広域ネットワークhNは、システムLAN、TC−LAN、及びHMI−LANの1系の通信を提供する広域第1通信線h1Rと、システムLAN、TC−LAN、及びHMI−LANの2系の通信を提供する広域第2通信回線h2Rとによって構成される。また、広域第1通信線h1Rと、広域第2通信回線h2Rとは、通信線がリング状に構成された多重リング通信系統である。
また、広域第2通信回線h2Rには、更にメンテナンスLANが仮想的なネットワークとして構成される。
また、本実施形態において集中監視制御システム1は、バックアップネットワークbNを有する。バックアップネットワークbNは、TC−LAN2系のバックアップ通信を行うTC−LANB系と、HMI−LANの2系バックアップ通信を行うHMI−LANB系を提供するマイクロ波通信ネットワーク系統である。
システムLANは、1系、及び2系がサーバ群10に接続される。具体的には、監視制御サーバ装置MSV、系統盤サーバ装置CSV、システム監視サーバ装置SSV、及びHMIサーバ装置RSVは、システムLANによって接続される。また、代表のサーバ拠点Sであるサーバ拠点SAが有するメンテナンスサーバ装置KSV、運転支援サーバ装置BSV、及び操作権限記憶サーバ装置ASVは、システムLANに接続される。
システムLANは、サーバ群10のサーバ装置間の情報の送受信に関する通信を行うネットワークである。
具体的には、監視制御サーバ装置MSVは、システムLANを介して監視情報MIをHMIサーバ装置RSVへ送信する。また、監視制御サーバ装置MSVは、システムLANを介してHMIサーバ装置RSVから制御情報CIを取得する。
また、系統盤サーバ装置CSVは、システムLANを介して監視情報MIを系統盤ファットクライアントFCTに送信する。
TC−LANは、1系、及び2系が監視制御サーバ装置MSVと、系統盤サーバ装置CSVとシステム監視サーバ装置SSVと、設備EQとに接続される。TC−LANは、設備EQとサーバ群10との情報の送受信に関する通信を行うネットワークである。
具体的には、監視制御サーバ装置MSVは、TC−LANを介して設備EQから監視情報MIを取得する。また、監視制御サーバ装置MSVは、TC−LANを介して設備EQに制御情報CIを送信する。系統盤サーバ装置CSVは、TC−LANを介して設備EQから監視情報MIを取得する。
HMI−LANは、1系、及び2系がHMIサーバ装置RSVに接続される。HMI−LANは、HMIサーバ装置RSVと制御所Cとの情報の送受信に関する通信を行うネットワークである。
具体的には、HMIサーバ装置RSVはHMI−LANを介して、HMIサーバ装置RSVが生成した画像情報GIを制御卓シンクライアントSCTへ送信する。また、HMIサーバ装置RSVは、制御所Cが備える制御卓シンクライアントSCTからHMI−LANを介して受信した制御情報CIを受信し、受信した制御情報CIをシステムLANを介して監視制御サーバ装置MSVに送信する。
また、図10に示す通り、サーバ拠点SAにおいて、TC−LAN2系は、TC−LANB系に接続され、HMI−LAN2系は、HMI−LANB系に接続される。
[既設ネットワークの構成について]
図11は、第1実施形態の既設ネットワークeNの具体的な構成の一例を示す図である。
上述したように、広域ネットワークhNと既設ネットワークeNとは、カスケード接続される。したがって、既設ネットワークeNには、広域ネットワークhNとカスケード接続されたシステムLAN、TC−LAN、及びHMI−LANが仮想的なネットワークとして構成される。
既設ネットワークeNは、システムLAN、TC−LAN、及びHMI−LANの1系の通信を提供する既設第1通信線e1Rと、システムLAN、TC−LAN、及びHMI−LANの2系の通信を提供する既設第2通信回線e2Rとによって構成される。また、既設第1通信線e1Rと、既設第2通信回線e2Rとは、通信線がリング状に構成された多重リング通信系統である。
また、既設第2通信回線e2Rには、更にメンテナンスLANが仮想的なネットワークとして構成される。
本実施形態において、HMI−LANとは、第1ネットワークの一例である。また、システムLANとは、第2ネットワークの一例である。また、TC−LANとは、第3ネットワークの一例である。また、メンテナンスLANとは、第4ネットワークの一例である。
システムLANは、1系、及び2系が制御所Cが有する系統盤ファットクライアントFCTに接続される。系統盤ファットクライアントFCTは、システムLANを介して監視情報MIを受信する。
HMI−LANは、1系、及び2系が制御所Cが有する制御卓シンクライアントSCTに接続される。制御卓シンクライアントSCTは、HMIサーバ装置RSVが生成した画像情報GIをHMI−LANを介して受信する。また、制御卓シンクライアントSCTは、HMI−LANを介して制御情報CIを送信する。
TC−LANは、1系、及び2系が変電所Tあるいは制御所Cが有する通信変換装置ICEに接続される。通信変換装置ICEとは、サーバ群10に含まれるサーバ装置から設備EQへの通信を設備EQの通信方式に合わせて変換する装置である。また、通信変換装置ICEとは、設備EQからサーバ群10に含まれるサーバ装置への通信をサーバ装置の通信方式に合わせて変換する装置である。
また、制御所CにおいてTC−LAN2系はTC−LANB系にHMI−LAN2系はHMI−LANB系に接続され、保守箇所MにおいてHMI−LAN2系はHMI−LANB系に接続され、変電所TにおいてTC−LAN2系はTC−LANB系に接続される。
なお、上述では、メンテナンスLANが広域第2通信回線h2R、及び既設第2通信回線e2Rに含まれる場合について説明したが、これに限られない。メンテナンスLANは、広域第1通信線h1R、及び広域第2通信回線h2Rのうち、少なくとも一方に含まれる構成であってもよい。また、メンテナンスLANは、既設第1通信線e1R、及び既設第2通信回線e2Rのうち、少なくとも一方に含まれる構成であってもよい。
[集中監視制御システムの動作について]
以下、図12、図13、及び図14を参照して集中監視制御システム1の具体的な動作について説明する。
<監視端末表示部に画像を表示する場合について>
図12は、第1実施形態の集中監視制御システム1の動作の一例を示す第1の流れ図である。具体的には、図12は、操作者OPTの認証情報BIに基づいて、制御卓シンクライアントSCTが備える監視端末表示部DP1に画像情報GIが示す画像(例えば、単線結線図)を表示させる場合の流れ図である。
制御卓シンクライアントSCTは、操作者OPTの認証情報BIを認証情報取得部VESから取得し、取得した認証情報BIをHMIサーバ装置RSVへ送信する(ステップS100)。監視制御サーバ装置MSVは、設備EQから監視情報MIを取得する(ステップS110)。HMIサーバ装置RSVは、操作権限記憶サーバ装置ASVの操作権限記憶部に記憶される操作権限情報LIと、監視制御サーバ装置MSVの設備情報記憶部EMに記憶される設備情報EIとに基づいて、取得した認証情報BIが監視制御権限を有する設備EQの監視情報MIを、監視制御サーバ装置MSVから取得する(ステップS120)。HMIサーバ装置RSVは、監視制御サーバ装置MSVから取得した監視情報MIと設備情報EIに基づいて、単線結線図等の画像を示す画像情報GIを生成する(ステップS130)。HMIサーバ装置RSVは、生成した画像情報GIを制御卓シンクライアントSCTに送信する(ステップS140)。制御卓シンクライアントSCTは、受信した画像情報GIに基づいて、単線結線図等の画像を監視端末表示部DP1に表示する(ステップS150)。
<設備を制御する場合について>
図13は、第1実施形態の集中監視制御システム1の動作の一例を示す第2の流れ図である。具体的には、図13は、操作者OPTの操作に基づいて、設備EQを制御する場合の流れ図である。
制御卓シンクライアントSCTは、操作者OPTの認証情報BIを認証情報取得部VESから取得し、取得した認証情報BIをHMIサーバ装置RSVへ送信する(ステップS200)。制御卓シンクライアントSCTは、操作者OPTが設備EQを制御する操作を検出する(ステップS210)。制御卓シンクライアントSCTは、検出した設備EQの制御を示す制御情報CIをHMIサーバ装置RSVに送信する(ステップS220)。HMIサーバ装置RSVは、監視制御サーバ装置MSVに制御情報CIを送信する(ステップS240)。監視制御サーバ装置MSVは、HMIサーバ装置RSVから制御情報CIを受信する(ステップS250)。監視制御サーバ装置MSVは、受信した制御情報CIを設備EQに送信する(ステップS260)。
<表示部、及び集中表示盤に監視情報を表示する場合について>
図14は、第1実施形態の集中監視制御システム1の動作の一例を示す第3の流れ図である。具体的には、図14は、系統盤サーバ装置CSVが集中表示盤PNLに監視情報MIを表示する場合の流れ図である。
系統盤サーバ装置CSVは、設備EQから監視情報MIを取得する(ステップS300)。系統盤サーバ装置CSVは、取得した監視情報MIを系統盤ファットクライアントFCTに送信する(ステップS310)。系統盤ファットクライアントFCTは、表示部DP2、及び集中表示盤PNLに監視情報MIを示す画像Pを表示する(ステップS320)。
[通信変換装置について]
以下、図15を参照して、通信変換装置ICEについて説明する。
図15は、第1実施形態の通信変換装置ICEの構成の一例を示す図である。
上述したように、設備EQと、サーバ群10(監視制御サーバ装置MSV、系統盤サーバ装置CSV、及びシステム監視サーバ装置SSV)とは、TC−LANを介して接続される。ここで、設備EQは、設備EQ毎に通信方式が異なる場合がある。具体的には、設備EQの通信方式とは、例えば、HDLC(High level Data Link Control procedure)方式のシリアル伝送、サイクリック方式のシリアル伝送、光LANケーブルを用いたIP(Internet Protocol)伝送方式の光LAN伝送、及びツイスト・ペア・ケーブルを用いたIP伝送方式のパケット伝送のうち、いずれかである。また、TC−LANは、TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)方式のLAN伝送によって情報の送受信を行う通信網である。
ここで、サーバ群10と、設備EQとがTC−LANを介して情報の送受信を行う場合には、互いの通信方式を一致させることが求められる。通信変換装置ICEは、設備EQと、サーバ群10との通信方式を一致させる装置である。具体的には、通信変換装置ICEは、サーバ群10から設備EQに送信する情報を、当該情報を受信する設備EQの通信方式に変換し、送信する。また、通信変換装置ICEは、設備EQからサーバ群10に送信する情報を当該設備EQの通信方式からLAN伝送に変換し、送信する。換言すると、監視制御サーバ装置MSVと、当該監視制御サーバ装置MSVの監視制御対象の設備EQとは、通信変換装置ICEを介してTC−LANによって接続される。
図15に示す通り、通信変換装置ICEは、HDLCシリアル伝送部CH1、サイクリックシリアル伝送部CH2、拡張LAN伝送部CH3、LAN伝送部CH4、TC−LAN伝送部CH5、及び通信処理機能を備える。
変電所Tは、例えば、HDLC方式のシリアル伝送によってデータの送受を行う設備EQを備える。この場合、変電所Tは、HDLC方式のシリアル伝送を中継するHDLC子局を備える。ここで、HDLC子局と、通信変換装置ICEが備えるHDLCシリアル伝送部CH1とは、HDLC方式のシリアル伝送によって通信されるシリアルデータを送受信する。
また、変電所Tは、例えば、サイクリック方式のシリアル伝送によってデータの送受を行う設備EQを備える。この場合、変電所Tは、サイクリック方式のシリアル伝送を中継するサイクリック子局を備える。ここで、サイクリック子局と、通信変換装置ICEが備えるサイクリックシリアル伝送部CH2とは、サイクリック方式のシリアル伝送によって通信されるシリアルデータを送受信する。
また、変電所Tは、例えば、TCP/IP方式の光LAN伝送によってデータの送受信を行う設備EQを備える。この場合、変電所Tは、光LAN伝送を中継するLAN−IF(InterFace)を備える。ここで、LAN−IFと、通信変換装置ICEが備える拡張LAN伝送部CH3とは、TCP/IP方式の光LAN伝送によって通信されるパケットデータを送受信する。
また、変電所Tは、例えば、TCP/IP方式のLAN伝送によってデータの送受信を行う設備EQを備える。この場合、変電所Tは、LAN伝送を中継するI/O(Input/Output)装置を備える。ここで、I/O装置と、通信変換装置ICEが備えるLAN伝送部CH4とは、TCP/IP方式のLAN伝送によって通信されるパケットデータを送受信する。
ここで、HDLC方式のシリアル伝送、サイクリック方式のシリアル伝送、TCP/IP方式の光LAN伝送、及びTCP/IP方式のLAN伝送は、設備プロトコルの一例である。以降の説明において、HDLC子局、サイクリック子局TC、LAN−IF、及びI/O装置を区別しない場合には、総称して、子局TTと記載する。
通信変換装置ICEが有する通信処理機能は、子局TTからいずれかの設備プロトコルによって受信する監視情報MIをシステム統一フォーマットSUFに変換する処理を行う。通信処理機能は、当該処理を行った監視情報MIを、サーバ群10に送信する。また、通信処理機能は、サーバ群10から受信するTCP/IP方式のシステム統一フォーマットSUFの制御情報CIを、子局TTに応じた設備プロトコルに変換する処理を行う。通信処理機能は、当該処理を行った制御情報CIを、子局TT(設備EQ)に送信する。
システム統一フォーマットSUFとは、サーバ群10が有するサーバ装置の通信に用いられる通信方式のフォーマットである。具体的には、システム統一フォーマットSUFとは、TCP/IP方式のフォーマットであって、TCP/IP方式のヘッダ部と、データ部とを有する。データ部には、HDLCシリアル伝送部CH1が取得したシリアルデータ(HDLC)と、サイクリックシリアル伝送部CH2が取得したシリアルデータ(サイクリック)と、拡張LAN伝送部CH3が取得したパケットデータ(LAN−IF)と、LAN伝送部CH4が取得したパケットデータ(I/O装置)とが含まれる。
<通信変換装置の動作について>
図16は、第1実施形態の通信変換装置ICEの動作の一例を示す流れ図である。
子局TTは、当該子局TTに接続される設備EQから監視情報MIを取得する(ステップS800)。ここで、監視情報MIには、計測部情報MIEと、監視設備識別部情報MILとが含まれる。計測部情報MIEとは、設備EQが検出する又は設備EQが取得する変電所Tの状態を示す情報である。ここで、設備EQに電流計測器が設置されている場合、子局TTは、設備EQの電流計測器から計測部情報MIEとして電流値を取得する。また、設備EQに開閉状態検出器が設置されている場合、子局TTは、設備EQの開閉状態検出器から計測部情報MIEとして設備EQの開閉情報を取得する。また、監視設備識別部情報MILとは、各設備EQを識別する識別情報である。子局TTは、取得した監視情報MIを当該子局TTの通信方式によって通信変換装置ICEに供給する(ステップS810)。
通信変換装置ICEが備える通信処理機能は、各子局TTから監視情報MIを取得する(ステップS820)。通信処理機能は、取得した監視情報MIをシステム統一フォーマットSUFに変換する(ステップS830)。通信処理機能は、システム統一フォーマットSUFに変換した監視情報MIをサーバ群10に送信する(ステップS840)。
サーバ群10は、通信変換装置ICEから監視情報MIを受信する(ステップS850)。また、サーバ群10に含まれるサーバ装置のうち、監視制御サーバ装置MSVは、設備EQの制御情報CIをシステム統一フォーマットSUFによって送信する(ステップS860)。
通信変換装置ICEは、監視制御サーバ装置MSVから制御情報CIを受信する(ステップS870)。通信変換装置ICEは、受信した制御情報CIを示すシステム統一フォーマットSUFを各子局TTの通信方式に変換する(ステップS880)。通信変換装置ICEは、変換した制御情報CIを各子局TTに送信する(ステップS890)。
子局TTは、通信変換装置ICEから当該子局TTの通信方式に応じたデータに変換された制御情報CIを受信する(ステップS900)。子局TTは、当該子局TTに接続される設備EQに制御情報CIを供給する(ステップS910)。これにより、設備EQは、監視制御サーバ装置MSVから制御される。
<通信変換装置のまとめ>
上述した構成を換言すると、制御卓シンクライアントSCTが有する操作送信機能は、制御情報CIを検出し、検出した制御情報CIをHMIサーバ装置RSVが有するヒューマンインターフェース機能に対して送信する。ヒューマンインターフェース機能は、制御卓シンクライアントSCTから制御情報CIを受信し、受信した制御情報CIを監視制御サーバ装置MSVが有する監視制御機能に対して送信する。監視制御機能は、受信した制御情報CIを通信変換装置ICEが有する通信処理機能に対して送信する。通信処理機能は、監視制御機能から制御情報CIを受信し設備EQに対して送信する。また、通信処理機能は、設備EQの監視情報MIを取得し監視制御機能に対してヒューマンインターフェース機能を介して送信する。
[第1実施形態のまとめ]
本実施形態の集中監視制御システム1によれば、管轄地域毎に設置されていた監視制御システムを集約し、各管轄地域に監視制御システムを配置することに伴う経費を低減することができる。
また、上述したように、制御卓シンクライアントSCTとは、HMIサーバ装置RSVの制御に基づいて動作するクライアントである。ここで、制御所Cが制御卓シンクライアントSCTを備える場合、従来の方法である制御所C毎に監視制御システムを備える場合とでは、前者の方がハードディスク等の部品点数が少なくなるため、設備費用と保守費用を低減することができる。したがって、第1実施形態の集中監視制御システム1によれば、設備費用と保守費用を低減することができる。
また、本実施形態の集中監視制御システム1の制御卓シンクライアントSCTによれば、操作者OPTの認証情報BIに基づいて、監視情報MIを監視端末表示部DP1に表示し、かつ認証情報BIに基づいて、設備EQの制御を行う。
本実施形態の集中監視制御システム1によれば、悪意ある操作者や、操作を行うこと承認されていない操作者に制御卓シンクライアントSCTが操作され、監視情報MIを参照されること、及び設備EQが制御されることを抑制することができる。
また、本実施形態の集中監視制御システム1は、状態監視機能がネットワーク障害を監視し、ネットワーク障害が発生した場合、監視制御サーバ装置の運転モードを全て常用とすることで、迅速に監視制御を継続することができる。
また、状態監視機能は監視制御サーバ装置障害を監視し、監視制御サーバ装置障害が発生した場合、障害が発生した装置以外の監視制御サーバ装置のひとつの装置の運転モードを常用とすることで、迅速に監視制御を継続することができる。
上述したように、監視制御サーバ装置間で監視情報を同期し状態監視機能にて運転モードを遷移させることでシステムの可用性を高めたため、従来、制御所C毎に設置していた監視制御システムを制御所Cの数より少ない監視制御サーバ装置に集約することが可能となり、設備費用、及び保守費用を低減できる。
従来の技術では、変電所Tは、当該変電所Tに備えられる設備EQとのHDLC方式といった複数の通信方式に応じて、子局通信装置と親局通信装置、及び通信回線を備えることが求められた。
本実施形態の集中監視制御システム1において通信変換装置ICEは、複数の通信方式毎の子局通信装置からの通信を、TC−LAN向けのIP伝送方式に変換することができる。
したがって、本実施形態の集中監視制御システム1によれば、設備EQの通信方式毎に監視制御システム側に親局通信装置を配置し、通信方式毎に通信回線を設ける場合と比較して、装置の数を低減することができるため、設備費用と保守費用を低減することができる。つまり、本実施形態の集中監視制御システム1によれば、複数のプロトコルを統一する機能により、電力設備に応じたプロトコルに変換する機能を有する装置に係る費用を低減することができる。
また、本実施形態の集中監視制御システム1において、第1ネットワークを介した監視制御サーバ装置MSV、及び系統盤サーバ装置CSVと通信変換装置ICEとの間の通信方式とは、共通プロトコル(システム統一フォーマットSUF)であって、通信変換装置ICEは、設備に対する制御情報CIを共通プロトコルによって受信し、受信した制御情報CIを共通プロトコルから設備の通信方式に変換して出力する。また、通信変換装置は、設備の監視情報を設備のプロトコルによって設備から取得し、取得した監視情報MIを設備のプロトコルから共通プロトコルに変換して出力する。設備の通信方式とは、互いにプロトコルが異なる第1設備プロトコル(本実施形態の一例では、HDLC方式のシリアル伝送)、第2設備プロトコル(本実施形態の一例では、サイクリック方式のシリアル伝送)、第3設備プロトコル(本実施形態の一例では、光LAN伝送方式)、及び第4設備プロトコル(本実施形態の一例では、LAN伝送方式)のうち、いずれかである。
本実施形態の集中監視制御システム1によれば、設備EQが複数の通信方式によって通信する場合であっても、サーバ装置の通信方式である共通プロトコルにて伝送することができる。
したがって、本実施形態の集中監視制御システム1によれば、設備EQの通信方式毎のプロトコルにて、通信方式毎に独立して通信データを送受する場合と比較して、共通プロトコルでは通信データが集約されるので通信量を低減することができため通信ネットワーク帯域の低減につながり、設備費用と保守費用を低減することができる。
なお、上述では、変電所Tが備える設備EQと4つのそれぞれ異なる設備プロトコルにて通信を行う通信変換装置ICEついて説明したが、これに限られない。通信変換装置ICEは、全て同じ通信方式の通信を処理してもよく、4つの設備プロトコルのうちいずれの組合せであってもよい。
また、通信変換装置ICEは、複数の監視制御サーバ装置MSVにシステム統一フォーマットSUFの監視情報MIをマルチキャストによって送信する構成であってもよい。
この場合、監視制御サーバ装置MSV間の通信が通信障害によって不可能であっても、全ての監視制御サーバ装置MSVのうち、通信変換装置ICEから情報の送信が可能な、監視制御サーバ装置MSVに監視情報MIを送信する。これにより、監視情報MIが受信可能な監視制御サーバ装置MSVが、当該監視情報MIに基づいて、監視可能な範囲の設備EQの監視を継続することができる。
また、上述では、子局TTの設備プロトコルが4種類である場合について説明したが、これに限られない。設備プロトコルは、上述の4つより少ない数のプロトコルであってもよく、4つより多い数のプロトコルであってもよく、複数のプロトコルを組み合わせたプロトコルであってもよい。この場合、通信変換装置ICEは、子局TTの設備プロトコルに応じたシステム統一フォーマットSUFの変換を行う。
上述では、制御所Cと、サーバ拠点Sとが独立している場合について説明したが、これに限られない。サーバ拠点Sが備えるサーバ群10は、制御所Cに備えられていてもよい。この場合、サーバ拠点Sは広域ネットワークhNを介さずに変電所Tの設備EQを制御してもよい。
[第2実施形態]
<HMIサーバ装置の仮想計算機システムについて>
以下、図を参照して本発明の第2実施形態について説明する。
第1実施形態では、HMIサーバ装置RSVは1台の物理計算機システムによって構成される場合について説明をした。第2実施形態では、HMIサーバ装置RSVが複数の仮想計算機システムを備える構成である場合について説明する。
なお、上述した第1実施形態と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
図17は、第2実施形態のHMIサーバ装置RSVのヒューマンインターフェース機能の構成の一例を示す図である。
上述したように、監視制御サーバ装置MSVA、監視制御サーバ装置MSVB、及び監視制御サーバ装置MSVは、3つのサーバ拠点Sにそれぞれ分散して配置される。
また、上述したように、監視制御サーバ装置MSVは、常用動作と、待機動作との2つの動作モードによって動作する。また、上述したように、この一例では、平常時において監視制御サーバ装置MSVAが常用動作し、監視制御サーバ装置MSVB、及び監視制御サーバ装置MSVCが待機動作する。
常用動作する監視制御サーバ装置MSV(この一例では、監視制御サーバ装置MSVA)は、待機として動作する監視制御サーバ装置MSV(この一例では、監視制御サーバ装置MSVB、及び監視制御サーバ装置MSVC)が備える記憶部(不図示)であって、当該記憶部に記憶される監視情報MIを、常時又は所定の間隔において更新する。これにより、集中監視制御システム1が備える監視制御サーバ装置MSV(この一例では、監視制御サーバ装置MSVA、監視制御サーバ装置MSVB、及び監視制御サーバ装置MSVC)の記憶部が記憶する監視情報MIは、同一の監視情報MIである。
監視制御サーバ装置MSVAは、システムLANを介して、他の監視制御サーバ装置MSV(この一例では、監視制御サーバ装置MSVB、及び監視制御サーバ装置MSVC)に監視情報MIを送信する。
また、上述したように、集中監視制御システム1は、複数のHMIサーバ装置RSVを備える。この一例では、集中監視制御システム1は、HMIサーバ装置RSVA、HMIサーバ装置RSVB、及びHMIサーバ装置RSVCの3台のHMIサーバ装置RSVを備える。HMIサーバ装置RSVA、HMIサーバ装置RSVB及びHMIサーバ装置RSVCは、上述したような動作モードが常用動作及び待機動作に切替えて動作する構成ではなく、3台とも常用動作する。また、本実施形態のHMIサーバ装置RSVは、ヒューマンインターフェース機能を有する仮想計算機システムを複数備える。図17に示す通り、この一例では、各HMIサーバ装置RSVが、それぞれ6つの仮想計算機システムによって構成される。
仮想計算機システムと制御卓シンクライアントSCTとの間は、HMI−LANによって接続され、監視制御サーバ装置MSVAと仮想計算機システムとの間は、システムLANによって接続される。
制御卓シンクライアントSCTは、セッション接続機能を有する。制御卓シンクライアントSCTが備える記憶部(不図示)には、制御卓シンクライアントSCTに接続されるHMIサーバ装置RSV(仮想計算機システム)を示すセッション先情報が記憶される。制御卓シンクライアントSCTが有するセッション接続機能は、集中監視制御システム1、サーバ群10に含まれるサーバ装置のいずれか又は制御卓シンクライアントSCTの起動時に、セッション先情報に基づいて、制御卓シンクライアントSCTと、HMIサーバ装置RSV(仮想計算機システム)を接続する。
[ネットワークについて]
以下、図18を参照して、本実施形態の集中監視制御システム1にネットワーク障害が生じた場合の集中監視制御システム1の自動切り替え動作について説明する。
図18は、第2実施形態の集中監視制御システム1の広域ネットワークhNと、既設ネットワークeNとの接続の一例を示す図である。具体的には、広域第1通信線h1Rと、既設第1通信線e1RとがリンクスイッチSWによって接続され、広域第2通信回線h2Rと、既設第2通信回線e2RとがリンクスイッチSWによって接続される。サーバ拠点Sに備えられる監視制御サーバ装置MSVは、広域ネットワークhN、及び既設ネットワークeNを介して、監視制御対象の変電所T(設備EQ)と接続される。
この一例では、サーバ拠点SBが備えるリンクスイッチSW1によって広域第1通信線h1Rと、B地域制御所CBの既設第1通信線e1Rとが接続される。また、サーバ拠点SBが備えるリンクスイッチSW2によって広域第2通信回線h2Rと、B地域制御所CBの既設第2通信回線e2Rとが接続される。
[ネットワーク障害発生時の動作について]
上述したように、広域ネットワークhNやサーバ拠点Sに不具合が生じた場合、各監視制御サーバ装置MSVの常用動作、及び待機動作が遷移される。
例えば、図18に示す一例の場合、B地域制御所CB、及びB地域制御所CBの既設ネットワークeNを介して接続される変電所T(設備EQ)は、リンクスイッチSW1、及びリンクスイッチSW2を介してサーバ拠点SBの監視制御サーバ装置MSVBに接続される。これにより、B地域制御所CB、及びB地域制御所CBの既設ネットワークeNを介して接続される変電所T(設備EQ)の監視制御は、監視制御サーバ装置MSVBによって継続される。また、広域ネットワークhNにネットワーク障害(通信障害)が発生した場合、上述したように、監視制御サーバ装置MSVの動作モードは、いずれの監視制御サーバ装置MSVも常用動作に遷移する。
また、HMIサーバ装置RSVは、広域ネットワークhN(システムLAN)を介して接続される監視制御サーバ装置MSVとの接続の不具合を検知すると、当該接続の不具合が生じている監視制御サーバ装置MSVとの接続を切断する。また、HMIサーバ装置RSVは、現在続可能な監視制御サーバ装置MSVを検出し、接続先を変更する。
[第2実施形態のまとめ]
以上説明したように、第2実施形態の集中監視制御システム1のHMIサーバ装置RSVは、ヒューマンインターフェース機能を有する仮想計算機システムと制御卓シンクライアントSCTによって監視制御対象の変電所Tの設備EQを監視制御する。
従来の技術では、制御所Cは、制御所Cに備えられる制御端末の台数に応じた台数だけ、監視制御機能を有するサーバ装置、及び端末表示機能を有するサーバ装置を設置することが求められる場合があった。
本実施形態の集中監視制御システム1は、HMIサーバ装置RSVの仮想計算機システムが、監視制御サーバ装置MSVと、制御卓シンクライアントSCTとの情報の送受信を中継する。これにより、本実施形態の集中監視制御システム1によれば、従来よりも少ないサーバ装置の台数によって設備EQの監視制御を行うことができる。つまり、本実施形態の集中監視制御システム1によれば、サーバ装置の設備費用と保守費用を低減することができる。
また、本実施形態の集中監視制御システム1は、集中監視制御システム1に存在する制御卓シンクライアントSCTの台数よりも、HMIサーバ装置RSVが備える仮想計算機システムの数が多い。
例えば、あるHMIサーバ装置RSVに不具合が発生した場合、本実施形態の集中監視制御システム1は、仮想計算機システムの数が多いため、不具合が発生しているHMIサーバ装置RSVに接続される制御卓シンクライアントSCTを、他のHMIサーバ装置RSVの仮想計算機システムに接続することができる。これにより、本実施形態の集中監視制御システム1は、集中監視制御システム1の信頼性を向上することができる。
[変形例1:制御卓シンクライアントの別形態について]
以下、第1実施形態、及び第2実施形態に係る変形例1について説明する。
上述した第1実施形態、及び第2実施形態では、制御所Cが制御卓シンクライアントSCTを1台備える場合について説明した。変形例1では、制御所Cが制御卓シンクライアントSCTを複数台備える場合について説明する。また、制御所Cが備える制御卓シンクライアントSCTは、互いに異なるHMIサーバ装置RSV(仮想計算機システム)に接続されるように構成される。
例えば、変形例1のA地域制御所CAは、制御卓シンクライアントSCTを2台ずつ備える。A地域制御所CAが備える制御卓シンクライアントSCTAは、HMI−LANを介してサーバ拠点SAのHMIサーバ装置RSVAが備える仮想計算機システムに接続される。また、制御卓シンクライアントSCTBは、HMI−LANを介してサーバ拠点SBのHMIサーバ装置RSVBが備える仮想計算機システムに接続される。
[変形例1のまとめ]
以上説明したように、変形例1の集中監視制御システム1によれば、制御所Cが備える複数の制御卓シンクライアントSCTは、それぞれ異なるHMIサーバ装置RSVに常時接続される。
ここで、制御所Cが制御卓シンクライアントSCTを1台備え、制御卓シンクライアントSCTをあるHMIサーバ装置RSV(この一例では、HMIサーバ装置RSVA)に接続させた場合について説明する。この場合、HMIサーバ装置RSVAに不具合が発生すると、制御所Cが備える制御卓シンクライアントSCTは、健全なHMIサーバ装置RSVBに続を切り替える作業を行うことが求められる場合がある。
変形例1の集中監視制御システム1によれば、あるHMIサーバ装置RSVに不具合が発生した場合であっても、接続を切り替える作業を必要とせず、継続的に設備EQの監視制御を行うことができる。
なお、上記の各実施形態における集中監視制御システム1が有するサーバ群10のサーバ装置が備える各部は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、メモリ、及びマイクロプロセッサにより実現させるものであってもよい。
なお、集中監視制御システム1が有するサーバ群10のサーバ装置が備える各部は、メモリ、及びCPU(中央演算装置)により構成され、集中監視制御システム1が有するサーバ群10のサーバ装置が備える各部の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
また、集中監視制御システム1が有するサーバ群10のサーバ装置が備える各部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
以上、本発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。上述した各実施形態に記載の構成を組み合わせてもよい。
1…集中監視制御システム、EQ…設備、EI…設備情報、EM…設備情報記憶部、MSV…監視制御サーバ装置、RSV…HMIサーバ装置、ASV…操作権限記憶サーバ装置、OPT…操作者、BI…認証情報、SCT…制御卓シンクライアント、LI…操作権限情報、MI…監視情報、GI…画像情報、CI…制御情報、NCT…メンテナンス卓シンクライアント、KSV…メンテナンスサーバ装置、REI…更新操作情報、CEI…更新設備情報、IU…常用設備情報記憶部、IF…非常用設備情報記憶部、CSV…系統盤サーバ装置、ICE…通信変換装置

Claims (2)

  1. 電力設備の設備情報を記憶する設備情報記憶部と、監視制御機能とを有し、監視制御対象の前記電力設備の数よりも少ない複数の監視制御サーバ拠点に配置される監視制御サーバ装置と、
    ヒューマンインターフェース機能を有するHMIサーバ装置と、
    操作権限記憶部を有する操作権限記憶サーバ装置と、
    操作者の認証情報を取得する認証機能と、端末表示機能と、を有する制御卓端末と、
    メンテナンス操作送信機能を有するメンテナンス卓端末と、
    メンテナンスインターフェース機能とメンテナンス機能とを有するメンテナンスサーバ装置と、
    前記制御卓端末と、HMIサーバ装置と、を接続する第1ネットワークと、
    前記HMIサーバ装置と、前記監視制御サーバ装置と、前記操作権限記憶サーバ装置とを接続する第2ネットワークと、
    前記監視制御サーバ装置と、前記監視制御サーバ装置の監視対象の前記電力設備とを接続する第3ネットワークと、
    前記監視制御サーバ装置と前記メンテナンス卓端末と前記メンテナンスサーバ装置とを接続する第4ネットワークと、
    を備え、
    前記第1ネットワーク、前記第2ネットワーク及び前記第3ネットワークは、通信線がリング状に構成された第1通信回線と、通信線が前記第1通信回線の通信線に対応するリング状に構成された第2通信回線とを含む多重リング通信系統として構成され、前記第4ネットワークは、前記第2通信回線に仮想的なネットワークとして構成されており、
    前記メンテナンス操作送信機能は、
    前記電力設備の設置状況の変更に応じて、前記電力設備の操作者が前記設備情報を、更新する操作を検出し、検出した前記操作を示す更新操作情報を、前記メンテナンスインターフェース機能に対して送信し、
    前記メンテナンスインターフェース機能は、
    前記更新操作情報を受信し、受信した前記更新操作情報を前記メンテナンス機能に対して送信し、
    前記メンテナンス機能は、
    前記更新操作情報に基づいて更新設備情報を生成し、前記設備情報記憶部に対して送信し、
    複数の監視制御サーバ拠点に配置される前記監視制御サーバ装置のうち、1以上のいずれかの監視制御サーバ拠点に配置される前記監視制御サーバ装置が常用の装置として動作し、他の監視制御サーバ拠点に配置される前記監視制御サーバ装置が待機の装置として動作し、それぞれの前記監視制御サーバ装置が備える設備情報記憶部に記憶される設備情報は、前記第4ネットワークを介して等価される、
    集中監視制御システム。
  2. 前記設備情報記憶部は、常用設備情報記憶部と非常用設備情報記憶部とを有し、
    前記監視制御サーバ装置は、常用または待機のいずれかの装置として動作し、
    前記メンテナンス機能は、
    常用又は待機として動作する前記監視制御サーバ装置の前記非常用設備情報記憶部に前記更新設備情報を送信する、
    請求項1に記載の集中監視制御システム。
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