JPH0928097A - 水力発電所用制御装置 - Google Patents

水力発電所用制御装置

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JPH0928097A
JPH0928097A JP7177099A JP17709995A JPH0928097A JP H0928097 A JPH0928097 A JP H0928097A JP 7177099 A JP7177099 A JP 7177099A JP 17709995 A JP17709995 A JP 17709995A JP H0928097 A JPH0928097 A JP H0928097A
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JP
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generator
unit
control
signal
control unit
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JP7177099A
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English (en)
Inventor
Toshinori Hoshino
利則 星野
Goro Yoshimaru
五郎 吉丸
Koichi Arisaka
浩一 有阪
Naotoshi Shibata
直俊 柴田
Masamichi Makino
正廸 牧野
Koichi Ozawa
小澤  浩一
Yasuji Fubo
靖二 父母
Masahiro Tanaka
正広 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meidensha Corp
Chubu Electric Power Co Inc
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Chubu Electric Power Co Inc
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置のコンパクト化を図ると共に故障に応じ
た最適な処理をする。 【解決手段】 プリント板101のシーケンサ102に
は、管理CPU103,発電機保護部105,遠隔監視
制御部106及び水車発電機制御部として機能する機能
部107,108,109,110が一体的に備えられ
ており、各部はバス111により相互に接続されてい
る。このように一体型とすることによりコンパクトにな
る。管理CPU103は、各部で生じた故障がシステム
全体に与える影響を判断してこの影響に応じた対応をす
る指令を出す。重大な影響となるときには運転を停止
し、軽微な影響となるときには運転を続行する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は水力発電所用制御装
置に関し、装置の小型化を図ると共に故障時において最
適な対応ができるよう工夫したものである。
【0002】
【従来の技術】水力発電所には、水車発電機制御盤,発
電機保護盤及び遠方監視制御盤が備えられている。この
うち水車発電機制御盤は、主機(水車)、発電機、調速
装置、自動電圧調整器、同期装置、送電機器、所内低圧
直流機器などの制御をする。発電機保護盤は、変流器や
計器用変圧器からの信号を受け、保護継電器により故障
区間の判定を行い、故障点除去のため必要な遮断器にト
リップ信号を出力するとともに、水車発電機に対しても
停止信号を出力し保護を図る。遠方監視制御盤は、発電
所の運転状態を示す表示・計測データを、発電所から離
れた制御所に送ったり、制御所から送られてくる水車発
電機の運転・停止指令および、機器の開・閉を示す制御
信号を受ける。
【0003】ここで従来の水車発電機制御盤,発電機保
護盤及び遠方監視制御盤の概要を、図2を参照して説明
する。同図に示すように従来では、水車発電機制御盤1
0と発電機保護盤30と遠方監視制御盤50が個別に
(別盤となって)設置されている。そして別盤となって
いる各盤10,30,50は、ケーブル60による接点
結合(PIO:PROCESS INPUT OUTPUT)により信号の授
受をするようにしている。
【0004】このうち水車発電機制御盤10は、マイク
ロプロセッサ(CPU)12,リモート入出力スキャナ
(IOS)13及びバス14でなるマイコンユニット1
1と、リモート入出力バス(R I/Oバス)15と、
入出力インターフェース(I/O I/F)16,デジ
タル入力部(DI)17,デジタル出力部(DO)1
8,アナログ入力部(AI)19,及びバス20でなる
リモート入出力ユニット(R I/Oユニット)21
と、で構成されている。
【0005】この水車発電機制御盤10は、水車,発電
機,調速装置,自動電圧調整器,同期装置,送電機器及
び所内低圧直流機器などの制御対象機器に対して制御信
号を送ることにより、これら制御対象機器の運転制御を
する。また制御対象機器から、各機器の状態を示す状態
信号を受けて、制御対象機器の状態を判定する。
【0006】発電機保護盤30は、マイクロプロセッサ
(CPU)31,アナログ入力部(AI)32,デジタ
ル入力部(DI)33,デジタル出力部(DO)34及
びバス35でなるマイコンユニット36と、変流器(C
T)や計器用変圧器(PT)の検出信号を受信する入力
部37とで構成される。
【0007】この発電機保護盤30は、CT,PTから
の信号を受けて、故障と判定したときにはトリップ信号
を水車発電機および遮断器に送って保護を図る。また保
護のための各条件が設定される。
【0008】遠方監視制御盤50は、マイクロプロセッ
サ(CPU)51,シリアルインターフェース52,デ
ジタル入力部(DI)53,デジタル出力部(DO)5
4,アナログ入力部(AI)55及びバス56でなるマ
イコンユニット57と、モデム58とで構成されてい
る。
【0009】この遠方監視制御盤50は、モデム58を
介して計測信号(後述)や表示信号(後述)を制御所に
送ったり、制御所から制御信号を受ける。
【0010】別盤となっている各盤10,30,50の
相互間では、ケーブル60を介して信号の伝達が行なわ
れる。ここで各信号の伝達状態を説明する。
【0011】 制御信号 制御信号とは、水車や発電機などの制御対象機器をどの
ように運転制御をするかを指令する信号である。この制
御信号は制御所から送られて遠方監視制御盤50のモデ
ム58に送られ、更にDO54,ケーブル60及びDI
17を介して水車発電機制御盤10に送られる。
【0012】 保護リレー信号 保護リレー信号とは、保護継電器の状態(トリップ状態
か否かなど)を示す信号である。保護リレー信号は、発
電機保護盤30で作られ、DO34,ケーブル60及び
DI17を介して水車発電機制御盤10に送られる。
【0013】 表示信号及び計測信号 表示信号及び計測信号とは、水力発電所の各機器(水車
や発電機など)の状態や計測した状態(電力,電力量,
電圧,電流,水位など)を示す信号である。この表示信
号及び計測信号は、水車発電機制御盤10で作られ、D
O18,ケーブル60及びDI53を介して遠方監視制
御盤50に送られ、更にモデム58により遠方の制御所
に送られる。このため制御所では水力発電所の各機器や
計測状態を知ることができる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】ところで上記従来技術
では、水車発電機制御盤10と発電機保護盤30と遠方
監視制御盤50が別盤となっているので、相互監視をす
ることができない。したがって各盤10,30,50の
いずれかに故障が生じたときに、水車発電機をただちに
停止した方がよいのか、運転を継続させた方がよいのか
判断することが困難であった。つまり、各々の故障は個
別には検出できるが、発電システム全体から見てその故
障による影響の大きさを総合的に判断して、運転を続行
していいか否かを判断することができなかった。
【0015】また各盤10,30,50はそれぞれ状態
表示機能及びデータ設定機能を有しているが、状態表示
の方法は個々に別であり、データ設定に用いるツール
(ノートパソコンや専用のテンキー表示器など)を別々
に必要であった。
【0016】更に、各盤10,30,50を別体として
個別に据え付けているため、据付面積が大きい。
【0017】また各盤10,30,50の間はケーブル
60により接続されているため、布設接続作業や、各盤
10,30,50ごとの組合試験が必要であり、据付工
期が長くなってしまう。
【0018】また各盤10,20,30ごとに電源D
I,DOをそれぞれ備えなければならず部品点数が多か
った。
【0019】本発明は、上記従来技術に鑑み、運転・停
止の総合判断ができ、表示や設定が統一された、コンパ
クトな水力発電所用制御装置を提供することを目的とす
る。
【0020】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の構成は、運転指令である制御信号に応じて水車及び
発電機の運転制御をすると共に水車及び発電機の状態を
判定する水車発電機制御部と、発電機の出力状態を判定
し出力状態が異常になったときに発電機保護装置を作動
させる発電機保護部と、水力発電所をどのように動かす
かを指令する制御信号を外部の制御所から受けると共に
水力発電所の運転状況を示す信号を外部の制御所に出力
する遠隔監視制御部とを1つのシーケンサに備えると共
に、前記水車発電機制御部と前記発電機保護部と前記遠
隔監視制御部とをバスにより相互に接続してなることを
特徴とする。
【0021】また本発明の構成は、前記水車発電機制御
部,発電機保護部及び遠隔監視制御部がそれぞれの機能
を相互監視できるようにし、管理マイクロプロセッサに
より水力発電所全体に与える影響を総合的に判断してこ
の影響に応じ、水車発電機を停止または運転継続させる
指令を出すことを特徴とする。
【0022】本発明では各機能部をシーケンサに一体に
組み込むことにより、コンパクト化が図られ、また管理
マイクロプロセッサにより故障の状況に応じた最適な対
応ができる。
【0023】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を図面に基
づき詳細に説明する。図1は本発明の実施例に係る水力
発電所用制御装置100を示す。この水力発電所用制御
装置100は、水車発電機制御機能と発電機保護機能と
遠隔監視制御機能を一体に組み込んだものとなってい
る。即ち、プリント板101のシーケンサ(プロセッサ
ラック)102に、上記各機能に携わる部品を搭載して
一体の構成としている。
【0024】更に詳述すると、シーケンサ102には、
管理マイクロプロセッサ(CPU)103と、操作パネ
ルインターフェース104と、発電機保護部105と、
遠隔監視制御部106と、外部接点入出力部107と、
回転速度検出部108と、アナログ量入力部109と、
調速機・自動電圧調整部110と、バス111が一体的
に組み込まれている。
【0025】機能的に見ると、発電機保護部(CPUを
内蔵している)105が従来の発電機保護盤30の機能
を果し、遠隔監視制御部106(CPUを内蔵してい
る)が従来の遠隔監視制御盤50の機能を果し、外部接
点入出力部107,回転速度検出部108,アナログ量
入力部109及び調速機・自動電圧調整部110が、従
来の水車発電機制御盤10の機能を果している。
【0026】また管理CPU103が、操作パネルイン
ターフェース104,発電機保護部105,遠隔監視制
御部106,外部設定入出力部107,回転速度検出部
108,アナログ量入力部109及び調速機・自動電圧
調整部110に対する上位CPUとして機能している。
つまり管理マイクロプロセッサ103は、各機能部10
4,105,106,107,108,109,110
にそれぞれ備えたCPUや演算部等から情報を受けて、
システム全体としての状況を判断するよう機能する。そ
して管理CPU103と各機能部104〜110との間
で相互監視している。即ち、管理CPU103から各機
能部104〜110には、管理CPU103の動作状態
及び各機能部の状態を示すデータのうち各機能部で必要
とされるデータが、100[m sec]毎に送信される。
一方、各機能部104〜110から管理CPU103に
は、各機能部の動作状態及び演算結果等を示すデータ
が、100[m sec]毎に送信される。管理CPU10
3は、送信されたデータのチェック及びタイムアウトを
監視する。また各機能部104〜110は、管理CPU
103を経由して、他の機能部の動作状態等を確認する
ことができる。
【0027】プリント板101には、上記シーケンサ1
02の他に、タッチパネル型の操作パネル121,12
2、子局モデム123、機器状態スイッチ124、機器
制御用のリレー125が備えられている。
【0028】更にプリント板101には、バックアップ
盤201,202が接続されている。
【0029】上記構成となっている本実施例では、シー
ケンサ102内の各部はバス111により情報の授受を
する。このように各機能部を一体に組み込んでバス11
1で接続しているため、従来用いていたゲーブル、D
I、DOが不要になる。また電源部が共用できる。この
ため部品点数が少なく、コンパクトで、据付が簡単にな
る。一方、操作パネルインターフェース部104は操作
パネル(タッチパネル)121,122との間でデータ
の送受を行う。
【0030】発電機保護部105は、PTやCTが検出
した電圧や電流を受信し、過電圧や過電流となったとき
には、バックアップ盤201へトリップ信号を出力させ
て、故障点除去に必要な遮断器をトリップさせるとと
に、水車発電機の保護を図る。また発電機保護部105
は継電器の動作状態を示す信号をバス111に送る。こ
の信号は管理CPU103に送られる。
【0031】遠隔監視制御部106は、子局モデム12
3を介して表示信号や計測信号を制御所に送ると共に、
制御所から送られてくる制御信号を子局モデム123を
介して受信する。そして受信した制御信号をバス111
に送る。この制御信号は管理CPUに送られる。
【0032】外部接点入出力部107は、機器状態スイ
ッチ124による操作指令を受けたり、制御信号や保護
リレー信号の内容に応じて管理CPUの制御の下に、リ
レー125を作動させる信号を出力する。リレー125
の作動を操作することにより水車の運転・停止を行うこ
とができる。運転・停止はバックアップ盤202を介し
て行なわれる。
【0033】回転速度検出部108は、水車に取り付け
た回転センサから得られる回転信号を受信して回転速度
を検出する。回転速度信号はバス111を介して管理C
PU103に送られる。
【0034】アナログ量入力部109は、発電機で発生
した電圧及び電流を受信して、有効電力及び無効電力等
を演算しバス111に送る。またアナログ量入力部10
9は同期投入指令を求めて外部出力する。有効・無効電
力値等はバス111を介して管理CPUに送られる。
【0035】調速機・自動電圧調整部110は、制御信
号や保護リレー信号の内容に応じて管理CPU103の
制御の下に、電動サーボを制御して調速制御をすると共
に励磁制御をする。
【0036】管理CPU103は、制御信号をバス11
1を介して受信し、この制御信号に応じた動作が行なわ
れるように、水車及び発電機の運転・停止や調整・励磁
の制御する指令を出す。この指令を基に、各部107,
110等が作動する。また各部108,109等の検出
データを基に、水力発電所の状況を示す表示信号及び計
測信号を出力する。
【0037】更に管理CPU103は各機能部104,
105,106,107,108,109,110のC
PUや演算部から監視信号を受ける。監視信号は、各部
104〜110の中でそれぞれ作られ、各部の動作状
態、RAMの状態、ROMの状態、出力リレー系の状態
などを情報として有している。管理CPU103は各部
から監視信号を受けることにより、水車発電所の全体の
状況を総合的に判断して、その状況に応じた処理をす
る。例えば、発電機保護部105から送られた監視信号
により、発電機保護部105のRAM異常が伝えられる
と、管理CPU103は発電機を非常停止する指令を出
し、発電機保護部105の出力リレーの異常が伝えられ
ると、警報を発するとともに、発電機を非常停止する指
令を出力する。このように管理CPU103により、水
力発電所の全体の状況を総合的に判断しているので、故
障に応じた最適な対応ができる。このときの状況は、表
示信号または計測信号として、モデム123を介して制
御所へ送られる。
【0038】この水力発電所用制御装置の条件やデータ
を変えるには、一種類のツールを用いるだけでよい。し
かも各機能が一体となっているため、マン・マシン部の
統一が可能となり、操作性が向上した。更に表示や操作
が統一されており、扱いが容易である。
【0039】
【発明の効果】以上実施例と共に具体的に説明したよう
に本発明によれば、水車発電機制御部と発電機保護部と
遠隔監視制御部を1つのシーケンサに一体に組み込んで
バスにより接続したため、電源や入出力部などの共通
部分を共用化できハードリレーやケーブルなどの部品点
数が削減でき、据付面積の縮小及び据付工期の短縮が
でき、操作・表示が統一でき、条件設定が一つのツ
ールでできるようになる。
【0040】また管理マイクロプロセッサにより、各部
で生じた故障がシステム全体に与える影響を総合的に判
断して、その状態に応じた処理ができる。よって重大な
影響があるときには水車や発電機をただちに停止させ安
全性が強化でき、軽微な影響であるときにはそれに応じ
た処置をすることかでき発電を継続できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る水力発電所用制御装置を
示すブロック構成図。
【図2】従来技術を示すブロック構成図。
【符号の説明】
10 水車発電機制御盤 11 マイコンユニット 12 マイクロプロセッサ(CPU) 13 リモート入出力スキャナ(IOS) 14 バス 15 リモート入出力バス(R I/Oバス) 16 入出力インターフェース(I/O I/F) 17 デジタル入力部(DI) 18 デジタル出力部(DO) 19 アナログ入力部(AI) 20 バス 21 リモート入出力ユニット(R I/Oユニット) 30 発電機保護盤 31 マイクロプロセッサ(CPU) 32 アナログ入力部(AI) 33 デジタル入力部(DI) 34 デジタル出力部(DO) 35 バス 36 マイコンユニット 37 入力部 50 遠方監視制御盤 51 マイクロプロセッサ(CPU) 52 シリアルインターフェース 53 デジタル入力部(DI) 54 デジタル出力部(DO) 55 アナログ入力部(AI) 56 バス 57 マイコンユニット 58 モデム 60 ケーブル 100 水力発電所用制御装置 101 プリント板 102 シーケンサ 103 管理マイクロプロセッサ(CPU) 104 操作パネルインターフェース 105 発電機保護部 106 遠隔監視制御部 107 外部接点入出力部 108 回転速度検出部 109 アナログ量入力部 110 調速機・自動電圧調整部 111 バス 121,122 操作パネル 123 子局モデム 124 機器状態スイッチ 125 リレー 201,202 バックアップ盤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有阪 浩一 東京都品川区大崎二丁目1番17号 株式会 社明電舎内 (72)発明者 柴田 直俊 東京都品川区大崎二丁目1番17号 株式会 社明電舎内 (72)発明者 牧野 正廸 愛知県名古屋市東区東新町1番地 中部電 力株式会社内 (72)発明者 小澤 浩一 愛知県名古屋市東区東新町1番地 中部電 力株式会社内 (72)発明者 父母 靖二 愛知県名古屋市東区東新町1番地 中部電 力株式会社内 (72)発明者 田中 正広 愛知県名古屋市東区東新町1番地 中部電 力株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 運転指令である制御信号に応じて水車及
    び発電機の運転制御をすると共に水車及び発電機の状態
    を判定する水車発電機制御部と、発電機の出力状態を判
    定し出力状態が異常になったときに発電機保護装置を作
    動させる発電機保護部と、水力発電所をどのように動か
    すかを指令する制御信号を外部の制御所から受けると共
    に水力発電所の運転状況を示す信号を外部の制御所に出
    力する遠隔監視制御部とを1つのシーケンサに備えると
    共に、前記水車発電機制御部と前記発電機保護部と前記
    遠隔監視制御部とをバスにより相互に接続してなること
    を特徴とする水力発電所用制御装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記水車発電機制御
    部,発電機保護部及び遠隔監視制御部がそれぞれの機能
    を相互監視できるようにし、管理マイクロプロセッサに
    より水力発電所全体に与える影響を総合的に判断してこ
    の影響に応じ、水車発電機を停止または運転継続させる
    指令を出すことを特徴とする水力発電所用制御装置。
JP7177099A 1995-07-13 1995-07-13 水力発電所用制御装置 Pending JPH0928097A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002276529A (ja) * 2001-03-23 2002-09-25 Hitachi Ltd 発電設備提供サービス
CN106707997A (zh) * 2016-12-30 2017-05-24 福建工程学院 一种水电站远程监测系统
CN114415544A (zh) * 2022-01-20 2022-04-29 北京华电云博科技有限公司 一种水电厂机组进水口闸门plc安全逻辑控制仿真系统

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002276529A (ja) * 2001-03-23 2002-09-25 Hitachi Ltd 発電設備提供サービス
CN106707997A (zh) * 2016-12-30 2017-05-24 福建工程学院 一种水电站远程监测系统
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