FR2820920A1

FR2820920A1 - Systeme pour proteger et commander des composants de circuit principal de sous-station

Info

Publication number: FR2820920A1
Application number: FR0201544A
Authority: FR
Inventors: Koichi Hamamatsu; Tokuo Ito; Hachidai Ito; Yoshito Sameda; Toshiyuki Saida; Noriyoshi Suga; Hiromi Nagasaki; Yuuji Minami; Takashi Nakajima; Shiro Maruyama
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-02-09
Filing date: 2002-02-08
Publication date: 2002-08-16
Anticipated expiration: 2022-02-08
Also published as: JP2002315233A; CN1228899C; CN1369945A; AU1361402A; FR2820920B1; AU771394B2; JP3907998B2; US6845301B2; US20020116092A1

Abstract

Le système comprend : un moyen de sortie de données numériques pour entrer des valeurs électriques alternatives analogiques et sortir des données numériques; un moyen de protection et de commande (23-1) pour entrer les données en provenance du moyen de sortie de données numériques (28) et pour commander, surveiller et protéger des composants de circuit principal de sous-station (25); un moyen de commande et de surveillance de composant (30) pour recevoir des commandes provenant du moyen de protection et de commande (23-1) ou de l'équipement de commande et de surveillance de sous-station (4) pour commander et surveiller les composants de circuit principal de sous-station; et un moyen de communication (7). Le moyen de sortie de données numériques (28), le moyen de protection et de commande (23-1) et le moyen de commande et de surveillance de composant (30) sont incorporés dans leurs composants de circuit principal de sous-station (25) correspondants.

Description

Arrière-plan de l'invention
La présente invention concerne de façon générale un système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station et de façon davantage particulière, la présente invention concerne un système qui inclut des capteurs de valeur électrique alternative ou AC, des convertisseurs analogiquesnumériques ou A/N et un moyen de communication pour protéger et commander des composants de circuit principal de sous-station.

Maintenant, un exemple d'un système de l'art antérieur permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station dans une sous-station fait l'objet d'une discussion par report à la figure 53. Le système comporte des processeurs opérationnels numériques et des moyens de communication. La sous-station comporte une installation de commande principale 1 qui contient un équipement de commande et de surveillance de sous-station 4 qui inclut un équipement de commande et de surveillance à distance 2 pour réaliser l'interfaçage d'une information sur et depuis une station de commande à distance (qui n'est pas représentée) et un équipement de commande et de surveillance collectif 3 pour commander et surveiller la sous-station prise dans sa globalité. L'installation de commande principale 1 comprend également des contrôleurs de circuit principal (des unités de commande de travée) 5-1 à 5-n dont chacun correspond à un circuit principal tel qu'une ligne de transmission.

L'unité de commande et de surveillance à distance 2, l'équipement de commande et de surveillance collectif 3 et les contrôleurs de circuit principal 5-1 à 5-n sont connectés les uns aux autres via un bus de station 7. L'installation de commande principale 1 contient en outre des unités de protection 6-1 à 6-n qui sont connectées à leurs contrôleurs de circuit principal respectifs 5-1 à 5-n via des câbles 17. Les unités de protection 6-1 à 6-n protègent leurs composants de circuit principal de sous-station respectifs 8-1 à 8-n comme décrit ci-après en détail.

Les composants de circuit principal de sous-station 8-1 à 8-n

sont connectés aux contrôleurs de circuit principal 5-1 à 5-n et aux unités de protection 6-1 à 6-n via des contrôleurs locaux correspondants 9-1 à 9-n. Le composant de circuit principal de sousstation 8-1 inclut un transformateur de courant 10, un transformateur de tension 11, un dispositif de commutation 12 tel qu'un disjoncteur ou un commutateur de déconnexion, une ligne de bus 13 et une ligne de transmission 14. Le transformateur de courant 10, le transformateur de tension 11, le dispositif de commutation 12 et le contrôleur local 9-1 sont du type analogique. Par conséquent, des câbles 15 et 16 selon des nombres correspondant au volume de l'information qui est transmise sont utilisés pour la connexion entre le composant de circuit principal de sous-station 8-1 et le contrôleur de circuit principal 5-1 et pour la connexion entre le contrôleur local 9-1 et le contrôleur de circuit principal 5-1 ou l'unité de protection 6-1.

L'unité de commande de surveillance à distance 2, l'unité de commande de surveillance collective 3, les contrôleurs de circuit principal 5-1 à 5-n et les unités de protection 6-1 à 6-n sont du type numérique qui utilise des processeurs numériques. Le bus de station 7 est utilisé pour une transmission d'information entre ces unités et ces contrôleurs à l'exception des connexions entre les contrôleurs de circuit principal 5-1 à 5-n et les unités de protection correspondantes 6- 1 à 6-n où des câbles électriques 17 sont typiquement utilisés en tant que support d'information de connexion en correspondance avec le volume de l'information qui est transmise puisque des interfaces avec des positions de contact sont typiquement utilisées.

La figure 54 représente une structure de composants matériels classique de l'un des contrôleurs de circuit principal 5-1 à 5-n, lesquels contrôleurs de circuit principal sont indiqués de façon collective au moyen d'un index de référence "5". Le contrôleur de circuit principal 5 comporte une unité de conversion d'entrée 501 pour entrer une valeur électrique alternative ou AC telle qu'un courant électrique ou qu'une tension, pour filtrer l'entrée analogique et pour la transformer selon un niveau d'un courant électrique ou d'une tension destiné à être traité directement par un circuit électrique pour une conversion analogique-

numérique ou A/N. Le contrôleur de circuit principal 5 comporte également une unité d'entrée (DI) 502 qui est chargée avec un circuit d'entrée de contact et une unité de sortie (DO) 503 qui est chargée avec un circuit de sortie de contact. Le contrôleur de circuit principal 5 comporte également une unité d'entrée analogique (AI) 504 pour traiter la valeur de courant AC, le traitement incluant une conversion analogique-numérique ou A/N, une unité de traitement (CPU) 505 pour réaliser un traitement pour la protection, une unité de transmission 506 pour réaliser un traitement pour la transmission et une alimentation électrique 507.

Chacune des unités de protection 6-1 à 6-n, de façon similaire au contrôleur de circuit principal 5, comporte une unité de conversion d'entrée (qui n'est pas représentée) pour entrer une valeur électrique alternative ou AC telle qu'un courant électrique ou qu'une tension, pour filtrer l'entrée analogique et pour la transformer selon un niveau de courant électrique ou de tension destiné à être traité directement par un circuit électrique pour une conversion analogique-numérique ou A/N. L'unité de protection comporte également une unité d'entrée (DI) qui est chargée avec un circuit d'entrée de contact et une unité de sortie (DO) qui est chargée avec un circuit de sortie de contact. L'unité de protection comporte également une unité d'entrée analogique (AI) pour traiter la valeur de courant alternatif ou AC, le traitement incluant une conversion analogique-numérique ou A/N, une unité de traitement (CPU) pour réaliser un traitement pour la commande, une unité de transmission pour réaliser un traitement pour la transmission et une alimentation électrique.

Les unités d'entrée et les unités de sortie peuvent être chargées avec des nombres requis d'unités en correspondance avec les nombres d'entrées et de sorties. Par conséquent, typiquement, les parties essentielles des contrôleurs de circuit principal 5-1 à 5-n et des unités de protection 6-1 à 6-n sont occupées par les unités d'entrée et par les unités de sortie.

Les unités de protection et de commande de l'art classique ont été partiellement numérisées. Par conséquent, les unités sont

devenues davantage compactes et moins coûteuses. En outre, les unités nécessitent moins d'énergie humaine pour la maintenance du fait d'une fonction d'auto-diagnostic chargée, et une réduction des câbles électriques a été réalisée en mettant en oeuvre un moyen de communication pour transmettre l'information entre les unités.

Cependant, les problèmes qui suivent restent à résoudre du fait que des techniques analogiques sont encore utilisées dans les circuits pour piloter les composants de circuit principal de sous-station et dans les circuits de transformateur de courant électrique et de tension : (1) Des câbles électriques et une information analogique ont été utilisés dans les composants de circuit principal de sous-station et au niveau de la transmission d'information entre les unités de protection et de commande pour protéger et commander les composants de circuit principal de sous-station. Par conséquent, les unités de protection et de commande nécessitent, en tant que circuits d'entrée et de sortie, des circuits d'entrée de contact et des circuits de sortie de contact qui peuvent supporter une tension plus élevée et un courant plus important par comparaison avec des circuits numériques. En outre, toutes les unités de protection et de commande nécessitent des unités de conversion d'entrée pour transformer les courants et les tensions selon certains niveaux manipulés aisément et des circuits d'entrée analogiques pour convertir les valeurs analogiques selon des valeurs numériques. Ces exigences ont conduit à des unités de protection et de commande d'une dimension relativement importante et d'une efficience faible du point de vue du coût.

(2) Bien que les parties de traitement pour la protection et la commande dans les unités de protection et de commande soient devenues davantage compactes du fait de la numérisation, les volumes des composants matériels constituant les circuits d'entrée et de sortie sont encore plus grands pour l'isolation vis-à-vis des composants de circuit principal de sous-station du fait de la cause décrite en (1) comme mentionné ci-avant et un espace important est requis pour un volume important de câbles électriques. Par conséquent, chaque unité prise parmi l'unité de protection et l'unité de

commande pour chaque circuit principal doit être contenue dans un châssis séparé et doit être indépendante, ce qui conduit à la nécessité d'un espace plus grand pour l'installation.

(3) Puisque des connexions parallèles pour une information analogique ont été utilisées entre les composants de circuit principal et les unités de protection et de commande, des volumes importants de câbles sont requis en correspondance avec le nombre de signaux transmis. Par conséquent, le coût des câbles, le coût de construction pour des bornes de câble et le coût de l'installation des câbles ont été augmentés, ce qui conduit à un coût plus élevé pour la construction des sous-stations.

(4) Puisque le circuit de pilotage pour les composants de circuit principal de sous-station et les circuits de transformateur pour une mesure de courant et de tension présentaient une technique analogique, les dimensions des composants matériels étaient importantes, ce qui a eu pour effet que les dimensions des composants de circuit principal de sous-station étaient plus importantes. En outre, le travail pour assembler et connecter les circuits dans les usines de fabrication et sur les sites de construction de sous-station a nécessité une énergie humaine conséquente.

(5) Du fait de raisons similaires à celles décrites en (4) ciavant, une surveillance en temps réel et un diagnostic automatique des composants de circuit principal de sous-station ont été difficiles, ce qui a conduit à l'obtention d'une information insuffisante concernant la maintenance, ce qui a constitué un obstacle à la réduction de l'énergie humaine mise en jeu.

(6) Puisque tous les circuits et tous les composants n'ont pas été numérisés et que tous les dispositifs n'ont pas été connectés à l'aide d'un moyen de communication, le volume de l'information était limité et il a été difficile d'ajouter de nouvelles fonctions. En outre, une construction de système optimum a rencontré certaines difficultés à utiliser les données dont chaque composant dispose.

Bref résumé de l'invention
Par conséquent, un objet de la présente invention consiste à

proposer un système amélioré permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station dans une sous-station, où tous les circuits et les composants incluant les circuits de pilotage et les circuits de transformateur pour mesurer le courant et la tension ou pratiquement tous ces circuits sont numérisés, et le volume des câbles électriques pour les faire communiquer est réduit par comparaison avec le cas de l'utilisation d'une technique analogique.

Conformément à un premier aspect de la présente invention, on propose un système permettant de protéger et de commander au moins un composant de circuit principal de sous-station qui est disposé dans une installation d'alimentation électrique, le système incluant : au moins une unité pour protéger, commander et surveiller le composant de circuit principal de sous-station ; au moins un équipement de commande et de surveillance de sous-station qui est disposé dans l'installation d'alimentation électrique pour commander et surveiller l'installation d'alimentation électrique prise dans sa globalité y compris le composant de circuit principal de sous-station et pour communiquer avec au moins une station de commande à distance, le système comprenant : au moins un moyen de sortie de données numériques pour entrer une pluralité de valeurs électriques alternatives ou AC analogiques de circuit principal du composant de circuit principal de sous-station et pour émettre en sortie des données numériques qui correspondent aux valeurs électriques alternatives ou AC analogiques ; au moins un moyen de protection et de commande pour entrer les données numériques en provenance du moyen de sortie de données numériques et pour commander, surveiller et protéger le composant de circuit principal de sous-station ; aumoins un moyen de commande et de surveillance de composant pour recevoir des commandes en provenance du moyen de protection et de commande ou de l'équipement de commande et de surveillance de sous-station et pour commander et surveiller le composant de circuit principal de sous-station ; et un moyen de communication pour transmettre une information entre le moyen de sortie de données numériques, le

moyen de protection et de commande, le moyen de commande et de surveillance de composant et l'équipement de commande et de surveillance de sous-station, dans lequel au moins une partie du moyen de sortie de données numériques, du moyen de protection et de commande et du moyen de commande et de surveillance de composant est disposée à proximité du composant de circuit principal de sous-station correspondant afférent ou est incorporée dans le composant de circuit principal de sous-station correspondant afférent.

Conformément à un second aspect de la présente invention, on propose un système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station qui sont disposés dans une installation d'alimentation électrique, le système incluant : au moins un équipement de commande et de surveillance de sous-station pour commander et surveiller l'installation d'alimentation électrique prise dans sa globalité y compris au moins un composant de circuit principal de sous-station et pour communiquer avec au moins une station de commande à distance ; au moins un moyen de sortie de données numériques pour entrer des valeurs électriques alternatives ou AC analogiques de circuit principal du composant de circuit principal de sous-station et pour émettre en sortie des données numériques qui correspondent aux valeurs électriques alternatives ou AC analogiques ; au moins un moyen de protection et de commande pour entrer les données numériques en provenance du moyen de sortie de données numériques et pour commander, surveiller et protéger le composant de circuit principal de sous-station ; au moins un moyen de commande et de surveillance de composant pour recevoir des commandes en provenance du moyen de protection et de commande ou de l'équipement de commande et de surveillance de sous-station et pour commander et surveiller le composant de circuit principal de sous-station ; et un moyen de communication pour transmettre une information entre le moyen de sortie de données numériques, le moyen de protection et de commande, le moyen de commande et de surveillance de composant et l'équipement de commande et de surveillance de sous-station, dans lequel au moins

des parties des éléments qui suivent sont connectées les unes aux autres au moyen d'un support d'information de transmission parallèle : le moyen de sortie de données numériques ; le moyen de protection et de commande ; un moyen de communication de commande et de surveillance de composant pour envoyer des données de commande et de surveillance de composant depuis le moyen de commande et de surveillance de composant sur le moyen de protection et de commande et pour envoyer des signaux de commande depuis le moyen de protection et de commande sur le moyen de commande et de surveillance de composant ; et un moyen de communication de bus de processus incluant un support d'information de transmission série pour envoyer et recevoir des données entre un bus de processus et le moyen de protection et de commande ou le moyen de commande et de surveillance de composant.

Brève description des dessins
Les caractéristiques et avantages mentionnés ci-avant ainsi que d'autres de la présente invention apparaîtront au vu de la discussion menée ci-après de modes de réalisation illustratifs spécifiques afférents qui sont présentés en conjonction avec les dessins annexés parmi lesquels : la figure 1 est un schéma fonctionnel d'un premier mode de réalisation d'un système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention ; la figure 2 est une vue en élévation schématique des composants de circuit principal de sous-station qui sont représentés sur la figure 1 ; la figure 3A est un schéma fonctionnel d'une unité de capteur qui est représentée sur la figure 1 ; la figure 3B est un organigramme d'un échantillonnage et d'une addition de données de temps au moyen de l'unité de capteur qui est représentée sur la figure 3A ; la figure 3C est une table de motifs de partage de deux fonctions que sont la synchronisation d'échantillonnage et l'addition de

données de temps au moyen d'unités ; la figure 4 est un schéma fonctionnel d'une unité de protection et de commande qui est représentée sur la figure 1 ; la figure 5 est un schéma fonctionnel d'une unité de commande et de surveillance de composant qui est représentée sur la figure 1 ; la figure 6 est un schéma fonctionnel d'un second mode de réalisation d'un système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention ; la figure 7 est un schéma fonctionnel d'une unité de communication sans fil qui est représentée sur la figure 6 ; la figure 8 est un schéma fonctionnel d'une modification du second mode de réalisation qui est représenté sur la figure 6 ; la figure 9 est un schéma fonctionnel d'un troisième mode de réalisation d'un système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention ; la figure 10 est un schéma fonctionnel d'une unité de protection et de commande d'un quatrième mode de réalisation d'un système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention ; la figure 11 est un schéma fonctionnel d'une modification de l'unité de protection et de commande qui est représentée sur la figure 10; la figure 12 est un schéma fonctionnel qui représente la structure et le fonctionnement d'une unité de protection et de commande d'un cinquième mode de réalisation d'un système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention ; la figure 13 (A et B) est un schéma de cadencement qui représente le fonctionnement de l'unité de protection et de commande qui est représentée sur la figure 12 ; la figure 14 est un schéma fonctionnel qui représente un autre fonctionnement de l'unité de protection et de commande qui est

représentée sur la figure 12 ; la figure 15 (A et B) est un schéma de cadencement qui représente le fonctionnement de l'unité de protection et de commande qui est représentée sur la figure 14 ; la figure 16 est un schéma fonctionnel d'une partie principale d'un sixième mode de réalisation d'un système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention ; la figure 17 est un schéma fonctionnel qui représente la structure et le fonctionnement d'une unité de fusion et d'unités de capteur d'un septième mode de réalisation d'un système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention ; la figure 18 est un schéma fonctionnel de l'unité de fusion qui est représentée sur la figure 17 ; la figure 19 est un schéma fonctionnel qui représente la structure et le fonctionnement d'une unité de fusion et d'unités de capteur d'une modification du septième mode de réalisation qui est représenté sur la figure 17 ; la figure 20 est un schéma fonctionnel de l'unité de fusion qui est représentée sur la figure 19 ; la figure 21 est un schéma fonctionnel de l'unité de capteur qui est représentée sur la figure 19 ; la figure 22 est un schéma fonctionnel qui représente la structure et le fonctionnement d'une unité de fusion et d'unités de capteur d'un huitième mode de réalisation d'un système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention ; la figure 23 est un schéma fonctionnel qui représente la structure et le fonctionnement d'une unité de fusion et d'unités de capteur d'un neuvième mode de réalisation d'un système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention ; la figure 24 est un schéma fonctionnel de l'unité de fusion qui

est représentée sur la figure 23 ; la figure 25 est un schéma de cadencement qui représente la structure des données de sortie des unités de capteur qui sont représentées sur la figure 23 ; la figure 26 est un schéma de cadencement de la sortie des unités de capteur qui sont représentées sur la figure 23 ; la figure 27 est un schéma fonctionnel d'une partie principale d'un dixième mode de réalisation d'un système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention ; la figure 28 est un schéma de cadencement de signaux standards pour une synchronisation temporelle comme utilisé selon les modes de réalisation de la présente invention ; la figure 29 est un schéma fonctionnel d'une partie principale d'un onzième mode de réalisation d'un système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention ; la figure 30 est un schéma fonctionnel d'une partie principale d'un douzième mode de réalisation d'un système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention ; la figure 31 est une vue en perspective de la boîte collective qui est représentée sur la figure 30 ; la figure 32 est un schéma fonctionnel d'une partie principale d'un treizième mode de réalisation d'un système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention ; la figure 33 est un schéma fonctionnel d'une partie principale d'un quatorzième mode de réalisation d'un système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention ; la figure 34 est un schéma fonctionnel d'une partie principale d'un quinzième mode de réalisation d'un système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de

sous-station conformément à la présente invention ; la figure 35 est un schéma fonctionnel d'une partie principale d'un seizième mode de réalisation d'un système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention ; la figure 36 est un schéma fonctionnel d'une partie principale d'un dix-septième mode de réalisation d'un système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention ; la figure 37 est un schéma fonctionnel d'une partie principale d'un dix-huitième mode de réalisation d'un système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention ; la figure 38 est un schéma fonctionnel d'une partie principale d'un dix-neuvième mode de réalisation d'un système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention ; la figure 39 est un schéma fonctionnel d'une partie principale d'un vingtième mode de réalisation d'un système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention ; la figure 40 est un schéma fonctionnel d'une partie principale d'un vingt-et-unième mode de réalisation d'un système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention ; la figure 41 est un schéma fonctionnel d'une partie principale d'un vingt-deuxième mode de réalisation d'un système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention ; la figure 42 est un schéma fonctionnel d'une partie principale d'un vingt-troisième mode de réalisation d'un système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention ; la figure 43 est un schéma fonctionnel d'une partie principale

d'un vingt-quatrième mode de réalisation d'un système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention ; la figure 44 est un schéma fonctionnel d'une partie principale d'un vingt-cinquième mode de réalisation d'un système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention ; la figure 45 est un schéma fonctionnel du mode de réalisation qui est représenté sur la figure 44 et elle représente le logiciel ; la figure 46 est un schéma fonctionnel d'une unité de commande et de surveillance de composant pour un disjoncteur qui est utilisé selon un vingt-sixième mode de réalisation d'un système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention ; la figure 47 est un schéma fonctionnel d'une unité de commande et de surveillance de composant pour un commutateur de déconnexion/mise à la terre qui est utilisé selon un vingt-sixième mode de réalisation d'un système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention ; la figure 48 est un schéma fonctionnel d'une unité de commande et de surveillance de composant pour un commutateur de prise en charge qui est utilisé selon un vingt-sixième mode de réalisation d'un système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention ; la figure 49 est un schéma fonctionnel qui représente des conditions d'inter-verrouillage des dispositifs de commutation qui sont représentés sur les figures 46 à 48 ; la figure 50 est un schéma fonctionnel qui représente d'autres conditions d'inter-verrouillage des dispositifs de commutation qui sont représentés sur les figures 46 à 48 ; la figure 51 est un schéma fonctionnel d'une partie principale d'un vingt-septième mode de réalisation d'un système permettant de

protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention ; la figure 52 est un schéma fonctionnel détaillé d'une partie principale du système qui est représenté sur la figure 51 ; la figure 53 est un schéma fonctionnel d'un système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station de l'art antérieur ; la figure 54 est un schéma fonctionnel de composants matériels pour un contrôleur de circuit principal qui est représenté sur la figure 53 ; et la figure 55 est un schéma fonctionnel d'un dispositif de commutation avec des "travées" de protection et de commande.

Description détaillée de l'invention
Dans la description qui suit et également dans la description qui a été présentée ci-avant de l'art antérieur de l'invention, des index ou symboles de référence identiques représentent des éléments identiques et une description répétitive peut être omise.

[Premier mode de réalisation]
Un premier mode de réalisation d'un système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention est maintenant décrit par report aux figures 1 à 5. Comme représenté sur la figure 1, une installation d'alimentation électrique telle qu'une sous-station comporte une installation de commande principale 1. L'installation de commande principale 1 contient un équipement de commande et de surveillance de sous-station qui inclut un équipement de commande et de surveillance à distance 2 pour une liaison avec des stations de commande à distance (qui ne sont pas représentées) et un équipement de commande et de surveillance de sous-station collectif 3.

L'équipement de commande et de surveillance à distance 2 et l'équipement de commande et de surveillance de sous-station collectif 3 sont connectés l'un à l'autre par un bus de station 7 et sont connectés à des unités de protection et de commande (PCU) 23-1 à

23-n qui sont disposées dans des unités de circuit principal 20-1 à 20n. L'unité de circuit principal 20-1 comporte une unité de commande de circuit principal (également appelée "unité de commande de travée") 21-1 et une unité de protection 22-1. L'unité de commande de circuit principal 21-1 et l'unité de protection 22-1 sont connectées au bus de station 7.

Les unités de circuit principal 20-1 à 20-n sont connectées à des lignes de transmission de puissance, à des travées de coupleur de bus, à des travées de section de bus ou à un primaire, à un secondaire et à un tertiaire de transformateurs électriques (qui ne sont pas représentés). Chacune des unités de circuit principal 20-1 à 20-n comprend un corps principal d'unité de circuit principal (également appelé "composant de circuit principal"), des transformateurs pour mesurer des valeurs électriques ainsi que d'autres éléments.

Selon ce mode de réalisation, l'unité de circuit principal est une ligne de transmission de puissance d'un dispositif de commutation isolé par gaz (GIS). Puisque toutes les unités de circuit principal sont similaires, l'une typique des unités de circuit principal 20-1 est décrite ici et les autres unités de circuit principal ne sont pas décrites.

L'unité de circuit principal comporte une ligne de bus 24, un dispositif de commutation 25 tel qu'un disjoncteur, un commutateur de déconnexion/liaison à la terre et une ligne de transmission de puissance 26. Les courants alternatifs ou AC qui circulent au travers des unités de circuit principal et les tensions alternatives ou AC qui sont appliquées sur les unités de circuit principal sont détectés par des transformateurs d'instrument de mesure (ou des unités de capteur de valeur électrique) 27. Les valeurs électriques analogiques détectées sont entrées sur une unité de capteur (SU) 28 dans laquelle les valeurs analogiques sont converties et sont émises en sortie selon des données numériques.

Les données numériques qui sont émises en sortie depuis l'unité de capteur 28 sont envoyées sur un bus de communication d'unité de composant (également appelé "bus de processus") 29 de façon directe ou via une unité de fusion 39 (voir la figure 16) qui sera

décrite ultérieurement. Les données numériques sont ensuite entrées sur l'unité de commande de circuit principal 21-1 et sur l'unité de protection 22-1 où les données numériques sont traitées pour commander, surveiller et protéger les composants de circuit principal de sous-station. Selon ce mode de réalisation, un moyen pour entrer des valeurs électriques analogiques en provenance des détecteurs électriques 27 des composants de circuit principal de sous-station et pour émettre en sortie des données numériques directement ou indirectement sur le bus de processus 29 est appelé "moyen de sortie de données numériques".

Des commandes de contrôle (information descendante) en provenance de l'unité de commande de circuit principal 21-1 et en provenance de l'unité de protection 22-1 ou en provenance de l'unité d'équipement de commande et de surveillance collective 3 dans l'installation principale de commande 1 et arrivant sur les composants de circuit principal de sous-station, et une information de surveillance (information montante) en provenance des composants de circuit principal de sous-station sont échangées par l'intermédiaire du bus de processus 29 et de l'unité de commande et de surveillance de composant (CMU) 30. L'unité de commande et de surveillance de composant 30 commande et surveille les unités de circuit principal et envoie en sortie des commandes telles qu'une commande pour un déclenchement de circuit sur le dispositif de commutation 25.

La figure 2 représente un exemple de l'implantation de composants de circuit principal de sous-station d'un GIS. La figure 2 représente également l'implantation des unités de capteur 28, des unités de commande et de surveillance de composant 30 et de l'unité de protection et de commande 23 et représente également des connexions entre ces unités et le bus de processus 29 ainsi que le bus de station 7.

Comme représenté sur la figure 2, des composants de circuit principal tels qu'un disjoncteur (CB), un commutateur de déconnexion (DS), un commutateur de mise à la terre (ES) et un bus d'alimentation sont encapsulés dans un conteneur ou réservoir en métal (TA) avec un

gaz d'isolation, lequel conteneur ou réservoir est disposé sur une base B. Des transformateurs d'instrument de mesure (qui ne sont pas représentés) sont également encapsulés dans le réservoir TA en tant que moyens de détection de valeur électrique analogique de circuit principal, et les signaux de sortie analogiques sont numérisés dans les unités de capteur 28 (comme représenté par VT et CT sur la figure 2) qui sont disposées sur la surface externe du réservoir TA à proximité des moyens de détection de valeur électrique analogique respectifs.

Pareillement, une information d'état "ouverture-fermeture" du disjoncteur (CB), du commutateur de déconnexion (DS) et du commutateur de mise à la terre (ES) ainsi que d'autres données telles qu'une densité de gaz et qu'une pression d'huile sont converties selon des signaux qui sont aisés à numériser par une autre unité de commande et de surveillance de composant 30.

Les bornes de sortie des unités de capteur 28 sont connectées à l'unité de fusion (MU) qui est décrite en détail ultérieurement. Puis l'unité de fusion 39 est connectée à l'unité de protection et de commande (PCU) 23 et à l'unité de commande et de surveillance de composant 30 via le bus de processus 29. Puis l'unité de protection et de commande 23 est connectée au bus de station 7 qui est disposé dans l'installation de commande principale 1.

Selon un mode de réalisation selon lequel l'unité de fusion n'est pas utilisée, les bornes de sortie des unités de capteur 28 sont connectées directement au bus de processus 29.

La boîte de commande de processus 31 est disposée sur la base B sur laquelle le réservoir TA du GIS est également disposé d'un seul tenant selon le mode de réalisation qui est représenté sur la figure 2. Cependant, la boîte de commande de processus 31 peut selon une variante être fixée directement à la surface externe du réservoir TA.

Cet agencement de la boîte de commande de processus 31 qui est disposée sur la base B du GIS ou sur le réservoir TA est appelé type intégration (ou incorporation).

Par ailleurs, la boîte de commande de processus 31 peut être selon une variante disposée à l'extérieur de la base B du GIS, mais en

étant adjacente au composant de circuit principal de sous-station et non pas dans l'installation de commande comme dans l'art antérieur, conformément à la présente invention. Cet agencement est appelé type adjacent. La présente invention peut être appliquée au type intégration et au type adjacent. Qui plus est, le composant de circuit principal de sous-station peut être un GIS de même qu'un transformateur électrique avec des connexions intermédiaires ou d'autres composants de puissance électrique.

Selon ce mode de réalisation, l'unité de commande locale 9 (voir la figure 53) a été éliminée et les fonctions qui étaient chargées sur l'unité de commande locale ont été distribuées sur les autres composants tels que l'unité de commande de circuit principal 21-1, l'unité de capteur 28 et l'unité de commande et de surveillance de composant 30.

Les figures 3A et 3B représentent un exemple de l'unité de capteur (SU) 28. La figure 3A représente un exemple de la construction en termes de composants matériels de l'unité de capteur (SU) 28 tandis que la figure 3B représente un organigramme d'un exemple de séquence de traitement de synchronisation et d'addition de données de temps dans l'unité de capteur (SU) 28.

Par report à la figure 3A, un moyen d'entrée analogique 28b reçoit des valeurs électriques analogiques de courant alternatif ou AC ou de tension alternative ou AC des composants de circuit principal de sous-station. Le moyen d'entrée analogique 28b est constitué par des filtres analogiques (qui ne sont pas représentés) qui coupent des harmoniques avant la conversion analogique-numérique ou A/N afin de réduire une erreur d'alias en chevauchement, et par des multiplexeurs analogiques (qui ne sont pas représentés) qui commutent l'une des multiples entrées analogiques sur une sortie commune d'une façon tour à tour. La sortie du moyen d'entrée analogique 28b est convertie selon des données numériques par un convertisseur analogiquenumérique ou A/N 28c.

Le convertisseur analogique-numérique 28c et le moyen d'entrée analogique 28b constituent un circuit d'entrée de

synchronisation d'échantillonnage 28d. Les données numériques qui correspondent aux valeurs électriques des composants de circuit principal sont envoyées sur le bus interne 28e par le circuit d'entrée de synchronisation d'échantillonnage 28d.

L'unité de capteur 28 comporte un moyen de synchronisation 28a. Le moyen de synchronisation 28a reçoit un signal standard pour la synchronisation et des données de temps standard pour une synchronisation temporelle en provenance de voies de transmission individuelles (ou de voies point à point) 40a et règle la divergence entre le temps d'échantillonnage et le signal standard pour la synchronisation. L'unité de capteur 28 comporte également un moyen de sortie 28g. Le moyen de sortie 28g envoie les données numériques de la valeur électrique qui ont été synchronisées et qui ont fait l'objet d'un timbrage temporel sur les voies de communication point à point 38-1.

L'unité de capteur 28 comporte également une unité de traitement (CPU) 28f qui commande le circuit d'entrée de synchronisation d'échantillonnage 28d, le moyen de synchronisation 28a et le moyen de sortie 28g par l'intermédiaire du bus interne 28e. L'unité de capteur 28 comporte également une alimentation électrique 28h pour appliquer de l'énergie électrique sur les circuits et un moyen dans l'unité de capteur 28.

Maintenant, le flux de synchronisation et d'addition de données de temps est décrit par report à la figure 3B. Selon ce mode de réalisation, la synchronisation et l'addition de données de temps sont réalisées dans les unités de capteur 28 et une étape S1 est sautée.

La raison pour laquelle l'étape S1 est sautée consiste en ce qu'une interpolation n'est pas nécessaire du fait que les unités de capteur de la pluralité d'unités de capteur 28 prennent des échantillons en utilisant des signaux d'échantillonnage communs. "L'interpolation" est un processus de réglage de données échantillonnées asynchronisées par interpolation. Lorsqu'un échantillonnage a été réalisé en utilisant des signaux d'échantillonnage communs, les échantillons sont synchronisés et une interpolation n'est pas

nécessaire.

Tout d'abord, des signaux d'échantillonnage de valeurs électriques analogiques sont divisés en fréquence sur la base d'un oscillateur d'horloge qui est disposé dans l'unité de capteur 28 et la divergence est détectée (étape S2). Les signaux sont ensuite réglés en décalant en termes de phase les valeurs électriques en utilisant la phase qui correspond à la divergence de telle sorte que la divergence puisse être réduite à zéro. Selon une variante, les signaux échantillonnés peuvent être réglés afin d'annuler la divergence (étape S3).

Un compteur est activé dans des périodes stipulées de façon précise par les signaux standards pour la synchronisation et une information temporelle est additionnée aux valeurs électriques au moyen du temps standard (une fois par seconde par exemple) et du nombre compté par le compteur. De façon optionnelle, le temps est calculé à partir du nombre compté et est additionné au temps standard et le timbre temporel est additionné aux données (étape S4).

L'unité de protection et de commande 23 est connectée à l'unité de fusion 39 via le bus de processus 29 et elle reçoit les valeurs électriques synchronisées selon des formes numériques avec des données de temps. Puis l'unité de protection et de commande 23 surveille, commande et protège les composants de circuit principal de sous-station.

L'organigramme de la figure 3B représente une séquence de synchronisation d'échantillonnage et d'addition d'information temporelle aux données échantillonnées. Cependant, les deux fonctions que sont la synchronisation d'échantillonnage et l'addition d'information temporelle aux données échantillonnées peuvent être réalisées par des unités séparées comme décrit ci-après.

La figure 3C représente cinq motifs de partage des deux fonctions entre des unités. Selon un motif 1, la synchronisation d'échantillonnage et l'addition d'information temporelle sont toutes deux réalisées par l'unité de fusion 39. Selon un motif 2, la synchronisation d'échantillonnage est réalisée par les unités de

capteur 28 tandis que l'addition d'information temporelle est réalisée par l'unité de fusion 39. Selon un motif 3, la synchronisation d'échantillonnage et l'addition d'information temporelle sont toutes deux réalisées par les unités de capteur 28. Selon un motif 4, la synchronisation d'échantillonnage est réalisée par les unités de capteur 28 tandis que l'addition d'information temporelle est réalisée par l'unité de protection et de commande 23. Selon un motif 5, la synchronisation d'échantillonnage est réalisée par l'unité de fusion 39 tandis que l'addition d'information temporelle est réalisée par l'unité de protection et de commande 23.

Le motif 1 correspond au neuvième mode de réalisation comme décrit ultérieurement, le motif 2 correspond à la modification du septième mode de réalisation comme décrit ultérieurement et le motif 3 correspond au septième mode de réalisation comme décrit ultérieurement.

Le motif 4 peut être réalisé en modifiant le motif 2 en déplaçant la fonction d'addition d'information temporelle pour la faire passer de l'unité de fusion 39 à l'unité de protection et de commande 23.

Pareillement, le motif 5 peut être réalisé en modifiant le motif 1 en déplaçant la fonction d'addition d'information temporelle pour la faire passer de l'unité de fusion 39 à l'unité de protection et de commande 23.

Maintenant, les motifs 4 et 5 sont expliqués de façon détaillée.

Les données échantillonnées sont envoyées depuis les unités de capteur 28 sur l'unité de protection et de commande 23 via l'unité de fusion 39 par le moyen de communication. Par conséquent, une divergence temporelle est générée entre le temps d'échantillonnage et les données de temps additionnées du fait du temps pour la transmission. Les motifs 4 et 5 peuvent être utilisés si la divergence est à l'intérieur d'une plage autorisée. La plage autorisée dépend de la précision de l'addition des données de temps sur les données de mesure et des données variables et de la précision de protection (tout particulièrement dans le cas d'un type de protection de relais PCM nécessitant une synchronisation d'échantillonnage entre les parties

terminales se correspondant).

Par report à nouveau à la figure 3A, la CPU 28f peut être optionnelle. Dans les cas des motifs 1,2, 4 et 5 de la table qui est représentée sur la figure 3C, les unités de capteur 28 ne comportent ni la fonction de synchronisation d'échantillonnage, ni la fonction d'addition de données de temps ou comportent seulement la fonction de synchronisation d'échantillonnage. Par conséquent, la commande de circuit des unités de capteur 28 peut être réalisée au moyen de seulement des circuits logiques. Dans un tel cas, la CPU 28f peut être éliminée.

La figure 4 représente un exemple d'une structure en termes de composants matériels de l'unité de protection et de commande 23.

L'unité de commande de circuit principal 21-1 comporte une unité de processeur numérique (CPU) 21 a, une unité d'alimentation électrique 21b et une unité de communication 21c. Pareillement, l'unité de protection 22-1 comporte une unité de processeur numérique (CPU) 22a, une unité d'alimentation électrique 22b et une unité de communication 22c.

La figure 5 représente un exemple d'une structure en termes de composants matériels de l'unité de commande et de surveillance de composant 30. L'unité de commande et de surveillance de composant 30 comporte un moyen d'entrée numérique 30a, un moyen d'entrée analogique 30b incluant un circuit d'entrée analogique et un circuit de convertisseur analogique-numérique ou A/N. L'unité de commande et de surveillance de composant 30 comporte également une unité de processeur numérique (CPU) 30c et un circuit de pilotage 30d incluant un commutateur à semiconducteur. L'unité de commande et de surveillance de composant 30 comporte également un moyen de stockage de données 30e pour stocker des données de commande et de surveillance dans l'unité de commande et de surveillance de composant 30 et un moyen de communication de bus de processus 30f. Ces éléments de l'unité de commande et de surveillance de composant 30 sont connectés au moyen du bus interne 30g.

Les sorties des contacts de palette 25a et des unités de

capteur de surveillance 25b sont respectivement reçues par le moyen d'entrée numérique 30a et par le moyen d'entrée analogique 30b via les lignes de signal 251. Les sorties des contacts de palette 25a peuvent inclure, pour un disjoncteur, par exemple, une information de contact concernant la condition d'ouverture-fermeture et concernant les commutateurs de pression d'huile et les commutateurs de densité de gaz du disjoncteur.

Les sorties du circuit de pilotage 30d de l'unité de commande et de surveillance de composant 30 sont reçues par une partie de dispositif de pilotage 25c du dispositif de commutation 25. Le signal d'entrée pour la partie de dispositif de pilotage 25c peut inclure, pour un disjoncteur, par exemple, des signaux de dispositif de pilotage pour la bobine de déclenchement de circuit, pour la bobine de fermeture et pour le moteur de pompe hydraulique.

Si les circuits qui sont représentés sur les figures 3,4 et 5 sont formés selon des circuits intégrés à grande échelle d'intégration ou LSI personnalisés, les volumes unitaires peuvent être davantage réduits.

Maintenant, le fonctionnement est décrit. Selon ce mode de réalisation, les valeurs électriques alternatives ou AC analogiques qui sont détectées en divers endroits sur le GIS sont converties selon une forme numérique par les unités de capteur 28 et l'information numérisée est appliquée sur les unités de commande de circuit principal 21-1 à 21-n et sur les unités de protection 22-1 à 22-n via le bus de processus 29. Les commandes de contrôle qui sont appliquées sur les composants de circuit principal de sous-station sont envoyées depuis les unités de commande de circuit principal 21-1 à 21-n et depuis les unités de protection 22-1 à 22-n sur l'unité de commande et de surveillance de composant 30 via le bus de processus 29.

L'information de surveillance des composants de circuit principal de sous-station est envoyée depuis l'unité de commande et de surveillance de composant 30 sur les unités de commande de circuit principal 21-1 à 21-n et sur les unités de protection 22-1 à 22-n via le bus de processus 29. Par conséquent, l'information en provenance des unités de capteur 28 peut être partagée par les unités de commande

de circuit principal 21-1 à 21-n et par les unités de protection 22-1 à 22-n.

Par conséquent, dans les unités de commande de circuit principal 21-1 à 21-n et dans les unités de protection 22-1 à 22-n, les circuits d'entrée analogique et les câbles électriques pour un courant important peuvent être éliminés et la dimension en termes de composants matériels peut être remarquablement réduite.

Par conséquent, au moyen de ce mode de réalisation de la présente invention, les circuits de dispositif de pilotage pour le dispositif de commutation 25, la partie pour convertir des valeurs électriques alternatives ou AC analogiques selon des valeurs numériques et la partie de protection et de commande peuvent être intégrés dans les composants de circuit principal de sous-station. Par conséquent, le volume des câbles et l'espace de l'installation principale de commande peuvent être réduits, les composants de circuit principal de sous-station peuvent être rendus davantage compacts, l'aire requise pour installer la sous-station peut être réduite, la période pour construire la sous-station peut être raccourcie et par conséquent, le coût de construction de la sous-station peut être réduit. En outre, puisque les unités sont numérisées ou comportent des processeurs numériques, les unités et les composants de circuit principal de sousstation peuvent disposer de fonctions d'auto-diagnostic.

[Second mode de réalisation]
Un second mode de réalisation d'un système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention est maintenant décrit par report aux figures 6 à 8. Selon ce mode de réalisation, une partie du moyen de communication câblé du premier mode de réalisation a été remplacée par un moyen de communication sans fil.

Le mode de réalisation qui est représenté sur la figure 8 est une modification partielle de celui qui est représenté sur la figure 6.

Selon le mode de réalisation qui est représenté sur la figure 6, le bus de processus et le bus de station 7 qui sont similaires à leurs composants correspondants qui sont représentés sur la figure 1 sont

connectés à l'aide d'unités de communication sans fil. Comme représenté sur la figure 6, une unité de communication sans fil 33 est connectée au bus de station 7 et les unités de communication sans fil 32-1 à 32-n sont connectées aux bus de processus 29 des unités de circuit principal 20-1 à 20-n. Les données numériques qui correspondent aux courants et aux tensions en provenance des unités de capteur 28 sont envoyées sur les bus de processus 29, et les unités de commande de circuit principal 21-1 à 21-n et les unités de protection 22-1 à 22-n reçoivent les données requises en provenance des bus de processus 29 et envoient des signaux tels qu'une commande de déclenchement de circuit sur les unités de commande et de surveillance de composant 30 via les bus de processus 29.

Par conséquent, l'information est échangée entre les unités de circuit principal 20-1 à 20-n, l'équipement de commande et de surveillance à distance 2 et l'équipement de commande et de surveillance collectif 3 via les unités de communication sans fil 32-1 à 32-n, l'unité de communication sans fil 33 et le bus de station 7.

Pareillement, l'information peut également être échangée entre les unités de circuit principal 20-1 à 20-n par l'intermédiaire d'une communication sans fil.

Puisque l'unité de commande de circuit principal 21-1, l'unité de protection 22-1, l'unité de capteur 28 et l'unité de commande et de surveillance de composant 30 sont intégrées dans le composant de circuit principal de sous-station, le bus interne 29 peut être relativement court et peut être câblé. Cependant, la communication longue distance entre les composants de circuit principal de sousstation et l'installation de commande principale ainsi qu'entre les composants de circuit principal de sous-station est réalisée au moyen d'une transmission sans fil.

La figure 7 est un schéma fonctionnel de l'unité de communication sans fil 32 qui comporte un processeur numérique 32a, une alimentation électrique 32b, une interface (I/F) de communication câblée 32c, une interface (I/F) de communication sans fil 32d et une antenne 32e. L'information sur le bus de processus 29 est envoyée sur

le support d'information sans fil au moyen de l'interface (I/F) de communication sans fil 32d sur le bus de station 7 par l'intermédiaire de l'unité de communication sans fil 33 (voir la figure 6). Par ailleurs, l'information en provenance du bus de station 7 qui est envoyée depuis l'unité de communication sans fil 33 est reçue par l'unité de communication sans fil 32 et est envoyée sur le bus de processus 29.

L'unité de communication sans fil 33 est similaire à l'unité de communication sans fil 32 et une description détaillée est omise ici.

La figure 8 représente un mode de réalisation qui est partiellement modifié par rapport au mode de réalisation qui est représenté sur la figure 6. Selon ce mode de réalisation, le bus de processus câblé 29 qui est représenté sur la figure 6 a été éliminé et l'unité de capteur 28, l'unité de commande et de surveillance de composant 30, l'unité de commande de circuit principal 21 et l'unité de protection 22 sont directement connectées à leurs unités de communication sans fil respectives 32. Par conséquent, ces unités peuvent être mises en communication les unes avec les autres ainsi qu'avec l'installation principale de commande 1 sur une base sans fil.

Chacune des unités de communication sans fil 32 selon ce mode de réalisation est similaire à l'unité de communication sans fil 32 qui est représentée sur la figure 7.

Une communication sans fil est avantageuse tout particulièrement lorsque les distances entre l'unité de capteur 28, l'unité de commande et de surveillance de composant 30, l'unité de commande de circuit principal 21 et l'unité de protection 22 sont longues du fait que l'effet de réduction des câbles de communication est important. Ces cas peuvent être inclure les cas dans lesquels les composants principaux de sous-station sont grands et les cas dans lesquels les composants principaux de sous-station sont séparés pour des phases (par exemple dans les cas d'un GIS et d'un dispositif de communication isolé par air où les composants pour les phases A, B et C sont séparés).

Comme il a été décrit ci-avant, conformément au second mode de réalisation (en incluant la modification) qui est représenté sur les

figures 6 à 8, l'installation des lignes de communication entre les composants principaux de sous-station et l'installation principale de commande 1 ainsi que l'installation des bus de processus dans les composants de circuit principal de sous-station peuvent être éliminées.

L'application du système de communication sans fil de ce mode de réalisation peut rendre aisé d'additionner un bus de processus à un composant de circuit principal de sous-station existant.

[Troisième mode de réalisation]
Un troisième mode de réalisation d'un système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention est maintenant décrit par report à la figure 9. Selon ce mode de réalisation, de l'énergie électrique est appliquée depuis l'alimentation électrique de contrôleur 34 sur l'unité de capteur 28, sur l'unité de commande et de surveillance de composant 30, sur l'unité de commande de circuit principal 21 et sur l'unité de protection 22 via une ligne d'alimentation électrique 35. La ligne d'alimentation électrique 35 est également utilisée pour une communication de données.

L'unité de capteur 28, l'unité de commande et de surveillance de composant 30, l'unité de commande de circuit principal 21 et l'unité de protection 22 sont connectées à leurs interfaces (I/F) de communication de ligne d'alimentation électrique respectives 36.

Chacune des interfaces (I/F) de communication de ligne d'alimentation électrique 36 est connectée aux autres par l'intermédiaire de la ligne d'alimentation électrique 35 L'alimentation électrique de contrôleur 34 est connectée à la ligne d'alimentation électrique 35 dans l'installation principale de commande 1. Un pont "ligne d'alimentation électrique sur bus de station" 37 est connecté à la ligne d'alimentation électrique 35 dans l'installation principale de commande 1 pour permettre seulement à une information de passer au travers.

Par conséquent, l'unité de capteur 28 envoie le courant et les données de tension par l'intermédiaire de la ligne d'alimentation électrique 35. L'unité de commande de circuit principal 21 et l'unité de protection 22 reçoivent les données requises en provenance de la

ligne d'alimentation électrique 35 et elles envoient des signaux tels que des commandes de déclenchement de circuit sur l'unité de commande et de surveillance de composant 30 via la ligne d'alimentation électrique 35.

L'information requise est échangée entre le bus de station 7 qui est connecté à l'équipement de commande et de surveillance collectif 3 et le bus de processus 29 dans le composant de circuit principal de sous-station au moyen du pont "ligne d'alimentation électrique sur bus de station" 37, de la ligne d'alimentation électrique 35 et des interfaces (I/F) de communication de ligne d'alimentation électrique 36.

Pareillement, l'information entre les unités de circuit principal 20-1 à 20-n est échangée par l'intermédiaire de la ligne d'alimentation électrique 35 et du bus de station 7.

Conformément au troisième mode de réalisation qui a été décrit ci-avant, la ligne d'alimentation électrique 35 entre les unités de circuit principal 20-1 à 20-n et l'équipement de commande et de surveillance de sous-station 4 est utilisée pour une communication et le besoin de lignes de communication dédiées peut être éliminé.

[Quatrième mode de réalisation]
Un quatrième mode de réalisation d'un système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention est maintenant décrit par report à la figure 10. La figure 10 représente une construction en termes de composants matériels d'une unité de protection et de commande 23 de ce mode de réalisation.

Selon ce mode de réalisation, l'unité de commande de circuit principal 21 et l'unité de protection 22 sont intégrées dans une unique unité en termes de composants matériels dans l'unité de protection et de commande 23. L'unité de commande de circuit principal 21-1 et l'unité de protection 22-1 qui sont représentées sur la figure 4 sont similaires ou identiques du point de vue de leurs constructions en termes de composants matériels bien que leurs fonctions qui sont réalisées par leurs logiciels soient différentes - la première fonction est une commande et la seconde est une protection. Selon ce mode de

réalisation, les fonctions de commande et de protection sont réalisées par des composants matériels communs qui sont installés avec un logiciel d'application pour la commande et la protection.

Une telle structure peut être réalisée en utilisant un moyen de traitement numérique (CPU) qui dispose de la capacité de traiter à la fois les fonctions de protection et de commande. Un tel moyen de traitement numérique peut être aisément réalisé à l'aide d'un ou de plusieurs LSI. En utilisant le moyen de traitement numérique (la CPU commune) 23a qui traite à la fois les fonctions de protection et de commande à l'aide d'un ou de plusieurs LSI, des éléments séparés de composant matériel pour la protection et la commande ne sont pas nécessaires. Pareillement, le moyen de communication pour la commande 21 c et le moyen de communication pour la protection 22c peuvent être remplacés par un unique moyen de communication (moyen de communication commun) 23c qui peut traiter à la fois les communications pour la commande et pour la protection.

Lorsque la CPU commune 23a et le moyen de communication commun 23c sont utilisés dans l'unité de protection et de commande 23, les alimentations électriques peuvent être remplacées par une unique alimentation électrique (une alimentation électrique commune) 23b.

Par conséquent, l'unité de commande de circuit principal 21 et l'unité de protection 22 peuvent être intégrées selon une unique unité du fait que la protection et la commande peuvent toutes deux être traitées par une unique CPU 23a du fait de la performance améliorée des composants matériels y compris les CPU. Une autre cause importante de la réalisation de l'intégration de la protection et de la commande réside dans le fait que ce mode de réalisation est appliqué à un système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station qui utilise un bus de processus.

Dans une unité de protection et de commande classique, des valeurs électriques alternatives ou AC de circuits principaux de composants de circuit principal de sous-station sont entrées et une

tension alternative de 163,84 V est transformée selon une tension d'environ 7 V et un courant alternatif d'environ 163,84 A est transformé selon un courant d'environ 47 mA par exemple au niveau de transformateurs d'entrée. Puis les valeurs d'entrée sont filtrées par un circuit d'entrée analogique et sont converties selon des valeurs numériques par échantillonnage moyennant des périodes d'échantillonnage régulées. Puis la commande et la surveillance des composants de circuit principal de sous-station et le diagnostic d'une défaillance interne ou d'une défaillance externe d'une zone de protection de la sous-station sont réalisés par un processeur de commande et de surveillance sur la base des valeurs numériques. Puis des signaux de déclenchement de disjoncteur sont envoyés sur un contrôleur d'un disjoncteur au moyen de contacts auxiliaires par exemple.

Selon les unités de protection et de commande classiques, les unités de protection et de commande sont séparées et l'unité de commande communique avec un centre de commande et échange une information de commande et de surveillance et une information concernant l'unité de protection.

Selon les unités de protection et de commande classiques, l'unité de protection peut utiliser un unique protocole pour communiquer avec l'unité de commande tandis que l'unité de commande peut utiliser une unité de télécommunication et un autre unique protocole pour une communication avec le centre de commande. Par conséquent, les unités de protection et de commande classiques peuvent souvent utiliser différentes interfaces pour communiquer avec le système en amont.

Selon les unités de protection et de commande classiques, l'information est échangée par l'intermédiaire de connexions de position de contact point à point individuelles lorsque le contrôleur du composant de circuit principal de sous-station est activé par l'unité de commande ou lorsqu'un signal de déclenchement est envoyé depuis l'unité de protection sur le contrôleur du composant de circuit principal de sous-station.

Selon ce mode de réalisation de la présente invention qui utilise le bus de processus, le circuit d'entrée analogique est remplacé par une unité de capteur par exemple. L'unité de commande et de surveillance de composant 30 envoie des commandes de contrôle sur le composant de circuit principal de sous-station et envoie des commandes pour le disjoncteur afin de réaliser un déclenchement.

L'unité de protection qui a été décrite ci-avant est l'unité de protection 22 de l'unité de protection et de commande 23 et l'unité de commande qui a été décrite ci-avant est l'unité de commande 21 de l'unité de protection et de commande 23.

Ces unités sont connectées au bus de processus 29 et sont amenées à communiquer en utilisant un protocole de communication commun. L'unité de commande 21 et l'unité de protection 22 qui sont connectées au bus de station 7 du système en amont sont amenées à communiquer en utilisant un protocole de communication commun.

En utilisant un bus de processus, l'unité de commande 21 et l'unité de protection 22 dans l'unité de protection et de commande 23 peuvent communiquer avec le bus de station 7 en utilisant le protocole de communication commun et peuvent également communiquer avec le bus de processus 29 en utilisant le protocole de communication commun. En outre, les transmissions d'information de position de contact point à point classiques qui étaient séparées pour la protection et la commande peuvent être réalisées en utilisant le même protocole de communication en utilisant de façon commune le bus de processus 29.

Par conséquent, les moyens de communication sont standardisés, et le moyen de communication 22c pour l'unité de protection 22 et le moyen de communication 21 c pour l'unité de commande 21 sont amenés à utiliser de façon commune un unique moyen. Alors la CPU et l'alimentation électrique peuvent également être utilisées pour les deux fonctions, de façon respective. Par conséquent, chaque élément pris parmi les moyens de communication, la CPU et l'alimentation électrique peut être desservi de façon commune et peut être intégré dans une unique unité à des fins à la fois

de protection et de commande.

Comme il a été décrit ci-avant, l'unité de protection et de commande 23 de ce mode de réalisation comprend une CPU commune 23a pour un traitement pour la surveillance, la commande et la protection. L'unité de protection et de commande 23 comprend également un moyen de communication commun 23c pour communiquer avec le bus de station 7 et le bus de processus 29 et une alimentation électrique commune 23b pour appliquer de l'énergie sur la CPU commune 23a et sur le moyen de communication commun 23c. L'unité de protection et de commande 23 réalise des processus de protection et de commande de façon périodique moyennant des périodes temporelles prédéterminées.

L'unité de protection et de commande 23 reçoit des valeurs électriques numériques qui ont été traitées par l'unité de capteur 28 par l'intermédiaire du bus de processus 29. Les valeurs électriques numériques sont des valeurs électriques alternatives ou AC du composant de circuit principal, elles sont synchronisées et elles comportent des données de temps. Par conséquent, le temps de réception de données peut ne pas être garanti en fonction de la capacité du bus de processus 29. Dans un tel cas, une période temporelle optimum pour un traitement de CPU peut être déterminée en considérant la fluctuation du temps de réception de données, du retard maximum et du temps autorisé depuis la détection d'une défaillance du système d'alimentation jusqu'au déclenchement du circuit principal de sous-station.

Au moyen de ce mode de réalisation de la présente invention, l'unité de protection et de commande est intégrée dans une unique unité, le volume en termes de composants matériels est réduit et l'unité de protection et de commande devient davantage compacte, et le coût de fabrication des unités devient plus faible par comparaison avec la construction séparée classique constituée par l'unité de protection et par l'unité de commande.

Si l'intégration de l'unité de protection et de l'unité de commande conduit à une fiabilité inacceptable, l'unité de protection et

de commande de ce mode de réalisation peut être dupliquée. Dans un tel cas, le coût de fabrication peut être amené à rester similaire à celui des unités de protection et de commande classiques. Cependant, la fiabilité du système devrait devenir plus élevée du fait que l'unité de protection et de commande additionnelle peut secourir à la fois les fonctions de protection et de commande.

[Modification du quatrième mode de réalisation]
Une modification du quatrième mode de réalisation d'un système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station est maintenant décrite par report à la figure 11. La figure 11 représente une construction en termes de composants matériels d'une unité de protection et de commande 23 de ce mode de réalisation. Les fonctions de CPU, de moyen de communication et d'alimentation électrique de l'unité de protection et de commande 23 sont similaires à celles du quatrième mode de réalisation qui a été décrit ci-avant.

Selon ce mode de réalisation, la construction en termes de composants matériels de la CPU est divisée selon une CPU de commande 21 a pour commander et surveiller le composant de circuit principal de sous-station et selon une CPU de protection 22a pour traiter la protection pour la détection de défaillances internes ou de défaillances externes d'une zone de protection de la sous-station.

L'unité de protection et de commande 23 comporte également un moyen de communication de bus de station 23c-1 pour communiquer avec le bus de station 7 et un moyen de communication de bus de processus pour la commande 23c-3 et un moyen de communication de bus de processus pour la protection 23c-2, tous deux pour communiquer avec le bus de processus 29. L'unité de protection et de commande 23 comporte également une alimentation électrique commune 23b pour à la fois la CPU de protection 22a et la CPU de commande 21 a. Il est bien entendu que l'unité de protection et de commande 23 comporte également des circuits périphériques (qui ne sont pas représentés) autres que l'alimentation électrique et que le moyen de communication.

Selon le mode de réalisation qui est représenté sur la figure 11, le moyen de communication de bus de station 23c-1 et l'alimentation électrique 23b sont des composants matériels communs pour à la fois la commande et la protection tandis que les CPU 21a et 22a ainsi que les moyens de communication de bus de processus 23c-2 et 23c-3 sont respectivement une construction séparée en termes de composants matériels.

Le but de la séparation de la CPU de protection 22a et de la CPU de commande 21a est d'éviter un cas selon lequel, lorsqu'une CPU présente une défaillance, les fonctions de protection et de commande sont toutes deux perdues de telle sorte qu'une fiabilité élevée peut être obtenue.

Le but de la séparation du moyen de communication de bus de processus 23c-2 pour la protection et du moyen de communication de bus de processus 23c-3 pour la commande est d'éviter un cas selon lequel un moyen de communication de bus de processus présente une défaillance et une communication avec la CMU 30 qui est représentée sur les figures 1 et 34 (comme décrit ultérieurement) ou avec l'unité de capteur 28 ou avec l'unité de fusion 39 est perdue. Dans un tel cas, ni la commande, ni la protection du composant de circuit principal de sous-station ne peuvent être réalisées.

Selon ce mode de réalisation, un cas tel que la perte des fonctions de protection et de commande peut être évité si des défaillances en double peuvent ne pas se produire puisque les moyens de communication de bus de processus pour la protection et pour la commande sont séparés.

La communication de bus de station ne dispose pas d'une fonction de commande des composants de circuit principal de sousstation depuis le système en amont mais elle ne perd pas la fonction de protection lorsqu'une défaillance se produit par comparaison avec la CPU et la communication de bus de processus. Lors de la communication de bus de station, la CPU de commande 21 a et la CPU de protection 22a peuvent être en option remplacées par une unique CPU pour abaisser les coûts.

Si les composants matériels des alimentations électriques pour la protection et pour la commande sont séparés, leur fiabilité est améliorée. Ceci est dû au fait que soit la protection, soit la commande peut être réalisée même si l'une des alimentations électriques présente une défaillance. Cependant, une alimentation électrique pour une utilisation commune est avantageuse du point de vue de la sécurisation thermique de l'environnement et du point de vue de la compacité. L'alimentation électrique pour une utilisation commune peut être utilisée lorsque la sécurisation thermique de l'environnement et la compacité ont la priorité.

Lors du fonctionnement de la modification du quatrième mode de réalisation comme décrit ci-avant, le moyen de communication de bus de station 23c-1 peut être utilisé en tant que maître de communication et la CPU de commande 21 a et la CPU de protection 22a peuvent être utilisées en tant qu'esclaves de communication dans un système de communication maître-esclave.

Selon le système de communication maître-esclave dans ce cas, des données peuvent être transmises entre le maître et les esclaves moyennant l'utilisation de mémoires. Les esclaves peuvent comporter des mémoires et le maître peut occuper les lignes de transmission entre le maître et les esclaves. Alors le maître peut réaliser un accès en lecture/écriture au niveau des mémoires des esclaves. Dans un tel cas, les mémoires sont de préférence des mémoires à deux ports qui peuvent être accédées à partir des esclaves et à partir du maître et un tel système ne devrait pas nécessiter un arbitrage pour commander l'envoi et la réception.

Selon le mode de réalisation qui est représenté sur la figure 11, le moyen de communication de bus de station 23c-1, la CPU de commande 21a et la CPU de protection 22a sont mis en communication via un support d'information de communication du type bus 23d. En appliquant un système de communication maître-esclave, l'arbitrage du droit d'occupation du bus n'est pas nécessaire entre la CPU de commande 21 a, la CPU de protection 22a et le moyen de communication de bus de station 23c-1 de telle sorte que le processus

de communication peut être simplifié. En outre, lorsque l'une des CPU présente une défaillance, la CPU en défaillance n'occupe pas de façon non nécessaire le bus 23d de telle sorte que l'autre CPU ne subit pas d'interférence pour la communication.

Le mode de réalisation qui est représenté sur la figure 11est un exemple d'un système de communication qui utilise des parties de composants matériels communes pour la protection et la commande mais la communication du type bus peut ne pas être essentielle pour la présente invention. La figure 11représente la structure des fonctions mais ne représente pas la structure physique. La structure physique peut comprendre par exemple une partie de fonction de protection (une carte de circuit imprimé qui est chargée avec la CPU de protection 22a et avec le moyen de communication de bus de processus pour la protection 23c-2) et une partie de fonction de commande (une carte de circuit imprimé qui est chargée avec la CPU de commande 21 a et avec le moyen de communication de bus de processus pour la commande 23c-3). La structure physique peut également comprendre une partie de communication de bus de station (une carte de circuit imprimé qui est chargée avec le moyen de communication de bus de station), une partie d'alimentation électrique commune (une carte de circuit imprimé ou une unité qui est chargée avec l'alimentation électrique commune) et la partie de bus 23d (plan arrière ou câbles etc... ). Ces parties sont construites séparément et sont connectées les unes aux autres.

Il doit être bien entendu que, si le présent mode de réalisation est appliqué au douzième mode de réalisation qui est décrit ultérieurement, le moyen de communication de bus de processus pour la commande 23c-3 et le moyen de communication de bus de processus pour la protection 23c-2 ne devraient pas être connectés au bus de processus 29 mais à un bus parallèle (bus interne) 45 (voir la figure 30) au niveau duquel les composants matériels sont séparés pour la protection et pour la commande.

[Cinquième mode de réalisation]
Un cinquième mode de réalisation d'un système pour la

protection et la commande de composants de circuit principal de sousstation conformément à la présente invention est maintenant décrit par report aux figures 12 à 15. Les figures 12 et 14 représentent une construction en termes de composants matériels ainsi qu'une fonction d'une unité de protection et de commande de ce mode de réalisation.

Selon ce mode de réalisation, une unité de protection et de commande 23 comporte une unité de commande de circuit principal 21-1 et une unité de protection 22-1 en tant qu'unités séparées en termes de composants matériels. Chaque unité est installée avec un logiciel de telle sorte que l'unité puisse réaliser la fonction d'autres unités de même que sa propre fonction. Par conséquent, lorsque l'une des unités présente une défaillance, l'autre unité peut réaliser la fonction de l'unité en défaillance.

La figure 12 représente un cas dans lequel l'unité de protection 22-1 présente une défaillance et l'unité de commande de circuit principal 21-1 porte secours à l'unité de protection 22-1 tandis que la figure 14 représente un cas dans lequel l'unité de commande de circuit principal 21-1 présente une défaillance et l'unité de protection 22-1 porte secours à l'unité de commande de circuit principal 21-1.

Par report à la figure 12, le cas dans lequel l'unité de protection 22-1 présente une défaillance est maintenant expliqué en détail.

L'unité de protection et de commande 23 comporte une unité de commande 21 (ou 21-1)et une unité de protection 22 (ou 22-1). L'unité de commande 21 (ou 21-1) comporte une CPU de commande de circuit principal 21 a pour surveiller et commander les composants de circuit principal de sous-station, un moyen de communication de commande 21 c pour communiquer avec le bus de station 7 et avec le bus de processus 29 et une alimentation électrique de commande 21 b.

L'unité de protection 22 (ou 22-1) comporte une CPU de commande de circuit principal 22a pour protéger les composants de circuit principal de sous-station, un moyen de communication de protection 22c pour communiquer avec le bus de station 7 et avec le bus de processus 29 et une alimentation électrique de protection 22b.

Lorsque l'unité de protection 22 (ou 22-1) présente une

défaillance (y compris le cas dans lequel l'unité de protection 22 (ou 22-1) ne fonctionne pas normalement, le cas de l'opération de protection non souhaitée et le cas d'une défaillance au niveau de l'opération de protection), une alarme de défaillance (AN) est envoyée sur l'unité de commande 21-1. L'unité de commande 21-1 réalise la fonction de protection en réponse à l'alarme AN.

Si l'unité de protection 22-1 peut détecter sa propre défaillance et peut communiquer sur le bus de station 7, l'unité de protection 22-1 peut envoyer une alarme de défaillance AN sur le bus de station 7. L'alarme de défaillance AN peut être envoyée directement à l'unité de commande 21-1 ou peut être envoyée à l'équipement de commande et de surveillance collectif 3 puis l'alarme peut être envoyée en retour depuis l'équipement de commande et de surveillance collectif 3 sur l'unité de commande 21-1 via le bus de station 7. L'une ou l'autre des deux voies peut être utilisée pour envoyer l'alarme de défaillance, ou les deux. Lorsque les deux voies sont utilisées, la fiabilité de la communication peut être augmentée. L'alarme de défaillance peut être envoyée au moyen d'une communication par diffusion selon laquelle tous les dispositifs qui sont connectés au réseau doivent recevoir les signaux.

La vérification du fonctionnement de l'unité de protection 22-1 peut être réalisée par les autres unités sur le bus de station 7. Par conséquent, une défaillance sur l'unité de protection 22-1 peut être détectée par les autres unités si l'unité de protection 22-1 ne peut pas détecter sa propre défaillance (dans le cas de l'arrêt de l'unité de protection par exemple). Par exemple, l'unité de commande 21-1 et l'unité de protection 22-1 peuvent disposer d'une fonction de vérification mutuelle entre elles pour vérifier le fonctionnement de chacune par l'intermédiaire du bus de station 7 de façon périodique.

Alors l'arrêt de l'unité de protection 22-1 peut être détecté par l'unité de commande 21-1 par exemple.

Dans le cas où l'unité peut détecter sa propre défaillance, il n'est pas nécessaire que l'alarme de défaillance soit envoyée du fait que l'unité de commande 21-1 a détecté la défaillance par elle-même.

Selon une variante, l'unité de protection 22-1 peut envoyer les signaux de vérification de fonctionnement sur l'équipement de commande et de surveillance collectif 3 via le bus de station 7 de façon périodique.

Alors une défaillance de l'unité de protection 22-1 peut être diagnostiquée lorsque les signaux de vérification de fonctionnement sont arrêtés. Lorsque l'équipement de commande et de surveillance collectif 3 détecte la défaillance, il envoie l'alarme de défaillance AN sur l'unité de commande 21-1 via le bus de station 7.

Lorsque l'unité de commande 21-1 a reçu l'alarme de défaillance AN ou a détecté une défaillance par elle-même, l'unité de commande 21-1 peut suspendre temporairement une partie de sa fonction de commande et de surveillance pour qu'un certain temps soit consommer pour que la CPU de commande 21 a réalise une fonction de protection comme représenté sur les figures 13A et 13B.

La figure 13A représente des intervalles temporels de traitement constants t1 à t7 sur un axe de temps de traitement 17 de la CPU de commande 21 a. L'étendue temporelle tz de chaque intervalle temporel est une somme d'un temps de traitement de commande tx1 pour la mesure et la surveillance etc... et d'un temps de suppression ou d'occultation tx2. Lorsque la fonction de protection est réalisée par la CPU de commande 21 a, le temps de traitement de commande ty2 (ty2 < tx1) est raccourci en réduisant la fonction de commande comme représenté sur la figure 13B. Par conséquent, le temps de traitement de protection de processus de relais ty1 peut être séparé. Il doit être bien compris que, si la fonction de protection peut être réalisée dans le temps d'occultation tx2, le traitement de commande ne doit pas nécessairement être suspendu ou raccourci.

Lorsque l'unité de commande 21-1 réalise une fonction de protection et ne peut pas réaliser toute la fonction de protection du fait du retard au niveau du traitement de commande suspendu ou raccourci, chaque tâche du processus de commande et du processus de protection se voit assigner une priorité et les tâches sont réalisées dans l'ordre de leurs priorités. Si une tâche de priorité plus élevée a émergé tandis qu'une tâche de priorité plus faible est en train d'être

réalisée, tâche de priorité plus faible est interrompue par la tâche de priorité plus élevée. Les tâches de traitement de protection peuvent se voir de façon générale assigner une priorité plus élevée que les tâches de traitement de commande.

Par conséquent, le processus de protection peut ne pas être soumis à interférence par un retard au niveau du processus de commande.

Dans la description qui a été présentée ci-avant, lorsque le processus de commande est "suspendu ou raccourci", un processus moins important peut être interrompu dans le processus de commande. Selon une variante, une fonction de protection peut se voir assigner une priorité plus élevée que la fonction de commande, et la fonction de commande peut comprendre des tâches de diverses priorités. Alors la CPU de commande 21 a peut réaliser les fonctions de commande dans l'ordre des priorités. Ce procédé est appelé "gestion des tâches par priorités".

La figure 14 représente le cas dans lequel l'unité de commande de circuit principal 21-1 présente une défaillance et l'unité de protection 22-1 porte secours à l'unité de commande de circuit principal 21-1.

Lorsque l'unité de commande de circuit principal 21-1 présente une défaillance, l'unité de commande de circuit principal 21-1 elle-même peut détecter la défaillance et l'alarme de défaillance AN est envoyée sur l'unité de protection 22-1 ou l'unité de protection 22-1 elle-même peut détecter la défaillance. Alors l'unité de protection 22-1 peut réaliser la fonction de commande pour l'unité de commande de circuit principal 21-1.

Les procédés pour envoyer l'alarme et pour détecter la défaillance peuvent être similaires à ceux qui sont représentés sur la figure 12 et leur description détaillée est omise ici.

Lorsque l'unité de protection 22-1 a reçu l'alarme de défaillance AN1 ou a détecté la défaillance, la CPU de protection 22a réalise les fonctions de commande et de surveillance de circuit principal en utilisant le temps d'occultation de la CPU de protection 22a. Elle peut également utiliser le temps disponible résultant de la suspension ou du

raccourcissement de la fonction de protection si requis.

La figure 15 représente un exemple d'assignation de temps de processus de la CPU de protection 22a. La figure 15A représente des intervalles temporels de traitement constants t11à t17 sur un axe de temps de traitement t de la CPU de protection 22a. L'étendue temporelle tz1 de chaque intervalle temporel est une somme d'un temps de traitement pour la protection de processus de relais tx11et d'un temps d'occultation tx12.

Lorsque la CPU de protection 22a réalise une commande de même qu'une protection, elle utilise le temps d'occultation tx12 pour la commande comme représenté sur la figure 15B. Selon l'exemple qui est représenté sur les figures 15A et 15B, tx12 est égal à ty12.

Si la fonction de commande de ligne ne peut pas être réalisée du fait du retard du processus de protection lorsque l'unité de protection 22 réalise une fonction de commande de ligne, le processus de commande de ligne et le processus de protection peuvent se voir assigner la priorité. Le processus de commande de ligne peut se voir assigner une priorité plus élevée par comparaison avec certains des processus de protection. Par conséquent, même si le processus de protection présente un retard, un processus de commande important ne devrait pas être retardé.

Conformément à ce mode de réalisation, lorsque soit l'unité de commande pour la commande et la surveillance du composant de circuit principal de sous-station, soit l'unité de protection présente une défaillance, l'autre unité peut réaliser des fonctions relativement importantes de commande et de surveillance. Alors la commande et la surveillance du système d'alimentation électrique sont maintenues et une commande hautement fiable peut être établie.

Une raison pour valider le système de secours de ce mode de réalisation consiste en ce que le moyen de communication est standardisé par le bus de processus par comparaison avec le système classique dans lequel des signaux de contrôle/commande et des signaux de commande de protection (tels que les signaux de commande de déclenchement de disjoncteur) sont envoyés via un

système d'échange d'information de position de contact point à point.

Dans le cas d'un système point à point, les composants matériels doivent présenter certaines modifications pour que les structures de position de contact du côté de l'unité de protection soient modifiées pour avoir la possibilité de disposer de la fonction de commande, ce qui devrait aboutir à un coût plus élevé, à une structure davantage complexe et à un taux de défaillances plus élevé. A l'opposé, selon la structure de bus de processus de ce mode de réalisation, la mise en #uvre de fonctions de l'autre unité peut être réalisée tout simplement en modifiant l'information des adresses des données qui sont envoyées sur le bus de processus et le processus lui-même par l'intermédiaire d'un quelconque processus par logiciel.

Une modification de composants matériels spéciale n'est pas requise.

Par conséquent, le remplacement de fonctions temporaires peut être réalisé aisément et de manière efficace.

[Sixième mode de réalisation]
Un sixième mode de réalisation d'un système pour la protection et la commande de composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention est maintenant décrit par report à la figure 16. La figure 16 est un schéma d'une seule ligne et il représente des connexions entre une unité de fusion et des unités de capteur avec une "zone de travée" de protection et de commande dans une certaine installation d'alimentation électrique.

La figure 55 représente des "travées" typiques ou des "zones de travée" typiques pour un dispositif de commutation. Une "travée" ou une "zone de travée" est une zone de protection et de commande à l'intérieur d'une certaine installation d'alimentation électrique.

Maintenant, par retour à la figure 16, une ligne de transmission de puissance électrique 26 est dérivée à partir d'une ligne de bus 24. Au niveau de bornes de la ligne de transmission de puissance 26, des composants de circuit principal tels qu'un disjoncteur ou CB 25 et qu'un commutateur de déconnexion/mise à la terre (qui n'est pas représenté) sont connectés. En outre, des moyens de détection de courant (CT) 27-1 et 27-2 sont respectivement disposés sur le côté de

la ligne de bus 24 et sur le côté de la ligne de transmission de puissance électrique 26, du disjoncteur ou CB 25. En outre, un moyen de détection de tension (VT) 27-3 est disposé sur le côté de la ligne de transmission de puissance électrique 26.

Les moyens de détection de courant (CT) 27-1 et 27-2 peuvent inclure des transformateurs de courant qui utilisent des bobines de Rogowski ou des bobines à âme en fer ou des capteurs de courant électrique du type conversion optique qui utilisent l'effet de Faraday par exemple.

Le moyen de détection de tension (VT) 27-3 peut inclure un transformateur de tension d'instrument de mesure qui utilise un diviseur de tension à condensateur ou des bobines à âme en fer ou un capteur de champ électrique du type conversion optique qui utilise l'effet de Pockels par exemple. Il doit être bien entendu que les parties d'entrée analogiques des unités de capteur 28 peuvent être modifiées en fonction des détecteurs installés des moyens de détection de courant et des moyens de détection de tension.

Les unités de capteur 28 sont disposées sur la surface externe du réservoir du GIS, par exemple à proximité de leurs moyens de détection de courant respectifs ou de leurs moyens de détection de tension respectifs, comme représenté sur la figure 2. Les bornes de sortie des unités de capteur 28 sont connectées à l'unité de fusion (MU) 39 via le moyen de communication point à point 38. L'unité de fusion (MU) 39 est contenue dans la boîte de commande de processus 31 qui est représentée sur la figure 2 avec l'unité de protection et de commande 23.

Les unités de capteur sont disposées à proximité des moyens de détection de courant ou de tension de telle sorte que les fils électriques qui connectent les moyens de détection de courant ou de tension et les unités de capteur puissent être aussi courts que possible.

Les boîtiers contenant les moyens de détection de courant ou de tension, les boîtiers contenant les unités de capteur et les boîtiers contenant les composants de circuit principal de sous-station sont

agencés de manière à faire en sorte que les fils électriques qui connectent ces moyens de détection, ces unités de capteurs et ces composants soient les plus courts pour que ces boîtiers ne puissent pas interférer les uns avec les autres.

L'unité de fusion (MU) 39 comporte une unité centrale de traitement ou CPU comme représenté sur les figures 18,20 et 24, comme décrit ultérieurement de façon détaillée. L'unité de fusion 39 peut fusionner les signaux numériques des données de courant et des données de tension comme envoyé depuis les unités de capteur 28-1 à 28-3 selon une trame de transmission d'une zone de travée de protection et de commande dans une certaine installation d'alimentation électrique par exemple. L'unité de fusion 39 peut en outre additionner des données de temps aux signaux numériques puis peut transmettre les données sur l'unité de protection et de commande 23 et sur l'équipement de commande et de surveillance de sousstation 4 via le bus de processus 29. En outre, l'unité de fusion 39 peut en outre régler les sensibilités et les phases des signaux numériques.

Selon une variante, l'unité de fusion 39 peut fusionner les signaux numériques des courants et des tensions selon n'importe quelle combinaison qui couvre n'importe quelle zone de travée de protection et de commande à l'intérieur d'une installation d'alimentation électrique, en lieu et place d'une unique zone de travée de protection et de commande, selon une unique trame de transmission.

Qui plus est, l'unité de fusion 39 peut fusionner les signaux numériques d'une unique zone de travée de protection et de commande dans une installation d'alimentation électrique selon une pluralité de trames de transmission en lieu et place d'une unique trame de transmission.

Par exemple, dans un circuit de transformateur, une zone de travée de protection et de commande inclut habituellement les côtés de tension plus élevée et de tension plus basse bien que les dispositifs de commutation des côtés de tension plus élevée et de tension plus basse ne soient pas nécessairement disposés à proximité les uns des autres. Dans un tel cas, il peut être avantageux que les signaux

numériques de courant et de tension au niveau du côté de tension plus élevée soient fusionnés selon une première trame de transmission et que les signaux numériques de courant et de tension au niveau du côté de tension plus basse soient fusionnés selon une seconde trame de transmission. Ces trames de transmission peuvent être envoyées sur le bus de processus.

Il est bien entendu que l'explication de la fusion des signaux numériques des courants électriques et des tensions en utilisant une unité de fusion (MU) peut être appliquée à n'importe quelle fusion de n'importe quel mode de réalisation décrit dans la présente spécification.

Le moyen de communication 38 est difficilement influencé par des bruits du fait qu'il est constitué par des lignes de communication numérique mais ce peut être de préférence des fibres optiques afin d'encore améliorer la résistance au bruit. L'unité de fusion 39, l'unité de protection et de commande 23 et l'unité de commande et de surveillance de composant 30 sont connectées par le bus de processus 29. Le fonctionnement de l'unité de commande et de surveillance de composant 30 est similaire à celui du premier mode de réalisation.

Le fonctionnement du sixième mode de réalisation est comme suit.

Une travée typique comporte une pluralité de moyens de détection de courant, une pluralité de moyens de détection de tension et leurs unités de capteur correspondantes. Les sorties des unités de capteur doivent être connectées aux unités de protection et de commande et aux unités de commande et de surveillance de composant. L'unité de fusion fusionne les signaux selon un nombre minimum requis de trames de transmission au lieu d'envoyer les sorties des unités de capteur directement sur le bus de processus. Par conséquent, le nombre de n#uds du bus de processus peut être minimisé et les valeurs électriques de la pluralité de valeurs électriques dans la travée peuvent être transmises selon un nombre minimum de trames de transmission, ce qui conduit à une utilisation efficiente du

bus de processus.

En outre, les unités de capteur sont disposées de manière à être adjacentes aux moyens de détection de courant ou de tension et les valeurs électriques sont numérisées à proximité des moyens de détection de courant ou de tension. Par conséquent, des valeurs électriques haute qualité peuvent être envoyées sur l'unité de commande et de surveillance de composant et sur l'unité de protection et de commande même si les sorties de secondaire des moyens de détection de courant ou de tension sont d'un niveau bas.

Lorsque le dispositif de commutation qui est destiné à être protégé dans une travée est un GIS du type encapsulé triphasé, les trois unités de capteur 28-1 correspondant aux trois moyens de détection de courant 27-1 pour trois phases peuvent être une unique unité de capteur utilisée de façon commune pour les trois phases. Pareillement, une unique unité de capteur qui correspond aux moyens de détection de courant 27-2 et une autre unique unité de capteur qui correspond aux moyens de détection de tension 27-3 peuvent être utilisées de façon commune pour les trois phases.

Il doit être bien entendu que chacun des capteurs comporte au moins trois bornes d'entrée, qu'il convertit des valeurs électriques alternatives ou AC d'au moins trois phases, qu'il fusionne les valeurs numérisées des au moins trois phases et qu'il envoie les valeurs fusionnées sur l'unité de fusion 39.

En outre, les unités de capteur 28-2 et 28-3 peuvent être fusionnées selon une unique unité de capteur si possible. Qui plus est, lorsqu'un GIS encapsulé monophase est utilisé, les unités de capteur correspondant aux moyens de détection de courant de chaque phase peuvent être conçues en tant qu'une unité capteur utilisée de façon commune pour les trois phases.

Comme il a été décrit ci-avant, chacune des unités de capteur ne correspond pas nécessairement à un moyen de détection de courant ou de tension. En lieu et place, chacune des unités de capteur peut correspondre à une pluralité de moyens de détection de courant et/ou de tension.

[Septième mode de réalisation]
Un septième mode de réalisation d'un système pour la protection et la commande de composants de circuit principal de sousstation est maintenant décrit par report aux figures 17 et 18. La figure 17 est un schéma fonctionnel du septième mode de réalisation qui représente les relations de connexion entre l'unité de fusion et les unités de capteur. L'unité de protection et de commande 23, l'unité de fusion (MU) 39-1 et les unités de capteur (SU) 28-1 à 28-n sont similaires aux unités correspondantes des modes de réalisation qui ont été décrits ci-avant.

Une synchronisation d'échantillonnage et une addition de données de temps font maintenant l'objet d'une discussion davantage détaillée. Ce mode de réalisation correspond au motif 3 qui est représenté sur la figure 3C, comme il a été noté au préalable. Comme il a été expliqué ci-avant, l'unité de fusion 39-1 reçoit les données numériques correspondant aux courants détectés et aux tensions détectées des composants de circuit principal de sous-station comme émis en sortie depuis les unités de capteur 28-1 à 28-n via les lignes de communication du type point à point 38-1 à 38-n. L'unité de fusion 39-1 fusionne ensuite les données numériques de chaque zone de travée de protection et de commande à l'intérieur d'une installation d'alimentation électrique selon une trame de transmission. L'unité de fusion 39-1 les envoie ensuite sur le bus de processus.

L'unité de fusion 39-1 de ce mode de réalisation reçoit des signaux de système de positionnement global (GPS) en provenance d'un récepteur de GPS 41 et capture et génère des signaux standards de temps pour une synchronisation et des données de temps standards à partir des signaux GPS.

Puis l'unité de fusion 39-1 envoie en sortie les signaux standards de temps pour la synchronisation et les données de temps standards sur les unités de capteur 28-1 à 28-n via les lignes de communication du type point à point 40. Les unités de capteur 28-1 à 28-n réalisent une synchronisation d'échantillonnage et une addition de temps sur les valeurs électriques alternatives ou AC qui sont détectées

à partir des composants de circuit principal de sous-station sur la base des signaux standards de temps pour la synchronisation et des données de temps standards qui sont reçus par l'intermédiaire des lignes de communication du type point à point 40.

La figure 18 représente une construction représentée à titre d'exemple de l'unité de fusion 39-1. L'unité de fusion 39-1 comporte un moyen de fusion de données d'unité de capteur 39e pour recevoir des données en provenance des unités de capteur 28-1 à 28-n et un bus de processus 39a pour communiquer avec l'unité de protection et de commande 23 qui est en amont de l'unité de fusion 39-1.

Les signaux de sortie du récepteur de GPS 41 dont un exemple est représenté en tant que courbe WV1 sur la figure 28 comme décrit ultérieurement sont entrés sur et traités par le moyen d'entrée de signal standard 39d. Les signaux de temps standards capturés pour la synchronisation (des signaux impulsionnels d'une seconde hautement précis par exemple) et les données de temps standards pour chaque impulsion d'une seconde par exemple (temps absolu) sont envoyés sur un moyen de distribution de signal standard 39c par l'intermédiaire d'une ligne de transmission 39g.

Le moyen de distribution de signal standard 39c distribue les signaux de temps standards pour la synchronisation et les données de temps standards pour chaque impulsion d'une seconde sur les unités de capteur 28-1 à 28-n via les lignes de communication du type point à point 40. La CPU 39b commande le moyen de communication de bus de processus 39a, le moyen de fusion de données d'unité de capteur 39e et le moyen de distribution 39c via le bus interne 39f et réalise une conversion de protocole de communication à partir des unités de capteur 28-1 à 28-n jusqu'à l'unité de protection et de commande 23.

Par conséquent, selon ce mode de réalisation, une synchronisation et une addition de données de temps de valeurs électriques numérisées sont réalisées par chacune des unités de capteur 28-1 à 28-n. Par conséquent, les données numériques synchronisées parmi les unités de capteur complètes 28-1 à 28-n accompagnées par les données de temps sont obtenues. La

construction des unités de capteur peut être la même que celle qui est représentée sur la figure 3A.

Une modification du mode de réalisation qui a été décrit ciavant, les lignes de communication du type point à point 40 étant éliminées, est représentée sur la figure 19. La relation entre l'unité de fusion 39-2 et les unités de capteur 28b-1 à 28b-n est comme suit.

L'unité de fusion 39-2 reçoit des sorties numériques en provenance des n unités de capteur 28b-1 à 28b-n via les lignes de communication point à point 38. L'unité de fusion 39-2 comporte une fonction d'entrée de signal standard pour recevoir les signaux de sortie (ou les signaux GPS) en provenance du récepteur de GPS 41 et pour capturer les signaux standards de temps pour une synchronisation et les données de temps standards. L'unité de fusion 39-2 envoie les signaux standards de temps capturés pour la synchronisation et les données de temps standards sur les unités de capteur 28b-1 à 28b-n via les lignes de communication point à point 38.

Par conséquent, les unités de capteur 28b-1à 28b-n réalisent une synchronisation d'échantillonnage et une addition de temps aux valeurs électriques alternatives ou AC des composants de circuit principal de sous-station. Il est bien entendu que les données de temps GPS sont un exemple pour les signaux de temps standards et ne limitent pas la présente invention.

Par report à nouveau à la figure 19, l'unité de fusion 39-2 et chacune des unités de capteur 28b-1 à 28b-n sont amenées à communiquer via seulement l'une des lignes de communication 38.

Les autres fonctions et opérations sont similaires à celles représentées sur la figure 17.

Selon le mode de réalisation qui est représenté sur la figure 19, les données numériques sont envoyées depuis les unités de capteur 28b-1 à 28b-n et les signaux standards de temps pour la synchronisation et les données de temps standards en provenance de l'unité de fusion 39-2 sont transmis par l'intermédiaire des mêmes lignes de communication point à point 38. Par conséquent, en utilisant les lignes de communication série pour les lignes de communication

38, le volume des câbles peut être réduit par comparaison avec le mode de réalisation qui est représenté sur la figure 17.

Selon ce mode de réalisation, la transmission de données sur les lignes de communication 38 est bilatérale telle que ce que l'on appelle une communication semi-duplex. Lorsqu'un milieu ou support d'information série est utilisé pour une communication semi-duplex, la communication de données doit être arbitrée afin d'éviter des collisions de données envoyées et reçues.

Selon ce mode de réalisation, les signaux standards de temps pour la synchronisation et les données de temps standards doivent être envoyés juste à temps sans un quelconque retard depuis l'unité de fusion 39-2 sur les unités de capteur 28b-1 à 28b-n afin que les unités de capteur 28b-1 à 28b-n réalisent une synchronisation d'échantillonnage et une addition des données de temps sur les valeurs électriques des composants de circuit principal de sous-station.

Par conséquent, l'unité de fusion 39-2 doit avoir la priorité pour envoyer et recevoir sur les lignes de communication 38. Si l'on suppose que l'unité de fusion 39-2 est un maître et que les unités de capteur 28b-1 à 28b-n sont des esclaves, le maître interroge les esclaves et leur demande s'ils ont des requêtes pour envoyer des signaux. Lorsque le maître peut recevoir des signaux, le maître envoie un signal d'autorisation pour permettre à l'esclave d'envoyer des signaux au maître puis le maître passe dans un état d'attente.

Lorsque l'esclave a reçu le signal d'autorisation, l'esclave a obtenu le droit d'envoyer des signaux et l'esclave envoie les valeurs numériques des valeurs électriques des composants de circuit principal de sous-station sur le maître en série. Le maître peut envoyer des données aux esclaves n'importe quand à l'exception de lorsque le maître est dans un état d'attente. Par conséquent, l'unité de fusion 39- 2 peut envoyer les signaux standards de temps pour la synchronisation et les données de temps standards sur les unités de capteur 28b-1 à 28b-n sans retard et l'unité de fusion 39-2 peut interroger les unités de capteur 28b-1 à 28b-n pendant des temps d'occultation de façon périodique afin de recevoir les données numériques des valeurs

électriques des composants de circuit principal de sous-station en provenance des unités de capteur 28b-1 à 28b-n.

Lorsque le récepteur de GPS 41 est utilisé, les signaux standards de temps pour la synchronisation et les données de temps standards d'une période d'une seconde devraient suffire. Cette période devrait être suffisamment longue par comparaison avec les périodes d'échantillonnage (par exemple une fréquence de 2400 ou de 2880 Hz ou un angle électrique de 7,5 degrés) des valeurs électriques des composants de circuit principal de sous-station au moyen des unités de capteur 28b-1 à 28b-n et l'unité de fusion 39-2 peut recevoir les données numériques des valeurs électriques sans difficulté.

Selon une variante, les unités de capteur 28b-1 à 28b-n peuvent comporter des mémoires à deux ports en tant qu'interfaces et peuvent accéder aux mémoires dans leurs propres unités tandis que l'unité de fusion 39-2 du côté de maître peut utiliser les lignes de communication 38 de façon exclusive et peut lire les données dans la mémoire. Par conséquent, les données numériques des valeurs électriques des composants de circuit principal de sous-station peuvent être lues.

Selon une variante, l'unité de fusion 39-2 peut envoyer les signaux standards de temps pour la synchronisation et les données de temps standards sur les unités de capteur 28b-1 à 28b-n et les unités de capteur 28b-1 à 28b-n peuvent utiliser les signaux standards de temps pour la synchronisation en tant que signaux d'interruption et peuvent traiter les données de temps standards en série.

Ce procédé peut être réalisé en permettant au maître ou à l'unité de fusion 39-2 d'utiliser les lignes de communication de façon exclusive pour l'envoi et la réception. L'unité de fusion 39-2 qui est représentée sur la figure 19 peut être construite comme représenté sur la figure 20.

L'unité de fusion 39-2 qui est représentée sur la figure 20 est différente de celle qui est représentée sur la figure 18 en ce sens qu'elle présente la caractéristique consistant en ce que le moyen de distribution de temps standard 39c-1 ne dispose pas des lignes de

communication point à point 40 et les signaux standards de temps pour la synchronisation et les données de temps standards sont envoyés dans l'unité de fusion 39-2 sur le moyen de fusion d'unité de capteur 39e-1 via la ligne de transmission 40-1. Le moyen de fusion d'unité de capteur 39e-1 peut disposer de la fonction d'arbitrage de communication.

Un exemple de la construction de l'unité de capteur 28b-1 représentant les capteurs 28b-1 à 28-n est représenté sur la figure 21. Par comparaison avec la construction qui est représentée sur la figure 3A, selon cette construction, les lignes de communication point à point 40a par l'intermédiaire desquelles les signaux standards de temps pour la synchronisation et les données de temps standards peuvent être envoyés ont été éliminées. En lieu et place, un moyen d'entrée et de sortie 28b-g est utilisé pour une communication série semi-duplex par l'intermédiaire de la ligne de communication 38-1. L'alimentation électrique n'est pas représentée sur la figure 21. Une synchronisation d'échantillonnage et une addition de données de temps sont commandées par l'intermédiaire du bus interne 28e entre le circuit d'entrée de synchronisation d'échantillonnage 28d, le moyen de synchronisation 28b-a et la CPU 28f.

Conformément aux deux exemples du septième mode de réalisation représentés sur les figures 17 et 19, une entrée analogique peut être synchronisée et une protection de processus de relais peut être réalisée, ce qui nécessite une précision élevée, selon la construction de la présente invention selon laquelle le circuit d'entrée analogique est séparé de l'unité de commande de circuit principal et de l'unité de protection. En outre, une synchronisation davantage stable et une addition de temps davantage stable peuvent être réalisées du fait que la synchronisation et l'addition de temps sont réalisées par les unités de capteur avec des circuits d'entrée analogiques.

En outre, puisque les données synchronisées et à addition de temps sont traitées dans les unités de capteur, un retard temporel d'une certaine plage devrait être autorisé entre l'unité de fusion et l'unité de protection et de commande. Par conséquent, le réseau utilisé

classiquement tel que Ethernet, réseau dans lequel la vitesse de communication devrait être affectée par l'état du trafic, peut être utilisé pour le bus de processus 29. Par conséquent, une modification (une extension par exemple) de l'installation sur le niveau de processus ou sur le niveau de travée devrait devenir davantage aisée.

En utilisant les données de GPS en tant que données standards dans une sous-station ou dans un groupe de sous-stations, les mêmes données de temps et les mêmes signaux de temps standards peuvent être utilisés dans la sous-station ou dans les sousstations. Par conséquent, une synchronisation et une addition de temps peuvent être réalisées de façon précise et aisée.

Selon ce mode de réalisation, les données de GPS sont utilisées pour la synchronisation et l'addition de temps en tant que signaux standards communs selon le sixième mode de réalisation qui est représenté sur la figure 16. Il est bien entendu que des signaux standards et un générateur de temps peuvent être utilisés pour des signaux standards communs en lieu et place des données de GPS.

En outre, les lignes de communication entre l'unité de fusion et les unités de capteur peuvent être selon une variante des câbles série communs qui utilisent une communication série semi-duplex. Dans un tel cas, le volume des câbles de communication peut être réduit de moitié par comparaison avec ce que l'on appelle la communication duplex intégral selon laquelle l'envoi et la réception de signaux sont séparés. Par conséquent, le coût et l'espace d'installation des câbles sont réduits.

Il doit être bien entendu que la façon de réaliser une synchronisation et d'additionner un temps de ce mode de réalisation qui a été décrit ci-avant peut être appliquée à n'importe quel autre mode de réalisation de la présente invention.

[Modification du septième mode de réalisation]
Une modification du septième mode de réalisation décrit ciavant fait maintenant l'objet d'une discussion. La composition du système et les compositions des unités de fusion sont similaires à celles du septième mode de réalisation qui a été décrit ci-avant à

l'exception de la distribution des fonctions que sont la synchronisation d'échantillonnage et l'addition de temps pour les valeurs électriques des composants de circuit principal de sous-station entre l'unité de fusion 39 et les unités de capteur 28-1 à 28-n.

Ce mode de réalisation correspond au motif 2 qui est représenté sur la figure 3C comme il a été noté ci-avant. Seulement des signaux standards pour la synchronisation sont envoyés depuis l'unité de fusion 39 sur les unités de capteur 28-1 à 28-n via les lignes de communication 40 (voir la figure 17 par exemple). Un exemple du signal standard pour la synchronisation est un signal "SPT" qui est représenté sur la figure 28, laquelle sera décrite de manière détaillée ultérieurement. Le signal "SPT" est basé sur une courbe "WV1" également représentée sur la figure 28, et ceci sera décrit de manière détaillée ultérieurement.

Les unités de capteur 28-1 à 28-n réalisent seulement les étapes de synchronisation d'échantillonnage S2 et S3 qui sont représentées sur la figure 3B. Les unités de capteur 28-1 à 28-n envoient des données numériques synchronisées de valeurs électriques alternatives ou AC (des courants et des tensions) du composant de circuit principal de sous-station sur l'unité de fusion 39. Puis l'unité de fusion 39 réalise l'étape d'addition de temps S4 qui est représentée sur la figure 3B.

L'unité de protection et de commande 23 qui est connectée à l'unité de fusion 39 via le bus de processus 29 reçoit des valeurs électriques synchronisées du point de vue de l'échantillonnage et à temps additionné (des valeurs numériques) en provenance de l'unité de fusion 39 et surveille, commande et protège les composants de circuit principal de sous-station.

Selon cette modification du septième mode de réalisation, les lignes de communication point à point 40 entre l'unité de fusion 39 et les unités de capteur 28-1 à 28-n peuvent selon une variante être éliminées et toutes les données peuvent être échangées par l'intermédiaire des lignes de communication 38 de la figure 19 en utilisant le support ou milieu d'information de communication commun

(bus série) en lieu et place.

Conformément à cette modification du septième mode de réalisation, une entrée analogique peut être synchronisée bien que le circuit d'entrée analogique soit séparé de l'unité de commande de circuit principal et de l'unité de protection. Par conséquent, la protection de processus de relais qui nécessite une précision élevée peut être réalisée. Puisque les unités de capteur avec des circuits d'entrée analogiques réalisent une synchronisation d'échantillonnage, une période d'échantillonnage stable devrait être maintenue.

Une addition de temps est réalisée dans l'unité de fusion et une certaine plage de retard temporel peut être autorisée entre l'unité de fusion et l'unité de protection et de commande. Par conséquent, un réseau de communication pour une utilisation générale selon lequel une vitesse de communication peut être affectée par l'état du trafic tel que Ethernet peut être utilisé pour le bus de processus 29. Alors la modification d'installation incluant l'extension portant sur le niveau de processus ou sur le niveau de travée devrait être aisée. En outre, puisque l'addition de temps n'est pas nécessaire dans les nombreuses unités de capteur, la charge de processus dans les unités de capteur et le volume des données transmises sur l'unité de fusion peuvent être remarquablement réduits.

En outre, puisque les données de GPS sont utilisées pour les signaux de temps standards dans une sous-station ou dans un groupe de sous-stations, le même temps et les mêmes signaux standards peuvent être utilisés et une synchronisation précise peut être réalisée dans une sous-station ou dans un groupe de sous-stations.

Selon ce mode de réalisation, les données de GPS sont utilisées pour la synchronisation et l'addition de temps en tant que signaux standards communs. Cependant, il est bien entendu que des signaux standards et qu'un générateur de temps peuvent être utilisés pour les signaux standards communs en lieu et place des données GPS dans une sous-station ou dans un groupe de sous-stations.

Qui plus est, les lignes de communication entre l'unité de fusion et les unités de capteur peuvent être selon une variante des câbles

série communs utilisant une communication série semi-duplex. Dans un tel cas, le volume des câbles de communication peut être réduit de moitié par comparaison avec ce que l'on appelle la communication duplex intégral selon laquelle l'envoi et la réception de signaux sont séparés. Par conséquent, le coût et l'espace d'installation des câbles sont réduits.

*[Huitième mode de réalisation]
Un huitième mode de réalisation d'un système pour protéger et commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention est maintenant décrit par report à la figure 22. La figure 22 est un schéma fonctionnel du huitième mode de réalisation qui représente les relations de connexion entre l'unité de fusion et les unités de capteur. L'unité de protection et de commande 23, l'unité de fusion (MU) 39-3 et les unités de capteur (SU) 28c-1 à 28c-n sont similaires aux unités correspondantes des modes de réalisation qui ont été décrits ci-avant.

Une synchronisation d'échantillonnage et une addition de données de temps font maintenant l'objet d'une discussion détaillée.

Ce mode de réalisation correspond au motif 2 qui est représenté sur la figure 3C comme il a été noté ci-avant.

Comme représenté sur la figure 22, les lignes de communication point à point 40 (voir les figures 17 et 18) ont été éliminées, lignes par l'intermédiaire desquelles les signaux standards pour la synchronisation et les données de temps peuvent être envoyés depuis l'unité de fusion 39-3 sur les unités de capteur 28c-1 à 28c-n.

En lieu et place, l'une des unités de capteur (l'unité de capteur 28c-1 par exemple) distribue les signaux standards pour la synchronisation sur les autres unités de capteur 28c-2 à 28c-n via une ligne de communication commune 40-2.

Toutes les unités de capteur 28c-1 à 28c-n partagent les

mêmes signaux standards pour la synchronisation (des signaux impulsionnels présentant une période constante par exemple). Alors le moyen de synchronisation 28a qui est représenté sur la figure 3A réalise des étapes S2 et S3 qui sont représentées sur la figure 3B en utilisant les signaux d'échantillonnage qui sont générés au moyen d'une division en fréquence d'une fréquence d'oscillation des horloges qui sont disposées dans les unités de capteur. A cet instant, la ligne de communication 40-2 est utilisée en lieu et place de la ligne de communication 40a qui est représentée sur la figure 3A. Un exemple du signal standard pour la synchronisation est représenté en tant que signal "SPT" qui est représenté sur la figure 28 et qui est expliqué en détail ultérieurement.

Le processus qui se déroule dans l'unité de fusion 39-3 est le même que celui de l'étape d'addition de temps S4 qui est représentée sur la figure 3B. La construction de l'unité de fusion 39-3 est similaire à celle de l'unité de fusion 39-2 qui est représentée sur la figure 20 à ceci près que les lignes de communication 40-1, le moyen de distribution de signal standard 39c-1 et la ligne de transmission 39g ont été éliminés, et le bus interne 39f et le moyen d'entrée de signal standard 39d sont connectés l'un à l'autre.

Les signaux standards pour la synchronisation et les données de temps standards sont capturés à partir des signaux qui sont entrés depuis le récepteur de GPS 41 après traitement par la CPU 39b. Un exemple du signal qui est entré depuis le moyen d'entrée de signal standard est représenté en tant que signal "WV1" sur la figure 28, laquelle fera l'objet d'une description détaillée ultérieurement. La CPU 39b reçoit ensuite les données numériques synchronisées des valeurs électriques alternatives ou AC de circuit principal de sous-station et additionne des données de temps aux données numériques Le procédé pour additionner des données de temps est représenté en tant qu'étape S4 sur la figure 3B. Par conséquent, la synchronisation d'échantillonnage est réalisée dans les unités de capteur 28c-1 à 28c-n et une addition de temps est réalisée dans l'unité de fusion 39-3.

L'unité de protection et de commande 23 qui est connectée à

l'unité de fusion 39-3 via le bus de processus 29 reçoit les données numériques échantillonnées et à temps additionné des valeurs électriques alternatives ou AC de circuit principal de sous-station en provenance de l'unité de fusion 39-3 et surveille, commande et protège les composants de circuit principal de sous-station.

Dans l'exemple qui a été décrit ci-avant, les signaux standards pour la synchronisation d'échantillonnage sont distribués par l'une des unités de capteur sur les autres unités de capteur. Cependant, selon une variante, un générateur de signal commun peut être introduit dans une sous-station ou dans un groupe de sous-stations pour envoyer des signaux standards pour la synchronisation sur les unités de capteur. Il est bien entendu que le générateur de signal commun peut être un récepteur de GPS.

Conformément au présent mode de réalisation, une entrée analogique peut être synchronisée bien que le circuit d'entrée analogique soit séparé de l'unité de commande de circuit principal et de l'unité de protection. Par conséquent, une protection de processus de relais qui nécessite une précision élevée peut être réalisée. En outre, puisque les unités de capteur avec des circuits d'entrée analogiques réalisent une synchronisation d'échantillonnage, une période d'échantillonnage stable devrait être maintenue.

Puisqu'une addition de temps est réalisée dans l'unité de fusion, un retard temporel pour une certaine plage devrait être autorisé entre l'unité de fusion et l'unité de protection et de commande. Par conséquent, le réseau utilisé de façon commune tel que Ethernet selon lequel une vitesse de communication peut être affectée par l'état du trafic peut être utilisé pour le bus de processus 29. Par conséquent, une modification (une extension par exemple) de l'installation concernant le niveau de processus ou le niveau de travée devrait devenir davantage aisée.

Puisque l'addition de temps n'est pas nécessaire dans les nombreuses unités de capteur, la charge de processus dans les unités de capteur et le volume des données qui sont transmises sur l'unité de fusion peuvent être remarquablement réduits.

Puisque le moyen de communication dédié pour distribuer les signaux requis pour une synchronisation d'échantillonnage depuis l'unité de fusion sur les unités de capteur devient non nécessaire, de nombreux câbles dédiés entre les unités de capteur et l'unité de fusion peuvent être réduits.

Avec ce mode de réalisation tout comme dans le cas du septième mode de réalisation, l'addition de temps dans l'unité de fusion est réalisée en utilisant les données GPS en tant que données standards au niveau d'une sous-station ou d'un groupe de sousstations, et les mêmes données de temps et les mêmes signaux de temps standards peuvent être utilisés dans la sous-station ou les sousstations. Par conséquent, la synchronisation et l'addition de temps peuvent être réalisées de façon précise et aisée.

Selon ce mode de réalisation, les données GPS sont utilisées pour la synchronisation et l'addition de temps en tant que signaux standards communs. Cependant, il est bien entendu que des signaux standards et un générateur de temps peuvent être utilisés pour des signaux standards communs pour ce système ou pour un groupe de sous-stations en lieu et place des données GPS.

Il doit être bien compris que la façon de réaliser une synchronisation et d'additionner un temps au moyen de l'unité de fusion et des unités de capteur de ce mode de réalisation qui a été décrit ci-avant peut être appliquée à n'importe quels autres modes de réalisation de la présente invention.

[Neuvième mode de réalisation]
Un neuvième mode de réalisation d'un système pour protéger et commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention est maintenant décrit par report aux figures 23 à 26. La figure 23 est un schéma fonctionnel du neuvième mode de réalisation qui représente les relations de connexion entre l'unité de fusion et les unités de capteur. L'unité de protection et de commande 23, l'unité de fusion (MU) 39-4 et les unités de capteur (SU) 28d-1 à 28d-n sont similaires aux unités correspondantes des modes de réalisation qui ont été décrits ci-avant.

Par comparaison avec le mode de réalisation qui est représenté sur la figure 22, la ligne de transmission 40-2 pour envoyer des signaux standards pour une synchronisation entre les capteurs a été éliminée, comme représenté sur la figure 23.

La construction de l'unité de fusion 39-4 est représentée sur la figure 24 par exemple. Par comparaison avec l'unité de fusion 39-2 qui est représentée sur la figure 20, l'unité de fusion 39-4 de ce mode de réalisation représenté sur la figure 24 comporte un moyen de synchronisation 39h qui est connecté à la CPU 39b via le bus interne 39f. Selon ce mode de réalisation, la synchronisation d'échantillonnage et l'addition de temps sont toutes deux réalisées dans l'unité de fusion 39-4. Ce mode de réalisation correspond au motif 1 qui est représenté sur la figure 3C, comme il a été noté au préalable.

Par conséquent, les n unités de capteur 28d-1 à 28d-n ne doivent pas nécessairement être synchronisées les unes par rapport aux autres. Les unités de capteurs 28d-1 à 28d-n échantillonnent les données analogiques des valeurs électriques, les convertissent selon des données numériques et envoient les données numériques sur l'unité de fusion 39-4 via les lignes de communication point à point 38.

Le moyen de synchronisation 28a et la CPU 28f qui sont représentés sur la figure 3A peuvent être éliminés dans les unités de capteur 28d-1 à 28d-n de ce mode de réalisation du fait que les unités de capteur 28d-1 à 28d-n doivent seulement envoyer les données numérisées du composant de circuit principal de sous-station. Par conséquent, la construction en termes de composants matériels des unités de capteurs peut être remarquablement simplifiée. La CPU 28f munie d'une fonction de commande minimum peut être introduite en option pour commander les circuits d'entrée de synchronisation d'échantillonnage 28d et le moyen de sortie 28g bien qu'un LSI haute précision pour la commande ne soit pas requis.

Maintenant, les procédés pour une synchronisation d'échantillonnage et une addition de temps dans l'unité de fusion 39-4 sont décrits ci-après.

Selon un premier procédé, des signaux standards pour la

synchronisation sont additionnés aux données numérisées échantillonnées des valeurs électriques de l'une des unités de capteur 28d-1 à 28d-n et sont envoyés sur les lignes de communication point à point 38. Puis les sorties numériques des unités de capteur 28d-1 à 28d-n sont réglées pour la synchronisation sur la base des signaux standards pour la synchronisation.

L'unité de fusion 39-4 reçoit les signaux standards en lieu et place de la synchronisation et utilise les signaux standards pour les signaux standards pour la synchronisation au niveau d'étapes S2 et S3 représentées sur la figure 3B lors de la synchronisation des données numériques en provenance des unités de capteur 28d-1 à 28d-n. Il est bien entendu que les signaux standards pour la synchronisation qui sont capturés à partir du GPS peuvent être utilisés au niveau de l'étape S4.

Un exemple du signal standard pour la synchronisation et du signal de temps standard reçus par l'unité de fusion 39-4 via le récepteur de GPS est représenté en tant que signal "WV1" sur la figure 28, laquelle sera décrite de manière davantage détaillée ultérieurement. Puisque les données numériques qui sont échantillonnées dans les unités de capteur ne sont pas synchronisées, le processus d'interpolation S1 qui est représenté sur la figure 3B peut être réalisé si nécessaire.

Le premier procédé décrit ci-avant est caractérisé par l'addition de signaux standards pour la synchronisation aux données numériques des valeurs électriques qui sont transmises depuis les unités de capteur 28d-1 à 28d-n sur l'unité de fusion 39-4. Les signaux standards pour la synchronisation peuvent être des ondes sinusoïdales ou des ondes rectangulaires, par exemple, moyennant une fréquence arbitraire.

Un exemple particulier des signaux standards pour la synchronisation peut être l'onde de base qui correspond aux valeurs électriques analogiques du courant ou de la tension des composants de circuit principal de sous-station comme suit.

Un port pour un canal dédié pour l'entrée de l'onde de base est

additionné au moyen d'entrée analogique 28b qui est représenté sur la figure 3A. Cette onde de base est traitée dans le circuit d'entrée de synchronisation d'échantillonnage 28d et est envoyée sur les lignes de communication point à point 38 par l'intermédiaire du moyen de sortie 28g, de façon similaire aux autres valeurs électriques analogiques. Selon ce mode de réalisation, le moyen de synchronisation 28a qui est représenté sur la figure 3A peut être éliminé.

Lorsque les lignes de communication point à point sont connectées selon des liaisons série, une série de données numériques de chaque canal (CH1 à CHn) peut être émise en sortie comme représenté sur la figure 25. Le n-ième canal CHn peut être le canal pour l'onde de base. L'unité de fusion 39-4 reçoit ces données et réalise une synchronisation des valeurs électriques numériques de tous les canaux en provenance des unités de capteur 28d-1 à 28d-n en utilisant l'onde de base en tant que standard.

La figure 26 représente les ondes des valeurs électriques des canaux de l'unité de fusion 39-4 comme reçu depuis les unités de capteur. La forme d'onde Sf100 représente une valeur électrique sur un canal de l'unité de capteur 28d-1, la forme d'onde Sf101 représente une valeur électrique sur un canal de l'unité de capteur 28d-2 et la forme d'onde Sf10n représente une valeur électrique (le signal standard pour la synchronisation) sur le canal d'onde de base de l'unité de capteur 28d-n.

Les données de valeur électrique des formes d'onde Sf100 et Sf101 sont réglées en réglant les phases des formes d'onde Sf100 et Sf101 afin de réaliser la mise en correspondance de la phase de la forme d'onde Sf10n du signal standard pour la synchronisation. Des flèches SY100 et SY101 de la figure 26 représentent des réglages en termes de décalage de phase ou déphasage des formes d'onde Sf100 et Sf101, de façon respective. Puis les valeurs électriques réglées se voient additionner des données de temps au niveau d'une étape S4 qui est représentée sur la figure 3B.

Selon le premier procédé qui a été décrit ci-avant, les signaux standards pour la synchronisation sont additionnés au moyen d'une

unité de capteur particulière. Les signaux standards pour la synchronisation peuvent être additionnés par une pluralité d'unités de capteur. Dans ce cas, même si l'unité de capteur particulière présente une défaillance, le signal standard pour la synchronisation de l'autre unité de capteur peut être utilisé pour le re-réglage en termes de phase.

Selon un second procédé, la forme d'onde de valeur électrique présentant un retard de phase le plus important peut être choisie en tant que standard et les autres valeurs électriques sont réglées en phase afin de réaliser une mise en correspondance par rapport au standard. Puis la synchronisation d'échantillonnage est réalisée selon les exemples décrits ci-avant et une addition de temps est réalisée au niveau de l'étape S4 de la figure 3B sur la base du signal standard pour la synchronisation et des données de temps standards qui ont été capturés à partir des signaux de GPS.

L'unité de protection et de commande 23 qui est connectée à l'unité de fusion 39-4 via le bus de processus 29 reçoit les valeurs électriques numériques échantillonnées et synchronisées avec les données de temps et surveille, commande et protège les composants de circuit principal de sous-station.

Conformément au présent mode de réalisation, une entrée analogique peut être synchronisée bien que le circuit d'entrée analogique soit séparé de l'unité de commande de circuit principal et de l'unité de protection. Par conséquent, une protection de processus de relais qui nécessite une précision élevée peut être réalisée.

Puisque l'addition de temps est réalisée dans l'unité de fusion, un retard temporel pour une certaine plage devrait être autorisé entre l'unité de fusion et l'unité de protection et de commande. Par conséquent, le réseau utilisé de façon commune tel que Ethernet selon lequel une vitesse de communication devrait être affectée par l'état du trafic peut être utilisé pour le bus de processus 29. Par conséquent, la modification (l'extension par exemple) de l'installation en ce qui concerne le niveau de processus ou en ce qui concerne le niveau de travée devrait devenir davantage aisée.

Puisque la synchronisation d'échantillonnage est réalisée dans l'unité de fusion, le circuit pour la synchronisation d'échantillonnage et les CPU pour un traitement haute vitesse peuvent être éliminés des unités de capteur. Par conséquent, le volume en termes de composants matériels des unités de capteur peut être réduit, un moyen pour une conversion numérique-analogique ou A/N et pour envoyer en sortie les données numériques sur l'unité de fusion subsistant.

Puisque chaque unité prise parmi l'unité de protection et de commande et l'unité de fusion est typiquement connectée à un certain nombre d'unités de capteur, la réduction du volume en termes de composants matériels des unités de capteur peut conduire à une réduction remarquable du taux de défaillances système et du coût total.

En outre, puisque les nombreuses unités de capteur ne réalisent pas une addition de temps, la charge de processus des unités de capteur et le volume de transmission sur l'unité de fusion peuvent être réduits. En outre, moyennant ce mode de réalisation, les données de GPS sont utilisées en tant que données standards dans une sousstation ou dans un groupe de sous-stations, et les mêmes données de temps et les mêmes signaux de temps standards peuvent être utilisés dans la sous-station ou dans les sous-stations. Par conséquent, une synchronisation et une addition de temps peuvent être réalisées de façon précise et aisée.

Selon ce mode de réalisation, les données de GPS sont utilisées pour la synchronisation et pour l'addition de temps en tant que signaux standards communs. Cependant, il est bien entendu que des signaux standards et un générateur de temps peuvent être utilisés pour des signaux standards communs pour ce système et pour un groupe de sous-stations en lieu et place des données de GPS.

Il est bien entendu que la façon de réaliser une synchronisation et une addition de temps au moyen de l'unité de fusion et des unités de capteur de ce mode de réalisation qui a été décrit ci-avant peut être appliquée à n'importe quels autres modes de réalisation de la présente invention.

[Dixième mode de réalisation]
Un dixième mode de réalisation d'un système pour protéger et commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention est maintenant décrit par report aux figures 27 et 28. La figure 27 est un schéma fonctionnel du dixième mode de réalisation. L'unité de protection et de commande 23, l'unité de fusion (MU) 39, les unités de capteur (SU) 28-1 à 28-n et les unités de commande et de surveillance de composant (CMU) 30-1 à 30-n sont similaires aux unités correspondantes des modes de réalisation qui ont été décrits ci-avant.

Comme représenté sur la figure 27, l'unité de fusion 39 reçoit les signaux standards pour une synchronisation en provenance du récepteur de GPS 41 et distribue un signal "SPT" qui est un signal pour une synchronisation temporelle de valeurs électriques alternatives ou AC des composants de circuit principal de sous-station et pour une addition de temps haute précision (de l'ordre des microsecondes) sur les unités de capteur 28-1 à 28-n. L'unité de fusion 39 distribue également un signal standard à addition de temps "SOE" à partir des signaux standards du récepteur de GPS 41 sur l'unité de protection et de commande 23 et sur les unités de commande et de surveillance de composant 30-1 à 30-n via le bus de processus 29. Le signal "SOE" correspond à des événements d'état des composants de circuit principal de sous-station.

Les événements d'état des composants de circuit principal de sous-station pour un dispositif de commutation isolé par gaz par exemple incluent une pression de gaz, une température, une pression d'huile, un état d'ouverture-fermeture ou un déplacement du dispositif de commutation et une défaillance de composant (telle qu'une alarme de pompe de pression d'huile). Bien que ces événements soient inclus dans les éléments pour la surveillance et la commande, ces événements ou l'état pour la surveillance et la commande peuvent ne pas nécessiter une addition de temps précise par comparaison avec la fonction de protection selon laquelle les défaillances sont diagnostiquées sur la base des valeurs électriques des composants de

circuit principal de sous-station.

Pour la fonction de protection selon laquelle des défaillances sont diagnostiquées, une synchronisation et une addition de temps des valeurs électriques nécessitent typiquement une précision de l'ordre des microsecondes. Par ailleurs, pour les événements d'état pour la surveillance et la commande des composants de circuit principal de sous-station (l'état de fonctionnement du composant principal par exemple), une précision plus faible de l'ordre des millisecondes peut être suffisante. Si le bus de processus 29 est bilatéral tel qu'un LAN, le temps de communication peut fluctuer et une certaine période temporelle ne peut pas être assurée en fonction de l'état de trafic du bus de processus 29 du fait que l'unité de protection et de commande 23, l'unité de fusion 39 et les unités de commande et de surveillance de composant 30-1 à 30-n sont connectées au bus de processus 29.

Par conséquent, un bus de processus bilatéral ne peut pas être appliqué à la fonction de protection qui inclut le diagnostic de défaillances qui nécessite une transmission des données de temps de l'ordre des microsecondes mais peut être appliqué à la transmission d'événements d'état de l'ordre des millisecondes en considérant le retard et la fluctuation de la transmission.

Le signal "SOE" qui est un signal standard pour l'addition de temps de l'ordre des millisecondes est envoyé depuis l'unité de fusion 39 sur les unités de commande et de surveillance de composant 30-1 à 30-n via le bus de processus 29. Les unités de commande et de surveillance de composant 30-1 à 30-n additionnent des données de temps des événements d'état des composants de circuit principal de sous-station sur la base du signal standard "SOE".

La figure 28 représente un exemple d'une corrélation entre les données standards pour une synchronisation de temps et les données de temps. Le signal standard WV1 qui est transmis depuis le récepteur de GPS 41 sur l'unité de fusion 39 peut être une somme d'un signal impulsionnel présentant des intervalles d'une seconde et des données de temps "TIME" ou "TEMPS" par exemple. L'intervalle d'impulsion Tl1 (depuis le déclenchement TP1 jusqu'au déclenchement TP1-1 comme

représenté) est précisément d'une seconde par exemple. Les données de temps "TIME" ou "TEMPS" telles que le temps absolu de GPS sont additionnées entre les intervalles des impulsions. L'unité de fusion 39 génère des interruptions d'une seconde précise sur la base du signal standard "WV1" et capture les données de temps série "TIME" ou "TEMPS".

Selon le septième mode de réalisation qui a été décrit ci-avant, le signal standard "WV1" lui-même peut être distribué sur les unités de capteur 28-1 à 28-n bien que, selon la modification du septième mode de réalisation qui a été décrite ci-avant, seulement le signal d'interruption d'une seconde haute précision (signal standard) "SPT" sans ses données de temps "TIME" ou "TEMPS" peut être distribué sur les unités de capteur 28-1 à 28-n.

Si les signaux sont transmis depuis l'unité de fusion 39 sur les unités de capteur 28-1 à 28-n au moyen de lignes de transmission série point à point, le signal standard "SPT" peut être distribué selon une vitesse élevée sans collision et selon de faibles fluctuations en termes de temps de distribution.

Dans un tel cas, le retard temporel au niveau d'une communication série (temps fixe) TD2 (= TD2-1) est inférieur à une microseconde et il est suffisamment court pour l'addition de temps et pour des signaux standards pour une synchronisation d'échantillonnage.

Le signal standard "SOE" est maintenant expliqué. Si le bus de processus 29 est un bus série duplex pour une transmission par paquets tel qu'un LAN, le signal de paquets avec des données de temps "SOE" est distribué depuis l'unité de fusion 39 sur les unités de commande et de surveillance de composant 30-1 à 30-n aux instants "TP1" et "TP1-1".

Puisque des collisions de données en paquets peuvent se produire lors d'une transmission par paquets tel que dans le cas d'un LAN, le temps de distribution des paquets avec les données de temps "SOE" peut présenter un retard ou une fluctuation.

Dans un tel cas, le retard temporel au niveau de la distribution

sur le bus de processus 29 peut provoquer la fluctuation de "TD3" qui est le temps de retard du temps de réception du paquet "SOE1" par rapport au temps de "TP1". Comme représenté sur la figure 28, "TD3- 1" qui est le temps de retard du temps de réception du paquet "SOE1- 1" par rapport au temps de "TP1-1" ne peut pas être égal à "TD3". S'il y a des collisions de données fréquentes, la période "d'une seconde" "Tl1" et la période "d'une seconde" "T13" comme reçues par les unités de commande et de surveillance de composant 30-1 à 30-n peuvent être déviées de quelques centaines de microsecondes. Cependant, un tel niveau de détérioration de précision peut être autorisé pour additionner un temps aux événements d'état.

Conformément à ce mode de réalisation, une addition de temps sur les événements d'état peut être réalisée même dans le cas où le bus de processus utilise un bus série duplex tel que dans le cas d'un LAN. En outre, lorsque les signaux standards de temps pour les événements d'état sont distribués depuis l'unité de fusion sur une pluralité d'unités de commande et de surveillance de composant, une pluralité de câbles de communication pour la distribution ne doivent pas être installés de façon nécessaire. Par conséquent, l'événement d'état peut être soumis à une addition de temps à un coût faible.

Il est bien entendu que la technique de distribution des signaux standards pour des événements d'état depuis l'unité de fusion jusqu'aux unités de commande et de surveillance de composant et d'addition de temps dans les unités de commande et de surveillance de composant comme décrit ci-avant peut être appliquée aux unités de fusion et aux unités de commande et de surveillance de composant des autres modes de réalisation.

[Onzième mode de réalisation]
Un onzième mode de réalisation d'un système pour protéger et commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention est maintenant décrit par report à la figure 29. La figure 29 est un schéma fonctionnel du onzième mode de réalisation, laquelle figure représente tout particulièrement la relation entre le composant de circuit principal de sous-station et les

unités de capteur. Ce mode de réalisation est similaire au sixième mode de réalisation qui est représenté sur la figure 16 à ceci près que l'unité de fusion 39 permettant de fusionner les sorties d'une pluralité d'unités de capteur 28 a été éliminée et que ce mode de réalisation comporte une unité de capteur commune (SU) 28'. L'unité de capteur commune (SU) 28' reçoit les données analogiques en provenance des moyens de détection de courant 27-1 et 27-2 et du moyen de détection de tension 27-3 via le circuit analogique 38'. L'unité de capteur commune (SU) 28' convertit ensuite les données analogiques selon des données numériques et les envoie sur le bus de processus 29.

L'unité de capteur 28' peut être contenue dans la boîte de commande de processus 31 avec l'unité de protection et de commande 23 par exemple. Chacun des moyens de détection de courant et des moyens de détection de tension est connecté à l'unité de capteur 28' par les circuits analogiques 38' comme il a été noté ciavant. L'unité de capteur 28' est connectée à l'unité de protection et de commande 23 et à l'unité de commande et de surveillance de composant 30 via le bus de processus 29.

Le fonctionnement du onzième mode de réalisation est maintenant décrit. Les sorties des moyens de détection de courant 27- 1 et 27-2 et du moyen de détection de tension 27-3 sont envoyées en tant que signaux analogiques sur l'unité de capteur 28' qui est disposée à proximité de l'unité de protection et de commande 23.

L'unité de capteur 28' convertit les signaux analogiques des courants et de la tension selon des valeurs numériques et les fusionne selon des trames de transmission qui correspondent aux zones de protection et de commande. L'unité de capteur 28' additionne également des données de temps aux données fusionnées puis les envoie sur l'unité de protection et de commande 23 via le bus de processus 29. En outre, l'information de courant et de tension numérisée peut être traitée pour un réglage en termes de sensibilité ou pour un réglage en termes de phase en incorporant à titre optionnel une unité centrale de traitement ou CPU opérationnelle dans l'unité de capteur.

Il doit être bien entendu que la fusion de données selon une trame de transmission dans l'unité de capteur n'est pas limitée à la fusion de données correspondant à une unique zone particulière de protection et de commande comme noté dans la description du sixième mode de réalisation pour fusionner des données dans l'unité de fusion (MU).

Conformément au onzième mode de réalisation qui a été décrit ci-avant, l'avantage qui suit est obtenu.

Cette construction est de préférence appliquée à des cas dans lesquels des sorties de secondaire de moyens de détection de courant et de moyens de détection de tension sont comparativement importantes tels qu'un cas dans lequel un transformateur de courant avec une bobine à âme en fer est utilisé, et une transmission de relativement longue distance d'une valeur électrique analogique peut être réalisée sans une influence sévère du bruit. Une unique unité de capteur peut typiquement suffire pour une zone de travée pour la protection et la commande dans une installation d'alimentation électrique. Plus d'une unité de capteur peuvent être préférables pour des circuits de transformateur par exemple.

Conformément à ce mode de réalisation de l'invention, le nombre de noeuds peut être minimisé sur le bus de processus qui connecte l'unité de capteur, l'unité de protection et de commande et l'unité de commande et de surveillance de composant. Par conséquent, le système sera moins coûteux par comparaison avec le système qui utilise l'unité de fusion. Puisqu'une pluralité de valeurs électriques dans une travée sont envoyées selon un nombre minimum de trames de transmission, le bus de processus est utilisé de manière efficace ou efficiente comme selon le sixième mode de réalisation.

[Douzième mode de réalisation]
Un douzième mode de réalisation d'un système pour protéger et commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention est maintenant décrit par report aux figures 30 et 31. La figure 30 est un schéma fonctionnel du douzième mode de réalisation. L'unité de protection et de commande

(PCU) 23 et l'unité de fusion (MU) 39 sont similaires aux unités correspondantes des modes de réalisation qui ont été décrits ci-avant et sont formées sur des cartes de circuit imprimé qui sont contenues dans un boîtier collectif 44. Le boîtier collectif 44 contient également un moyen de communication d'unité de commande et de surveillance (CMU) de composant 42 et un moyen de communication de bus de processus 43 qui sont également formés sur des cartes de circuit imprimé. Ces cartes de circuit imprimé sont connectées à un bus parallèle (également appelé "bus interne") 45 qui est disposé au niveau de l'arrière dans le boîtier collectif 44 en tant que carte arrière.

La figure 31 est une vue en perspective de ce mode de réalisation, avec les cartes de circuit imprimé de l'unité de protection et de commande (PCU) 23, de l'unité de fusion (MU) 39, du moyen de communication d'unité de commande et de surveillance (CMU) de composant 42 et du moyen de communication de bus de processus 43, comme agencé dans le boîtier collectif 44. Le boîtier collectif 44 peut être disposé dans la boîte de commande de processus 31 (voir la figure 2) ou, selon une variante, la boîte de commande de processus 31 elle-même peut être utilisée en tant que boîtier collectif 44.

Par report à nouveau à la figure 30, le moyen de communication d'unité de commande et de surveillance (CMU) de composant 42 transmet des signaux amont depuis les unités de commande et de surveillance de composant (CMU) 30a-1 à 30a-n sur l'unité de protection et de commande (PCU) 23 et des signaux aval depuis l'unité de protection et de commande 23 sur les unités de commande et de surveillance de composant (CMU) 30a-1 à 30a-n. Les signaux amont sont les données de commande et de surveillance de composant telles que les données de valeur électrique du système qui est commandé et surveillé au moyen de l'unité de commande et de surveillance de composant, les données d'état de fonctionnement des composants commandés et surveillés et des signaux de sortie des capteurs qui sont liés aux composants commandés et surveillés. Les signaux aval sont les signaux de commande tels que les commandes de déclenchement de circuit pour les disjoncteurs.

L'unité de fusion (MU) 39 fusionne les valeurs électriques en provenance des unités de capteur (SU) 28-1 à 28-n selon des trames de transmission qui correspondent aux zones de travée de protection et de commande à l'intérieur d'une installation d'alimentation électrique par exemple. L'unité de fusion 39 envoie ensuite les données fusionnées sur le bus parallèle 45.

Le moyen de communication de bus de processus 43 connecte la communication entre le bus parallèle 45 et le bus de processus 29 et convertit le protocole. En outre, le moyen de communication de bus de processus 43 peut être en option connecté à l'unité de fusion 39 et aux unités de commande et de surveillance de composant 30-1 à 30-n au niveau inférieur via une unité d'arbitrage de bus telle qu'un noyau de commutation si nécessaire. En outre, le moyen de communication de bus de processus 43 peut être connecté à des unités de fusion, à des unités de commande et de surveillance de composant ou à des unités de protection et de commande de l'autre travée (non représenté).

Lorsque la protection de ligne de bus d'alimentation est réalisée, des valeurs électriques des autres travées sont nécessaires et les données sont transmises entre les travées via le bus de processus 29.

Les adresses qui doivent être désignées pour transmettre des données sur et depuis les unités protection et de commande, les unités de fusion, les unités de commande et de surveillance de composant etc... peuvent être désignées au moyen des bits d'indicateur des données transmises. La transmission sur et depuis les unités de commande et de surveillance de composant 30-1 à 30-n est commandée par le moyen de communication d'unité de commande et de surveillance de composant 42.

Comme il a été décrit ci-avant, conformément à ce mode de réalisation de la présente invention, l'unité de protection et de commande (PCU) 23, l'unité de fusion (MU) 39, le moyen de communication d'unité de commande et de surveillance de composant 42 et le moyen de communication de bus de processus 43 sont contenus dans le boîtier collectif 44 et sont connectés au bus parallèle 45 au moyen de la carte arrière dans le boîtier collectif 44. Alors la

construction du système de bus de processus peut être conçue de manière à être contenue dans un boîtier collectif compact 44 et il sera aisé d'obtenir de l'espace pour installer le boîtier collectif 44. Par conséquent, le boîtier collectif 44 peut être fixé au composant de circuit principal de sous-station ou peut être installé à proximité du composant de circuit principal de sous-station.

En outre, si l'unité de protection et de commande 23, l'unité de fusion 39, le moyen de communication d'unité de commande et de surveillance de composant 42 et le moyen de communication de bus de processus 43 sont formés sur des cartes de circuit imprimé, le système peut être aisément réparé en remplaçant les cartes lorsque les cartes présentent une défaillance. Si des fonctions d'unité d'une pluralité de fonctions d'unité sont chargées dans une même carte, le nombre de cartes et le nombre de parties de circuit peuvent être réduits, ce qui peut conduire à une réduction des taux de défaillances, du coût et de la dimension du système.

Qui plus est, lorsque l'unité de protection et de commande (PCU) 23 reçoit les données numériques en provenance de l'unité de fusion (MU) 39 pour la surveillance, la commande et la protection, seulement le bus parallèle 45 et non pas le bus de processus 29 est utilisé du fait que l'unité de protection et de commande 23, l'unité de fusion 39, le moyen de communication d'unité de commande et de surveillance de composant 42 et le moyen de communication de bus de processus 43 sont connectés au bus parallèle 45. Par conséquent, la charge de trafic de communication sur le bus de processus 29 peut être remarquablement réduite.

Si un bus de processus (un bus bilatéral tel que CSMA/CD (système de transmission série LAN du type accès multiple à détection de porteuse avec détection de collision) était utilisé pour une communication entre l'unité de fusion 39 et l'unité de protection et de commande 23, en lieu et place du bus parallèle, la charge de trafic du bus de processus pourrait devenir excessivement lourde. Dans un tel cas, le disjoncteur ne pourrait pas être déclenché dans une période temporelle spécifiée du fait d'une charge de trafic excessivement

lourde du bus de processus lorsque l'unité de protection et de commande 23 envoie en sortie une commande de déclenchement de disjoncteur à l'unité de commande et de surveillance de composant via le bus de processus 29 en réponse à une défaillance dans le composant de circuit principal de sous-station.

Conformément au présent mode de réalisation de la présente invention, l'unité de protection et de commande 23 et l'unité de commande et de surveillance de composant 30-1 à 30-n sont mises en communication via le bus parallèle 45 et le moyen de communication d'unité de commande et de surveillance de composant 42 en lieu et place du bus de processus 29. Par conséquent, une communication en temps réel est assurée plus particulièrement pour des fonctions de protection de communication requises telles que des commandes de déclenchement de disjoncteur.

Le moyen de communication d'unité de commande et de surveillance de composant 42 et les unités de commande et de surveillance de composant 30-1 à 30-n peuvent être connectés avec des lignes point à point par exemple et des collisions de données entre les unités de commande et de surveillance de composant 30-1 à 30-n peuvent être évitées. Le volume des câbles peut être réduit en utilisant des liaisons série pour ces connexions.

Selon le mode de réalisation qui a été décrit ci-avant, il peut ne pas être nécessaire de disposer de tous les moyens constitués par le moyen de communication de bus de processus 43, par l'unité de fusion (MU) 39 et par le moyen de communication d'unité de commande et de surveillance de composant 42 dans le boîtier collectif 44. Par exemple, l'unité de fusion (MU) 39, le moyen de communication de bus de processus 43 ou le moyen de communication d'unité de commande et de surveillance de composant 42 peut être éliminé.

En outre, selon le mode de réalisation qui a été décrit ci-avant, les unités ou les cartes de circuit imprimé de l'unité de protection et de commande, de l'unité de fusion, du moyen de communication d'unité de commande et de surveillance de composant et du moyen de communication de bus de processus sont connectées au bus parallèle

interne (tel qu'une carte arrière ou des câbles) 45. Cependant, la connexion de bus parallèle peut être selon des niveaux de circuit électrique ou électronique en lieu et place des niveaux d'unité.

En outre, chaque moyen pris parmi l'unité de protection et de commande 23, l'unité de fusion 39, le moyen de communication d'unité de commande et de surveillance de composant 42 et le moyen de communication de bus de processus 43 peut être formé selon une unique carte de circuit imprimé (unité). Cependant, de quelconques combinaisons des unités ou des fonctions ou de parties des unités ou des fonctions peuvent être formées dans les cartes de circuit imprimé.

Il doit être bien entendu que le procédé de communication qui utilise le bus parallèle de ce mode de réalisation qui a été décrit ciavant peut être appliqué à n'importe quels autres modes de réalisation de la présente invention.

[Treizième mode de réalisation]
Un treizième mode de réalisation d'un système pour protéger et commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention est maintenant décrit par report à la figure 32. La figure 32 représente une partie principale du treizième mode de réalisation. Le bus de station 7, l'équipement de commande et de surveillance à distance 2 et l'équipement de commande et de surveillance collectif 3 (voir la figure 1 par exemple) ne sont pas représentés ici.

Par report à la figure 32, "une travée" est une zone de travée de protection et de commande à l'intérieur d'une certaine installation d'alimentation électrique. L'installation d'alimentation électrique qui est représentée sur la figure 32 comporte un schéma à unique bus d'alimentation qui est représenté selon un schéma à trois phases. Les lignes de transmission de puissance électrique 26 sont dérivées à partir des lignes de bus 24 via des disjoncteurs (CB) 25 et des commutateurs de déconnexion/mise à la terre (qui ne sont pas représentés).

Au niveau du côté de la ligne de bus 24 du disjoncteur 25, au moins une âme de moyen de détection de courant 27-1 pour chaque

phase et au moins une âme de moyen de détection de tension 27-4 pour une phase sont disposées. Au niveau du côté de ligne de transmission de puissance électrique du disjoncteur 25, au moins une âme de moyen de détection de courant 27-2 et au moins une âme de moyen de détection de tension 27-3 pour chaque phase sont disposées.

Les unités de capteur 28 sont disposées à proximité des moyens de détection de courant ou de tension correspondants et les unités de capteur 28 et l'unité de fusion 39 sont connectées avec un moyen de communication point à point 38. Ces unités sont typiquement connectées au moyen de fibres optiques pour assurer une capacité de résistance au bruit. L'unité de fusion 39, l'unité de protection et de commande 23 et l'unité de commande et de surveillance de composant (non représentée) sont connectées au bus de processus 29.

En outre, une unité intégrée peut être en option introduite, laquelle peut inclure une unité de protection et de commande, une unité de fusion et un moyen de communication d'unité de commande et de surveillance de composant connectés les uns aux autres via des lignes de transmission parallèles. Alors les sorties des moyens de détection de courant et de tension peuvent être reçues au niveau d'une unité de fusion dans l'unité intégrée.

Selon une variante, l'unité de fusion peut être éliminée et les sorties des moyens de détection de courant et de tension peuvent être reçues dans une unique unité de capteur. Alors l'unité de capteur, l'unité de protection et de commande et l'unité de commande et de surveillance de composant peuvent être connectées au moyen d'un bus de processus.

Qui plus est, une autre unité intégrée peut être en option introduite, laquelle peut inclure une unité de protection et de commande, une unité de capteur et un moyen de communication d'unité de commande et de surveillance de composant connectés les uns aux autres via des lignes de transmission parallèles. Alors les sorties des moyens de détection de courant et de tension peuvent être

reçues au niveau d'une unité de capteur dans l'unité intégrée et l'unité de fusion peut ne pas être utilisée.

Conformément au treizième mode de réalisation de la présente invention qui est décrit ci-avant, toutes les valeurs électriques qui sont requises pour une protection de ligne, pour une protection de bus et pour une commutation de commande synchrone des disjoncteurs peuvent être obtenues travée par travée et ces valeurs électriques peuvent être transmises sur l'unité de commande et de surveillance de composant et sur l'unité de protection et de commande via le bus de processus 29. Puisqu'une tension de bus d'alimentation peut être mesurée travée par travée en utilisant le moyen de détection de tension qui est disposé sur le côté de ligne de bus, le moyen de détection de tension de bus d'alimentation n'a pas à être distribué sur chacune des travées. Pour une installation d'alimentation électrique à schéma à deux bus d'alimentation, il n'est pas nécessaire que l'une et l'autre des tensions des bus d'alimentation tels que le bus A et le bus B comme représenté sur la figure 55 soient sélectionnées et distribuées sur chacune des travées.

[Quatorzième mode de réalisation]
Un quatorzième mode de réalisation d'un système pour protéger et commander des composants de circuit principal de sousstation conformément à la présente invention est maintenant décrit par report à la figure 33. Comme représenté sur la figure 33, le quatorzième mode de réalisation est similaire au douzième mode de réalisation qui est représenté sur la figure 30 à ceci près que l'unité de fusion 39 a été remplacée par l'unité de capteur 28' qui est représentée sur la figure 29, laquelle unité de capteur est connectée au bus de processus 45.

Par report à la figure 33, l'unité de protection et de commande 23 permettant de protéger et de commander le composant de circuit principal de sous-station et l'unité de capteur 28' sont contenues dans le boîtier collectif et sont connectées l'une à l'autre via le bus parallèle 45. Le moyen de communication d'unité de commande et de surveillance de composant 42 permettant de communiquer avec les

unités de commande et de surveillance de composant (CMU) 30a à 30n et le moyen de communication de bus de processus 43 permettant de communiquer avec le bus de processus comme décrit selon la description du premier mode de réalisation sont également contenus dans le boîtier collectif et sont connectés l'un à l'autre via le bus parallèle 45.

Le bus parallèle 45 peut être de n'importe quel type de bus parallèle tel qu'un bus VME (Versa Module Europa), un bus PCI (interconnexion de composants périphériques) ou un bus PCI compact, par exemple.

Cette construction est de préférence appliquée à des cas dans lesquels des sorties de secondaire d'un moyen de détection de courant et d'un moyen de détection de tension sont comparativement importantes et où une construction relativement longue distance d'une valeur électrique analogique peut être réalisée sans une influence sévère du bruit. Une unique unité de capteur peut suffire pour une zone de travée pour la protection et la commande dans une installation d'alimentation électrique ou de puissance électrique. L'unité de fusion peut ne pas être nécessaire.

En outre, au moyen de la fonction de connexion de bus de processus, des données peuvent être échangées avec l'unité de protection et de commande, l'unité de capteur et des unités de commande et de surveillance de composant par l'intermédiaire du bus de processus.

[Quinzième mode de réalisation]
Un quinzième mode de réalisation d'un système pour protéger et commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention est maintenant décrit par report à la figure 34. Par report à la figure 34, un répéteur 46 est connecté entre le bus de station 7 et le bus de processus 29 de chacune des unités de circuit principal 20-1 à 20-n. L'unité de fusion 39 transmet des données des courants et des tensions sur le bus de processus 29 puis sur la sous-station prise dans sa globalité via le répéteur 46.

L'unité de protection et de commande 23 reçoit les données de

courant et de tension en provenance du bus de processus (le bus interne) 29 et en provenance du bus de station (le bus intercomposant) 7 et réalise une protection et une commande. Lorsqu'un déclenchement de circuit est nécessaire, l'unité de protection et de commande 23 envoie une commande de déclenchement de circuit sur l'unité de commande et de surveillance de composant 30 de telle sorte que le disjoncteur est activé.

Ce mode de réalisation de la présente invention peut être appliqué de manière avantageuse tout particulièrement dans des cas où les composants de circuit principal de sous-station sont disposés à distance de l'installation principale de commande et où les signaux peuvent présenter une atténuation sévère du fait que les signaux qui sont transmis depuis le bus de processus peuvent être amplifiés par les répéteurs.

[Seizième mode de réalisation]
Un seizième mode de réalisation d'un système pour protéger et commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention est maintenant décrit par report à la figure 35. Ce mode de réalisation qui est représenté sur la figure 35 est similaire au quinzième mode de réalisation qui est représenté sur la figure 34 à ceci près que les répéteurs 46 de la figure 34 ont été remplacés par des aiguilleurs ou routeurs 47 ici. Les routeurs 47 décident de la destination des données de communication, sur la base de l'adresse de destination des données de communication. Puis les routeurs 47 transmettent les données de communication au réseau auquel le dispositif de destination est connecté.

Par report à la figure 35, l'unité de fusion 39 envoie les données des courants et des tensions sur le bus interne 29 puis sur la sousstation prise dans sa globalité. Le routeur 47 n'envoie pas en sortie les données qui sont rapportées seulement au composant spécifique sur le bus inter-composant 7. Par conséquent, seulement les données requises minimum sont transmises sur le bus inter-composant 7 et sur les bus internes des autres composants.

[Dix-septième mode de réalisation

Un dix-septième mode de réalisation d'un système pour protéger et commander des composants de circuit principal de sousstation conformément à la présente invention est maintenant décrit par report à la figure 36. Comme représenté sur la figure 36; l'unité de fusion 39, l'unité de commande et de surveillance de composant 30 et les unités de protection et de commande 23 sont connectées à un noyau 49 via des fibres optiques 48 puis un bus interne est formé, dans chacune des unités de circuit principal 20-1 à 20-n. Les noyaux 49 des unités de circuit principal 20-1 à 20-n sont connectés à un noyau inter-composant 149 via des fibres optiques 148 et par conséquent, un bus inter-composant est formé.

Le noyau inter-composant 149 est connecté à une unité de protection et de commande. Les noyaux 49 et 149 transmettent des signaux optiques depuis les fibres optiques jusqu'à d'autres fibres optiques.

Puisque les unités sont connectées au moyen de fibres optiques, les bus internes et inter-composants ne sont pas affectés par un bruit électromagnétique.

[Dix-huitième mode de réalisation]
Un dix-huitième mode de réalisation d'un système pour protéger et commander des composants de circuit principal de sousstation conformément à la présente invention est maintenant décrit par report à la figure 37. Comme représenté sur la figure 37; l'unité de fusion 39, l'unité de commande et de surveillance de composant 30 et les unités de protection et de commande 23 sont connectées à un noyau 49 via des fibres optiques 48 puis un bus interne est formé, dans chacune des unités de circuit principal 20-1 à 20-n. Les noyaux 49 des unités de circuit principal 20-1 à 20-n sont connectés à un noyau inter-composant 149 via des aiguilleurs ou routeurs 47 et des fibres optiques 148 et par conséquent, un bus inter-composant est formé. Le noyau inter-composant 149 est connecté à une unité de protection et de commande.

Puisque les unités sont connectées au moyen de fibres optiques, les bus internes et inter-composants ne sont pas affectés par

un bruit électromagnétique. En outre, puisque les aiguilleurs ou routeurs 47 sont connectés entre les bus internes et inter-composants, les données se rapportant seulement à un bus interne particulier ne sont pas envoyées en sortie sur le bus interne mais seulement les données minimum sont transmises par l'intermédiaire du bus intercomposant.

[Dix-neuvième mode de réalisation]
Un dix-neuvième mode de réalisation d'un système pour protéger et commander des composants de circuit principal de sousstation conformément à la présente invention est maintenant décrit par report à la figure 38. Comme représenté sur la figure 38, comme dans le cas du bus interne permettant de connecter l'unité de fusion 39, l'unité de commande et de surveillance de composant 30 et l'unité de protection et de commande 23, un bus parallèle 50 est utilisé en lieu et place d'un bus de processus de transmission série. Le bus parallèle 50 peut transmettre une pluralité de bits de façon simultanée.

Les bus parallèles 50 des unités de circuit principal 20-1 à 20-n sont connectés à un noyau inter-composant 149 via des interfaces de communication série 51 et des fibres optiques 148 et par conséquent, un bus inter-composant est formé.

Conformément à ce mode de réalisation de la présente invention, l'unité de fusion 39, l'unité de commande et de surveillance de composant 30 et les unités de protection et de commande 23 sont connectées avec un bus parallèle 50 et alors, un bus interne haute vitesse peut être formé aisément. Puisque les unités sont connectées au moyen de fibres optiques, ce système n'est pas affecté par un bruit électromagnétique.

[Vingtième mode de réalisation]
Un vingtième mode de réalisation d'un système pour protéger et commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention est maintenant décrit par report à la figure 39. Comme représenté sur la figure 39, les unités de fusion 39, l'unité de commande et de surveillance de composant 30 et l'unité de protection et de commande 23 des unités de circuit principal 20-1 à

20-n sont connectées à un noyau de commutation inter-composant 149, lequel noyau de commutation inter-composant connecte une pluralité de travées.

Le noyau de commutation décide de la destination des données de communication sur la base de l'adresse de destination des données de communication et émet en sortie les données de communication seulement sur les fibres optiques qui sont connectées à des unités de la destination.

Selon ce mode de réalisation, des bandes de communication individuelles sont assurées pour une communication entre les unités de fusion et les unités de protection et de commande en échangeant des données au moyen du noyau de commutation 149 bien que de nombreuses unités de circuit principal puissent être connectées. En outre, le noyau de commutation 149 et les unités de protection et de commande 23 peuvent être disposés dans des salles de commande sous des conditions de bon environnement (niveau de bruit faible, température et humidité appropriées et niveau de vibration faible, par exemple), et un travail de maintenance devrait être aisé.

Qui plus est, puisque les unités de protection et de commande, les unités de fusion et les unités de commande et de surveillance de composant sont connectées avec seulement un seul noyau de commutation, une communication haute vitesse est réalisée.

[Vingt et unième mode de réalisation]
Un vingt et unième mode de réalisation d'un système pour protéger et commander des composants de circuit principal de sousstation conformément à la présente invention est maintenant décrit par report à la figure 40. Comme représenté sur la figure 40, chacune des unités de circuit principal 20-1 à 20-n comporte deux systèmes, soit des systèmes "A" et "B", et chaque système comporte une unité de fusion 39A ou 39B, une unité de commande et de surveillance de composant 30A ou 30B, une unité de protection et de commande 23A ou 23B, un répéteur 46A ou 46B (ou selon une variante, un aiguilleur ou routeur 47A ou 47B (qui n'est pas représenté)) et un bus interne 29A ou 29B. Le bus de station (le bus inter-composant) comprend

également des systèmes "A" et "B" 7A et 7B.

Les systèmes "A" et "B" peuvent être activés de manière indépendante à partir des unités de fusion qui transmettent des données instantanées sur les unités de commande et de surveillance de composant qui pilotent la bobine de déclenchement. Par conséquent, même si l'un des deux systèmes présente une défaillance, la bobine de déclenchement peut être activée par l'autre système qui est intact.

En outre, lorsqu'une unité de capteur 28 est disposée dans un environnement sévère pour des dispositifs électroniques - lorsque l'unité de capteur 28 est disposée à proximité d'un transducteur de courant de mesure 27, par exemple - l'unité de capteur 28 peut être dupliquée en option afin d'améliorer la fiabilité.

[Vingt-deuxième mode de réalisation ]
Un vingt-deuxième mode de réalisation d'un système pour protéger et commander des composants de circuit principal de sousstation conformément à la présente invention est maintenant décrit par report à la figure 41. Selon ce mode de réalisation, le bus de station 7 est connecté à un intranet 53 via une passerelle 52, comme représenté sur la figure 41. L'intranet 53 est connecté à des navigateurs 54-1 à 54-n. L'équipement de commande et de surveillance collectif 3, les unités de commande de circuit principal 21-1 à 21-n, les unités de protection 22-1 à 22-n, les unités de capteur (SU) 28 et l'unité de commande et de surveillance de composant (CMU) 30 contiennent leurs propres serveurs web 55.

Selon ce mode de réalisation, les serveurs web 55 de l'équipement de commande et de surveillance collectif 3, des unités de commande de circuit principal 21-1 à 21-n, des unités de protection 22- 1 à 22-n collectent leurs informations de surveillance et transmettent les commandes de contrôle. Par conséquent, les composants de circuit principal peuvent être surveillés et commandés à partir des navigateurs à distance 54-1 à 54-n qui sont connectés à l'intranet 53
Les unités de capteur 28 et les unités de commande et de surveillance de composant 30 sont également connectées à l'intranet

53 via les bus de processus 29, les unités de commande de circuit principal 21-1 à 21-n, les unités de protection 22-1 à 22-n, le bus de station 7 et la passerelle 52. Par conséquent, les unités de capteur 28 et les unités de commande et de surveillance de composant 30 peuvent également être surveillées et commandées au moyen des navigateurs à distance 54-1 à 54-n qui sont connectés à l'intranet 53
En outre, l'équipement de commande et de surveillance collectif 3, les unités de commande de circuit principal 21-1 à 21-n, les unités de protection 22-1 à 22-n, les unités de capteur 28 et les unités de commande et de surveillance de composant 30 peuvent être surveillées et commandées de façon collective par plus d'un navigateur à distance 54-1 à 54-n qui sont connectés à l'intranet 53. Par exemple, normalement le navigateur 54-1 peut surveiller la sous-station prise dans sa globalité et dans des cas anormaux, une information de détail concernant les unités de commande de circuit principal concernées 21- 1 à 21-n, les unités de protection 22-1 à 22-n concernées, l'unité de capteur concernée 28 et l'unité de commande et de surveillance de composant concernée 30 peut être surveillée.

[Vingt-troisième mode de réalisation]
Un vingt-troisième mode de réalisation d'un système pour protéger et commander des composants de circuit principal de sousstation conformément à la présente invention est maintenant décrit par report à la figure 42. Selon ce mode de réalisation, l'équipement de commande et de surveillance collectif 3, les unités de commande de circuit principal 21-1 à 21-n et les unités de protection 22-1 à 22-n sont connectés à l'intranet 53 via le bus de station 7 et la passerelle 52.

L'intranet 53 est connecté à des navigateurs 54-1 à 54-n.

L'équipement de commande et de surveillance collectif 3, les unités de commande de circuit principal 21-1 à 21-n, les unités de protection 22-1 à 22-n, les unités de capteur (SU) 28 et l'unité de commande et de surveillance de composant (CMU) 30 contiennent leurs propres serveurs web 55. Les serveurs web 55 comportent un moyen de communication sans fil 56 pour réaliser une communication sans fil avec la passerelle 52 ou avec un ordinateur personnel 57. Par

conséquent, les serveurs web 55 peuvent transmettre les données de serveur web à la passerelle 52 ou à l'ordinateur personnel 57.

Lors du fonctionnement de ce mode de réalisation, l'équipement de commande et de surveillance collectif 3, les unités de commande de circuit principal 21-1 à 21-n et les unités de protection 22-1 à 22-n peuvent collecter leurs informations de surveillance respectives dans leurs serveurs web respectifs 55. Puis le composant peut être surveillé et commandé à partir des navigateurs à distance 54- 1 à 54-n qui sont connectés à l'intranet 53 en transmettant des commandes de contrôle depuis les navigateurs à distance 54-1 à 54-n sur la passerelle 52 via le moyen de communication sans fil 56 qui est connecté aux serveurs web 55.

Les unités de capteur 28 et l'unité de commande et de surveillance de composant 30 peuvent également transmettre des commandes de contrôle à la passerelle 52 via le moyen de communication sans fil 56 qui est connecté aux serveurs web 55. Par conséquent, les unités de capteur 28 et l'unité de commande et de surveillance de composant 30 sont connectées à l'intranet 53 via la passerelle 52 et elles peuvent être surveillées et commandées à partir des navigateurs à distance 54-1 à 54-n qui sont connectés à l'intranet 53.

En outre, si les serveurs web 55 sont amenés à coopérer, l'équipement de commande et de surveillance collectif 3, les unités de commande de circuit principal 21-1 à 21-n, les unités de protection 22- 1 à 22-n, les unités de capteur 28 et les unités de commande et de surveillance de composant 30 peuvent être surveillés et commandés de façon collective.

Par exemple, normalement le navigateur 54-1 peut surveiller la sous-station prise dans sa globalité et dans le cas d'une condition anormale, une information de détail concernant l'unité de commande de circuit principal concernée 21-1, l'unité de protection concernée 22- 1, l'unité de capteur concernée 28 et l'unité de commande et de surveillance de composant concernée 30 peut être surveillée.

[Vingt-quatrième mode de réalisation]

Un vingt-quatrième mode de réalisation d'un système pour protéger et commander des composants de circuit principal de sousstation conformément à la présente invention est maintenant décrit par report à la figure 43. Par report à la figure 43, l'équipement de commande et de surveillance de sous-station 4 inclut l'équipement de commande et de surveillance à distance 2 et l'équipement de commande et de surveillance collectif 3, comme représenté sur la figure 1.

La figure 43 représente des parties principales des travées "travée-1 à travée-n" qui sont des zones de travée de protection et de commande à l'intérieur d'une certaine installation d'alimentation électrique où l'installation d'alimentation électrique présente un schéma à unique bus d'alimentation.

Maintenant, la travée "travée-1" est décrite de manière détaillée. Une ligne de transmission de puissance 26 qui est dérivée à partir de la ligne de bus 24 comporte un disjoncteur 25CBa, un commutateur de déconnexion et un commutateur de mise à la terre 25Da1 et 25Da2 et des moyens de détection de courant et de tension 27a1 et 27a2. Des unités de capteur (qui ne sont pas représentées) sont disposées à proximité des moyens de détection de courant et de tension 27a1 et 27a2 et les unités de capteur et l'unité de fusion 39a sont connectées par des lignes de communication point à point.

Les unités de commande et de surveillance de composant 30a1, 30a2 et 30a3 sont respectivement disposées à proximité du disjoncteur 25CBa, du commutateur de déconnexion 25Da1 et du commutateur de mise à la terre 25Da2. Les unités de commande et de surveillance de composant 30a1, 30a2 et 30a3, les unités de protection et de commande 23a et l'unité de fusion 39a sont connectées avec le bus de processus 29a.

Les autres travées (y compris les travées de transformateur, les travées de dispositif d'alimentation, les travées de coupleur de bus et les travées de section de bus) présentent des constructions similaires à celle de la travée "travée-1", y compris les unités de commande et de surveillance de composant, les unités de fusion, les unités de

protection et de commande et les bus de processus.

Les unités de protection et de commande 23a à 23n qui correspondent de manière individuelle aux travées "trabée-1 à travéen" sont connectées à l'équipement de commande et de surveillance de sous-station 4 via un bus de station 7.

Les travées "travée-1 à travée-n" communiquent les unes avec les autres en connectant les bus de processus 29a à 29n avec un aiguilleur ou routeur 47. Le routeur 47 est connecté à un terminal portable 58 via un moyen de communication 47x. Le terminal portable 58 comporte un moyen de connexion de terminal portable 58a en son sein. Le moyen de connexion de terminal portable 58a peut être intégré dans le terminal portable 58 ou peut être détachable par rapport au terminal portable 58.

Par conséquent, le terminal portable 58 est connecté aux bus de processus 29a à 29n des travées via le routeur 47 et il peut accéder aux unités de commande et de surveillance de composant 30a à 30n et aux unités de protection et de commande 23a à 23n. Alors le terminal portable 58 est connecté aux bus de processus 29a à 29n des trabées via le moyen de connexion de terminal portable 58a, le moyen de communication 47x et le routeur 47 et il peut accéder aux unités de commande et de surveillance de composant 30a à 30n et aux unités de protection et de commande 23a à 23n.

Comme il a été décrit ci-avant, conformément à ce mode de réalisation, le terminal portable 58 est connecté aux bus de processus via le routeur 47. Par conséquent, même à un endroit à distance du composant destiné à être accédé dans une sous-station, l'information concernant le composant peut être aisément obtenue via le bus de processus. La connexion entre le routeur et le terminal portable peut selon une variante utiliser un système sans fil en lieu et place d'un système câblé comme représenté sur la figure 43.

En ce qui concerne le terminal portable 58, un ordinateur personnel portable, un assistant numérique personnel (PDA) ou un terminal dédié peut être utilisé. En ce qui concerne le moyen de communication 47x, RS232C ou GPIB (bus d'interface à usage

général) ou un LAN peut être utilisé. Le moyen de communication 47x peut utiliser un système câblé (avec des fils électriques ou des fibres optiques) ou un système sans fil.

[Vingt-cinquième mode de réalisation]
Un vingt-cinquième mode de réalisation d'un système pour protéger et commander des composants de circuit principal de sousstation conformément à la présente invention est maintenant décrit par report aux figures 44 et 45. Par report à la figure 44, selon ce mode de réalisation, un moyen de connexion de terminal portable 30h est connecté au bus interne 30g des unités de commande et de surveillance de composant 30 comme représenté sur la figure 5. Le terminal portable 58 tel qu'un ordinateur personnel portable, un assistant numérique personnel (PDA) et un terminal dédié peut être connecté de façon détachable.

Lorsque l'unité de commande et de surveillance de composant 30 a reçu une commande de demande de données en provenance de l'unité de protection et de commande ou de l'équipement de commande et de surveillance ou lorsque le circuit principal de sousstation présente une anomalie, les données d'un certain groupe des données de commande et de surveillance de composant sont immédiatement envoyées sur l'unité de protection et de commande ou sur l'équipement de commande et de surveillance. Les autres données de commande et de surveillance de composant sont envoyées sur l'unité de protection et de commande ou sur l'équipement de commande et de surveillance de façon périodique moyennant des périodes temporelles stipulées.

Lorsque l'unité de commande et de surveillance de composant 30 a reçu une commande de demande de données concernant la commande et la surveillance du composant en provenance du terminal portable 58, l'unité de commande et de surveillance de composant 30 lit les données demandées concernant la commande et la surveillance du composant à partir du moyen de stockage de données 30e et envoie les données sur le terminal portable 58. Lorsque l'information requise ou demandée est rapportée à une commande et à un affichage

d'état du composant, l'information peut être affichée sur le terminal portable 58.

Lorsque l'information est rapportée à la surveillance du composant, non seulement l'information concernant la forme d'onde mais également l'information concernant les résultats calculés des données de surveillance tels que le temps de fonctionnement du dispositif de commutation et l'information concernant les résultats de diagnostic peuvent être envoyées en sortie de façon simultanée. Le terminal portable 58 peut avoir besoin de non seulement l'information en temps réel du composant à l'instant de la requête ou demande mais également des données stockées dans le moyen de stockage de données 30e.

Le terminal portable 58 peut demander en requête l'information qui est stockée en tant que base de données dans les unités de protection et de commande 23 et dans l'équipement de commande et de surveillance de sous-station 4, ainsi que l'information qui est affichée au niveau des unités de protection et de commande 23 et de l'équipement de commande et de surveillance de sous-station 4. Cette information peut être affichée sur le terminal portable 58.

Lorsque l'unité de commande et de surveillance de composant 30 a reçu une commande concernant le pilotage du composant de circuit principal de sous-station 25, l'unité de commande et de surveillance de composant 30 compare et diagnostique les conditions d'inter-verrouillage et les commandes de contrôle en provenance des unités de protection et de commande 23 et de l'équipement de commande et de surveillance de sous-station 4. Ensuite, l'unité de commande et de surveillance de composant 30 émet en sortie le signal de pilotage en provenance du circuit de pilotage 30d sur la base de ce diagnostic. Par conséquent, le composant de circuit principal de sousstation 25 peut être commandé en activant le terminal portable 58.

Le travail auxiliaire qui accompagne les tests et les inspections tels que le diagnostic de faisabilité pour l'obtention des résultats de tests et la génération des rapports de test peut être en option automatisé en utilisant des programmes d'ordinateur appropriés au

niveau du terminal portable 58.

Conformément au mode de réalisation qui a été décrit ci-avant, la commande et l'affichage du composant de circuit principal de sousstation peuvent être réalisées au niveau du site installé en utilisant le terminal portable sans installer des panneaux de commande locaux, et l'information concernant les unités de protection et de commande et concernant l'équipement de commande et de surveillance de sousstation peut être surveillée au niveau du site.

En outre, les capteurs qui sont disposés pour l'unité de commande et de surveillance de composant peuvent être utilisés en tant que capteurs ou en tant qu'instruments de mesure qui sont dédiés aux tests en usine ou aux tests de l'installation sur site. Qui plus est, un terminal portable peut être utilisé en tant que terminal d'interface de l'unité de commande et de surveillance de composant et les données peuvent être reçues sous le contrôle de la commande en provenance du terminal portable, et les composants de circuit principal de sousstation peuvent être activés au moyen du terminal portable. Alors, un test automatique, une inspection automatique et un enregistrement automatique peuvent être réalisés.

Par exemple, pour un disjoncteur, les entrées et les sorties de l'unité de commande et de surveillance de composant peuvent être comme représenté sur la figure 46 qui est décrite en détail ultérieurement et alors, des test du fonctionnement du CB (de façon spécifique, en mesurant un courant de commande, un temps de fermeture et d'ouverture, une forme d'onde d'excursion, une tension de commande, une pression d'huile et une pression de gaz), des tests d'inter-verrouillage etc... peuvent être automatisés.

Par conséquent, l'énergie humaine et le coût pour les tests au niveau des usines et au niveau des sites d'installation peuvent être réduits. De façon davantage spécifique, lorsque le terminal portable est utilisé et qu'il est connecté à l'unité de commande et de surveillance de composant via un système de communication sans fil, les câbles entre l'unité de commande et de surveillance de composant et le terminal portable peuvent être éliminés, ce qui conduit à une réduction

supplémentaire de l'énergie humaine et du coût pour les tests.

En outre, les données qui sont obtenues au niveau des tests en usine et au niveau des tests sur site ainsi que les données de commande et de surveillance qui sont obtenues pendant le fonctionnement sont stockées en tant que bases de données dans l'unité de commande et de surveillance de composant et ces bases de données peuvent être consultées au niveau du terminal portable. Par conséquent, l'état courant du composant peut être aisément comparé à l'état au niveau de l'expédition, au niveau des tests sur site et lors du fonctionnement par le passé, ce qui peut conduire à une maintenance et à une inspection davantage efficaces ou efficientes.

Maintenant, un flux de logiciel est expliqué par report à la figure 45. L'unité de commande et de surveillance de composant (CMU) 30 reçoit des données de surveillance en provenance des positions de contact auxiliaire 25a et des capteurs de surveillance 25b qui sont liés au composant de circuit principal de sous-station tel qu'un disjoncteur, un commutateur de déconnexion/mise à la terre. Puis la CPU 30c traite les données de surveillance et diagnostique si oui ou non le composant de circuit principal de sous-station est dans une condition normale.

Les données de surveillance que l'unité de commande et de surveillance de composant (CMU) 30 reçoit peuvent être constituées par deux groupes - un premier groupe de données doit être surveillé en permanence par le système de surveillance de système d'alimentation électrique et un second groupe de données peut ne pas être surveillé en permanence mais est requis lorsque le système amont le demande, lorsqu'un incident anormal se produit ou lorsque l'historique d'états des composants doit être connu.

Le premier groupe de données est immédiatement reçu au niveau de l'unité de commande de circuit principal 21 dans l'unité de protection et de commande. Le second groupe de données est reçu et est stocké de façon temporaire au niveau du moyen de stockage de données 30e et est envoyé sur le système amont tel que l'unité de commande de circuit principal 21 en réponse à la requête du système

amont.

En ce qui concerne le disjoncteur 25, par exemple, le premier groupe de données qui doit être surveillé en permanence est constitué par les données requises pour une commande de commutation et pour une commande d'inter-verrouillage du disjoncteur et ce jeu de données doit être transmis au système amont tel que l'unité de commande de circuit principal à chaque période temporelle relativement courte. Le premier groupe de données peut inclure par exemple une position de contact auxiliaire du disjoncteur, une anomalie de la pression d'huile (diagnostic de la CPU) et une anomalie de la pression de gaz (diagnostic de la CPU).

Le second groupe de données qui peut ne pas être surveillé en permanence peut inclure la forme d'onde de courbes d'excursion au niveau des opérations de fermeture et d'ouverture de disjoncteur, une forme d'onde de courant de commande, une valeur analogique de la pression d'huile et de la pression de gaz. Le second groupe de données est utilisé en tant qu'indices pour une cause d'anomalie lorsqu'un incident anormal s'est produit dans le disjoncteur. Les données peuvent également être utilisées pour connaître la tendance de la variation de la surveillance de condition et la période d'inspection des composants et peuvent également être utilisées pour la prédiction de la durée de vie des composants.

Le premier groupe de données est transmis de façon périodique en une période relativement courte. Le second groupe de données ne doit pas être transmis périodiquement et il devrait être inefficient et non économique de le transmettre de façon périodique du fait que le second groupe de données est d'un volume relativement important. Le second groupe de données est stocké dans le moyen de stockage de données dans l'unité de commande et de surveillance de composant. Lorsqu'il y a une requête pour consulter des données en provenance du système amont, les données demandées en requête sont envoyées en sortie.

[Vingt-sixième mode de réalisation]
Un vingt-sixième mode de réalisation d'un système pour

protéger et commander des composants de circuit principal de sousstation conformément à la présente invention est maintenant décrit par report aux figures 46 à 49. Les figures 46,47 et 48 représentent des unités de commande et de surveillance de composant qui sont appliquées à un disjoncteur, à un commutateur de déconnexion/mise à la terre et à un dispositif de permutation de connexion intermédiaire en charge. La figure 49 représente un schéma d'inter-verrouillage du disjoncteur et du commutateur de déconnexion/mise à la terre.

La figure 46 représente des signaux d'entrée et de sortie de l'unité de commande et de surveillance de composant pour un disjoncteur 30CB. La figure 46 représente une "bobine de déclenchement ou TC", une "bobine de fermeture ou CC", un "contact auxiliaire normalement ouvert", un "contact auxiliaire normalement fermé", une "commande de fonctionnement de moteur de pompe hydraulique", une "forme d'onde de courbe d'excursion", une "forme d'onde de courant de commande", une "forme d'onde de tension de commande", une "pression de gaz", une "pression d'huile", une "température" et une "forme d'onde de courant de bobine". Ces données sont reçues au niveau des capteurs de surveillance et il s'agit de données de surveillance importantes pour le diagnostic des caractéristiques de fonctionnement de commutation du disjoncteur.

L'unité de commande et de surveillance de composant pour le disjoncteur 30CB comporte un "commutateur de déclenchement d'urgence" qui peut piloter directement la bobine de déclenchement dans un cas d'urgence. Le "commutateur de déclenchement d'urgence" peut être disposé à l'intérieur de l'unité de commande et de surveillance de composant ou peut, selon une variante, être disposé à proximité de la partie de dispositif de pilotage du disjoncteur.

La figure 47 représente des signaux d'entrée et de sortie de l'unité de commande et de surveillance de composant pour un commutateur de déconnexion/mise à la terre 30DE. La figure 47 représente un "contact auxiliaire normalement ouvert", un "contact auxiliaire normalement fermé", une "commande de fonctionnement de moteur", une "forme d'onde d'excursion", une "forme d'onde de courant

de moteur", une "forme d'onde de tension de commande", une "pression de gaz" et une "insertion de manette manuelle". Ces données sont reçues au niveau des capteurs de surveillance et il s'agit de données de surveillance importantes pour le diagnostic des caractéristiques d'activation/désactivation ou marche/arrêt du commutateur de déconnexion/mise à la terre.

La figure 48 représente des signaux d'entrée et de sortie de l'unité de commande et de surveillance de composant pour un dispositif de permutation de connexion intermédiaire en charge 30TR.

La figure 48 représente un "contact", un "contact de cadencement", une "commande de pilotage de moteur", une "position de connexion intermédiaire", une "forme d'onde de courant de moteur" et une "forme d'onde de tension de commande". Ces données sont reçues au niveau des capteurs de surveillance et il s'agit de données de surveillance importantes pour le diagnostic des caractéristiques de fonctionnement qui varient du dispositif de permutation de connexion intermédiaire en charge.

Selon le fonctionnement du vingt-sixième mode de réalisation, l'information de courant ou de tension en défaillance est détectée par le moyen de détection de courant ou de tension 27 et est transmise aux unités de protection et de commande 23 via l'unité de fusion 39 et le bus de processus 29. L'unité de protection et de commande 23 réalise les processus de protection et envoie une commande de déclenchement de circuit sur l'unité de commande et de surveillance de composant 30 du disjoncteur 25CB du circuit principal, via le bus de processus 29. L'unité de commande et de surveillance de composant 30 diagnostique la commande de déclenchement de circuit qui est reçue au niveau de la CPU 30c et le circuit de pilotage 30d envoie un signal de pilotage sur la bobine de déclenchement 25c du disjoncteur, sur la base du résultat du diagnostic.

De façon similaire, pour la commande du composant de circuit principal de sous-station 25, la CPU 30c diagnostique et compare les signaux de commande en provenance des unités de protection et de commande 23 ou en provenance de l'équipement de commande et de

surveillance de sous-station 4 avec des données de condition de fonctionnement du composant et avec des conditions d'interverrouillage etc... Les signaux de commande peuvent être une commande d'ouverture-fermeture pour un disjoncteur, une commande d'activation/désactivation ou marche/arrêt pour un commutateur de déconnexion/mise à la terre et une commande de changement de connexion intermédiaire pour un dispositif de permutation de connexion intermédiaire en charge par exemple. Ensuite, sur la base du diagnostic, le signal de pilotage est transmis depuis le circuit de pilotage 30d sur la partie de dispositif de pilotage 25c du composant de circuit principal de sous-station 25.

Les éléments commandés que la CPU 30c de l'unité de commande et de surveillance de composant 30 traite peuvent inclure, dans le cas où le composant de circuit principal de sous-station 25 est un disjoncteur CB par exemple: (1) une commande de fermeture/pilotage de bobine de déclenchement, (2) une commande anti-pompage, (3) une commande de blocage de fonctionnement. (4) une commande d'empêchement de divergence de pôles, (5) une commande de fonctionnement de pompe hydraulique, (6) une commande d'inter-verrouillage et (7) une addition temporelle d'événements. En outre, un élément commandé de "(8) commutation de commande synchrone" peut être additionné au moyen d'une modification du logiciel.

Un premier groupe de données qui doit être surveillé et commandé en permanence au moyen de l'unité de protection et de commande 23 ou de l'équipement de commande et de surveillance de sous-station 4 est envoyé sur l'unité de protection et de commande 23 ou sur l'équipement de commande et de surveillance de sous-station 4 de façon périodique via le bus de processus 29. Le premier groupe de données peut inclure une condition d'ouverture-fermeture, une alarme de pression de gaz et une alarme de pression d'huile. Le diagnostic d'une anomalie des pressions de gaz et d'huile, par exemple, peut être réalisé au moyen de la CPU 30c et seulement les résultats peuvent être transmis en permanence.

Un second groupe de données qui peut ne pas être surveillé en permanence telles qu'une forme d'onde d'excursion du disjoncteur est envoyé en sortie seulement lorsque l'unité de protection et de commande 23 ou l'équipement de commande et de surveillance de sous-station 4 le demande en requête. Dans un tel cas, les données de forme d'onde peuvent être stockées dans le moyen de stockage de données 30e et peuvent être lues en réponse à des requêtes. Par conséquent, les données des tests dans les usines et sur les sites de construction peuvent être stockées dans l'unité de commande et de surveillance de composant 30 en tant que base de données.

Les valeurs électriques (courants et tensions) dont l'unité de commande et de surveillance de composant 30 a besoin pour commander le composant de circuit principal de sous-station 25 peuvent être consultées via le bus de processus 29.

L'unité de commande et de surveillance de composant considérée 30 consulte les données d'état des autres unités de commande et de surveillance de composant dans la même travée et dans d'autres travées et traite les conditions d'inter-verrouillage au moyen de la CPU 30c puis constitue des inter-verrouillages dans sa travée correspondante ou dans ses travées correspondantes.

Lorsque la "manette manuelle" est insérée dans le composant de circuit principal de sous-station 25 et que le composant de circuit principal de sous-station 25 peut être manipulé de façon manuelle, des inter-verrouillages pour bloquer la commande de fonctionnement en provenance de l'unité de protection et de commande 23 ou de l'équipement de commande et de surveillance de sous-station 4 sont formés.

Le vingt-sixième mode de réalisation décrit ci-avant présente les avantages qui suivent.

Selon ce mode de réalisation, les composants de circuit principal de sous-station sont commandés et surveillés par l'intermédiaire du logiciel qui est activé par la CPU 30c, et le mécanisme opératoire peut être piloté par des commutateurs à semiconducteur dans une unité de pilotage (CMU) 30d de l'unité de

commande et de surveillance de composant 30, en lieu et place d'utiliser des relais auxiliaires et des relais temporisés en combinaison dans les panneaux de commande locaux. Par conséquent, les fonctions du panneau de commande local peuvent être réalisées au moyen d'une ou de plusieurs cartes de circuit.

Du fait que les circuits de commande sont formés selon des cartes de circuit, l'énergie humaine pour fixer les parties de commande et pour le câblage électrique peut être remarquablement réduite et les unités de commande et de surveillance de composant peuvent être intégrées dans les composants de circuit principal de sous-station. ce qui élimine la nécessité des panneaux de commande locaux 9 (voir figure 53). Par conséquent, les composants de circuit principal de sous-station peuvent être formés de manière à être davantage compacts, le coût total peut être réduit et le travail de réparation et de maintenance des composants de circuit principal ainsi que des unités de protection et de commande peut être réalisé de façon simultanée
En outre, des modifications des conditions de commande et de surveillance incluant les conditions d'inter-verrouillage en fonction des types des systèmes et des modes de fonctionnement et l'extension des fonctions de commande et de surveillance devraient être aisées. Ceci est dû au fait que la commande et la surveillance des composants sont réalisées au moyen d'un logiciel et que les modifications de logiciel devraient être davantage aisées que des modifications au niveau de composants matériels.

En outre, la transmission de données peut être efficace et selon une qualité élevée du fait que le premier groupe de données que l'on doit surveiller en permanence et que le second groupe de données qu'il n'est pas nécessaire de surveiller en permanence sont transmis de manière séparée. Puisque des données en grande quantité qui induisent une charge lourde sur le moyen de communication telles que des formes d'onde d'excursion du disjoncteur sont envoyées seulement lorsque le composant de circuit principal de sous-station est dans une condition anormale, ces données volumineuses peuvent être envoyées en coordination avec la condition de communication des

données surveillées en permanence et la qualité des données peut être maintenue sans détérioration si l'on considère le volume des données transmises sur le moyen de communication.

Par conséquent, diverses données du niveau de qualité requis lors de tests peuvent être obtenues par l'intermédiaire de l'unité de commande et de surveillance de composant et du moyen de communication. Par conséquent, plus particulièrement pour des inspections périodiques, une maintenance à distance incluant un test automatique, une inspection automatique et un enregistrement automatique peut être réalisée.

Qui plus est, la condition d'inter-verrouillage peut être surveillée et commandée non seulement par le système amont tel que l'équipement de commande et de surveillance de sous-station mais également au moyen des autres unités de commande et de surveillance de composant, de façon mutuelle. Par conséquent, la fiabilité de l'inter-verrouillage est augmentée. Par exemple, pendant l'inspection d'un composant, une libération erronée d'un interverrouillage au moyen d'une commande en provenance du système amont peut être empêchée et la sécurité au niveau de l'inspection des composants peut être améliorée.

L'unité de commande et de surveillance de composant pour le disjoncteur comporte un commutateur de déclenchement d'urgence et le disjoncteur peut être déclenché directement et en dérivant le bus de processus, en tant que secours, même si le bus de processus présente une défaillance.

[Description détaillée des conditions d'inter-verrouillage]
Les conditions d'inter-verrouillage ont été brièvement décrites ci-avant. Maintenant, les conditions d'inter-verrouillage pour des dispositifs de commutation tels que des disjoncteurs et des commutateurs de déconnexion/mise à la terre d'une pluralité de travées sont expliquées en détail par report à la figure 49.

Par report à la figure 49, les unités de commande et de surveillance de composant (CMU) 30 qui sont liées aux dispositifs de commutation tels que les disjoncteurs 25CB et que les commutateurs

de déconnexion/mise à la terre 25D d'une pluralité de travées reçoivent une information d'état des mécanismes opératoires ou de fonctionnement des dispositifs de commutation.

L'information d'état peut inclure un état d'ouverture-fermeture, une pression de gaz et une pression d'huile pour les disjoncteurs 25CB, un état d'activation/désactivation ou marche/arrêt, une pression de gaz et un état d'insertion de manette manuelle pour les commutateurs de déconnexion/mise à la terre 25D. L'information d'état des disjoncteurs 25CB et des commutateurs de déconnexion/mise à la terre 25D peut être obtenue au niveau des autres unités de commande et de surveillance de composant (CMU) 30. En outre, les unités de commande et de surveillance de composant (CMU) 30 peuvent obtenir l'information de courant et de tension du circuit principal via les unités de capteur ou l'unité de fusion (MU) 39 et le bus de processus 29.

L'unité de commande et de surveillance de composant (CMU) 30 du disjoncteur 25CB par exemple reçoit non seulement directement les données d'état du mécanisme opératoire ou de fonctionnement du disjoncteur 25CB mais reçoit également l'information d'état des commutateurs de déconnexion/mise à la terre 25D et l'information du courant et de la tension du circuit principal via le bus de processus 29, et traite la condition d'inter-verrouillage au moyen de la CPU 30c sur la base de ces informations.

L'unité de commande et de surveillance de composant (CMU) 30 peut former un inter-verrouillage du mécanisme opératoire ou de fonctionnement sur la base de la condition d'inter-verrouillage traitée.

La CPU 30c envoie les commandes d'inter-verrouillage ou les commandes de fermeture/ouverture au circuit de pilotage (commutateur à semiconducteur) 30d. Pareillement, les unités de commande et de surveillance de composant (CMU) 30 des commutateurs de déconnexion/mise à la terre 25D traitent les conditions d'inter-verrouillage de leurs mécanismes opératoires ou de fonctionnement respectifs. Par conséquent, un inter-verrouillage "à l'intérieur d'une travée" dans la travée peut être formé au moyen des unités de commande et de surveillance de composant (CMU) 30.

L'information d'état et l'information de courant et de tension des dispositifs de commutation dans une travée et les conditions d'interverrouillage "à l'intérieur d'une travée" peuvent être accédées au moyen des unités de commande et de surveillance de composant des autres travées via les bus de processus et les aiguilleurs ou routeurs. Par conséquent, les unités de commande et de surveillance de composant (CMU) 30 peuvent traiter les conditions d'inter-verrouillage "inter-travée" concernant une pluralité de travées.

[Modification du vingt-sixième mode de réalisation]
Selon cette modification, les conditions d'inter-verrouillage "à l'intérieur d'une travée" et les conditions d'inter-verrouillage "intertravée" sont traitées dans les unités de protection et de commande comme représenté sur la figure 50.

Selon cette modification, la construction en termes de composants matériels des unités de protection et de commande et des unités de commande et de surveillance de composant y compris les disjoncteurs et les commutateurs de déconnexion/mise à la terre sont similaires à celles des unités correspondantes du vingt-sixième mode de réalisation. Cette modification peut être mise en #uvre en modifiant le logiciel installé.

L'unité de protection et de commande 23 reçoit les données de commande et de surveillance de composant et l'information de courant et de tension de circuit principal qui sont requises pour un processus d'inter-verrouillage, depuis les unités de commande et de surveillance de composant (CMU) 30 ou depuis les unités de fusion (MU) 39 via le bus de processus 29 et l'aiguilleur ou routeur 47. Puis la CPU 30c traite les conditions d'inter-verrouillage et forme l'inter-verrouillage "à l'intérieur d'une travée" ou l'inter-verrouillage "inter-travée". Les commandes d'inter-verrouillage sont envoyées sur les unités de commande et de surveillance de composant (CMU) 30 de ce mécanisme opératoire ou de fonctionnement. Puis les unités de commande et de surveillance de composant (CMU) 30 peuvent réaliser l'inter-verrouillage de ce dispositif de commutation ou peuvent faire fonctionner ce dispositif de commutation.

[Description détaillée des conditions d'inter-verrouillage de la modification]
Les conditions d'inter-verrouillage "inter-travée" pour des dispositifs de commutation tels que des disjoncteurs et des commutateurs de déconnexion/mise à la terre d'une pluralité de travées conformément à la modification qui a été décrite ci-avant sont expliquées en détail par report à la figure 50. Par report à la figure 50, les unités de commande et de surveillance de composant (CMU) 30 qui sont liées aux dispositifs de commutation tels que les disjoncteurs et que les commutateurs de déconnexion/mise à la terre d'une pluralité de travées reçoivent une information d'état des mécanismes opératoires ou de fonctionnement des dispositifs de commutation.

L'information d'état peut inclure un état d'ouverture-fermeture, une pression de gaz et une pression d'huile pour les disjoncteurs, un état d'activation/désactivation ou marche/arrêt, une pression de gaz et un état d'insertion de manette manuelle pour les commutateurs de déconnexion/mise à la terre. L'information d'état des disjoncteurs et des commutateurs de déconnexion/mise à la terre peut être obtenue au niveau des autres unités de protection et de commande (PCU) 23.

En outre, les unités de protection et de commande (PCU) 23 peuvent obtenir l'information de courant et de tension du circuit principal via les unités de capteur ou les unités de fusion (MU) 39 et les bus de processus 29.

Les unités de protection et de commande (PCU) 23 reçoivent l'information d'état des disjoncteurs et des commutateurs de déconnexion/mise à la terre de ce mécanisme opératoire ou de fonctionnement et l'information de courant et de tension du circuit principal, via le bus de processus 29 (le moyen de communication de bus de processus 29c). Puis les CPU 23a traitent les conditions d'interverrouillage. Les unités de protection et de commande (PCU) 23 forment les inter-verrouillages du mécanisme opératoire ou de fonctionnement sur la base des conditions d'inter-verrouillage.

Par exemple, l'unité de protection et de commande (PCU) 23 envoie les conditions d'inter-verrouillage à l'unité de commande et de

surveillance de composant (CMU) 30 pour les disjoncteurs 25CB via le bus de processus 29. Puis l'unité de commande et de surveillance de composant (CMU) 30 envoie les commandes d'inter-verrouillage ou les commandes d'activation/désactivation ou marche/arrêt sur le circuit de pilotage (commutateur à semiconducteur) sur la base des conditions d'inter-verrouillage reçues.

Pareillement, l'unité de protection et de commande (PCU) 23 envoie les conditions d'inter-verrouillage à l'unité de commande et de surveillance de composant (CMU) 30 pour les commutateurs de déconnexion/mise à la terre 25D. Par conséquent, l'unité de protection et de commande traite les conditions d'inter-verrouillage et un interverrouillage "à l'intérieur d'une travée" peut être formé.

L'information d'état et l'information de courant et de tension des dispositifs de commutation dans une travée et les conditions d'interverrouillage "à l'intérieur d'une travée" peuvent être accédées au moyen des unités de commande et de surveillance de composant des autres travées via les bus de processus 29 et les aiguilleurs ou routeurs 47. Par conséquent, les unités de commande et de surveillance de composant peuvent traiter les conditions d'interverrouillage "inter-travée" concernant une pluralité de travées et peuvent former l'inter-verrouillage "inter-travée".

Conformément à la modification, l'avantage qui suit est obtenu en plus de ceux du vingt-sixième mode de réalisation.

Une travée typique comporte une pluralité d'unités de commande et de surveillance de composant. Selon cette modification, une unique unité de protection et de commande en lieu et place de la pluralité d'unités de commande et de surveillance de composant traite tout l'inter-verrouillage dans la travée. Par conséquent, il n'est pas nécessaire de développer un logiciel séparé pour des disjoncteurs et pour des commutateurs de déconnexion/mise à la terre et par conséquent, le coût de développement du logiciel peut être réduit.

Il est bien entendu que la modification du vingt-sixième mode de réalisation comme décrit ci-avant peut être appliquée au système permettant de protéger et de commander des composants de circuit

principal de sous-station du douzième mode de réalisation qui est représenté sur la figure 30, cas dans lequel les unités de protection et de commande, les unités de commande et de surveillance de composant et les unités de fusion sont connectées les unes aux autres en utilisant des bus parallèles (des bus internes), des bus de processus et des moyens de communication d'unité de commande et de surveillance de composant (CMU).

Dans le système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station du douzième mode de réalisation, la condition d'inter-verrouillage peut être traitée au moyen d'une unité centrale de traitement ou CPU qui est installée dans le moyen de communication de CMU. Les avantages de la présente modification du vingt-sixième mode de réalisation peuvent pareillement être obtenus dans ce cas.

Qui plus est, en tant qu'autre modification du vingt-sixième mode de réalisation, le diagnostic de la surveillance de composant qui est réalisée au moyen de l'unité de commande et de surveillance de composant (CMU) selon le vingt-sixième mode de réalisation peut selon une variante être réalisé au moyen des unités de protection et de commande ou au moyen des unités centrales de traitement ou CPU du moyen de communication de CMU pareillement au traitement d'interverrouillage. Il doit être bien entendu que les mêmes avantages du vingt-sixième mode de réalisation sont obtenus dans ce cas.

En outre, selon un tel mode de réalisation, la CPU 30c dans l'unité de commande et de surveillance de composant (CMU) (voir la figure 5) peut être éliminée du fait que l'unité de commande et de surveillance de composant (CMU) doit seulement comporter des fonctions d'envoi de données numérisées de l'information de surveillance du composant de circuit principal de sous-station et de commande d'activation/désactivation ou marche/arrêt des circuits de pilotage. Par conséquent, la construction en termes de composants matériels de l'unité de commande et de surveillance de composant peut être simplifiée.

La CPU 30c dans la CMU (comme représenté sur la figure 5)

peut être éliminée comme décrit ci-avant mais le fait qu'un LSI pour la commande par comparaison avec une CPU haute précision ne soit pas requis a un sens et il est possible de prévoir un moyen de commande minimum pour commander le moyen de communication du bus de processus et des circuits de pilotage.

[Vingt-septième mode de réalisation]
Un vingt-septième mode de réalisation d'un système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station conformément à la présente invention est maintenant décrit par report aux figures 51 et 52.

Comme représenté sur la figure 51, ce mode de réalisation est similaire au sixième mode de réalisation qui est représenté sur la figure 16 à ceci près que deux moyens de communication point à point 59 et 60 ont été additionnés. Le premier moyen de communication point à point 59 connecte l'unité de fusion (MU) 39 et l'unité de protection et de commande (PCU) 23 et le second moyen de communication point à point 60 connecte l'unité de protection et de commande 23 et l'unité de commande et de surveillance de composant (CMU) 30. Ces deux moyens de communication point à point 59 et 60 sont indépendants du bus de processus 29 et typiquement, ils utilisent une communication optique.

Le concept de l'addition de moyens de communication point à point comme décrit ci-avant peut également être appliqué au onzième mode de réalisation qui est représenté sur la figure 29. Dans un tel cas, le premier moyen de communication point à point peut connecter l'unité de capteur et l'unité de protection et de commande et le second moyen de communication point à point peut connecter l'unité de protection et de commande et l'unité de commande et de surveillance de composant.

La figure 52 représente des relations de connexion détaillées entre l'unité de protection et de commande 23 et l'unité de commande et de surveillance de composant 30 à l'aide du moyen de communication 60. Les composants qui sont représentés ici sont similaires à ceux qui sont représentés sur la figure 5 à ceci près que

les éléments qui suivent ont été additionnés : une interface 30j pour le moyen de communication point à point 60 entre l'unité de protection et de commande 23 et l'unité de commande et de surveillance de composant (CMU) 30 ; un second bus interne 30k qui est connecté à l'interface 30j ; et un second circuit de pilotage de disjoncteur 30m.

Selon une variante, le bus interne 30k peut être éliminé et le circuit de pilotage de disjoncteur 30m peut recevoir de façon directe la commande de déclenchement de circuit.

Maintenant, le fonctionnement du vingt-sixième mode de réalisation du système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station comme décrit ci-avant est expliqué.

Des sorties des moyens de détection de courant 27-1 et 27-2 et du moyen de détection de tension 27-3 sont numérisées par les unités de capteur 28a, 28b et 28c qui sont disposées à proximité des moyens de détection respectifs. Puis les sorties des unités de capteur 28a, 28b et 28c sont envoyées sur l'unité de fusion 39 via un moyen de communication point à point 505. L'unité de fusion 39 fusionne les données numériques des courants et des tensions selon des trames de transmission qui correspondent aux zones de travée de protection et de commande à l'intérieur de l'installation d'alimentation électrique, par exemple. Puis l'unité de fusion 39 additionne des données de temps ou temporelles et envoie les données sur l'unité de protection et de commande 23 via le moyen de communication point à point 59 entre l'unité de fusion 39 et l'unité de protection et de commande 23.

L'unité de protection et de commande 23 traite la protection et envoie en sortie une commande de déclenchement de circuit sur l'unité de commande et de surveillance de composant (CMU) 30 du disjoncteur 25CB du circuit principal via le moyen de communication point à point 60 entre l'unité de protection et de commande 23 et l'unité de commande et de surveillance de composant 30. Puis l'unité de commande et de surveillance de composant 30 envoie en sortie des signaux de pilotage sur la bobine de déclenchement du disjoncteur via l'interface 30j du moyen de communication point à point et le circuit de

pilotage de disjoncteur 30m.

L'information de courant et de tension qui est émise en sortie depuis l'unité de fusion est également distribuée sur les composants autres que l'unité de protection et de commande 23 via le bus de processus 29.

Typiquement, une réponse haute vitesse et une fiabilité élevée sont requises seulement pour une commande de déclenchement sur le disjoncteur pour la protection. Par conséquent, le moyen de communication point à point 60 entre l'unité de protection et de commande 23 et l'unité de commande et de surveillance de composant 30 est agencé seulement pour l'unité de commande et de surveillance de composant 30 pour le disjoncteur. Les autres commandes de contrôle sur les disjoncteurs autres que la commande de déclenchement sur les disjoncteurs pour la protection sont envoyées par l'intermédiaire du bus de processus 29.

Maintenant, les avantages du vingt-septième mode de réalisation du système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station sont expliqués.

Puisque les passages de communication pour les commandes de déclenchement sont dupliqués, la commande de déclenchement peut être envoyée sur l'unité de commande et de surveillance de composant 30 pour le disjoncteur via le moyen de communication point à point 60 même lorsque le bus de processus est perturbé. Par conséquent, ce système est hautement fiable. En outre, lorsqu'un système "auto-sécurisé ou à sécurité intégrée" davantage fiable est requis, le système de transmission pris dans sa globalité concernant la protection peut être dupliqué depuis les unités de capteur (ou les unités de fusion) jusqu'à l'unité de commande et de surveillance de composant pour le disjoncteur. Le système de transmission concernant la protection peut inclure les bus internes dans l'unité de commande et de surveillance de composant et les unités de pilotage de disjoncteur.

Selon une variante, un moyen pris parmi le bus de processus 29 et le moyen de communication point à point 60 peut être constitué par un système de protection principal et par un système de secours.

Qui plus est, selon ce mode de réalisation, le processus ne génère pas du temps machine sur le moyen de communication entre les unités de fusion/de capteur, l'unité de protection et de commande et l'unité de commande et de surveillance de composant. Par conséquent, ce système peut être aisément appliqué aux systèmes de protection qui nécessitent une réponse haute vitesse.

De nombreuses modifications et variantes de la présente invention sont possibles à la lumière des enseignements présentés ciavant. Il est par conséquent bien entendu que, dans le cadre des revendications annexées, la présente invention peut être mise en oeuvre d'une manière autre que celles spécifiquement décrites ici.

Il doit être bien entendu que, en plus des aspects spécifiquement revendiqués de la présente invention, les aspects qui suivent peuvent être inclus selon l'invention, chacun de ces aspects spécifiant davantage les premier ou second aspects décrits dans "bref résumé de l'invention" de la présente description.

(a) Le système du premier ou du second aspect de l'invention selon lequel au moins l'un des moyens de sortie de données numériques comprend une unité de capteur pour entrer au moins l'une des valeurs électriques alternatives ou AC analogiques, pour convertir les valeurs analogiques selon des valeurs numériques et pour additionner des données de temps aux données numériques.

(b) Le système du premier ou du second aspect de l'invention selon lequel au moins l'un des moyens de sortie de données numériques comprend une unité de capteur pour entrer une pluralité des valeurs électriques alternatives ou AC analogiques, pour convertir les valeurs analogiques selon des valeurs numériques et pour fusionner les données numériques.

(c) Le système du premier ou du second aspect de l'invention selon lequel au moins une partie du moyen de communication est du type sans fil.

(d) Le système du premier ou du second aspect de l'invention comprenant en outre : un câble d'alimentation, via lequel de l'énergie électrique en

provenance d'une source de puissance de commande est appliquée sur au moins une partie du moyen de sortie de données numériques, du moyen de protection et de commande et du moyen de commande et de surveillance de composant ; et au moins une interface pour réaliser un interfaçage entre le câble d'alimentation ou de puissance et au moins une partie du moyen de sortie de données numériques, du moyen de protection et de commande et du moyen de commande et de surveillance de composant de telle sorte que le câble de puissance puisse être utilisé en tant que milieu ou support de transmission d'information.

(e) Le système du premier ou du second aspect de l'invention selon lequel au moins l'un des moyens de protection et de commande comprend : un moyen de commande de bloc de commande de circuit principal incluant un processeur numérique pour surveiller et commander les composants de circuit principal de sous-station et incluant également un moyen pour une communication pour une commande ; et un moyen de protection incluant un processeur numérique pour la protection des composants de circuit principal de sous-station et incluant également un moyen pour une communication pour la protection, le moyen de protection étant physiquement séparé du moyen de commande de bloc de commande de circuit principal.

(f) Le système du premier ou du second aspect de l'invention selon lequel au moins l'un des moyens de protection et de commande comprend : un moyen de commande de bloc de commande de circuit principal incluant un processeur numérique pour surveiller et commander les composants de circuit principal de sous-station et incluant également un moyen pour une communication pour une commande ; et un moyen de protection incluant un processeur numérique pour la protection des composants de circuit principal de sous-station et incluant également un moyen pour une communication pour la

protection ; dans lequel au moins une partie du processeur pour surveiller et commander et du processeur pour la protection comprend un composant matériel utilisé de façon commune.

(g) Le système du premier ou du second aspect de l'invention selon lequel le moyen de sortie de données numériques comprend des paires constituées par un moyen de détection de courant et par un moyen de détection de tension disposés sur les deux côtés d'un disjoncteur.

(h) Le système du premier ou du second aspect de l'invention selon lequel : l'au moins une unité de fusion comprend un moyen pour additionner des données de temps correspondant à des temps des données numériques en provenance des unités de capteur et un moyen pour envoyer les données numériques auxquelles sont additionnées les données de temps sur le moyen de communication ; et chacune des unités de capteur comporte un moyen pour synchroniser l'échantillonnage sur la base de signaux de temps standards qui sont partagés entre les unités de capteur qui envoient les données numériques sur l'unité de fusion commune de l'au moins une unité de fusion et un moyen pour envoyer les données échantillonnées sur l'unité de fusion commune via un passage de transmission individuel.

(i) Le système du premier ou du second aspect de l'invention, le système comprenant : une pluralité d'unités de composant dont chacune inclut au moins l'un des moyens de sortie de données numériques, au moins l'un des moyens de protection et de commande, au moins l'un des moyens de commande et de surveillance de composant et un bus de communication d'unité ; et un bus de communication inter-unité qui est connecté à l'équipement de commande et de surveillance de sous-station, le bus de communication inter-unité étant également connecté aux bus de communication d'unité via des répéteurs.

(j) Le système du premier ou du second aspect de l'invention, le système comprenant : une pluralité d'unités de composant dont chacune inclut au moins l'un des moyens de sortie de données numériques, au moins l'un des moyens de protection et de commande, au moins l'un des moyens de commande et de surveillance de composant et un bus de communication d'unité ; et un bus de communication inter-unité qui est connecté à l'équipement de commande et de surveillance de sous-station, le bus de communication inter-unité étant également connecté aux bus de communication d'unité via des aiguilleurs ou routeurs de telle sorte qu'une information rapportée à seulement l'une des unités de composant puisse ne pas être envoyée en sortie sur l'unité de composant par l'intermédiaire de l'aiguilleur ou routeur.

(k) Le système du premier ou du second aspect de l'invention, dans lequel le moyen de communication comprend une fibre optique et un noyau qui est connecté à la fibre optique.

(I) Le système du premier ou du second aspect de l'invention, dans lequel le moyen de communication comprend : un bus de communication d'unité incluant des fils de cuivre ou un bus de communication de données à multiples bits en plan arrière formé dans une carte imprimée ; et un bus de communication inter-unité qui inclut un noyau et une fibre optique qui est connectée au noyau pour transmettre des données série par son intermédiaire.

(m) Le système du premier ou du second aspect de l'invention, comprenant un moyen pour un moyen de communication sans fil entre les serveurs web et la passerelle.

(n) Le système du premier ou du second aspect de l'invention, dans lequel : au moins l'un des moyens de commande et de surveillance de composant envoie en sortie une première partie des données de commande et de surveillance de composant sur le moyen de protection et de commande ou sur l'équipement de commande et de

surveillance de sous-station lorsque le moyen de commande et de surveillance de composant a reçu des signaux de requête de données en provenance du moyen de protection et de commande ou en provenance de l'équipement de commande et de surveillance de sousstation et lorsque le composant de circuit principal de sous-station est dans une condition anormale ; tandis que le moyen de commande et de surveillance de composant envoie en sortie une seconde partie des données de commande et de surveillance de composant sur le moyen de protection et de commande ou sur l'équipement de commande et de surveillance de sous-station de façon périodique.

* (o) Le système du premier ou du second aspect de l'invention selon lequel au moins l'un des moyens de commande et de surveillance de composant comporte un moyen d'inter-verrouillage qui est basé sur une information en provenance du moyen de collecte de données, en provenance du moyen de sortie de données numériques et en provenance d'autres moyens de commande et de surveillance de composant.

(p) Le système du premier ou du second aspect de l'invention selon lequel au moins l'un des moyens de commande et de surveillance de composant comporte un moyen pour communiquer avec un terminal portable.

(q) Le système du premier ou du second aspect de l'invention, selon lequel le moyen de communication comporte un moyen pour communiquer avec un terminal portable.

(r) Le système du premier ou du second aspect de l'invention, selon lequel au moins l'un des moyens de protection et de commande comporte un passage de transmission individuel pour communiquer avec au moins l'un des moyens de sortie de données numériques et un passage de transmission individuel pour communiquer avec au moins l'un des moyens de commande et de surveillance de composant, les passages de transmission individuels étant séparés du moyen de communication.

Claims

REVENDICATIONS

1. Système permettant de protéger et de commander au moins un composant de circuit principal de sous-station (25) qui est disposé dans une installation d'alimentation électrique, le système étant caractérisé en ce qu'il inclut : au moins une unité pour protéger, commander et surveiller le composant de circuit principal de sous-station (25) ; et au moins un équipement de commande et de surveillance de sous-station (4) qui est disposé dans l'installation d'alimentation électrique pour commander et surveiller l'installation d'alimentation électrique prise dans sa globalité y compris le composant de circuit principal de sous-station (25) et pour communiquer avec au moins une station de commande à distance, le système comprenant : au moins un moyen de sortie de données numériques (28) pour entrer une pluralité de valeurs électriques alternatives ou AC analogiques de circuit principal du composant de circuit principal de sous-station (25) et pour émettre en sortie des données numériques qui correspondent aux valeurs électriques alternatives ou AC analogiques ; au moins un moyen de protection et de commande (23-1 à 23n) pour entrer les données numériques en provenance du moyen de sortie de données numériques (28) et pour commander, surveiller et protéger le composant de circuit principal de sous-station (25) ; au moins un moyen de commande et de surveillance de composant (30) pour recevoir des commandes en provenance du moyen de protection et de commande (23-1 à 23-n) ou de l'équipement de commande et de surveillance de sous-station (4) et pour commander et surveiller le composant de circuit principal de sous-station (25) ; et un moyen de communication (7, 29) pour transmettre une information entre le moyen de sortie de données numériques (28), le

moyen de protection et de commande (23-1 à 23-n), le moyen de commande et de surveillance de composant (30) et l'équipement de commande et de surveillance de sous-station (4), dans lequel au moins une partie du moyen de sortie de données numériques (28), du moyen de protection et de commande (23-1 à 23-n) et du moyen de commande et de surveillance de composant (30) est disposée à proximité du composant de circuit principal de sous-station correspondant afférent (25) ou est incorporée dans le composant de circuit principal de sous-station correspondant afférent (25).

2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins l'un des moyens de sortie de données numériques (28) comprend : une pluralité d'unités de capteur pour entrer les valeurs électriques alternatives ou AC analogiques, pour convertir les valeurs analogiques selon des données numériques et pour émettre en sortie les données numériques ; et au moins une unité de fusion (39) pour entrer des données numériques en provenance des unités de capteur, pour fusionner les données numériques et pour envoyer en sortie au moins une donnée numérique fusionnée.

3. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins l'un des moyens de protection et de commande (23-1 à 23-n) comprend : un moyen de commande de bloc de commande de circuit principal incluant un processeur numérique pour surveiller et commander le composant de circuit principal de sous-station (25) et incluant également un moyen pour une communication pour une commande ; et un moyen de protection incluant un processeur numérique pour la protection du composant de circuit principal de sous-station (25) et un moyen pour une communication pour une protection, dans lequel au moins une partie du processeur pour la surveillance et pour la commande et du processeur pour la protection

ou du moyen pour une communication pour une commande et du moyen pour une communication pour une protection comprend un composant matériel utilisé de façon commune.

4. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins l'un des moyens de protection et de commande (23-1 à 23-n) comprend : un moyen de commande de bloc de commande de circuit principal incluant un processeur numérique pour surveiller et commander le composant de circuit principal de sous-station (25) et incluant également un moyen de communication de commande pour communiquer avec l'équipement de commande et de surveillance de sous-station (4) ; et un moyen de protection incluant un processeur numérique pour la protection des composants de circuit principal de sous-station (25) et incluant également un moyen de communication de protection pour communiquer avec l'équipement de commande et de surveillance de sous-station (4), dans lequel le processeur numérique pour la surveillance et la commande dispose d'une fonction de protection tandis que le processeur numérique pour la protection dispose d'une fonction de surveillance et de commande de telle sorte que l'un quelconque des processeurs numériques puisse réaliser au moins une partie de fonction que l'autre des processeurs numériques devrait réaliser lorsque l'autre des processeurs numériques présente une défaillance.

5 Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que : l'unité de fusion (39) comporte un moyen pour envoyer un même signal standard pour une synchronisation temporelle et des données de temps standards sur les unités de capteur simultanément et périodiquement via des premiers passages de transmission individuels ; et chacune des unités de capteur comporte un moyen pour réaliser une synchronisation lors d'un échantillonnage sur la base des signaux standards, un moyen pour additionner des données de temps qui sont calculées en utilisant les données de temps standards et une

valeur de comptage à des données échantillonnées et un moyen pour envoyer les données échantillonnées avec les données de temps à l'unité de fusion (39) via un second passage de transmission individuel qui est différent des premiers passages de transmission individuels.

6. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que : l'unité de fusion (39) comporte un moyen pour envoyer des mêmes signaux standards pour une synchronisation temporelle sur les unités de capteur simultanément et périodiquement via des passages de transmission individuels, un moyen pour additionner des données de temps qui sont calculées en utilisant les données de temps standards et une valeur de comptage aux données numériques qui sont envoyées depuis les unités de capteur et un moyen pour envoyer les données numériques auxquelles sont additionnées les données de temps sur le moyen de communication ; et chacune des unités de capteur comporte un moyen pour réaliser une synchronisation lors d'un échantillonnage sur la base des signaux standards et un moyen pour envoyer les données échantillonnées sur l'unité de fusion (39) via un passage de transmission individuel.

7. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'unité de fusion (39) comprend un moyen pour synchroniser les données numériques en provenance des unités de capteur, un moyen pour additionner des données de temps qui correspondent à des temps des données numériques et un moyen pour envoyer les données numériques auxquelles sont additionnées les données de temps sur le moyen de communication.

8. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que : l'unité de fusion (39) comprend un moyen pour envoyer des signaux standards pour additionner des données de temps correspondant à des temps concernant des événements d'état des composants de circuit principal de sous-station (25) sur le moyen de commande et de surveillance de composant (30), un moyen pour produire les signaux standards en se basant sur des signaux standards pour une synchronisation temporelle et un temps standard

et un moyen pour envoyer les données numériques en provenance des unités de capteur sur le moyen de protection et de commande ; le moyen de commande et de surveillance de composant (30) comprend un moyen pour entrer les valeurs d'état du composant de circuit principal de sous-station et un moyen pour additionner les données de temps concernant les événements d'état des composants de circuit principal de sous-station (25) en se basant sur les signaux standards ; et le moyen de protection et de commande (23-1 à 23-n) comprend un moyen pour entrer les données numériques avec les données de temps en provenance de l'unité de fusion (39) et pour entrer les événements d'état des composants de circuit principal de sous-station (25) avec les données de temps en provenance du moyen de commande et de surveillance de composant (30).

9. Système selon la revendication 1, le système étant caractérisé en ce qu'il comprend : une pluralité d'unités de composant (20-1 à 20-n), chacune incluant au moins un moyen pris parmi le moyen de sortie de données numériques (28), le moyen de protection et de commande (23-1 à 23n) et le moyen de commande et de surveillance de composant (30) ; et des lignes de communication (29) et au moins un noyau de commutation (149) pour connecter de façon échangeable le moyen de sortie de données numériques (28), le moyen de protection et de commande (23-1 à 23-n) et le moyen de commande et de surveillance de composant (30) les uns aux autres de telle sorte qu'une information puisse être échangée entre le moyen de protection et de commande (23-1 à 23-n), le moyen de commande et de surveillance de composant (30) et l'équipement de commande et de surveillance de sous-station (4).

10. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système comprend : une pluralité d'unités de composant (20-1 à 20-n), chacune incluant au moins l'un des moyens de sortie de données numériques (28), au moins l'un des moyens de commande et de surveillance de

composant (30), au moins l'un des moyens de protection et de commande (23-1 à 23-n) et une pluralité de bus de communication d'unité de telle sorte que le moyen de sortie de données numériques (28), le moyen de commande et de surveillance de composant (30) et le moyen de protection et de commande (23-1 à 23-n) d'une même unité de composant (20-1 à 20-n) puissent être connectés par les bus de communication d'unité de la même unité de composant ; et une pluralité de bus de communication inter-unité pour communiquer entre les bus de communication d'unité (29) de différentes unités de composant (20-1 à 20-n) de telle sorte que le moyen de protection et de commande (23-1 à 23-n) ait les données numériques envoyées depuis le moyen de sortie de données numériques (28) qui sont transmises via les bus de communication d'unité (29) et les bus de communication inter-unité.

11. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que : le moyen de communication est connecté à l'Internet ou à un

Intranet (53) via une passerelle (52), l'Internet ou l'Intranet étant connecté à au moins un navigateur (54-1 à 54-n) ; au moins certains des moyens de sortie de données numériques (28), des moyens de commande et de surveillance de composant (30), des moyens de protection et de commande (23-1 à

23-n) et l'équipement de commande et de surveillance de sous-station (4) comportent des serveurs web (55).

12. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de commande et de surveillance de composant (30) comprend : un moyen de collecte de données (22-1 à 22-n) pour collecter des sorties des unités de capteur, les sorties incluant des données de valeur électrique et des données d'état de fonctionnement du composant de circuit principal de sous-station (25) ; un moyen de stockage de données (30e) pour stocker les données qui sont collectées par le moyen de collecte de données (22-

1 à 22-n) en tant que données de commande et de surveillance de composant ;

un processeur numérique (30c) pour traiter des données pour commander et surveiller le composant de circuit principal de sousstation (25) ; un circuit de pilotage (30d) pour envoyer des signaux sur le composant de circuit principal de sous-station (25) pour piloter un moyen de fonctionnement du composant de circuit principal de sousstation, le circuit de pilotage incluant un commutateur ; et un moyen de communication (30g), de telle sorte que le moyen de commande et de surveillance de composant (30) : compare, diagnostique et surveille des signaux de commande en provenance du moyen de protection et de commande (23-1 à 23-n) ou de l'équipement de commande et de surveillance de sous-station (4) et les données de commande et de surveillance de composant ; envoie des signaux de pilotage sur le composant de circuit principal de sous-station (25) pour piloter un moyen de fonctionnement du composant de circuit principal de sous-station sur la base de résultats du diagnostic ; et envoie les données de commande et de surveillance de composant et les résultats du diagnostic sur le moyen de protection et de commande (23-1 à 23-n) ou sur l'équipement de commande et de surveillance de sous-station (4).

13. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de protection et de commande (23-1 à 23-n) comporte un moyen d'inter-verrouillage qui est basé sur une information en provenance du moyen de sortie de données numériques (28), en provenance du moyen de commande et de surveillance de composant (30) et en provenance d'autres moyens de protection et de commande.

14. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de commande et de surveillance de composant (30) commande un disjoncteur (25) avec une bobine de déclenchement (25c) et comprend un commutateur pour activer directement la bobine de déclenchement sans le moyen de commande et de surveillance de composant (30).

15. Système permettant de protéger et de commander des composants de circuit principal de sous-station (25) qui sont disposés dans une installation d'alimentation électrique, le système étant caractérisé en ce qu'il comprend : au moins un équipement de commande et de surveillance de sous-station (4) pour commander et surveiller l'installation d'alimentation électrique prise dans sa globalité y compris au moins un composant de circuit principal de sous-station (25) et pour communiquer avec au moins une station de commande à distance ; au moins un moyen de sortie de données numériques (28) pour entrer des valeurs électriques alternatives ou AC analogiques de circuit principal du composant de circuit principal de sous-station (25) et pour émettre en sortie des données numériques qui correspondent aux valeurs électriques alternatives ou AC analogiques ; au moins un moyen de protection et de commande (23-1 à 23n) pour entrer les données numériques en provenance du moyen de sortie de données numériques (28) et pour commander, surveiller et protéger le composant de circuit principal de sous-station (25) ; au moins un moyen de commande et de surveillance de composant (30) pour recevoir des commandes en provenance du moyen de protection et de commande (23-1 à 23-n) ou de l'équipement de commande et de surveillance de sous-station (4) et pour commander et surveiller le composant de circuit principal de sous-station (25) ; et un moyen de communication (29) pour transmettre une information entre le moyen de sortie de données numériques (28), le moyen de protection et de commande (23-1 à 23-n), le moyen de commande et de surveillance de composant (30) et l'équipement de commande et de surveillance de sous-station (4), dans lequel au moins des parties des éléments qui suivent sont connectées les unes aux autres au moyen d'un support d'information de transmission parallèle : le moyen de sortie de données numériques (28) ; le moyen de protection et de commande (23-1 à 23-n) ;

un moyen de communication de commande et de surveillance de composant pour envoyer des données de commande et de surveillance de composant depuis le moyen de commande et de surveillance de composant (30) sur le moyen de protection et de commande (23-1 à 23-n) et pour envoyer des signaux de commande depuis le moyen de protection et de commande (23-1 à 23-n) sur le moyen de commande et de surveillance de composant (30) ; et un moyen de communication de bus de processus incluant un support d'information de transmission série pour envoyer et recevoir des données entre un bus de processus (29) et le moyen de protection et de commande (23-1 à 23-n) ou le moyen de commande et de surveillance de composant (30).

16. Système selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'au moins l'un des moyens de sortie de données numériques (28) comprend : une pluralité d'unités de capteur pour entrer les valeurs électriques alternatives ou AC analogiques, pour convertir les valeurs analogiques selon des données numériques et pour émettre en sortie les données numériques ; et au moins une unité de fusion (39) pour entrer des données numériques en provenance des unités de capteur, pour fusionner les données numériques et pour envoyer en sortie au moins une donnée numérique fusionnée.

17. Système selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'au moins l'un des moyens de protection et de commande (23-1 à 23-n) comprend : un moyen de commande de bloc de commande de circuit principal incluant un processeur numérique pour surveiller et commander le composant de circuit principal de sous-station (25) et incluant également un moyen pour une communication pour une commande ; et un moyen de protection incluant un processeur numérique pour la protection du composant de circuit principal de sous-station (25) et un moyen pour une communication pour une protection,

dans lequel au moins une partie du processeur pour la surveillance et pour la commande et du processeur pour la protection ou le moyen pour une communication pour une commande et le moyen pour une communication pour une protection comprennent un composant matériel utilisé de façon commune.

18. Système selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'au moins l'un des moyens de protection et de commande (23-1 à 23-n) comprend : un moyen de commande de bloc de commande de circuit principal incluant un processeur numérique pour surveiller et commander le composant de circuit principal de sous-station (25) et incluant également un moyen de communication de commande pour communiquer avec l'équipement de commande et de surveillance de sous-station ; et un moyen de protection incluant un processeur numérique pour la protection des composants de circuit principal de sous-station (25) et incluant également un moyen de communication de protection pour communiquer avec l'équipement de commande et de surveillance de sous-station (4), dans lequel le processeur numérique pour la surveillance et la commande dispose d'une fonction de protection tandis que le processeur numérique pour la protection dispose d'une fonction de surveillance et de commande de telle sorte que l'un quelconque des processeurs numériques puisse réaliser au moins une partie de fonction que l'autre des processeurs numériques devrait réaliser lorsque l'autre des processeurs numériques présente une défaillance.

19. Système selon la revendication 16, caractérisé en ce que : l'unité de fusion (39) comporte un moyen pour envoyer un même signal standard pour une synchronisation temporelle et des données de temps standards sur les unités de capteur simultanément et périodiquement via des premiers passages de transmission individuels ; et chacune des unités de capteur comporte un moyen pour réaliser une synchronisation lors d'un échantillonnage sur la base des signaux

standards, un moyen pour additionner des données de temps qui sont calculées en utilisant les données de temps standards et une valeur de comptage à des données échantillonnées et un moyen pour envoyer les données échantillonnées auxquelles les données de temps sont additionnées sur l'unité de fusion (39) via un second passage de transmission individuel qui est différent des premiers passages de transmission individuels.

20. Système selon la revendication 16, caractérisé en ce que : l'unité de fusion (39) comprend un moyen pour envoyer des mêmes signaux standards pour une synchronisation temporelle sur les unités de capteur simultanément et périodiquement via des passages de transmission individuels, un moyen pour additionner des données de temps qui sont calculées en utilisant les données de temps standards et une valeur de comptage aux données numériques qui sont envoyées depuis les unités de capteur et un moyen pour envoyer les données numériques auxquelles les données de temps sont additionnées sur le moyen de communication ; et chacune des unités de capteur comporte un moyen pour réaliser une synchronisation lors d'un échantillonnage sur la base des signaux standards et un moyen pour envoyer les données échantillonnées sur l'unité de fusion (39) via un passage de transmission individuel.

21. Système selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'unité de fusion (39) comprend un moyen pour synchroniser les données numériques en provenance des unités de capteur, un moyen pour additionner des données de temps correspondant à des temps des données numériques et un moyen pour envoyer les données numériques auxquelles les données de temps sont additionnées sur le moyen de communication.

22. Système selon la revendication 16, caractérisé en ce que : l'unité de fusion (39) comprend un moyen pour envoyer des signaux standards pour additionner des données de temps correspondant à des temps concernant des événements d'état des composants de circuit principal de sous-station (25) sur le moyen de

commande et de surveillance de composant (30), un moyen pour produire les signaux standards en se basant sur des signaux standards pour une synchronisation temporelle et un temps standard et un moyen pour envoyer les données numériques en provenance des unités de capteur sur le moyen de protection et de commande (23- 1 à 23-n), le moyen de commande et de surveillance de composant (30) comprend un moyen pour entrer les valeurs d'état du composant de circuit principal de sous-station (25) et un moyen pour additionner les données de temps concernant les événements d'état des composants de circuit principal de sous-station (25) en se basant sur les signaux standards ; et le moyen de protection et de commande (23-1 à 23-n) comprend un moyen pour entrer les données numériques avec les données de temps en provenance de l'unité de fusion (39) et pour entrer les événements d'état des composants de circuit principal de sous-station (25) avec les données de temps en provenance du moyen de commande et de surveillance de composant (30).

23. Système selon la revendication 15, le système étant caractérisé en ce qu'il comprend : une pluralité d'unités de composant (20-1 à 20-n), chacune incluant au moins un moyen pris parmi le moyen de sortie de données numériques (28), le moyen de protection et de commande (23-1 à 23n) et le moyen de commande et de surveillance de composant (30) , et des lignes de communication (29) et au moins un noyau de commutation (149) pour connecter de façon échangeable le moyen de sortie de données numériques (28), le moyen de protection et de commande (23-1 à 23-n) et le moyen de commande et de surveillance de composant (30) les uns aux autres de telle sorte qu'une information puisse être échangée entre le moyen de protection et de commande (23-1 à 23-n), le moyen de commande et de surveillance de composant (30) et l'équipement de commande et de surveillance de sous-station (4).

24. Système selon la revendication 15, le système étant

caractérisé en ce qu'il comprend : une pluralité d'unités de composant (20-1 à 20-n), chacune incluant au moins l'un des moyens de sortie de données numériques (28), au moins l'un des moyens de commande et de surveillance de composant (30), au moins l'un des moyens de protection et de commande (23-1 à 23-n) et une pluralité de bus de communication d'unité (29) de telle sorte que le moyen de sortie de données numériques, le moyen de commande et de surveillance de composant et le moyen de protection et de commande d'une même unité de composant puissent être connectés par les bus de communication d'unité de la même unité de composant ; et une pluralité de bus de communication inter-unité pour communiquer entre les bus de communication d'unité (29) de différentes unités de composant (20-a à 20-n) de telle sorte que le moyen de protection et de commande (30) ait les données numériques envoyées depuis le moyen de sortie de données numériques (28) qui sont transmises via les bus de communication d'unité (29) et les bus de communication inter-unité.

25. Système selon la revendication 15, caractérisé en ce que : le moyen de communication est connecté à l'Internet ou à un Intranet (53) via une passerelle (52), l'Internet ou l'Intranet étant connecté à au moins un navigateur (54-1 à 54-n) ; et au moins certains des moyens de sortie de données numériques (28), des moyens de commande et de surveillance de composant (30), des moyens de protection et de commande (23-1 à 23-n) et l'équipement de commande et de surveillance de sous-station (4) comportent des serveurs web (55).

26. Système selon la revendication 15, caractérisé en ce que le moyen de commande et de surveillance de composant (30) comprend : un moyen de collecte de données (22-1 à 22-n) pour collecter des sorties des unités de capteur, les sorties incluant des données de valeur électrique et des données d'état de fonctionnement du composant de circuit principal de sous-station (25) ;

un moyen de stockage de données (30e) pour stocker les données qui sont collectées par le moyen de collecte de données (22- 1 à 22-n) en tant que données de commande et de surveillance de composant ; un processeur numérique pour traiter des données pour commander et surveiller le composant de circuit principal de sousstation (25) ; un circuit de pilotage (30d) pour envoyer des signaux sur le composant de circuit principal de sous-station (25) pour piloter un moyen de fonctionnement du composant de circuit principal de sousstation, le circuit de pilotage incluant un commutateur ; et un moyen de communication (30g), de telle sorte que le moyen de commande et de surveillance de composant (30) : compare, diagnostique et surveille des signaux de commande en provenance du moyen de protection et de commande (23-1 à 23-n) ou de l'équipement de commande et de surveillance de sous-station (4) et les données de commande et de surveillance de composant ; envoie des signaux de pilotage sur le composant de circuit principal de sous-station (25) pour piloter un moyen de fonctionnement du composant de circuit principal de sous-station sur la base de résultats du diagnostic ; et envoie les données de commande et de surveillance de composant et les résultats du diagnostic sur le moyen de protection et de commande (23-1 à 23-n) ou sur l'équipement de commande et de surveillance de sous-station (4).

27. Système selon la revendication 15, caractérisé en ce que le moyen de protection et de commande (23-1 à 23-n) comporte un moyen d'inter-verrouillage qui est basé sur une information en provenance du moyen de sortie de données numériques (28), en provenance du moyen de commande et de surveillance de composant (30) et en provenance d'autres moyens de protection et de commande

28. Système selon la revendication 15, caractérisé en ce que le moyen de commande et de surveillance de composant (30)

commande un disjoncteur avec une bobine de déclenchement et comprend un commutateur pour activer directement la bobine de déclenchement sans le moyen de commande et de surveillance de composant.