JPH10150734A - 配電設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価に中央装置と配電系統の各区分開閉器の
制御装置との安定な通信を確保し、配電系統が長い郡部
の配電自動化区域等に好適な配電設備を提供する。 【解決手段】 変電所１から引出された配電系統ａを、
変電所側の監視制御の中央装置７との配電線搬送方式の
通信が安定に行える上流の配搬安定領域Ｉと、該領域Ｉ
より下流の配搬不安定領域IIとに区分し、領域Ｉの区分
開閉器３の制御装置８ａ及び両領域Ｉ，IIの境界の区分
開閉器３の制御装置８ｂに、中央装置７との配電線搬送
方式の通信機能を備え、制御装置８ｂ，８ｃを配電系統
ａと別個の通信線９により接続し、制御装置８ｂ，８ｃ
に、通信線９を介して情報をやりとりする通信線搬送方
式の通信機能を備え、かつ、制御装置８ｂに、制御装置
８ｃから収集した情報を中央装置７からの呼出しに応じ
て中央装置７に配電線搬送方式の通信により伝送し，制
御装置８ｃと中央装置７との通信路を形成するゲートウ
ェイ機能を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、変電所から引出さ
れた配電系統の各区分開閉器の制御装置が監視制御の通
信機能を有する配電設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、変電所から引出された配電系統が
長距離になる主に郡部の配電自動化区域の配電設備にあ
っては、設備コストの軽減等を図るため、各区分開閉器
の制御装置と，変電所側（上流側）の中央装置との間の
監視制御の通信が、配電線搬送方式で行われる。

【０００３】この配電線搬送方式の通信は、系統の配電
線を通信線路とするため、都市部における通信線搬送方
式の通信のように配電系統と別個の通信線（通信ケーブ
ル）等を設ける必要がなく、投資費用が少なくて済む利
点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の配電線搬送
方式の通信を行う配電設備の場合、その通信状態が配電
系統の線路長や配電系統につながっている需要家の負荷
状況等に大きく依存する。

【０００５】そして、配電系統が長距離になるにしたが
って通信の過大な信号歪みが発生し易く、また、需要家
の調相設備，進相コンデンサ等により通信の大きな信号
ロスが発生し、しかも、この信号ロス等の程度は一定で
なく、需要家の負荷の運転状況等によって変化する。

【０００６】したがって、配電線搬送方式の通信を行う
従来の配電設備にあっては、例えば図３に示すように、
とくに各配電系統ａ，ｂ，ｃ，…，ｈの変電所１から遠
い斜線の下流域で通信が不安定になっていわゆる伝送不
具合が生じ易い問題点があり、設備の信頼性が低い。

【０００７】図３は変電所１を中心とした配電自動化区
域において、変電所１から複数の配電系統ａ〜ｈが引出
された場合の１例を示し、図中の変電所１の周囲の非斜
線部が後述の上流の配搬安定領域Ｉであり、その外側の
斜線部が配電線搬送方式の通信が不安定になる後述の下
流の配搬不安定領域IIである。

【０００８】ところで、通信線搬送方式の通信を行う配
電設備の場合は、配電系統の線路長や需要家の負荷状況
が通信に影響を与えないため、配電系統の長さ等によら
ず、良好な通信は行えるが、前記したように配電系統と
別個の通信線等を要し、とくに郡部の配電設備の場合、
通信線が極めて長距離になる等するため、設備コストが
著しく高くなる。

【０００９】そのため、郡部の配電自動化区域等の配電
設備に通信線搬送方式を採用することは、実用的でな
い。

【００１０】本発明は、安価に中央装置と配線系統の各
区分開閉器の制御装置との安定な通信を確保し、郡部の
配電自動化区域等に好適な新規な通信方式の配電設備を
提供することを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明の配電設備においては、変電所から引出さ
れた配電系統を、変電所側の監視制御の中央装置との配
電線搬送方式の通信が安定に行える上流の配搬安定領域
と、該領域より下流の配搬不安定領域とに区分し、配搬
安定領域の区分開閉器の制御装置及び両領域の境界の区
分開閉器の制御装置に、中央装置との配電線搬送方式の
通信機能を備え、境界の区分開閉器の制御装置及び配搬
不安定領域の区分開閉器の制御装置を配電系統と別個の
通信線により接続し、前記境界の区分開閉器の制御装置
及び配搬不安定領域の区分開閉器の制御装置に、前記通
信線を介して情報をやりとりする通信線搬送方式の通信
機能を備え、かつ、前記境界の区分開閉器の制御装置
に、配搬不安定領域の区分開閉器の制御装置から収集し
た情報を中央装置からの呼出しに応じて中央装置に配電
線搬送方式の通信により伝送し，配搬不安定領域の区分
開閉器の制御装置と中央装置との通信路を形成するゲー
トウェイ機能を備える。

【００１２】したがって、配電系統の変電所に近い配搬
安定領域の区分開閉器の制御装置は配電線搬送方式の通
信により安定して中央装置と通信し、変電所から離れた
配電線搬送方式の通信が不安定になる配搬不安定領域の
区分開閉器の制御装置は通信線搬送方式の通信により安
定して両領域の境界の区分開閉器の制御装置と通信す
る。

【００１３】さらに、両領域の境界の区分開閉器の制御
装置が、そのゲートウェイ機能により、収集した配搬不
安定領域の制御装置からの情報を中央装置の呼出しに応
じて中央装置に配電線搬送方式で伝送するため、中央装
置は配電線搬送方式の通信により配電系統の全ての区分
開閉器の制御装置から情報が得られる。

【００１４】したがって、配電線搬送方式の通信が不安
定になる下流側の一部を通信線搬送方式の通信とし、配
電線搬送方式の通信と通信線搬送方式の通信とを組合せ
て従来の全体を通信線搬送方式の通信を行う場合と同等
の監視制御の安定な通信が行え、とくに配電線搬送方式
の通信では下流域の通信が不安定になる郡部の配電自動
化区域等に好適な新規で実用的な配電設備を提供でき
る。

【００１５】

【実施の形態】本発明の実施の１形態につき、図１ない
し図３を参照して説明する。図１は図３の配電系統ａの
配電設備を示し、変電所１の変圧器２の２次側から引出
された３相の配電系統ａは複数の区分開閉器３により区
分される。

【００１６】また、変電所１に配電線搬送方式の通信機
能を有する中継用の変電所子局４が設けられ、この子局
４は電力会社の営業所等に設けられた監視制御の親局装
置５にケーブル接続されてこの装置５の送，受信情報を
中継し、変電所１に設けられた信号注入装置６は変電所
子局４を介した親局装置５からの送信情報を変圧器２の
１次側に注入する。

【００１７】そして、親局装置５及び変電所子局４，信
号注入装置６が変電所側の中央装置７を形成し、各区分
開閉器３の制御装置は、中央装置７と情報のやりとりを
行うため、従来は全ての制御装置が変電所子局４と配電
線搬送方式でポーリング通信し、この通信に基づき、変
電所子局４を介して親局装置６と情報をやりとりしてい
た。

【００１８】つぎに、配電系統ａの各区分開閉器３を変
電所１に近いものから順に＃１，…，＃Ｎ，＃Ｎ＋１，
…（Ｎは２以上の整数）の区分開閉器とし、＃Ｎの区分
開閉器３を図３の上流の配搬安定領域Ｉと下流の配搬不
安定領域IIとの境界の区分開閉器とすると、変電所子局
４との配電線搬送方式の通信が安定に行える配搬安定領
域Ｉの＃１，…，＃Ｎ−１の区分開閉器３の制御装置８
ａ及び境界の＃Ｎの区分開閉器３の制御装置８ｂは、そ
れぞれ従来と同様の配電線搬送方式のポーリング通信の
通信機能を備える。

【００１９】また、制御装置８ｂ及び配電線搬送方式の
通信が不安定になる配搬不安定領域IIの＃Ｎ＋１，…の
区分開閉器３の制御装置８ｃは、配電系統ａと別個の通
信線９により接続され、この通信線９を介した通信線搬
送方式の通信機能を備える。

【００２０】さらに、制御装置８ｂは下流の各制御装置
８ｃから収集した情報を親局装置５からの呼出しに応じ
て変電所子局４に伝送し、各制御装置８ｃと中央装置７
との通信路を形成するゲートウェイ機能も備える。

【００２１】なお、図１の１０，１１は各区分開閉器３
の上流側，下流側に設けられた制御電源用の変圧器であ
り、それぞれの２次側の単相の制御電源を各区分開閉器
３の制御装置８ａ，８ｂ，８ｃに給電する。

【００２２】また、図１の１２は＃Ｎ，＃Ｎ＋１，…の
区分開閉器３の負荷側に設けられた事故検出センサであ
り、それぞれ配電系統ａの各相の電流の検出信号を制御
装置８ｂ，８ｃに供給する。

【００２３】そして、制御装置８ｂは具体的には図２に
示すように形成され、通常は、変圧器１０，１１の２次
側の制御電源が電源回路部１３により択一的に選択され
て直流の駆動電源＋Ｂに加工され、この駆動電源＋Ｂが
制御装置８ｂ内の各部に給電される。

【００２４】さらに、変圧器１０，１１の制御電源の電
圧が系統電圧の検出信号として計測監視部１４に供給さ
れるとともに、この計測監視部１４に事故検出センサ１
２の電流の検出信号も供給される。

【００２５】そして、計測監視部１４は電圧，電流の検
出信号に基づいて配電系統ａの時々刻々の系統電圧及び
系統電流を計測して監視し、監視出力の信号を制御処理
部１５に供給する。

【００２６】この制御処理部１５はマイクロコンピュー
タ等により形成され、計測監視部１４の監視出力の信号
に基づく事故検出の実行により、配電系統ａの地絡，短
絡等の事故による電圧消失や過電流の発生及び電圧復帰
等を検出する。

【００２７】また、この検出に基づく開閉器制御の実行
により、開閉器制御部１６を介して区分開閉器３の時限
順送，事故区間区分の制御等の開閉制御を行う。

【００２８】なお、時限順送の制御は事故停電によりト
リップ開放した変電所１の開閉器（図示せず）が再投入
されたときに、この再投入に基づく系統復電にしたがっ
て各区分開閉器３を上流から順に時限投入して事故区間
を検出する制御であり、事故区間区分の制御は前記時限
投入に基づく系統停電の有無から事故区間を検出し、そ
の区間の直前の区分開閉器３を開放状態にロックして事
故区間を切離す制御である。

【００２９】また、制御処理部１５は前記事故検出の情
報や区分開閉器３の開閉状態の情報を自局の情報として
内部のメモリ等に保持する。

【００３０】つぎに、制御装置８ｂは変電所子局４との
配電線搬送方式のポーリング通信を行うとともに、下流
の各制御装置８ｃとの通信線９を用いた通信線搬送方式
の通信を行うため、通信部１７に、配電系統ａに接続さ
れた配電線搬送方式の送受信機１８と、通信線９に接続
された通信線搬送方式の送受信機１９とを有する。

【００３１】また、制御処理部１５が配電線搬送方式の
ポーリング通信制御及び通信線搬送方式の通信制御を実
行する。

【００３２】そして、この実施の形態においては変電所
子局４から呼出されたときに、下流の各制御装置８ｃの
最新の情報を直ちに変電所子局４に送信するため、送受
信機１８が変電所子局４からのポーリング通信の呼出し
を受信しないときは、通信線搬送の通信制御に基づき、
送受信機１９から通信線９を介して下流の配搬不安定領
域IIの各制御装置８ｃを周期的に呼出す。

【００３３】ところで、下流の各制御装置８ｃはほぼ制
御装置８ｂから送受信機１８及びその配電線搬送方式の
通信機能を省いた構成に形成され、通信線搬送方式の通
信制御により、制御装置８ｂからの呼出しにしたがって
自局の最新の情報を通信線９を介して制御装置８ｂに送
る。

【００３４】そして、制御装置８ｂは下流の配搬不安定
領域IIの各制御装置８ｂからの受信情報を収集してメモ
リ等に蓄積保持する。

【００３５】一方、上流の配搬安定領域Ｉの各制御装置
８ａはほぼ制御装置８ｂから事故検出センサ１２による
電流検出機能と、送受信機１９及びその通信線搬送方式
の通信機能とを省いた構成に形成される。

【００３６】そして、変電所子局４は従来と同様、配電
系統ａの全ての制御装置８ａ，８ｂ，８ｃを配電線搬送
方式のポーリング通信で周期的に呼出す。

【００３７】この呼出しは、制御装置８ｂ，８ｃ間の通
信線搬送方式の呼出しより十分に長い周期（間隔）でく
り返される。

【００３８】そして、上流の各制御装置８ａはそれぞれ
の呼出しの受信に基づき、自局の情報を配電線搬送方式
の通信で変電所子局４に返送する。

【００３９】つぎに、制御装置８ｂ及び下流の各制御装
置８ｃの呼出しは制御装置８ｂに受信され、制御装置８
ｂに対する呼出しを受信すると、制御装置８ｂが各制御
装置８ａの場合と同様にして自局の情報を変電所４に返
送する。

【００４０】また、下流の各制御装置８ｃの呼出しを受
信すると、制御装置８ｂは制御処理部１５がゲートウェ
イ機能の制御を実行し、呼出された制御装置８ｃの受信
情報を、その信号形式等を配電線搬送方式の通信プロト
コルに適合するように変換，加工して変電所４に返送
し、各制御装置８ｃと中央装置７との通信路を形成す
る。

【００４１】したがって、中央装置７と上流の配搬安定
領域Ｉの各制御装置８ａ及び領域Ｉ，IIの境界の制御装
置８ｂとが配電線搬送方式の通信により安定に情報をや
りとりし、制御装置８ｂとその下流の配搬不安定領域II
の各制御装置８ｃとが通信線搬送方式の通信により安定
に情報をやりとりし、しかも、制御装置８ｂのゲートウ
ェイ機能により各制御装置８ｃの情報が中央装置７に伝
送されるため、配電線搬送方式の通信と通信線搬送方式
の通信とを組合せ、設備コストの上昇を極力抑えて配電
系統ａの事故及び各区分開閉器３の開閉状態の安定な監
視制御が行える。

【００４２】そして、図３の残りの各配電系統ｂ〜ｈに
ついても、配搬不安定領域IIを通信線搬送方式の通信に
すれば、変電所１を中心とした配電自動化区域全体につ
き、極めて安価に安定な監視制御の通信が確保される。

【００４３】そのため、とくに郡部の配電自動化区域の
配電設備に適用して著しい効果を奏する。

【００４４】なお、配電系統ａの停電時は、各制御装置
８ａ，８ｂ，８ｃがそれぞれの電源回路部１３の電池等
による停電バックアップで動作する。

【００４５】そして、前記実施の形態においては、制御
装置８ｂとその下流の各制御装置８ｃとの間で周期的に
情報をやりとりして制御装置８ｂに事前に各制御装置８
ｃの最新の情報を収集したが、例えば、変電所子局４か
らの呼出しがあったときに、制御装置８ｂにより該当す
る制御装置８ｃを呼出してその情報を収集し、変電所子
局４に送るようにしてもよい。

【００４６】また、配電線搬送方式及び通信線搬送方式
の通信プロトコル等はどのようであってもよく、領域
Ｉ，IIは通信状態等に応じて適当に設定すればよい。

【００４７】そして、各制御装置８ａ，８ｂ，８ｃ等の
構成は図１及び図２に限定されるものではない。

【００４８】また、中央装置が例えば変電所子局４及び
信号注入装置６のみにより形成されて変電所１に設けら
れる場合等にも適用できるのは勿論である。

【００４９】

【発明の効果】本発明は、以下に記載する効果を奏す
る。配電系統ａの変電所１に近い配搬安定領域Ｉの区分
開閉器３の制御装置８ａは配電線搬送方式の通信により
安定して中央装置７と通信し、変電所１から離れて配電
線搬送方式の通信が不安定になる配搬不安定領域IIの区
分開閉器３の制御装置８ｃは通信線搬送方式の通信によ
り安定して両領域の境界の区分開閉器３の制御装置８ｂ
と通信し、さらに、この制御装置８ｂが、そのゲートウ
ェイ機能により、配搬不安定領域IIの制御装置８ｃから
の情報を中央装置の呼出しに応じて中央装置に配電線搬
送方式の通信で伝送するため、中央装置７は配電線搬送
方式の通信により、配電系統ａの全ての区分開閉器の制
御装置から情報を得ることができる。

【００５０】したがって、配電線搬送方式の通信が不安
定になる下流側の一部を通信線搬送方式の通信にして配
電線搬送方式の通信と通信線搬送方式の通信とを組合
せ、全体を通信線搬送方式の通信にすることなく、安価
に監視制御の安定な通信を確保することができ、とくに
配電線搬送方式の通信では下流域の通信が不安定になる
配電系統が長い郡部の配電自動化区域等に好適な配電設
備を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の１形態の単線系統図である。

【図２】図１の一部の詳細なブロック結線図である。

【図３】図１の配電系統の配搬安定領域及び配搬不安定
領域の説明図である。

【符号の説明】

１ 変電所 ３ 区分開閉器 ７ 中央装置 ８ａ，８ｂ，８ｃ 制御装置 ９ 通信線 ａ〜ｈ 配電系統 Ｉ 配搬安定領域 II 配搬不安定領域

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変電所から引出された配電系統を、変電
   所側の監視制御の中央装置との配電線搬送方式の通信が
   安定に行える上流の配搬安定領域と、該領域より下流の
   配搬不安定領域とに区分し、 前記配搬安定領域の区分開閉器の制御装置及び前記両領
   域の境界の区分開閉器の制御装置に、前記中央装置との
   前記配電線搬送方式の通信機能を備え、 前記境界の区分開閉器の制御装置及び前記配搬不安定領
   域の区分開閉器の制御装置を前記配電系統と別個の通信
   線により接続し、 前記境界の区分開閉器の制御装置及び前記配搬不安定領
   域の区分開閉器の制御装置に、前記通信線を介して情報
   をやりとりする通信線搬送方式の通信機能を備え、 かつ、前記境界の区分開閉器の制御装置に、前記配搬不
   安定領域の区分開閉器の制御装置から収集した情報を前
   記中央装置からの呼出しに応じて前記中央装置に前記配
   電線搬送方式の通信により伝送し，前記配搬不安定領域
   の区分開閉器の制御装置と前記中央装置との通信路を形
   成するゲートウェイ機能を備えたことを特徴とする配電
   設備。