(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号伝送線路自体を開閉する開閉器を制御すると共に、信号伝送線路によって伝送されてくる信号を受信する信号伝送線路における開閉器制御装置において、前記開閉器の一方の側の信号伝送線路の電圧信号を検出する第１の電圧センサと、前記開閉器の他方の側の信号伝送線路の電圧信号を検出する第２の電圧センサと、前記開閉器の一方の側の信号伝送線路の電流信号を検出する電流センサと、前記開閉器の開状態に応じて前記第１の電圧センサの出力を選択し、前記開閉器の閉状態に応じて前記電流センサの出力を選択する選択手段と、該選択手段を介して前記第１の電圧センサの電圧信号と前記電流センサの電流信号のいずれか一方を受信する第１の受信手段と、前記第２の電圧センサが検出した電圧信号を受信する第２の受信手段とを有することを特徴とする信号伝送線路における開閉器制御装置。
【請求項２】
前記信号伝送線路に信号を送り出す送信手段と、前記開閉器の両側の信号伝送線路のうちの前記送信手段からの信号を送り出す側を、信号を受信した側に切り換える切換手段とを有することを特徴とする請求項１記載の信号伝送線路における開閉器制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、信号伝送線路自体を開閉する開閉器を制御すると共に、信号伝送線路により伝送される信号を受信し、或いは受信及び送信を行う、信号伝送線路における開閉器制御装置（開閉器制御子局と開閉器制御親局の両方を含む）の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ネットワーク化された配電線路には、事故時の停電区間の限定化や、他フィーダからの負荷融通のために、配電線路自体を開閉する開閉器が設けられており、これらの開閉器には、配電線路を信号伝送路として伝送されてくる搬送信号を受信して制御する開閉器制御子局（以下単に子局という）が設置されており、また、これらの子局に監視や制御のための指令信号を送る開閉器制御親局（以下単に親局という）が設置されている。
【０００３】
従来の子局の一例は図５に示されるような回路構成になっている。２１は配電線路２２を開閉する開閉器である。この開閉器２１の両側（Ａ側とＢ側）に配電線路２２に伝送されてくる配電線搬送の電圧信号（配電線路２２自体の線路電圧を含む）を検出する計器用変圧器等の電圧センサ２３，２４が設けられている。制御回路２５は、親局からの指令に応じて開閉器２１の開閉状態を制御すると共に、電圧センサ２３，２４からの線路電圧検出信号の有無によって切換スイッチ２６を線路電圧検出信号を出力する電圧センサ側に切り換えて、その電圧センサが検出する配電線搬送の電圧信号を信号受信回路２７に入力させるようにしている。このシステムでは、配電線路２２によって親局から伝送される搬送信号は電圧信号のみが使用されており、制御回路２５は電圧センサ２３，２４の出力について、開閉器２１のＡ側とＢ側の配電線路２２の線路電圧を常時監視しており、配電線路２２の線路電圧が存在する側に優先受信方向を決定し、その方向に切換スイッチ２６を切り換える。両側に線路電圧が存在する場合（開閉器２１が閉じている場合）及びいずれの側にも線路電圧が存在しない場合（停電状態の場合）には、予め定められた優先受信方向の側、例えばＡ側に切り換える。
【０００４】
なお、親局は、図５に示される子局と同様の回路構成の他に、信号送信回路を有すると共に、制御回路は通信線によって送られてくる上位からの指令により開閉器を制御する構成のものである。
【０００５】
電力線搬送通信、特に線間注入方式の配電線搬送通信においては、親局を変電所などの電源端に設置し、配電線路上の子局と対向通信を行うのが一般的である。
【０００６】
この場合、子局も信号送信回路を有するが、複数親局からの信号受信及び複数親局への信号送信など、通信の輻輳を避けるため、また、信号送受信回路を必要最小限とするため、予め優先送受信方向を決めて通信を行っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来例の場合には、子局が属する配電系統全体（ループ点の場合は２つの変電所系統）に親局から指令信号が送信され、子局では線路電圧が印加されている側に必ず親局が接続されていて、親局からの信号を受信できることを前提としているものであるが、配電線路のシステム構成によっては以下のような問題が生じる。
（１）信号伝送線路である配電線路は開閉器の開閉により伝送ルートや伝送条件が変更されてしまい、送受信方向に親局が存在せず無応答となるなど、子局の設置や運用において制約を受けることとなる。例えば、図５に示されるように、開閉器２１が開いていて、切換スイッチ２６がＡ側優先受信方向となっている時に、配電系統が変更されて、Ｂ側に親局が接続されるようになった場合には、親局から信号を受信できない。例えば、図６に示されるように、それまで子局２８が開いていることによって変電所２９、親局３０、子局３１からなる配電系統と、変電所３２、子局３３からなる配電系統に分離されていたところ、非自動化区間へのシステム拡張時等のために、子局２８を閉じ、子局３３を開くことによって、変電所２９、親局３０、子局３１、子局２８からなる配電系統と、変電所３２からなる配電系統に系統変更されたとすると、親局３０から子局３３へのアクセスが不可能となる。
（２）親局は変電所に近い側に設置されているのが普通であるので、特に子局から親局へ信号を送る場合、変電所のインピーダンスに比べて子局から親局までの配電線路のインピーダンスが大きくなる。そのために、送信する電圧信号の減衰が大きく、伝送信頼性が問題となる。
【０００８】
（発明の目的）
本発明の第１の目的は、上述した課題を解決し、系統システム運用の利便性向上、伝送信頼性の向上、コスト低減を合わせて実現することができる、信号伝送線路における開閉器制御装置を提供することである。
【０００９】
本発明の第２の目的は、開閉器が開いている場合に、受信信号が到来した側の信号伝送線路に送信信号を確実に送り出すことができる、子局として扱われる場合に好適な信号伝送線路における開閉器制御装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために、請求項１記載の本発明は、信号伝送線路自体を開閉する開閉器を制御すると共に、信号伝送線路によって伝送されてくる信号を受信する信号伝送線路における開閉器制御装置において、前記開閉器の一方の側の信号伝送線路の電圧信号を検出する第１の電圧センサと、前記開閉器の他方の側の信号伝送線路の電圧信号を検出する第２の電圧センサと、前記開閉器の一方の側の信号伝送線路の電流信号を検出する電流センサと、前記開閉器の開状態に応じて前記第１の電圧センサの出力を選択し、前記開閉器の閉状態に応じて前記電流センサの出力を選択する選択手段と、該選択手段を介して前記第１の電圧センサの電圧信号と前記電流センサの電流信号のいずれか一方を受信する第１の受信手段と、前記第２の電圧センサが検出した電圧信号を受信する第２の受信手段とを有することを特徴とするものである。
【００１１】
また、上記第２の目的を達成するために、請求項２記載の本発明は、請求項１記載の信号伝送線路における開閉器制御装置において、前記信号伝送線路に信号を送り出す送信手段と、前記開閉器の両側の信号伝送線路のうちの前記送信手段からの信号を送り出す側を、信号を受信した側に切り換える切換手段とを有することを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態を示す開閉器制御子局の回路図である。１は配電線路２を開閉する開閉器である。この開閉器１の両側（Ａ側とＢ側）に配電線路２の電圧信号（配電線搬送信号としての）を検出する計器用変圧器等の電圧センサ３，４が設けられ、配電線路２のＡ側に電流信号（配電線搬送信号としての）を検出する変流器等の電流センサ５が設けられている。電圧センサ３と電流センサ５の検出信号は切換スイッチ６によっていずれか一方が選択されて、信号受信回路７に入力され、電圧センサ４の検出信号は直接信号受信回路８に入力される。信号受信回路７，８により受信された信号は、制御回路９に送られる。制御回路９は受信信号の内容に応じて開閉器１の開閉を制御すると共に、開閉器１を開状態に制御する場合にはそれに連動して切換スイッチ６を電圧センサ３の側に切り換え、開閉器１を閉状態に制御する場合にはそれに連動して切換スイッチ６を電流センサ５の側に切り換える。
【００１３】
開閉器１が開状態の場合、切換スイッチ６は電圧センサ３側に切り換えられているので、電圧センサ３，４を介して信号受信回路７，８のいずれもが信号受信可能状態であり、配電線路２のＡ側からでも、Ｂ側からでも親局から信号が送られてくれば、その信号を受信し、その信号に応じて制御回路９は動作を行う。したがって、開閉器１が開状態であっても、Ａ，Ｂ両側の電圧信号を受信することができる。
【００１４】
開閉器１が閉状態の場合、切換スイッチ６は電流センサ５側に切り換えられている。電流センサ５は、Ａ側からの信号は直接に、そして、Ｂ側からの信号は開閉器１を通して検出し、信号受信回路７に入力する。電圧センサ４は、Ｂ側からの信号は直接に、そして、Ａ側からの信号は開閉器１を通して検出し、信号受信回路８に入力する。したがって、開閉器１が閉状態であれば、Ａ，Ｂ両側の電圧信号と電流信号を受信することができる。
【００１５】
配電線路２が開閉器１により開いている場合には、電流信号はＡ側にもＢ側にも流れず、配電線路２が開閉器１により閉じている場合には、電流信号はＡ側にもＢ側にも流れるので、電流センサ５はＡ側に設置するだけで足りる。常識的な考え方では、２つの電圧センサにより検出された電圧信号の受信及び１つの電流センサにより検出された電流信号の受信を共に行う場合には、３つの信号受信回路が必要となるが、それだと、子局のコストが高くなり、形状も大型化する。この点を図１の実施形態では信号受信回路を２つにして解決している。
【００１６】
また、図１の実施形態では、電圧信号と電流信号の両方で受信するようにしているので、伝送信頼性を向上させることができる。その理由の詳細を図２により説明する。図２（ａ）の場合のように、受信点（子局）以降の信号に対するインピーダンスが大きい場合（負荷が少ない、または並列共振）には、電圧信号の減衰が少ないので（電流信号は小さくなる）、電圧信号で送信するのが有利である。逆に、図２（ｂ）の場合のように、受信点（子局）以降の信号に対するインピーダンスが小さい場合（負荷が大きい、または直列共振）には、電圧信号の減衰が大きいので（電流信号は大きくなる）、電流信号で送信するのが有利である。したがって、同一の信号を電圧信号と電流信号の両方で送信すれば、伝送信頼性を向上させることができる。図２（ｂ）の場合とは、例えば、変電所の近くに設置された親局へ子局から送信する場合や、親局より変電所側に設置された子局へ送信する場合等である。
【００１７】
図３は、信号送信回路を有する本発明の実施の他の形態を示す開閉器制御子局の回路図である。図１の実施形態と異なる点は、信号送信回路１０を有すると共に、信号送信回路１０からの送信信号を電圧センサ３，４のいずれを介して配電線路２へ送り出すかを選択する切換スイッチ１１を有する点である。
【００１８】
例えば、開閉器１が開状態で、親局からの指令信号がＡ側の電圧信号によって検出されたとすると、制御回路９は信号受信回路７からの受信信号の入力により配電線路２のＡ側で信号を受信したと判別し、切換スイッチ１１をＡ側、即ち、電圧センサ３の側に切り換え、親局からの指令信号に応答した応答信号を信号送信回路１０から電圧センサ３を介して配電線路２のＡ側に送り出す。また、開閉器１が閉状態であれば、制御回路９は無条件で切換スイッチ１１をＡ側、即ち、電圧センサ３の側に切り換え、親局からの指令信号に応答した応答信号を信号送信回路１０から電圧センサ３を介して配電線路２のＡ側及び開閉器１を介して配電線路２のＢ側に送り出す。
【００１９】
図３に示される回路構成のものは、親局として用いることができる。この場合の親局としての回路構成を図４に示す。親局として用いられる場合には、制御回路９は、通信線１２によって送られてくる上位の指令所（不図示）からの指令信号を通信線モデム１３を介して受信することにより開閉器１を制御する構成のものとなり、配電線路２により伝送されてくる搬送信号によっては開閉器１を制御しない。信号受信回路７，８は子局からの応答信号を受信する。
【００２０】
システム起動時に、上位の指令所から親局に対しその親局が管轄する子局のアドレスとその子局が設置されている配電線路２上の方向（親局からみてＡ側またはＢ側）が通信線１２により送信されてくるので、制御回路９はそれを記憶しておく。制御回路９は、管轄する子局に対する監視または制御の指令信号を通信線１２により上位の指令所から受け取った時、予め記憶しているその子局の設置されている方向（ＡまたはＢ）に切換スイッチ１１を切り換え、信号送信回路１０は子局へ指令信号を送信する。
【００２１】
なお、本発明は、配電線路の開閉器制御装置のみならず、信号伝送線路が受信点で開閉されるデータ伝送システムにおける開閉器制御装置にも適用することができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の本発明によれば、開閉器が開いている場合に開閉器の両側の信号伝送線路の電圧信号を受信可能にし、開閉器が閉じている場合に同一の信号を電圧信号と電流信号で受信可能にし、２つの電圧センサと１つの電流センサを設置しているにもかかわらず受信手段を２つにしたから、系統システム運用の利便性向上、伝送信頼性の向上、コスト低減を合わせて実現することができる。
【００２３】
また、請求項２記載の本発明によれば、開閉器の両側の信号伝送線路のうちの送信手段からの信号を送り出す側を、信号を受信した側に切り換えるようにしたから、開閉器が開いている場合に、受信信号が到来した側の信号伝送線路に送信信号を確実に送り出すことができ、子局として扱われる場合に好適なものにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である、配電線路における開閉器制御子局を示す回路図である。
【図２】電圧信号で送信する方が有利な場合と電流信号で送信する方が有利な場合を説明する図である。
【図３】本発明の実施の他の形態である、配電線路における開閉器制御子局を示す回路図である。
【図４】本発明の実施の他の形態である、配電線路における開閉器制御親局を示す回路図である。
【図５】配電線路における開閉器制御子局の従来例を示す回路図である。
【図６】配電系統の変更の一例を示す図である。
【符号の説明】
１  開閉器
２  配電線路
３，４  電圧センサ
５  電流センサ
６  切換スイッチ
７，８  信号受信回路
９  制御回路
１０  信号送信回路
１１  切換スイッチ
１２  通信線
１３  通信線モデム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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