(57)【要約】【課題】子局のバックアップ電圧として使用されるバッテリーの寿命判定の結果を遠方地にある親局で分かるようする。【解決手段】変電所４ａ、４ｂ間の配電線６に設けられた複数個の遠制開閉器７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄを子局８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄの監視制御回路部１３で監視制御を行い、配電線６からの送電電圧の供給が停止されたとき、通常は配電線６から供給される送電電圧で充電されているバッテリー１２から監視制御回路部１３にバックアップ電圧を供給する。一方、前記バッテリーの寿命判定をバッテリー寿命判定回路１４で行い、バッテリー寿命判定回路で得た寿命判定データを子局の制御および遠方制御を行う親局１に送信する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配電線から供給される送電電力で動作される遠方制御システムの子局と、
配電線から供給される送電電力で充電され、前記配電線からの送電電圧の供給が停止されたとき、前記遠方制御システムの前記子局にバックアップ電圧を供給するバッテリーと、
前記バッテリーの寿命を判定するバッテリー寿命判定回路と、
前記バッテリー寿命判定回路で得た寿命判定データを遠方にある親局に送信する通信システムよりなることを特徴とする配電線遠方監視制御システムの子局のバッテリー管理方式。
【請求項２】
前記バッテリー寿命判定回路は内部インピーダンス値で判断することを特徴とする請求項１記載の配電線遠方監視制御システムの子局のバッテリー管理方式。
【請求項３】
変電所間の配電線に設けられた複数個の遠制開閉器と、
通常状態では前記配電線からの送電電力で動作され前記遠制開閉器の監視制御を行う監視制御回路と、前記配電線から供給される送電電力で充電され、前記配電線からの送電電力の供給が停止されたとき前記監視制御回路にバックアップ電力を供給するバッテリーおよびバッテリーの寿命を判定するバッテリー寿命判定回路とを有する子局と、
前記子局の監視および遠方制御を行う親局と、
前記バッテリー寿命判定回路で得た寿命判定データを親局に送信する通信システムよりなることを特徴とする配電線遠方監視制御システムの子局のバッテリー管理方式。
【請求項４】
前記バッテリー寿命判定回路は内部インピーダンス値を測定する内部インピーダンス測定工程と、
前記内部インピーダンス値測定の結果所定の内部インピーダンス値以下か以上かを判定する内部インピーダンス値判定工程と、
前記内部抵抗値判定の結果、所定値以上の内部インピーダンス値と判定されたバッテリーの開放端子電圧を測定する開放端子電圧測定工程と、
前記開放端子電圧測定の結果、所定値以下の開放端子電圧と判定されたバッテリーを所定時間充電する充電工程と、
前記充電されたバッテリーの内部抵抗値を測定する内部インピーダンス値測定工程と、
前記内部インピーダンス値測定の結果所定の内部インピーダンス値以下か以上かを判定する内部インピーダンス値判定工程とよりなることを特徴とする請求項３記載の配電線遠方監視制御システムの子局のバッテリー管理方式。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は配電線遠方監視制御システムに用いられる子局のバッテリーの寿命を遠方から管理できるようにした配電線遠方監視制御システムの子局のバッテリー管理方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
配電線遠方監視制御システムは変電所間の配電線の各所に設けられた遠制開閉器に対応して子局が設けられ、それら子局を営業所等に設けられている親局で監視、制御できるようにしている。
【０００３】
図４を参照して現行の配電線遠方監視制御システムの一例を説明する。
【０００４】
営業所には各配電線遠方制御システムに対応する親局１がそれぞれ存在し、この親局１からの監視制御は各親局１の操作卓２からそれぞれの子局８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄを制御して行われている。
【０００５】
営業所等に設けられている親局１からの通信線３に多数の子局８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄが設けられ、遠制子局群を作っている。変電所４ａ、４ｂ間の配電線６の所々には子局８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄに対応して遠制開閉器７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄが設けられている。遠制開閉器７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは配電線６からの送電電力を得て配電線用遮断器５ａ、５ｂの投入にて順次閉塞され変電所４ａ、４ｂからの電力が送電できる。
【０００６】
子局８ａは監視制御回路部１３と子局論理部１６と子局伝送部１７よりなる。監視制御回路部１３は遠制開閉器７ａの開閉の制御および遠制開閉器７ａの開閉状態を監視するマイコン等からなる。子局８ａにはその他配電線６からの送電が停止した停電時に監視制御回路部１３にバックアップ電圧を供給するバッテリー１２と、配電線６からの電圧を降圧および整流しバッテリー１２に充電電圧を供給する電源部１０と、バッテリーの充放電を管理するバッテリー充放電管理回路部１１と、子局論理部１６にて切換られ、監視制御回路部１３へ配電線６またはバッテリー１２からの電圧を供給する電源切替回路部１５とよりなる。
【０００７】
遠制開閉器７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの開放／閉塞を子局の監視制御回路部１３で監視し、子局論理部１６で情報を判別し、子局伝送部１７から通信線３を介して親局１に通信され、親局１に接続された操作卓２で監視制御され、変電所４ａ、４ｂ間の配電線６の状態を監視している。
【０００８】
変電所４ａ、４ｂから送電が行われている通常状態では子局論理部１６の働きにより電源切替回路部１５が切替られ、配電線６に供給されている電力が変圧器９ａを介して子局の動作状態を保持している。
【０００９】
一方、バッテリー１２には配電線６に供給されている電力を電源部１０で整流、降圧等し、バッテリー充放電管理回路部１１を通って供給され常に充電されている。
【００１０】
配電線６に落雷等で地絡が起こると、変電所４aの事故処理機能により送電が停止され、遠制開閉器７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは開放される。遠制開閉器７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄが開放されると停電状態になる。このことを監視制御回路部１３が監視して子局論理部１６を動作させ、電源切換回路部１５を切換え、子局論理部１６、子局伝送部１７にバッテリー１２からのバックアップ電力を供給し子局の動作状態を保持する。
【特許文献１】特開２００２−１０５３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述の如く、地絡事故が発生し、配電線からの送電電力が遮断されたとき、子局に内蔵するバッテリーでバックアップ運転を行っている。そのバッテリーとして従来は充放電が繰り返しできることと、比較的安価で大電力が得られることから、鉛バッテリーを用いている。しかし鉛バッテリーは経時劣化すると十分な時間バックアップができなくなり、非常時に役に立たないこととなる。そこで設置経過年数を算定基準にして定期的にバッテリーを交換していた。
【００１２】
しかしバッテリーの劣化は子局の設置環境により異なるため、同じ設置経過年数で交換したのでは交換以前にバッテリーが劣化し、事故発生時に十分なバックアップ動作ができなかったり、逆にまだ十分に使用できるバッテリーも交換することとなり不経済である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は配電線から供給される送電電力で動作される配電線遠方監視制御システムのバックアップ電力として使用されるバッテリーの寿命判定を子局で行い結果を遠方の地にある親局で分かるようにしたものである。
【００１４】
本発明は、配電線から供給される送電電力で動作され、監視制御回路部と、子局論理部と、子局伝送部とを有する配電線遠方監視制御システムの子局と、配電線から供給される送電電力で充電され、前記配電線からの送電電力の供給が停止されたとき、前記配電線遠方監視制御システムの子局にバックアップ電圧を供給するバッテリーと、前記バッテリーの寿命を判定するバッテリー寿命判定回路と、前記バッテリー寿命判定回路で得た寿命判定データを遠方にある親局に送信する通信システムよりなる配電線遠方監視制御システムの子局のバッテリー管理方式を提供する。
【００１５】
本発明は前記バッテリー寿命判定回路が内部インピーダンス値で判断する配電線遠方監視制御システムの子局のバッテリー管理方式を提供する。
【００１６】
本発明は変電所間の配電線に設けられた複数個の遠制開閉器と、通常状態では前記配電線からの送電電力で動作され前記遠制開閉器の監視制御を行う監視制御回路、前記配電線から供給される送電電力で充電され、前記配電線からの送電電力の供給が停止されたとき前記監視制御回路にバックアップ電力を供給するバッテリーおよびバッテリーの寿命を判定するバッテリー寿命判定回路とを有する子局と、前記子局の監視および制御を行う親局と、前記バッテリー寿命判定回路で得た寿命判定データを親局に送信する通信システムよりなる配電線遠方監視制御システムの子局のバッテリー管理方式を提供する。
【００１７】
本発明は前記バッテリー寿命判定回路は内部インピーダンス値を測定する内部インピーダンス測定工程と、前記内部インピーダンス値測定の結果所定の内部インピーダンス値以下か以上かを判定する内部インピーダンス値判定工程と、前記内部インピーダンス値判定の結果、所定値以上の内部インピーダンス値と判定されたバッテリーの開放端子電圧を測定する開放端子電圧測定工程と、前記開放端子電圧測定の結果、所定の開放端子電圧以下と判定されたバッテリーを所定時間充電する充電工程と、前記充電されたバッテリーの内部インピーダンス値を測定する内部インピーダンス値測定工程と、前記内部インピーダンス値測定の結果所定の内部インピーダンス値以下か以上かを判定する内部インピーダンス値判定工程とよりなる配電線遠方監視制御システムの子局のバッテリー管理方式を提供する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の配電線遠方監視制御システムの子局のバッテリー管理システムは子局を監視制御回路部と子局論理部と子局伝送部とで構成し、監視制御回路のバックアップとして使用するバッテリーの寿命を子局伝送部より親局に通信し、親局で常に監視できるので、各子局のバッテリーを何時交換すればよいか的確に判断できる。従って、従来のように一斉に各子局のバッテリーを交換していたのに比して効率的に交換でき、しかも停電時には確実にバックアップとしてバッテリーを使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の実施の形態を図１〜図３に従って説明する。
【００２０】
図１は本発明の配電線遠方制御システムのバッテリー管理方式の系統図で、図４と同一部分は同一の符号を付する。
【００２１】
親局１は営業所等に設けられており、操作卓２を有する。親局１は通信線３を介して多数の子局８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄが設けられ、遠制子局群を作っている。変電所４ａ、４ｂ間の配電線６の所々には遠制開閉器７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄが設けられており、遠制開閉器７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄに対応して前述の子局８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄが設けられている。遠制開閉器７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは変電所４ａ、４ｂにある配電線用遮断器５ａ、５ｂを閉塞することにより、配電線６からの送電電力を得て順次閉塞され変電所４ａ、４ｂからの電力が送電される。
【００２２】
子局８ａは監視制御回路部１３と、子局論理部１６と、親局１と通信する子局伝送部１７よりなる。監視制御回路部１３は遠制開閉器７ａの開閉の制御および遠制開閉器７ａの開閉状態を監視するマイコン等からなる。子局８ａにはその他配電線６からの送電が停止した停電時に監視制御回路部１３にバックアップ電圧を供給するバッテリー１２と、配電線６からの電圧を降圧および整流しバッテリー１２に充電電圧を供給する電源部１０と、バッテリーの充放電を管理するバッテリー充放電管理回路部１１と、バッテリー１２の寿命を判定するバッテリー寿命判定回路部１４と、子局論理部１６にて制御され監視制御回路部１３へ配電線６またはバッテリー１２からの電圧を切換え供給する電源切替回路部１５とよりなる。
【００２３】
尚、その他の子局８ｂ、８ｃ、８ｄも子局８ａと同一構成をなしている。
【００２４】
次に動作を説明すると、変電所４ａ、４ｂにある配電線用遮断器５ａ、５ｂが閉塞することにより、遠制開閉器７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは閉塞し、変電所４ａ、４ｂからの電力が配電線６を通って各所に送電される。
【００２５】
遠制開閉器７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの開放／閉塞を監視制御回路部１３で監視し、子局論理部１６で判別し、子局伝送部１７から通信線３を介して親局１に通信され、親局１に接続された操作卓２で監視制御され、変電所４ａ、４ｂ間の配電線６の状態を監視している。
【００２６】
変電所４ａ、４ｂから送電が行われている通常状態では子局論理部１６の働きにより電源切替回路部１５が切替られ、配電線６に供給されている電力が変圧器９ａを介して監視制御回路部１３に供給され、監視制御回路部１３の動作状態を保持している。
【００２７】
一方、バッテリー１２には配電線６に供給されている電力を電源部１０で整流、降圧をし、バッテリー充放電管理回路部１１を通って供給され常に充電されている。
【００２８】
遠制開閉器７ａ、７ｂ間の配電線６に落雷等で地絡が発生した場合、変電所４ａの配電線用遮断器５ａが地絡発生を検知し、配電線用遮断器５ａは遮断する。変電所４ａの送電範囲の配電線６が停電するため、遠制開閉器７ａ、７ｂの開閉器制御部の電源がなくなるため、遠制開閉器７ａ、７ｂが開放され停電状態となる。
【００２９】
遠制開閉器７ａが遮断してから一定時間後に変電所４ａの配電線用遮断器５ａが投入され、遠制開閉器７ａまで送電する。遠制開閉器７ａの電源側が充電してから一定時間後に遠制開閉器７ａが閉塞する。遠制開閉器７ａが閉塞するため地絡発生区間に送電するため、変電所４ａの配電線用遮断器５ａが再度地絡発生を検知し、変電所４ａの配電線用遮断器５ａが遮断する。
【００３０】
配電線用遮断器５ａの電源がなくなるので、遠制開閉器７ａは開放する。遠制開閉器７ａは投入後一定時間以内に開放したことにより、再度電源側が充電電源側が充電した場合の投入をロックする。配電線用遮断器５ａが遮断してから一定時間後に変電所４ａの配電線用遮断器５ａが投入し、遠制開閉器７ａまで送電する。
【００３１】
一方遠制開閉器７ｂを親局１から遠制で切り、片側充電による自動投入をロックする。遠制開閉器７ｃを遠制で投入し、変電所４ｂから遠制開閉器７ｂまで送電する。従って配電線６の地絡があった遠制開閉器７ａと遠制開閉器７ｂ間を除いては送電できることとなり、地絡による停電箇所を極力少なくしている。この場合、親局１からのコントロールは事故に伴う停電中に実施される事であり子局はバッテリーによるバックアップで動作し、停電時に遠制開閉器７ａが開放したことを親局１に通信し、事故原因区間を切り離し、健全区間への送電するため、事故原因区間に接する遠制開閉器７ａの自動導入機能を遠制でロックすることができる。
【００３２】
ところで、バックアップ用に用意されたバッテリー１２は通常充放電が繰り返しできる２次電池として比較的大電力が取れ安価なことから、鉛バッテリーが使用されている。バッテリー１２は配電線６に変電所４ａ、４ｂから電力が送電されている通常状態では、配電線８からの電力がバッテリー充放電管理回路部１１を介して供給され充電し、停電が長引いても十分に監視制御回路部１３等に電力が供給できるようにしている。
【００３３】
バッテリー１２は経年変化で劣化し、停電時に使用できない恐れがあるので、劣化する前に交換する必要がある。しかし経年変化はバッテリー１２の使用環境等で大きな差異がある。余裕をみてバッテリーを早めに画一的に交換していたのではまだ使用できるバッテリー１２まで交換することとなり無駄が多くなる。逆にバッテリーの交換時期が遅れると、前述のような停電のときに十分子局の機能を発揮できないこととなる。
【００３４】
そこで本発明ではバッテリー１２の寿命判定を行い、その寿命判定の結果を親局１に送り、定期的に親局１で分かるようにしたものである。子局８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄにあるバッテリー寿命判定回路部１４でバッテリー１２の寿命を定期的に判定している。バッテリー寿命判定回路部１４はバッテリー１２の内部インピーダンス測定および開放端子電圧を測定し、バッテリー１２の寿命を判定する。
【００３５】
子局は運用シーケンスの中でバッテリーの内部インピーダンスを測定する。通常の充電処理シーケンスの完了にてバッテリー寿命判定開始信号をバッテリー寿命判定回路部１４に加える。
【００３６】
図２のフロチャ−トに示すように、今バッテリー寿命判定回路部１４にバッテリー寿命判定開始信号が加わると、先ずバッテリー１２の内部インピーダンス値測定工程２０で内部インピーダンス値を測定する。内部インピーダンス値の測定結果を内部インピーダンス値判定工程２１で判定する。
【００３７】
図３は良否判定基準を示す表で子局の使用するバッテリーの仕様に応じて異なるが個々に対応可能となるよう管理値を記憶させている。最適な初期値の１２０％を基準として判定する。この値は臨界的意味は無く経済性と資源の有効活用の面から最も妥当であると考えられる事による。一例としては１２Ｖ、２．５Ａｈ仕様の一体型子局用のバッテリーは内部インピーダンス値が７２ｍΩ以下であるなら良品と判定され、１２Ｖ、５Ａｈ仕様の従来型子局用のバッテリーは内部インピーダンス値が３６ｍΩ以下であるなら良品と判定される。
【００３８】
内部インピーダンス値判定工程２１で良品とされたバッテリー１２はバッテリー寿命判定回路部１４から子局論理部１６に加わり、子局伝送部１７から通信線３を介して親局１に通知されそのまま使用される。内部インピーダンス値判定２１で否と判定されたバッテリー１２は開放端子電圧測定工程２２で開放端子電圧が測定される。
【００３９】
開放端子電圧測定工程２２で測定されたバッテリー１２の開放端子電圧は開放端子電圧判定工程２３で所定値、例えば１２．６Ｖ以上か否かを判定する。１２．６Ｖ以上でＮｏと判定されたバッテリー１２は不良品と判定される。このことは通信線３を介して親局１に通知されるので、親局１を管理している操作者は不良と判定された子局のバッテリーを実際に現地に赴いて交換する。
【００４０】
開放端子電圧判定工程２３で１２．６Ｖ以上と判定されたバッテリー１２は電源部１０からの充電電圧を受けて１５時間以上充電工程２４を行う。１５時間以上充電した後、内部インピーダンス値測定工程２５で内部インピーダンス値を測定する。内部インピーダンス値の測定結果を内部インピーダンス値判定部２６で判定する。
【００４１】
尚、通常の充電が完了した場合でも、過放電していたような場合は、満充電ができておらず、内部インピーダンスが高めに出ることがある。このため、電圧が定格以上の場合は、再度充電して、確実に満充電の状態にしてから内部インピーダンスを測定し直す。
【００４２】
内部インピーダンス値判定工程２６で前述した所定内部インピーダンス値以下と判定され、良品とされたバッテリー１２はバッテリー寿命判定回路１４から子局論理部１６に加わり、子局伝送部１７から通信線３を介してバッテリー寿命判定結果が親局１に通知されそのまま使用される。
【００４３】
内部インピーダンス値判定工程２６で前述した所定内部インピーダンス値以上であるバッテリー１２は不良品と判定される。このことは通信線３を介して親局１に通知されるので、親局１を管理している操作者は不良と判定された子局のバッテリーを実際に現地に赴いて交換する。
【００４４】
前述においてバッテリー寿命判定回路部１４で得たバッテリー１２の寿命判定データを親局１に通信線３を用いて送信しているが、ＰＨＳ等を用いてバッテリー寿命判定回路１４で得たバッテリー１２の寿命判定情報を親局１に無線で送信してもよい。
【００４５】
前述したように、本発明の配電線遠方制御システムのバッテリー管理方式は配電線で変電所からの電力を工場あるいは一般家庭に送電する配電システムにおいて、配電線６に設けられた遠制開閉器７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄを監視制御する子局を有する配電線遠方監視制御システムに用いた。しかしそれ以外にも例えば通常は配電線から送電される電力で照明し、停電時にはバッテリーの電圧で照明させる非常照明装置等の多くの停電補償機能を持つシステムのバッテリー管理にも使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の配電線遠方制御システムの子局のバッテリー管理方式の系統図である。
【図２】本発明の配電線遠方制御システムの子局のバッテリー管理方式に用いたバッテリー寿命判定回路のフローチャートである。
【図３】本発明の配電線遠方制御システムの子局のバッテリー管理方式に用いたバッテリーの良否判定基準を示す表である。
【図４】従来の配電線遠方制御システムの系統図である。
【符号の説明】
【００４７】
１                        親局
２                        操作卓
３                        通信線
４ａ、４ｂ                変電所
５ａ、５ｂ                配電線用遮断器
６                        配電線
７ａ、７ｂ、７ｃ、４ｄ    遠制開閉器
８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ    子局
９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ    両電源ＴＲ
１０                      電源部
１１                      バッテリー充放電管理回路部
１２                      バッテリー
１３                      監視制御回路部
１４                      バッテリー寿命判定回路部
１５                      電源切替回路部
１６                      子局論理部
１７                      子局伝送部
【図１】
2006006074.tif 000003
【図２】
2006006074.tif 000004
【図３】
2006006074.tif 000005
【図４】
2006006074.tif 000006