特開 2023-182133 水力発電所向け制御装置及び制御方法

(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】P2023182133

(43)【公開日】2023-12-26

(54)【発明の名称】水力発電所向け制御装置及び制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02P 9/04 20060101AFI20231219BHJP

   G05B 9/02 20060101ALI20231219BHJP

   F03B 15/18 20060101ALI20231219BHJP

   H02P 101/10 20150101ALN20231219BHJP

【ＦＩ】

H02P9/04 A

G05B9/02 B

F03B15/18 Z

H02P101:10

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022095556

(22)【出願日】2022-06-14

(71)【出願人】

【識別番号】000005108

【氏名又は名称】株式会社日立製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000279

【氏名又は名称】弁理士法人ウィルフォート国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田中 聖希

【テーマコード（参考）】

3H073

5H209

5H590

【Ｆターム（参考）】

3H073AA02

3H073BB07

3H073BB18

3H073BB31

3H073CC22

3H073CD02

3H073CD18

3H073CE06

3H073CE26

3H073FF02

5H209AA02

5H209DD04

5H209EE18

5H209GG06

5H209HH04

5H590AA01

5H590CA11

5H590EA05

5H590FC25

5H590JA02

5H590JA03

5H590JA09

5H590JB02

5H590KK04

5H590KK06

(57)【要約】

【課題】停止回路をソフトウェア化しつつ、信頼性を確保することが可能な水力発電所向け制御装置を提供する。
【解決手段】ソフトウェア回路１００は、主機２１に関する制御対象機器２０に対して当該制御対象機器２０の状態を変更するための制御指令を予め定められた制御手順に従って発令することで主機２１を停止させる停止制御を行う。監視回路（１２０～１５０、２００、３００）は、制御対象機器２０の状態が制御手順に従って変更された否かを検出して、当該検出結果に基づいてソフトウェア回路１００に故障が生じたと判断した場合、主機２１を非常停止させる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

水力発電所において発電を行う主機に関する制御を行う水力発電所向け制御装置であって、
前記主機に関する複数の制御対象機器に対して当該制御対象機器の状態を変更するための指令を予め定められた手順に従って発令することで前記主機を停止させる停止制御を行うソフトウェア回路と、
各制御対象機器の状態が前記手順に従って変更された否かを検出し、当該検出結果に基づいて前記ソフトウェア回路に故障が生じたと判断した場合、前記主機を非常停止させる監視回路と、を有する水力発電所向け制御装置。

【請求項2】

前記停止制御は、前記主機を急停止させる急停止制御を含み、
前記監視回路は、前記主機を急停止させる事象が検出された場合、前記制御対象機器ごとに、前記手順に応じた判定時間内に当該制御対象機器の状態が変更されたか否かを検出する、請求項１に記載の水力発電所向け制御装置。

【請求項3】

前記停止制御は、前記主機を緩停止させる緩停止制御及び前記主機を普通停止させる普通停止制御を含み、
前記監視回路は、前記非常停止指令及び急停止指令が発令されていない場合、前記制御対象機器の状態が前記手順に応じた順番で変更されたか否かを検出する、請求項１に記載の請求項１に記載の水力発電所向け制御装置。

【請求項4】

前記監視回路は、
各制御対象機器の状態が前記手順に従って変更された否かを検出し、当該検出結果に基づいて前記ソフトウェア回路に故障が生じたと判断した場合、出力信号をオフにする検出回路と、
前記出力信号がオフになると、前記主機を非常停止させる非常停止回路と、を有する、請求項１に記載の水力発電所向け制御装置。

【請求項5】

前記検出回路は、前記ソフトウェア回路にて実現される、請求項４に記載の水力発電所向け制御装置。

【請求項6】

前記監視回路は、所内浸水、水車過速度及び急停止開閉器操作を含む項目に関する故障が検出された場合、前記主機を非常停止させる、請求項１に記載の水力発電所向け制御装置。

【請求項7】

水力発電所において発電を行う主機に関する複数の制御対象機器に対して当該制御対象機器の状態を変更するための指令を予め定められた手順に従って発令することで前記主機を停止させる停止制御を行うソフトウェア回路を備える水力発電所向け制御装置による制御方法であって、
各制御対象機器の状態が前記手順に従って変更された否かを検出し、
当該検出結果に基づいて前記ソフトウェア回路に故障が生じたと判断した場合、前記主機を非常停止させる、制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、水力発電所向け制御装置及び制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、電力市場の国際化及び規制緩和などの影響により、発電所の建設コスト及び維持管理コストの低減が強く求められている。特に小規模の発電所では、発電所の制御及び保護を行う制御・保護装置のコストが発電所の全コストであるプラントコストの大きな割合を占めているため、制御・保護装置のコストの低減が重要となる。

【0003】

制御・保護装置のコスト低減に関しては、保護リレーを用いたハードウェア構成による保護機能を、発電所の制御装置であるシーケンサ内のコンピュータプログラムに従って動作するソフトウェア回路により実現するソフトウェア化が試みられている（特許文献１参照）。ただし、発電機の保護に大きく寄与する、急停止を含むロックアウト継電器に関わる機能は、通常、高い信頼性が求められるため、ハードウェア構成によって実現されている（特許文献２参照）。

【0004】

しかしながら、近年では、ソフトウェア回路を構成するモジュールの性能向上などにより、急停止に関する機能についても、ソフトウェア化が検討されている。例えば、非特許文献１では、急停止に関する機能のソフトウェア化について、「急停止については、機械的故障に対する主機保護回路であり、ハードウェア回路を省略しても、主機に対する影響はほとんどなく、合理化が可能である」、及び、「制御装置故障時は、この急停止回路のソフトウェアが動作しないため、装置故障にて非常停止（８６－１）とする必要がある」と記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開昭５９－１８４９０３号公報

【特許文献2】特開平７－７９９７号公報

【非特許文献】

【0006】

【非特許文献1】一般社団法人電気協同研究会、電気共同研究５７巻５号「一般水力発電所の制御・保護システム合理化」

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

非特許文献１では、発電所の急停止を行う急停止回路などの保護機能をソフトウェア回路にて構成した場合における、制御装置の故障を判定する具体的な方法については検討が行われていない。なお、一般的に水力発電所において採用されているシーケンサの重故障項目は、ハードウェア構成による保護装置を前提としているため、ソフトウェア化した停止回路の異常の検出には適切ではない可能性もある。

【0008】

本発明の目的は、停止回路をソフトウェア化しつつ、信頼性を確保することが可能な水力発電所向け制御装置及び制御方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本開示の一態様に従う水力発電所向け制御装置は、水力発電所において発電を行う主機に関する制御を行う水力発電所向け制御装置であって、前記主機に関する複数の制御対象機器に対して当該制御対象機器の状態を変更するための指令を予め定められた手順に従って発令することで前記主機を停止させる停止制御を行うソフトウェア回路と、各制御対象機器の状態が前記手順に従って変更された否かを検出し、当該検出結果に基づいて前記ソフトウェア回路に故障が生じたと判断した場合、前記主機を非常停止させる監視回路と、を有する

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、停止回路をソフトウェア化しつつ、信頼性を確保することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本開示の一実施形態の水力発電システムの構成例を示す図である

【図2】本開示の一実施形態におけるシーケンサ異常検出回路の構成例を示す図である。

【図3】本開示の一実施形態におけるアンサーバック監視部の構成例を示す図である。

【図4】本開示の一実施形態における状態監視部の構成例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。

【0013】

図１は、本開示の一実施形態の水力発電システムの構成を示す図である。図１に示す水力発電システムは、水力発電所のシーケンス制御を行う水力発電所向け制御装置であるシーケンサ１０と、シーケンサ１０の制御対象である制御対象機器２０とを有する。制御対象機器２０は、例えば、水車及び発電機などの主機２１と、主機２１に関連する制御対象である調速装置用ソレノイド２２、入口弁２３、並列用遮断器２４及び界磁遮断器２５を有する。なお、制御対象機器２０は、図示した例に限らず、水力発電所において使用される機器であればよい。

【0014】

図２は、シーケンサ１０に備わったシーケンサ異常検出回路の構成例を示す図である。図２に示すシーケンサ異常検出回路１は、ソフトウェア回路１００と、論理否定回路（ＮＯＴ）２００と、非常停止回路３００と、メモリ４００とを有する。

【0015】

ソフトウェア回路１００は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなプロセッサであり、メモリ４００に記録されたプログラム（コンピュータプログラム）を読み取り、その読み取ったプログラムを実行することで種々の機能を実現する回路である。具体的には、ソフトウェア回路１００は、停止制御部１１０と、アンサーバック監視部１２０と、状態監視部と、シーケンサ重故障検出部１４０と、否定論理和回路（ＮＯＲ）１５０とを実現する。

【0016】

停止制御部１１０は、主機２１を停止させる停止指令が発令された場合に、制御対象機器２０を制御して主機２１を停止させる停止制御を行う停止回路である。停止制御は、具体的には、制御対象機器２０のそれぞれに対して、制御対象機器２０の状態を変更するための指令である制御指令を予め定められた手順である制御手順に従って発令することで主機２１を停止させる処理である。

【0017】

停止制御には、通常の停止制御である「普通制御」と、水力発電所の故障時の停止制御である「故障停止制御」とがある。また、故障停止制御には、故障の種類に応じて、「非常停止」、「急停止」及び「緩停止」の３種類がある。非常停止は電源装置重故障及び制御用コントローラ重故障のような水力発電所内で重大な電気的故障が生じた際などに行われ、急停止は水力発電所内で重大な機械的故障が生じた際などに行われ、緩停止は軽度の故障が生じた際に行われる。主機２１を停止させる緊急度は、非常停止、急停止、緩停止の順に高く、それぞれの制御において、異なる制御手順が定められている。また、緩停止では、普通停止と同じ制御手順で主機２１が停止される。

【0018】

本実施形態では、停止制御部１１０は、普通停止及び緩停止を行う普通停止回路としてだけでなく、それらよりも緊急度が高い急停止を行う急停止回路としても機能する。また、非常停止については、緊急度が高いため、専用のハードウェア回路である非常停止回路３００にて行われる。なお、各故障停止制御（非常停止、急停止及び緩停止）には、その故障停止制御を行う故障を示す保護項目が定められている。その保護項目に該当する故障が不図示の検出回路にて検出された場合、その故障に応じた停止指令が発令される。本実施形態では、急停止をソフトウェア回路１００にて行うにあたり、主機保護の信頼性を担保するために、一般的には急停止の保護項目とされる保護項目のうち、主機保護の信頼性への影響が大きい所定の項目を非常停止の保護項目へ区分変更する。具体的には、「所内浸水」、「水車過速度」及び「急停止開閉器操作」の３項目が非常停止の保護項目とされる。

【0019】

所内浸水は、急停止回路の不動作により発電所が水没してしまう恐れがあるため、ハードウェア回路を用いてより確実に主機２１を停止させることが好ましい。また、水車過速度は、急停止回路の不動作により主機２１を損傷させる恐れが高いため、ハードウェア回路を用いてより確実に主機２１を停止させることが好ましい。急停止開閉器操作は、主機２１を直ぐに停止させるための緊急停止スイッチ（図示せず）が操作されたことを示す保護項目であり、どのような状況でもより確実に主機２１を停止させることが好ましい。

【0020】

ソフトウェア回路１００内にあるアンサーバック監視部１２０、状態監視部１３０、シーケンサ重故障検出部１４０及び否定論理和回路１５０と、ソフトウェア回路１００外にある論理否定回路２００及び非常停止回路３００とは、停止制御を監視する監視回路を構成する。監視回路は、停止制御時において、制御対象機器２０の状態が制御手順に従って変更された否かを検出して、当該検出結果に基づいてシーケンサ１０（具体的には、ソフトウェア回路１００）に故障が生じたと判断した場合、主機２１を非常停止させる。

【0021】

監視回路の構成のうち、ソフトウェア回路１００内にあるアンサーバック監視部１２０、状態監視部１３０、シーケンサ重故障検出部１４０及び否定論理和回路１５０は、検出回路を構成する。検出回路は、停止制御時において、制御対象機器２０の状態が制御手順に従って変更された否かを検出して、当該検出結果に基づいてシーケンサ１０に故障が生じたと判断した場合、出力信号をＯＦＦにする。

【0022】

アンサーバック監視部１２０は、急停止に関する保護項目に該当する故障（事象）が発生した場合、主機２１の急停止に係る急停止動作に異常が発生したか否かを監視する。アンサーバック監視部１２０は、急停止動作に異常が発生した場合、シーケンサ１０に故障が生じたと判断して、出力信号である異常検出信号をＯＮにする。なお、急停止動作は、急停止時の制御手順に従って制御対象機器２０の状態を変更して主機２１を停止させる動作である。

【0023】

状態監視部１３０は、非常停止及び急停止が動作していない場合、主機２１の緩停止及び普通停止に係る普通停止動作に関連する状態に異常が発生したか否かを監視する。状態監視部１３０は、普通停止動作に関連する状態に異常が発生した場合、シーケンサ１０に故障が生じたと判断して、出力信号である異常検出信号をＯＮにする。なお、普通停止動作は、緩停止及び普通停止時の制御手順に従って制御対象機器２０の状態を変更して主機２１を停止させる動作である。また、緩停止及び普通停止に関する事象は、具体的には、緩停止に関する保護項目に該当する故障、及び、普通停止による停止指示が入力されたことなどである。

【0024】

シーケンサ重故障検出部１４０は、非常停止に関する保護項目に該当する事象が発生した場合、出力信号である異常検出信号をＯＮにする。

【0025】

否定論理和回路１５０は、アンサーバック監視部１２０、状態監視部１３０及びシーケンサ重故障検出部１４０のそれぞれの異常検出信号の否定論理和を示す信号を検出回路の出力信号である異常検出信号１０１として出力する。この場合、異常検出信号１０１は、シーケンサ１０に故障が発生して、アンサーバック監視部１２０、状態監視部１３０及びシーケンサ重故障検出部１４０のそれぞれの異常検出信号がＯＮになると、ＯＦＦになる。

【0026】

論理否定回路２００は、ソフトウェア回路１００からの異常検出信号１０１の論理否定を示す異常検出信号１０２を非常停止回路３００に出力する。したがって、異常検出信号１０２は、シーケンサ１０に故障が発生した場合、ＯＮになる。

【0027】

非常停止回路３００は、論理否定回路２００からの異常検出信号１０２がＯＮになると、シーケンサ１０に重故障が発生したと判断して、主機２１の非常停止を行う。

【0028】

図３は、アンサーバック監視部１２０のより詳細な構成例を示す図である。アンサーバック監視部１２０は、急停止動作検出部２０１と、アンサーバック部２０２とを有する。

【0029】

急停止動作検出部２０１は、急停止に関する停止指令である急停止指令が発令されたか否か検出し、急停止指令が発令された場合、アンサーバック部２０２に動作指令を出力する。

【0030】

非特許文献１に記載されているように、急停止では、調速装置用ソレノイド２２を開状態にする閉指令（６５Ｔ）、入口弁２３を開状態にする閉指令（２１Ｔ）の順に発令され、さらに、ガイドベーン全閉後に並列用遮断器２４を開状態にする開指令（５２Ｔ）が発令され、並列用遮断器２４の開放後に界磁遮断器２５を開状態にする開指令（４１Ｔ）が発令される。本実施形態では、ソフトウェア回路１００の停止制御部１１０がこれらの制御指令をこの制御手順で発令することで急停止制御を行う。なお、ソフトウェア回路１００からの制御指令の出力は、信頼性向上のために多重化されてもよい。

【0031】

アンサーバック監視部１２０は、急停止指令が発令されてから所定の判定時間が経過しても制御指令に応じて各制御対象機器２０の状態が変更されなかった場合に、出力信号である異常検出信号をＯＮにする回路である。

【0032】

アンサーバック監視部１２０は、ソレノイド状態検出部２１１と、入口弁状態検出部２１２と、並列用遮断器状態検出部２１３と、界磁遮断器状態検出部２１４と、タイマ２２１～２２４と、論理和回路（ＯＲ）２３１とを有する。

【0033】

ソレノイド状態検出部２１１は、動作指令を受け付けると、調速装置用ソレノイド２２の開閉状態を検出し、調速装置用ソレノイド２２が開状態（６５Ｓ）の場合、検出信号を出力する。入口弁状態検出部２１２は、動作指令を受け付けると、入口弁２３の開閉状態を検出し、入口弁２３が開状態（２１Ｓ）の場合、検出信号を出力する。並列用遮断器状態検出部２１３は、動作指令を受け付けると、並列用遮断器２４の開閉状態を検出し、並列用遮断器２４が閉状態（５２C）の場合、検出信号を出力する。界磁遮断器状態検出部２１４は、動作指令を受け付けると、界磁遮断器２５の開閉状態を検出し、界磁遮断器２５が閉状態（４１C）の場合、検出信号を出力する。

【0034】

タイマ２２１～２２４のそれぞれは、ソレノイド状態検出部２１１、入口弁状態検出部２１２、並列用遮断器状態検出部２１３及び界磁遮断器状態検出部２１４のいずれかと排他的に対応し、その対応した検出部から検出信号を受け付ける。タイマ２２１～２２４は、検出信号を受け付けている時間を検出時間として測定し、その検出時間が判定時間を超えると、出力信号をＯＮにする。判定時間は、タイマごとに異なり、具体的には、タイマに対応する検出部の状態を変更する制御指令の発令手順や水力発電所の各機器の特性に応じて適宜設定される。例えば、急停止では、上述したように急停止動作に異常が生じていない場合、調速装置用ソレノイド２２、入口弁２３、並列用遮断器２４、界磁遮断器２５の順に状態が変更されるため、図２の例の場合、タイマ２２１～２２４の判定時間は、タイマ２２１、２２２、２２３、２２４の順に大きくなる。

【0035】

論理和回路２３１は、タイマ２２１～２２４のいずれかの出力信号がＯＮになると、自身の出力信号である異常検出信号をＯＮにする。

【0036】

これにより、急停止指令が発令されている状況において、急停止動作が適切に作動していない場合にシーケンサ１０の故障であるシーケンサ重故障と判定することが可能となり、主機２１を非常停止させることが可能となる。

【0037】

図４は、状態監視部１３０のより詳細な構成例を示す図である。図４に示す状態序監視部１３０は、非常停止・急停止非動作検出部３０１と、状態異常検出部３０２とを有する。

【0038】

非常停止・急停止非動作検出部３０１は、主機２１を非常停止する非常停止指令が発令されたか否かと、主機２１を急停止する急停止指令が発令されたか否かと、を検出し、非常停止指令及び急停止指令が発令されていない場合、状態異常検出部３０２に動作命令を出力する。

【0039】

非特許文献１に記載されているように、緩停止及び普通停止では、並列用遮断器２４の開状態（５２Ｔ）、界磁遮断器２５の開状態（４１Ｔ）、調速装置用ソレノイド２２の閉状態（６５Ｔ）の順に制御対象機器２０の状態を変更し、その後、ガイドベーン全閉後に入口弁２３を閉状態（２１Ｔ）に変更する。本実施形態では、ソフトウェア回路１００の停止制御部１１０がこれらの制御指令をこの制御手順で発令することで緩停止及び普通停止を行う。

【0040】

非特許文献１に記載されているように、始動制御では、入口弁２３の開状態（２１C）、調速装置用ソレノイド２２の開状態（６５Ｓ）、界磁遮断器２５の閉状態（４１Ｃ）の順に制御対象機器２０の状態を変更し、その後、並列用遮断器２４を閉状態（５２Ｃ）に変更する。本実施形態では、ソフトウェア回路１００の始動制御部１６０がこれらの制御指令をこの制御手順で発令することで始動制御を行う。

【0041】

状態異常検出部３０２は、非常停止指令及び急停止指令が発令されていない場合に、各制御対象機器２０の状態が制御手順に応じた順番で変更された場合には実現されない組み合わせとなった場合に、出力信号である異常検出信号をＯＮにする回路である。

【0042】

状態異常検出部３０２は、入口弁閉状態検出部３１１と、ソレノイド開状態検出部３１２と、ソレノイド閉状態検出部３１３と、界磁遮断器閉状態検出部３１４と、界磁遮断器開状態検出部３１５と、並列用遮断器閉状態検出部３１６と、タイマ３２１～３２３と、論理和回路３３１とを有する。

【0043】

入口弁閉状態検出部３１１は、動作命令を受け付けている間、入口弁２３の開閉状態を検出し、入口弁２３が閉状態（２１Ｔ）の場合、検出信号を出力する。ソレノイド開状態検出部３１２は、入力弁閉状態検出部３１１から検出信号を受け付けると、調速装置用ソレノイド２２の開閉状態を検出し、調速装置用ソレノイド２２が開状態（６５Ｓ）の場合、検出信号を出力する。

【0044】

ソレノイド閉状態検出部３１３は、動作命令を受け付けている間、調速装置用ソレノイド２２の開閉状態を検出し、調速装置用ソレノイド２２が閉状態（６５Ｔ）の場合、検出信号を出力する。界磁遮断器閉状態検出部３１４は、ソレノイド閉状態検出部３１３から検出信号を受け付けると、界磁遮断器２５の開閉状態を検出し、界磁遮断器２５が閉状態（４１Ｃ）の場合、検出信号を出力する。

【0045】

界磁遮断器開状態検出部３１５は、動作命令を受け付けている間、界磁用遮断器２５の開閉状態を検出し、界磁用遮断器２５が開状態（４１Ｔ）の場合、検出信号を出力する。並列用遮断器閉状態検出部３１６は、界磁遮断器開状態検出部３１５から検出信号を受け付けると、並列用遮断器２４の開閉状態を検出し、並列用遮断器２４が閉状態（５２Ｃ）の場合、検出信号を出力する。

【0046】

タイマ３２１～３２３のそれぞれは、ソレノイド開状態検出部３１２、界磁遮断器閉状態検出部３１４及び並列用遮断器閉状態検出部３１６のいずれかと排他的に対応し、その対応した検出部から検出信号を受け付ける。タイマ３２１～３２３は、検出信号を受け付けている時間を検出時間として測定し、その検出時間が判定時間を超えると、出力信号をＯＮにする。タイマ３２１～３２３の判定時間は、水力発電所の各機器の特性に応じて適宜設定され、それぞれ異なっていてもよい。

【0047】

論理和回路３３１は、タイマ３２１～３２３のいずれかの出力信号がＯＮになると、自身の出力信号である異常検出信号をＯＮにする。

【0048】

これにより、非常停止指令及び急停止指令が発令されていない状況において、普通停止動作、緩停止動作、及び始動制御が適切に作動していない場合、及び運転中に状態の組み合わせに異常が生じた場合にシーケンサ１０の故障であるシーケンサ重故障と判定することが可能となり、主機２１を非常停止させることが可能となる。

【0049】

例えば、緩停止指令又は普通停止指令が発令された場合、シーケンサ１０に故障がないと、界磁遮断器２５が開状態（４１Ｔ）となっている状況では、停止順序が先である並列用遮断器２４は開状態（５２Ｔ）となっている。それにも関わらず、界磁遮断器２５の開指令（４１Ｔ）が発令されている状況において、並列用遮断器２４の閉状態（５２Ｃ）が継続している場合、シーケンサ１０が故障していると考えられる。本実施形態では、状態異常検出部３０２（具体的には、界磁遮断器開状態検出部３１５、並列用遮断器閉状態検出部３１６及びタイマ３２３）は、そのような状況が判定時間以上継続していることを検出すると、シーケンサ１０が故障していると判定して、出力信号をＯＮとする。

【0050】

入力弁閉状態検出部３１１、ソレノイド開状態検出部３１２、ソレノイド閉状態検出部３１３、界磁遮断器閉状態検出部３１４、タイマ３２１及び３２２にて他の制御手順についても同様にシーケンサ１０が故障していることを検出することができる。なお、並列用遮断器２４の開状態（５２Ｔ）の誤出力については、主機２１の破損に直接つながることはなく、停止順序が先の機器も存在しないため、本実施形態では、監視が行われていない。しかしながら、並列用遮断器２４の開指令（５２Ｔ）の誤出力を監視する回路が別途設けられてもよい。

【0051】

なお、水力発電所に対する操作には、遠隔操作と直接操作とがあり、直接操作は主に水力発電所の試験を行うために使用される。試験では、通常の手順とは異なる手順で各機器が制御されることがあるため、試験時においてシーケンサ１０の故障が誤検出されないように、直接操作が選択されている場合には、監視回路によるソフトウェア回路１００の監視が停止されてもよい。

【0052】

以上説明したように本実施形態によれば、ソフトウェア回路１００は、主機２１に関する制御対象機器２０に対して当該制御対象機器２０の状態を変更するための制御指令を予め定められた制御手順に従って発令することで主機２１を始動させる始動制御及び停止させる停止制御を行う。監視回路（１２０～１５０、２００、３００）は、制御対象機器２０の状態が制御手順に従って変更された否かを検出して、当該検出結果に基づいてソフトウェア回路１００に故障が生じたと判断した場合、主機２１を非常停止させる。したがって、停止回路をソフトウェア化しつつ、信頼性を確保することが可能になる。

【0053】

また、本実施形態では、アンサーバック監視部１２０は、主機２１を急停止させる事象が検出された場合、制御対象機器２０に、制御手順に応じた判定時間内に当該制御対象機器２０の状態が変更されたか否かを検出する。したがって、急停止回路をソフトウェア化しつつ、信頼性を確保することが可能となる。

【0054】

また、本実施形態では、状態監視部１３０は、非常停止指令及び急停止指令が発令されていない場合、制御対象機器２０の状態が制御手順に応じた順番で変更されたか否かを検出する。したがって、緩停止回路をソフトウェア化しつつ、信頼性を確保することが可能となる。

【0055】

また、本実施形態では、検出回路（１２０～１５０）は、ソフトウェア回路１００に故障が生じたと判断した場合、出力信号をＯＦＦにする。このため、シーケンサ１０の重故障により検出回路から出力が停止されてＯＦＦになった場合でも非常停止を行うことが可能となるため、信頼性をより向上させることが可能となる。

【0056】

また、本実施形態では、検出回路はソフトウェア回路１００にて実現される。このため、検出回路に係るコストを低減しつつ、信頼性を担保することが可能となる。

【0057】

また、本実施形態では、監視回路は、所内浸水、水車過速度及び急停止開閉器操作を含む非常項目に関する故障が検出された場合、主機２１を非常停止させる。この場合、通常は急停止に関する項目のうち緊急度が高い項目に関する故障が発生した場合に非常停止が可能となるため、信頼性をより向上させることが可能となる。

【0058】

上述した本開示の実施形態は、本開示の説明のための例示であり、本開示の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本開示の範囲を逸脱することなしに、他の様々な態様で本開示を実施することができる。

【0059】

例えば、検出回路はソフトウェア回路１００とは別に設けられてもよい。

【符号の説明】

【0060】

１：シーケンサ異常検出回路 １０：シーケンサ ２０：制御対象機器 ２１：主機 ２２：調速装置用ソレノイド ２３：入口弁 ２４：並列用遮断器 ２５：界磁遮断器 １００：ソフトウェア回路 １１０：停止制御部 １２０：アンサーバック監視部 １３０：状態監視部 １４０：シーケンサ重故障検出部 １５０：否定論理和回路 １６０：始動制御部 ２００：論理否定回路 ２０１：急停止動作検出部 ２０２：アンサーバック部 ２１１：ソレノイド状態検出部 ２１２：入口弁状態検出部 ２１３：並列用遮断器状態検出部 ２１４：界磁遮断器状態検出部 ２２１～２２４、３２１～３２３：タイマ ２３１：論理和回路 ３００：非常停止回路 ３０１：非常停止・急停止非動作検出部 ３０２：指令順序異常検出部 ３１１：入力弁閉状態検出部 ３１２：ソレノイド開状態検出部 ３１３：ソレノイド閉状態検出部 ３１４：界磁遮断器閉状態検出部 ３１５：界磁遮断器開状態検出部 ３１６：並列用遮断器閉状態検出部 ３３１：論理和回路 ４００：メモリ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】