(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統制御システムに含まれる計算機であって、
前記計算機は、
データ圧縮処理が施された圧縮データファイルを受信するように構成された通信部と、
データを保持することが可能なディスクを有し、前記ディスクへのデータの書き込みを受け付けることでデータを保持するように構成されたデータ保持部と、
メモリと、
前記計算機の動作を制御するための制御部とを備え、
前記制御部は、
前記受信した前記圧縮データファイルに対し、解凍処理を施して、前記解凍処理が施された伸張済みデータファイルを前記メモリに保持させる伸張処理部と、
前記ディスクへデータを書き込む書き込み速度の設定に従って、前記メモリに保持される前記伸張済みデータファイルを分割して前記ディスクへ書き込む調整処理部とを含む、計算機。
【請求項２】
前記書き込み速度の設定は、前記伸張済みデータファイルを分割して前記ディスクに書き込む際のデータサイズの設定、および、前記分割された前記伸張済みデータファイルのそれぞれを前記ディスクに書き込む時間間隔の設定を含み、
前記制御部の前記調整処理部は、前記伸張済みデータファイルを、予め設定された前記データサイズごとに分割し、分割された前記伸張済みデータファイルのそれぞれを、予め設定された前記時間間隔の設定に従って前記ディスクへ書き込むように構成されている、請求項１に記載の計算機。
【請求項３】
前記計算機は、少なくとも２つの前記書き込み速度の設定を記憶するように構成されており、
前記制御部の前記調整処理部は、前記計算機が実行予定のタスクの種類に応じて、前記書き込み速度の設定を切り替えるように構成されている、請求項１または２に記載の計算機。
【請求項４】
前記計算機が実行するタスクの種類は、少なくとも第１の業務処理と、前記第１の業務処理よりも優先的に処理すべき第２の業務処理とを含み、
前記計算機は、前記ディスクへデータを書き込む書き込み速度の第１の設定と、前記第１の設定と比較して書き込み速度が低速である第２の設定とを記憶するように構成されており、
前記計算機の前記調整処理部は、前記第１の業務処理を実行する場合は前記書き込み速度の前記第１の設定に従って前記伸張済みデータファイルを分割して前記ディスクへ書き込み、前記第２の業務処理を実行する場合は前記書き込み速度の前記第２の設定に従って前記伸張済みデータファイルを分割して前記ディスクへ書き込むように構成されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の計算機。
【請求項５】
前記第２の業務処理は、前記電力系統制御システムにおける監視対象物の各機器に対する複数の運転指令からなるシーケンスを実行する処理、または、定周期で監視対象物の各機器のセンシングデータを受信することにより各機器の状態を示す情報を更新する処理の少なくともいずれかを含む、請求項４に記載の計算機。
【請求項６】
前記制御部の前記調整処理部は、前記第２の業務処理が発生する可能性が向上することを推定する情報を受信することにより、前記書き込み速度の設定を第１の設定から前記第２の設定へ切り替えて前記伸張済みデータファイルを前記ディスクへ書き込むように構成されている、請求項４または５に記載の計算機。
【請求項７】
前記制御部の前記調整処理部は、前記第２の業務処理が発生する可能性が向上することを推定する情報として、前記電力系統制御システムが監視する対象となる監視対象物が設置される地域において、天候の変化を示す情報、災害の発生を示す情報、および電力供給量の変化量が閾値を超えることを示す情報、電力供給量の変化量が閾値を超えると予測される時間帯を示す情報のうち少なくともいずれかを受信することにより、前記書き込み速度の設定を前記第２の設定へ切り替えて前記伸張済みデータファイルを前記ディスクへ書き込むように構成されている、請求項６に記載の計算機。
【請求項８】
前記制御部の前記調整処理部は、前記伸張済みデータファイルを分割して前記ディスクへ書き込む都度、前記計算機が実行するタスクの種類を参照し、前記タスクの種類に応じて、前記書き込み速度の設定を決定し、決定した設定に従って前記ディスクへ前記伸張済みデータファイルを書き込むように構成されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の計算機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電力系統制御システムに含まれる計算機の処理の安定性を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力系統制御システムなど、オペレータが監視対象物を監視するシステムは、例えば、オペレータの操作を受け付ける操作卓と、操作卓からの処理要求を受け付けて業務処理を行い、処理結果を操作卓へ応答する計算機とにより構成される。電力系統制御システムは、複数の計算機を含む。これら計算機は、監視対象物となる開閉器などの装置の情報などを含むデータベースを保持している。
【０００３】
例えば監視対象物となる各装置の設置状況の変更などがあると、各計算機に保持されるデータベースを更新する必要がある。このデータベースの更新のため、例えば、データベースを更新する操作をオペレータから受け付けるデータベース更新用計算機がデータベース更新作業を行うと、データベース更新用計算機は、データベースを構成するデータファイルを、ネットワークを介して他の計算機へ送信する。このとき、ネットワークの帯域が過大に消費されることを防ぐため、データベース更新用計算機は、データベースを構成するデータファイルを圧縮して、圧縮データファイルを他の計算機へ送信する。計算機は、データベース更新用計算機から圧縮データファイルを受信し、受信した圧縮データファイルに対して解凍処理を行うことでデータベースを更新する。
【０００４】
データの書き込みを効率よく行うため、様々な技術が検討されている。例えば、特開平１０−３３６３６６号公報には、専用のハードウェア回路を用いて、データ授受を時分割に行い、データ書き込みと読み出しとを見かけ上同時に行う技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３３６３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、計算機がデータファイルを受信し、受信したデータファイルに対して解凍処理を施してディスクに保持されるデータを更新する場合、データファイルのデータサイズが大きくなるほど、ディスクへの書き込み時に大きなディスク負荷が発生し、その間、計算機の他の処理が待機させられることとなる。特に、計算機がリアルタイム性を求められる処理を行う場合は、処理をなるべく早期に実行することが好ましい。
【０００７】
本開示の目的は、電力系統制御システムに含まれる計算機の処理の安定性を向上させる技術に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施形態に従う電力系統制御システムに含まれる計算機は、データ圧縮処理が施された圧縮データファイルを受信するように構成された通信部と、データを保持することが可能なディスクを有し、ディスクへのデータの書き込みを受け付けることでデータを保持するように構成されたデータ保持部と、メモリと、計算機の動作を制御するための制御部とを備える。制御部は、受信した圧縮データファイルに対し、解凍処理を施して、解凍処理が施された伸張済みデータファイルをメモリに保持させる伸張処理部と、ディスクへデータを書き込む書き込み速度の設定に従って、メモリに保持される伸張済みデータファイルを分割してディスクへ書き込む調整処理部とを含む。
【発明の効果】
【０００９】
上記一実施形態に従う計算機は、圧縮ファイルの伸張時に、任意の速度でディスクへの書き込み速度を制御することができる。したがって、伸張データファイルによるデータベースの更新を、ディスク負荷を抑えたまま実行することができ、計算機の処理を安定化させることができる。
【００１０】
この発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解されるこの発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１の電力系統制御システムの構成を示す図である。
【図２】計算機１０の構成を示すブロック図である。
【図３】書き込み速度を調整しない場合と、書き込み速度の設定に従って伸長済みのデータファイルをディスク装置に書き込む場合とにおけるディスク負荷の大きさと伸長済みデータファイルの書き込み完了までの時間とを比較した図である。
【図４】書き込み速度調整処理部１７３によるデータファイルの伸張処理の詳細を説明した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００１３】
＜実施の形態１＞
図面を参照して、本実施の形態の電力系統制御システムを構成する各装置について説明する。電力系統制御システムは、複数の計算機と、複数の操作卓とを含み、これら装置が、ＬＡＮ（Local  Area  Network）などのネットワークを介して互いに通信可能に接続される。計算機は、系統に含まれる開閉器などの監視対象物の状態を示す情報を、ネットワークを介して逐次受信することで、系統の監視制御をするためのデータを蓄積する。例えば、電力系統制御システムに含まれる特定の計算機が、ネットワークを介して監視対象物の各機器の状態を示す情報を収集し、収集した情報を他の計算機へ送信することにより、計算機間での監視対象物の状態を示す情報を同期させる。計算機は、操作卓からネットワークを介して入力される指示を受け付けて、電力系統制御システムにおける各種の業務処理を実行する。業務処理として、例えば、各地に設置される開閉器などの機器を操作する操作シーケンスの実行、事故等が発生した際の解析および報告処理の実行、潮流計算の実行、オペレータによる監視制御のための訓練をするためのシミュレーションの実行その他の処理がある。
【００１４】
各計算機は、例えば監視対象物の各機器の設置状況などを示すデータベースを保持している。例えば、監視対象物の各機器の設置状況に変更があった場合、データベースメンテナンス用の計算機がオペレータからの入力操作を受け付けてデータベースを更新する。データベースメンテナンス用の計算機は、更新されたデータベースを他の計算機へ送信する。このとき、データベースメンテナンス用の計算機は、ネットワークにおいて消費される帯域を低減させるため、データベースを示すデータファイルを圧縮して各計算機へ送信する。各計算機は、圧縮されたデータファイルを受信して、受信したデータファイルに対し解凍処理（伸張処理）を施すことにより、データベースを更新する。具体的には、例えば、各計算機は、データの多重化のため、メインのデータベースと、サブのデータベースとを保持しているとする。計算機は、データベースメンテナンス用の計算機から、更新されたデータベースの圧縮データファイルを受信すると、受信した圧縮データファイルに対して解凍処理を行って、伸張済みのデータファイルをサブのデータベースとして更新する。計算機は、サブのデータベースが伸張済みのデータファイルによって更新されると、サブのデータベースとメインのデータベースとを切り替える。すなわち、伸張済みのデータファイルによって更新されたデータベースを、メインのデータベースとする。
【００１５】
図１は、実施の形態１の電力系統制御システムの構成を示す図である。図１に示すように、電力系統制御システムは、複数の計算機（図１の例では、計算機１０Ａ、計算機１０Ｂ、計算機１０Ｃ、計算機１０Ｄの４つの計算機を示しているが、４つに限られない）と、ＤＢメンテナンス用計算機１９と、複数の操作卓（操作卓２０−１、操作卓２０−２、操作卓２０−３、・・・操作卓２０−Ｎ）とを含む。これらの装置が、ＬＡＮ（Local  Area  Network）などのネットワーク９０を介して接続されている。各計算機は、それぞれ、業務の定義ファイルと、計算機の機能を示す定義ファイルとを保持しており、計算機が実行可能な業務処理の種類を、各計算機が管理している。複数の計算機を総称して「計算機１０」と言うこともある。また、複数の操作卓（操作卓２０−１、操作卓２０−２、操作卓２０−３、・・・操作卓２０−Ｎ）を総称して「操作卓２０」と言うこともある。外部インタフェース用計算機３０は、各計算機が外部のネットワークを介して他の装置と通信するためのインタフェースとなる計算機である。外部インタフェース用計算機３０は、インターネットなどのネットワークと接続する。
【００１６】
少なくともいずれかの計算機は、電力系統制御システムが監視対象物とする開閉器などの機器４０Ａ、機器４０Ｂの状態を示す情報を、各機器から外部インタフェース用計算機３０を介して受信する。各機器の状態を示す情報を受信する計算機は、受信した情報を他の計算機へ送信することにより、計算機間でデータを同期させる。
【００１７】
ＤＢメンテナンス用計算機１９は、各計算機が保持するデータベースを更新する操作をオペレータから受け付けるための計算機である。監視対象物の設置状況に変更があった場合、各計算機が保持するデータベースを更新するため、オペレータは、ＤＢメンテナンス用計算機１９に対してデータベースを更新する処理を行う。ＤＢメンテナンス用計算機１９は、オペレータによってデータベースが更新されると、更新後のデータベースのデータファイルを圧縮して、圧縮処理を施したデータファイルを他の計算機へ送信する。
【００１８】
図２は、計算機１０の構成を示すブロック図である。
計算機１０は、通信部１０２と、記憶部１０６と、制御部１０７とを含む。
【００１９】
通信部１０２は、計算機１０が他の装置と通信するため信号を送受信するための変復調処理などを行う通信インタフェースである。
【００２０】
記憶部１０６は、ＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）等のディスク装置、フラッシュメモリおよびＲＡＭ等のメモリ等により構成され、計算機１０が使用するプログラムを記憶し、計算機１０が使用する各種のデータを蓄積する。
【００２１】
ある局面において、記憶部１０６は、機器データベース１６１を記憶する。機器データベース１６１は、電力系統制御システムが監視対象物とする各機器の設置状況などの情報を含むデータベースである。記憶部１０６は、例えば大容量のデータを保持することが可能なＨＤＤなどのディスク型の記憶装置を有し、ディスク型の記憶装置へのデータベースの書き込みを受け付けることで、データベースを保持する。また、記憶部１０６は、ディスク型の記憶装置へデータを書き込む書き込み速度の設定を記憶する。書き込み速度の設定は、伸張済みデータファイルを分割してディスクに書き込む際のデータサイズの設定、および、分割された伸張済みデータファイルのそれぞれをディスクに書き込む時間間隔の設定を含む。
【００２２】
制御部１０７は、記憶部１０６に記憶されるプログラムを読み込んで実行することにより、計算機１０の動作を制御する。制御部１０７は、例えば１または複数のプロセッサによって実現される。制御部１０７は、プログラムに従って動作することにより、業務処理部１７１と、ファイル伸張部１７２と、書き込み速度調整処理部１７３として機能する。
【００２３】
業務処理部１７１は、各操作卓から処理要求を受け付けた場合に、処理要求に応じた処理を行う。
【００２４】
ファイル伸張部１７２は、通信部１０２により、ＤＢメンテナンス用計算機１９等の他の計算機から受信した圧縮データファイルに対し、解凍処理を施して、解凍処理が施された伸張済みデータファイルをメモリに保持させる。
【００２５】
書き込み速度調整処理部１７３は、ディスク装置へデータを書き込む書き込み速度の設定に従って、メモリに保持される伸張済みデータファイルを分割してディスクへ書き込む。書き込み速度調整処理部１７３は、具体的には、伸張済みデータファイルを、予め設定されたデータサイズごとに分割し、分割された伸張済みデータファイルのそれぞれを、予め設定された時間間隔の設定に従ってディスク装置へ書き込む。例えば、書き込み速度調整処理部１７３は、記憶部１０６に、複数の書き込み速度の設定が記憶されている場合に、計算機１０が実行予定のタスクの種類に応じて、書き込み速度の設定を切り替える。
【００２６】
計算機１０が実行予定のタスクには、例えば、（Ａ）開閉器など監視対象物の機器の状態が変化することにより発生するタスク（例えば開閉器の開閉など）、（Ｂ）定周期でセンシングされた信号を外部のネットワークから受信して、データベースの更新などの一次処理をするタスク、（Ｃ）監視対象物が設置される現地への指示などの運転指令をシーケンスで実行するタスク、（Ｄ）データベースを更新するタスク、（Ｅ）オペレータをトレーニングするための処理を行うタスク、（Ｆ）運転のシミュレーションを行うためのタスク、（Ｇ）オペレータが過去のデータを確認するタスクなどがある。これらのタスクのうち、（Ｄ）データベースを更新するタスク、（Ｅ）オペレータをトレーニングするための処理を行うタスク、（Ｆ）運転のシミュレーションを行うためのタスク、（Ｇ）オペレータが過去のデータを確認するタスクなどを、第１の業務処理を行うためのタスクとすると、第１の業務処理よりも優先的に処理すべき第２の業務処理には、（Ａ）開閉器など監視対象物の機器の状態が変化することにより発生するタスク（例えば開閉器の開閉など）、（Ｂ）定周期でセンシングされた信号を外部のネットワークから受信して、データベースの更新などの一次処理をするタスク、（Ｃ）監視対象物が設置される現地への指示などの運転指令をするタスクなどのタスクを含めることとしてもよい。
【００２７】
ここで、記憶部１０６が、ディスク装置へデータを書き込む書き込み速度が高速である第１の設定と、第１の設定よりも書き込み速度が低速である第２の設定とを記憶しているとする。この場合、書き込み速度調整処理部１７３は、第１の業務処理を実行する場合は書き込み速度の第１の設定（高速）に従って伸張済みデータファイルを分割してディスク装置へ書き込み、第２の業務処理を実行する場合は書き込み速度の第２の設定（低速）に従って伸張済みデータファイルを分割してディスク装置へ書き込むこととしてもよい。これにより、優先的に処理すべき第２の業務処理を遅滞なく実行するために、（Ｄ）データベースを更新するタスクにおいて、ディスクへのデータの書き込みが分割されて、データベース更新処理のスリープ時間（データを書き込む時間間隔に示される時間）が確保される。
【００２８】
また、書き込み速度調整処理部１７３は、第２の業務処理が発生する可能性が向上することを推定する情報を受信することにより、書き込み速度の設定を第１の設定（高速で書き込み）から第２の設定（低速で書き込み）へ切り替えて伸張済みデータファイルをディスク装置へ書き込むこととしてもよい。第２の業務処理が発生する可能性が向上することを推定する情報として、電力系統制御システムが監視する対象となる監視対象物が設置される地域において、天候の変化を示す情報、災害の発生を示す情報、および電力供給量の変化量が閾値を超えることを示す情報、電力供給量の変化量が閾値を超えると予測される時間帯を示す情報などがある。すなわち、電力系統制御システムの監視対象物である各機器の状態変化が起こる蓋然性が高い場合に、伸張済みデータファイルをディスクへ書き込む際のディスク負荷を低減させる。
【００２９】
＜動作＞
計算機１０が圧縮データファイルを受信して、受信した圧縮データファイルを解凍し、伸長済みデータファイルを、書き込み速度の設定に従ってディスク装置に書き込むことでデータベースを更新する処理について説明する。
【００３０】
図３は、書き込み速度を調整しない場合と、書き込み速度の設定に従って伸長済みのデータファイルをディスク装置に書き込む場合とにおけるディスク負荷の大きさと伸長済みデータファイルの書き込み完了までの時間とを比較した図である。ここで、「伸張時間」とは、計算機１０が、圧縮データファイルを受信して、受信した圧縮データファイルを解凍した伸長済みデータファイルをディスク装置へ書き込む処理が完了するまでの時間を示す。
【００３１】
図３の状態（Ａ）は、計算機１０が本実施の形態の書き込み速度調整処理部１７３の処理を行わず、計算機１０が、圧縮データファイルを解凍して直ちにディスク装置へ書き込む場合のディスク負荷と伸張時間との関係を示す図である。
【００３２】
図３の状態（Ｂ）は、本実施形態の書き込み速度調整処理部１７３の処理により、書き込み速度の設定に従って、伸張データファイルをディスク装置へ書き込む場合の図である。
【００３３】
図３の状態（Ａ）と状態（Ｂ）とを比較すると、本実施形態の書き込み速度調整処理部１７３の処理を実行しない場合（状態（Ａ））、データファイルの伸張時間は比較的短くなり、ディスク負荷が大きくなるため、計算機１０の他の処理を待機させるなどの処理が必要となる。図３の状態（Ｂ）を参照すると、書き込み速度調整処理部１７３の処理により、データファイルの伸張時間が比較的長くなり、ディスク負荷が小さくなる。
【００３４】
図４は、書き込み速度調整処理部１７３によるデータファイルの伸張処理の詳細を説明した図である。
【００３５】
計算機１０は、通信部１０２により、データベースを更新するための圧縮データファイルをＤＢメンテナンス用計算機１９から受信する。
【００３６】
ファイル伸張部１７２は、受信した圧縮データファイルに対し、解凍処理を施す。このとき解凍処理に使用するアルゴリズムは、例えば、一般的な解凍処理（例えば、gzipコマンド、uncompressコマンドその他のコマンドのように、汎用的なデータ圧縮アルゴリズムにより圧縮されたデータを解凍するための処理）により、ファイルの伸張を行う。ファイル伸張部１７２は、解凍処理が施された伸張済みデータファイルをメモリに保持する。ファイル伸張部１７２は、伸張済みデータファイルを、書き込み速度調整処理部１７３が行う処理に渡す。ファイル伸張部１７２が書き込み速度調整処理部１７３に対して伸長済みデータファイルを渡す際、特殊なデータフォーマットを使用するのではなくバイナリデータとしてデータを渡す。これにより、パイプライン処理など一般的な処理により、ファイル伸張部１７２から書き込み速度調整処理部１７３が行う処理へと伸長済みデータファイルを渡すことができる。
【００３７】
書き込み速度調整処理部１７３は、伸張済みデータファイルを受け取って、書き込み速度の設定により、予め定められた時間間隔ごとに、予め定められたサイズのデータをディスク装置に書き込む。すなわち、書き込み速度調整処理部１７３は、伸張済みデータファイルを分割して、時間間隔の設定に従ってディスク装置へ書き込む。なお、書き込み速度の設定のパラメータは、時間間隔およびデータのサイズを含むものとする。計算機１０は、オペレータから、この時間間隔の設定およびデータサイズの設定を変更する操作を受け付けることができる。
【００３８】
＜実施の形態２＞
実施の形態１の計算機１０において、伸張済みデータファイルをディスク装置に分割して書き込むための時間間隔の設定は、切替可能であるとして説明した。例えば、計算機１０は、電力供給量の変化量が閾値を超えると予測される時間帯を示す情報を受信した場合に、その予測される時間帯においては、監視対象物である機器の状態変化が起こる蓋然性が高いと予測される。したがって、計算機１０の書き込み速度調整処理部１７３は、この時間帯においては、伸張済みデータをディスクへ書き込む際のディスク負荷を比較的低くするように、ファイル書き込み速度の設定を選択する。
【００３９】
＜実施の形態３＞
計算機１０は、伸張済みデータファイルをメモリからディスク装置へ分割して書き込む都度、計算機１０が実行するタスクの種類を参照し、タスクの種類に応じて、書き込み速度の設定を決定し、決定した設定に従ってディスク装置へ伸張済みデータファイルを書き込むこととしてもよい。すなわち、計算機１０は、伸張済みデータファイルを分割して書き込む都度、実施の形態１で示した第２の業務処理など優先して処理すべきタスクを実行している場合は、ディスク装置へ伸張済みデータファイルを書き込む時間間隔を比較的長くし、第１の業務処理を実行している場合は、ディスク装置へ伸張済みデータファイルを書き込む時間間隔を短くすることとしてもよい。
【００４０】
ある局面において、本実施の形態に係る計算機および操作卓は、プロセッサと、該プロセッサで実行されるプログラムとにより実現される。本実施の形態を実現するプログラムは、通信インタフェースを介してネットワークを利用した送受信等により提供される。
【００４１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４２】
１０  計算機、１９  ＤＢメンテナンス用計算機、２０  操作卓、３０  外部インタフェース用計算機、４０  機器、９０  ネットワーク。
【図１】
0006373236.tif 000002
【図２】
0006373236.tif 000003
【図３】
0006373236.tif 000004
【図４】
0006373236.tif 000005