(57)【要約】【課題】  電力設備を監視、制御する監視制御システム内の時刻同期を容易にする。【解決手段】  電力設備を監視、制御する監視制御システムの制御回路に接続された時刻同期信号送出装置６と、前記制御回路の複数の制御装置７および監視装置８にそれぞれ接続された時刻同期信号受信装置９とを備え、前記時刻同期信号送出装置６は、ＧＰＳからの時刻信号を受信し、制御回路で前記時刻信号が伝搬する遅延時間を算出し、前記時刻信号に時刻同期信号と判別するトリガーを付加し、前記制御回路に前記時刻同期信号を重畳させて送信し、前記複数の時刻同期信号受信装置９は、前記時刻同期信号を同時に受信し、前記時刻同期信号から時刻データを取り出し、前記時刻データから前記遅延時間を補正し、前記制御装置７および監視装置８内の時刻を更新することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力設備を監視、制御する監視制御システムの制御回路に接続された時刻同期信号送出装置と、
前記制御回路の複数の制御装置および監視装置にそれぞれ接続された時刻同期信号受信装置とを備え、
前記時刻同期信号送出装置は、ＧＰＳからの時刻信号を受信し、
前記時刻同期信号送出装置と前記時刻同期信号受信装置間で前記時刻信号が伝搬する遅延時間を算出し、
前記時刻信号に時刻同期信号と判別するトリガーを付加し、
前記制御回路に前記時刻同期信号を重畳させて送信し、
前記複数の時刻同期信号受信装置は、前記時刻同期信号を同時に受信し、
前記時刻同期信号から時刻データを取り出し、
前記時刻データから前記遅延時間を補正し、
前記制御装置および監視装置内の時刻を更新することを特徴とする監視制御システムの時刻同期装置。
【請求項２】
前記時刻同期信号は、前記制御回路の電圧が所定値の範囲内にあるとき、前記時刻同期信号送出装置から送出され、前記時刻同期信号受信装置で受信されることを特徴とする請求項１に記載の監視制御システムの時刻同期装置。
【請求項３】
前記時刻同期信号受信装置で更新された時刻で、前記電力設備の故障、事故時の事象を記録することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の監視制御システムの時刻同期装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業、交通、ビル、公共施設などの電力設備の運転状態を監視、制御する監視制御システムにおける時刻同期を容易にし得る監視制御システムの時刻同期装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の監視制御システムの時刻同期は、電力設備間の運転状態などの情報を伝達する伝送路を使って、時刻同期の源となる装置から時刻同期信号を送信していた。そして、時刻同期信号を受信した装置では、時刻同期信号と判断されたならば自装置の時刻を時刻同期の源の時刻と一致させていた。
【０００３】
また、時刻同期信号を専用の信号線を使って送受信し、時刻同期の源の時刻と自装置の時刻とを一致させていた（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００４−２７２４０３号公報  （第３〜４ページ、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の従来の時刻同期においては、次のような問題がある。
【０００５】
時刻同期信号を伝送路を用いて送信、受信するものでは、伝送路に電力設備の運転状態などの情報の信号のほかに、時刻同期信号を重畳させているので、その伝送方式に対応する固有のソフトウェアを準備しなければならなかった。また、電力設備の故障などで伝送路に障害が生じたときには、時刻同期信号そのものを送信、受信することができなかった。
【０００６】
一方、専用の信号線を用いて送信、受信するものでは、時刻同期の源となる装置と時刻同期信号を受ける装置間ごとに信号線を配線しなければならなかった。時刻同期信号を受ける装置が複数となれば信号線も複数となり複雑化していた。
【０００７】
時刻同期は、電力設備の故障解析や事故解析などにおいて、μｓオーダからｍｓオーダの精度の高い時刻が必要となるので、重要なものとなる。このため、固有のソフトウェアや専用の信号線などを必要とせず、精度の高い時刻を容易に伝送できる監視制御システムが望まれていた。
【０００８】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、時刻同期を容易にし得る監視制御システムの時刻同期装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の監視制御システムの時刻同期装置は、電力設備を監視、制御する監視制御システムの制御回路に接続された時刻同期信号送出装置と、前記制御回路の複数の制御装置および監視装置にそれぞれ接続された時刻同期信号受信装置とを備え、前記時刻同期信号送出装置は、ＧＰＳからの時刻信号を受信し、前記時刻同期信号送出装置と前記時刻同期信号受信装置間で前記時刻信号が伝搬する遅延時間を算出し、前記時刻信号に時刻同期信号と判別するトリガーを付加し、前記制御回路に前記時刻同期信号を重畳させて送信し、前記複数の時刻同期信号受信装置は、前記時刻同期信号を同時に受信し、前記時刻同期信号から時刻データを取り出し、前記時刻データから前記遅延時間を補正し、前記制御装置および監視装置内の時刻を更新することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ＧＰＳから得られた精度の高い時刻を、時刻同期信号として電力設備を監視、制御する監視制御システム内の制御回路に重畳させ、この時刻同期信号を複数の制御装置および監視装置で同時に受信するようにしているので、これら複数の制御装置および監視装置の時刻を、精度の高い時刻で容易に同期させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１２】
本発明の実施例に係る監視制御システムの時刻同期装置を図１乃至図４を参照して説明する。図１は、本発明の実施例に係る電力設備の監視制御システムの構成を示す図、図２は、本発明の実施例に係る監視制御システムの時刻同期信号送出装置のフローチャート図、図３は、本発明の実施例に係る監視制御システムの時刻同期信号受信装置の回路図、図４は、本発明の実施例に係る監視制御システムの時刻同期信号受信装置のフローチャート図である。
【００１３】
図１に示すように、産業、交通、ビル、公共施設などの電力設備の監視制御システムは、電力会社から受電して負荷に給電する動力設備部１ａと、運転状態を監視、制御する監視制御部１ｂとから構成されている。
【００１４】
動力設備部１ａには、電力会社からの電源２に接続された主変圧器３が設けられている。主変圧器３の二次側には、開閉器などを有する複数の動力設備４が接続され、それぞれ負荷に給電をしている。
【００１５】
監視制御部１ｂには、主変圧器３の二次側に接続された構内変圧器５が設けられている。構内変圧器５の二次側には、時刻同期信号を送信する時刻同期信号送出装置６、複数の動力設備４と対をなしてその運転状態を制御する複数の制御装置７、これらの制御装置７をまとめて監視する監視装置８、および複数の制御装置７と監視装置８のそれぞれに設けられた時刻同期信号を受信する時刻同期信号受信装置９が接続されている。
【００１６】
ここで、監視制御システム内の時刻を一致させる時刻同期装置は、時刻同期信号送出装置６と時刻同期信号受信装置９とから構成されている。また、構内変圧器５の二次側で時刻同期装置を含めた制御装置７、監視装置８が監視制御システムの時刻同期に係る制御回路を構成する。
【００１７】
次に、時刻同期の源となる時刻同期信号送出装置６の時刻同期信号の送信方法を図２を参照して説明する。
【００１８】
図２に示すように、先ず、ＧＰＳから精度の高い時刻信号を受信する（ｓｔ１）。次いで、時刻同期信号送出装置６と時刻同期信号受信装置９間の時間遅れを算出する（ｓｔ２）。即ち、時刻同期信号送出装置６と時刻同期信号受信装置９間は、数ｍから数百ｍの制御配線で接続されているので、この制御配線を伝搬する時刻信号の遅れやズレを求める。これは、制御配線の太さ、材質、長さで異なってくるので、制御配線を設置するときに予め時刻信号が伝搬する遅延時間を求めておく。そして、遅延時間のデータをそれぞれの時刻同期信号受信装置９に対応させることで行うことができる。
【００１９】
そして、遅延時間データを有する時刻同期信号に、時刻データであることを判別するトリガーを付加する（ｓｔ３）。これでＧＰＳからの精度の高い時刻を有する時刻同期信号が得られる。次いで、構内変圧器５の二次側の電圧が所定値の範囲内で正常（Ｙ）であれば（ｓｔ４）、タイミング調整をして（ｓｔ５）、時刻同期信号を制御回路の電圧に重畳させて出力する（ｓｔ６）。なお、電圧が正常でなければ（Ｎ）、時間遅れの算出（ｓｔ２）の前に戻る。
【００２０】
ここで、タイミング調整とは、時刻同期信号を構内変圧器５の二次側の電圧の周期と一致させないようにするとともに、電圧零点に重畳させないようにするものであり、時刻同期信号を判別し易いようにすることである。また、時刻同期信号の送信は、個々の監視制御システムによって、数ｍｓから数時間の間隔で繰り返し行われるものである。
【００２１】
次に、時刻同期信号受信装置９での時刻同期信号の受信方法を図３および図４を参照して説明する。
【００２２】
図３に示すように、時刻同期信号受信装置９は、時刻同期信号を抽出する時刻同期信号抽出回路１１、時刻同期信号を記憶する波形記憶媒体１２、時刻同期信号抽出回路１１で抽出された時刻同期信号を判定する時刻同期信号判定回路１３、時刻同期信号から得られた時刻を当該監視制御システムの時刻に設定する時刻同期設定回路１４、および時刻を保存する時刻保存媒体１５から構成されている。
【００２３】
なお、時刻保存媒体１５に保存された時刻は、動力設備４の運転状態を記録するイベント回路１６に接続されている。イベント回路１６には、動力設備４の電圧、電流などが入力される入力回路１７、動力設備４内の開閉器の開閉指令などを出力する出力回路１８、入力回路１７から得られた電圧、電流などから事故、故障などを判定する論理回路１９、および時刻とともに、これらの事象を記録するイベントログ２０から構成されている。このイベント回路１６は、時刻同期信号受信装置９内もしくは制御装置７、監視装置８内に設けられている。
【００２４】
次に、時刻同期信号受信装置９で時刻同期信号を受信して時刻を保存するまでの方法を説明する。
【００２５】
図４に示すように、時刻同期信号受信装置９で時刻同期信号を受信すると（ｓｔ１１）、先ず、電源電圧の有無を判定する（ｓｔ１２）。構内変圧器５の二次側の電圧が所定値の範囲内であれば（Ｙ）、時刻同期信号を波形記憶媒体１２に保存する（ｓｔ１３）。この時刻同期信号の受信は、複数の制御装置７および監視装置８で同時に行われるものである。なお、構内変圧器５の二次側の電圧が所定値を外れていれば（Ｎ）、監視制御システム内の異常や故障のため元に戻る。
【００２６】
次に、時刻同期信号を抽出する（ｓｔ１４）。これは、時刻同期信号に重畳されたノイズ、電圧変動などを考慮して、時刻同期信号を抽出するものであり、例えば、波形記憶媒体１２に保存された波形と時刻同期信号抽出回路１１内の現在の波形とを比較し、その差分を算出するようにすれば、時刻同期信号を取り出すことができる。
【００２７】
時刻同期信号を抽出すると、その信号の判定をし（ｓｔ１５）、時刻同期信号であれば（Ｙ）、時刻データを取り出す（ｓｔ１６）。なお、時刻同期信号でなければ（Ｎ）、時刻同期信号の抽出（ｓｔ１４）の前に戻る。
【００２８】
時刻データが取り出されると、予め求めておいた遅延時間から個々の時刻同期信号受信装置９でのズレを補正する（ｓｔ１７）。補正された時刻は、ＧＰＳから得られた精度の高い時刻であり、時刻同期設定回路１４内の時刻と差異があれば更新し（ｓｔ１８）、そして、保存する（ｓｔ１９）。
【００２９】
このように精度の高い時刻を得ることにより、動力設備４の運転状態を精度の高い時刻で監視、制御することができる。特に、故障時や事故時の過電圧や過電流においては、μｓオーダからｍｓオーダで急変するものが多く、精度の高い時刻でこれらの経時変化が得られることは故障解析や事故解析にとって有益となる。また、動力設備４や制御装置７の増設に対しては、時刻同期信号受信装置９を設ければよく、信号線の増設などが不要であり、時刻同期を容易に行うことができる。
【００３０】
上記実施例の監視制御システムの時刻同期装置によれば、ＧＰＳで得られた時刻を時刻同期信号送出装置６で電力設備内の制御回路に重畳させ、複数の制御装置７、監視装置８に設けられたそれぞれの時刻同期信号受信装置９で同時に受信するようにしているので、時刻同期を行うための専用の伝送路や信号線などが不要となり、監視制御システム内を精度の高い時刻で容易に同期させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施例に係る電力設備の監視制御システムの構成を示す図。
【図２】本発明の実施例に係る監視制御システムの時刻同期信号送出装置のフローチャート図。
【図３】本発明の実施例に係る監視制御システムの時刻同期信号受信装置の回路図。
【図４】本発明の実施例に係る監視制御システムの時刻同期信号受信装置のフローチャート図。
【符号の説明】
【００３２】
１ａ  動力設備部
１ｂ  監視制御部
２  電源
３  主変圧器
４  動力設備
５  構内変圧器
６  時刻同期信号送出装置
７  制御装置
８  監視装置
９  時刻同期信号受信装置
１１  時刻同期信号抽出回路
１２  波形記憶媒体
１３  時刻同期信号判定回路
１４  時刻同期設定回路
１５  時刻保存媒体
１６  イベント回路
１７  入力回路
１８  出力回路
１９  論理回路
２０  イベントログ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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