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特開2022-78430監視制御システム、監視制御方法、及び、通信アダプタ
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022078430
(43)【公開日】2022-05-25
(54)【発明の名称】監視制御システム、監視制御方法、及び、通信アダプタ
(51)【国際特許分類】
   H02J 13/00 20060101AFI20220518BHJP
   H04Q 9/00 20060101ALI20220518BHJP
【FI】
H02J13/00 311R
H04Q9/00 311J
【審査請求】有
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2020189106
(22)【出願日】2020-11-13
(71)【出願人】
【識別番号】000215202
【氏名又は名称】通研電気工業株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】000173809
【氏名又は名称】一般財団法人電力中央研究所
(74)【代理人】
【識別番号】110002343
【氏名又は名称】特許業務法人 東和国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】山本 勝也
(72)【発明者】
【氏名】山口 亮
(72)【発明者】
【氏名】坂 泰孝
(72)【発明者】
【氏名】パウデル サロジュ
(72)【発明者】
【氏名】大谷 哲夫
(72)【発明者】
【氏名】瀬戸 好弘
【テーマコード(参考)】
5G064
5K048
【Fターム(参考)】
5G064AA04
5G064AC08
5G064CB06
5G064CB10
5G064DA02
5K048AA06
5K048BA22
5K048BA34
5K048HA01
5K048HA02
5K048HA03
(57)【要約】
【課題】HDLC伝送方式による通信インターフェースを有する監視制御装置親局へ、国際標準規格IEC61850に準拠した通信インターフェースを有する監視制御装置子局からの情報を、円滑に伝えることができる、監視制御システム、監視制御方法、及び、通信アダプタを提供する。
【解決手段】通信アダプタ30は、監視制御装置子局20から表示情報に関するレポートを受信した場合、レポートに含まれる第1状態値に応じて、HDLC伝送方式に対応した2値の第2状態値に変換するか、又は、HDLC伝送方式に対応した追加動作情報を生成し、第2状態値又は前記追加動作情報を前記監視制御装置親局10に送信する。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
HDLC伝送方式による通信インターフェースを有する監視制御装置親局と、
国際標準規格IEC61850に準拠した通信インターフェースを有する監視制御装置子局と、
前記監視制御装置親局と前記監視制御装置子局との間に配置された通信アダプタと、を有する監視制御システムであって、
前記通信アダプタは、前記監視制御装置子局から表示情報に関するレポートを受信した場合、該レポートに含まれる第1状態値に応じて、該第1状態値を前記HDLC伝送方式に対応した2値の第2状態値に変換するか、又は、前記HDLC伝送方式に対応した追加動作情報を生成し、前記第2状態値又は前記追加動作情報を前記監視制御装置親局に送信することを特徴とする、監視制御システム。
【請求項2】
前記通信アダプタは、前記監視制御装置子局からの計測情報に関するレポートを受信した場合、該レポートに含まれるデータ種別の第1計測値を、予め定めた変換条件にしたがって、前記HDLC伝送方式のデータ種別に基づく第2計測値に変換し、前記第2計測値を前記監視制御装置親局に送信することを特徴とする、請求項1に記載の監視制御システム。
【請求項3】
前記監視制御装置子局は、監視制御対象機器との間で前記国際標準規格IEC61850に準拠したデータ伝送を行うことを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の監視制御システム。
【請求項4】
HDLC伝送方式による通信インターフェースを有する監視制御装置親局と、
国際標準規格IEC61850に準拠した通信インターフェースを有する監視制御装置子局と、前記監視制御装置親局と前記監視制御装置子局との間でデータ伝送を行う監視制御方法であって、
前記監視制御装置子局から表示情報に関するレポートを受信した場合、該レポートに含まれる第1状態値に応じて、該第1状態値を前記HDLC伝送方式に対応した2値の第2状態値に変換するか、又は、前記HDLC伝送方式に対応した追加動作情報を生成するステップと、
前記第2状態値又は前記追加動作情報を前記監視制御装置親局に送信するステップを有することを特徴とする、監視制御方法。
【請求項5】
前記追加動作情報を生成するステップは、前記第1状態値を受信してから所定時間経過後に実行されることを特徴とする、請求項4に記載の監視制御方法。
【請求項6】
HDLC伝送方式による通信インターフェースを有する監視制御装置親局と、国際標準規格IEC61850に準拠した通信インターフェースを有する監視制御装置子局との間に配置された通信アダプタであって、
前記監視制御装置子局から表示情報に関するレポートを受信した場合、該レポートに含まれる第1状態値に応じて、該第1状態値を前記HDLC伝送方式に対応した2値の第2状態値に変換するか、又は、前記HDLC伝送方式に対応した追加動作情報を生成し、前記第2状態値又は前記追加動作情報を前記監視制御装置親局に送信することを特徴とする、通信アダプタ。
【請求項7】
前記監視制御装置子局からの計測情報に関するレポートを受信した場合、該レポートに含まれるデータ種別の第1計測値を、予め定めた変換条件にしたがって、前記HDLC伝送方式のデータ種別に基づく第2計測値に変換し、前記第2計測値を前記監視制御装置親局に送信することを特徴とする、請求項6に記載の通信アダプタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、監視制御システム、監視制御方法、及び、通信アダプタに関する。
【背景技術】
【0002】
発送電分離後のコストダウン、及び、国際標準化対応を背景として、国際電気標準会議(IEC:International Electrotechnical Commission)が定めたIEC61850は、今後、電力系統の運用管理のグローバルスタンダードになると見込まれている。そして、各電力会社では、IEC61850規格を適用した監視制御システムへの移行がなされて行くと予想される。
【0003】
しかし、IEC61850と互換性のない従来システム、例えば、アナログ配電盤などの変電所設備や制御用計算機などの制御所設備をIEC61850に準拠したシステムへ一括して取り替えることはコスト面からも困難が伴う。このため、従来システムとIEC61850に準拠したシステムの混在期間が長期にわたり存在することが予想される。例えば、特許文献1には、親局となる制御所側をIEC61850に準拠したシステムで構築する一方、子局となる変電所側のシステムは、国際標準に準拠していないHDLC(High Level Data Link Control)伝送方式で通信を行う従来のシステムを存続させた監視制御システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2017-34743号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1に開示された監視制御システムでは、制御所側と変電所側の通信を行うために、制御所側と変電所側との間に中継部としてGW(ゲートウェイ)を設け、通信プロトコルの変換を行っている。通信プロトコル変換では、IEC61850に準拠した通信プロトコルのデータとHDLC伝送方式でのデータとを相互に変換する必要がある。しかし、IEC61850では、表現できる状態値が2値より多いのに対して、HDLC伝送方式などの従来の通信方式では、表現できる状態値が2値に限定されている。このため、特許文献1に開示された監視制御システムでは、発電所側から状態変化が発生した際に制御所側に送信される状態値は2値であるため、GWは、HDLC伝送方式における2値の状態値をIEC61850における2値の状態値にプロトコル変換を行うことで、制御所側へ正確に情報を伝えることができる。また、制御所から変電所への指令は、変電所側で扱える2値の情報に限定することにより、GWは単にプロトコル変換を行う機能だけを備えておればよい。
【0006】
しかし、制御所側をHDLC通信方式で通信を行う従来システムのまま存続させ、変電所側をIEC61850に準拠したシステムで構築した場合は、変電所側では2値より多い状態値が生成されるため、中継部は単にプロトコル変換を行う機能を備えるだけでは、制御所側と変電所側の通信を円滑に行うことはできない。
【0007】
本発明は、これらの実情に鑑みてなされたものであり、国際標準規格IEC61850に準拠した通信インターフェースを有する監視制御装置子局からの情報を、HDLC伝送方式による通信インターフェースを有する監視制御装置親局へ円滑に伝えることができる、監視制御システム、監視制御方法、及び、通信アダプタを提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するために、本発明の第1の技術手段は、HDLC伝送方式による通信インターフェースを有する監視制御装置親局と、国際標準規格IEC61850に準拠した通信インターフェースを有する監視制御装置子局と、前記監視制御装置親局と前記監視制御装置子局との間に配置された通信アダプタと、を有する監視制御システムであって、前記通信アダプタは、前記監視制御装置子局から表示情報に関するレポートを受信した場合、該レポートに含まれる第1状態値に応じて、該第1状態値を前記HDLC伝送方式に対応した2値の第2状態値に変換するか、又は、前記HDLC伝送方式に対応した追加動作情報を生成し、前記第2状態値又は前記追加動作情報を前記監視制御装置親局に送信することを特徴とする。これにより、HDLC伝送方式による通信インターフェースを有する監視制御装置親局へ、国際標準規格IEC61850に準拠した通信インターフェースを有する監視制御装置子局からの情報を、円滑に伝えることができる。
【0009】
本発明の第2の技術手段は、第1の技術手段において、前記通信アダプタは、前記監視制御装置子局からの計測情報に関するレポートを受信した場合、該レポートに含まれるデータ種別の第1計測値を、予め定めた変換条件にしたがって、前記HDLC伝送方式のデータ種別に基づく第2計測値に変換し、前記第2計測値を前記監視制御装置親局に送信することを特徴とする。これにより、監視制御装置子局からの計測情報に関するレポートの内容を、監視制御装置親局が望む形式の数値で伝えることができる。
【0010】
本発明の第3の技術手段は、第1又は第2の技術手段において、前記監視制御装置子局は、監視制御対象機器との間で前記国際標準規格IEC61850に準拠したデータ伝送を行うことを特徴とする。これにより、例えば、変電所内において、監視制御装置子局は下位の監視制御対象機器と直接通信ができ、統一したシステムを構築することができる。
【0011】
本発明の第4の技術手段は、HDLC伝送方式による通信インターフェースを有する監視制御装置親局と、国際標準規格IEC61850に準拠した通信インターフェースを有する監視制御装置子局と、前記監視制御装置親局と前記監視制御装置子局との間でデータ伝送を行う監視制御方法であって、前記監視制御装置子局から表示情報に関するレポートを受信した場合、該レポートに含まれる第1状態値に応じて、該第1状態値を前記HDLC伝送方式に対応した2値の第2状態値に変換するか、又は、前記HDLC伝送方式に対応した追加動作情報を生成するステップと、前記第2状態値又は前記追加動作情報を前記監視制御装置親局に送信するステップを有することを特徴とする。これにより、HDLC伝送方式による通信インターフェースを有する監視制御装置親局へ、国際標準規格IEC61850に準拠した通信インターフェースを有する監視制御装置子局からの情報を、円滑に伝えることができる。
【0012】
本発明の第5の技術手段は、第4の技術手段において、前記追加動作情報を生成するステップは、前記第1状態値を受信してから所定時間経過後に実行されることを特徴とする。これにより、監視制御装置子局からのレポートに含まれる情報を、監視制御装置親局に円滑に伝えることができる。
【0013】
本発明の第6の技術手段は、HDLC伝送方式による通信インターフェースを有する監視制御装置親局と、国際標準規格IEC61850に準拠した通信インターフェースを有する監視制御装置子局との間に配置された通信アダプタであって、前記監視制御装置子局から表示情報に関するレポートを受信した場合、該レポートに含まれる第1状態値に応じて、該第1状態値を前記HDLC伝送方式に対応した2値の第2状態値に変換するか、又は、前記HDLC伝送方式に対応した追加動作情報を生成し、前記第2状態値又は前記追加動作情報を前記監視制御装置親局に送信することを特徴とする。これにより、HDLC伝送方式による通信インターフェースを有する監視制御装置親局へ、国際標準規格IEC61850に準拠した通信インターフェースを有する監視制御装置子局からの情報を、円滑に伝えることができる。
【0014】
本発明の第7の技術手段は、第6の技術手段において、前記監視制御装置子局からの計測情報に関するレポートを受信した場合、該レポートに含まれるデータ種別の第1計測値を、予め定めた変換条件にしたがって、前記HDLC伝送方式のデータ種別に基づく第2計測値に変換し、前記第2計測値を前記監視制御装置親局に送信することを特徴とする。これにより、監視制御装置子局からの計測情報に関するレポートの内容を、監視制御装置親局が望む形式の数値で伝えることができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、国際標準規格IEC61850に準拠した通信インターフェースを有する監視制御装置子局からの情報を、HDLC伝送方式による通信インターフェースを有する監視制御装置親局へ円滑に伝えることができる、監視制御システム、監視制御方法、及び、通信アダプタを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
図1】本発明に係る監視制御システムの一例を、従来システムとの対比で説明するための図である。
図2】本発明に係る監視制御システムの通信アダプタの処理を説明するための図である。
図3】通信アダプタ内に記憶された表示情報に関するマッピング定義の一例を示す図である。
図4】表示情報の伝送に関するシーケンスを示す図である。
図5】通信アダプタ内に記憶された計測情報に関するマッピング定義の一例を示す図である。
図6】計測情報の伝送に関するシーケンスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、図面を参照しながら、本発明の監視制御システム、監視制御方法、及び、通信アダプタに係る好適な実施形態について説明する。以下の説明において、異なる図面においても同じ符号を付した構成は同様のものであるとして、その説明を省略する場合がある。なお、本発明はこれらの実施形態での例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された事項の範囲内及び均等の範囲内におけるすべての変更を含む。また、複数の実施形態について組み合わせが可能である限り、本発明は任意の実施形態を組み合わせたものを含む。
【0018】
(実施形態1)
図1は、本発明に係る監視制御システムの一例を、従来システムとの対比で説明するための図であり、図1(A)に示す監視制御システム1’が従来システムであり、図1(B)の監視制御システム1が本発明に係る監視制御システムを示している。そして、本実施形態の監視制御システム1は、制御所2のシステムと変電所3のシステムを含む。
【0019】
本実施形態の監視制御システム1の制御所2は、例えば、監視制御装置子局(以下、「TC子局」という。)20との間でデータの授受を行う監視制御装置親局(以下、「TC親局」という。)10、及び、監視制御アプリケーションを実行する計算機11とから構成されている。TC親局10は、HDLC(High-level Data Link Control)伝送方式による通信インターフェースを有している。
【0020】
変電所3は、例えば、TC子局20、監視制御対象機器であるIED(Intelligent Electronic Device)21、及び、HMI(Human Machine Interface)22から構成されている。TC子局20、IED21、及び、HMI22は、ステーションバス23によって繋がれており、装置間では、IEC61850に準拠したデータ伝送を行うことが可能になっている。このため、TC子局20は、IEC61850に準拠した通信インターフェースを有する。IED21は、IEC61850に準拠した監視制御対象機器であり、例えば、遮断器、変圧器といった機器を制御する装置である。
【0021】
ここで、図1(A)に示す監視制御システム1’を参照すると、制御所2の構成は本発明に係る監視制御システム1と同様であるが、変電所3’の構成が異なっている。従来の変電所3’では、アナログ配電盤41、アナログ制御盤42、CT(変流器)/VT(計器用変圧器)43などが、TC(テレコン)(TM(テレメータ))盤40に接続された構成になっており、TC子局20に該当するTC(TM)盤40とTC親局10との間は、従来の通信プロトコルであるHDLC伝送方式が採用されている。なお、TC(TM)盤40と配電盤41との間は、接点(電圧)渡しが行われ、TC(TM)盤40とCT/VT間は、それぞれ電流/電圧渡しが行われる。
【0022】
本実施形態の監視制御システム1と従来の監視制御システム1’を対比した場合、本実施形態の監視制御システム1は、従来の監視制御システム1’における変電所3’側だけを、IEC61850に準拠したシステムに変更したシステムになっている。このため、通信プロトコルの違いから、TC子局20とTC親局10間では、直接データ伝送ができない。この対策として、本実施形態では、変電所3内に、TC親局10とTC子局20との間のデータ伝送を円滑に行うための通信アダプタ30を設けている。なお、図1では、通信アダプタ30は変電所3内に設けているが、通信アダプタ30は必ずしも変電所3内に設置する必要はない。また、図1(B)では、1個所の制御所2と1個所の変電所3を図示しているが、それぞれ複数個所であってかまわない。
【0023】
本実施形態の通信アダプタ30は、基本的には、HDLC伝送方式による通信プロトコルとIEC61850に準拠した通信プロトコルとのプロトコル変換を行う機能に加え、TC親局10がHDLC伝送方式による通信インターフェースを有し、TC子局20がIEC61850に準拠した通信インターフェースを有する場合に生じる特有の問題に対応したものであり、以下に、通信アダプタ30の機能について説明する。なお、通信アダプタ30のハードウェア構成については、その説明を省略するが、CPU、ROM、RAMを備えており、例えば、ROMに格納されたプログラムをCPUが実行することにより、所与の機能を実現している。
【0024】
図2は、本発明に係る監視制御システムの通信アダプタの処理を説明するための図である。図2(A)は、IED21に状態変化(状変)が発生した際に、IED21から、TC子局20、通信アダプタ30を介して、TC親局10へ情報が伝達される場合を示している。ここで、IED21から通信アダプタ30までは、IEC61850に準拠した通信プロトコルで通信が行われ、通信アダプタ30からTC子局20まではHDLC伝送方式による通信プロトコルで通信が行われる。したがって、通信アダプタ30は、IEC61850に準拠した通信インターフェースと、HDLC伝送方式による通信インターフェースを有している。
【0025】
監視制御システム1では、TC親局10とTC子局20との間で伝送される監視情報には、IED21の状態情報を表示させるための表示情報と、IED21の計測情報と、IED21を制御するための制御情報とが含まれる。このうち、表示情報と計測情報は、IED21からTC親局10に向けて伝えられる。そして、IED21の表示情報における表示項目の状態変化が発生した場合、その状態変化の種別に応じた状態変化情報(以下、「状変情報」という。)が、IED21からTC親局10へ伝送される。この状変情報は、IEC61850に準拠したシステム内では、例えば、Report(レポート)を利用してデータ伝送が行われる。Reportは、IEC61850で提供される通信サービスであり、表示情報や計測情報の通知のための通信サービスである。IEC61850のReportサービスでは、予めデータセットで定義されたデータ項目に対応するデータの値とそれに付随する情報が,定義された条件を満たしたときなどにReportとして生成され、通知される。
【0026】
IED21からのReportには、図2(B)に示すレポートフォーマット101が用いられる。
【0027】
レポートフォーマット101において、各パラメータ名称の内容は次のとおりである。
「RptID」:個々のReportを識別するためのIDである。
「OptFlds」:Reportに含ませる追加情報(オプション)の有無を示す。
「SeqNum」:OptFldsによるオプションで、Reportのシーケンス番号を示す。
「TimeOfEntry」:OptFldsによるオプションで、Report生成時刻を示す。
「DatSet」:OptFldsによるオプションで、Reportとして伝達するデータ(状態値/計測値など)の塊(データセット)の名称である。
「BufOvfl」:OptFldsによるオプションで、送信バッファのオーバフロー発生有無を示す。
「EntryID」:OptFldsによるオプションで、Reportが送信キューにエントリされた際の識別子である。
「ConfRev」:OptFldsによるオプションで、当該ReportのRCB設定のリビジョン番号を示す。
「SubSeqNum」:Reportのサブシーケンス番号であり、送信するデータが大きい場合、Reportを分割して送信する。分割有無はReportを送出する装置の判断による。
「MoreSegmentFollow」:OptFldsによるオプションで1つのReport内容が、複数のReportに分割されて送信される場合に、後続のReportは当該Reportの一部であることを示す。
「Inclusion-bitstring」:データセットとして登録した要素のうち、Reportとして送信されたValueが、当該データセットのどの要素であるかを表す。
「Value(s)」:Reportとして伝達される1つ以上のデータの値である。
「ReasonCode」:OptFldsによるオプションで、Reportが送信される起因(データの値変化、値更新、品質変化など)を表す。
【0028】
IED21からのReportは、TC子局20を経て、通信アダプタ30に送られる。この間は、IEC61850に準拠した通信プロトコルにしたがって、通信が行われる。通信アダプタ30は、TC子局20から送信されたReportを、TC親局10が通信可能なHDLCフォーマットに変換し、TC親局10に送信する。通信アダプタ30とTC親局10との間は、HDLC伝送方式による通信プロトコルにしたがって、通信が行われる。
【0029】
HDLC伝送方式の伝送フレームであるHDLC伝送フレーム104は、図2(B)に示すように、フラグシーケンス(F)、アドレスフィールド(A)、制御コード(C)、情報フレーム(I)、及び、フレームチェックシーケンス(FCS)から構成される。通信アダプタ30は、IED21からのReportに含まれる情報に基づいて、HDLC伝送フレーム104の情報フレームを生成する。情報フレームには、種別コード、データアドレス、状変コードなどが含まれる。
【0030】
より具体的には、通信アダプタ30は、TC子局20から送信されたReportの内容を基に、HDLC伝送方式のポジションに対応するIEC61850情報モデル102を特定する。IEC61850情報モデルは、IEC61850の論理ノード(LN:Logical Node)、データオブジェクト(DO:Data Object)、及び、データ属性(DA:Data Attribute)を有している。そして、表示情報の場合は、HDLC伝送方式のデータアドレスとしてのポジション情報の群個がIEC61850情報モデルのLNとDOに対応し、群個の値がDAに対応している。また、計測情報の場合は、HDLC伝送方式のデータアドレスがIEC61850情報モデルのLNとDOに対応し、アドレスの値がDAに対応している。通信アダプタ30には、IEC61850情報モデルとポジション情報との対応関係を定義したマッピング定義103をメモリに記憶しており、特定したIEC61850情報モデルからHDLCのデータアドレスに変換する。このデータアドレスは、ポジション情報としてHDLC伝送フレーム104の情報フレームのデータアドレスに反映される。
【0031】
また、通信アダプタ30は、IEC61850情報モデルから、Reportのデータ種別と変換条件を特定し、データ種別と変換条件に応じて、Reportの「Value(s)」に含まれるIEC61850の状態値を、HDLC伝送方式の状態値に変換する。データ種別ごとの状態値の変換定義についても、マッピング定義103としてメモリに記憶されている。そして、HDLC伝送方式の状態値は、HDLC伝送フレーム104の情報フレームの状変コードに反映される。なお、後述するように、IEC61850における状態値とHDLCにおける状態値との対応関係は、予め決められている必要がある。
【0032】
さらに、通信アダプタ30は、Reportの内容により特定されたIEC61850情報モデル102を基に、HDLC伝送フレーム104の情報フレームに含まれる種別コードを特定する。種別コードは、HDLC伝送方式において、伝送する情報を区別するための識別子であり、例えば、図2の場合は、種別コード「14h」が用いられる。
【0033】
図2(B)には、IEC61850情報モデルの一例として、「TCTCIED1$ATCC1$Auto$stVal」を例示しており、このIEC61850情報モデル102は、IEDの名称である「TCTCIED1」、論理ノードである「ATCC1」、データオブジェクトである「Auto」、データ属性である「stVal」からなっている。「TCTCIED1$ATCC1$Auto$stVal」は、変圧器のタップ制御にける自動と手動の切り替えを示しており、データ属性「stVal」は状態値であることを示している。そして、「stVal」に対応するデータ種別の状態値を示すデータが、Reportの「value(s)」に含まれている。
【0034】
通信アダプタ30は、TC子局20から表示情報に関するReportを受信した場合、マッピング定義103にしたがって変換を行う。図3は、通信アダプタ内に記憶された表示情報に関するマッピング定義の一例を示す図である。また、図4は、表示情報の伝送に関するシーケンスを示す図である。以下に、図3に例示したマッピング定義における情報モデルについて、図4のシーケンスを参照しつつ説明する。
【0035】
IEC61850に準拠したシステムでは、表示情報の場合、データ属性「stVal」はデータ種別として、「BOOL」、「Beh」、「Dpos」、「Health」の4つのデータ種別をとる。そして、各データ種別で示される状態値は、「BOOL」では「True」と「False」の2値であるが、例えば、データ種別「Beh」、「Dpos」、「Health」では2値より多い数の状態値が生成される。一方、HDLC伝送方式で表現できる状態値は2値に制限されている。
【0036】
例えば、先述した、変圧器タップ制御における自動と手動の切り替えを示すIEC61850情報モデル「TCTCIED1$ATCC1$Auto$stVal」の場合、データ種別は「BOOL」であり、変換条件がa接点(ノーマリーオープンの接点)の場合、状態値「True」はHDLCの状態値「1」に変換され、状態値「False」はHDLCの状態値「0」に変換される。このように、データ種別が「BOOL」の場合は、IEC61850の状態値とHDLCの状態値とは2値対2値での変換が可能である。なお、先述したように、各電力会社によって異なるが、HDLCのデータアドレス(ポジション情報)は、IEC61850情報モデルと対応付けられており、「TCTCIED1$ATCC1$Auto$stVal」の場合、本実施形態では、1群0個となる。
【0037】
次に、図3に示したIEC61850情報モデル「TCTCIED1$PTOV1$Beh$stVal」は、変圧器の使用と除外の切り替えを示しており、データ種別は「Beh」である。データ種別「Beh」では、状態値として、「1(on)」、「2(blocked)」、「3(test)」、「4(test/blocked)」、及び、「5(off)」の5つの値をとることができる。なお、各数字に付した括弧書きは数字の意味を示している。このため、本実施形態では、データ種別「Beh」の状態値「1」と「3」についてはHDLCの状態値「1」に変換し、それら以外の場合についてはHDLCの状態値「0」に変換している。図4(A)に示すように、通信アダプタ30は、TC子局20から、IEC61850情報モデル「TCTCIED1$PTOV1$Beh$stVal」に該当するReportを受信すると(ステップS11)、Reportに含まれる状態値をマッピング定義103に基づいて変換し、変換後の状態値をHDLC伝送フレーム104に載せてTC親局10へ送信している(ステップS12)。
【0038】
このように、本実施形態では、データ種別によっては、IEC61850のReportに含まれる2値より数の多い状態値をHDLCの2値に状態値に振り分けた変換を行っている。すなわち、IEC61850における状態値をHDLCにおける状態値にn(3以上の整数)対2の関係で変換している。この関係は、データ種別が「Health」の場合も同様である。なお、n(3以上の整数)対2の関係で、状態値を振り分けることができるのは、変換後の状態値をTC親局10に伝えたとしても、監視制御システムとして支障がない場合に限られる。
【0039】
図3に示したIEC61850情報モデル「TCTCIED1$LPHD$PhyHealth$stVal」は、装置の重故障と軽故障の状態変化を示しており、データ種別は「Health」であり、状態値として、「1(ok)」、「2(Warning)」、及び、「3(alarm)」の3つの値をとることができる。そして、本実施形態では、IEC61850における状態値が「1」と「2」の場合に、HDLCの状態値「0」に変換し、「3」の場合にHDLCの状態値「1」に変換している。
【0040】
以上の説明では、通信アダプタ30は、TC子局20から、Reportを受信した場合に、IEC61850における状態値を、記憶しているマッピング定義103に基づいて変換するだけで、変換後の状態値をHDLC伝送フレーム104に載せてTC親局10へ送信することができる。しかし、TC子局20からのReportに含まれる状態値によっては、マッピング定義103を用いるだけでは、Reportに含まれる状態値が意味する情報を、TC親局10へ正しく伝えることができない場合がある。
【0041】
図3に示したIEC61850情報モデル「TCTCIED1$CSWI1$Pos$stVal」は、送電線の遮断器の投入と解放の切り替えを示しており、データ種別は「Dpos」であり、状態値として、「0(intermediate)」、「1(off)」、「2(on)」、及び、「3(bad state)」の4つの値をとることができる。4つの状態値の中で、変換条件としてa接点の投入と解放を示す状態値は、「2」と「1」の2つである。このため、通信アダプタ30は、TC子局20から、データ種別が「Dpos」で「2」と「1」の状態値を受信した場合は、マッピング定義103に基づいて、それぞれHDLCの状態値である「0」と「1」に変換することができる。
【0042】
しかし、IEC61850情報モデル「TCTCIED1$CSWI1$Pos$stVal」では、IED21は、状態値として、遮断器が不良であることを示す「3(bad state)」、あるいは、スイッチの入り切りが定まらない状態を示す「0(intermediate)」を表す状変情報を送ることができる。このため、単に、マッピング定義103を用いた処理では、IED21からTC親局10へは、IED21の異常を示す情報が伝わらないことになる。
【0043】
このため、本実施形態では、図4(B)に示すように、通信アダプタ30は、TC子局20からIEC61850情報モデル「TCTCIED1$CSWI1$Pos$stVal」に該当するReportを受信し(ステップS21)、Reportの状態値がデータ種別「Dpos」で「3」であった場合、この状態値を、マッピング定義103に基づいて、HDLCの状態値として「0」、あるいは、前値が記録されていれば前値の「0」又は「1」に変換し、通常の状変情報の場合と同様にTC親局10に送信するとともに(ステップS22)、追加動作情報として、bad stateが発生したことを知らせる異常発生通知を生成し、TC親局10に送信している(ステップS23)。異常発生通知については、HDLC伝送方式で用いられている異常通知のためのデータを利用することができる。
【0044】
また、図4(C)に示すように、通信アダプタ30は、TC子局20からIEC61850情報モデル「TCTCIED1$CSWI1$Pos$stVal」に該当するReportを受信し(ステップS31)、Reportのデータ種別が「Dpos」で状態値が「0」であった場合、通信アダプタ30は、TC親局10に状変情報を送ることなく、所定時間、例えば1秒間待機する。この間に、IED21の状態が変化し、データ種別が「Dpos」で状態値が「1」又は「2」のReportを受信できた場合、通信アダプタ30は、これらの状態値を、マッピング定義103に基づいて、HDLCの状態値として「0」又は「1」に変換し、通常の状変情報の場合と同様にTC親局10に送信して処理を終了する(ステップS32)。
【0045】
また、待機期間中に、データ種別が「Dpos」で状態値が「1」又は「2」のReportを受信できなかった場合、データ種別が「Dpos」で状態値が「0」を、マッピング定義103に基づいて、HDLCの状態値として「0」、あるいは、前値が記録されていれば前値の「0」又は「1」に変換して、通常の状変情報の場合と同様にTC親局10に送信し(ステップS32)、さらに、追加動作情報として、intermediateが継続していることを知らせる異常発生通知を生成し、TC親局10に送信している(ステップS33)。異常発生通知については、HDLC伝送方式で用いられている異常通知のためのデータを利用することができる。
【0046】
このように、データ種別が「Dpos」で状態値が「0(intermediate)」のReportを受信した場合に、TC親局10に状変情報を送ることなく待機する理由としては、IED21の状態が所定時間、例えば1秒以内に変化することが多く、続けてデータ種別が「Dpos」で状態値が「1(off)」又は「2(on)」のReportを受信することが多いからである。なお、TC子局20から通信アダプタ30が受信するReportに含まれる状態値が本発明の第1状態値に相当し、変換後のHDLC伝送方式に対応した2値の状態値が本発明の第2状態値に相当する。
【0047】
(実施形態2)
以上、IED21から表示情報に関するReportがTC親局10へ伝送される場合について説明したが、次に、IED21から計測情報に関するReportがTC親局10へ伝送される場合について説明する。図5は通信アダプタ内に記憶された計測情報に関するマッピング定義の一例を示す図であり、図6は、計測情報の伝送に関するシーケンスを示す図である。
【0048】
通信アダプタ30は、TC子局20から送信された計測情報に関するレポートを、TC親局10が用いるHDLCフォーマットに変換し、TC親局10に送信している。変換に当たっては、表示情報に関するレポートと同様に、通信アダプタ30に実装されたマッピング定義103に基づいて変換を行っている。IED21からのReportは、TC子局20を経て、通信アダプタ30に送られる。そして、IED21からの計測情報に関するReportには、表示情報に関するReportと同様に、図2(B)に示すレポートフォーマット101に示す内容が含まれている。
【0049】
通信アダプタ30は、TC子局20から送信されたReportの内容を基に、HDLC伝送方式のポジションに対応するIEC61850情報モデル102を特定する。IEC61850情報モデルから、Reportのデータ種別と変換条件を特定し、実装したマッピング定義103を基に、特定したデータ種別と変換条件に応じて、Reportの「value(s)」に含まれる数値を、HDLCフォーマットで望まれるデータ種別に適合した数値に変換している。計測情報に関するマッピング定義103は、表示情報に関するマッピング定義103と同様に、予め、通信アダプタ30に記憶されている。
【0050】
例えば、図5に示したIEC61850情報モデル「TCTCIED1$MMXU1$A$phsA$cVal$mag$i」は、送電線のA相の相電流を示しており、データ種別がINT32であり、計測値の入力値範囲として、-2,147,483,648~2,147,483,647までの数値を指定することができることを示している。なお、データ種別がINT32は一例であり、INT8、16、24
であってもよく、さらに、データ種別はFLOAT32であってもよい。また、変換条件としては0から5までを選択することが可能であり、変換条件に応じて、HDLCフォーマットで望まれるデータ種別に適合した数値に変換している。変換条件は、予めTC親局10が受け取りたい計測データのデータ種別に応じて設定されている。
【0051】
図6(A)に示すように、通信アダプタ30が、IEC61850情報モデル「TCTCIED1$MMXU1$A$phsA$cVal$mag$i」に該当するReportを受信し(ステップS41)、スケール(入力範囲)が0~800であり、入力値が500であるとすると、変換条件が「0」の場合は、図5のマッピング定義103では、HDLCのデータ種別がBCD3桁化(スケール変換)であり、出力値の範囲が0から±999であるため、入力値を0~±999のスケール範囲に相対値変換し、BCD3桁でTC親局10に送信している(ステップS42)。具体的には、出力値=入力値×出力フルスケール値(999)÷入力フルスケール値となるように変換し、入力値500に対して出力値624を得た後、この出力値をBCD3桁でHDLC伝送フレーム104に載せてTC親局10に送信している。
【0052】
また、図6(B)に示すように、通信アダプタ30が、IEC61850情報モデル「TCTCIED1$MMXU1$TotW$mag$i」に該当するReportを受信し(ステップS51)、スケール(入力範囲)が0~90000であり、入力値が56000であるとすると、変換条件が「1」の場合は、図5のマッピング定義103では、HDLCのデータ種別がBCD8桁化(スケール変換)であり、出力値の範囲が0から±999999であるため、入力値を0~±999999のスケール範囲に相対値変換し、BCD6桁でTC親局10に送信している(ステップS52)。具体的には、出力値=入力値×出力フルスケール値(999999)÷入力フルスケール値となるように変換し、入力値56000に対して出力値622222を得た後、この出力値をBCD6桁でHDLC伝送フレーム104に載せてTC親局10に送信している。
【0053】
また、図6(C)に示すように、通信アダプタ30が、IEC61850情報モデル「TCTCIED1$MMXU1$A$phsA$cVal$mag$i」に該当するReportを受信し(ステップS61)、スケール(入力範囲)が0~800であり、入力値が500であるとすると、変換条件が「2」、「3」、あるいは、「4」の場合は、スケール変換することなく、出力値500を、それぞれINT16の2進数値、BCD3桁、あるいは、BCD6桁でTC親局10に送信している(ステップS62)。このように、本実施形態2では、各電力会社の制御所2において、異なるデータ種別の数値を使用していた場合であっても、通信アダプタ30が、計測情報に関するレポートの数値を、TC親局10が望む数値に変換して伝達することができる。なお、TC子局20からアダプタ30が受信するReportに含まれる入力値が本発明の第1計測値に相当し、変換後のHDLC伝送方式に対応した出力値が本発明の第2計測値に相当する。
【符号の説明】
【0054】
1、1'…監視制御システム、2…制御所、3、3'…変電所、10…TC親局、11…計算機、20…TC子局、21…IED、23…ステーションバス、30…通信アダプタ、40…TC(テレコン)/TM(テレメータ)盤、41…アナログ配電盤、42…アナログ制御盤、CT/VT…43、101…レポートフォーマット、102…IEC61850情報モデル、103…マッピング定義、104…HDLC伝送フレーム。
図1
図2
図3
図4
図5
図6