JPS6077642A - 発電所集中監視制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は複数の発電ユニットを集中監視制御するだめの
装置に関する。

［発明の技術的背景とその間；電点コ 一般に火力発電所には、ボイラ、タービン、発電機およ
びそれらの補機等から成る発電ユニソ１〜が複数ユニッ
ト設置される。

これらの発電ユニットを監視、制御するには、多数の監
視ＨＩ器制御、操作機器が必要となり、中央操作室に設
置する操作盤が大形化する十１、中央操作室と発電ユニ
ットｒＩＪＪを結ぶ信号線の数も膨大なものとなる。

このため、従来の火力発電所においては、そこに設置さ
れる複数の発電ユニットのうち、せいぜい２乃至３ユニ
ット分しか１個所の中央操作室（以下、これを個別中操
という）にまとめて監視、制御ずろことができず、１つ
の火力発電所を運転するにも多数の運転員を必要とする
上、相互に連絡を取り合って協調運転を行なわなければ
ならず、運転員に多くの負担がかかり、発電コストが増
す問題点があった。

［発明の目的］ 本発明は個別中縁による運転に代って、１つの代表中央
操作室（以下、これを代表中揉と略す）にて全発電ユニ
ットを集中的に監視、制御することのできる発電所集中
監視制御装置を提供することを目的とする。

［発明の概要］ このため、本発明は各個別中縁の操作盤の計器。

ランプ等の表示信号を操作用伝送装置を介して代表中揉
の集中監視制御盤上に設けられる表示器に表示すると共
に、代表中揉での運転員の操作する操作信号を上記操作
用伝送装置を介して各個別中縁の操作盤に伝送し、そこ
から各発電ユニットに操作を加える一方、各個別中縁に
設けられる計算機と代表中揉の集中監視制御盤に設けら
れる各発電ユニット毎の表示器、コンソール等のマンマ
シン機器とを監視用伝送路を介して接続すると共に、そ
れらの表示器を各発電ユニ、ノド間での共用を可能とす
ることにより、多量の情報量に対処できるようにし、代
表中揉での少人数による複数発電ユニッ１−の運転を可
能としたことを特徴としている。

［発明の実施例］ 以下、本発明の詳細な説明するが、その詳細説明に入る
前に第１図を参照してその概略を説明する。

第１図は第１号乃至第８号までの８つの発電ユニット１
をそれぞれ個別中縁に設けられる操作盤２と計算機６と
で監視制御する既設の発電所に本発明を適用した場合の
実施例を示したものである。図において、操作盤２の計
器、ランプ等の信号は、操作用伝送装置３によりディジ
タル量に変換されて丈中監視制御盤１０上の操作用ＣＲ
Ｔ／Ｉに伝送される。集中監視制御盤１０上の操作器５
の信号は同じく操作用伝送装置３を介して操作盤２に伝
送され、個別中縁における運転員の手動操作と同様の操
作（＋４号として発電ユニット１を運転すべく作用する
。

一方、Ｊ！！電ユニット１を自動運転するための割算機
６は、操作盤２あるいは直接発電ユニット１とプロセス
入出力信号により接続し、ｉ電ユニット１の監視制御を
行なう。更に、計算機６は前記発電ユニット１の自動運
転処理を行なうために監視用伝送装置７を介し、集中監
視制御盤１０上の監視用ＣＩｔ　７８に自動運転の状態
表示を行なう。また、運転員との対話を行なうオペレー
タコンソール９は前記監視用伝送装置７を介し、前記計
算Ｉａ６に自動運転のためのマンマシンコミュニケーシ
ョンの動作指令として作用する。以上述べた操作用ＣＲ
Ｔ４　、操作盤５．監視用ＣＲＴ８　、オペレータコン
ソール９が１発電ユニット当り１式ずつ計８式分、集中
監視制御盤１０−にに設置されている。

ところで、上記監視用伝送装置７は集中監視制御盤１０
上の監視用ＣＲＴ８が発電ユニット間での共用を容易に
するため、ループ状に形成された２重化された光伝送路
を備えている。これにより、ある発電ユニッ１−の起動
、停止時あるいは異常時における多量の情報の監視が可
能となる。

一方、操作用伝送装置３は、計算機６の自動運転に対し
一部運転員の手！Ｉ！ｌＩ操作による修正縁イ１および
計算機６“の万一の故障に対するバックアラ１１Ｍ作を
可能とするため、各発電ユニット毎に専用の高速、高信
頼性の光伝送路を備えている。これにより、計算機６等
の異常時における緊急の保安操作、修正操作、バックア
ップ操作を加えることができ、発電ユニットを安全に運
転できるようになる。

以上は、実施例の概要について述ｌ＼だが、以下にその
詳細を第２図以降を参照して説明する。

第２図は第１図の集中監視側システ１Ｘｆ（１発電ユニ
ットについて詳細に示したもので、集中監視制御盤１０
上のＣＲＴは、少人数運転の関係−１−発電ユニノ１へ
当り４台でそれぞれ操作用ＣＲＴ４＋’ｊ警報用ＣＩ’
ｌ’４０゜修正操作用ＣＲＴ４１より成り、監視用Ｃ，
Ｉｔ　Ｔ　８は自動化用ＣＲＴ８０．対話用ＣＲＴ５１
とにより構成されている。

警報用ＣＲＴ４０は操作盤２よりの１′報を操作用伝送
装置３より得ると共に、割算機６て検出した警報を監視
用伝送装置７より得て、発電ユニノＩ・１の警報どして
犯約表示することにより、盤のコンバク１〜化を譜“っ
ている。

修正操作用ＣＲＴ４１は、運転員が操作しない場合は操
作、盤２のメータあるいはスイッチ類の状態表示を行な
っており、結果として操作盤２を監視しているのと同様
の状態をＣＲＴを介して邦約表示しているが、運転員が
保安操作、修正操作を操作器５で行なう場合は、その操
作状態を表示する操作表示に切換えるように構成され、
Ｃ旧゛オペレーションとして盤のコンパクト化を実現し
ている。

自動化用Ｃ１ＩＴ８０は計算機６の行なう自動運転状態
。

特に自動運転の進行操作状態表示を集約表示する。

また、オペレータコンソール９は対話用コンソール９１
と、自動運転使用除外コンソール９０よりなり、自動運
転使用除外コンソール９０はプロセス入出力信号として
計算機６に直接接続され、自動運転使用除外インターロ
ングを形成している。

対話用ＣＲＴ８１は計算機６で処理した発電ユニットの
状態を集約表示すると共に、運転員が対話用コンソール
９１から任意要求を行なった場合にその要求に対する結
果表示を行なう。

以上、各ＣＲＴの基本作用について述べたが、そｈらの
Ｃｒ１Ｔは故障時のバックアップと共に、運転員の選択
により基本用途を切換選択することが可能となっている
。即ち１本実施例では警報用ＣＲＴ４０と修正操作用Ｃ
ＲＴ４１が、また、自動化用ＣＲＴ　８０と２１話用Ｃ
ＲＴ８１がそれぞれ互に切換選択および故障時のバック
アップを構成している。

次に、操作用伝送装置３について説明する。操作盤２の
側器、メータ、スイッチの状態は、操作用伝送装置３の
操作盤走査機能３０により数ミリ秒のオーダで高速走査
され、操作器伝送機能３１により光伝送路３２を介して
集中監視制御盤骨（ｎ機能３３にて受信され、葉中監視
制御盤１０の表示イ度能３４により警報用ＣＲＴ４０．
修正操作用ＣＲ１’４１にそれぞれ表示される。

一方、運転員が保安操作、修正操作を操作器５を用いて
操作する場合は、操作器５のイ目号を操作器走査機能３
５により高速走査され、集中監視制御盤１０の表示機能
３４により修正操作用ＣＲ’ｌ’ｌに表示される。従っ
て、運転員は操作盤２での操作と同様な操作として発電
ユニットを手動運転することができ、これは本実施例１
こおける重要なポイントの１つとなっている。また、操
作器５の信号は操作器伝送機能３６により光伝送路３２
を介して操作盤２の受信機能３７に伝送される。前記受
信機能３７でその信号を受信し、操作盤２への出力とす
るため、出力変換機能３８にて変換される。結果として
、運転員の操作器５での操作が、個別中揉における操作
盤２の操作と同様に発電ユニット１に作用する。

第３図に本実施例における操作器５の概要を示す。

図において、操作器５には、ＭＦＴ　、主タービントリ
ップ等保安操作に関する保安操作ＰＢ５０と、主要補機
の起動停止操作および主要開閉器の入切操作、バーナの
点消化操作等を行なう個別操作ＰＢ５１と、前記保安操
作ＰＢ、個別操作ｐｎを操作した後、画面で再確認を行
ない操作を実行させる要求のための操作実行ＰＩ］５２
と、各設定器の修正操作を行なうセレクタステーション
５４と、セレクタステーションを切換えて使用するため
のセレクタステーション選択ＰＢ５３と、操作盤２の状
態をボイラ、タービン、発電機の各機器群ごとに区分し
た系統図表示の選択のための１ショット形の系統図選択
Ｐ　）３５５とが設けられている。

第４図に操作器５の処理ブロック図を示し、以下。

その詳細を説明する。保安操作ＰＢ５０の信号である保
安操作ＰＢ倍信号５００は保安操作円３走査手段５０１
で走査し、保安操作画面表示要求ｈｊ号５５０１は、肱
中監視制御盤表示機能３４に対し、保安操作用の固定の
図形データである保安操作用画面データ０５０と、集中
監視制御盤受信機能３３が受信した操作盤データＤ３３
を用いて、修正操作用ＣＲ１’４１に保安操作用の図形
表示を行なう。運転員は前記Ｍ形により保安操作の実行
可能を確認した後に、摸作実行囚＋５２を押す。操作実
行Ｐ８５２の信号である操作実行１）ｌ］信シＪＳ５２
０は、操作実行ＰＢ走査手段５２１で走査し、操作実行
要求信号５５２１となる。操作実行要求イ目号Ｓ５２】
で走査し、操作実行要求信号５５２１となる。Ｉ（１？
色実行要求償号５５２１は、前記保安操作要求信号５５
０２との論理積の条件成立により、保安操作出力データ
５０２を得て、保安操作出力変換手段５０３により、保
安操作出力信号５５０３に変換し、操作器伝送機能３６
にて伝送用データに変換し、個別中揉の操作盤２に作用
し、結果としてＭＦＴ、主タービントリップ等の保安操
作が集中監視制御盤】０の操作器５の保安操作ＰＢ５０
にて行なえる。

次に１個別操作ＰＢ５１の作用にしいて説明する。

個別操作ＰＢ５１の信号である個別操作Ｐ８信号５５１
０は、個別操作ＰＢ走査機能５１１で走査し、個別操作
画面表示要求信号５５１１と、個別操作要求信号５５１
２を出力する。個別操作画面表示要求信号５５１１は、
集中監視制御盤表示機能３４に対し、個別操作用の固定
の図形データである個別操作用画面データＤ５１と、集
中監視制御盤受信機能３３が受信した操作盤データＤ３
３を用いて修正操作用ＣＲＴ４１に個別操作用の図形表
示を行なう。運転員は前記図形より個別操作の実行可能
を確認した後に、操作実行ＰＢ’５２を押す。

操作実行ＰＢの信号は、前記保安操作で述べたと同様に
作用し、個別操作要求信号５５１２との論理積条件成立
により、個別操作出力データ５１２を得て、個別操作出
力変換手段５１３により、個別操作出力信号５５１３に
変換し、前記保安操ｆ１：＋’ｎのイ１゛用と同条個別
操作の操作盤の各スイッチに作用し、主要補機の起動停
止、主要開閉器の入り、バーナの点’ｔ７’ｌ火等の各
き作を行なうことができる。

次に、セレクタステーション５４０作用について説明す
る。セレクタステーション５４はＲ１算機６による自動
運転中は集中監視制御盤受信機能３３が受信した操作盤
データＤ３３よりセレクタステーション受信信号５５４
３を、セレクタステージ眉ン受イｎ変換手段５４３でセ
レクタステーション可変データ［〕５４にデータ変換し
、表示に使用される。運転員がセレクタステーション選
択ＰＢ５３を押した場合はセレクタステーション選択Ｐ
ＢＳ５３０（ｉ号が生じ、前記信号はセレクタステーシ
ゴン選択ＰＢ走査手段５３１により、セレクタステーシ
ョン画面表示要求信号５５３１と、セレクタステーショ
ン選択信号＝Ｓ５：１２と、セレクタステーション手動
選択信号５５３３が出力される。セレクタステーション
画面表示要求信号５５３１は集中監視制御盤表示機能３
４に対し、セレクタステーションの固定の図形データで
あるセレクタステーション画面データＤ５３と、セレク
タステーション可変データ０５４を用いて修正操作用Ｃ
ＲＴ４１にセレクタステーションの図形表示を行なう。

セレクタステーション手動選択信号５５３３は前記セレ
クタステーション受信変換手段５４３に作用し、セレク
タステーション可変データの更新を中止させる。

以降、運転員によるセレクタステーション５４の操作結
果はセレクタステーション操作信号５５４０となり、セ
レクタステーション走査手段５４１にてセレクタステー
ション操作設定（８号３５４１に変換され。

セレクタステーション可変データＤ５４を更新すると共
に、セレクタステーション操作変換手段５４２にてセレ
クタステーション操作出力信号５５４２となり、前記保
安操作ＰＢの作用と同条個別操作操作ｇＩ２に作用し、
Ｗ５料流量設定、給水流量設定１発電機出力設定等が集
中監視制御盤１０にて行なうことができる。上記説明に
おいて、セレクタステーション選択ＰＢ５３はセレクタ
ステーション５４の台数を３乃至４台とし、ＣＲＴオペ
レーションを行なうために必要とするものであり、操作
盤のコンパクト化を実現した１つの要素である。

次に、系統図選択２口５５の作用について説明する。

系統図表示選択ＰＢ倍信号５５０は、系統図選択ｐｎ走
沓手段５５１にて走査し、系統図面面表示要求信号５５
５１を出力する。前記系統図面面表示要求信号５５５１
により、系統図表示のための固定データである系統図用
画面データＤ５５と操作盤データＤ３：１と１こより、
集中監視制御盤表示機能３４にて系統図表示を行なう。

以上は、操作盤５と操作用伝送路；３の作用について説
明したが、再び第２図に戻って、次に自動運転を行なう
計算機６と監視用伝送装置７と監視用伝送装置７に接続
され代表中縁に設置される周辺機器の関係について述べ
る。

Ｒ１算機６による発電ユニッｌ−１の自動運転は、通常
、代表中縁の集中監視制御盤１０でワンマンコントロー
ルを可能としているが、監視用伝送路９および操作用伝
送路＠３の伝送手段に異ｔ；（が発生した時、即ち万が
−の場合を考え、従来の個別中保にも集中監視制御盤１
０の自動化用ＣＲＴ８０　、対話用ＣＲＴ８］の代替用
として個別中揉用ＣＲＴ６０を設置しており、個別中横
用オペレータコンソール６１、同じくタイプライタ６２
等１式が併用設置されている。

また、自動運転を行なう場合に有効な音声による操作状
態通報システムとして音声通報装置６３が個別中横にも
設置されている。

このように本実施例では、個別中横における運転袋叩も
バックアップ用として配置している。しかし、無給この
バックアップ用は必須条件でないことは言う迄もない。

個別中横の計算機６は監視用伝送装置７を構成するデー
タウェイ７０のマスタステーション７１を介して接続さ
れ、光電変換された後、１００Ｎｂｐｓの光伝送にて監
視および制御の各種信号を代表中横に伝送して、集中監
視制御盤１０上のＣＲＴや音声通報装置１００やタイプ
ライタ１０１に情報を表示または出力するようになって
いる。更に、コンソール９の信号は同じくデータウェイ
７０のリモートステーション７２を介して接続され、光
電変換された後、１００Ｎｂｐｓの光伝送路により、計
算機６に情報が伝達され、運転員との情報交換が行なわ
れるようになっている。

データウェイ７０のリモートステーション７２は、その
詳細を第５図に示す如く、最大４つのボー１−を持って
おり、その使い方は第２図にも図示したように警報用デ
ータを操作用伝送装置３に伝送するデータリンケージ用
ボー１−７２ａ、Ｃ旧や］Ｖ等の周辺機器用ボート７２
ｂおよび音声通報装置ボー１〜７２ｃにそれぞれ区分し
ており、特に周辺機器用ボー１−７２ｂに接続した監視
用ＣＲＴ８は、前述したように、発電゛ユニットの起動
停止時および異フ；（発生時に隣接発電ユニツ１〜の監
視用ＣＲＴ８を切換えることにより、必要とする発電ユ
ニッ１−の計算機６の周辺装置とすることが可能となっ
ており、」−記起動佇止時および異常発生時に対する情
報量の制約を解決するものであり、これも本実施例の重
要なポイントの１つとなっている。即ち、第５図で各Ｃ
ＲＴは隣接ユニットとは対称形に設置されており、両ユ
ニット共、負荷一定運転中は、一時的にてユニッ１へを
１名の運転員でも監視できるように配慮している。

このようなＣＲＴの配列において、隣接ユニットの起動
停止または隣接ユニットに異常が発生した時は、計算機
６に２ユニット分の自動化用ＣＲＴ８０と対話用ＣＲＴ
８１を切換して接続し、対話用コンソール９１を用いて
通常の２倍の情報量を監視することができるようになっ
ている。この結果、本実施例では単に操作盤のコンパク
ト化のみでなく、隣接ユニソｉ−との協調による運転も
従来以上に効率良く行なうことができ、少人数によるＭ
転をより一層容易ならしめている。

尚、上記実施例では８つの発電ユニットを有する１つの
既設発電所に本発明を適用した例について説明したが１
本発明は既設、新設を問わず、また、複数発電所に適用
可能なことは言う迄もない。

また、上記実施例では監視用伝送装置にループ状の伝送
路を用いた例について説明したが、本発明はこれに限ら
ず、監視用伝送装置にも専用の伝送路を用いてもよいこ
とは勿論のことである。更に。

情報を表示する表示器はＣＲＴに限らず液晶等の表示器
が使用できることは言う迄もない。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、複数の発電ユニツ１−を
１つの代表中横にて少人数でＭ；中監視制御することが
でき、発電ユニツ１−間で協調の取、ｌした効率の良い
運転が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る集中監視制御装置の概
略構成図、第２図は第１図の詳細構成図、第３図は第２
図の操作器の構成図、第４図は第３図の操作器の動作を
説明するための動作処理ブロック図、第５図は第２図の
ＣＲＴ切換勅イ１：を説明する概念図である。 １　・発電ユニット、２・・操作盤、３　・　縁イ１゛
用伝送装置、４　・　操作用ＣＲＴ、５　・　操作器、
６・・・計算機、７　・　監視用伝送装置、８・−監視
用ＣＲＴ、　９　・・オペレータコンソール、１０・　
１：＋１＋監視制御盤、４０　・警報用ＣＲ１’、　／
ＩＩ　・　修正操作用ＣＲＴ、８０　・・　自動化用Ｃ
ＩｔＴ、８１−７４話用Ｃ旧′０第７図 第２図 第３図 第４図 −

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. それぞれにボイラ、タービン、発電機を備える複数の発
   電ユニットと、これらの発電ユニットを個々に運転監視
   制御するため、各発電ユニット毎に設けられた操作盤お
   よび計算機と、前記複数の発電ユニットを１個所で集中
   的に運転監視制御するために集中監視制御盤に設けられ
   た前記各発電ユニット毎の操作用表示器および操作器と
   、前記各発電ユニット毎の監視用表示器およびオペレー
   タコンソールと、前記操作盤と前記操作用表示器および
   操作器とを前記発電ユニツ１へ毎に接続して操作情報を
   交換する操作用伝送装置と、前記計算機と前記監視用表
   示器およびオペレータコンソールとを前記発電ユニット
   共通に接続して前記発電ユニットを自動運転するための
   監視制御情報を交換する監視用伝送装置とを備え、前記
   操作用表示器および操作器を使って前記発電ユニットに
   繰作を加える一方、前記監視用表示器を必要台数とオペ
   レータコンソールを使って必要な監視制御情報に４９る
   ことを特徴とする発電所集中監視制御装置。