(57)【要約】【課題】配電自動化システムについて、監視制御端末装置と子局との間の通信時間の短縮を図る。【解決手段】配電線路に設けられた複数の子局５がなす配電線の電気量計測などで得られるデータを上位装置である監視制御端末装置８が収集するなどしつつ配電線路の監視を行なうようになっている配電自動化システムにおいて、監視制御端末装置が複数の子局に対し電気量の計測などを一斉に行なうように指令する一斉監視指令を発する際に、当該一斉監視指令を受けた各子局が監視制御端末装置に返信する順番を指定する情報を一斉監視指令に含め、これで指定された順番で各子局が自主的に返信を行なうようにしている。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配電線路に設けられた複数の子局と、これら子局に通信回線を介して接続された監視制御端末装置を備え、前記各子局がなす前記配電線路における電気量の計測などの結果を前記監視制御端末装置からの監視指令に応じて前記各子局が前記監視制御端末装置に返信するようになっている配電自動化システムにおいて、
前記監視制御端末装置が前記複数の子局の全体またはその一部に対し前記電気量の計測などを一斉に行なうように指令する一斉監視指令を発する際に、当該一斉監視指令を受けた各子局が前記監視制御端末装置に返信する順番を指定する情報を前記一斉監視指令に含め、これで指定された順番で前記各子局が自主的に返信を行なうようにされていることを特徴とする配電自動化システム。
【請求項２】
返信順番の指定は各子局に与えられているアドレスを返信順番に配列することで行なうようにされている請求項１に記載の配電自動化システム。
【請求項３】
一斉監視指令を受けた各子局は、自身の直前に返信する子局の返信終了を当該直前返信子局の返信内容に含まれるアドレス情報から確認した後に自身の返信をなすようにされている請求項２に記載の配電自動化システム。
【請求項４】
一斉監視指令を受けた各子局は、指定された順番に基づいて、一斉監視指令受信から自身が返信するまでの経過時間を算出し、この算出した時間が経過した際に自身の返信をなすようにされている請求項１または請求項２に記載の配電自動化システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配電自動化システムに関し、特に配電線路に設けられる複数の子局と上位装置である監視制御端末装置との間の通信時間の短縮を図ることに関している。
【０００２】
【従来の技術】
配電自動化システムでは、例えば配電線路を区分する区分開閉器単位で配電線路に複数の子局が設けられており、これら子局がなす配電線の電気量計測などで得られるデータを上位装置である監視制御端末装置が収集するなどしつつ配電線路の監視及び制御を行なうようになっている。
【０００３】
このような配電自動化システムにあって、従来では各子局に対して監視制御端末装置が個別に監視指令を出し、監視指令を受けた子局がそれに応じて必要な処理を実行し、その処理結果のデータなどの返信を行なうようになっていた。このように各子局に対し個別に監視指令を出す方式であると、各子局に対する監視指令の発生に時間差を生じてしまい、各子局での処理で得られるデータに同時刻性が乏しくなるという問題があり、また監視制御端末装置が一つの子局に監視指令を出し、これに応じて当該子局が返信するという通信処理を複数の子局に対して多数回繰り返すことにより通信時間が長くなるという問題もあった。
【０００４】
このうちの同時刻性問題の解決については、特願２００１−２１６９６４号として提案されている技術がある。この技術では、監視制御端末装置が各子局に対して同時刻に監視指令を一斉に出し、この一斉監視指令にしたがって各子局が同一時刻で必要な処理を行なえるようにしており、これによりデータの同時刻性が実現されている。またデータの同時刻性確保に関しては例えば特開平７−１４０１８４号公報に開示の技術なども知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにデータの同時刻性の確保については解決方法が与えられている。しかしもう一つの問題である通信時間の問題については十分な解決がもたらされていない。例えば上記の特願２００１−２１６９６４号で提案の技術では、監視制御端末装置が発した一斉監視指令に応じて各子局が同一時刻で一斉に電気量の計測などを実行した後に、監視制御端末装置が各子局に対して個々に返信指令を発し、これに応じて各子局が一斉監視指令でなした処理結果のデータなどの返信を行なうようになっており、通信時間に関しては、各子局に対して個々に監視指令を発する場合と基本的には異なっていない。
【０００６】
ところで、配電自動化システムの今後を考えると、近い将来において配電系統には分散型電源などにより多種多様な電源装置の接続が予想される。そしてこのことから、電力品質の確保や安定した電力供給のために、配電自動化システムにおけるデータの収集がより重要になるとともに、これまで以上に多くのデータをより高精度に収集することが求められるようになると予想される。そしてデータ収集の重要性が増せば増すほどデータ収集のための通信時間の問題が大きくなってくる。また、配電自動化システムにおいては区分開閉器の入り切り状態を監視して停電区間の有無を確認することが最も重要な項目となっており、いかにデータ収集の重要性が増しても、それにばかり通信時間を割くことはできないのが実情で、この点でもデータ収集のための通信時間の問題が重要となる。
【０００７】
通信時間の問題を解決する手法の一つは通信速度を高めることである。現行の配電自動化システムにおける通信速度は、配電線搬送方式であれば例えば６０ビット／秒程度であり、メタル専用回線を用いている場合でも例えば３００ビット／秒程度である。これに対して光ファイバなどの高速通信線を用いれば、通信速度を格段に高めることができ、通信回数が多少多くても何ら通信時間の問題をきたすことはないといえる。しかし配電自動化システムのために新たに光ファイバを敷設し、またこれに応じて監視制御端末装置や子局の通信能力を高めるのは費用的にみても現実的でない。そこで、現行の通信速度の下で、監視制御端末装置と子局との間の通信を工夫して通信時間の短縮を図ることが求められることになる。
【０００８】
本発明は、このような要求に応えるためになされたものであり、配電自動化システムについて、監視制御端末装置と子局との間の通信時間の短縮を図ることを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的のために本発明では、配電線路に設けられた複数の子局と、これら子局に通信回線を介して接続された監視制御端末装置を備え、前記各子局がなす前記配電線路における電気量の計測などの結果を前記監視制御端末装置からの監視指令に応じて前記各子局が前記監視制御端末装置に返信するようになっている配電自動化システムにおいて、前記監視制御端末装置が前記複数の子局の全体またはその一部に対し前記電気量の計測などを一斉に行なうように指令する一斉監視指令を発する際に、当該一斉監視指令を受けた各子局が前記監視制御端末装置に返信する順番を指定する情報を前記一斉監視指令に含め、これで指定された順番で前記各子局が自主的に返信を行なう構成としている。
【００１０】
また本発明では、上記のような配電自動化システムについて、返信順番の指定は各子局に与えられているアドレスを返信順番に配列することで行なうようにすることを好ましい構成としている。
【００１１】
また本発明では、上記のような配電自動化システムについて、一斉監視指令を受けた各子局は、自身の直前に返信する子局の返信終了を当該直前返信子局の返信内容に含まれるアドレス情報から確認した後に自身の返信をなすようにすることを好ましい構成としている。
【００１２】
また本発明では、上記のような配電自動化システムについて、一斉監視指令を受けた各子局は、指定された順番に基づいて、一斉監視指令受信から自身が返信するまでの経過時間を算出し、この算出した時間が経過した際に自身の返信をなすようにすることを好ましい構成としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１に、一実施形態による配電自動化システムの構成を模式化して示す。配電自動化システムによる監視制御の対象である配電線路は、変電所に設置される配電用変圧器１、配電線母線２および配電線３などを主な設備とした単位で構成されており、さらにその配電線３を区分するための区分開閉器４が複数設置されている。そして、この配電線路には、各区分開閉器４に対応させて、子局５が設けられるとともに、電圧電流センサ６が設けられている。
【００１４】
子局５は、これに通信回線７や中継装置９を介して接続する監視制御端末装置８とともに配電自動化システムを構成しており、区分開閉器４の入り切り状態を監視すること、区分開閉器４を自動的に制御すること、電圧電流センサ６を通じて配電線３の電気量を計測すること、さらには配電線３の高調波計測や地絡短絡事故の検出などの機能を負っている。このため子局５は、例えばマイクロコンピュータなどのデータ処理装置や記憶装置を骨格にして形成されている。また各子局５には、監視制御端末装置８との間での通信のためにアドレスが与えられている。図ではその例として「００１」、「００２」、「００３」…を示してある。
【００１５】
一方、監視制御端末装置８は、通信回線７を介して各子局５からその各種計測データなどを収集しつつ配電線路を自動的に監視制御する機能を負っている。なお図では省略してあるが、監視制御端末装置８の下には複数の配電用変圧器１があり、その配電用変圧器１ごとに配電線以下の設備単位があり、そしてその設備単位ごとに複数の子局５とこれらを監視制御端末装置８に接続する通信回線７や中継装置９が設けられているのが通常である。つまり監視制御端末装置８は、膨大な数の子局と通信を行なうことになるということである。
【００１６】
図２は、監視制御端末装置８からの指令に応じて子局５がなす処理の手順を示すフロチャートである。まず、監視制御端末装置８から送信された指令を受信する（処理Ｓ１０１）。それからその指令が一斉監視指令であるか否かを判断する（処理Ｓ１０２）。一斉監視指令ならば、指令に含まれている返信順番を指定する情報から自身が返信すべき順番を認識する。具体的には、返信順番を指定する情報が各子局のアドレスの並び順で形成されている本実施形態の場合であれば、自身が返信すべき順番がどのアドレスの子局の後かということで、自身の返信順番を認識する（処理Ｓ１０３）。次いで、指令内容に応じた処理、例えば配電線の電気量の計測などを実行する（処理Ｓ１０４）。その実行結果のデータは記憶装置に保存しておき、自身の返信順番（返信タイミング）がきたら監視制御端末装置８に返信する。返信タイミングは、他子局の返信状況から認識する。具体的には、他子局の返信内容に含まれるアドレス情報から自身の返信タイミングを認識する。つまり他の子局の返信内容に含まれるアドレス情報から、そのアドレスの子局が自身の直前返信子局であることを確認し、この直前返信子局の返信終了を判断することで自身の返信タイミングを認識する（処理Ｓ１０５）。そして自身の返信タイミングとなったら、自発的に返信を行なう（処理Ｓ１０６）。
【００１７】
一方、処理Ｓ１０２において、一斉監視指令でなく個別の監視指令であると判断した場合には、その個別監視指令の対象となっている子局だけが指令内容に応じた処理を実行し（処理Ｓ１０４）、その結果を速やかに返信する（処理Ｓ１０６）。
【００１８】
図３は、一斉監視指令がなされた場合における監視制御端末装置８と各子局５の間の通信状況についての説明図である。監視制御端末装置８が一斉監視指令を発する場合には、各子局のアドレスを返信順番で並べることで各子局の返信順番を指定した返信順番情報２０を指令内容に関する種別コード１１に付加した指令信号が一斉監視指令の対象とする複数の子局に対し一斉に送信される（図の▲１▼）。図の例ではアドレス００１、００２、００３の順序で返信することを指示している。このような一斉監視指令を受信した各子局５はそれぞれ以下の動作を行なう。
【００１９】
（１）アドレス００１子局５：返信順番情報２０中で自アドレス００１が最初にあるので、返信順番が１番であることから、必要な処理を終えたら速やかに返信する（▲２▼）。
（２）子局５アドレス００２：返信順番情報２０中で自アドレス００２が００１の後にあるので、アドレス００１子局の返信▲２▼があるまで待機する。この待機中は他子局の返信状況を監視している。そしてアドレス００１を含む返信▲２▼を確認したら、速やかに返信する（▲３▼）。
（３）子局５アドレス００３：返信順番情報２０中で自アドレス００３が００２の後にあるので、アドレス００２子局の返信▲３▼があるまで待機する。この待機中は他子局の返信状況を監視しており、この監視においてまずアドレス００１を含む返信▲２▼が確認されるが、それに含まれるアドレスが００２でないので、待機を継続する。そしてアドレスが００２を含む返信▲３▼を確認したら、速やかに返信する（▲４▼）。
【００２０】
以上の説明から理解できるように、本発明においては、複数の子局５に対して同じ内容の処理を実行させる場合に、監視制御端末装置８は監視指令の送信を１回行なうだけで済む。つまり監視制御端末装置８から子局５への通信回数を大幅に減らすことができる。このため通信時間を短縮することができるようになる。例えば上述した６０ビット／秒程度の配電線搬送方式による通信条件下であれば、一つの子局あたりで、数秒の通信時間の節約が可能となり、これは子局ごとに個別に指令を出す従来の場合に比べて、３０〜４０％近い通信時間の短縮をもたらすものであり、一つの監視制御端末装置８の下に膨大な数の子局５があることを考慮すると、その効果は相当に大きなものとなる。
【００２１】
ここで、上記の実施形態では、他の子局の返信内容に含まれるアドレス情報から各子局が自身の返信タイミングを認識するようにしていたが、これに代えて以下のようにすることも可能である。すなわち返信順番に配列されているアドレスから、まず自身の返信順番が何番目にあたるかを認識し、それからこの順番の数ｎに一つの子局が返信を終えるのに要する平均時間などから定めた所定の単位時間ｔを掛けた時間Ｔｎ、つまりｎ×ｔ＝Ｔｎを求め、一斉監視指令を受信してからこのＴｎが経過した時を各子局の返信タイミングとする。
【００２２】
また上記の実施形態では、一斉監視指令の対象となる各子局のアドレスを順番に並べて返信順番を指定するようにしていたが、これに代えて、各子局に自身が返信すべき時刻を指定することで、返信順番の指定とすることも可能である。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、複数の子局に対して同じ内容の処理を実行させてそれに関するデータを収集する場合に、一斉監視指令を発し、この一斉監視指令に各子局の返信順番に関する情報を含ませることで、各子局が自身の返信するタイミングを自主的に判断して一斉監視指令に対する返信をなせるようにしている。このため本発明によれば、複数の子局に対する監視制御端末装置による監視指令の送信を１回だけで済ませることができ、したがって通信時間の大幅な短縮が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態による配電自動化システムの構成を模式化して示す図である。
【図２】監視制御端末装置からの指令に応じて子局がなす処理の手順を示すフロチャートである。
【図３】一斉監視指令がなされた場合における監視制御端末装置と各子局の間の通信状況についての説明図である。
【符号の説明】
３　配電線
５　子局
７　通信回線
８　監視制御端末装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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