(57)【要約】  【課題】事故を未検出の子局が存在しても、全ての子局から同一の事故時の一定期間のデータを親局で収集し、かつ事故種別により収集データを適切なものとすることのできる電力系統の事故時のデータ収集方式を提供する。  【解決手段】親局６と、送配電線に設置された複数の子局３Ａ〜３Ｎとは、光ケーブルの伝送路を介して接続されている。該複数の子局３Ａ〜３Ｎの内の一つである子局３Ｂが短絡事故、微地絡事故などの事故を検出すると、該子局３Ｂは、系統の状態変化と事故種別とを親局６へ通知する（時刻ｔ１）。親局６は、該事故種別に応じた遅延時間経過後（時刻ｔ２）に、データの収集停止要求を、各子局３Ａ〜３Ｎに指示する。その後、親局６は、各子局３Ａ〜３Ｎに、順次、データの送信を要求する。各子局３Ａ〜３Ｎからのデータの収集が終わると、親局６は子局３Ａ〜３Ｎへデータ収集の再会を要求する（時刻ｔ３）。  【選択図】  図３
2008008669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
親局と、送配電線に設置された複数の子局とが、光ケーブルの伝送路を介して接続された電力系統の事故データ収集方式において、
前記複数の子局は、それぞれ、電力系統の物理量であるデータを採取し、最新のデータを含む一定期間のデータを保持する手段と、前記保持したデータから事故を検出し事故の検出時に前記親局に電力系統の状態変化（以下「状変」とよぶ）と事故種別とを通知する手段とを有し、
前記親局は、前記複数の子局の中のいずれかから状変の通知を受けた場合に、該親局から前記複数の子局へデータの更新の停止指令を行う手段を有し、
前記親局は前記いずれかの子局から状変を通知された時に前記複数の子局が保持するデータの更新を停止させることにより、各子局がほぼ同時刻で一定期間のデータを保持するようにしたことを特徴とする電力系統の事故時のデータ収集方式。
【請求項２】
前記親局は、前記状変を通知した子局から該状変の通知と共に受け取った事故種別により、予め決められた事故種別毎の遅延時間を求め、該遅延時間経過後に前記データの更新の停止指令を前記各子局に対し行うことを特徴とする請求項１記載の電力系統の事故時のデータ収集方式。
【請求項３】
前記親局は、前記複数の子局へデータの更新の停止指令を行った後、各子局に、順次、データの送信を要求する指令を発することを特徴とする請求項１または２に記載の電力系統の事故時のデータ収集方式。
【請求項４】
前記親局からデータの更新の停止指令とデータの送信指令を受信した子局は、保持するデータの更新を停止すると共に、該保持するデータを親局へ送信することを特徴とする請求項３に記載の電力系統の事故時のデータ収集方式。
【請求項５】
少なくとも、前記子局から親局へ行われる前記系統の状変と事故種別の通知、および前記親局から子局へ行われる子局のデータの更新の停止指令は、前記光ケーブルの伝送路を介して高速伝送されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の電力系統の事故時のデータ収集方式。
【請求項６】
前記子局は、
電力系統の物理量をフィルタリングして採取した波形をサンプリングする計測部と、
前記計測部のサンプリングにより得られたデータの最新値をサンプリング毎で更新し一定期間のデータを保持するデータ記憶部と、
該データ記憶部に記憶したデータから事故を検出し事故種別を判断する事故検出部と、
前記光ケーブルを介して前記親局間で高速な大容量伝送を行う通信部と、
通信内容や事故検出内容により記憶部のデータの記憶の更新、停止、および開始の通知処理を少なくとも行うコントローラ部と、
を具備することを特徴とする請求項１に記載の電力系統の事故時のデータ収集方式。
【請求項７】
前記親局は、
前記光ケーブルを介して前記子局間で高速な大容量伝送を行う通信部と、
前記子局から収集したデータを記憶する記憶部と、
前記記憶部で記憶したデータや事故種別を表示する表示部と、
前記子局からの状変および事故種別の通知により各子局のデータ更新の停止の指示およびデータの収集の指示を少なくとも行う制御部と、
を具備することを特徴とする請求項１に記載の電力系統の事故時のデータ収集方式。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統の事故時のデータ収集方式に関し、特に電力系統の事故時にほぼ同一時刻の一定期間データを各子局から収集するデータ収集方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の事故時のデータ収集方式として、例えば下記の特許文献１，２に記されているものがある。この事故時のデータ収集方式は、伝送に光ケーブルや光ファイバーを有する場合において、事故を検出した子局が子局毎でデータを親局に送信している。
【０００３】
また、従来の他の事故時のデータ収集方式として、例えば下記の特許文献３に記されているものがある。この方式は、光ケーブルは使用していないが、事故を検出した子局の中の一つの子局から親局に通知および伝送された時刻データと波形データとを基に親局で事故の時刻を特定し、該事故の時刻を子局に通知し、事故時刻近傍の期間に取得したデータの送信を各子局に指令することにより、子局で保持している全てのデータではなく事故時刻近傍のデータのみを各子局から親局へ伝送するようにしている。
【０００４】
このように、従来の事故時のデータ収集方式は、各子局が捕捉した事故時のデータを、各子局の判断に任せて親局に伝送するようにしている。また、各子局で捕捉した事故は同一であると仮定している。
【特許文献１】特開平10-206486号公報
【特許文献２】特開平8-94698号公報
【特許文献３】特開2004-132762号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の事故時のデータを収集する方式は、各子局が各々事故を検出し、事故を検出した子局が親局に事故時のデータを送信するようにしており、この方式であると事故の検出を認識しない子局は親局にデータを送信しないので、親局は全ての子局からの事故時のデータを収集できないという問題がある。また、各子局で捕捉した事故は同一であるという仮定であり、かつ事故時のデータの親局への伝送は子局任せにしているため、親局が収集し分析するデータは、同一事故のデータではない可能性がある。例えば、送配電線路の地絡事故では、健全状態と事故状態を短時間に繰り返すことがあるが、子局によっては、注目する事故状態の一周期前または一周期後の事故状態を親局に報告する場合がある。
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するものであり、その目的は、事故を未検出の子局が存在しても、全ての子局から同一の事故時の一定期間のデータを親局で収集することができ、かつ事故種別により収集データを適切なものとすることのできる電力系統の事故時のデータ収集方式を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記した目的を達成するために、本発明は、親局と、送配電線に設置された複数の子局とが、光ケーブルの伝送路を介して接続された電力系統の事故データ収集方式において、前記複数の子局は、それぞれ、電力系統の物理量であるデータを採取し、最新のデータを含む一定期間のデータを保持する手段と、前記保持したデータから事故を検出し事故の検出時に前記親局に電力系統の状態変化（以下「状変」とよぶ）と事故種別とを通知する手段とを有し、前記親局は、前記複数の子局の中のいずれかから状変の通知を受けた場合に、該親局から前記複数の子局へデータの更新の停止指令を行う手段を有し、前記親局は前記いずれかの子局から状変を通知された時に前記複数の子局が保持するデータの更新を停止させることにより、各子局がほぼ同時刻で一定期間のデータを保持するようにした点に第１の特徴がある。
【０００８】
また、本発明は、前記親局は前記状変を通知した子局から該状変の通知と共に受け取った事故種別により、予め決められた事故種別毎の遅延時間を求め、該遅延時間経過後に前記データの更新の停止指令を前記各子局に対し行うようにした点に第２の特徴がある。
【０００９】
また、本発明は、前記親局は、前記複数の子局へデータの更新の停止指令を行った後、各子局に、順次、データの送信を要求する指令を発するようにした点に第３の特徴がある。
【００１０】
また、本発明は、前記親局からデータ更新の停止指令およびデータ送信要求の指令を受けた子局は、保持するデータの更新を停止すると共に、該保持するデータを親局へ送信するようにした点に第４の特徴がある。
【００１１】
さらに、本発明は、少なくとも、前記子局から親局へ行われる前記系統の状変と事故種別の通知、および前記親局から子局へ行われる子局のデータの更新の停止指令は、前記光ケーブルの伝送路を介して高速伝送されるようにした点に第５の特徴がある。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、子局は、事故の検出時に親局に系統の状態変化と事故種別のみを伝送するので、事故の発生を迅速に親局に通知することができる。また、親局は、子局からの事故発生の通知を早期に受信するので、子局へ、速やかにデータの更新の停止指令を行うことができる。このため、事故発生後の適切な期間のデータを子局に保持させることができるようになる。また、効率的な事故データの蓄積がなされ、事故点標定や区間判定の基礎となるシステムを提供できる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、親局は、事故種別に応じた遅延時間後に各子局に新たなデータの収集の停止指令を行うので、事故種別に適合した期間または時間のデータ収集をすることができるようになる。
【００１４】
請求項３、４の発明によれば、親局６は、各子局に、順次、データの送信を要求する指令を発するので、事故を認識していない子局からも、データの収集をすることができるようになる。すなわち、子局漏れなく同一事故のデータを収集することができるようになる。
【００１５】
請求項５の発明によれば、子局から親局へ行われる前記系統の状変と事故種別の通知、および前記親局から子局へ行われる子局のデータの更新の停止指令は、高速で大容量の光ケーブルの伝送路を介して行われるので、各子局が長距離離れた異なる位置に設置されていても、親局と各子局間でなされる該データや指令の受け取り時刻の同一性を確保することができるようになる。
【００１６】
請求項６，７の発明によれば、それぞれ、電力系統の事故時のデータ収集に適した構成の子局、親局を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。図１は、事故時のデータ収集のシステム構成を示す図、図２は、親局と子局の機能構成を示すブロック図、図３は、親局と子局の動作フローを示す図である。
【００１８】
本発明の一実施形態のシステム構成は、図１に示されているように、変電所１から電力を供給する送配電線２に複数の子局３Ａ，３Ｂ，・・・，３Ｍ，３Ｎが設置されており、これらの子局は各センサー４にて送配電線の線間電圧、相電圧、相電流、零相電流、零相電圧などの物理量を収集、監視している。また、これらの子局は、送配電線２に沿って敷設された光ケーブル５に接続され、さらに光ケーブル５は親局６に接続されている。該光ケーブル５としては、高速のデータ伝送をするために、多芯の光ケーブルを用いるのが好ましい。
【００１９】
次に、前記子局３Ａ，３Ｂ，・・・，３Ｍ，３Ｎ、および親局６の概略の構成を、図２を参照して説明する。なお、子局３Ａ，３Ｂ，・・・，３Ｍ，３Ｎは同じ構成であるので、子局３Ａを代表に挙げて説明する。
【００２０】
各子局で収集する時刻の同期をとるために、親局６は、時刻情報発生部１５で時刻情報を発生し各子局へ伝送する。この時刻情報は、光ケーブル５を介して子局３Ａに伝送され、子局３Ａは、通信部２２を介して時刻情報再生部２６で時刻情報に再生する。このようにして、親局６と各子局３Ａ，３Ｂ，・・・，３Ｍ，３Ｎとの同期が確保されている。更には、光ケーブル５での遅延などの補正を行う事で高精度な同期を確保できる。
【００２１】
子局３Ａは、センサー４でセンシングされた送配電線２の物理量である線間電圧、相電圧、相電流、零相電流、零相電圧などの計測波形を受け取り、計測部２３でフィルタリング処理する。次いで、該フィルタリング処理された計測波形は、時刻情報再生部２６で再生された時刻同期パルスに基づきサンプリングされ、波形記憶部２４に最新データとして時刻情報と共に記憶される。波形記憶部２４は、例えば所定の記憶容量を超えるデータが入力してくると、古いデータを消去し、新しいデータを記憶する。このように、波形記憶部２４のデータ保持範囲は、その記憶容量に依存する。事故検出部２５は波形記憶部２４に記憶されたデータから事故の有無を常に監視しており、事故を検出したら事故種別を判別しコントローラ部２１へ事故検出と事故種別とを通知し、コントローラ部２１は通信部２２を介して親局６へ光ケーブル５にて高速に状態変化（状変）と事故種別とを通知する。
【００２２】
親局６は、通信部１２を介して制御部１１で子局３Ａの状変を確認し、同時に伝送された事故種別で予め設定された事故種別遅延設定部１７で事故種別による遅延時間を確認し、制御部１１でその遅延時間後に通信部１２を介して各子局へデータ収集の停止の指示を行う。子局３Ａに対する停止の指示も、光ケーブル５を介して高速に各子局と同時に伝送される。コントローラ部２１は、通信部２２を介して受信した親局６からの停止指令を確認し、測定部２３へサンプリングの停止を指示すると共に、波形記憶部２４へ記憶の停止を指示する。コントローラ部２１は収集の停止を確認し、停止した旨を親局６へ返信する。
【００２３】
親局６の制御部１１は子局３Ａの収集停止確認後に、各子局へ改めて波形収集の指示を送信する。各子局はこれに応答し、例えば子局３Ａのコントローラ部２１は波形記憶部２４に記憶されたデータを時刻情報とともに親局６へ送信する。親局６は子局３Ａの収集データとその時刻情報とを記憶部１３へ記録する。
【００２４】
親局６は、順次各子局からデータを収集し記録した後、事故解析部１６で、各子局より伝送された同一時間帯のデータを解析し、事故種別の再確認や事故区間の特定や事故点の標定を行う。マンインターフェイス部１８は種々の解析の実施や表示部１４への波形の表示や解析結果の表示の入力を行う。
【００２５】
次に、本実施形態のシステムの動作を、図１および図３を参照して説明する。各子局３Ａ，３Ｂ，・・・，３Ｍ，３Ｎは電力系統である送配電線２を各センサー４で監視しており、時刻ｔ１に、送配電線２で例えば微地絡事故、地絡事故、短絡事故などの事故７が発生したとすると、事故７の近傍でかつ電源側の子局２Ｂがまず事故を検出する。子局２Ｂは、事故の検出と共に事故種別を判別し、状変と事故種別の通知を親局６へ行う。ここで、子局２Ｂは、事故の通知をするのみであるので、親局６に迅速な事故の通知をすることができる。なお、親局への事故の通知は、一台の子局のみからではなく、複数台の子局からなされることもある。
【００２６】
親局６は子局２Ｂから事故の通知を受けると、状変の通知を確認し、同時に伝送された事故種別により、子局３Ａ，３Ｂ，・・・，３Ｍ，３Ｎからデータを収集する適切な時間を決定する。この場合、親局６は、例えば、予め決められた事故種別毎の遅延時間のテーブル（データ）を有しており、子局から受け取った事故種別を該テーブルと照合して前記遅延時間を決定する。なお、このテーブルには、例えば短絡事故の場合は大電流が早期に流れるので遅延時間を短く、微地絡事故は状態が継続する可能性があるので遅延時間を多少長く設定されている。
【００２７】
親局６は、該事故種別に応じた時間の遅延後（時刻ｔ２）に、各子局３Ａ，３Ｂ，・・・，３Ｍ，３Ｎに同時にデータ収集の停止要求を行う。これにより、各子局３Ａ，３Ｂ，・・・，３Ｍ，３Ｎは、同一時間帯のデータ収集範囲または期間を確保する。該データ収集範囲または期間は、子局の前記波形記憶部２４（図２参照）のデータ保持範囲とすることができる。
【００２８】
データ収集の停止後に、親局６は、順次各子局３Ａ，３Ｂ，・・・，３Ｍ，３Ｎへ、ポーリングという通信形態で、各子局の保持するデータを親局６に送信する要求（波形データ要求）を出す。各子局は、このデータ送信要求に応答して、要求されたデータを逐次親局６へ送信する（波形データ応答）。この結果、親局６は、各子局の同一時間帯の事故時のデータを収集できる。停止後のデータ収集は各子局随時に実施すればよい。このデータ収集は、必ずしも高速である必要はないので、光ケーブルを使う通信とは異なる通信を使用しても良い。最後の子局３Ａのデータの収集が終了すると、親局６は時刻ｔ３から通常の動作であるデータの収集開始要求を再開する。
【００２９】
なお、親局６が収集したデータは、前記の通り、各子局の同一時間帯の事故時のデータであるので、各子局からの波形データを重ねることにより、各子局間の波形データの推移および／または遅延情報の取得、位相情報の取得などを行うことができ、事故時の知見（事故原因推定や事故点標定など）に活用することができる。
【００３０】
以上のように、本実施形態によれば、最初に事故を検出した子局３Ｂは、まず事故の検出と事故種別とを親局６に通知するだけであるので、子局３Ｂから親局６へ伝送されるデータ量は非常に少ない。このため、事故発生後に、子局から親局へ事故発生の通知がなされるまでの時間を非常に短くすることができる。このように、親局６は迅速に事故の発生を検知することができるので、事故後の適切な時間に、各子局へ新たなデータの収集の停止を指令することができるようになる。換言すれば、本実施形態の方式は、子局３Ｂが膨大な事故データを親局へ伝送することで事故の通知に時間を要し、親局が適切に事故時の波形データを各子局で収集できなくなる可能性を排除した方式としている。
【００３１】
また、親局６は、事故種別に応じた遅延時間後に各子局に新たなデータの収集の停止指令を行うので、事故種別に適合するデータの収集をすることができるようになる。例えば、事故種別が短絡事故の場合は短い遅延時間後に、一方微地絡事故の場合は多少長い遅延時間後に、各子局に新たなデータの収集の停止指令を行う。
【００３２】
また、親局６がポーリングにより各子局の事故時のデータを収集するので、事故の発生を認識していない子局からも、データの収集をすることができるようになる。
【００３３】
さらに、親局６と各子局間のデータや指令の伝送は光ケーブルを使用した光伝送で行われるので、該データや指令の伝送を高速に行うことができるようになり、各子局が長距離離れた異なる位置に設置されていても、親局と各子局間でなされる該データや指令の受け取り時刻の同一性を確保することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態に係る事故時のデータ収集システムの概略構成を示す図である。
【図２】本発明の事故時のデータ収集システムを構成する親局と子局との概略の機能構成を示すブロック図である。
【図３】本発明における事故時のデータ収集の流れを示すフロー図である。
【符号の説明】
【００３５】
１・・・変電所、２・・・送配電線、３Ａ、３Ｂ、３Ｍ、３Ｎ・・・子局、４・・・センサー、５・・・光ケーブル、６・・・親局、７・・・事故、１１・・・制御部、１２、２２・・・通信部、１３・・・記憶部、１４・・・表示部、１５・・・時刻情報発生部、１６・・・事故解析部、１７・・・事故種別遅延設定部、２１・・・コントローラ部、２３・・・計測部、２４・・・波形記憶部、２５・・・事故検出部、２６・・・時刻情報再生部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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