(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道あるいは道路などに沿って複数の変電所が設置され、かつその中の１個所以上に非常用発電機が設置された受配電設備の配電制御方式において、
複数変電所の受電停電をコンピュータにより常時監視し、全変電所に受電停電が発生した時に非常用発電機による配電をコンピュータを使用して実施する機能と、非常用発電機による給電が可能か否かの判断条件を変更可能な状態で予めコンピュータに登録し、停電が発生しこの給電判断条件不成立の場合にはリトライし、タイムアウトであれば異常終了とするようにコンピュータで制御する機能と、前記判断条件が成立し、且つ前記非常用発電機の電圧確立を条件とし、予め設定された順序に従って各受電所の復旧をコンピュータにより自動的に制御する機能とを備えたことを特徴とする受配電設備の配電制御方式。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道あるいは道路などに沿って設置される受配電設備の配電制御方式、特に非常用発電機稼働時の自動配電制御方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、電気鉄道においては、線路沿いの複数個所に変電所を設置して商用電源系統から受電している。その場合、受電停電に備えて１個所以上に非常用発電機を設置している。そして、変電所が全て受電停電した場合、非常用発電機を自動的に起動し、関係受電所（変電所）の非常回線には操作員の手動制御により給電するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
操作員が全受電の停電を認識し、関係受電所に発電機から給電する場合、操作員が各受電所の遮断器状態を判断した後、発電機が設置されている変電所から順次給電遮断器、連絡用遮断器などの投入制御を行うため、全受電所の復旧まで時間が掛かる。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、受電停電の監視や非常用発電機による配電制御をコンピュータで行うことにより、受電停電時に非常用発電機による関係受電所への給電を迅速に行うことができる受配電設備の配電制御方式を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、鉄道あるいは道路などに沿って複数の変電所が設置され、かつその中の１個所以上に非常用発電機が設置された受配電設備の配電制御方式において、複数変電所の受電停電をコンピュータにより常時監視し、全変電所に受電停電が発生した時に非常用発電機による配電をコンピュータを使用して実施する機能と、非常用発電機による給電が可能か否かの判断条件を変更可能な状態で予めコンピュータに登録し、停電が発生しこの給電判断条件不成立の場合にはリトライし、タイムアウトであれば異常終了とするようにコンピュータで制御する機能と、前記判断条件が成立し、且つ前記非常用発電機の電圧確立を条件とし、予め設定された順序に従って各受電所の復旧をコンピュータにより自動的に制御する機能とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１〜図６に本発明の一実施形態を示す。図１は非常用発電機配電自動制御フロー図、図２は高圧配電系統の単線接続図、図３〜図６は起動条件や終了条件を示す論理図である。
【０００７】
実施形態は電気鉄道に適用した場合であり、図２に示すように変電所（受電所）Ａ〜Ｄと負荷施設ａ〜ｎの間に２回線（施設ａのみ１回線）の高圧配電系統を構成している。施設ｃ、ｇ、ｊの連絡母線に区分開閉器Ｔ１、Ｔ２を設け、変電所Ａ〜Ｄの担当区域を設定している。区分開閉器Ｔ１、Ｔ２は、通常は「開」状態とする。変電所Ｂ、Ｃには非常用発電機Ｇを設置している。つまり、商用電源系統の停電（受電停電）に備えている。負荷施設ａは車庫、負荷施設ｂ〜ｎは駅であり、施設ａ〜ｆはＢ変電所配電系統、施設ｇ〜ｎはＣ変電所配電系統としている。施設ｂ〜ｎには給電用開閉装置（遮断器及び断路器）１Ｓ、２Ｓを設置している。
【０００８】
本実施形態では、受配電設備の全受電所復旧までの配電制御にコンピュータを用い、自動化と時間短縮を図る。即ち、
１）受電停電を認識するために、各変電所Ａ〜Ｄの受電停電をコンピュータにより常時監視し、全変電所の受電停電が発生した時に非常用発電機Ｇによる配電制御をコンピュータにより自動的に開始する、
２）非常用発電機Ｇによる給電が可能か否かの判断条件を予めコンピュータに登録できる、
３）上記判断条件を変更可能とする、
４）停電が発生しこの給電判断条件不成立の場合にはリトライし、タイムアウトであれば異常終了とするようにコンビュータで制御する
５）判断条件成立及び非常用発電機Ｇの電圧確立を条件とし、予め設定されている順序に従って各受電所の復旧自動制御をコンピュータにて実施する、
などの機能を持たせる。
【０００９】
次に、図１に基づいて非常用発電機配電制御フローを説明する。受電停電が発生した時には（ステップＳ１）、起動条件が成立したか否かを判断する（Ｓ２）。同時に、変電所の発電機盤Ｈに受電停電を知らせる。起動条件成立時には開始メッセージ、区分開閉器制御、負荷制限１，３指令（後記の表１を参照）の処理を行い（Ｓ３）、不成立時には再度判断する。開始メッセージなどの処理後、ＴＧ配電（発電機による給電）条件が成立したか否かを判断し（Ｓ４）、成立時にはＴＧ配電実行の諾否を判断する（Ｓ５）。ＴＧ配電条件の不成立時にはリトライするか、タイムアウトの時は異常終了（Ｓ６）とする。ＴＧ配電実行の判断がリトライの時はステップ３の開始メッセージなどの処理に戻し、中止の時は中止終了（Ｓ７）とする。判断がＧＯの時はＴＧ配電実行となり（Ｓ８）、変電所の遠隔制御装置子局Ｒに指令する。ここで、ハードシーケンス起動準備ＯＫとなると（Ｓ３１）、前述の発電機盤Ｈにおける発電機起動（Ｓ２１）、電圧確立（Ｓ２２）を条件に変電所の発電機連絡遮断器５２ＴＧ「入」制御を行い（Ｓ３２）、続いて変電所の高圧配電遮断器５２Ｌ１「入」制御を実行する。
【００１０】
上記制御実行後、ＴＧ配電応動の有無を判断し（Ｓ９）、Ｎｏの時はＴＧ配電実行の諾否の判断（Ｓ５）に戻す。Ｙｅｓの時は区分開閉器順次制御を行い（Ｓ１０）、次いで終了か否かを判断する（Ｓ１１）。Ｎｏの時は前のステップ（Ｓ１０）に戻し、区分開閉器制御失敗の時は異常終了とする（Ｓ６）。区分開閉器順次制御終了時（Ｙｅｓ時）には終了条件成立か否かを判断し（Ｓ１２）、Ｎｏの時は異常終了（Ｓ６）、Ｙｅｓの時は正常終了（Ｓ１３）とする。各終了処理（Ｓ６、Ｓ７、Ｓ１３）の後、復電条件が成立したか否かを判断し（Ｓ１４）、Ｎｏの時は同判断を繰り返し、Ｙｅｓの時はステップＳ２の起動条件が成立したか否かの判断に戻す。
【００１１】
非常用発電機配電自動制御起動条件（ステップＳ２）は、図３に示す論理条件とし、ＡＮＤ条件成立時に起動条件が成立する。即ち、Ａ変電所の電圧継電器（８４ＶＲ１及び８４ＶＲ２）が無電圧を検出する、Ｂ変電所の電圧継電器（８４ＶＲ１及び８４ＶＲ２）が無電圧を検出する、Ｃ変電所の電圧継電器（８４ＶＲ１及び８４ＶＲ２）が無電圧を検出する、Ｄ変電所の電圧継電器（８４ＶＲ）が無電圧を検出する、変電所Ａ〜Ｄの各遠隔制御装置が正常である、との条件を満たした時に起動条件成立とする。
【００１２】
ＴＧ配電起動条件（ステップ４）は、図４に示す論理条件とし、ＡＮＤ条件成立時に条件が成立する。即ち、Ａ変電所の電圧継電器（８４ＶＲ１及び８４ＶＲ２）が無電圧を検出する、Ｂ変電所の電圧継電器（８４ＶＲ１及び８４ＶＲ２）が無電圧を検出する、Ｃ変電所の電圧継電器（８４ＶＲ１及び８４ＶＲ２）が無電圧を検出する、Ｄ変電所の電圧継電器（８４ＶＲ）が無電圧を検出する、負荷施設ｃ、ｇの区分開閉器（遮断器）Ｔ１、Ｔ２が「切」状態である、との条件を満たした時に条件成立とする。
【００１３】
ＴＧ配電終了条件（ステップ１２）は、図５に示す論理条件とし、ＡＮＤ条件成立時に条件が成立する。即ち、Ａ変電所の電圧継電器（８４ＶＲ１及び８４ＶＲ２）が無電圧を検出する、Ｂ変電所の電圧継電器（８４ＶＲ１及び８４ＶＲ２）が無電圧を検出する、Ｃ変電所の電圧継電器（８４ＶＲ１及び８４ＶＲ２）が無電圧を検出する、Ｄ変電所の電圧継電器（８４ＶＲ）が無電圧を検出する、負荷施設ｃの区分開閉器（遮断器）Ｔ１が「入」状態である、負荷施設ｃの区分開閉器（遮断器）Ｔ２が「切」状態である、負荷施設ｇの区分開閉器（遮断器）Ｔ１、Ｔ２が「切」状態である、変電所Ａ、Ｂの遠隔制御装置が正常である、との条件を満たした時に条件成立とする。
【００１４】
復電条件（ステップ１４）は、図６に示す論理条件とし、ＯＲ条件成立時に条件が成立する。即ち、Ａ変電所の電圧継電器（８４ＶＲ１及び８４ＶＲ２）が電圧を検出する、Ｂ変電所の電圧継電器（８４ＶＲ１及び８４ＶＲ２）が電圧を検出する、Ｃ変電所の電圧継電器（８４ＶＲ１及び８４ＶＲ２）が電圧を検出する、Ｄ変電所の電圧継電器（８４ＶＲ）が電圧を検出する、との条件を満たした時に条件成立とする。
【００１５】
また、区分開閉器制御、負荷制限制御項目（ステップ３，４）を表１に、ＴＧ配電応動項目（ステップ９）を表２に、区分開閉器制御項目（ステップＳ１０）を表３に示す。
【００１６】
【表１】
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【００１７】
【表２】
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【００１８】
【表３】
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【００１９】
上記の自動配電制御により、施設ｃ及びｊの区分開閉器Ｔ１が「閉」状態となり（施設ｇの区分開閉器Ｔ１、Ｔ２は共に「開」状態）、Ｂ変電所配電系統はＢ変電所の発電機Ｇに、またＣ変電所配電系統はＣ変電所の発電機Ｇにより、それぞれ接続され、各施設ｂ〜ｎの所定の負荷に給電が行われる。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、停電監視や給電可能かどうかの判断にコンピュータを用いることにより、操作員による確認、チェックの手間や時間を省くことができる。また、発電機による給電条件が不成立の場合には条件に合致するようリトライを行い、タイムアウトの時には異常終了するようコンピュータで自動制御したり、判断条件成立及び発電機の電圧確立を条件としてコンピュータで自動的に給電制御を行うので、手動操作を大幅に削減できるようになり、復旧までの時間を大幅に短縮できる。更に、予め設定されている復旧手順でコンピュータにより復旧操作を自動で行うことにより、動作が正確になる、といった利点が生じる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す非常用発電機配電自動制御フロー図。
【図２】一実施形態の高圧配電系統の構成を示す単線接続図。
【図３】一実施形態における非常用発電機配電自動制御の起動条件を示す論理図。
【図４】一実施形態におけるＴＧ配電起動条件を示す論理図。
【図５】一実施形態におけるＴＧ配電終了条件を示す論理図。
【図６】一実施形態における復電条件を示す論理図。
【符号の説明】
Ａ〜Ｄ…変電所
ａ〜ｎ…負荷施設（車庫及び駅）
Ｇ…非常用発電機
Ｔ１、Ｔ２…区分開閉器
１Ｓ、２Ｓ…給電用開閉装置
Ｓ１〜Ｓ１４…非常用発電機配電自動制御フローのステップ
Ｓ２１、２２…非常用発電機配電自動制御フローのステップ（発電機盤）
Ｓ３１〜Ｓ３３…非常用発電機配電自動制御フローのステップ（遠制装置）
【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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