JPH11296207A - 発電所運転装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ユニット側と、遠隔側との双方で、操作するこ
とができると混乱をきたすことがわかっていた。ユニッ
ト側および遠隔側と情報処理機器が２箇所となり、排他
処理も容易には実現できなかった。 【解決手段】ユニット側運転装置と、遠隔側運転装置の
いずれか一方でのみ操作を許可する操作モードを設け、
ユニット側と、遠隔側で相互に連携を取りながら運転が
可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は火力、原子力発電ユ
ニットにおいて、当該のユニットから遠隔の場所で運転
を実施する装置に関する。

【０００２】

【技術の技術】本発明は、火力・原子力発電プラントで
は、一般に各発電ユニット（発電所の号機ごとのまとま
り）には各発電ユニット毎にいる運転員が運転を実施し
ている。

【０００３】図１７は、火力原子力発電プラントでの、
ユニットにおける運転装置の例である。プラントの情報
は、プラント制御装置を介して発電所運転装置に、プラ
ントの状態情報が入力され、操作情報処理手段、表示手
段を介して、表示装置にを表示される。

【０００４】一方、オペレータの操作情報は、ＣＲＴの
タッチスクリーンやマウスなどの操作装置から、操作情
報入力手段を介して、操作情報処理手段に入力され、適
宜機器の操作情報を処理して、操作情報出力手段を介し
て、プラント制御装置経由で、プラントに出力される。

【０００５】ここで、「適宜機器の操作情報を処理し
て」というのは、複数あるＣＲＴにおいて、例えばある
機器（弁、ポンプ、調節計など）が、同時に操作できな
い様にするものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】水力発電の場合は、既
に制御所と呼ばれる発電所から遠隔の場所で運転を実施
しており、発電所側に人がいないのが通例になってい
る。しかし、火力・原子力発電の場合は、以下に示すよ
うに水力発電に比べて違いがあり、容易に遠隔からの運
転が実施できる状況ではなかった。

【０００７】つまり、補機の物量について、水力は基本
構成が入り口弁、水車、発電機、ＡＶＲ、ガバナ等が主
であり比較的少ない物量である。これに対して火力・原
子力では補機の数がケタ違いに多くよって制御が複雑で
ある。

【０００８】また物量が多いため監視・制御する入力点
数もケタ違いに多くなる。水力ではアナログ点数：数十
点、接点点数：１００〜２００点であるが、火力原子力
では、アナログ点数：数１０００点、接点点数：１００
００点というオーダである。

【０００９】次に、起動停止の操作について、水力は起
動が簡単で規模にもよるが５分程度で定格運転に到達す
る。一方原子力発電では、数日要する。火力は原子力発
電に比べると早いがそれでも水力よりも長い時間オーダ
の起動時間を要した。

【００１０】また停止についても水力は弁をしめれば停
止するので非常に簡単であるが火力・原子力は、簡単に
は停止はできない。そして、オペレータ数について、水
力は１人での運転が可能である。

【００１１】しかし、火力・原子力は、５人程度の運転
チームで運転している。さらに、火力・原子力発電の場
合は、比較的長期間に渡る定期点検の期間があり、この
定期点検の期間においては、発電ユニット側で多くの機
器の保守、運転をする必要があった。このためユニット
側と、遠隔側との２箇所から、相互に連携をとりつつ運
転を実施しなければならない。

【００１２】しかしながら、例えば一つの機器につい
て、ユニット側と、遠隔側との双方で、操作することが
できると混乱をきたすことがわかっていた。例えば、あ
る弁が「自動」の位置にある時に、ユニット側では
「切」に操作し、遠隔側では「入」に操作しようとする
ことが容易に想像できた。同様に、ある調節計におい
て、「Ｍモード」に入っている時に、ユニット側では
「Ｃモード」に操作し、遠隔側では「Ａモード」に操作
しようとすることも同様に想像できる。

【００１３】このようなことを防止するための排他処理
は、従来は、図１７に示した、操作情報処理手段で実施
していた。排他処理というのは、同一の機器を操作しよ
うとした場合、後からその機器を選択しようとしても、
そのＣＲＴでは操作ができないようにするものである。

【００１４】しかし、これは一つの情報処理機器（計算
機など）で実施しているため実現できたが、ユニット側
と、遠隔側との２箇所から、運転を実施する場合には、
情報処理機器が２箇所となり、上記に示した排他処理も
容易には実現できなかった。

【００１５】以上で説明したような問題があり、火力原
子力発電の場合は、遠隔側から運転操作を実現すること
ができなかった。そこで本発明では、火力・原子力発電
ユニットにおいて、ユニット側と、遠隔側で相互に連携
を取りながら運転が可能となるような発電所運転装置を
提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、火力・原子力
発電プラントの運転装置において、プラントのプラント
制御装置からプラント状態を入力する状態情報入力手段
と、前記プラント状態を表示する表示装置に出力する表
示手段と、操作装置からプラントの機器を操作する情報
を入力する操作情報入力手段と、ユニット側運転装置と
遠隔側運転装置との間を接続する伝送路と、ユニット側
運転装置と遠隔側運転装置間での伝送を実現する双方の
側の伝送入出力手段と、遠隔側運転装置側で前記プラン
ト状態を表示する表示装置に出力する表示手段と、遠隔
側運転装置側の操作装置からプラントの機器を操作する
情報を入力する操作情報入力手段と、双方の側の運転装
置内で、各々の操作情報処理を行い、操作機器単位で操
作をユニット側か遠隔側かのいずれか一方でのみ操作を
許可する排他処理を行う操作情報処理手段を有したもの
である。

【００１７】したがって、操作機器単位で操作をユニッ
ト側か、遠隔側かのいずれか一方でのみ操作を許可する
排他処理を実現することができユニット側と、遠隔側で
相互に連携を取りながら運転が可能となる。

【００１８】また、本発明は、ユニット側運転装置と、
遠隔側運転装置との各々に、モード表示操作装置と、同
装置と操作情報処理手段との入出力を行うモード入力手
段と、モード出力手段とを付加し、ユニット側運転装置
と遠隔側運転装置のいずれか一方でのみ操作を許可する
操作モードを処理する情報処理手段を有したものであ
る。

【００１９】これにより、ユニット側運転装置と、遠隔
側運転装置のいずれか一方でのみ操作を許可する操作モ
ードを設け、ユニット側と、遠隔側で相互に連携を取り
ながら運転が可能となる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の形態について、図
面を参照して説明する。第１実施の形態の図１は、本発
明の基本概念を示す図である。図１に示すように、全体
の構成は、ユニット側と、遠隔側に大きく分かれる。こ
の両者の間は、伝送路５で接続されている。

【００２１】ユニット側は、プラント１、プラント制御
装置２、ユニット側運転装置１００と、前記ユニット側
運転装置に付帯する、表示装置１０１、操作装置１０２
とから構成されている。

【００２２】また、遠隔側は、遠隔側運転装置２００
と、前記装置に付帯する、表示装置２０１、操作装置２
０２とから構成されている。まず、ユニット側運転装置
１００について説明する。

【００２３】図１において、プラント制御装置２は、プ
ラント１の各部の動作制御処理を行うためのものであ
り、プラント１の各操作要素の状態をあらわす状態情報
を入力し、その状態情報をユニット側運転装置１００に
出力する。

【００２４】状態情報入力手段１１０は、前記状態情報
を入力して、操作情報処理手段１２０に出力する。操作
情報処理手段１２０は、まず入力したプラントの情報
を、表示手段１３０を経由して、表示装置１０１に出力
する。ここで表示装置１０１は、ＣＲＴ装置などであ
る。

【００２５】一方、操作装置１０２は、ＣＲＴのタッチ
スクリーン、マウス、キーボードなどの入力装置であ
る。操作装置１０２を介してオペレータは、運転操作を
行う。具体的にはタッチスイッチの操作などである。こ
の操作情報は、操作情報入力手段１３１を経由して、操
作情報処理手段１２０に出力する。

【００２６】操作処理手段では、伝送出力手段１４０を
介して、遠隔側運転装置２００に、情報を出力する。次
に、遠隔側運転装置２００について説明する。伝送入力
手段２１０は、入力した情報を操作情報処理手段２２０
に出力する。操作情報処理手段２２０は、まず入力した
プラントの情報を、表示手段２３０を経由して、表示装
置２０１に出力する。

【００２７】一方、操作装置１０２を介してオペレータ
は、運転操作を行う。この操作情報は、操作情報入力手
段２３１を経由して、操作情報処理手段２２０に出力す
る。操作処理手段では、伝送出力手段２１１を介して、
ユニット側運転装置１００へ、情報を出力する。

【００２８】ここで、ユニット側運転装置１００の操作
情報処理手段１２０と、遠隔側運転装置２００の操作情
報処理手段２２０とが、相互に情報を連携しながら、ユ
ニット側と、遠隔側との２箇所からの運転を、操作にお
ける排他処理を実現する。

【００２９】これを、図２以降を用いて具体的に説明す
る。まず、はじめの例は、操作の機器単位に排他処理を
行う例である。図２から図４までを用いて、ユニット側
での、操作の機器単位に排他処理を行う例を示す。

【００３０】操作情報処理手段１２０の中には、機器テ
ーブルというものを持つ。このテーブルの例を、図２に
示す。テーブルは、機器番号、タグ番号、「ユニット側
で操作選択中」のビットＵＢ、「遠隔側で操作選択中」
のビットＴＢから、構成される。この図では、一例を示
めしており、Ｎ１１−Ｆ００１Ａという機器が、ユニッ
ト側でも遠隔側でも操作選択がされていないことを示
す。 「ユニット側で操作選択中」のビットＵＢ＝０ 「遠隔側で操作選択中」のビットＴＢ＝０ 一方、図３（ａ）は、遠隔側の操作装置２０２から、オ
ペレータが、Ｎ１１−Ｆ００１Ａという機器を操作する
ため選択（例えばＣＲＴでタッチする、あるいはマウス
で選択するなど）をした状態である。 「ユニット側で操作選択中」のビットＵＢ＝０ 「遠隔側で操作選択中」のビットＴＢ＝１ この場合には、この状態では、遠隔側で既に機器が選択
されている状態であり、ユニット側では操作のための選
択を不可とする。

【００３１】一方、図３（ｂ）は、図２の状態から、ユ
ニット側の操作装置１０２より、オペレータが、Ｎ１１
−Ｆ００１Ａという機器を操作するため、選択した場合
である。これにより、「ユニット側で操作選択中」のビ
ットＵＢが「０」から「１」となる。

【００３２】このように、ユニット側で、操作情報処理
手段１２０が機器テーブルを管理することにより、現在
ユニット側で、ある機器を操作しようとした場合、それ
が操作選択可能かを判定することが可能となる。

【００３３】図４は、この処理を、フローチャートに表
したものである。まず、機器テーブルから操作しようと
している機器の状態を読み込む。次に遠隔側でその機器
が選択されているかを判定する。もし選択されていれ
ば、ユニット側で操作はできないので、表示装置１０１
に「遠隔側で選択中です」とメッセージを出力する。

【００３４】一方選択されていなければ、機器テーブル
で「ユニット側で選択中」のビットに１を立てる。さら
に、当該機器のスイッチを表示し、その後の操作を受け
付ける。

【００３５】次に、図５から図１０までを用いて、遠隔
側での操作の機器単位に排他処理を行う例を示す。基本
的な考え方は、ユニット側のものと類似しているが、伝
送系を介しているため、伝送遅れがあり、このことに対
処するため多少複雑になる。

【００３６】操作情報処理手段２２０の中には、先と同
様に機器テーブルというものを持つ。このテーブルの例
を、図５に示す。テーブルは、機器番号、タグ番号、
「ユニット側で操作選択中」のビットＵＢ、「遠隔側で
操作選択中」のビットＴＢ、「遠隔側で選択リクエスト
中」のビットＲＢから、構成される。この図では、「ユ
ニット側で操作選択中」のビットＵＢ＝「０」、「遠隔
側で操作選択中」のビットＴＢ＝「０」、「遠隔側で選
択リクエスト中」のビットＲＢ＝「０」であり、Ｎ１１
−Ｆ００１Ａという機器が、ユニット側でも遠隔側でも
操作選択がされていないことを示す。

【００３７】一方、図６は、「ユニット側で操作選択
中」のビット＝１、「遠隔側で操作選択中」のビット＝
０、「遠隔側で選択リクエスト中」のビット＝０であ
る。この場合には、ユニット側の操作装置１０２から、
オペレータが、Ｎ１１−Ｆ００１Ａという機器を操作す
るため選択をした状態である。

【００３８】この状態では、ユニット側で既に機器が選
択されている状態であり、遠隔側では操作のための選択
を不可とする。一方、図７は、図５の状態から、遠隔側
の操作装置２０２より、オペレータが、Ｎ１１−Ｆ００
１Ａという機器を操作するため、選択した場合である。
これにより、「遠隔側で操作選択リクエスト中」のビッ
トＲＢが「０」から「１」となる。

【００３９】ここで「リクエスト」とは、操作をする行
為を申し込んだ状態である。あくまでも申し込みであっ
て、実際に操作できるかは、ユニット側運転装置の状態
を確認した後に判明する。すなわち、伝送路を介して、
遠隔側運転装置２００から、ユニット側運転装置１００
の機器テーブルを参照して、その時点で「ユニット側の
選択中ビット＝０」であれば、リクエストがＯＫとな
り、最終的に「遠隔側の選択中ビットＴＢを「０」から
「１」とすることができる。

【００４０】このように、遠隔側で、操作情報処理手段
２２０が機器テーブルを管理することにより、現在遠隔
側で、ある機器を操作しようとした場合、それが操作選
択可能かを判定することが可能となる。

【００４１】図１０は、この処理を、フローチャートに
表したものである。まず、機器テーブルから操作しよう
としている機器の状態を読み込む。次にユニット側でそ
の機器が選択されているかを判定する。

【００４２】もし選択されていれば、遠隔側で操作はで
きないので、表示装置２０１に「ユニット側で選択中で
す」とメッセージを出力する。一方選択されていなけれ
ば、まず機器テーブルで「遠隔側で選択リクエスト中」
のビットに１を立てる。

【００４３】次に、ユニット側の操作情報処理手段１２
０の中の選択中ビットを参照しにゆき、その時点での機
器テーブルで「ユニット側の選択中ビット」＝１なら
ば、リクエストがＮＧとなり、先ほどと同様に遠隔側で
操作はできないので、表示装置２０１に「ユニット側で
選択中です」とメッセージを出力する。

【００４４】一方、その時点での機器テーブルで「ユニ
ット側の選択中ビット」＝０ならば、リクエストがＯＫ
なので、さらに、当該機器のスイッチを表示し、その後
の操作を受け付ける。

【００４５】次の例は、操作モードという概念をもって
排他処理を行う例である。今までの例では、ユニット側
と、遠隔側で、同一の機器でなければ、両方の場所で同
時並行的に操作ができるものであり、非常に柔軟性に富
んでいる。

【００４６】しかし操作する度に、相手側で機器が選択
されてないかを確かめるために、特に遠隔側での操作を
確認するまでに時間がかかるという問題があった。そこ
で、機器毎には排他を行わず、操作モードという概念
を、ユニット側と、遠隔側の両方に導入し、操作モード
の投入制御を行って投入できた側でのみ運転操作を許可
するようにする考えである。

【００４７】これによれば、機器を選択する時点でいち
いち確認はしなくなるので、その分早い処理が期待でき
る。以下、図１１ら図１５までを用いて説明する。

【００４８】図１１は、操作モードを導入した実施形態
例である。基本的には、図１にモード表示の考え方を不
可したものである。すなわち、ユニット側運転装置１０
０に、モード表示操作装置１０３を付加し、モード表示
操作装置１０３に出力する手段であるモード出力手段１
５０と、操作モード表示操作装置１０３から出力する手
段であるモード出力手段１５１、とを付加する。

【００４９】同様に、遠隔側運転装置２００に、モード
表示操作装置２０３を付加し、モード表示操作装置２０
３に出力する手段であるモード出力手段２５０と、操作
モード表示操作装置２０３から出力する手段であるモー
ド出力手段２５１、とを付加する。

【００５０】図１２は、操作モードテーブルの例であ
る。機器テーブルは、タグ毎に持っていたが操作モード
テーブルは、１つである。このテーブルを、ユニット側
と遠隔側との双方に持ち、ユニット側の操作情報処理手
段１２０と、遠隔側の操作情報処理手段２２０との間で
情報連携をとり、操作モードをどちらかの側の一方に決
定する。どのような考えで決定するかは、後述する。

【００５１】まず、マンマシン的な部分を説明する。図
１３は、操作モードのスイッチと、操作モードのランプ
を示す図である。また、図１２の右側には、操作とラン
プ表示の例を示している。

【００５２】この例では、はじめに、ユニット側と遠隔
側との双方で、操作モ−ドがＯＦＦの状態からスタート
している。次に、どちらかの側から、操作モード「入」
を押す。すると操作モード（Ｒ）ランプ（レッドラン
プ）が点滅する。この状態では、操作モードＯＮを相手
にリクエストしている状態である。

【００５３】そして、相手側がＯＫであったら、操作モ
ード（Ｒ）ランプを連続点灯させるものである。操作モ
ードの決定論理の例を以下に示す。

【００５４】図１４の例では、ユニット側と遠隔側が対
等な関係であり、後で操作モードを投入した側が操作モ
ードを得るものである。図１５の例では、ユニット側
が、遠隔側よりも優先的な関係である。すなわちユニッ
ト側においては、操作モードは無条件に投入できるが、
遠隔側は、ユニット側が操作モードがＯＦＦでないと投
入できないものである。

【００５５】図１６の例では、図１５の例とは逆で、遠
隔側が、ユニット側よりも優先的な関係である。すなわ
ち遠隔側においては、操作モードは無条件に投入できる
が、ユニット側は、遠隔側が操作モードがＯＦＦでない
と投入できないものである。

【００５６】

【発明の効果】本発明によれば、ユニット側と、遠隔側
の双方で、協調的な操作が実現できる。また、ユニット
側と、遠隔側で、同一の機器でなければ、両方の場所で
同時並行的に操作ができるものであり、非常に柔軟性に
富んだ操作も期待できる。

【００５７】また、本発明によれば、ユニット側と、遠
隔側の双方で、協調的な操作が実現できる。また操作モ
ードという概念を、ユニット側と、遠隔側の両方に導入
し、することにより、よりも早く運転操作ができるとい
う効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の発電所運転装置の第一の実施の形態例
の構成図

【図２】第一の実施の形態例の排他処理テーブル

【図３】第一の実施の形態例の排他処理テーブル

【図４】第一の実施の形態例の処理フローチャート

【図５】第二の実施の形態例の排他処理テーブル

【図６】第二の実施の形態例の排他処理テーブル

【図７】第二の実施の形態例の排他処理テーブル

【図８】第二の実施の形態例の排他処理テーブル

【図９】第二の実施の形態例の排他処理テーブル

【図１０】第二の実施の形態例の処理フローチャート

【図１１】第三の実施の形態例の発電所運転装置の構成
図

【図１２】第三の実施の形態例の操作モードテーブル

【図１３】第三の実施の形態例の表示例

【図１４】操作モードの決定論理図

【図１５】操作モードの決定論理図

【図１６】操作モードの決定論理図

【図１７】従来の運転制御装置の構成図

【符号の説明】

１…プラント、２…プラント制御装置、１００…ユニッ
ト側運転装置、１０１，２０１…表示装置、１０２，２
０２…操作装置、１１０…状態入力装置、１１１…操作
情報出力手段、１２０，２２０…操作情報処理手段、１
３０，２３０…表示手段、１３１，２３１…操作情報入
力手段、１４０，２１１…伝送出力手段、１４１，２１
０…伝送入力手段、５…伝送路、２００…遠方側運転装
置、１０３，２０３…モード表示操作装置、１５０，２
５０…モード出力手段、１５１，２５１…モード入力手
段、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大塚 士郎 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】火力、または原子力等の発電所において、
   プラントのプラント制御装置からプラント状態を入力す
   る状態情報入力手段と、前記プラント状態を表示する表
   示装置に出力する表示手段と、操作装置からプラントの
   機器を操作する情報を入力する操作情報入力手段と、ユ
   ニット側運転装置と遠隔側運転装置との間を接続する伝
   送路と、ユニット側運転装置と遠隔側運転装置間での伝
   送を実現する双方の側の伝送入出力手段と、遠隔側運転
   装置側で前記プラント状態を表示する表示装置に出力す
   る表示手段と、遠隔側運転装置側の操作装置からプラン
   トの機器を操作する情報を入力する操作情報入力手段
   と、双方の側の運転装置内で各々の操作情報処理を行
   い、操作機器単位で操作をユニット側か、遠隔側かのい
   ずれか一方でのみ操作を許可する排他処理を行う操作情
   報処理手段を有することを特徴とする発電所運転装置。
2. 【請求項２】請求項１において、ユニット側運転装置
   と、遠隔側運転装置との各々に、モード表示操作装置
   と、同装置と操作情報処理手段との入出力を行うモード
   入力手段およびモード出力手段とを付加し、ユニット側
   運転装置と、遠隔側運転装置のいずれか一方でのみ操作
   を許可する操作モードを処理する情報処理手段を有する
   ことを特徴とする発電所運転装置。