CZ20003594A3 - Distributed logic in multiple protective relays - Google Patents

Distributed logic in multiple protective relays Download PDF

Info

Publication number
CZ20003594A3
CZ20003594A3 CZ20003594A CZ20003594A CZ20003594A3 CZ 20003594 A3 CZ20003594 A3 CZ 20003594A3 CZ 20003594 A CZ20003594 A CZ 20003594A CZ 20003594 A CZ20003594 A CZ 20003594A CZ 20003594 A3 CZ20003594 A3 CZ 20003594A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
relay
peer
communication network
message
logic
Prior art date
Application number
CZ20003594A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Colin Bruce Campbell
Roger Moore
Andrew W Baigent
Original Assignee
Gen Electric
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gen Electric filed Critical Gen Electric
Priority to CZ20003594A priority Critical patent/CZ20003594A3/en
Publication of CZ20003594A3 publication Critical patent/CZ20003594A3/en

Links

Abstract

Ochranná relé(10) spolu se systémem a způsob jejich činnosti , umožňují rozložení logických ťunkcí mezi více ochranných relé (10) spojených s energetickým rozvodným systémem. Ochranná relé (10) obsahují komunikační porty (20) pro výmčnu zpráv po peer-to peer komunikační síti (21) a dále obsahují programovatelnou logiku (38). Každé ochranné relé (10) přijímá logické operandy obsažené ve zprávách ze vzdálených ochranných relé (10), vykonává logické rovnice využitím přijatých operandů, poskytuje ochranné řízení, je-li to třeba, a vysílá na výstup operandy pro další ochranná relé (10).Protective relays (10) together with the system and how they operate , allow the distribution of logical functions among multiple protection relays (10) connected to the power distribution system. The protection relays (10) include communication ports (20) for exchange messages over a peer-to-peer communications network (21) and beyond contain programmable logic (38). Each protection relay (10) receives logical operands contained in messages from remote protection relays (10), performs logic equations by using accepted operands, it provides a protective control if it is and it outputs the operands for other protective relays (10).

Description

Oblast technikyTechnical field

Představovaný vynález se týká obecně digitálních ochranných relé pro elektrické rozvodné systémy. Přesněji se představovaný vynález týká digitálních ochranných relé a systémů pro poskytování vylepšené ochrany a monitorovacích funkcí pro elektrický rozvodný systém.The present invention relates generally to digital protection relays for electrical distribution systems. More specifically, the present invention relates to digital protection relays and systems for providing enhanced protection and monitoring functions for a power distribution system.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Jsou dobře známa digitální ochranná relé pro monitorování a poskytování ochranného řízení rozvodných systémů elektrické energie. Zde používaný pojem „rozvodný systém elektrické energie zahrnuje systémy a prvky systémů pro vygenerování, přenos a/nebo rozvod elektrické energie k zákazníkům. Tato relé jsou typicky připojena k jistému bodu elektrického rozvodného systému, monitorují proud, napětí nebo jiné parametry, a poskytují ochranné řízení (např. poskytováním řídícího signálu, který vyvolá odpojení energie z části systému, se kterým je relé spojeno) v případě výskytu určitých specifikovaných podmínek. Funkce ochranných relé mohou být mnoha způsoby vylepšeny. Digitální ochranná relé například obsahují mikroprocesor, který umožňuje uživateli rozhodnout, jak bude za určitých podmínek ochranné relé reagovat.Digital protective relays for monitoring and providing protective control of power distribution systems are well known. As used herein, the term "power distribution system" includes systems and system components for generating, transmitting and / or distributing power to customers. These relays are typically connected to a certain point in the electrical distribution system, monitor current, voltage, or other parameters, and provide protective control (eg, by providing a control signal that causes power to be disconnected from the part of the system to which the relay is connected). conditions. The functions of the protective relays can be improved in many ways. For example, digital protection relays include a microprocessor that allows the user to decide how the protection relay will react under certain conditions.

Tradičně byla logika ochranného relé relativně omezena. Jakékoliv neobvyklé aplikace zahrnující vzájemné propojení, blokování nebo správcovské funkce jsou obvykle realizovány pevným propojením kontaktů vstupů a výstupů. Tento požadavek na pomocné prvky a propojení činí vlastní provedení mnoha logických schémat extrémně složitým.Traditionally, the protection relay logic has been relatively limited. Any unusual applications involving interconnection, blocking, or management functions are typically accomplished by firmly interconnecting the I / O contacts. This requirement for auxiliary elements and interconnections makes the execution of many logic diagrams extremely complex.

Jsou známa flexibilní logická schémata, která uživateli umožňují programování logických funkcí uvnitř • «99 9··· 9 9·«Flexible logic schemes are known that allow the user to program logic functions inside • «99 9 ··· 9 9 ·«

9*9 99 9 99 · «9«·· · 9 9« « « * «999 999 «·» 99 ·« «*· « ··»9 * 9 99 9 99 · 9 9 9 9 9 999 999 999 99 99 99

-2 jednotlivých relé. Takové relé typicky obsahuje pevnou logiku pro realizaci předdefinovaných funkcí, a proměnnou logiku, která je nastavitelná uživatelem, pro realizaci dodatečných funkcí. Relé zahrnující programovatelnou logiku přijímá obecně analogové a digitální vstupy, a používá tyto vstupy pro vytváření analogových a digitálních výstupů. Jeli požadováno relativně jednoduché schéma, ve kterém je kontaktní vstup použit pro zablokování měřícího prvku relé, pak je tato volba nastavena během programování měřícího prvku. Komplexnější logická schémata mohou být programována v individuálních relé. Je-li například požadován uzavřený stav jednoho kontaktního vstupu a dále je požadováno, aby operační stav fázového podpěťového prvku blokoval funkci fázového časového nadproudového prvku, pak je logická rovnice naprogramována tak, aby sčítala (AND) dva vstupy pro vytvoření virtuálního výstupu, který je poté vybrán během programování fázového časového nadproudového prvku tak, aby byl použit jako blokovací vstup.-2 individual relays. Such a relay typically comprises fixed logic for performing predefined functions, and variable logic, which is user adjustable, for performing additional functions. A relay incorporating programmable logic generally receives analog and digital inputs, and uses these inputs to produce analog and digital outputs. If a relatively simple scheme is required in which the contact input is used to lock the relay measuring element, then this option is set during the programming of the measuring element. More complex logic diagrams can be programmed in individual relays. For example, if the closed state of one contact input is required and the operating state of the phase undervoltage element is required to block the function of the phase time overcurrent element, then the logic equation is programmed to add (AND) the two inputs to form a virtual output. selected during programming of the phase time overcurrent element to be used as a blocking input.

Přestože programovatelná logika v ochranných relé s výhodou minimalizuje požadavky na pomocné prvky a vodiče a umožňuje proveditelnost komplexnějších logických schémat, stále existují omezení, protože typicky existuje mnoho ochranných relé operačně spojených s elektrickým rozvodným systémem.Although the programmable logic in the protective relays advantageously minimizes the requirements for auxiliary elements and wires and allows the feasibility of more complex logic schemes, there are still limitations because typically there are many protective relays operatively associated with the power distribution system.

Je znám způsob komunikace mezi relé. Např. U.S.patent 5,838,525 předkládá vysoko-rychlostní jedno-pólovou spouštěcí logiku pro použití v ochranných relé. Předložený systém obsahuje dálkově ovládané relé, které generuje pilotní signál pro indikaci detekce chyby, a předává pilotní signál lokálnímu ochrannému relé spojenému s odlišnou polohou v elektrické síti. Lokální ochranné relé používá přijatý pilotní signál ke správě jedno-pólových spouštěcích operací.A method of communication between relays is known. E.g. U.S. Patent 5,838,525 discloses a high-speed one-pole trigger logic for use in protective relays. The present system includes a remote control relay that generates a pilot signal to indicate an error detection and forwards the pilot signal to a local protection relay associated with a different position in the power network. The local protection relay uses the received pilot signal to manage single-pole trigger operations.

Jsou také známa komplexnější komunikační schémata. Například Electric Power Researche Institute (EPRI) • · · · 4 4 49 9 4 94More complex communication schemes are also known. For example, the Electric Power Research Institute (EPRI) • 4 4 49 9 4 94

9 4 9 9 4 9 9 49 4 9 9 4

Π 444 4 4 4 9 4 4 4 « ’ · · 4 « · «·« ···· ·« *« «·· Α» Μ· specifikoval standardní komunikační protokol známý jako specifikace UCA 2.0 „Generic Object Oriented Substation Event (GOOSE). GOOSE je založen na asynchronním předávání zpráv o stavu digitálního výstupu jednotlivých relé dalším sobě rovným zařízením v síti. GOOSE zprávy jsou navrženy tak, aby byly krátké, s vysokou prioritou a jsou předávány s vysokou úrovní spolehlivosti. Pro zajištění spolehlivosti jsou GOOSE zprávy opakovány tak dlouho, dokud jsou platné. GOOSE zprávy nemusí být potvrzovány a tak mohou být vybavovány vícekrát. Struktura GOOSE zpráv obsahuje prostor pro 128 bitové páry reprezentující stavovou informaci digitálního bodu. GOOSE specifikace poskytuje 32 „DNA bitové páry, kterými jsou stavové bity reprezentující předdefinované události. Všechny zbývající bitové páry jsou „UserSt bitové páry, kterými jsou stavové bity reprezentující uživatelsky-definované události. UCA 2.0 specifikace obsahuje vlastnosti, které jsou používány pro zvládnutí situace při ztrátě komunikace mezi vysílacími a přijímacími zařízeními. Každé vysílací zařízení vysílá GOOSE zprávu při úspěšném zapnutí, při změnách stavu libovolného obsaženého bodu, nebo po uběhnutí specifikovaného intervalu („standardní obnovovací čas) v případě, že nedošlo ke změně stavu. Vysílací zařízení vysílá také „zadržovací čas, který je nastaven na třínásobek nastaveného standardního obnovovacího času.Π 444 4 4 4 9 4 4 4 'specifik »specifik specifik specifik specifik specifik oval specifik specifik specifik specifik specifik specifik specifik specifik specifik specifik specifik specifik specifik specifik specifik specifik specifik specifik specifik specifik specifik specifik GOOSE). GOOSE is based on asynchronous relaying of digital output status messages of individual relays to other devices in the network. GOOSE messages are designed to be short, high priority, and transmitted with a high level of reliability. To ensure reliability, GOOSE messages are repeated as long as they are valid. GOOSE messages do not need to be acknowledged and can be handled multiple times. The GOOSE message structure includes space for 128 bit pairs representing the digital point status information. The GOOSE specification provides 32 “DNA bit pairs, which are state bits representing predefined events. All remaining bit pairs are UserSt bit pairs, which are status bits representing user-defined events. The UCA 2.0 specification contains features that are used to handle the situation of loss of communication between transmitting and receiving devices. Each broadcasting device transmits a GOOSE message upon successful power-up, when any point state changes, or after a specified interval (“standard refresh time”) in the absence of a status change. The transmitting device also transmits a "hold time" which is set to three times the set standard refresh time.

Tam, kde jsou poskytována ochranná relé s komunikačními možnostmi, je typicky řídící logika předdefinována, před-programována nebo zahrnuje ustanovení vztahu „master-slave („pán-sluha) mezi komunikujícími ochrannými zařízeními. Realizace řídící logiky může také vyžadovat relativně komplexní schémata vodičů mezi relé. Taková ochranná relé a schémata jsou nežádoucí v tom, že omezují nebo znesnadňují poskytování široké škály ochranných schémat.Where protective relays with communication capabilities are provided, the control logic is typically predefined, pre-programmed, or includes the establishment of a master-slave relationship between the communicating protective devices. The implementation of control logic may also require relatively complex wire diagrams between relays. Such protection relays and schemes are undesirable in that they limit or make it difficult to provide a wide variety of protection schemes.

Pro ochranné relé je žádoucí zahrnutí programovatelné řídící logiky, a také možnost komunikace výstupů programovatelné řídící logiky se vzdálenými ochrannými relé spojenými se stejným elektrickým rozvodným systémem, za účelem poskytování vylepšené ochrany a řízení. Rovněž je žádoucí poskytování vylepšených řídících a konfiguračních možností pro poskytování vylepšeného ochranného řízení elektrického řídícího systému, a pro možnost realizace komplexnějších logických schémat, než která je možno vytvořit programovací logikou v každém jednotlivém ochranném relé spojeném se sítí. Známá ochranná relé a ochranná schémata jsou proto pro tento účel nedostačující.It is desirable for a protective relay to include programmable control logic, as well as the ability to communicate the outputs of the programmable control logic to remote protective relays associated with the same power distribution system, to provide enhanced protection and control. It is also desirable to provide improved control and configuration capabilities to provide enhanced protective control of the electrical control system, and to realize more complex logic schemes than can be generated by the programming logic in each individual network-connected protection relay. The known protective relays and protective schemes are therefore insufficient for this purpose.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Představovaný vynález překonává nevýhody předchozích řešení a dosahuje dalších výhod poskytováním energetického řídícího a monitorovacího systému pro elektrickou energetickou rozvodnou síť, která obsahuje skupinu digitálních ochranných relé s programovatelnou logikou a s možností komunikace řídících logických vstupů a výstupů po peer-to-peer komunikační síti. Každé digitální ochranné relé obsahuje vybavení, terminály, zařízení nebo příslušenství pro připojení k elektrickému rozvodnému systému a nejméně jeden komunikační port pro připojení k peer-to-peer komunikační síti. Peer-to-peer komunikační sítí je přednostně ethernetová síť.The present invention overcomes the drawbacks of the previous solutions and achieves additional advantages by providing an energy management and monitoring system for the power grid that includes a group of digital protection relays with programmable logic and the ability to communicate control logic inputs and outputs over a peer-to-peer communication network. Each digital protection relay shall include equipment, terminals, equipment or accessories for connection to the electricity distribution system and at least one communication port for connection to a peer-to-peer communication network. The peer-to-peer communication network is preferably an Ethernet network.

-5**♦ · « • « ·· · » *«·-5 ** ♦ · • · * *

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Obr.1 je diagram ukazující funkční bloky relé vhodného pro realizaci představovaného vynálezu;Fig. 1 is a diagram showing relay function blocks suitable for implementing the present invention;

Obr.2 je tabulka ukazující charakteristiku programovatelné logiky při realizaci představovaného vynálezu;Fig. 2 is a table showing the characteristics of programmable logic in implementing the present invention;

Obr.3 je tabulka operandů dostupných při jedné realizaci rozvodné logiky představovaného vynálezu;Fig. 3 is a table of operands available in one embodiment of the distribution logic of the present invention;

Obr.4 je tabulka bránových charakteristik pro různé známé typy logických bran;Fig. 4 is a table of gateway characteristics for various known types of logical gateways;

Obr.5 je tabulka popisující operátory programovatelné logiky podle příkladového provedení představovaného vynálezu;Fig. 5 is a table describing programmable logic operators according to an exemplary embodiment of the present invention;

Obr.6 definuje požadované logické schéma pro realizaci v rozvodné logice představovaného vynálezu;Fig. 6 defines a desired logic diagram for implementation in the distribution logic of the present invention;

Obr.7 je vývojový diagram popisující způsob realizace požadovaného logického schématu;Fig. 7 is a flowchart describing a method of implementing a desired logic diagram;

Obr.8 je seznam parametrů vzniklý aplikací způsobu z obr.7 na příklad z obr.6;Fig. 8 is a list of parameters resulting from the application of the method of Fig. 7 for the example of Fig. 6;

Obr.9 ukazuje zjednodušené uspořádání ochranných relé vhodné pro realizaci rozvodného logického schématu podle představovaného vynálezu; aFig. 9 shows a simplified arrangement of protective relays suitable for realizing a distribution logic diagram according to the present invention; and

Obr.10 je tabulka definující funkce různých DNA bitových párů v jednom provedení představovaného vynálezu.Fig. 10 is a table defining the functions of different DNA bit pairs in one embodiment of the present invention.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Obr.1 je diagram ukazující funkční bloky relé vhodného pro realizaci představovaného vynálezu. Relé 10 obsahuje digitální signálový procesor (DSP) 12, který je funkčně spojen s jedním nebo více proudovými transformátory CT a/nebo napěťovými transformátory VT v elektrickém rozvodném systému nebo síti. DSP 12 přijímá analogové vstupy odFig. 1 is a diagram showing relay function blocks suitable for implementing the present invention. The relay 10 comprises a digital signal processor (DSP) 12 that is operatively coupled to one or more CT current transformers and / or VT voltage transformers in an electrical distribution system or network. DSP 12 receives analog inputs from

-6• ··· · · · φ a φ « ·-6 · ··· · · · φ and φ «·

Φ ΦΦΦΦ φφφ φφφφ ΦΦ «φ φφφ φφ φφφ transformátorů a předává signál do analogově-digitálního (A/D) převodníku 14, který přijímá jeden nebo více z těchto analogových vstupů, jako například hodnoty proudu nebo napětí, a předává digitální signály do procesoru 16, který vyhodnotí libovolný počet požadovaných parametrů a na výstupu udává skutečné digitální hodnoty těchto parametrů. Analogový vstup 15 přijímá analogové vstupy a obsahuje analogově-digitální (A/D) převodník 17, který přijímá jeden nebo více z těchto analogových vstupů, jako jsou například hodnoty odporu nebo dcmA, a na výstupu generuje digitální signály pro procesor 16, který vypočte libovolný počet požadovaných parametrů a na výstup posílá skutečné hodnoty těchto parametrů. Digitální výstupy DSP 12 a analogového vstupu 15, a vypočtené parametry představují vstup měřícího bloku 18. Měřící blok 18 generuje na výstupu jeden nebo více příznaků (flags) indikujících stav měřených parametrů. Procesor 16 dále vysílá na výstup skutečné hodnoty vypočtených parametrů přes komunikační port 20 do komunikační sítě 21, do řídícího a monitorovacího bloku 30, na displej 32 a do digitálně-analogového (D/A) převodníku 34. Přerušované čáry na obr.l indikují přenos skutečných hodnot a pevné čáry indikují přenos stavových bitů nebo příznaků. Komunikační sítí 21 je přednostně ethernetová LAN síť, ikdyž je možno využít libovolnou vhodnou komunikační síť. Komunikační síť 21 přednostně obsahuje peer-to-peer komunikační vlastnosti, při kterých libovolné ze skupiny síťových zařízení může iniciovat komunikaci s libovolným dalším ze skupiny síťových zařízení.And transmits the signal to the analog-to-digital (A / D) converter 14, which receives one or more of these analog inputs, such as current or voltage values, and forwards the digital signals to the processor 16 , which evaluates any number of required parameters and outputs the actual digital values of these parameters. The analog input 15 receives analog inputs and includes an analog-to-digital (A / D) converter 17 that receives one or more of these analog inputs, such as resistance values or dcmA, and outputs digital signals to the processor 16 that calculates any the number of required parameters and outputs the actual values of these parameters. The digital outputs of the DSP 12 and the analog input 15, and the calculated parameters, represent the input of the measurement block 18. The measurement block 18 generates at the output one or more flags indicating the status of the measured parameters. The processor 16 further outputs the actual value of the calculated parameters via the communication port 20 to the communication network 21, to the control and monitoring block 30, to the display 32, and to the D / A converter 34. The dashed lines in FIG. actual values and fixed lines indicate the transmission of status bits or flags. The communication network 21 is preferably an Ethernet LAN network, although any suitable communication network may be utilized. The communication network 21 preferably includes peer-to-peer communication features in which any of a plurality of network devices can initiate communication with any other of a plurality of network devices.

Relé IQ dále obsahuje kontaktní vstupy 22, které jsou funkčně spojeny s kontakty 24. Kontaktní vstupy 22 vysílají na výstup příznak indikující stav kontaktů 24 (rozepnuto, sepnuto) . Relé 10 dále obsahuje virtuální vstupní blok 24, který přijímá virtuální vstupy z klávesnice 26, komunikačního portu 20 nebo z dalšího vhodného vstupního zdroje. Virtuální vstupní blok 24 generuje na výstupu jeden • · • • 4 4 4 4 4 4 4The relay 10 further comprises contact inputs 22 that are operatively connected to contacts 24. The contact inputs 22 output a flag indicating the status of the contacts 24 (open, closed). The relay 10 further comprises a virtual input block 24 that receives virtual inputs from the keyboard 26, the communication port 20, or another suitable input source. Virtual input block 24 generates one output 4 4 4 4 4 4 4

-) 4 444 4 4 4 4··· 4-) 4,444 4 4 4 4 ··· 4

-/- 4 4 « « 4 4 4- / - 4 4 4 «« 4 4 4

4444 44 *4 »44 4« «44 nebo více příznaků indikujících stav virtuálních vstupů.4444 44 * 4 »44 4« «44 or more flags indicating the status of virtual inputs.

Relé 10 dále obsahuje dálkový vstupní blok 28, který přijímá vstup přes komunikační port 20.The relay 10 further comprises a remote input block 28 that receives input through the communication port 20.

Všechny stavové příznaky vygenerované měřícím blokem 18, kontaktními vstupy 22, virtuálními vstupy 24 a dálkovými vstupy 28 jsou předávány do OR brány 36. OR brána 36 přijímá také stavové příznakové vstupy z řídícího a monitorovacího bloku 30, programovatelného bloku logických rovnic 38, bloku digitálních prvků 40, z programovatelných logických počítadel 42, z virtuálního -výstupního bloku 44 a kontaktního výstupního bloku 46, který řídí pár kontaktů 47. OR brána 36 generuje na výstupu logické OR všech svých vstupů do měřícího bloku 18, do bloku programovatelných logických rovnic 38, do bloku digitálních prvků 40, počítadel 42, do dálkového výstupního bloku 48, kontaktních výstupů 46, na displej 32 a na komunikační port 20 . Dálkový výstupní blok 48 generuje na výstupu data obsahující zprávy (např. v GOOSE formátu) pro komunikační port 20.All status flags generated by the measurement block 18, the contact inputs 22, the virtual inputs 24 and the remote inputs 28 are forwarded to the OR gate 36. The OR gate 36 also receives the status tag inputs from the control and monitoring block 30, programmable logic equation block 38 40, from the programmable logic counters 42, from the virtual-output block 44 and the contact output block 46, which controls the pair of contacts 47. The OR gate 36 generates all its inputs to the measurement block 18, to the programmable logic equation block 38 the digital output block 40, the counters 42, the remote output block 48, the contact outputs 46, the display 32, and the communication port 20. The remote output block 48 generates on the output data containing messages (e.g., in GOOSE format) for communication port 20.

Stavy všech digitálních signálů v relé podle obr.l jsou reprezentovány příznaky nebo jinými vhodnými operandy. V jednom provedení je digitální „1 reprezentována „sadou příznaků. Jak je vidět na obr.l, změna stavu na externím kontaktu (kontakt 24) může být použita k zablokování funkce prvku, jako vstup pro řídící vlastnost v programovatelné logické rovnici nebo může být použita pro řízení kontaktního výstupu 46. Stav kontaktního vstupu může být zobrazen lokálně na displeji 32 nebo může být sledován dálkově přes komunikační síť 21. Je-li požadována realizace relativně jednoduchého schématu, ve kterém je kontaktní vstup používám k zablokování prvku, pak je toto provedení vybráno při programování prvku.The states of all the digital signals in the relay of FIG. 1 are represented by flags or other suitable operands. In one embodiment, the digital "1" is represented by a set of flags. As shown in Fig. 1, the change of state on an external contact (contact 24) can be used to block the function of the element, as an input for a control property in a programmable logic equation, or can be used to control the contact output 46. locally on the display 32 or may be monitored remotely over the communication network 21. If it is desired to implement a relatively simple scheme in which the contact input is used to lock the element, then this embodiment is selected when programming the element.

Relé podle obr.l umožňuje realizaci komplexnějších logických schémat pomocí programovatelných logických rovnic 38, digitálních prvků 40 a počítadel 42 . Je-li například požadován uzavřený stav kontaktů 24 a funkční stav fázového ··· 9 ·The relay of FIG. 1 allows the implementation of more complex logic diagrams using programmable logic equations 38, digital elements 40, and counters 42. For example, if the closed state of the contacts 24 and the functional state of the phase ··· 9 ·

-8«· ··· • · a ·«·· ·· podpěťového prvku má blokovat funkci fázového časového nadproudového prvku, pak jsou v logické rovnici v bloku 38 naprogramovány dva vstupní stavy. Rovnice v tomto příkladu logicky sčítá (AND) dva vstupy a vytváří virtuální výstup (přes blok 44). Virtuální výstup je pak vybrán během programování fázového časového nadproudu pro použití na místě blokovacího vstupu. Jak je zobrazeno na obr.l, virtuální výstupy bloku 44 mohou být vytvořeny pouze pomocí programovatelných logických rovnic 38.And the undervoltage element is to block the function of the phase time overcurrent element, then two input states are programmed in the logic equation in block 38. The equation in this example logically adds (AND) two inputs and generates a virtual output (via block 44). The virtual output is then selected during programming of the phase time overcurrent to be used in place of the blocking input. As shown in Fig. 1, the virtual outputs of block 44 can only be generated using programmable logic equations 38.

Relé podle obr.l umožňuje logiku vytvářející možnost programování interakce vstupů, prvků a výstupů pomocí logických rovnic (např. v „postfix soustavě značek), které jsou sekvenčně zpracovávány. Virtuální vstupy 24 a virtuální výstupy 44 mohou být použity interně pomocí relé nebo přes komunikační port 20 pomocí dalších relé, které jsou připojeny k master-slave komunikační síti. Dálkové vstupy 28 mohou být použity interně v relé a dálkové výstupy 48 mohou být použity přes komunikační port 20 jinými relé, která jsou připojena do peer-to-peer komunikační sítě. Jak bude detailněji popsáno níže, schopnost všech relé v peer-to-peer komunikační síti vzájemně si vyměňovat dálkové vstupy a výstupy umožňuje realizaci distribuované programovatelné logiky. Proto by mělo být oceněno, že virtuální vstupy jsou ve vzájemných vztazích master-slave, a že dálkové vstupy a výstupy jsou ve vzájemných vztazích peer-to-peer mezi komunikačními zařízeními.The relay of FIG. 1 allows logic to create the possibility of programming the interaction of inputs, elements, and outputs using logic equations (e.g., in a "postfix tag set") that are sequentially processed. Virtual inputs 24 and virtual outputs 44 can be used internally via relays or via communication port 20 by other relays that are connected to the master-slave communication network. The remote inputs 28 may be used internally in the relay, and the remote outputs 48 may be used via the communication port 20 by other relays that are connected to the peer-to-peer communication network. As will be described in more detail below, the ability of all relays in a peer-to-peer communication network to interchange remote I / O enables implementation of distributed programmable logic. Therefore, it should be appreciated that virtual inputs are in master-slave relationship and that remote inputs and outputs are in peer-to-peer relationship between communication devices.

Programovatelná logika 38 relé podle obr.l umožňuje uživateli přizpůsobit relé pomocí série rovnic skládajících se z operátorů a operandů. Operandy představují stavy vstupů, prvků a výstupů. Operátory zahrnují logické brány, časovače a spouštěče (které mají nastavovací a resetovací vstupy). Sekvenční operace umožňují označení libovolné kombinace specifikovaných operandů jako vstupy pro specifikované operátory pro vytvoření výstupu. KonečnýmThe programmable relay logic 38 of FIG. 1 allows the user to adapt the relay using a series of equations consisting of operators and operands. Operands represent states of inputs, elements and outputs. Operators include logic gates, timers, and triggers (which have set and reset inputs). Sequence operations allow you to designate any combination of specified operands as inputs for specified operators to create an output. Ultimate

-9* ··* # · · • ♦ · · · 4 4 4-9 * ·· * # · · ♦ · 4 4 4

4444 44 44 ·· ·· ·«· výstupem rovnice je číslovaný registr (virtuální výstupOutput of the equation is a numbered register (virtual output

44) . Virtuální výstupy 44 mohou být použity jako vstupní operand v libovolné rovnici, včetně rovnice, které generuje výstup (např.jako přidržovací nebo jiný typ zpětné vazby).44). The virtual outputs 44 can be used as input operands in any equation, including the equation that generates the output (e.g., as a hold or other type of feedback).

V programovatelné logice relé podle obr.l mají operandy logický stav 1 nebo 0. Operátory poskytují předdefinovanou funkci, jako např. AND bránu nebo časovač. Každá programovatelná logická funkce definuje kombinaci parametrů, které mají být použity pro nastavení virtuálního výstupního příznaku v prvku 44. Vyhodnocení rovnice proto vede k 1 (ON, příznak nastaven) nebo k 0 (OFF, příznak není nastaven). Přednostně je každá programovatelná logická rovnice vyhodnocena nejméně čtyřikrát během energetického cyklu elektrického rozvodného systému.In the programmable relay logic of FIG. 1, operands have a logic state of 1 or 0. Operators provide a predefined function, such as an AND gateway or timer. Each programmable logic function defines a combination of parameters to be used to set the virtual output flag in element 44. Therefore, evaluating the equation leads to 1 (ON, flag set) or 0 (OFF, flag not set). Preferably, each programmable logic equation is evaluated at least four times during the power cycle of the power distribution system.

Obr.2 je tabulka ukazující charakteristiky programovatelných logik, tzn. charakteristiky různých typů operandů podle jednoho provedení představovaného vynálezu. Vstupy jsou v tomto příkladu definovány jako prvkové sběrače PKP, prvkové operátory OP, kontaktní vstupy, virtuální vstupy, virtuální výstupy a aktivní nastavovací skupina. Prvkový sběrač má logickou hodnotu „1 nebo ON, má-li testovaný parametr hodnotu větší než je nastavená hodnota sběracího prvku, čímž reaguje na zvýšené hodnoty, nebo nižší než je nastavená hodnota sběracího prvku, Čímž reaguje na snížené hodnoty. Vstup prvkového operátoru OP má logickou hodnotu „1 nebo ON, jestliže má testovaný parametr příslušnou hodnotu větší nebo menší než je nastavená hodnota sběracího prvku po programovatelně nastavenou dobu. Kontaktní vstupy mají logickou hodnotu „1 nachází-li se logický vstupní kontakt v naprogramovaném stavu ON, a virtuální vstupy mají logickou hodnotu „1, jestliže je virtuální vstup ve stavu ON. Virtuální výstupy mají logickou hodnotu „1, jestliže je příznak virtuálního výstupu aktuálně v nastaveném stavu (t.j. vyhodnocení programovatelné logické rovnice vede k logické hodnotě «99 9 · * 9 9Fig. 2 is a table showing the characteristics of programmable logic; characteristics of different types of operands according to one embodiment of the present invention. In this example, inputs are defined as PKP element collectors, OP element operators, contact inputs, virtual inputs, virtual outputs, and an active set-up group. The collector has a logic value of "1" or "ON" if the test parameter has a value greater than the collector setpoint, thereby responding to elevated values, or less than the collector setpoint, thereby responding to the reduced values. The OP operator input has a logic value of "1" or "ON" if the test parameter has an appropriate value greater than or less than the setpoint of the collector for a programmable time. Contact inputs have a logic value of "1" when the logic input contact is in the programmed ON state, and virtual inputs have a logic value of "1" when the virtual input is ON. The virtual outputs have a logical value of "1" if the virtual output flag is currently in the set state (i.e., the evaluation of the programmable logic equation results in a logical value of «99 9 · * 9 9

-109·-109 ·

9*9 « 9 9 9 »9 * 9

9999 99 99 999 „1). Aktivní nastavovací skupina má logickou hodnotu „1 je-li skupina aktivní.9999 99 99 999 '1). The active setting group has a logical value of “1 if the group is active.

Obr. 3 je tabulka operandů dostupných při jedné realizaci rozvodné logiky představovaného vynálezu. Tabulka vypisuje seznam typů operandu, syntaxí operandů a definicí operandů. Mělo by být zřejmé, že zde se jedná pouze o jedno provedení, a že mohou být použity i další operandy.Giant. 3 is a table of operands available in one embodiment of the distribution logic of the present invention. The table lists the operand types, operand syntax, and operand definitions. It should be understood that there is only one embodiment and that other operands may be used.

Obr.4 je tabulka bránových charakteristik pro různé známé typy logických bran. Mělo by být zřejmé, že zatímco v příkladovém provedení nepřesahuje počet vstupů pro OR, AND, NOR a NAND brány hodnotu 16, jiná provedení mohou mít jiná vs tupn í ome zení.Fig. 4 is a table of gateway characteristics for various known types of logical gateways. It should be understood that while in the exemplary embodiment, the number of inputs for the OR, AND, NOR, and NAND gates does not exceed 16, other embodiments may have different access limits.

Obr.5 je tabulka popisující operátory programovatelné logiky podle příkladového provedení představovaného vynálezu. Každý typ operátoru obsahuje jednu nebo více syntaxí operátoru, z nichž každá je definována třetím sloupcem tabulky. Opět by mělo být zřejmé, že pro další provedení vynálezu mohou být odborníky v tomto oboru definovány další vhodné operátory.Fig. 5 is a table describing programmable logic operators according to an exemplary embodiment of the present invention. Each operator type contains one or more operator syntaxes, each of which is defined by the third column of the table. Again, it should be understood that other suitable operators may be defined by those skilled in the art for further embodiments of the invention.

V jednom provedení vynálezu platí pro programovatelné logické rovnice v bloku 38 následující pravidla: 1) libovolný kontaktní vstup, virtuální vstup nebo výstup, prvkový operand nebo logický bránový operátor může být použit libovolně krát; 2) úkoly operandu časového operátoru a virtuálního výstupu mohou být v rovnici použity pouze jednou; 3) operandy předcházejí operátory; 4) přiřazení výstupu operátoru k virtuálnímu výstupu zakončuje rovnicí; a za posledním použitým parametrem (kterým bude označení virtuálního výstupu) je umístěn parametr „END pro indikaci toho, že není požadováno další zpracování. Máme-li logické rovnice sestavené podle tohoto návodu, pak každá rovnice může být vyhodnocena v tom pořadí, ve kterém byly zadány parametry.In one embodiment of the invention, the following rules apply to the programmable logic equations in block 38: 1) any contact input, virtual input or output, element operand, or logical gateway operator can be used any time; 2) time operator operand and virtual output tasks can be used only once in the equation; 3) operands precede operators; 4) assigning the operator output to the virtual output ends with an equation; and after the last parameter used (which will be the virtual output designation) is an "END" parameter to indicate that no further processing is required. If we have logical equations constructed according to this manual, then each equation can be evaluated in the order in which the parameters were entered.

Máme-li definovány charakteristiky operandů, operandy, logické brány a operátory, můžeme nyní popsat s odkazem naHaving defined operand characteristics, operands, logical gateways, and operators, we can now describe with reference to

V « · · ··· t · « · • · · · *· ·· ··· ·· · »·In · · t t t t t * * * * * * * * * ·

11obr.6 příkladová logická schémata. V tomto příkladovém logickém schématu je předpokládáno, že určitá část logiky již byla naprogramována tak, aby vytvářela virtuální výstupy V01 a VO2, zahrnující stavová data získaná od dalších reléových zařízení v peer-to-peer komunikační síti jako dálkové vstupy, a že je použita pouze část z celé rovnice. V tomto příkladu může být označení virtuálního výstupu (např.VO1-VQ64) přiděleno pouze jednou. Obr. 6 definuje požadované logické schéma a obr.7 je vývojový diagram popisující způsob realizace požadovaného logického schématu. Mělo by být zřejmé, že způsob používá postfixové nebo „zpětně upravené označení, což zjednodušuje vytváření logické rovnice pro požadované logické schéma. Ve způsobu, v kroku 100, je kontrolován logický diagram navrženého logického schématu pro zjištění toho, zda požadovaná logika může být realizována s danou sadou operátorů v programovatelném logickém systému, Jestliže toto není možné, pak je logika upravována v kroku 102, až do okamžiku, kdy je tato podmínka splněna. Jakmile je podmínka splněna, v kroku 104 je zjištěno, zda počet vstupů pro každou bránu nepřesahuje předdefinovaná omezení. Je-li počet vstupů příliš vysoký, pak jsou vstupy rozděleny na větší počet bran vytvářejících shodný logický výsledek. Jeli například požadováno 25 vstupů pro AND bránu, pak jedna AND brána může přijímat 16 vstupů a druhá AND brána může přijímat 9 vstupů, a výstupy obou AND bran mohou být sečteny (AND) dohromady tak, aby vytvořily shodný logický výsledek. V kroku 106 je každý operátor nacházející se mezi počátečními operandy a konečnými virtuálními výstupy zkontrolován, aby bylo zjištěno, zda výstup operátoru je použit jako vstup pro více než jeden následující operátor. Je-li tomu tak, pak je výstup tohoto operátoru označen v kroku 108 jako virtuální výstup. Na příkladu podle obr.6 je výstup AND brány použit jako vstup pro ORl a Časovači, a proto se z něho stává virtuální výstup a je označen číslem * » * · · · « ··· ······ fefefe • ··· · fe fe « · « · · • · · ♦ fefefe • fefe* fefe * fefefe fefe fefefe virtuálního výstupu (např.VO3). Konečnému výstupu musí být také přiřazeno číslo virtuálního výstupu (např.V04), které bude naprogramováno v kontaktním výstupním bloku 46 (viz.obr.l) pro řízení relé Hl. Uvedené kroky 100-108 poskytují způsob pro zjištění toho, zda požadovaná logika je realizovatelná.11 illustrate exemplary logic diagrams. In this example logic diagram, it is assumed that some logic has already been programmed to produce virtual outputs V01 and VO2, including status data obtained from other relay devices in the peer-to-peer communication network as remote inputs, and that only part of the whole equation. In this example, a virtual output designation (eg ,VO1-VQ64) can only be assigned once. Giant. 6 defines a desired logic diagram and FIG. 7 is a flowchart describing a method of implementing the desired logic diagram. It should be understood that the method uses a postfix or "retrospectively" designation, which simplifies the creation of a logic equation for the desired logic scheme. In the method, at step 100, the logic diagram of the proposed logic scheme is checked to determine if the desired logic can be implemented with a given set of operators in a programmable logic system. If this is not possible then the logic is edited in step 102 until when this condition is met. Once the condition is met, it is determined in step 104 whether the number of inputs for each gateway does not exceed predefined constraints. If the number of inputs is too high, then the inputs are divided into multiple gateways producing the same logical result. For example, if 25 inputs for an AND gate are required, then one AND gate can receive 16 inputs and the other AND gate can receive 9 inputs, and the outputs of both AND gateways can be summed (AND) together to produce a consistent logical result. In step 106, each operator located between the initial operands and the final virtual outputs is checked to see if the operator output is used as an input for more than one subsequent operator. If this is the case, then the output of this operator is designated as virtual output in step 108. In the example of FIG. 6, the AND gate output is used as an input for the OR1 and the Timer, and therefore becomes a virtual output and is designated by the number * * * · · · «··· ····· fefefe • ·· • fe fe «fefefe • fefe * fefe * fefefe fefe fefefe virtual output (egVO3). The final output must also be assigned a virtual output number (eg V04) that will be programmed in the contact output block 46 (see Fig. 1) to control relay H1. Steps 100-108 provide a method for determining whether the desired logic is feasible.

V kroku 110 je logický diagram připraven pro rovnici nezbytnou pro vytvoření virtuálních výstupů. Protože v příkladu podle obr.6 je virtuální výstup VO3 operandem v rovnici pro virtuální výstup VO4, VQ3 musí být určen jako první, stejně jako musí být určen libovolný virtuální výstup, který má být použit jako operand. Pro pozdější virtuální výstupy (t.j. virtuální výstupy závislé na předchozím virtuálním vstupu jako na operandu) musí logický diagram pro pozdější virtuální výstup nahradit logický diagram pro předchozí virtuální výstup předchozím číslem virtuálních výstupů (např.VO3). V kroku 112 je naprogramována programovatelná logická rovnice přeložením logických diagramů na dostupné logické parametry podle obr.2-5. Rovnice je vytvářena po jednom parametru až do doby, kdy je požadovaná logika kompletní. Mělo by být zřejmé, že je obecně jednodušší začít výstupním koncem rovnice a postupovat zpět směrem ke vstupu, a že je obecně jednodušší vypisovat vstupy operátorů zdola nahoru.In step 110, the logic diagram is prepared for the equation necessary to produce virtual outputs. Since in the example of Fig. 6, the virtual output VO3 is an operand in the equation for virtual output VO4, VQ3 must be determined first, just as any virtual output to be used as an operand must be determined. For later virtual outputs (i.e., virtual outputs dependent on the previous virtual input as an operand), the logical diagram for the later virtual output must replace the logical diagram for the previous virtual output with the previous virtual output number (e.g., VA3). In step 112, a programmable logic equation is programmed by translating logic diagrams to the available logic parameters of FIGS. 2-5. The equation is created one parameter at a time until the required logic is complete. It should be understood that it is generally easier to start with the output end of the equation and move back towards the input, and that it is generally easier to list operators' inputs from the bottom up.

Pro názornou ilustraci bude následující příklad přeložen pomocí identifikace konečného logického výstupu jako parametru 99, a následně bude každý předcházející parametr zmenšen o jednotku. Výsledné parametry jsou zobrazeny na obr.8. Pro parametr 99 je konečným výstupem rovnice výstup VO3, který je vytvořen operátorem „=virtuální výstup n. Tímto parametrem je proto „=VIRTUÁLNÍ VÝSTUP 3. Všechny rovnice jsou ukončeny tímto parametrem a celá sada požadované logiky je zakončena operátorem „END. Pro parametr 98 je bránou předcházející výstup brána AND, která vyžaduje dva vstupy a proto je φφφ φ φ • ·ΦΦ c φ « φ φφφFor illustration, the following example will be translated by identifying the final logic output as parameter 99, and then each preceding parameter will be reduced by one. The resulting parameters are shown in Fig. 8. For parameter 99, the final output of the equation is the output VO3, which is created by the operator "= virtual output n. Therefore, this parameter is" = VIRTUAL OUTPUT 3. All equations are terminated by this parameter and the entire set of desired logic is ended by operator END. For parameter 98, the upstream output is an AND gateway that requires two inputs and is therefore φφφφφ · · ΦΦΦΦ φφφ

ΦΦΦΦ ·» φφΦ · »φφ

-13 φ φ-13 φ φ

ΦΦΦ označena AND(2). Tato dvou-vstupová brána AND bude zpracovávat dva ji předcházející operandy. Tyto operandy jsou následně specifikovány ve zbývajících parametrech. Pro parametr 97 prochází spodní vstup AND brány invertorem, jak je zobrazeno na obr.6, takže tímto parametrem je NOT a bude zpracovávat nejbližší předcházející operand. Parametr 96 tak popisuje vstup invertoru, kterým je v tomto případě kontaktní vstup Hic. Parametr 95 definuje další vstup AND brány, kterým je digitální prvek 2. Výsledná logická rovnice pro VO3 proto sestává z parametrů 95-99, zapsaných v pořadí: DIGITÁLNÍ PRVEK 2, KONTAKTNÍ VSTUP Hic, NOT, AND(2),=VIRTUÁLNÍ VÝSTUP 3. Podobný proces je potom použit pro vytvoření programovatelné logické rovnice pro V04. Podle hlediska představovaného vynálezu mohou být virtuální výstupy generovány z informací pocházejících jak z lokálních tak i ze vzdálených zařízení.AND marked AND (2). This two-input AND gateway will process two of its preceding operands. These operands are then specified in the remaining parameters. For parameter 97, the lower AND input of the gateway passes through the inverter as shown in FIG. 6, so this parameter is NOT and will process the nearest preceding operand. Parameter 96 thus describes the inverter input, which in this case is the contact input Hic. Parameter 95 defines the next AND input of the gateway, which is digital element 2. The resulting logic equation for VO3 therefore consists of parameters 95-99, written in order: DIGITAL ELEMENT 2, CONTACT INPUT Hic, NOT, AND (2), = VIRTUAL OUTPUT 3 A similar process is then used to create a programmable logic equation for V04. In accordance with an aspect of the present invention, virtual outputs can be generated from information originating from both local and remote devices.

V kroku 114 je zkonstruována kompletní programovatelná logická rovnice. Přednostně jsou rovnice sestaveny v takovém pořadí, kde virtuální výstupy, které budou použity jako vstupy pro operátory, jsou vytvořeny předtím, než je jich potřeba. Ve většině případů není těžké tohoto dosáhnout, jako v představovaném příkladu, protože celá logika je vypočítávána nejméně 4-krát během každého energetického frekvenčního cyklu. Sada proměnných logických rovnic je zakončena operátorem „END.In step 114, a complete programmable logic equation is constructed. Preferably, the equations are constructed in the order in which the virtual outputs that will be used as inputs for the operators are generated before they are needed. In most cases, this is not difficult to achieve, as in the present example, because the entire logic is calculated at least 4 times during each energy frequency cycle. The set of variable logic equations is terminated by the operator “END.

Jak bylo výše popsáno, podle jednoho hlediska představovaného vynálezu mohou být vzdálené impulzy od různých ochranných relé v peer-to-peer komunikační síti kombinovány tak, aby byly značně vylepšeny možnosti logického řízení, a aby byla poskytována neomezená ochranná a řídící schémata pro elektrický rozvodný systém.As described above, according to one aspect of the present invention, remote pulses from various protective relays in a peer-to-peer communication network can be combined to greatly improve logic control capabilities and to provide unlimited protection and control schemes for the power distribution system. .

Obr.9 ukazuje zjednodušené uspořádání ochranných relé 90, která jsou funkčně spojena s elektrickou rozvodnou sítí 92, a která jsou spojena pomocí komunikačních portů 20 s peer-to-peer komunikační sítí 21. V jednom provedení • · v · · · * • · «··« ·*Fig. 9 shows a simplified configuration of protective relays 90 that are operatively connected to the power distribution network 92 and which are connected via communication ports 20 to a peer-to-peer communication network 21. In one embodiment, «··« ·

-14představovaného vynálezu každé ochranné relé v peer-to-peer komunikační sítí nepřetržitě monitoruje zprávy v komunikační síti. Každá zpráva obsahuje identifikaci původního zdroje. Jestliže relé detekuje požadovanou zprávu (např. virtuální výstup z jiného ochranného relé), což rozpozná pomocí identifikace původního zařízení obsažené v každé zprávě, pak relé zpracovává tuto zprávu. Každé relé je naprogramováno tak, aby zpracovávalo zprávy pouze z těch vzdálených relé, která jej zajímají. Toho je dosaženo zadáním jedinečného identifikátoru, který je spojen s každým vzdáleným relé, které přichází v úvahu. V současně upřednostňovaném provedení představovaného vynálezu může být pro každé ochranné relé definováno až šestnáct různých vzdálených zařízení.14 of the present invention, each protection relay in the peer-to-peer communication network continuously monitors messages in the communication network. Each message contains an identification of the original source. If the relay detects the desired message (eg, a virtual output from another protection relay), which it recognizes by identifying the original device contained in each message, then the relay processes that message. Each relay is programmed to process messages from only those remote relays of interest. This is accomplished by specifying a unique identifier that is associated with each remote relay that is considered. In the presently preferred embodiment of the present invention, up to sixteen different remote devices can be defined for each protective relay.

Dále, kromě obsahu jedinečného identifikátoru přiřazenému k počátečnímu relé, zprávy „udržovací čas zprávy pro zařízení; t.j zpráva platná.Further, in addition to the content of the unique identifier associated with the initial relay, the message "message hold time" for the device; i.e. a valid message.

Přesněji, přijímací relé nastavuje časovač přiřazený počátečnímu zařízení na „udržovací časový interval, a jestliže nepřijme od tohoto zařízení další zprávu během tohoto intervalu, pak je vzdálené zařízení označeno jako ne-komunikující, takže přijímací relé bude používat naprogramovaný standardní stav pro všechny body od tohoto specifického vzdáleného zařízení. Tento mechanismus umožňuje přijímacímu zařízení, aby nedetekovalo jednotlivé přenosy od vzdáleného zařízení, které vysílá zprávy na nejpomalejší možné rychlosti, jak je nastaveno jeho „standardním obnovovacím časovačem, aniž by došlo k návratu k použití naprogramovaných standardních stavů. Jestliže je zpráva od vzdáleného zařízení přijata před uplynutím „udržovacího časového intervalu, všechny body pro toto zařízení jsou aktualizovány podle stavů obsažených ve zprávě a udržovací časovač je znovu spuštěn.More specifically, the receive relay sets the timer assigned to the initial device at a "hold time", and if it does not receive another message from that device during this interval, the remote device is marked as non-communicating, so the receive relay will use the programmed default state for all specific remote device. This mechanism allows the receiving device not to detect individual transmissions from a remote device that transmits messages at the slowest possible rate as set by its "standard refresh timer, without returning to the use of programmed default states. If a message is received from a remote device before the "hold time" has elapsed, all points for that device are updated according to the states contained in the message and the hold timer is restarted.

dále obsahují jak dlouho jethey also include how long it has been

IC · ··· A A A A * a A ' 1 J ' A AAAA A · AIC · ··· A A A A * and A '1 J' A AAAA A · A

AAAA »· «Α AAA AA AAAAAAA AAAA AAAA

Zprávy dále obsahují dálkové vstupy, které mohou být přijímacím relé vybrány ze zprávy a použity přijímacím relé pro vytvoření operandů pro programovatelné logické rovnice. Každé relé může přijímat například až 32 vzdálených vstupů, které mohou být vybrány například ze seznamu 32 DNA bitových párů a 32 UserSt bitových párů. V tomto případě je funkce UserSt bitových párů definována uživatelským výběrem programovatelného logického operandu, jehož stav je reprezentován v GOOSE zprávě, a funkce DNA bitových párů je definována v UCA2.0 specifikacích, jak je zobrazeno na obr.10. Každý vzdálený vstup je naprogramován tak, aby kopíroval logický stav specifikovaného signálu od specifikovaného vzdáleného zařízení. Toto může být naprogramováno výběrem identifikátoru vzdáleného zařízení, které vytváří požadovaný signál, výběrem specifikovaných požadovaných bitů zprávy a výběrem standardního logického stavu, který bude použit lokálním relé při spuštění nebo v případě, že vzdálené relé nekomunikuje.The messages further include remote inputs that can be picked up by the receive relay from the message and used by the receive relay to create operands for programmable logic equations. For example, each relay can receive up to 32 remote inputs, which can be selected, for example, from a list of 32 DNA bit pairs and 32 UserSt bit pairs. In this case, the UserSt bit pair function is defined by the user selection of the programmable logic operand whose state is represented in the GOOSE message, and the bit pair DNA function is defined in the UCA2.0 specifications as shown in Figure 10. Each remote input is programmed to copy the logical state of the specified signal from the specified remote device. This can be programmed by selecting the identifier of the remote device that produces the desired signal, selecting the specified required message bits, and selecting the standard logic state to be used by the local relay at startup or when the remote relay is not communicating.

Vzdálenými výstupy jsou operandy vložené do síťových zpráv, které jsou přenášeny do vzdálených reléových zařízení. Každý digitální bod v této zprávě je naprogramován tak, aby přenášel stav určitého operandu.The remote outputs are operands embedded in network messages that are transmitted to remote relay devices. Each digital point in this message is programmed to transmit the state of a particular operand.

Podle předchozích příkladů proto každé ochranné relé zahrnuje způsob pro poskytování ochranného řízení energetického rozvodného systému v samotném ochranném relé. Způsob může být realizován zachycením nejméně jedné vstupní zprávy z peer-to-peer komunikační sítě, alespoň částečně na základě identifikace obsažené ve zprávě; výběrem vzdálených vstupů nebo operandů ze vstupní zprávy; vyhodnocením uživatelsky-programovatelných logických rovnic za použití vybraných vzdálených vstupů nebo operandů pro zjištění toho, zda ochranné relé má vykonat funkci ochranného relé; a vysláním nejméně jedné výstupní zprávy do peer-to-peer komunikační sítě, přičemž každá výstupní zpráva ···· ·« «·» « φ identifikuje ochranné relé a obsahuje jeden nebo více operandů.Thus, according to the preceding examples, each protective relay includes a method for providing protective control of the power distribution system in the protective relay itself. The method may be implemented by intercepting at least one input message from a peer-to-peer communication network, at least in part based on the identification contained in the message; selecting remote inputs or operands from the input message; evaluating user-programmable logic equations using selected remote inputs or operands to determine whether the protective relay is to perform the protective relay function; and transmitting at least one output message to the peer-to-peer communication network, each output message identifying a protection relay and comprising one or more operands.

Z uvedeného popisu by mělo být oceněno, že poskytováním vzdálených vstupů a výstupů v každém ochranném relé v síti, a umožněním naprogramování logických rovnic a jejich přiřazení k lokálním fyzickým a virtuálním vstupům a výstupům (t.j. vstupům a výstupům nacházejícím se v individuálním relé), stejně jako k vzdáleným vstupům a výstupům spojeným s dalšími ochrannými relé v síti, představovaný vynález umožňuje rozložení logických funkcí po celé síti ochranných relé. Toto umožňuje téměř nekonečné logické konfigurace, což skýtá uživateli podstatně větší flexibilitu při ochraně a řízení energetického systému než konvenční řešení. Tento způsob se také vyhýbá komplexním vodičovým schématům mezi relé a potřebě velkých počtů fyzických vstupů v každém ochranném relé spojeném s energetickým rozvodným systémem.From the above description, it should be appreciated that by providing remote inputs and outputs in each protective relay in the network, and by allowing logic equations to be programmed and assigned to local physical and virtual inputs and outputs (ie, inputs and outputs in the individual relay), as to remote inputs and outputs associated with other protective relays in the network, the present invention allows the distribution of logic functions throughout the network of protective relays. This allows for almost infinite logical configurations, giving the user significantly more flexibility in protecting and managing the power system than conventional solutions. This method also avoids the complex wiring diagrams between the relays and the need for large numbers of physical inputs in each protective relay associated with the power distribution system.

Ikdyž uvedený popis obsahuje množství detailů, tyto jsou uvedeny pouze pro ilustrativní účely a neomezují tedy žádným způsobem rozsah vynálezu. Výše uvedené specifické příklady mohou být mnoha způsoby pozměněny odborníky v tomto oboru, aniž by odbočili z rozsahu a od myšlenky tohoto vynálezu tak, jak je definován následujícími nároky a jejich zákonitými ekvivalenty.Although the foregoing description contains a number of details, these are provided for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the invention in any way. The foregoing specific examples may be varied in many ways by those skilled in the art without departing from the scope and spirit of the invention as defined by the following claims and their inherent equivalents.

Claims (1)

Energetický řídící a monitorovací systém obsahující: elektrickou energetickou rozvodnou síť; skupinu digitálních ochranných relé, kde každé digitální ochranné relé je spojeno s jedním nebo více body elektrické energetické rozvodné sítě a každé digitální ochranné relé obsahuje komunikační port pro připojení do peer-to-peer komunikační sítě, kde každé digitální ochranné relé obsahuje uživatelsky-programovatelnou logiku, a kde logické vstupy a výstupy jsou přenášeny mezi skupinou digitálních ochranných relé pomocí peer-to-peer komunikační sítě.An energy management and monitoring system comprising: an electrical power grid; a group of digital protection relays, wherein each digital protection relay is connected to one or more points in the power grid, and each digital protection relay includes a communication port for connection to a peer-to-peer communication network, wherein each digital protection relay contains user-programmable logic , and wherein the logic inputs and outputs are transmitted between a plurality of digital protection relays via a peer-to-peer communication network. Systém podle nároku 1, kde peer-to-peer komunikační sítí je ethernetová síť, a kde logická vstupní data a logická výstupní data jsou přenášena mezi skupinou digitálních ochranných relé ve formátu Elektrického Energetického Výzkumného Ústavu UCA 2.0.The system of claim 1, wherein the peer-to-peer communication network is an Ethernet network, and wherein the logical input data and logical output data are transmitted between a plurality of digital protection relays in the format of the UCA 2.0 Electrical Energy Research Institute. Systém podle nároku 1, kde uživatelsky-programovatelný logický obvod používá postfixové označení.The system of claim 1, wherein the user-programmable logic circuit uses a postfix designation. Systém podle nároku 1, kde každé digitální ochranné relé je naprogramováno tak, aby přijímalo zprávy v peer-to-peer komunikační síti z určitého počtu ze skupiny digitálních ochranných relé.The system of claim 1, wherein each digital protection relay is programmed to receive messages in a peer-to-peer communication network from a number of digital protection relay groups. Systém podle nároku 4, kde digitální relé je naprogramováno poskytnutím jedinečných identifikátorů spojených s určitým počtem ze skupiny digitálních ochranných relé každému z ochranných relé.The system of claim 4, wherein the digital relay is programmed by providing unique identifiers associated with a number of a group of digital protection relays to each of the protection relays. Systém podle nároku 2, kde logická data jsou předávána formou zpráv, kde každá zpráva obsahuje jedinečný identifikátor identifikující ochranné relé, které je původcem zprávy, a jeden nebo více výstupů pro použití v uživatelsky-programovatelném logickém obvodu.The system of claim 2, wherein the logical data is transmitted in the form of messages, each message comprising a unique identifier identifying the protection relay that is the originator of the message and one or more outputs for use in a user-programmable logic circuit. -18• ··* « · « · · « » » • · · · ♦ »» ···· ·« ·· «·« «* «··-18 · · »» »» »» »» 18 18 18 18 18 18 7. Systém podle nároku 6, kde vzdálené vstupy představují operandy pro logické rovnice.The system of claim 6, wherein the remote inputs are operands for logical equations. 8. Digitální ochranné relé obsahující:8. Digital protective relay comprising: spojovací prvky pro spojení s elektrickým rozvodným systémem;connecting elements for connection to an electrical distribution system; nejméně jeden komunikační port pro připojení do peerto-peer komunikační sítě;at least one communication port for connection to a peer-to-peer communication network; vstup pro přijímání logických příkazů od uživatele; a programovatelnou logiku pro vykonávání uživatelskydodávaných logických příkazů, kde síťové zprávy obsahující logické vstupy a výstupy jsou předávány mezi skupinou digitálních ochranných relé pomocí peer-to-peer komunikační sítě.input for receiving logical commands from the user; and programmable logic for executing user-supplied logic commands, wherein network messages containing logic inputs and outputs are transmitted between a plurality of digital protection relays via a peer-to-peer communication network. 9. Relé podle nároku 8, kde peer-to-peer komunikační sítí je ethernetová síť, a kde logické vstupy a výstupy jsou přenášeny ve formátu Elektrického Energetického Výzkumného Ústavu (EPRI) UCA 2.0.The relay of claim 8, wherein the peer-to-peer communication network is an Ethernet network, and wherein the logic inputs and outputs are transmitted in the format of the Electrical Energy Research Institute (EPRI) UCA 2.0. 10. Relé podle nároku 8, kde progamovatelná logika používá postfixové označení.The relay of claim 8, wherein the programmable logic uses a postfix designation. 11. Relé podle nároku 8, kde relé je programováno pro přijímáni zpráv v peer-to-peer komunikační síti od jistého počtu ze skupiny digitálních ochranných relé.The relay of claim 8, wherein the relay is programmed to receive messages in a peer-to-peer communication network from a plurality of digital protection relays. 12. Relé podle nároku 11, kde relé je naprogramováno poskytnutím jedinečných identifikátorů spojených s určitým počtem ze skupiny digitálních ochranných relé každému z ochranných relé.The relay of claim 11, wherein the relay is programmed by providing unique identifiers associated with a number of a group of digital protection relays to each of the protection relays. 13. Systém podle nároku 9, kde logická data jsou předávána formou zpráv, kde každá zpráva obsahuje jedinečný identifikátor identifikující ochranné relé, které je původcem zprávy, a jeden nebo více výstupů pro použití v uživatelsky-programovatelném logickém obvodu.The system of claim 9, wherein the logical data is transmitted in the form of messages, each message comprising a unique identifier identifying the protection relay that originated the message and one or more outputs for use in a user-programmable logic circuit. 14. Systém podle nároku 13, kde vzdálené vstupy a výstupy představují operandy pro logické rovnice.The system of claim 13, wherein the remote inputs and outputs are operands for logical equations. «φ* · ·«Φ * · · 4 · *4 · * -19φφφ»-19φφφ » ΦΦ ΦΦΦΦΦ ΦΦΦ 15. Způsob pro poskytování ochranného řízení energetického rozvodného systému pomocí ochranného relé, způsob obsahuj e:A method for providing protective control of a power distribution system by means of a protective relay, the method comprising: získání nejméně jedné vstupní zprávy z peer-to-peer komunikační sítě, kde každá vstupní zpráva identifikuje vzdálené ochranné relé;obtaining at least one input message from the peer-to-peer communication network, wherein each input message identifies a remote protection relay; výběr operandů z nejméně jedné zprávy; výpočet uživatelsky-programovatelných logických rovnic používajících vybrané operandy pro zjištění toho, zda ochranné relé má vykonat ochrannou funkci; a vyslání nejméně jedné výstupní zprávy do peer-to-peer komunikační sítě, přičemž každá výstupní zpráva identifikuje ochranné relé a obsahuje jeden nebo více operandů.selecting operands from at least one message; calculating user-programmable logic equations using selected operands to determine whether the protective relay is to perform the protective function; and transmitting at least one output message to the peer-to-peer communication network, each output message identifying a protection relay and comprising one or more operands. 16. Způsob podle nároku 15 dále obsahující krok monitorování zpráv v peer-to-peer komunikační síti z určitého počtu ze skupiny vzdálených ochranných relé před krokem získání vstupní zprávy.The method of claim 15, further comprising the step of monitoring messages in the peer-to-peer communication network from a plurality of remote protection relays before the input message acquisition step. 17. Způsob podle nároku 15, kde peer-to-peer komunikační sítí je ethernetová síť.The method of claim 15, wherein the peer-to-peer communication network is an Ethernet network. 18. Způsob podle nároku 15, kde každá zpráva je ve formátu Elektrického Energetického Výzkumného Ústavu UCA 2.0.The method of claim 15, wherein each message is in the format of the UCA 2.0 Electrical Energy Research Institute.
CZ20003594A 2000-02-11 2000-02-11 Distributed logic in multiple protective relays CZ20003594A3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20003594A CZ20003594A3 (en) 2000-02-11 2000-02-11 Distributed logic in multiple protective relays

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20003594A CZ20003594A3 (en) 2000-02-11 2000-02-11 Distributed logic in multiple protective relays

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ20003594A3 true CZ20003594A3 (en) 2001-05-16

Family

ID=5472092

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20003594A CZ20003594A3 (en) 2000-02-11 2000-02-11 Distributed logic in multiple protective relays

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ20003594A3 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100688754B1 (en) Distributed logic in multiple protective relays
US20170169144A1 (en) Method and device for generating engineering topology of digital substation
US10374415B2 (en) Load restoration in a high or medium voltage substation
US11057269B2 (en) System and method for configuring IED process bus network switches from substation topology specification
CN104620184B (en) Main intelligent electronic device for high-level application
US8996739B2 (en) Electricity system configuration method and computer program for intelligent electronic devices (IEDs) confirgured for dynamic or static modes via converted description file
Sidhu et al. Implementation issues with IEC 61850 based substation automation systems
CN109753030B (en) Method and device for configuring intelligent electronic device
Kim et al. A study on IEC 61850 based communication for intelligent electronic devices
CZ20003594A3 (en) Distributed logic in multiple protective relays
Kumar et al. High voltage substation automation and protection system based on IEC 61850
Zhang et al. Testing protective relays in IEC 61850 framework
Brunner The impact of IEC 61850 on protection
Apostolov et al. Simplifying the configuration of multifunctional protection relays
Ozansoy et al. Communications for substation automation and integration
Prostejovsky et al. Distributed framework for prototyping of observability concepts in Smart Grids
Apostolov Simplifying the configuration of multifunctional distribution protection and control ieds
Vlad et al. Control Architecture for Substation Automation Systems based on IEC 61850 and IEC 61499 Standards
Ozansoy et al. Modelling of a network data delivery service middleware for substation communication systems using OPNET
CN117744612A (en) Automatic generation method and device of intelligent substation virtual terminal configuration table, computer equipment and storage medium
Schubert et al. Towards seamless communications in substations
Ozansoy et al. A review of substation automation communication protocols