JPH0465624B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は複数の発電ユニツトを集中監視制御す
るための装置に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 一般に火力発電所には、ボイラ、タービン、発
電機およびそれらの補機等から成る発電ユニツト
が複数ユニツト設置される。

これらの発電ユニツトを監視、制御するには、
多数の監視計器制御、操作機器が必要となり、中
央操作室に設置する操作盤が大形化する上、中央
操作室と発電ユニツト間を結ぶ信号線の数も膨大
なものとなる。

このため、従来の火力発電所においては、そこ
に設置される複数の発電ユニツトのうち、せいぜ
い２乃至３ユニツト分しか１個所の中央操作室
（以下、これを個別中操という）にまとめて監視、
制御することができず、１つの火力発電所を運転
するにも多数の運転員を必要とする上、相互に連
絡を取り合つて協調運転を行なわなければなら
ず、運転員に多くの負担がかかり、発電コストが
増す問題点があつた。

［発明の目的］ 本発明は個別中操による運転に代つて、１つの
代表中央操作室（以下、これを代表中操と略す）
にて全発電ユニツトを集中的に監視、制御するこ
とのできる発電所集中監視制御装置を提供するこ
とを目的とする。

［発明の概要］ このため、本発明は各個別中操の操作盤の計
器、ランプ等の表示信号を操作用伝送装置を介し
て代表中操の集中監視制御盤上に設けられる表示
器に表示すると共に、代表中操での運転員の操作
する操作信号を上記操作用伝送装置を介して各個
別中操の操作盤に伝送し、そこから各発電ユニツ
トに操作を加える一方、各個別中操に用けられる
計算機と代表中操の集中監視制御盤に設けられる
各発電ユニツト毎の表示器、コンソール等のマン
マシン機器とを監視用伝送路を介して接続すると
共に、それらの表示器を各発電ユニツト間での共
用を可能とすることにより、多量の情報量に対処
できるようにし、代表中操での少人数による複数
発電ユニツトの運転を可能としたことを特徴とし
ている。

［発明の実施例］ 以下、本発明の実施例を説明するが、その詳細
説明に入る前に第１図を参照してその概略を説明
する。

第１図は第１号乃至第８号までの８つの発電ユ
ニツト１をそれぞれ個別中操に設けられる操作盤
２と計算機６とで監視制御する既設の発電所に本
発明を適用した場合の実施例を示したものであ
る。図において、操作盤２の計器、ランプ等の信
号は、操作用伝送装置３によりデイジタル量に変
換されて集中監視制御盤１０上の操作用CRT４
に伝送される。集中監視制御盤１０上の操作器５
の信号は同じく操作用伝送装置３を介して操作盤
２に伝送され、個別中操における運転員の手動操
作と同様の操作信号として発電ユニツト１を運転
すべく作用する。

一方、発電ユニツト１を自動運転するための計
算機６は、操作盤２あるいは直接発電ユニツト１
とプロセス入出力信号により接続し、発電ユニツ
ト１の監視制御を行なう。更に、計算機６は前記
発電ユニツト１の自動運転処理を行なうために監
視用伝送装置７を介し、集中監視制御盤１０上の
監視用CRT８に自動運転の状態表示を行なう。
また、運転員との対話を行なうオペレータコンソ
ール９は前記監視用伝送装置７を介し、前記計算
機６に自動運転のためのマンマシンコミユニケー
シヨンの動作指令として作用する。以上述べた操
作用CRT４、操作盤５、監視用CRT８、オペレ
ータコンソール９が１発電ユニツト当り１式ずつ
計８式分、集中監視制御盤１０上に設置されてい
る。

ところで、上記監視用伝送装置７は集中監視制
御盤１０上の監視用CRT８が発電ユニツト間で
の共用を容易にするため、ループ状に形成された
２重化された光伝送路を備えている。これによ
り、ある発電ユニツトの起動、停止時あるいは異
常時における多量の情報の監視が可能となる。

一方、操作用伝送装置３は、計算機６の自動運
転に対し一部運転員の手動操作による修正操作お
よび計算機６の万一の故障に対するバツクアツプ
操作を可能とするため、各発電ユニツト毎に専用
の高速、高信頼性の光伝送路を備えている。これ
により、計算機６等の異常時における緊急の保安
操作、修正操作、バツクアツプ操作を加えること
ができ、発電ユニツトを安全に運転できるように
なる。

以上は、実施例の概要について述べたが、以下
にその詳細を第２図以降を参照して説明する。

第２図は第１図の集中監視制システムを１発電
ユニツトについて詳細に示したもので、集中監視
制御盤１０上のCRTは、少人数運転の関係上発
電ユニツト当り４台でそれぞれ操作用CRT４は
警報用CRT４０、修正操作用CRT４１より成
り、監視用CRT８は自動化用CRT８０、対話用
CRT８１とにより構成されている。

警報用CRT４０は操作盤２よりの警報を操作
用伝送装置３より得ると共に、計算機６で検出し
た警報を監視用伝送装置７より得て、発電ユニツ
ト１の警報として集約表示することにより、盤の
コンパクト化を計つている。

修正操作用CRT４１は、運転員が操作しない
場合は操作盤２のメータあるいはスイツチ類の状
態表示を行なつており、結果として操作盤２を監
視しているのと同様の状態をCRTを介して集約
表示しているが、運転員が保安操作、修正操作を
操作器５で行なう場合は、その操作状態を表示す
る操作表示に切換えるように構成され、CRTオ
ペレーシヨンとしての盤のコンパクト化を実現し
ている。

自動化用CRT８０は計算機６の行なう自動運
転状態、特に自動運転の進行操作状態表示を集約
表示する。また、オペレータコンソール９は対話
用コソール９１と、自動運転使用除外コンソール
９０よりなり、自動運転使用除外コンソール９０
はプロセス入出力信号として計算機６に直接接続
され、自動運転使用除外インターロツクを形成し
ている。

対話用CRT８１は計算機６で処理した発電ユ
ニツトの態様を集約表示すると共に、運転員が対
話用コンソール９１から任意要求を行なつた場合
にその要求に対する結果表示を行なう。

以上、各CRTの基本作用について述べたが、
それらのCRTは故障時のバツクアツプと共に、
運転員の選択により基本用途を切換選択すること
が可能となつている。即ち、本実施例では警報用
CRT４０と修正操作用CRT４１が、また、自動
化用CRT８０と対話用CRT８１がそれぞれ互に
切換選択および故障時のバツクアツプを構成して
いる。

次に、操作用伝送装置３について説明する。操
作盤２の計器、メータ、スイツチの状態は、操作
用伝送装置３の操作盤走査機能３０により数ミリ
秒のオーダで高速走査され、操作送機能３１によ
り光伝送路３２を介して集中監視制御盤受信機能
３３にて受信され、集中監視制御盤１０の表示機
能３４により警報用CRT４０、修正操作用CRT
４１にそれぞれ表示される。

一方、運転員が保安操作、修正操作を操作器５
を用いて操作する場合は、操作器５の信号を操作
器走査機能３５により高速走査され、集中監視制
御盤１０の表示機能３４により修正操作用CRT
４１に表示される。従つて、運転員は操作盤２で
の操作と同様な操作として発電ユニツトを手動運
転することができ、これは本実施例における重要
なポイントの１つとなつている。また、操作器５
の信号は操作器伝送機能３６により光伝送路３２
を介して操作盤２の受信機能３７に伝送される。
前記受信機能３７でその信号を受信し、操作盤２
への出力とするため、出力変換機能３８にて変換
される。結果として、運転員の操作器５での操作
が、個別中操における操作盤２の操作と同様に発
電ユニツト１に作用する。

第３図に本実施例における操作器５の概要を示
す。図において、操作器５には、MFT、主ター
ビントリツプ等保安操作に関する保安操作PB５
０と、主要補機の起動停止操作および主要開閉器
の入切操作、バーナの点消化操作等を行なう個別
操作PB５１と、前記保安操作PB、個別操作PB
を操作した後、画面で再確認を行ない操作を実行
させる要求のための操作実行PB５２と、各設定
器の修正操作を行なうセレクタステーシヨン５４
と、セレクタステーシヨンを切換えて使用するた
めのセレクタステーシヨン選択PB５３と、操作
盤２の状態をボイラ、タービン、発電機の各機器
群ごとに区分した系統図表示の選択のための１シ
ヨツト形の系統図選択PB５５とが設けられてい
る。

第４図に操作器５の処理ブロツク図を示し、以
下、その詳細を説明する。保安操作PB５０の信
号である保安操作PB信号Ｓ５００は保安操作PB
走査手段５０１で走査し、保安操作画面表示要求
信号Ｓ５０１は、集中監視制御盤表示機能３４に
対し、保安操作用の固定の図形データである保安
操作用画面データＤ５０と、集中監視制御盤受信
機能３３が受信した操作盤データＤ３３を用い
て、修正操作用CRT４１に保安操作用の図形表
示を行なう。運転員は前記図形により保安操作の
実行可能を確認した後に、操作実行PB５２を押
す。操作実行PB５２の信号である操作実行PB信
号Ｓ５２０は、操作実行PB操作手段５２１で走
査し、操作実行要求信号Ｓ５２１となる。操作実
行要求信号Ｓ５２１は、前記保安操作要求信号Ｓ
５０２との論理積の条件成立により、保安操作出
力データ５０２を得て、保安操作出力変換手段５
０３により、保安操作出力信号Ｓ５０３に変換
し、操作器伝送機能３６にて伝送用データに変換
し、個別中操の操作盤２に使用し、結果として
MFT、主タービントリツプ等の保安操作が集中
監視制御盤１０の操作器５の保安操作PB５０に
て行なえる。

次に、個別操作PB５１の作用について説明す
る。個別操作PB５１の信号である個別操作PB信
号Ｓ５１０は、個別操作PB走査機能５１１で走
査し、個別操作画面表示要求信号Ｓ５１１と、個
別操作要求信号Ｓ５１２を出力する。個別操作画
面表示信号Ｓ５１１は、集中監視制御盤表示機能
３４に対し、個別操作用の固定の図形データであ
る個別操作用画面データＤ５１と、集中監視制御
盤受信機能３３が受信した操作盤データＤ３３を
用いて修正操作用CRT４１に個別操作用の図形
表示を行なう。運転員は前記図形より個別操作の
実行可能を確認した後に、操作実行PB５２を押
す。操作実行PBの信号は、前記保安操作で述べ
たと同様に使用し、個別操作要求信号Ｓ５１２と
の論理積条件成立により、個別操作出力データ５
１２を得て、個別操作出力変換手段５１３によ
り、個別操作出力信号Ｓ５１３に変換し、前記保
安操作PBの作用と同様個別操作の操作盤の各ス
イツチに作用し、主要補機の起動停止、主要開閉
器の入切、バーナの点消火等の各操作を行なうこ
とができる。

次に、セレクタステーシヨン５４の作用につい
て説明る。セクタスステーシヨン５４は計算機６
による自動運転中は集中監視制御盤受信機能３３
が受信した操作盤データＤ３３よりセレクタステ
ーシヨン受信信号Ｓ５４３を、セレクタステーシ
ヨン受信変換手段５４３でセレクタステーシヨン
可変データＤ５４にデータ変換し、表示に使用さ
れる。運転員がセレクタステーシヨン選択PB５
３を押した場合はセレクタステーシヨン選択
PBS５３０信号が生じ、前記信号はセレクタス
テーシヨン選択PB走査手段５３１により、セル
クタステーシヨン画面表示要求信号Ｓ５３１と、
セレクタステーシヨン選択信号Ｓ５３２と、セレ
クタステーシヨン手動選択信号Ｓ５３３が出力さ
れる。セレクタステーシヨン画面表示要求信号Ｓ
５３１は集中監視制御盤表示機能３４に対し、セ
レクタステーシヨンの固定の図形データであるセ
レクタステーシヨン画面データＤ５３と、セレク
タステーシヨン可変データＤ５４を用いて修正操
作用CRT４１にセレクタステーシヨンの図形表
示を行なう。セレクタステーシヨン手動選択信号
Ｓ５３３は前記セレクタステーシヨン受信変換手
段５４３に作用し、セレクタステーシヨン可変デ
ータの更新を中止させる。以降、運転員によるセ
レクタステーシヨン５４の操作結果はセレクタス
テーシヨン操作信号Ｓ５４０となりセレクタステ
ーシヨン走査手段５４１にてセレクタステーシヨ
ン操作設定信号Ｓ５４１に変換され、セレクタス
テーシヨン可変データＤ５４を更新すると共に、
セレクタステーシヨン操作変換手段５４２にてセ
レクタステーシヨン操作出力信号Ｓ５４２とな
り、前記保安操作PBの作用と同様個別中操の操
作盤２に作用し、燃料流量設定、給水流量設定、
発電機出力設定等が集中監視制御盤１０にて行な
うことができる。上記説明において、セレクタス
テーシヨン選択PB５３はセレクタステーシヨン
５４の台数を３乃至４台とし、CRTオペレーシ
ヨンを行なうために必要とするものであり、操作
盤のコンパクト化を実現した１つの要素である。

次に、系統図選択PB５５の作用について説明
する。系統図表示選択PB信号Ｓ５５０、系統図
選択PB走査手段５５１にて走査し、系統図画面
表示要求信号Ｓ５５１出力する。前記系統図画面
表示要求信号Ｓ５５１により、系統図表示のため
の固定データである系統図用画面データＤ５５と
操作盤データＤ３３とにより、集中監視制御盤表
示機能３４にて系統図表示を行なう。

以上は、操作盤５と操作用伝送路３の作用につ
いて説明したが、再び第２図に戻つて、次に自動
運転を行なう計算機６と監視用伝送装置７と監視
用伝送装置７に接続され代表中操に設置される周
辺機器の関係について述べる。

計算機６による発電ユニツト１の自動運転は、
通常、代表中操の集中監視制御盤１０でマンマン
コントロールを可能としているが、監視用伝送装
置７および操作用伝送装置３の伝送手段に異常が
発生した時、即ち万が一の場合を考えて、従来の
個別中操にも、集中監視制御盤１０の自動化用
CRT８０、対話用CRT８１の代替用として個別
中操用CRT６０を設置しており、個別中操用オ
ペレータコンソール６１、同じくタイプライタ６
２等１式が併用設置されている。また、自動運転
を行なう場合に有効な音声による操作状態通報シ
ステムとして音声通報装置６３が個別中操に設置
されている。

このように本実施例では、個別中操における運
転装置もバツクアツプ用として配置している。し
かし、無論このバツクアツプ用は必須条件でない
ことは言う迄もない。

個別中操の計算機６は監視用伝送装置７を構成
するデータウエイ７０のマスタステーシヨン７１
を介して接続され、光電変換された後、
100Mbpsの光伝送にて監視および制御の各種信
号を代表中操に伝送して、集中監視制御盤１０上
のCRTや音声通報装置１００やタイプライタ１
０１に情報を表示または出力するようになつてい
る。更に、コンソール９の信号は同じくデータウ
エイ７０のリモートステーシヨン７２を介して接
続され、光電変換された後、100Mbpsの光伝送
路により、計算機６に情報が伝達され、運転員と
の情報交換が行なわれるようになつている。

データウエイ７０のリモートステーシヨン７２
は、その詳細を第５図に示す如く、最大４つのポ
ートを持つており、その使い方は第２図にも図示
したように警報用デーアを操作用伝送装置３に伝
送するデータリンケージ用ポート７２ａ、CRT
やTW等の周辺機器用ポート７２ｂおよび音声通
報装置ポート７２ｃにそれぞれ区分しており、特
に周辺機器用ポート７２ｂに接続した監視用
CRT８は、前述したように、発電ユニツトの起
動停止時および異常発生時に隣接発電ユニツトの
監視用CRT８を切換えることにより、必要とす
る発電ユニツトの計算機６の周辺装置とすること
が可能となつており、上記起動停止時および異常
発生時に対する情報量の制約を解決するものであ
り、これも本実施例の重要なポイントの１つとな
つている。即ち、第５図で各CRTは隣接ユニツ
トとは対称形に設置されており、両ユニツト共、
負荷一定運転中は、一時的にてユニツトを１名の
運転員でも監視できるように配慮している。この
ようなCRTの配列において、隣接ユニツトの起
動停止または隣接ユニツトに異常が発生した時
は、計算機６に２ユニツト分の自動化用CRT８
０と対話用CRT８１を切換して接続し、対話用
コンソール９１を用いて通常の２倍の情報量を監
視することができるようになつている。この結
果、本実施例では単に操作盤のコンバクト化のみ
でなく、隣接ユニツトとの協調による運転も従来
以上に効率良く行なうことができ、少人数による
運転をより一層容易ならしめている。

尚、上記実施例では８つの発電ユニツトを有す
る１つの既設発電所に本発明を適用した例につい
て説明したが、本発明は既設、新設を問わず、ま
た複数発電所に適用可能なこと言う迄もない。更
に、情報を表示する表示器はCRTに限らず液晶
等の表示器が使用できることは言う迄もない。

［発明の効果］ 本発明によれば、上位に自動運転用の計算機は
必要とせず、速い制御速度を実現できる。

また、操作側は、自動運転用の計算機を介さず
に各発電ユニツトごとの操作盤へ操作を加えるこ
とができるので、手動操作介入に対して、信頼性
を向上できる。

さらに、監視側は、複数の発電ユニツト共通の
伝送装置を使用して、監視用表示器を発電ユニツ
ト間で切替えて使用できるので、少ない監視用表
示器で起動停止時や異常発生時の大量の情報を運
転員に十分に提供することができる。

したがつて、本発明によれば、複数の発電ユニ
ツトを１つの代表中操にて少人数で集中監視制御
することができる、発電ユニツト間で協調の取れ
た効率の良い運転が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る集中監視制御
装置の概略構成図、第２図は第１図の詳細構成
図、第３図は第２図の操作器の構成図、第４図は
第３図の操作器の動作を説明するための動作処理
ブロツク図、第５図は第２図のCRT切換動作を
説明する概念図である。 １……発電ユニツト、２……操作盤、３……操
作用伝送装置、４……操作用CRT、５……操作
器、６……計算機、７……監視用伝送装置、８…
…監視用CRT、９……オペレータコンソール、
１０……集中監視制御盤、４０……警報用CRT、
４１……修正操作用CRT、８０……自動化用
CRT、８１……対話用CRT。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ それぞれにボイラ、タービン、発電機を備え
   る複数の発電ユニツトと、 これら発電ユニツトを個々に運転監視制御する
   ため、前記複数の発電ユニツト毎に設けられ、対
   応する前記発電ユニツトに手動操作を加える操作
   盤および対応する前記発電ユニツトを自動運転す
   る計算機と、 前記複数の発電ユニツトを１個所で集中的に運
   転監視制御するために集中監視制御盤に設けら
   れ、前記発電ユニツトに対応して設けられる操作
   用表示器および操作器と、少なくとも前記複数の
   発電ユニツトと同数設けられる監視用表示器およ
   びオペレータコンソールと、 前記操作盤と前記操作用表示器および操作器と
   を前記複数の発電ユニツト毎に前記発電ユニツト
   を自動運転する計算機を介さずに接続して操作情
   報を交換する操作用伝送装置と、 前記発電ユニツトを自動運転する計算機と前記
   監視用表示器およびオペレータコンソールとを前
   記各発電ユニツト共通に接続して前記各発電ユニ
   ツトを自動運転するための監視制御情報を交換す
   る監視用伝送装置とを備え、 前記操作用表示器および操作器を使つて前記発
   電ユニツトに操作を加える一方、 前記監視用表示器を必要台数とオペレータコン
   ソールを使つて必要な監視制御情報を得ると共に
   前記監視用表示器を前記複数の発電ユニツト間で
   切替え可能に構成することを特徴とする発電所集
   中監視制御装置。