(57)【要約】【課題】変電所の設計および構成を自動化するためのシステムおよび方法を提供する。【解決手段】非一時的コンピュータ可読媒体は、コンピュータ実行可能コードを含んでもよい。次に、コンピュータ実行可能コードは、提案された変電所設計（ＰＳＤ）に基づいて、システム仕様定義（ＳＳＤ）ファイルを受け取る命令と、ＳＳＤファイルに基づいてＰＳＤの複数のインテリジェント電子装置（ＩＥＤ）を決定する命令と、を含んでもよい。またコンピュータ実行可能コードは、ＰＳＤの複数のＩＥＤの各々についてＩＥＤ構成記述（ＩＣＤ）ファイルを受け取る命令と、ＳＳＤファイルおよびＩＣＤファイルに基づいて、システム構成記述（ＳＣＤ）ファイルを生成する命令と、を含んでもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
提案された変電所設計（ＰＳＤ）（５０）に基づいてシステム仕様定義（ＳＳＤ）ファイル（５２）を作成するように構成されるシステム仕様定義（ＳＳＤ）ビルダ処理コンポーネント（４０）であって、前記ＳＳＤファイル（５２）は、前記ＰＳＤ（５０）の機器、前記ＰＳＤ（５０）の前記機器の間の電気的接続、ならびに、前記ＰＳＤ（５０）の前記機器の間および前記ＰＳＤ（５０）と前記ＰＳＤ（５０）の外部のコンポーネントとの間の通信接続を記述する、前記システム仕様定義（ＳＳＤ）ビルダ処理コンポーネント（４０）と、
システム構成処理コンポーネントであって、
前記ＳＳＤファイル（５２）を受け取り、
前記ＳＳＤファイル（５２）に基づいて前記ＰＳＤ（５０）の複数のインテリジェント電子装置（ＩＥＤ）（１８）を決定し、
前記複数のＩＥＤ（１８）のデフォルト構成設定を記述するＩＥＤ構成記述（ＩＣＤ）ファイル（５６）を前記複数のＩＥＤ（１８）の各々について受け取り、
前記ＰＳＤ（５０）の前記複数のＩＥＤ（１８）についての構成設定を記述するシステム構成記述（ＳＣＤ）ファイル（５４）を、前記ＳＳＤファイル（５２）および前記ＩＣＤファイル（５６）に基づいて生成する、ように構成される、前記システム構成処理コンポーネントと、
ＩＥＤビルダ処理コンポーネント（４４）であって、
前記ＳＣＤファイル（５４）を受け取り、
各々が前記複数のＩＥＤ（１８）の１つと関係する複数のＩＥＤ構成ツール（６０）に前記ＳＣＤファイル（５４）を送り、
前記複数のＩＥＤ（１８）の各々についての構成されたＩＥＤ記述（ＣＩＤ）ファイル（６２）および例示されたＩＥＤ記述（ＩＩＤ）ファイル（６４）を生成するために、前記複数のＩＥＤ構成ツール（６０）を制御し、
前記複数のＩＥＤ（１８）の各々についての前記ＣＩＤファイル（６２）および前記ＩＩＤファイル（６４）を前記ＩＥＤ（１８）に送る
ように構成される、前記ＩＥＤビルダ処理コンポーネント（４４）と、を含むシステム。
【請求項２】
前記ＰＳＤ（５０）は、コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）ソフトウェアアプリケーションを用いて作成され、前記ＳＳＤビルダコンポーネント（４０）は、前記ＰＳＤ（５０）に基づいて前記ＳＳＤファイル（５２）を作成するように構成されるＣＡＤツールプラグインコンポーネント（４６）を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
電力潮流解析ソフトウェアアプリケーションは、前記ＰＳＤ（５０）の電力潮流解析を実行し、前記ＳＳＤビルダコンポーネント（４０）は、前記ＰＳＤ（５０）の前記電力潮流解析に基づいて前記ＳＳＤファイル（５２）を作成するように構成される電力潮流解析コンポーネント（４８）を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記ＳＳＤビルダコンポーネント（４０）は、前記ＳＳＤファイル（５２）において検証確認プロセスを実行するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記ＳＳＤビルダコンポーネント（４０）は、前記ＳＳＤファイル（５２）が標準規格に準拠することを検証するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記ＳＳＤビルダコンポーネント（４０）は、前記ＳＳＤファイル（５２）が自動化された変電所（１０）の前記設計の標準規格に準拠することを検証するように構成され、前記標準規格は、国際電気標準会議で決定される、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記システム構成コンポーネント（４２）は、ユーザー入力（５８）を受け取って、前記ＳＳＤファイル（５２）、前記ＩＣＤファイル（５６）、および前記ユーザー入力（５８）に基づいて前記ＳＣＤファイル（５４）を生成するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記システム構成コンポーネント（４２）は、前記システム構成コンポーネント（４２）が対応するユーザー入力（５８）を受け取る場合には、前記ＳＳＤファイル（５２）および前記ＩＣＤファイル（５６）において検証確認プロセスを実行するように構成される、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記システム構成コンポーネント（４２）は、前記ＳＳＤファイル（５２）および前記ＩＣＤファイル（５６）が標準規格に準拠することを検証するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記ＩＥＤビルダコンポーネント（４４）は、前記ＰＳＤ（５０）のための所望のスタートアッププロセスに従って、前記ＣＩＤファイル（６２）および前記ＩＩＤファイル（６４）を送るように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
コンピュータ実行可能コードを含む非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記コンピュータ実行可能コードは、
提案された変電所設計（ＰＳＤ）（５０）に基づいて、システム仕様定義（ＳＳＤ）ファイル（５２）を受け取る命令と、
前記ＳＳＤファイル（５２）に基づいて前記ＰＳＤ（５０）の複数のインテリジェント電子装置（ＩＥＤ）（１８）を決定する命令と、
前記複数のＩＥＤ（１８）の各々についてＩＥＤ構成記述（ＩＣＤ）ファイル（５６）を受け取る命令と、
前記ＳＳＤファイル（５２）および前記ＩＣＤファイル（５６）に基づいて、システム構成記述（ＳＣＤ）ファイル（５４）を生成する命令と、を含む、非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項１２】
前記ＰＳＤ（５０）は、コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）ソフトウェアアプリケーションにおいて作成される、請求項１１に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項１３】
前記ＳＳＤファイル（５２）は、前記ＰＳＤ（５０）の電力潮流解析に基づく、請求項１１に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項１４】
前記コンピュータ実行可能コードは、前記ＳＳＤファイル（５２）および前記ＩＣＤファイル（５６）を検証し確認する命令をさらに含む、請求項１１に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項１５】
前記コンピュータ実行可能コードは、ユーザー入力（５８）を受け取る命令と、前記ＳＳＤファイル（５２）、前記ＩＣＤファイル（５６）、および前記ユーザー入力（５８）に基づいて前記ＳＣＤファイル（５４）を生成する命令と、をさらに含む、請求項１１に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項１６】
前記コンピュータ実行可能コードは、複数のＩＥＤ構成ツール（６０）に前記ＳＣＤファイル（５４）を送る命令をさらに含み、前記複数のＩＥＤ構成ツール（６０）の各々は、前記複数のＩＥＤ（１８）の１つと関係する、請求項１１に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項１７】
提案された変電所設計（ＰＳＤ）（５０）に基づいて、システム仕様定義（ＳＳＤ）ファイル（５２）を生成するステップと、
前記ＳＳＤファイル（５２）に基づいて、前記ＰＳＤ（５０）の複数のインテリジェント電子装置（ＩＥＤ）（１８）を決定するステップと、
前記複数のＩＥＤ（１８）の各々についてＩＥＤ構成記述（ＩＣＤ）ファイル（５６）を受け取るステップと、
前記ＳＳＤファイル（５２）および前記ＩＣＤファイル（５６）に基づいて、システム構成記述（ＳＣＤ）ファイル（５４）を生成するステップと、
前記ＳＣＤファイル（５４）を前記複数のＩＥＤ（１８）の各々についてのＩＥＤ構成ツール（６０）に送るステップと、
前記関連するＩＥＤ構成ツール（６０）を用いて、前記複数のＩＥＤ（１８）の各々についての構成されたＩＥＤ記述（ＣＩＤ）ファイル（６２）および例示されたＩＥＤ記述（ＩＩＤ）ファイル（６４）を生成するステップと、
前記複数のＩＥＤ（１８）の各々についての前記ＣＩＤファイル（６２）および前記ＩＩＤファイル（６４）を前記ＩＥＤ（１８）に送るステップと、を含む方法。
【請求項１８】
前記方法は、前記ＳＳＤファイル（５２）を検証し確認するステップをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記方法は、ユーザー入力（５８）を受け取るステップと、前記ＳＳＤファイル（５２）、前記ＩＣＤファイル（５６）、および前記ユーザー入力（５８）に基づいて前記ＳＣＤファイル（５４）を生成するステップと、をさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記方法は、前記ＰＳＤ（５０）の電力潮流解析に基づいて、前記ＳＳＤファイル（５２）を生成するステップをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示される発明の主題は、発電、送電、および配電システムのための変電所に関する。特に、本明細書に開示される実施形態は、変電所の設計および構成を自動化するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
変電所は、電力を生成し、送電し、および／または配電することができるより大きな電気事業ステーションの補助または分岐ステーションである。変電所は、例えば、高い電圧を低い電圧に変換すること、もしくはその逆、送電システムから配電システムへ電力を転送すること、および、送電システムに電力を転送するために電力プラント（例えばターボ機器システム、風力発電所など）から電力を集めること、などの機能を実行することができる。このように、変電所は、スイッチ機器、変圧器、キャパシタ、およびリアクトルなどの主要な機器、ならびに、保護リレー、計器、遠隔端末ユニット（ＲＴＵ）などの二次的なインテリジェント電子装置（ＩＥＤ）を含むことができる。残念なことに、変電所の電子装置を手動で設計し構成するためには、かなりの量の時間およびリソースが必要となり得る。さらに、既存の技術には、変電所の電子装置の設計および構成に関係するデータの検証または確認が欠如している。
【発明の概要】
【０００３】
最初に請求する本発明の範囲に相応する特定の実施形態を、以下に要約する。これらの実施形態は特許請求される発明の範囲を限定しようとするものではなく、むしろ、これらの実施形態は本発明の可能性がある形式の概要を提供しようとするものにすぎない。実際、本発明は、以下に記載する実施形態に類似してもよく、あるいは異なってもよい様々な形態を含むことができる。
【０００４】
第１の実施形態では、システムは、システム仕様定義（ＳＳＤ）ビルダ処理コンポーネントを含んでもよい。ＳＳＤビルダ処理コンポーネントは、提案された変電所設計（ＰＳＤ）に基づいてＳＳＤファイルを作成するように構成されてもよい。ＳＳＤファイルは、ＰＳＤの機器、ＰＳＤの機器の間の電気的接続、ならびに、ＰＳＤの機器の間およびＰＳＤとＰＳＤの外部のコンポーネントとの間の通信接続を記述する。またシステムは、ＳＳＤファイルを受け取り、ＳＳＤファイルに基づいてＰＳＤのインテリジェント電子装置（ＩＥＤ）を決定するように構成される、システム構成処理コンポーネントを含んでもよい。またシステム構成処理コンポーネントは、ＰＳＤのＩＥＤの各々についてＩＥＤ構成記述（ＩＣＤ）ファイルを受け取るように構成されてもよい。ＩＣＤファイルは、ＩＥＤのデフォルト構成設定を記述する。さらに、システム構成処理コンポーネントは、ＳＳＤファイルおよびＩＣＤファイルに基づいてシステム構成記述（ＳＣＤ）ファイルを生成するように構成されてもよく、ＳＣＤファイルは、ＰＳＤのＩＥＤについての構成設定を記述する。システムは、ＳＣＤファイルを受け取り、個々のＩＥＤと関係するＩＥＤ構成ツールにＳＣＤファイルを送るように構成されるＩＥＤビルダ処理コンポーネントをさらに含んでもよい。またＩＥＤビルダ処理コンポーネントは、ＩＥＤの各々についての構成されたＩＥＤ記述（ＣＩＤ）ファイルおよび例示されたＩＥＤ記述（ＩＩＤ）ファイルを生成するためにＩＥＤ構成ツールを制御し、ＩＥＤの各々についてのＣＩＤファイルおよびＩＩＤファイルをＩＥＤに送るように構成されてもよい。
【０００５】
第２の実施形態では、非一時的コンピュータ可読媒体は、コンピュータ実行可能コードを含んでもよい。コンピュータ実行可能コードは、提案された変電所設計（ＰＳＤ）に基づいて、システム仕様定義（ＳＳＤ）ファイルを受け取る命令と、ＳＳＤファイルに基づいてＰＳＤのインテリジェント電子装置（ＩＥＤ）を決定する命令と、を含んでもよい。またコンピュータ実行可能コードは、ＩＥＤの各々についてＩＥＤ構成記述（ＩＣＤ）ファイルを受け取る命令と、ＳＳＤファイルおよびＩＣＤファイルに基づいて、システム構成記述（ＳＣＤ）ファイルを生成する命令と、を含んでもよい。
【０００６】
第３の実施形態では、方法は、提案された変電所設計（ＰＳＤ）に基づいて、システム仕様定義（ＳＳＤ）ファイルを生成するステップと、ＳＳＤファイルに基づいて、ＰＳＤのインテリジェント電子装置（ＩＥＤ）を決定するステップと、を含んでもよい。また方法は、ＩＥＤの各々についてＩＥＤ構成記述（ＩＣＤ）ファイルを受け取るステップと、ＳＳＤファイルおよびＩＣＤファイルに基づいて、システム構成記述（ＳＣＤ）ファイルを生成するステップと、を含んでもよい。さらに、方法は、ＳＣＤファイルをＩＥＤの各々についてのＩＥＤ構成ツールに送るステップと、関連するＩＥＤ構成ツールを用いて、ＩＥＤの各々についての構成されたＩＥＤ記述（ＣＩＤ）ファイルおよび例示されたＩＥＤ記述（ＩＩＤ）ファイルを生成するステップと、ＩＥＤの各々についてのＣＩＤファイルおよびＩＩＤファイルをＩＥＤに送るステップと、を含んでもよい。
【０００７】
本発明のこれらの、ならびに他の特徴、態様および利点は、添付の図面を参照しつつ以下の詳細な説明を読めば、よりよく理解されよう。添付の図面では、図面の全体にわたって、類似する符号は類似する部分を表す。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本方法の実施形態による、変電所を示すブロック図である。
【図２】本方法の実施形態による、図１の変電所で用いることができるインテリジェント電子装置（ＩＥＤ）を示すブロック図である。
【図３】本方法の実施形態による、図１の変電所を設計するために用いることができるコンピュータシステムを示すブロック図である。
【図４】本方法の実施形態による、図１の電気変電所を設計するために用いることができる変電所設計システムの情報の流れを示すブロック図である。
【図５】本方法の実施形態による、図４の変電所設計システムを動作するために用いることができる変電所設計方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下で、本発明の１つまたは複数の具体的な実施形態を説明する。これらの実施形態の簡潔な説明を提供しようと努力しても、実際の実施のすべての特徴を本明細書に記載することができるというわけではない。エンジニアリングまたは設計プロジェクトのような実際の実施の開発においては、開発者の特定の目的を達成するために、例えばシステム関連および事業関連の制約条件への対応など実施に特有の決定を数多くしなければならないし、また、これらの制約条件は実施ごとに異なる可能性があることが理解されるべきである。さらに、このような開発作業は複雑で時間がかかるかもしれないが、にもかかわらず、この開示の利益を得る当業者にとっては、設計、製作、および製造の日常的な仕事であることが理解されるべきである。
【００１０】
本発明の様々な実施形態の要素を導入する場合に、「ａ（１つの）」、「ａｎ（１つの）」、「ｔｈｅ（その）」および「ｓａｉｄ（前記）」は１つまたは複数の要素があることを意味するものである。「備える」、「含む」、および「有する」という用語は、包括的なものであって、列挙された要素以外の付加的な要素があり得ることを意味している。「コンポーネント」という用語は、コンピュータ関連のエンティティ、ハードウェアとソフトウェアの組合せのいずれか、有形、非有形の機械可読媒体に記憶されたソフトウェア、またはプロセッサ上で実行中のソフトウェアを意味する。「提案された変電所設計（ＰＳＤ）」は、提案された変電所、ならびに提案された変電所に関係する物理的機器およびサイトを表現するファイルおよびデータの両方を指すものとする。
【００１１】
本実施形態は、インテリジェント電子装置（ＩＥＤ）を用いる変電所を設計するためのシステムおよび方法に関し、インテリジェント電子装置（ＩＥＤ）は、タスクを遂行し、および／または変電所の特定の態様（例えば、リレー、遠隔端末ユニットなど）をモニターするために用いることができるプロセッサベースの装置である。具体的には、以下の実施形態は、ＩＥＤを用いる変電所を設計し構成するプロセスの少なくとも一部を自動化することができる変電所設計システムおよび方法を記載する。変電所設計システムおよび方法は、コンピュータシステムを用いて実行されてもよいし、変電所を設計するためのコンピュータベースのツールと共に用いられてもよい。変電所設計システムおよび方法は、変電所設計するためのコンピュータベースのツールおよびＩＥＤ製造業者からの情報などの様々なソースからデータを収集することができ、収集したデータを用いて、提案された変電所およびＩＥＤの構成ファイルを生成することができる。変電所設計システムおよび方法は、ユーザーが構成設定の追加や変更を可能にすることができる。いくつかの実施形態では、変電所設計システムおよび方法は、データの検証および確認を行うことができ、生成された任意のデータが特定の工業規格に準拠していることを確認することができる。
【００１２】
導入として、図１は、本明細書に記載の変電所設計システムおよび方法により設計することができる変電所１０を示す。変電所１０は、電力を生成し、送電し、および／または配電するより大きい電気事業システムの補助または分岐ステーションであってもよい。変電所１０が実行することができる機能のいくつかは、高い電圧を低い電圧に変換すること、もしくはその逆、送電システムから配電システムへ電力を転送すること、および、送電システムに電力を転送するために電力プラント（例えば、ガスタービン発電システム、蒸気タービン発電システム、風力発電所など）から電力を集めること、を含む。
【００１３】
これらのタスクを実行するために、変電所１０は、一般に、スイッチ機器１２、保護制御機器１４、変圧器１６などを含んでもよい。また変電所１０は、１つまたは複数のインテリジェント電子装置（ＩＥＤ）１８を含んでもよく、それは変電所１０および関連するスイッチ機器１２および変圧器１６のための様々な保護および制御タスク（例えば、データ取得、保護リレー、計測、障害情報記録など）を実行することができるプロセッサベースの装置である。例えば、ＩＥＤ１８は、スイッチ機器１２および変圧器１６に関連する遮断器を制御することにより、スイッチ機器１２および変圧器１６の過電流保護を提供することができる。ＩＥＤ１８は、図２に示すようにプロセッサ２０、メモリ２２、ならびに他のシステム、コンポーネント、および／または装置に対する通信リンク２４を含んでもよい。変電所１０のＩＥＤ１８の例としては、リレー、ベイコントローラ、計器、遠隔端末ユニット、デジタル障害レコーダ、一連のイベントレコーダ、およびルータやスイッチなどの通信装置を挙げることができる。図示する実施形態では、ＩＥＤ１８を保護制御機器１４から分離して示しているが、ＩＥＤ１８が保護制御機器１４の一部またはすべてを構成してもよいことを理解されたい。
【００１４】
変電所１０は、以下でさらに詳述するように、１つまたは複数のコンピュータシステム２８上で実行され得る変電所設計システム２６を用いて、１人または複数のユーザーが設計することができる。このように、変電所設計システム２６は、ハードウェアおよびソフトウェアの組合せ、有形、非有形の機械可読媒体に記憶されたソフトウェア、あるいはプロセッサ上で実行中のソフトウェアであってもよい。変電所設計システム２６は、ユーザーが新規な構成設定およびパラメータを変更または追加することを可能にしたままで、変電所１０を設計し、変電所１０のＩＥＤ１８を構成するプロセスの一部またはすべてを自動化することができる。また変電所設計システム２６は、データの確認および検証を実行することができ、いくつかの実施形態では、以下でさらに詳述するように、特定の標準規格とのデータのコンプライアンスを検証することができる。
【００１５】
ここで図３を参照すると、変電所設計システム２６は、任意のコンピュータシステム２８を使用して動作することができる。図示するように、コンピュータシステム２８は、プロセッサ３０、メモリ３２、ディスプレイ３４、ユーザー入力装置３６、ならびに他のシステム、コンポーネント、およびデバイスと通信し、データベースやクラウドなどの記憶媒体にアクセスするための通信リンク３８を含んでもよい。ＩＥＤ１８のプロセッサ３０ならびにプロセッサ２０は、例えば、汎用のシングルチップまたはマルチチップのプロセッサを含んでもよい。さらに、プロセッサ２０および３０は、特定用途向けプロセッサまたは回路などの任意の従来の特殊目的プロセッサであってもよい。プロセッサ３０および／または他のデータ処理回路は、変電所設計システム２６を動作させるための命令を実行するように、メモリ３２に動作可能に接続することができる。同様に、プロセッサ２０および／または他のデータ処理回路は、ＩＥＤ１８を動作させるための命令を実行するように、ＩＥＤ１８のメモリ２２に動作可能に接続することができる。これらの命令は、有形の非一時的コンピュータ可読媒体の例であってもよいメモリ２２またはメモリ３２に記憶されているプログラムにエンコードすることができ、それぞれプロセッサ２０および３０によってアクセスされ、実行され得る。
【００１６】
メモリ２２および３２は、大容量記憶装置、フラッシュメモリ装置、着脱可能なメモリ、または他の任意の非一時的コンピュータ可読媒体であってもよい。追加および／または代替として、上述したメモリ２２、３２と同様の方法でこれらの命令またはルーチンを少なくとも集合的に格納する少なくとも１つの有形の非一時的コンピュータ可読媒体を含む、付加的な好適な製品に命令を格納することができる。
【００１７】
上述したように、コンピュータシステム２８は、ユーザーが変電所設計システム２６と対話できるようにするため、ディスプレイ３４およびユーザー入力装置３６（例えば、キーボード、マウス、タッチスクリーン、ジェスチャ入力装置など）を含んでもよい。さらに、ＩＥＤ１８およびコンピュータシステム２８は、通信リンク２４、３８をそれぞれ含んでもよい。通信リンク２４および３８は、有線（例えば有線電気通信インフラストラクチャもしくはイーサネット（登録商標）を用いたローカルエリアネットワーク）または無線（例えばセルラネットワークもしくは８０２．１１ｘのＷｉ−Ｆｉネットワーク）であってもよい。
【００１８】
変電所設計システム２６は、既存のソフトウェアアプリケーションの一部であってもよく、および／または、１つもしくは複数のコンピュータシステム２８で実行することができるコンポーネントのセットを含んでもよい。このように、変電所設計システム２６は、１つまたは複数の装置、コンピュータシステム２８、および／または有形の非一時的機械可読媒体に格納することができる。変電所設計システム２６は、図４に示すように、一般に、システム仕様定義（ＳＳＤ）ビルダコンポーネント４０、システム構成コンポーネント４２、およびＩＥＤビルダコンポーネント４４を含んでもよい。ＳＳＤビルダコンポーネント４０は、様々なソースから提案された変電所設計（ＰＳＤ）５０に関する情報を収集し、その情報を１つまたは複数のファイルにコンパイルすることができる。上述したように、ＰＳＤ５０は、提案された変電所、ならびに提案された変電所に関係する物理的機器およびサイトを表現するファイルおよびデータの両方を指す。このように、ＰＳＤ５０は、各機器の物理的な位置、変電所１０の動作パラメータ、変電所１０で用いることができるＩＥＤ１８のソフトウェア設定および／または記述、ならびに変電所１０の機器のネットワーク構成などを含んでもよい。ＳＳＤビルダコンポーネント４０は、上に挙げた情報などのＰＳＤ５０の情報、および上記のような他のソースの情報をコンパイルすることができる。
【００１９】
システム構成コンポーネント４２は、ＰＳＤ５０内のＩＥＤ１８の構成設定を決定するために、ＳＳＤビルダコンポーネント４０によって作成されたファイル（単数または複数）を用いることができる。それから、ＩＥＤビルダコンポーネント４４は、システム構成コンポーネント４２によって決定された構成設定に従って、ＰＳＤ５０内のＩＥＤ１８の各々を構成することができる。ＩＥＤ１８の構成設定は、機器の個々の要素が互いに接続される方法、変圧器１６の入力電圧および出力電圧、アナログ入力の各々の構成（即ち、スケーリング情報）、遮断器を制御するために用いられる電流しきい値、アラーム設定、プロトコルタイプ、通信チャネル、ならびにステーションおよび装置のアドレスなどに関する情報を含んでもよい。上述したように、「提案された変電所設計（ＰＳＤ）」５０という用語は、提案された変電所、ならびに提案された変電所に関係する物理的機器およびサイトを表現するファイルの両方を指す。
【００２０】
図４は、変電所設計システム２６内の情報の流れの実施形態の概要を示す図である。図示するように、ＳＳＤビルダコンポーネント４０は、コンピュータ支援設計ファイルなどのＰＳＤ５０を表現する１つまたは複数のファイルから情報を抽出することができるコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）ツールプラグインコンポーネント４６および電力潮流解析コンポーネント４８を含んでもよい。特に、ＣＡＤツールプラグインコンポーネント４６および電力潮流解析コンポーネント４８は、以下でさらに詳述するように、ＰＳＤ５０に関する情報を抽出するために、コンピュータ支援設計ソフトウェアアプリケーションおよび電力潮流分析ソフトウェアアプリケーションとそれぞれ対話することができる。ＳＳＤビルダコンポーネント４０は、ＣＡＤツールプラグインコンポーネント４６および電力潮流解析コンポーネント４８によって抽出された情報を用いて、ＳＳＤファイル５２および１つの形式でＰＳＤ５０に関連するデータのすべてを記述する１つもしくは複数のファイルを作成することができる。ＳＳＤファイル５２は、ＰＳＤ５０の主要な機器（例えば、変圧器、遮断器、スイッチ、キャパシタ、リアクトルなど）、ＰＳＤ５０の保護制御機器、主要な機器と保護制御機器との間の電気的接続、およびＰＳＤ５０内およびＰＳＤ５０の外部のサイトとの通信接続についての記述を含んでもよい。いくつかの実施形態では、ＳＳＤビルダコンポーネント４０やＳＳＤビルダコンポーネント４０内の他のコンポーネントは、他のソースにアクセスしてＳＳＤファイル５２に関連するデータを抽出することができる。
【００２１】
それから、システム構成コンポーネント４２は、ＳＳＤビルダコンポーネント４０からＳＳＤファイル５２を取り込むことができる。システム構成コンポーネント４２は、ＳＳＤファイル５２を用いてＰＳＤ５０の各ＩＥＤ１８の数およびタイプを決定することができる。それから、システム構成コンポーネント４２は、ＰＳＤ５０の各ＩＥＤ１８のＩＥＤ構成記述（ＩＣＤ）ファイル５６を取り込み、ＩＣＤファイル５６を用いてシステム構成記述（ＳＣＤ）ファイル５４を作成することができ、それは、ＰＳＤ５０のＩＥＤ１８および他の機器を構成するために必要なデータおよびファイルのすべてを含んでもよい。例えば、ＳＣＤファイル５４は、ＰＳＤ５０のすべての主要な機器および保護制御機器のデフォルト構成設定に関する情報を含んでもよい。さらに、理解されるように、システム構成コンポーネント４２は、ＩＥＤ１８および提案された変電所１０の構成設定に関するユーザー入力を受け付けることもできる。
【００２２】
一旦、ＳＣＤファイル５４が生成されると、ＩＥＤビルダコンポーネント４４は、ＳＣＤファイル５４をＰＳＤ５０の各ＩＥＤ１８に、例えば、特にその特定のＩＥＤ１８に関連するＩＥＤ構成ツール６０に、転送することができる。それから、ＩＥＤビルダコンポーネント４４は、ＩＥＤ構成ツール６０を制御して、ＳＣＤファイル５４からそれに関連するＩＥＤ１８に関する情報を抽出し、各ＩＥＤ１８の構成されたＩＥＤ記述（ＣＩＤ）ファイル６２および例示されたＩＥＤ記述（ＩＩＤ）ファイル６４を作成することができる。一旦、ＣＩＤファイル６２およびＩＩＤファイル６４が作成されると、ＩＥＤビルダコンポーネント４４は、ＩＥＤ構成ツール６０を制御して、ＣＩＤファイル６２およびＩＩＤファイル６４をＩＥＤ１８にアップロードし、それによってＩＥＤ１８を構成し、変電所１０の動作を開始することができる。
【００２３】
ここで図５を参照すると、対応する変電所設計方法７０は、変電所設計システム２６と共に使用することができる。上述したように、変電所設計システム２６と変電所設計方法７０は、１つまたは複数のコンピュータシステム２８上で実行することができる。以下の考察では、変電所設計方法７０のステップを実行する特定のコンポーネントおよび／またはモジュールを指定することができるが、変電所設計方法７０を実行するために、コンポーネント、装置、コンピュータシステム２８、および／またはモジュールの任意の組合せが使用できることを理解されたい。
【００２４】
変電所設計方法７０は、ブロック７２で開始することができ、ユーザーはＢｅｎｔｌｅｙ  Ｍｉｃｒｏｓｔａｔｉｏｎおよび／またはＡｕｔｏ  ＣＡＤなどのコンピュータ支援製図（ＣＡＤ）ソフトウェアアプリケーションで変電所１０を設計する。変電所１０を設計することは、とりわけ、変電所１０の主要な機器を決定すること、主要な機器の個別要素を互いに接続し、主要な機器を送電網に接続する配線のルーティングパターンを決定すること、主要な機器を自動化し保護する保護制御機器を決定すること、ならびに、主要な機器および保護制御機器の相対的位置を決定すること、を含んでもよい。主要な機器と保護制御機器は、１つまたは複数のＩＥＤ１８を含んでもよい。変電所１０の設計は、任意のＩＥＤ１８がどのように互いに通信し、変電所１０と通信する任意の遠隔マスタステーションと通信するかを決定することを含んでもよい。これは、例えば、光ファイバケーブルや無線通信システムなどの通信媒体の特定のタイプを選択すること、ならびに、ルータやスイッチの適切な数および装置間の対応する配線経路を決定することを含んでもよい。ユーザーは、変電所１０において、または、それに関連して使用する任意のコンピュータシステム２８のオペレータインターフェースのタイプおよびディスプレイ要件を決定することもできる。それから、変電所１０の最終的な設計は、ＰＳＤ５０に関連するファイルに保存することができる。
【００２５】
ＰＳＤ５０が完了すると、図５のブロック７４に示すように、ユーザーはＣｙｍｅなどの電力潮流解析ソフトウェアアプリケーションを使用してＰＳＤ５０の電力潮流解析を実行することができる。ＰＳＤ５０の電力潮流解析を行うことは、最適な電力潮流を含む、ＰＳＤ５０を流れる電力量を決定することと、最大障害電流および送電網もしくはＰＳＤ５０内の障害時に発生し得る障害のタイプを決定することと、を含んでもよい。電力潮流分析を行うことは、ユーザーが保護制御機器の任意のＩＥＤ１８の構成設定を決定するのを助けることができる。
【００２６】
上述したように、ＳＳＤビルダコンポーネント４０は、ＣＡＤツールプラグインコンポーネント４６および電力潮流解析コンポーネント４８を含んでもよく、これらはブロック７６においてＰＳＤ５０から情報を抽出してＳＳＤファイル５２を作成することができる。ＣＡＤツールプラグインコンポーネント４６は、ＰＳＤ５０を検査し、ＳＳＤファイル５２を作成するためにユーザーによって使用されるＣＡＤソフトウェアアプリケーションと共に使用することができる。いくつかの実施形態では、ＣＡＤツールプラグインコンポーネント４６は、ＣＡＤソフトウェアアプリケーションに直接インストールすることができる。同様に、電力潮流解析コンポーネント４８は、電力潮流解析ソフトウェアアプリケーションに直接インストールしてもよいし、特定の実施形態では、電力潮流解析ソフトウェアアプリケーションと共に使用してもよい。電力潮流解析コンポーネント４８は、ＰＳＤ５０の電力潮流解析によって生成された任意の関連データをＳＳＤファイル５２に追加することができる。ＳＳＤファイル５２で使用される電力潮流解析からのデータは、通常はＣＡＤソフトウェアアプリケーションに記憶されない様々な部分および設定についての特定のデータ、例えば保護制御機器１４を構成するために用いられる電力、電圧、電流、および障害データを含んでもよい。ＳＳＤファイル５２を作成するために使用されるデータは、専用のもの（例えば、ＣＡＤソフトウェアアプリケーションに関連するデータベース）であってもよいし、あるいはオープンソース（例えば、電気機器に関連する公に入手可能な情報）であってもよい。ＳＳＤファイル５２が完了すると、ＳＳＤビルダコンポーネント４０は、ＳＳＤファイルを共通データベースまたはクラウドに保存することができる。
【００２７】
いくつかの実施形態では、ＳＳＤファイル５２が生成された後、ＳＳＤビルダコンポーネント４０（または任意の他のコンポーネント）は、ブロック７８に示すように、ＳＳＤファイル５２のデータを検証し確認することができる。これは、ＳＳＤファイル５２の必要な要素のすべてが存在することを検証することと、必要な要素のいくつかが欠落しているか、あるいは無効である場合には、ユーザーに対して修正動作を行うように促すことと、を含んでもよい。ＳＳＤファイル５２の必要な要素のすべてが存在し、有効である場合であっても、ＳＳＤビルダコンポーネント４０は、ユーザーに対してＳＳＤファイル５２のデータの一部またはすべてを確認するように促すことができる。代わりにまたはさらに、ＳＳＤビルダコンポーネント４０（または任意の他のコンポーネント）は、ＳＳＤファイル５２が、自動化された変電所の設計のための国際電気標準会議（ＩＥＣ）６１８５０標準規格などの特定の標準規格に適合することを検証し確認することができる。
【００２８】
ＰＳＤ５０のＩＥＤ１８は、例えば、システム構成コンポーネント４２を用いて構成することができる。ＩＥＤ１８を構成するために、ユーザーまたはコンピュータシステム２８は、各ＩＥＤ１８が通信ネットワークの他のシステム、コンポーネント、および装置と適切に通信するように構成されていることを確認し、各ＩＥＤ１８内のアプリケーションが構成パラメータの範囲内で適切に動作することを確認し、ならびに、すべての電気ネットワーク保護設定が適切に構成されていることを確認することができる。
【００２９】
システム構成コンポーネント４２（または任意の他のコンポーネント）は、ソース（例えば、共通データベースまたはクラウド）からＳＳＤビルダコンポーネント４０によって作成されたＳＳＤファイル５２を最初に読み出すことができる。ＳＳＤファイル５２の内容に基づいて、システム構成コンポーネント４２は、ブロック８０において、ＰＳＤ５０のＩＥＤ１８の数およびタイプを決定することができる。ＰＳＤ５０のＩＥＤ１８を決定した後、システム構成コンポーネント４２は、ブロック８２において、各ＩＥＤ１８のＩＥＤ構成記述（ＩＣＤ）ファイル５６をダウンロードすることができる。ＩＣＤファイル５６は、共通データベースに記憶されてもよいし、あるいはＩＥＤ１８の製造業者からダウンロードされてもよい。システム構成コンポーネント４２は、ブロック８４において、デフォルト構成設定に対する任意の変更を行うように、ならびに／または、ＰＳＤ５０および／もしくはＩＥＤ１８の新しい構成パラメータ（例えば、ユーザー入力５８）を追加するように、ユーザー構成プロセスによりユーザーを導くことができる。
【００３０】
いくつかの実施形態では、システム構成コンポーネント４２は、ブロック８６において、ＳＳＤファイル５２およびＩＣＤファイル５６および任意のユーザー入力５８を検証し確認することができる。ファイルおよび／またはデータが必要な要素を欠いている、あるいは無効である場合には、変電所設計システム２６（例えば、システム構成コンポーネント４２）は、ユーザーに対して修正動作を行うように促すことができる。ファイルおよび／またはデータが正しい場合であっても、システム構成コンポーネント４２は、ユーザーに対してファイルまたはデータの一部もしくはすべてを検証するように促すことができる。いくつかの実施形態では、システム構成コンポーネント４２は、また、ファイルおよび／またはデータが上述したＩＥＣ６１８５０などの標準規格に準拠していることを検証し確認することができる。この検証および確認プロセスは、ＳＳＤファイル５２の初期作成後に生じる検証および確認プロセスの代わりに、あるいは、それと共に用いることができる。さらに、いくつかの実施形態では、ブロック８６において、第２の検証および確認を、ユーザー入力５８の存在により起動することができる。
【００３１】
一旦、ＳＳＤファイル５２およびＩＣＤファイル５６がアクセスされて、ユーザーが所望の構成設定を変更すると、変電所設計システム２６（例えば、システム構成コンポーネント４２）は、ブロック８８において、１つまたは複数のＳＣＤファイル５４を生成することができる。ＳＣＤファイル５４のシステム構成情報は、一般に、ＩＥＤ１８がＰＳＤ５０において相互運用することを可能にすることができる。システム構成コンポーネント４２は、ＳＣＤファイル５４を共通データベースまたはクラウドに記憶することができる。いくつかの実施形態では、システム構成コンポーネント４２は、ＳＣＤファイル５４をＰＳＤ５０のＩＥＤ１８に直接送ることができる。即ち、いくつかの実施形態では、システム構成コンポーネント４２は、ＩＥＤの通信リンク２４を介してＳＣＤファイル５４を各ＩＥＤ１８のメモリ２２に送ることができる。
【００３２】
ブロック９０では、ＩＥＤビルダコンポーネント４４は、各ＩＥＤ１８に関連するＩＥＤ構成ツール６０を制御して、ＳＣＤファイル５４をＩＥＤ構成ツール６０にアップロードすることができる。上述したように、システム構成コンポーネント４２は、各ＩＥＤ１８に関連するメモリ２２にＳＣＤファイル５４を直接送り、ＩＥＤビルダコンポーネント４４に代わって、ブロック９０において動作を実行することができる。ＳＣＤファイル５４がＩＥＤ構成ツール６０に転送されると、ＩＥＤビルダコンポーネント４４は、ブロック９２において、ＩＥＤ構成ツール６０の各々を制御して、ＳＣＤファイル５４に基づいて各ＩＥＤ１８のＣＩＤファイル６２およびＩＩＤファイル６４を作成することができる。具体的には、特定のＩＥＤ１８に関連するＩＥＤ構成ツール６０は、上述したように、ＳＣＤファイル５４からそのＩＥＤ１８のシステム構成情報を抽出して、特定のＩＥＤ１８のＣＩＤファイル６２およびＩＩＤファイル６４を作成することができる。ＣＩＤファイル６２およびＩＩＤファイル６４が作成されると、ＩＥＤビルダコンポーネント４４は、ブロック９４において、ＩＥＤ１８の各々にファイルをダウンロードして、構成を完了することができる。ＣＩＤファイル６２およびＩＩＤファイル６４がＩＥＤ１８に転送されると、ＩＥＤ１８および続いて変電所１０が構成されて動作可能となり、変電所設計方法７０を完了することができる。理解されるように、ＩＥＤビルダコンポーネント４４は、変電所１０の特定のスタートアッププロセスに適合するように、ＣＩＤファイル６２およびＩＩＤファイル６４をＩＥＤ１８に転送する順序を制御することができる。
【００３３】
開示された実施形態の技術的効果は、部分的または完全に自動化され得る変電所設計システムおよび方法を含む。例えば、本実施形態は、提案された変電所設計の各ＩＥＤの構成および動作データを収集するステップ、ならびに、提案された変電所設計の各ＩＥＤに構成ファイルをダウンロードするステップを自動化する。上述したように、特定の実施形態は、変電所の設計中に生成された任意のファイルまたはデータを検証し確認して、生成したファイルやデータが特定の標準規格に準拠することを検証することができる。したがって、開示された実施形態は、新規な変電所を構成する時間を短縮し、変電所設計の費用、時間、および労力を低減することができる。本明細書の技術的な効果および技術的課題は、例示的なものであって、限定するものではない。本明細書に記載の実施形態は、他の技術的効果を有することができ、他の技術的課題を解決することができることに留意されたい。
【００３４】
この明細書は、本発明を開示するために実施例を用いており、最良の形態を含んでいる。また、いかなる当業者も本発明を実施することができるように実施例を用いており、任意のデバイスまたはシステムを製作し使用し、任意の組み込まれた方法を実行することを含んでいる。本発明の特許され得る範囲は、請求項によって定義され、当業者が想到する他の実施例を含んでもよい。このような他の実施例が請求項の字義通りの文言と異ならない構造要素を有する場合、または、それらが請求項の字義通りの文言と実質的な差異がない等価な構造要素を含む場合には、このような他の実施例は特許請求の範囲内であることを意図している。
【符号の説明】
【００３５】
１０  変電所
１２  スイッチ機器
１４  保護制御機器
１６  変圧器
１８  インテリジェント電子装置（ＩＥＤ）
２０  プロセッサ
２２  メモリ
２４  通信リンク
２６  変電所設計システム
２８  コンピュータシステム
３０  プロセッサ
３２  メモリ
３４  ディスプレイ
３６  ユーザー入力装置
３８  通信リンク
４０  システム仕様定義（ＳＳＤ）ビルダコンポーネント
４２  システム構成コンポーネント
４４  ＩＥＤビルダコンポーネント
４６  コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）ツールプラグインコンポーネント
４８  電力潮流解析コンポーネント
５０  提案された変電所設計（ＰＳＤ）
５２  ＳＳＤファイル
５４  システム構成記述（ＳＣＤ）ファイル
５６  ＩＥＤ構成記述（ＩＣＤ）ファイル
５８  ユーザー入力
６０  ＩＥＤ構成ツール
６２  構成されたＩＥＤ記述（ＣＩＤ）ファイル
６４  例示されたＩＥＤ記述（ＩＩＤ）ファイル
７０  変電所設計方法
７２、７４、７６、７８、８０、８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４  ブロック
【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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【外国語明細書】
2015204112000001.pdf