FR2843639A1 - Dispositif de protection et de commande numerique - Google Patents

Abstract

Un dispositif de protection et de commande numérique est configuré de telle sorte qu'au moins des parties d'une unité de fusion de données numériques (13) qui est couplée à des unités de capteur (2-1 à 2-n) par un support de transmission, d'une unité de protection et de commande (12), d'une unité de communication pour des dispositifs de commande de composant (14) couplée à des dispositifs de commande de composant (3-1 à 3-n) par un support de transmission et d'une unité de communication de bus de processus (11) soient couplées au moyen d'un support de transmission parallèle et au moins une partie d'un échange de données est basée sur un mode multi-maître. La transmission qui est basée sur le mode multi-maître permet à chaque unité d'émettre/recevoir des données de manière indépendante et permet la réduction d'une charge de communication déséquilibrée. Il en résulte une réduction du risque d'une réponse temporelle abaissée pour une opération.

Description

ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION

1. Domaine de l'invention La présente invention concerne un dispositif de protection et de commande numérique sur lequel une unité de capteur numérique qui détecte 5 les quantités d'électricité alternative (AC) d'un équipement principal de sousstation et qui émet en sortie les quantités détectées selon des valeurs numériques et un dispositif de commande de composant qui commande l'équipement principal de sous-station sont couplés via un support de transmission.

2. Description de l'art antérieur

Un système de protection et de commande classique dans une sousstation est représenté sur la figure 1. Conformément au développement récent de la technologie de communication numérique, certains des systèmes de protection et de commande dans des sous-stations utilisent également des 15 dispositifs auxquels des processeurs arithmétiques numériques et des

supports de transmission afférents sont appliqués.

Sur la figure 1, un élément Z1 représenté par un cadre en traits mixtes est une construction de commande principale d'une sous-station. Dans la construction de commande principale Z1, un équipement de télécommande 20 Z2 qui relaye une information sur/depuis une station de télécommande, un équipement de commande-surveillance collectif Z3 qui réalise une commandesurveillance de la totalité de la sous-station et des dispositifs de commande de circuit principal Z5-1 à Z5-n qui sont installés pour des circuits principaux respectifs tels que des lignes de transmission de puissance sont 25 couplés par un bus de station Z7 (un bus de transmission série tel qu'un réseau local (LAN)). En outre, des dispositifs de protection Z6-1 à Z6-n pour protéger des équipements de sous-station respectifs Z8-1 à Z8-n, ce qui sera décrit ultérieurement, sont respectivement connectés au dispositif de commande de circuit principal Z5-1 à Z5-n. Il est à noter que l'équipement de 30 télécommande Z2 et l'équipement de commande-surveillance collectif Z3 seront collectivement appelés équipement de commande-surveillance de

sous-stations Z4 par souci de commodité.

Les équipements principaux de sous-station Z8-1 à Z8-n sont connectés aux dispositifs de commande de circuit principal Z5-1 à Z5-n ainsi qu'au dispositif de protection Z6-1 à Z6-n via des dispositifs de commande locaux Z9-1 à Z9-n. L'équipement principal de sous-station Z8-1 qui est un type de dispositif pour des lignes de transmission de puissance est constitué par un transformateur de courant d'instrument Z10, par un transformateur de 5 tension d'instrument Z11, par un commutateur Z12 tel qu'un disjoncteur ou qu'un commutateur de déconnexion, par une ligne de bus Z13 et par une ligne

de transmission de puissance Z14.

Le transformateur de courant d'instrument Z10, le transformateur de tension d'instrument Zl 1, le commutateur Z1 2 et le dispositif de commande 10 local Z9-1 sont des dispositifs auxquels une technologique analogique est

appliquée. Pour une connexion entre l'équipement principal de sousstation Z8-1 et le dispositif de commande local Z9-1 ainsi qu'entre le dispositif de commande local Z9-1 et le dispositif de commande de circuit principal Z5-1 ou le dispositif de protection Z6-1, des câbles électriques Z15 et Z16 qui 15 conviennent pour le volume d'information transmise sont utilisés.

Des dispositifs numériques sur chacun desquels un processeur arithmétique numérique est appliqué sont utilisés en tant qu'équipement de télécommande Z2, équipement de commande-surveillance collectif Z3, dispositifs de commande de circuit principal Z5-1 à Z5-n et dispositifs de 20 protection Z6-1 à Z6-n. Le bus de station Z7 est utilisé en tant que support de transmission pour une transmission d'information entre l'équipement de commande-surveillance de sous-station Z4 (l'équipement de télécommande Z2 et l'équipement de commande-surveillance collectif Z3) et les dispositifs de commande de circuit principal Z5-1. Un câble électrique Z17 qui convient pour 25 un volume d'information transmise est souvent utilisé pour une connexion entre le dispositif de commande de circuit principal Z5-1 et le dispositif de

protection Z6-1.

Chacun des dispositifs de commande de circuit principal Z5-1 à Z5-n est constitué par une unité de convertisseur d'entrée, par une unité d'entrée, 30 par une unité de sortie, par une unité d'entrée analogique, par une unité

arithmétique, par une unité de communication et par une unité d'alimentation.

L'unité de convertisseur d'entrée reçoit une quantité d'électricité alternative (AC) d'un courant ou d'une tension, et filtre et convertit selon une conversion analogique-numérique (A/N) I'entrée analogique de telle sorte que l'entrée

analogique soit convertie selon une valeur de tension ou une valeur de courant sur un niveau directement traitable dans un circuit électronique. Un circuit d'entrée de contact est monté sur l'unité d'entrée. Un circuit de sortie de contact est monté sur l'unité de sortie. L'unité d'entrée analogique réalise un 5 traitement tel qu'une conversion numérique des quantités d'électricité AC.

L'unité arithmétique réalise un traitement pour réaliser une fonction de commande. L'unité de communication réalise un traitement de transmission.

L'unité d'alimentation applique de l'électricité sur chacune des unités.

Pareillement, chacun des dispositifs de protection Z6-1 à Z6-n est 10 également constitué par une unité de convertisseurs d'entrée, par une unité d'entrée, par une unité de sortie, par une unité d'entrée analogique, par une unité arithmétique, par une unité de communication et par une unité d'alimentation. L'unité de convertisseur d'entrée reçoit une quantité d'électricité AC d'un courant ou d'une tension et la convertie selon une valeur 15 de tension ou selon une valeur de courant sur un niveau directement traitable

dans un circuit électronique. Un circuit d'entrée de contact est monté sur l'unité d'entrée. Un circuit de sortie de contact est monté sur l'unité de sortie.

L'unité d'entrée analogique réalise un traitement telle qu'une conversion numérique des quantités d'électricité AC. L'unité arithmétique réalise un 20 traitement pour réaliser une fonction de protection. L'unité de communication réalise un traitement de transmission. L'unité d'alimentation applique de

l'électricité sur chacune des unités.

Une pluralité d'unités d'entrée et une pluralité d'unités de sortie sont montées sur chacun des dispositifs de commande de circuit principal Z5-1 à 25 Z5-n et des dispositifs de protections Z6-1 à Z6-n lorsque nécessaire. Par conséquent, chacun des dispositifs de commande de circuit principal Z5 et des dispositifs de protection Z6 présentent une configuration qui est telle que des unités mise en jeu au niveau de l'entrée et de la sortie occupe la plus

grande part de chaque dispositif.

R SUM DE L'INVENTION

Dans les systèmes de protection et de commande classiques, puisqu'une information analogique qui est transmise par l'intermédiaire de câbles électriques est utilisée pour une transmission d'information entre des équipements principaux de sous-station et des dispositifs de protection de commande qui protègent et commandent ces équipements principaux de sous-station, des circuits d'entrée de contact et des circuits de sortie de contact qui manipulent une tension relativement importante et un courant relativement important ont été requis. En outre, un espace pour disposer un 5 nombre important de câbles électriques est nécessaire et une unité de protection et une unité de commande doivent être logées dans des carters indépendants qui sont prévus de façon exclusive pour les unités respectives, ce qui a constitué une cause de l'augmentation de l'espace d'installation des dispositifs. Qui plus est, dans des systèmes de protection et de commande dans des sous-stations, diverses fonctions concrètes et diverses configurations de traitement concrètes sont nécessaires afin d'améliorer la performance

afférente en terme de protection et de commande.

Un objet de la présente invention consiste à proposer un dispositif de 15 protection et de commande numérique configuré pour réaliser une réduction de l'espace d'installation afférent au moyen de la numérisation du dispositif et pour réaliser une amélioration au niveau de la performance de protection et de

commande au moyen d'un échange de données efficace dans le dispositif.

Afin d'atteindre l'objet qui a été mentionné ci-avant, selon un aspect de 20 la présente invention, on propose un dispositif de protection et de commande numérique incluant: une unité de fusion de données numériques qui est configurée pour recevoir, via un support de transmission, une sortie numérique en provenance d'une unité de capteur ou d'une pluralité d'unités de capteur détectant des quantités d'électricité AC de circuits principaux d'un 25 équipement principal de sous-station et pour fusionner les données numériques entrées; une unité de protection et de commande qui est configurée pour émettre en sortie un signal de commande pour la protection et la commande dudit équipement principal de sous-station sur la base des données numériques qui sont émises en sortie depuis ladite unité de fusion de 30 données numériques; une unité de communication pour des dispositifs de commande de composant, configurée pour transmettre à ladite unité de protection et de commande des données de surveillance de composant qui sont émises en sortie depuis un dispositif de commande de composant ou depuis une pluralité de dispositifs de commande de composant qui commandent ledit équipement principal de sous-station et pour transmettre le signal de commande qui est émis en sortie depuis ladite unité de protection et de commande audit dispositif de commande de composant ou auxdits dispositifs de commande de composant, les données de surveillance de 5 composant et le signal de commande étant transmis via un support de transmission; une unité de communication de bus de processus qui est configurée pour relayer des données sur/depuis au moins une partie de ladite unité de protection et de commande, de ladite unité de communication pour des dispositifs de commande de composant et de ladite unité de fusion de 10 données numériques depuis/sur un bus de processus externe; et un support de transmission parallèle qui est configuré pour coupler au moins des parties de ladite unité de fusion de données numériques, de ladite unité de protection et de commande, de ladite unité de protection et de commande, de ladite unité de communication pour des dispositifs de commande de composant et 15 de ladite unité de communication de bus de processus les unes aux autres,

dans lequel un échange de données entre au moins des parties de ladite unité de fusion de données numériques, de ladite unité de protection et de commande, de ladite unité de communication pour des dispositifs de commande de composant et de ladite unité de communication de bus de 20 processus est basé sur un mode multi-maître.

BR VE DESCRIPTION DESSINS

La figure 1 est un schéma fonctionnel qui représente un exemple de configuration d'un système classique pour la protection et la commande d'un équipement principal de sous-station qui est prévu dans une sousstation; la figure 2 est un schéma fonctionnel qui représente un exemple de configuration d'un système pour la protection et la commande d'un équipement principal de sous-station dans lequel des composants sont couplés par un support de transmission; la figure 3 est un schéma fonctionnel qui représente un exemple de la 30 configuration fonctionnelle et de la configuration système d'un premier mode de réalisation; la figure 4 est un schéma fonctionnel qui représente un exemple d'un équipement de sous-station et de son état d'installation; la figure 5 est une vue schématique qui représente un premier exemple concret d'un mode transmission multi-maître; la figure 6 est une vue schématique qui représente un second exemple concret du mode transmission multi-maître; la figure 7 est un schéma fonctionnel qui représente un exemple de distribution de fonctions d'une unité de protection et de commande; la figure 8 est un schéma fonctionnel qui représente un premier exemple de modifications de la configuration fonctionnelle du premier mode de réalisation; la figure 9 est un schéma fonctionnel qui représente un second 10 exemple de modifications de la configuration fonctionnelle du premier mode de réalisation; la figure 10 est un schéma qui représente un premier exemple de configuration d'un dispositif de protection et de commande numérique; la figure 11 est un schéma qui représente un second exemple de 15 configuration du dispositif de protection et de commande numérique; la figure 12 est un schéma qui représente un premier exemple concret d'un mode transmission mono-maître selon un second mode de réalisation; la figure 13 est un schéma qui représente un second exemple concret du mode transmission mono-maître selon le second mode de réalisation; la figure 14 est un schéma fonctionnel qui représente un exemple de la configuration fonctionnelle d'un troisième mode de réalisation; la figure 15 est un schéma fonctionnel qui représente un exemple de la configuration fonctionnelle d'un quatrième mode de réalisation; la figure 16 est un schéma fonctionnel qui représente un exemple de la 25 configuration fonctionnelle d'un cinquième mode de réalisation; la figure 17 est un schéma qui représente un exemple de comment un signal de synchronisation est généré selon le cinquième mode de réalisation; la figure 18 est un schéma fonctionnel qui représente un exemple de la configuration fonctionnelle d'un sixième mode de réalisation; la figure 19 est un schéma qui représente un procédé d'un septième mode de réalisation; la figure 20 est un schéma qui représente un procédé d'un huitième mode de réalisation; la figure 21 est un schéma fonctionnel qui représente un premier exemple de la configuration fonctionnelle d'un neuvième mode de réalisation; la figure 22 est un schéma fonctionnel qui représente un second exemple de la configuration fonctionnelle du neuvième mode de réalisation; la figure 23 est un schéma fonctionnel qui représente un exemple de la configuration fonctionnelle d'un dixième mode de réalisation; la figure 24 est un schéma qui représente une configuration et un procédé d'un onzième mode de réalisation; la figure 25 est un schéma permettant d'expliquer une voie de transmission d'une commande de contrôle selon un douzième mode de 10 réalisation; et la figure 26 est un schéma permettant d'expliquer une voie de transmission d'une commande de contrôle selon un treizième mode de réalisation.

DESCRIPTION DES MODES DE R ALISATION

Pour commencer, un exemple de référence qui sera d'une certaine aide pour la compréhension des modes de réalisation de la présente invention sera expliqué. Les inventeurs ont envisagé une configuration qui est telle que la configuration système qui est représentée sur la figure 2 et ses unités 20 constitutives sont incorporés dans ou installés ou à proximité d'un équipement principal de sous-station (demande du brevet du Japon N 2001-033833). Soit dit en passant, cette configuration n'a pas été publiée lorsque la demande de la présente invention a été déposée au Japon et par conséquent, elle n'est

pas considérée en tant qu'art antérieur de la présente invention.

Sur ce dessin, un symbole de référence Z1 représente une construction

de commande principale d'une sous-station ou similaire o sont installés un équipement de commande-surveillance de sous-station Z4 qui est constitué par un équipement de télécommande Z2 qui relaye une information sur/depuis des endroits à distance à commander et un équipement de commande30 surveillance collectif Z3 qui réalise une commande de surveillance de la sousstation complète.

Via un bus de station Z7, cet équipement de télécommande Z2 et cet équipement de commande-surveillance collectif Z3 sont couplés l'un à l'autre et sont couplés à des unités de protection et de commande Z23-1 à Z23-n dans des systèmes respectifs Z20-1 à Z20-n pour protéger et commander un équipement principal de sous-station. L'unité de protection et de commande Z23-1 est constituée par une unité de commande de circuit principal Z21-1 et par une unité de protection Z22-1 dont chacune est connectée au bus de sous-station Z7. Les systèmes Z20-1 à Z20-n pour la protection et la commande de l'équipement principal de sous-station sont installés dans la sous-station pour des circuits principaux respectifs de lignes de transmissions de puissance, pour un circuit de coupleur de ligne de bus et pour un circuit de section de 10 ligne de bus, qui ne sont pas représentés, sur un côté de primaire, sur un côté de secondaire et sur côté de tertiaire d'un circuit de transformateur de tension qui n'est pas représenté ou similaire. Chacun des systèmes Z20-1 à Z20-n pour la protection et la commande d'un équipement principal de sous-station est constitué par un équipement principal de sous-station (également appelé 15 composant de circuit principal), par un transformateur d'instrument en tant que détecteur de quantité d'électricité par divers autres composants, ce qui sera

décrit ultérieurement.

En tant qu'exemple de l'équipement principal de sous-station, un circuit principal pour des lignes de transmission de puissance d'un appareil de 20 coupure isolé par gaz (appelé GIS) est représenté. Les circuits principaux des systèmes respectifs pour la protection et la commande de l'équipement principal de sous-station présentent les configurations similaires et par conséquent, I'explication de configuration sera présentée en utilisant le système Z20-1 pour la protection et la commande d'un équipement principal 25 de sous-station et les autres systèmes seront omis de l'explication et du dessin. L'équipement principal de sous- station est constitué par une ligne de bus Z24, un appareil de coupure Z25 tel qu'un disjoncteur, un commutateur de déconnexion, un commutateur de mise à la masse et une ligne de 30 transmission de puissance Z26. Un courant AC qui circule au travers de l'équipement principal de sous- station et une tension AC qui est appliquée dessus sont extraits au moyen du transformateur d'instrument (appelé également détecteur de quantité d'électricité) Z27 qui est installé dans une partie prescrite et cette quantité d'électricité analogique extraite est entrée sur une unité de capteurs (SU) Z28 et est émise en sortie en tant que données

numériques après conversion analogique/numérique.

De façon générale, les plusieurs unités de capteur Z28s sont prévues et les plusieurs pièces de données numériques qui sont émises en sortie depuis 5 ces unités de capteur Z28 sont fusionnées dans une unité de fusion de données numériques ou MU Z31, elles subissent un processus de correction et similaire si nécessaires. Ensuite, les données numériques sont transmises à un bus de processus (un bus de transmission série tel qu'un réseau local (appelé LAN)) Z29 et en outre, elles sont reçues dans l'unité de commande de 10 circuit principal mentionné ci-avant Z21-1 et dans l'unité de protection mentionnée ci-avant Z22-1 en vue d'une utilisation lors d'une opération arithmétique pour la surveillance, la commande et la protection de

l'équipement principal de sous-station.

Chaque commande de contrôle sur l'équipement principal de sous15 station (ce que l'on appelle une information de déchargement ou information descendante) depuis l'unité de commande de circuit principal Z21-1 et l'unité de protection Z22-1 ou depuis le dispositif de surveillance centrale Z3 de la construction de commande principale est reçue dans un dispositif de commande de composant (appelée CNU) Z30 via le bus de processus Z29. 20 Sur la base de la commande de contrôle reçue, le dispositif de commande de composant Z30 surveille et commande l'équipement principal de sous-station, transmet une commande de coupure à l'appareil de coupure Z25, etc. Selon cette configuration, le dispositif de commande locaux (les symboles de référence Z9-1 à Z9-n sur la figure 1) sont éliminés et la fonction 25 afférente est distribuée sur l'unité de commande de circuit principal Z21-1, l'unité de capteur Z28, I'unité de fusion de données numériques Z31, le dispositif de commande de composant Z30, etc. Dans le système qui a été décrit ci-avant, pratiquement tous les circuits principaux et les dispositifs afférents constituant le système incluant un circuit 30 de pilotage de l'équipement principal de sous-station et des circuits de

transformateurs de courant et de tension d'instrument peuvent être numérisés.

Par conséquent, ils peuvent être couplés les uns aux autres au moyen d'un support de transmission dans lequel des câbles électriques sont réduits jusqu'à un point plus important que dans le cas de la technologie analogique.

Il est également possible de rendre compact le système, ce qui permet que le système soit directement incorporé dans ou installé à proximité de

l'équipement principal de sous-station.

En outre, afin de rendre aisé le fait d'assurer la performance en terme 5 de protection et de commande, une partie qui est indiquée au moyen du symbole de référence ZZ sur la figure 2 peut être configurée de telle sorte qu'un bus parallèle soit utilisé dans la totalité du support de transmission mentionné ci-avant Z29 ou dans une partie de celui ci et soit couplé au support de transmission pour l'unité de fusion de données numériques Z31 10 (ou l'unité de capteurs Z28), pour l'unité de protection et de commande Z23-1

et pour le dispositif de commande de composant Z30.

Ce qui précède est un exemple de référence qui sera d'une certaine aide au niveau de la compréhension des modes de réalisation de la présente invention. Ici, afin d'améliorer d'avantage la performance en terme de protection et de commande des systèmes de protection et de commande dans la sousstation, diverses fonctions concrètes et diverses configurations de traitement

concrètes sont requises.

Selon des modes de réalisations de la présente invention qui sont 20 décrits ci-après, du fait d'un échange de données efficace dans le dispositif, la performance en terme de protection et de commande du système de

protection et de commande numérique peut être davantage améliorée.

Configuration du premier mode de réalisation

Ci après un mode de réalisation de la présente invention sera expliqué 25 par report aux dessins.

La figure 3 est un schéma de configuration qui représente un premier mode de réalisation d'un système de protection et de commande numérique

selon la présente invention.

Le dispositif de protection et de commande numérique 1 qui est 30 représenté sur la figure 3 est constitué par une unité de communication de bus de processus 11, une unité de protection et de commande 12, une unité de fusion de données numériques 13 et une unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant. Toutes ces unités que sont l'unité de communication de bus de processus 11, I'unité de protection et de commande 12, l'unité de fusion de données numériques 13 et l'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant sont couplées les unes aux autres au moyen d'un support de transmission parallèle P-BUS, et un échange de données numériques entre ces unités 11 à 14 est basé partiellement ou en totalité sur un mode transmission multimaître. Dans le mode transmission multi-maître, lorsqu'il y a deux unités ou plus qui sont connectées à un bus de données, les deux unités peuvent acquérir un droit de commande de bus et celle qui acquièrent le droit de commande de bus est définie en tant que maître (une station parent) en 10 communication et une communication opposée n'obtenant pas le droit de commande de bus est définie en tant qu'esclave (station enfant). A cet instant, un accès en émission/réception de données (accès en écriture sur des données et accès en lecture sur des données) par le côté maître sur le côté esclave est autorisé mais un accès en émission/réception de données (accès 15 en écriture sur des données et accès en lecture sur des données) par le côté

esclave sur le côté maître est limité ou prohibé.

Le bus parallèle est appliqué à des parties émettant/recevant des données qui nécessitent une performance temps réel de protection et de commande (par exemple des parties émettant/recevant des données sur des 20 valeurs instantanées de quantité d'électricité AC de circuits principaux de l'équipement principal de sous-station, une ligne de transmission pour une commande d'ouverture/fermeture sur des appareils de coupure à l'instant d'une détection de défaillance par un relais de protection, etc. ) de telle sorte qu'une performance temporelle puisse être assurée. Toutes les unités 11 à 14 25 dans le dispositif peuvent être connectées les unes aux autres au moyen du

bus parallèle.

L'unité de fusion de données numériques 13 reçoit des données numériques qui sont émises en sortie depuis des unités de capteur 2-1 à 2-n via une voie de transmission point à point SC et fusionne les données 30 numériques. Les unités de capteur 2-1 à 2-n reçoivent les quantités d'électricité AC des circuits principaux de l'équipement principal de sousstations Xl comportant une ligne de bus X1 installée dans une station de puissance électrique pour convertir ces quantités selon des données

numériques et pour émettre en sortie les données numériques.

Ici, le symbole de référence al représente une quantité d'électricité qui est extraite par un transformateur d'instrument de courant X1 3a qui est installé dans une ligne de transmission de puissance X13 et un symbole de référence a2 représente une quantité d'électricité qui est extraite dans un transformateur 5 d'instrument de courant X13b qui est installé dans une ligne de transmission de puissance X12. Les symboles de référence al à an devraient être représentés mais par commodité de l'explication, seulement les symboles de référence al et a2 sont représentés sur la figure 3. La voie de transmission SC est par exemple une voie de communication semi-duplex qui est 10 configurée pour une émission/réception série avec une seule voie de

communication ou une voie de communication duplex intégral qui est configurée pour allouer une ligne exclusive pour chaque émission et réception.

Le symbole de référence bl représente une sortie de commande (signal de liaison descendante) pour commander un interrupteur X14 et une 15 valeur d'état de composant (signal de voie montante). Ci après, le symbole de référence est appelé "données bl ". Seulement les données bl sont représentées sur la figure 3 par souci de commodité de l'explication bien que les données bl à bn devraient être présentées comme correspondant aux plusieurs disjoncteurs X14, aux plusieurs commutateurs de déconnexion, aux 20 plusieurs commutateurs des liaison à la masse, etc. L'unité de protection et de commande 12 reçoit les données

numériques qui sont émises en sortie depuis l'unité de fusion de données numériques 13 pour surveiller, commander et protéger l'équipement principal de sous-station X1 et elle communique avec un équipement de commande25 surveillance de sous-station d'un ordre plus élevé via un bus de station SNET.

L'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant reçoit les données bl de surveillance de composant via une voie detransmission point à point CC depuis des dispositifs de commande de 30 composant 3-a à 3-n qui commandent l'équipement principal de sous-station Xl et elle transmet les données numériques à l'unité de protection et de commande 12 tout en relayant un signal de commande depuis l'unité de protection et de commande 12 sur les dispositifs de commande de composant

3-a à 3-n via la voie de transmission point à point CC.

La voie de transmission point à point CC est par exemple une voie de communication semi-duplex qui est configurée pour une émission/réception série avec une voie de communication ou une voie de communication duplex intégral qui est configurée pour allouer une ligne exclusive pour chaque émission et réception. L'unité de communication de bus de processus 11 relaye les données numériques transmises vers/depuis la totalité ou une partie de l'unité de protection et de commande 12, de l'unité de fusion de données numériques 13 et de l'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de 10 composant depuis/sur un bus de processus PNET implanté dans les

appareils de coupure de la station de puissance électrique mentionnée ciavant.

En tant que transformateurs d'instruments de courant X13a et X13b, par exemple, une bobine de Rogowski ou un transformateur d'instrument de 15 courant électrique-optique peut être appliqué afin de convertir les quantités d'électricité selon des signaux basse tension (signal analogique) ou selon des signaux optiques qui sont aisés à manipuler dans une unité de capteurs qui comporte un circuit électronique. Ceci réalise une réduction de dimension et une simplification des unités de capteur. Les transformateurs d'instruments de 20 courant qui sont utilisés selon ce mode de réalisation ne sont cependant pas limités à ceux décrits ciavant. Les transformateurs d'instruments de courant X13a et X13b peuvent également être remplacés par des transformateurs

d'instruments de tension.

Puis un exemple d'installation du dispositif de protection et de 25 commande numérique 1 sera présenté.

La figure 4 est un schéma qui représente un exemple de l'implantation (relation de position) lorsque l'équipement principal de sous-station est disposé dans un GIS. Ce dessin représente comment les unités de capteur 21, 2-2, les dispositifs de commande de composant 3-1 à 3-4 et le dispositif de 30 protection et de commande numérique 1 sont agencés par rapport au GIS et comment ils sont connectés au bus de processus P-NET et au bus de station S-NET qui sont constitués par un support de transmission série tel qu'un LAN (Ethernet). Un conteneur en métal (ci- après, ce conteneur en métal sera appelé

"réservoir") PA qui reçoit des composants de circuit principal tel qu'un disjoncteur (CB), un commutateur de déconnexion (DS), un commutateur de mise à la paire (ES) et une ligne de bus (DUS) en association avec un gaz d'isolation est disposé sur une base B. Un transformateur d'instrument qui 5 détecte les quantités d'électricité des composants de circuits principaux est disposé dans le réservoir T1 mentionné ci-avant. Au voisinage de leurs parties d'extraction de signal, les unités de capteur 2-1, 2-2 (les parties correspondant à un transformateur d'instrument de tension VT et un transformateur d'instrument de courant CT sur la figure 4) qui convertissent des signaux de 10 sortie analogique selon des données numériques sont disposées.

Une information d'ouverture/fermeture (information d'activation/désactivation) sur les appareils de coupure tels que le disjoncteur (CB), le commutateur de déconnexion (DS) et le commutateur de mise à la terre (ES) et une information concernant la densité de gaz, la pression d'huile, 15 etc. est également convertie selon des signaux qui sont aisés à numériser par différents dispositifs, à savoir les dispositifs de commande de composant 3-1

à 3-4.

Des bornes de sortie de ces unités de capteur 2-1, 2-2 sont connectées à l'unité de fusion de données numériques 13 dans le dispositif de protection 20 et de commande numérique 1. Ce dispositif de protection et de commande numérique 1 est logé dans une boîte de commande de processus 7. En outre, le dispositif de protection et de commande numérique 1 est couplé au bus de

station S-NET qui s'étend depuis la construction de commande principale.

Sur la figure 4, la boîte de commande de processus 7 mentionnée ci25 avant est prévue d'un seul tenant sur la base B sur laquelle le réservoir TA du GIS mentionné ci-après est monté mais elle peut être directement liée à une partie de périphérie externe du réservoir TA. Par conséquent, la boîte de commande de processus 7 peut être installée sur la base B du GIS ou sur le réservoir TA. La boîte de commande de processus 7 peut être installée en un 30 endroit indépendamment de la base B du GIS, en d'autres termes dans un

plan qui est adjacent à l'équipement principal de sous-station et non pas dans la construction de commande principale classique comme selon l'art antérieur.

Quelque soit le cas, puisque la boîte de commande de processus 7 n'est pas installée dans la construction de commande principale, la construction de commande principale peut être fortement réduite en terme de dimension. Il est à noter qu'il est également possible d'installer le dispositif de protection et de

commande numérique dans la construction de commande principale.

Soit dit en passant, bien que le GIS soit expliqué en tant qu'exemple de 5 I'équipement principal de sous-station, un transformateur électrique avec des connexions intermédiaires ou tout autre équipement d'alimentation électrique

peut remplacer le GIS comme il sera décrit ultérieurement.

Ici, une explication supplémentaire concernant chaque unité

représentée sur la figure 3 sera présentée.

Unité de communication de bus de processus 1 1 L'unité de communication de bus de processus 11 réalise un

interfaçage entre l'unité de protection et de commande 12, I'unité de fusion de données numériques 13 et l'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant avec le bus de processus P-NET. La transmission 15 en premier dans des sous-stations tend vers la standardisation internationale.

Lorsque la transmission en premier est standardisée, une unité de relais est prévue entre chacune des unités du dispositif de protection et de commande numérique 1 et le bus de processus P-NET, I'unité de relais réalisant une conversion selon un protocole et un format entre le mode transmission en 20 premier standardisée et un mode de transmission qui est utilisé dans le dispositif de protection et de commande numérique 1. Avec cette unité de relais, le dispositif de protection et de commande numérique 1 selon ce mode réalisation peut être connecté au bus de processus standardisé P-NET de telle sorte qu'une transmission entre des dispositifs de différents fabricants est 25 rendue possible (communication multi-vendeur). Soit dit en passant, lorsqu'une communication multi-vendeur n'est pas mise en jeu, la transmission peut être relayée sur la base du protocole d'origine sans une

quelconque conversion de protocole ou de format.

Puisque l'unité de communication de bus de processus 11 est introduite 30 dans le dispositif de protection et de commande numérique 1 en tant que bus parallèle, elle se voit imprimer une fonction de conversion de données série selon des données parallèles lorsque le bus de processus P- NET est un bus

série tel qu'un LAN.

Ce qui est émis/reçu par l'intermédiaire du bus de processus P-NET, ce sont forcement les données numériques des quantité d'électricité AC qui sont extraites à partir d'autres baies (les équipements principaux de sous-station (y compris les lignes de transmission de puissance)) utilisées pour la protection de la ligne de bus et du transformateur de tension, et des signaux de parcours qui sont émis en sortie sur d'autres baies. Unité de protection et de commande 12 L'unité de protection et de commande 12 discrimine une défaillance dans des zones de protection par l'intermédiaire d'une opération arithmétique de relais de protection sur la base de données numériques en série temporelle 10 des quantités d'électricité AC des circuits principaux de l'équipement principal

de sous-station et émet en sortie une commande de parcours (commande de contrôle) sur le disjoncteur correspondant ou similaire lors de la détection d'une défaillance. Il est à noter que les données numériques en série temporelle sont reçues dans l'unité de protection et de commande 12 depuis 15 I'unité de fusion de données numériques 13.

En outre, I'unité de protection et de commande 12 traite en terme de relais une commande de sélection et de contrôle de composant qui est envoyée depuis un système d'ordre plus élevé et émet en sortie cette commande de sélection et de contrôle sur le disjoncteur ou sur le 20 commutateur de déconnexion. Cette commande de contrôle est transmise au dispositif correspondant pris parmi les dispositifs de commande de composant 3-1 3-n par l'intermédiaire d'une voie de communication via l'unité de

communication 14 pour des dispositifs de commande de composant.

En outre, I'unité de protection et de commande 12 reçoit une 25 information concernant des évènements d'état de composant depuis les dispositifs de commande de composant 3-1 à 3-n en tant que données de surveillance de composant via l'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant et transmet ces données au système d'ordre plus élevé lorsque nécessaire. L'événement d'état de composant qui 30 est également appelé "modification d'état de composant" signifie un événement qui est tel que la pression d'huile ou la pression de gaz de l'équipement principal de sous-station, I'ouverture/la fermeture du disjoncteur ou similaire. Une information concernant le temps correspondant au changement d'état est annexée aux données surveillance de composant lorsque nécessaire. Le bus de station S-NET qui est séparé du bus de processus P-NET en terme de transmission de données est habituellement

utilisé pour la transmission sur/depuis le système d'ordre plus élevé.

Unité de fusion de données numériques 13 L'unité de fusion de données numériques 13 reçoit les données numériques des quantités d'électricité AC en provenance des unités de capteur 2-1 à 2-n en utilisant un support de transmission. En tant que support de transmission, par exemple, une communication duplex intégral ou une communication semi-duplex dans une voie de transmission série point à point 10 peut être utilisée. Lorsque les unités de capteur 2 sont installées à proximité

de l'équipement principal de sous-station, une communication optique est de préférence utilisée pour le support de transmission. Lorsqu'un câble électrique ou similaire est utilisé en tant que support de transmission, il est préférable d'appliquer une transmission de Manchester ou similaire afin d'améliorer 15 I'étanchéité au bruit.

Les données concernant les quantités d'électricité sont des signaux numériques de courant et de tension et sont transmises sur l'unité de protection et de commande 12 en étant classifiées au moyen de chaque objet de protection et de commande. Ici, le cas dans lequel un circuit de filtre 20 analogique pour la protection et la commande est installé dans chacune des unités de capteur 2 sera expliqué. Dans ce cas, les données de quantité d'électricité qui sont utilisées pour la commande (les quantités d'électricité qui sont passées au travers d'un filtre pour la commande) et les données de quantité d'électricité qui sont utilisées pour l'opération arithmétique de relais et 25 de protection (les quantités d'électricité qui sont passées au travers d'un filtre

pour la protection) sont extraites à partir des données numériques des quantités d'électricité qui sont reçues à chaque échantillonnage de données et les premières données et les secondes données sont classifiées respectivement selon les quantités d'électricité pour la commande et selon les 30 quantités d'électricité pour la protection.

Comme il sera décrit ultérieurement, lorsque l'unité de protection et de commande 12 est divisée selon une unité de protection 121 et une unité de commande 122, les données qui sont groupées pour la protection sont transmises à l'unité de protection 121 et les données qui sont groupées pour la commande sont transmises à l'unité de commande 122. Les données de quantité d'électricité en provenance des plusieurs unités de capteur 2 peuvent être classifiées au moyen de chaque objet de protection et de commande. Soit dit en passant, les données pour les plusieurs objets de protection et de commande peuvent être groupées selon une seule unité. En outre, le signal numérique de courant et de tension peut être soumis à un pré-processus avant d'être envoyé sur l'unité de protection et de commande 12, tel qu'un processus de correction de sensibilité ou qu'un processus de correction de phase. Soit dit en passant, une information 10 temporelle qui correspond à la quantité d'électricité peut être annexée au

signal numérique dans l'unité de fusion de données numériques 13.

L'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant L'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant relaye des données émises sur/depuis les dispositifs de 15 commande de composant 3-1 à 3-n depuis/sur l'unité de protection et de commande 12 et des dispositifs sur le bus de processus P-NET. L'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant est connectée au bus de processus P-NET via l'unité de communication de processus 11. Les données qui sont transmises depuis l'unité de protection et 20 de commande 12 sur les dispositifs de commande de composant 3-1 à 3-n inclut par exemple une commande de contrôle (une commande d'ouverture/fermeture sur l'appareil de coupure conformément à une détection de défaillance et à une sélection et commande, etc.) et un signal de parcours depuis la station parent via le bus de processus P-NET. Les données qui sont 25 transmises suivant une direction inverse incluent par exemple des données de surveillance de composant en provenance des dispositifs de commande de

composant 3-a à 3-n.

La commutation de commande synchrone, la commande d'interverrouillage, etc. des composants et l'information temporelle correspondant à 30 la modification d'état de composant peuvent être annexées par l'unité de

communication 14 pour des dispositifs de commande de composant.

Les dispositifs de commande de composant 3-a à 3-n et l'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant sont connectés par un support de transmission. Pour le support de transmission, par exemple, un mode de communication duplex intégral ou un mode de communication semi-duplex au moyen d'une voie de transmission série point à point peut être utilisé. Lorsque les unités de capteur 2 sont installées à proximité de l'équipement principal de sous-station, un mode de 5 communication optique est de préférence utilisé pour le support de transmission. Lorsqu'un câble électrique ou similaire est utilisé en tant que support de transmission, une transmission de Manchester ou similaire est de

préférence appliquée pour améliorer l'étanchéité au bruit.

Les unités de capteur 2 Les unités de capteur 2 sont de préférence installées à proximité d'une

unité de détection de courant ou d'une unité de détection de tension à la lumière de la performance d'étanchéité au bruit. Ceci est tout particulièrement efficace lorsque les unités de capteur sont connectées à l'unité de détection de courant ou à l'unité de détection de tension dont la sortie secondaire est 15 faible.

En tant qu'unité de détection de courant, par exemple, une bobine de Rogowski, un transformateur à noyau en fer ou un capteur de courant du type conversion optique qui utilise un effet de Faraday peut être utilisé. En tant qu'unité de détection de tension, un transformateur de mesure de tension du 20 type division de capacités ou du type à fil enroulé, un capteur de champs électrique du type conversion optique qui utilise un effet de Pockels ou

similaire peut être utilisé.

Dans chacune des unités de capteur, un filtre analogique prédéterminé enlève une composante d'harmonique des données analogiques, qui sont 25 entrées depuis l'unité de détection courant ou depuis l'unité de détection de tension, de la quantité d'électricité AC du circuit principal de l'équipement principal de sous-station. Ensuite, les données analogiques sont converties analogique/numérique (A/N) et sont transmises sur l'unité de fusion de données numériques 13 via le support de transmission selon un cycle 30 prédéterminé. Soit dit en passant, le but de l'enlèvement de la composante d'harmonique est d'enlever des composantes de fréquence non nécessaires pour la protection et la commande ainsi que d'enlever une erreur d'allias des

données converties A/N.

Les dispositifs de commande de composant 3 Chacun des dispositifs de commande de composant 3 reçoit une information de contact de palette sur l'appareil de coupure ou similaire (par exemple dans le cas du disjoncteur, un état d'ouverture/fermeture et une information de contact concernant un commutateur hydraulique, un 5 commutateur à densité de gaz et similaire) et une sortie analogique d'un capteur de surveillance et transmet ces informations à l'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant en tant

que données de surveillance de composant.

Chacun des dispositifs de commande de composant décode le signal 10 de commande qui est reçu par l'intermédiaire du support de transmission via l'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant et émet en sortie le signal de commande décodé en tant que signal de commande sur une section de pilotage pour des appareils de coupure. Si l'on considère le disjoncteur en tant qu'exemple, le signal de commande inclut un 15 signal de pilotage sur une bobine de parcours et sur une bobine de fermeture

et un signal de pilotage sur un moteur d'une pompe hydraulique.

Le bus parallèle P-BUS Comme représentée sur la figure 2, une transmission série qui est basée essentiellement sur LAN est sur le flux principal dans des systèmes de 20 transmission dans des sous-stations. Ceci est du au fait qu'une communication multi-vendeur est aisément réalisée dans un LAN à usage général tel qu'un LAN d'Ethernet qui est le standard de l'industrie et qui convient pour une standardisation internationale, les cots de la construction système afférente sont faibles et le degré de liberté pour l'ajout et la 25 modification est élevé (lorsque des composants matériels et une application

sont également standardisés).

Cependant, le couplage de l'ensemble des unités que sont l'unité de communication de bus de processus 11, I'unité de protection et de commande 12, I'unité de fusion de données numériques 13 et l'unité de communication 30 14 pour des dispositifs de commande de composant les unes aux autres au moyen d'un support série tel qu'un LAN met un jeu un risque d'altérer une performance temps réel de la transmission et d'aboutir à une qualité de transmission plus élevée que des spécifications requises, ce qui augmente le cot du système. Des protocoles (par exemple TCP/IP et UDP) appliqués à un LAN subissent un temps machine important. Pour être davantage spécifique, un agencement par hiérarchie concernant le protocole est encapsulé dans une trame de transmission et est constitué en tant qu'indicateur, ce qui conduit à un volume important de données de commande et une charge importante sur une application. Dans un LAN et similaire, le procédé de transmission qui est supérieur en terme d'étanchéité au bruit, tel qu'un signal différentiel ou que la transmission de Manchester, est utilisé, en supposant qu'une distance de transmission d'une certaine longueur ou plus et qu'une mesure pour une 10 étanchéité au bruit telle qu'une isolation par un transformateur d'impulsion au niveau d'une entrée/sortie sont prises. L'utilisation d'un LAN dans le cas o toutes les fonctions pourraient être logées dans des dispositifs adjacents ou dans un dispositif adjacent génère le temps machine pour un traitement de protocole et augmente la dimension du dispositif du fait de la mesure pour 15 I'étanchéité au bruit, etc., ce qui en vient à être un facteur d'augmentation de cot. Par conséquent, la transmission selon ce mode de réalisation utilise le bus parallèle entre les unités ne nécessitant pas l'utilisation du support série tel qu'un LAN sans utiliser un quelconque protocole spécial. Ceci permet 20 d'augmenter la vitesse de transmission de données pour améliorer la

performance temps réelle requise pour la protection et la commande.

Fonctionnement du premier mode de réalisation Selon le premier mode de réalisation, la transmission par bus entre

toutes les unités ou des parties de celles-ci sur le bus parallèle P-BUS est 25 commandée sur la base du mode de transmission multi-maître.

Des schémas conceptuels du mode transmission multi-maître sont

représentés sur la figure 5 et sur la figure 6.

Les directions de transmission (A1 à A4, B1 et B2) sur les figures 5 et 6

représentent les relations maître-esclave.

La direction de transmission A1 (côté maître: l'unité de fusion de données numériques 13, côté esclave: I'unité de protection et de commande 12). L'unité de fusion de données numériques 13 traite par correction les données numériques des valeurs instantanées des quantités d'électricité

entrées depuis les unités de capteur 2 (les données qui sont obtenues en numérisant les quantités d'électricité AC des circuits principaux de l'équipement principal de sous-station) lorsque nécessaire et transmet les données numériques à l'unité de protection et de commande 12, après 5 annexion des données temporelles ou données numériques. Ce processus de correction inclut par exemple la correction d'une discordance temporelle au niveau d'une commutation au moyen d'un multiplexeur à l'instant de l'échantillonnage A/N sur le côté de l'unité de capteur et une correction d'une valeur de fluctuation de température incluant le transformateur d'instrument de 10 courant.

Il est nécessaire de commander la protection et de donner la priorité aux données des valeurs instantanées au niveau de la réception par l'unité de protection et de commande 12 indépendamment de l'état opératoire afférent puisque ces données présentent une nature temps réel. Par conséquent, au 15 niveau de la transmission de ces données des valeurs instantanées, il convient que l'unité de fusion de données numériques 13 soit définie en tant que maître et que l'unité de protection et de commande 12 soit définie en tant qu'esclave. La direction de transmission A2 (côté maître: I'unité de fusion de données 20 numériques 13, côté esclave: I'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant) Lorsque l'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant est amenée à commander une commutation de commande synchrone sur le côté de l'équipement principal de sous tension, les données 25 concernant les quantités d'électricité AC des circuits principaux sont nécessaires. Afin d'assurer une performance temps réel de ces données, les données en provenance de l'unité de fusion de données numériques 13 se voient donner la priorité au niveau de la réception par l'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant. Par 30 conséquent, au niveau de cette transmission des données des valeurs instantanées, il est approprié que l'unité de fusion de données numériques 13 soit définie en tant que maître et que l'unité de communication 14 pour des

dispositifs de commande de composant soient définie en tant qu'esclave.

La direction de transmission A4 (côté maître: I'unité de fusion de données numériques 13, côté esclave: I'unité de communication de bus de processus 11) Dans le cas d'une protection de ligne de bus, il est nécessaire selon l'exemple qui est représenté sur la figure 3 de transmettre les données 5 numériques de quantité d'électricité de la ligne de transmission de puissance X13 sur un dispositif de protection de ligne de bus dans la sous-station via le bus de processus P-NET. Egalement dans ce cas, les données qui sont transmises depuis l'unité de fusion de données numériques 13 se voient donner la priorité au niveau de la réception par l'unité de communication de 10 bus de processus 11 puisqu'une performance temps réel est considérée comme étant importante. Par conséquent, au niveau de cette transmission de données, il convient que l'unité de fusion de données numériques 13 soit définie en tant que maître et que l'unité de communication de bus de

processus 11 soit définie en tant qu'esclave.

La direction de transmission A3 (côté maître: I'unité de communication de bus de processus 11, côté esclave: I'unité de protection et de commande 12) Dans le cas d'une protection de transformateur de tension, une appréciation de s'il y a une défaillance ou non est réalisée après qu'une opération différentielle des quantités d'électricité AC respectives d'un côté de 20 primaire et d'un côté de secondaire du transformateur de tension est exécutée. Dans ce cas, le dispositif de protection et de commande numérique 1 qui est installé sur le côté de primaire du transformateur de tension reçoit la quantité d'électricité sur le côté de secondaire du transformateur de tension via le bus de processus P-NET. A cet instant, sur la figure 5, les données 25 numériques de quantité d'électricité qui sont reçues dans l'unité de communication de bus de processus 11 se voient donner la priorité au niveau de la réception par l'unité de protection et de commande 12 du fait de l'assurance de la performance temps réelle. Par conséquent, il convient dans cette transmission de données que l'unité de communication de bus de 30 processus 11 soit définie en tant que maître et que l'unité de protection et de

commande 12 soit définie en tant qu'esclave.

La direction de transmission B-1 (côté de maître: l'unité de protection et de commande 12, côté esclave: I'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant) L'unité de protection et de commande 12 exécute l'opération arithmétique de relais de protection pour apprécier une survenue de défaillance au niveau de l'équipement principal de sous-station (incluant la ligne de bus et la ligne de transmission de puissance). En outre, I'unité de 5 protection et de commande 12 relaye en tant que fonction de commande, la commande d'ouverture/fermeture (signal de commande) pour l'appareil de coupure transmise depuis l'équipement de commande-surveillance de sousstation d'un système d'ordre plus élevé. Ceci signifie qu'elle transmet la commande d'ouverture/fermeture (signal de commande) pour l'appareil de 10 coupure sur les dispositifs de commande de composant 3-1 à 3-n via l'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant. Ce signal de commande qui est une commande de priorité la plus élevée en considérant la protection et la commande vis-à-vis de la défaillance se voit octroyer la priorité au niveau de la réception par l'unité de communication 14 15 pour des dispositifs de commande de composant. Par conséquent, au niveau de latransmission de ce signal de commande (contrôle), il convient que l'unité de protection et de commande 12 soit définie en tant que maître et que l'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant soit

définie en tant qu'esclave.

La direction de transmission B2 (côté maître: I'unité de protection et de commande 12, côté esclave: I'unité de communication de bus de processus 11) Dans le but de protéger la ligne de bus (station parent), un signal de parcours (une commande de parcours) est transmis au dispositif de 25 commande de composant de chaque circuit principal via le bus de processus P-NET. Le signal de parcours qui est le signal de la priorité la plus élevée au vu de la protection se voit de préférence octroyer la priorité au niveau de la réception par l'unité de communication de bus de processus 11 depuis l'unité de protection et de commande 12 en vue d'une transmission sur le bus de 30 processus P-NET. Par conséquent, au niveau de la transmission de ce signal de parcours, il convient que l'unité de protection et de commande 12 soit définie en tant que maître et que l'unité de communication de bus de

processus 11 soit définie en tant qu'esclave.

Comme décrit dans les exemples mentionnés ci-avant, I'unité destinée

à être un maître n'est pas fixée et l'unité destinée à être un maître optimum varie en fonction des données de transmission. La performance temps réel est importante pour la performance au niveau du processus de relais de protection et au niveau de la commande (tout particulièrement une 5 performance temporelle de transmission dans le cas d'une télécommande) et le mode multi-maître est préférable.

Dans ce mode multi-maître, il n'est de façon générale pas autorisé que

deux maîtres existent au même instant entre une pluralité d'unités connectées sur le même bus. Ceci est du au fait qu'une collision de données se produit 10 lorsque les deux maîtres accèdent au même bus.

Dans ce cas, une fonction d'arbitrage de bus est nécessaire et il suffit

que la fonction d'arbitrage de bus soit affectée à une unité sélectionnée parmi les unités connectées au même bus. Soit dit en passant, lorsque le cot le permet, une unité assignée seulement à la fonction d'arbitrage de bus peut 15 être connectée au même bus.

Lorsque l'une des unités connectées au même bus est définie en tant que maître, cette unité accède au bus en tant que maître après demande du droit de commande de bus à l'une des unités disposant de la fonction d'arbitrage de bus pour acquérir le droit de commande de bus. Une 20 information concernant cette demande et cette autorisation est de façon

générale échangée en utilisant une ligne de signal exclusive sur le même bus.

Cependant, lorsqu'un bus série est utilisé en tant que bus, la transmission multi-maître est réalisée sans utiliser la fonction d'arbitrage de bus de demande et d'autorisation du droit de commande de bus en réalisant une 25 utilisation de la collision de bus, en d'autres termes en retransmettant les données après une certaine durée de temps d'attente qui est démarrée en

étant déclenchée par la détection de la collision.

Le bus parallèle P-BUS selon ce mode de réalisation n'est pas dans le mode transmission série mais est dans le mode transmission de bus parallèle 30 et par conséquent, peut transmettre des données binaires importantes en même temps. Ceci permet de réaliser une transmission haute vitesse, ce qui est hautement efficace pour assurer la performance temps réel. Selon les relations maître-esclave mentionnées ci-avant, des données sont transmises par l'intermédiaire du bus parallèle commun P-BUS mais le bus parallèle peut être divisé selon plusieurs bus, par exemple la combinaison d'un bus exclusif

qui couple deux unités et d'un bus commun qui couple trois unités.

Des données ne nécessitant pas une transmission haute vitesse (par exemple des données de surveillance en provenance des dispositifs de 5 commande de composant à cycle faible et similaire) peuvent être émises/reçues par l'intermédiaire d'un support série dans le dispositif de

protection et de commande numérique 1.

Ici, une explication supplémentaire concernant l'unité de protection et

de commande 12 sera présentée. Un exemple de la configuration interne de 10 I'unité de protection et de commande 12 est représenté sur la figure 7.

Sur la figure 7, l'unité de protection et de commande 12 est constituée par l'unité de protection (PU) 121 et par l'unité de commande (CU) 122. Il est à noter qu'une alimentation, etc., sont omises sur le dessin. L'unité de protection 121 et l'unité de commande 122 sont structurées de façon 15 indépendante l'une de l'autre, chacune étant connectée au bus parallèle PBUS et au bus de station S-NET dans le dispositif de protection et de

commande numérique 1.

Ceci signifie que l'unité de protection 121 et l'unité de commande 122 présentent des fonctions séparées. Chacune de ces unités comporte un 20 processeur arithmétique numérique indépendant, une section de stockage de programme, une section d'interface d'entrée/sortie, etc., ce qui aboutit à une amélioration de la fiabilité. Si un processeur arithmétique numérique commun, etc. sont utilisés pour l'unité de protection 121 et pour l'unité de commande 122, ceci met en jeu un risque consistant en ce qu'une fonction de protection 25 et une fonction de commande peuvent être toutes deux altérées en association lorsqu'une défaillance se produit dans la partie commune. Ce

mode de réalisation permet d'éviter une telle situation.

Dans ce cas, la carte imprimée peut être séparée selon une pour l'unité de protection 121 et selon une pour l'unité de commande 122. A cet instant, la 30 structure interne de l'unité de protection 121 ou de l'unité de commande 122 peut être divisée en utilisant une pluralité de cartes pour des fonctions respectives. Il est également possible d'utiliser la même carte imprimée et de séparer l'unité de protection 121 et l'unité de commande 121 en tant que circuits indépendants. Selon une variante, il est également possible de séparer l'unité de protection 121 et l'unité de commande 122 sur un niveau de rangée d'assemblage et de connecter les rangées respectives l'une à l'autre

via un bus parallèle P-BUS ou un bus de transmission série.

Une structure indépendante de l'unité de protection 121 et de l'unité de 5 commande 122 aboutit à une augmentation du cot bien que ceci améliore la fiabilité et par conséquent, il est nécessaire de réaliser un équilibre entre la fiabilité et le cot en fonction de la classe de l'échelle de tension appliquée.

Une structure qui met l'accent sur le cot est réalisée en augmentant la partie commune. Des exemples différents de l'exemple de connexion à l'intérieur du dispositif de protection et de commande numérique 1 comme représenté sur

la figure 3 sont représentés sur la figure 8 et sur la figure 9.

Sur la figure 8, par comparaison avec la structure interne du dispositif de protection et de commande numérique 1 comme représenté sur la figure 3, 15 I'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant est connectée à l'unité de protection et de commande 12 non pas au moyen du bus parallèle communs P-BUS mais au moyen d'un bus parallèle exclusif

P-BUS1 ou d'un bus série exclusif S-BUS.

Ici, les données de quantité d'électricité AC du circuit principal sont 20 transmises à l'unité de protection et de commande 12 depuis l'unité de fusion de données numériques 13 via le bus parallèle P-BUS et la commande de contrôle (la commande d'ouverture/fermeture pour l'appareil de coupure conformément à une détection de défaillance et une commande de sélection, etc.) sur les dispositifs de commande de composant 3-1 à 3-n est transmise 25 via le bus exclusif P-BUS 1. Ceci qui empêche que les données de quantité

d'électricité n'occupent le bus, ce qui élimine un état d'attente au niveau de la transmission de la commande de contrôle, ce qui rend possible d'améliorer la performance temporelle (la performance de réponse à une défaillance de relais de protection, la performance temporelle de sélection et commande 30 etc.).

Sur la figure 9, par comparaison avec la configuration qui est représentée sur la figure 8, l'unité de protection 121 et l'unité de commande 122 sont séparées en terme de transmission d'information afin d'améliorer l'indépendance de la protection et de la commande. Pour être davantage spécifique, I'unité de protection 121 est connectée à une unité de communication 14A pour des dispositifs de commande de composant pour une utilisation exclusive au niveau de la protection, au moyen d'un bus parallèle exclusif P-BUS11 ou d'un bus série exclusif S-BUS1. L'unité de 5 commande 122 est connectée à une unité de communication 14B pour des dispositifs de commande de composant pour une utilisation exclusive au niveau de la commande, au moyen d'un bus parallèle exclusif P-BUS12 ou d'un bus série exclusif S-BUS2. La voie pour l'émission en sortie du signal de commande depuis l'unité de protection est séparée de la voie pour l'émission 10 en sortie du signal de commande depuis l'unité de commande, ce qui permet d'empêcher une situation consistant en ce qu'un défaut ou similaire dans une partie commune génère une incapacité de sortie à la fois au niveau de la

fonction de protection et au niveau de la fonction de commande.

La configuration représentée sur la figure 8, bien qu'elle soit élevée en 15 terme de fiabilité et par comparaison avec celles représentées sur la figure 3, nécessite deux bus, ce qui complique la structure et l'application jusqu'à un certain point. La configuration qui est représentée sur la figure 9, bien qu'elle soit d'un niveau de fiabilité extrêmement élevé, nécessite trois bus et comporte des voies de communication prévues pour la protection et la 20 commande sur le côté du dispositif de commande de composant, ce qui augmente le nombre de câbles. Par conséquent, la configuration représentée sur la figure 9 augmente l'échelle en terme de composants matériels, ce qui tend à aboutir à une augmentation du cot plus importantes que celle selon la

configuration qui est représentée sur la figure 3.

La sélection parmi les configurations qui sont représentées sur la figure

3, sur la figure 8 et sur la figure 9 est déterminée de façon appropriée conformément à la classe de tension appliquée de l'équipement de sousstation (de façon générale, davantage d'importance est accordée à la fiabilité qu'au cot pour un système clé à tension plus élevée) et conformément à une 30 demande émanant des utilisateurs.

Puis des exemples de la configuration de dispositif du dispositif de protection et de commande numérique sont représentés sur la figure 10 et sur

la figure 11.

La figure 10 représente que toutes les unités prises parmi l'unité de communication de bus de processus 11, I'unité de protection et de commande 12, I'unité de fusion de données numériques 13 et l'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant sont logées dans un seul tiroir ou une seule rangée de logement 10C. Une carte imprimée qui comporte 5 une fonction de l'unité de communication de bus de processus 11, une carte imprimée qui comporte une fonction de l'unité de protection et de commande 12, une carte imprimée qui comporte une fonction de l'unité de fusion de données numériques 13, une carte imprimée qui comporte une fonction de l'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant 10 et le bus parallèle P-BUS qui est constitué en tant que carte arrière qui connecte en terme de bus ces cartes imprimées sont logés dans le tiroir de

logement 1 OC. Soit dit en passant, une alimentation est omise sur le dessin.

Il doit être noté que le nombre de cartes imprimées logées dans le tiroir de logement 10C n'est pas limité au nombre représenté sur la figure 10 et 15 chacune de ces unités 11 à 14 peut être constituée par une pluralité de cartes imprimées. En outre, une pluralité d'unités présentant la même fonction peuvent être logées dans le tiroir de logement 1 00. Par exemple, une pluralité de cartes imprimées qui sont groupées ensemble conformément à une utilisation visée, par exemple une carte imprimée pour une unité de protection 20 et de commande pour un relais de distance, une carte imprimée pour une unité de protection et de commande pour PCM, etc. peuvent être logées dans le tiroir de logement 10C. En outre, en lieu et place d'utiliser des cartes séparées pour des unités respectives, par exemple, une pluralité de circuits présentant les fonctions des unités respectives peuvent être logés sur une 25 seule carte imprimée. Dans ce cas, le bus parallèle P-BUS est prévu sur la même carte. La structure physique et le nombre des cartes ne sont pas limités aussi longtemps que les fonctions du dispositif de protection et de commande

numérique 1 qui est décrit sur la figure 3 peuvent être réalisées.

Une structure consistant en ce que la totalité des unités ou une partie 30 de celles-ci sont logées dans un module personnalisé ou un LSI (circuit intégré à grande échelle d'intégration) et un bus parallèle qui est constitué par un motif de câblage dans le LSI ou similaire est disposé dans ce module

personnalisé ou LSI peut également être utilisée.

Moyennant le présent circuit électronique et la présente technologie d'intégration haute densité, il est possible de loger des fonctions de protection et de commande numériques dans un petit tiroir de logement et de loger ce tiroir de logement dans la boîte de commande de processus 7 de l'équipement

principal de sous-station comme représenté sur la figure 4.

En outre, il est également possible d'installer les fonctions de protection et de commande numériques en tant que panneaux de protection et de commande sur un châssis à proximité de l'équipement principal de sousstation, dans une salle de commande d'une annexe ou similaire en lieu et place de réaliser l'incorporation afférente dans l'équipement principal de sous10 station. Sur la figure 10, des dispositifs de protection et de commande numériques A1 à A6 (aucune restriction ne porte sur leur nombre) sont logés dans un panneau de protection et de commande numérique DX-A. Lorsque le dispositif de protection et de commande numérique 1 n'est pas incorporé dans l'équipement principal de sous- station, il est possible de loger de façon 15 concentrée les dispositifs de protection et de commande numériques respectifs pour la protection et la commande des équipements principaux de sous-station d'autres baies dans un panneau de protection et de commande

numérique DX-1.

Dans ce cas, des supports de transmission connectant le panneau de 20 protection et de commande numérique DX-1 aux dispositifs de commande de composant 3-1 à 3-N et aux unités de capteur 2-1 à 2-n installées dans les équipements principaux de sous-station respectives sont implantés. En tant que supports de transmission, par exemple des supports de transmission série sont de préférence utilisés afin de réduire le nombre de câbles. En tant 25 que supports de transmission, des câbles optiques ou électriques peuvent être utilisés. Les supports de transmission sont de préférence des câbles optiques en considération des bruits provenant de l'environnement, mais si autorisé au vue de l'environnement étanche au bruit, des câbles électriques peuvent

également être utilisés.

Selon ce mode de réalisation, le dispositif de protection et de commande numérique 1 peut être installé indépendamment de l'équipement principal de sous-station, en un lieu propre et non strict en terme de performance d'étanchéité à l'environnement (température, humidité, bruit, etc.). En tant que résultat, la qualité et la durée de vie des dispositifs de protection et de commande numériques 1A à 1S qui sont des dispositifs

numériques peuvent être améliorées.

La structure consistant à incorporer le dispositif de protection et de commande numérique 1 dans l'équipement principal de sous-station est 5 utilisée lorsque possible au vue de la performance d'étanchéité à l'environnement du dispositif de protection et de commande numérique 1. Ceci est d au fait que le cot total peut être réduit du fait de l'incorporation dans l'équipement principal puisque cette structure permet de faire l'économie d'une fabrication d'un panneau de protection et de commande séparé, de la 10 mise en oeuvre d'expérimentations d'installation in situ, etc. Un exemple de modification de la structure mentionnée ci-avant du panneau de protection et de commande est représenté sur la figure 11. Les unités dans le dispositif de protection et de commande numérique 1 sont logées dans des carters de logement indépendants respectifs dans la partie 15 représentée au moyen du symbole de référence CASE-A sur le dessin. Dans cette structure, tous les tiroirs ou des parties de ceux-ci sont également connectés par un bus parallèle P- BUS dans le panneau de protection et de commande. Ici, il est également possible de diviser l'unité de protection et de 20 commande 12 selon une unité de protection 121 et selon l'unité de commande 122, lesquelles unités sont logées respectivement dans des tiroirs indépendants, comme dans la partie indiquée au moyen du symbole de

référence CASE-D1.

Dans la partie qui est indiquée au moyen du symbole de référence 25 CASED2 sur ce dessin, I'unité de fusion de données numériques 13, I'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant, I'unité de communication de bus de processus 11 et le bus parallèle P-BUS connectant ces unités les unes aux autres sont logés dans un unique tiroir. Ici, la partie CASE-D1 et la partie CASE-D2 sont connectées au moyen d'un bus 30 parallèle ou d'un bus série dans le panneau de protection et de commande à l'extérieur des tiroirs. En tant que ce bus série, le bus de processus P-NET dans les locaux de sous-stations peut être utilisé de façon commune mais il est plus avantageux en terme de charge de trafic de bus de séparer ce bus série du bus de processus P-NET dans les locaux de sous-stations ou de

constituer le bus série au moyen d'un bus série exclusif différent.

Selon une variante, il est également possible de loger seulement l'unité de communication de bus de processus 11 et l'unité de fusion de données numériques 13 dans le même tiroir et de loger l'unité de communication de 5 bus de processus 11, I'unité de protection et de commande 12 et l'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant dans un tiroir différent bien que cette structure ne soit pas représentée. Dans ce cas, ces tiroirs sont connectés les uns aux autres par le bus série ou le bus parallèle sur le panneau de protection et de commande. En tant que résultat, 10 les tiroirs comportent l'unité de communication de bus de processus 11. Le premier mode de réalisation ne limite pas le nombre physique des unités respectives et par conséquent, une telle structure est également incluse selon

ce mode de réalisation.

Caractéristiques du premier mode de réalisation Une performance temporelle peut être assurée par l'intermédiaire de l'utilisation du bus parallèle P-BUS dans les parties émettant/recevant les données de protection de commande nécessitant une performance temps réelle (par exemple les parties émettant/recevant les données de valeurs instantanées des quantités d'électricité AC des circuits principaux de 20 I'équipement principal de sous-station, la ligne de transmission pour la commande d'ouverture/fermeture sur le disjoncteur, etc. conformément à la

détection d'une défaillance par le relais de protection, etc.).

Ici, si une certaine unité prise parmi les unités 11 à 14 se voit assigner un volume important de façon déséquilibrée d'un processus de bus de 25 données (processus de maître), la charge du processus du bus devient importante, ce qui empêche la maintenance de la performance temporelle prise dans sa globalité, ce qui génère un risque consistant en ce qu'une défaillance de cette unité peut altérer une émission/réception de données en tant que dispositif complet. La transmission basée sur multi-maître permet que 30 chaque unité émette/reçoive des données de manière indépendante de telle

sorte que le problème mentionné ci-avant peut être évité.

La configuration fonctionnelle de ce mode de réalisation peut être réalisée au moyen de diverses structures physiques telles qu'un panneau de protection et de commande en tant que structure importante, un module personnalisé en tant que petite structure ou similaire. Des exemples concrets

afférents sont décrits ci-avant.

Exemple de modification du premier mode de réalisation La figure 11 représente un exemple de modification du premier mode de réalisation. Sur ce dessin, la fonction de protection (PU) et la fonction de commande (CU) sont séparées selon respectivement CASE-D et CASE-C et elles constituent respectivement un dispositif de protection numérique et un

dispositif de commande numérique.

Ici, ce qui suit représente à quels composants les symboles de

référence sur le dessin correspondent respectivement.

PCU: I'unité de protection et de commande 12, PBCU: I'unité de communication de bus de processus 11, CMU: I'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant, CU: I'unité de commande 15 122, MU: I'unité de fusion de données numériques 13, PU: I'unité de

protection 121.

Comme représenté sur la figure 11, le dispositif de protection numérique présente une configuration exclusivement pour la protection selon laquelle toutes les unités ou une partie des unités que sont l'unité de 20 communication de bus de processus 11, I'unité de protection 121, I'unité de fusion de données numériques 13 et l'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant sont connectées au moyen du bus parallèle P-BUS. Le dispositif de commande numérique présente une configuration de façon exclusive pour la commande selon laquelle toutes les 25 unités ou une partie des unités que sont l'unité de communication de bus de processus 11, I'unité de commande 122, I'unité de fusion de données numériques 13 et l'unité de commande de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant sont connectées au moyen du bus

*parallèle P-BUS.

Sur la base de cette configuration, le mode multi-maître qui caractérise le premier mode de réalisation peut être appliqué. En outre, cette configuration peut également être appliquée à tous les autres modes de réalisations, ce qui

sera expliqué ci-après.

Cet exemple de modification est caractérisé en ce que la protection et

la commande sont indépendantes l'une de l'autre. Le bus de processus PNET est utilisé pour une communication entre. L'utilisation de dispositifs séparés pour la protection et la commande permet une séparation (division) aisée des alimentations pour réaliser une fiabilité élevée. Cette structure 5 convient pour un système de sous-station ultra-haute tension puisqu'une plus grande importance est accordée à la fiabilité qu'au cot ici.

Lorsque la fonction de protection est constituée par un relais de détection principale et par un relais de détection de défaillance (relais de sécurité vis-à-vis des défaillance), le dispositif peut être séparé selon un 10 dispositif de protection pour le relais de détection principale et selon un dispositif de protection pour un relais de détection de défaillance. Ceci permet d'améliorer encore la fiabilité. Egalement dans ce cas, la configuration fonctionnelle dans chacun des dispositifs peut être rendue similaire à celle du

CASE-D.

Second mode de réalisation Un second mode de réalisation sera expliqué par report aux figures 12

et 13. Ici, seulement le dispositif de protection et de commande numérique 1 est représenté. Les dispositifs de commande de composant 3-1 à 3-n et les unités de capteur 2-1 à 2-n sont les mêmes que ceux selon le premier mode 20 de réalisation et par conséquent, ils sont omis sur le dessin.

Selon le second mode de réalisation, une transmission de données

entre les unités que sont l'unité de communication de bus de processus 11, l'unité de protection et de commande 12, I'unité de fusion de données numériques 13 et l'unité de communication 14 pour des dispositifs de 25 commande de composant est dans un mode mono-maître.

Dans le mode mono-maître, I'unité qui dispose du droit de commande de bus est fixée. En d'autres termes, il s'agit d'un mode de transmission selon lequel la relation maître-esclave est fixée. Par exemple, une unité prise parmi l'unité de communication de bus de processus 11, I'unité de fusion de 30 données numériques 13 et l'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant est définie en tant que maître et toutes les autres

sont définies en tant qu'esclave.

Un échange de données entre les unités mentionnées ci-avant est commandé par le maître et les données transmises entre les esclaves sont également reçues en une fois dans le maître et ensuite, sont transmises à

l'esclave de destination.

Le mode mono-maître peut être appliqué aussi longtemps que la charge de processus de bus n'est pas problématique en terme de puissance 5 de traitement de l'unité qui est définie en tant que maître. L'adoption du mode mono-maître stabilise la coordination temporelle. Dans le mode monomaître, l'unité qui est définie en tant que maître est fixée, ce qui simplifie la commande de bus de données entre les unités et élimine la nécessité d'un arbitrage de bus. En outre, une gestion de transmission de données est 10 réalisée de façon intensive au moyen de l'unité définie en tant que maître, ce

qui simplifie l'application dans des parties d'émission/réception de données.

Cette simplification est efficace pour l'amélioration de la qualité du dispositif.

En outre, un mode anti-défaut du bus est simplifié, ce qui facilite également la

surveillance du bus.

Dans ce mode, un défaut dans l'unité maître tend à avoir une influence significative puisqu'il invalide une transmission de données même entre des unités de sons. En outre, I'unité maître intervient dans l'échange des données entre les esclaves et cette intervention tend à affecter la performance temps

réel du transfert de données.

La demande pour la performance temps réel peut être satisfaite au

moyen de l'augmentation de la vitesse ou similaire du bus parallèle P-BUS.

Il y a un point de réglage de sécurité consistant à ce que plus

d'importance doit être accordée à la prévention d'un disfonctionnement à l'instant de l'opération de relais et de l'opération de commande que lors de la 25 poursuite du fonctionnement à l'instant de la protection et de la commande.

De ce point de vue, un défaut dans l'unité maître est traité en tant que défaut dans le dispositif complet et par conséquent, I'idée consistant à fixer le maître

selon le second mode de réalisation n'est pas problématique du tout.

Par ailleurs, il y a un autre point de vue consistant à ce que plus 30 d'importance doit être accordée à la protection du dispositif de l'équipement

principal de sous-station. De ce point de vue, même lorsque l'un deséléments constitutifs présente un défaut, la fonction de protection ou de commande est poursuivie par d'autres éléments constitutifs de sons (s'il peuvent fonctionner).

Il est difficile de déterminer lequel de ces points de vue est le meilleur, ceci dépend de la façon de penser en ce qui concerne le côté de l'entreprise et le côté de l'utilisateur dans une industrie générale. Il est à noter que le

premier mode de réalisation peut être adapté aux deux points de vus.

Ensuite, des exemples concrets du mode mono-maître seront expliqués par report aux figures 12 et 13. Les figures 12 et 13 représentent les relations maître-esclave. Sur la figure 12, I'unité de communication de bus de processus 11 est définie en tant que maître et toutes les unités que sont l'unité de protection et de commande 12, I'unité de fusion de données numériques 13 et l'unité de communication 10 14 pour des dispositifs de commande de composant sont définies en tant qu'esclave. L'unité de communication de bus de processus 11 est une unité qui interconnecte le bus de processus P-NET et le bus parallèle P-BUS dans le dispositif de protection et de commande numérique 1. A cet instant, il est 15 nécessaire de commander le relais de données de manière à empêcher une situation selon laquelle l'émission de données sur/depuis le bus de processus P-NET est mélangée avec les données de bus dans le bus parallèle P-BUS, qui sont transmises entre l'unité de protection et de commande 12, I'unité de fusion de données numériques 13 et l'unité de communication 14 pour des 20 dispositifs de commande de composant, ce qui détériore le trafic de bus dans

le dispositif de protection et de commande numérique 1. L'unité de communication de bus de processus 11 qui est un composant clé au niveau de la commande de bus à l'intérieur du dispositif de protection et de commande numérique 1 est de préférence fixée en tant que maître dans le 25 mode mono-maître.

Un relais de protection de ligne de bus peut être réalisé de telle sorte que le dispositif de protection et de commande numérique 1 joue le rôle de station parent pour la protection de ligne de bus, et les quantités d'électricité AC (les données numériques) des circuits principaux de l'équipement principal 30 de sous-stations sont entrées dessus depuis d'autres dispositifs de protection et de commande numériques prévus séparément pour des circuits principaux respectifs. Dans ce cas, les quantités d'électricité AC (les données numériques) des circuits principaux sont essentiellement reçus via le bus de processus P-NET. Par conséquent, la commande de flux de données est rendue plus aisée lorsque l'unité de communication de bus de processus 11 dans le dispositif de protection et de commande numérique 1 commande non

seulement un bus externe mais également son bus interne.

Dans un relais de protection numérique pour une protection de 5 transformateur de tension, lorsqu'une appréciation de défaillance est portée au moyen d'une opération différentielle de quantité d'électricité d'un côté de primaire et d'un côté de secondaire ou similaire d'un transformateur de tension, la quantité d'électricité sur le côté de secondaire est transmise au dispositif de protection et de commande numérique A qui est disposé sur le 10 côté de primaire via le bus de processus P-NET.

Dans ce cas, I'unité de protection et de commande 12 nécessite à la fois des données sur le côté de secondaire du transformateur de tension et des données sur le côté de primaire du transformateur de tension, ces données étant dans l'unité de fusion de données numériques 13. L'unité de 15 communication de bus de processus 11 qui est définie en tant que maître commande l'unité de protection et de commande 12 qui est définie en tant qu'esclave pour donner la priorité aux données de côté de secondaire et aux

données de côté de primaire au niveau de la réception.

Il est à noter que la direction de transmission Cl qui est représentée 20 sur la figure 12 représente que les données de côté de primaire sont extraites à partir de l'unité de fusion de données numériques 13 pour être transmises à

l'unité de protection et de commande.

Sur la figure 13, une unité de maître bus 16 est couplée au même bus parallèle P-BUS en tant que seconde unité en plus de l'unité de 25 communication de bus de processus 11, de l'unité de protection et de commande 12, de l'unité de fusion de données numériques 13 et de l'unité de

communication 14 pour le dispositif de commande de composant.

Lorsque l'unité de communication de bus de processus 11 est définie en tant que maître bus comme représenté sur la figure 12, la charge de 30 processus de bus dessus devient lourde, ce qui peut affecter éventuellement la charge de processus arithmétique telle qu'une conversion de protocole traitée dans l'unité de communication de bus de processus 11. Ce problème peut être résolu en appliquant un processeur arithmétique numérique haute vitesse à l'unité de communication de bus de processus 11. Cependant, lorsque le processus arithmétique haute vitesse n'est pas requis, I'unité de maître bus 16 est de préférence prévue en tant que seconde unité. Ceci égalise la charge de processus dans le dispositif de protection et de

commande numérique 1.

La direction de transmission C2 qui est représentée sur la figure 13

représente que les données (des données numériques) des quantités d'électricité AC des circuits principaux de l'équipement principal de sousstations, qui sont transmises depuis l'unité de fusion de données numériques 13, sont reçues par l'unité de maître bus 16 pour être transmises à l'unité de 10 protection et de commande définie en tant qu'esclave.

Dans ce qui précède, les exemples concrets font l'objet d'une discussion par report aux figures 12 et 13. Les facteurs qui suivent sont pris en considération au niveau de la détermination de l'unité maître. Les facteurs à considérer sont le mode du relais de protection du dispositif de protection et 15 de commande numérique 1 (protection de ligne de bus, protection de transformateur de tension, protection de ligne de transmission de puissance [relais de distance, relais PCM, etc.]), la relation émission/réception de données dans la configuration système (si oui ou non chaque circuit principal doit être commandé de manière indépendante ou si une pluralité de circuits 20 principaux sont commandés de façon collective ou similaire), une relation en émission/réception de données dans le dispositif, une performance en terme de composants matériels de chaque unité appliquée, une aisance de réalisation d'une surveillance de défauts dans le dispositif, etc.

Il doit être noté que ce mode de réalisation n'est pas limité aux 25 structures mono-maîtres qui sont représentées sur les figures 12 et 13.

Caractéristiques du second mode de réalisation Ce mode de réalisation peut être appliqué sauf si la charge de processus de bus dans le dispositif de protection et de commande numérique est problématique à la lumière de la puissance de traitement de l'unité maître. 30 La performance temporelle et la coordination temporelle sont stabilisées. En outre, la centralisation de la commande de bus élimine la nécessité de la fonction d'arbitrage de bus, ce qui permet une simplification des composants matériels. Qui plus est, un mode par défaut du bus est simplifié à des fins de

facilité une surveillance de bus.

Troisième mode de réalisation

Un troisième mode de réalisation sera expliqué par report à la figure 14.

Ici, seulement le dispositif de protection et de commande numérique 1 est représenté. Les dispositifs de commande de composant 3-1 à 3-n et les unités 5 de capteur 2-1 à 2-n sont les mêmes que ceux selon le premier mode de

réalisation et par conséquent, ils sont omis du dessin.

Sur ce dessin, selon les premier et second modes de réalisations, l'unité de communication de bus de processus 11, I'unité de protection et de commande 12, I'unité de fusion de données numériques 13 et l'unité de 10 communication 14 pour des dispositifs de commande de composant sont

connectées au moyen du bus parallèle commun P-BUS.

Le troisième mode de réalisation est caractérisé par la structure d'une fonction de traitement de données de transmission dans l'unité de communication de bus de processus 11. Sur ce dessin, seulement les 15 fonctions qui sont nécessaires pour l'explication sont représentées. Les

données de transmission dans l'unité de communication de bus de processus 11 sont essentiellement traitées dans un pont 112 qui connecte une unité de commande de communication 111 et un bus parallèle P-BUS2. Ce pont 112 est également connecté au bus parallèle P-BUS dans le dispositif de 20 protection de commande numérique 1.

Ici, les données de processus incluent des quantités d'électricité AC de circuits principaux de l'équipement principal de sous-stations X1, un signal de commande, une information de surveillance, etc. et le dispositif de protection et de commande numérique 1 a seulement besoin des données de processus 25 dans la zone de protection et dans la zone de commande/surveillance. Par conséquent, le fait de prévoir le pont 112 dans l'unité de communication de bus de processus 11 permet d'empêcher que des données non nécessaires ne circulent jusqu'au bus de transmission (le bus parallèle P-BUS) qui connecte l'unité de protection et de commande 12, I'unité de fusion de 30 données numériques 13 et l'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant les unes aux autres de telle sorte qu'une

détérioration du trafic de bus dans le dispositif peut être empêchée.

En outre, si l'on compare avec une structure qui est telle qu'un routeur externe ou similaire ponte la transmission de données sur le bus de processus P-NET afin de recevoir seulement les données de processus sur la zone de protection et sur la zone de commande/surveillance (des données qui circulent sur le bus de processus) nécessaires pour le dispositif de protection et de commande numérique 1, un appareil externe tel que le routeur mentionné ci5 avant est non nécessaire. Ceci aboutit à une réduction du cot total de la

construction système.

Le bus parallèle P-BUS et le bus P-BUS2 sont dans le même mode transmission. Ceci signifie que, par exemple, lorsqu'un bus PCI est appliqué en tant que bus parallèle P-BUS, le bus PCI est appliqué également en tant 10 que bus parallèle P-BUS2. Puisque les bus dans le même mode sont utilisés à la fois en tant que bus parallèle P-BUS et en tant que bus parallèle P-BUS2, une commande par pont au moyen du pont 112 est aisée et un arbitrage compliqué d'accès en transmission ou similaire n'est pas requis. Ceci permet

de simplifier les composants matériels.

Fondamentalement, les données d'émission/réception peuvent être relayées telles quelles mais une fonction de sélection de données à relayer peut être prévue. Moyennant cette fonction, il peut être évité que des données d'un bus pris parmi le bus parallèle P-BUS et le bus parallèle P-BUS2 soient transmises sur l'autre bus parallèle qui n'a pas besoin des données, ce qui 20 empire le trafic. Il est à noter que ce bus parallèle P-BUS2 est un bus par

l'intermédiaire duquel les données de processus sont émises/reçues.

Selon la configuration expliquée sur la figure 2, puisque le bus de processus P-NET (comme indiqué au moyen du symbole de référence Z29 sur la figure 2) croise des circuits principaux différents dans la sous- station, un 25 appareil pour régler le trafic de bus (par exemple un routeur, un moyeu

(appelé communément un "hub") ou similaire) est nécessaire dans la partie externe afférent. Le routeur ou similaire est prévu dans le but de séparer le trafic dans le bus de processus P-NET afin d'assurer la performance temps réel de la transmission de bus. Sans un quelconque routeur ou similaire, la 30 performance temps réel de la transmission peut quelquefois être altérée.

Cette situation sera expliquée. Au niveau de la protection de ligne de bus et de la protection de transformateur de tension dans le but de protéger l'équipement principal de sous-station (incluant la ligne de transmission de puissance), des quantités d'électricité AC des circuits principaux des équipements principaux de sous-stations d'autres baies (ou d'autres circuits principaux) sont nécessaires. Cependant, au niveau d'un relais à distance ou d'une protection d'une surintensité, une protection de défaillance de masse et similaire dans le but d'une protection des lignes de transmissions de 5 puissance qui ne nécessite pas les quantités d'électricité des autres baies et qui nécessite seulement la protection d'une partie d'extrémité propre, seulement la quantité d'électricité AC qui circule au travers de la ligne de transmission de puissance de la partie d'extrémité propre est nécessaire au niveau de l'opération arithmétique de relais de protection. Par conséquent, 10 dans un système de sous-station qui est constitué par une pluralité de circuits principaux, la transmission de bus de processus de l'information de quantité d'électricité depuis les autres baies est quelquefois nécessaire et quelquefois non nécessaire en fonction du schéma de protection afférent. Si un volume important de données de quantité d'électricité utilisées pour la protection de 15 transformateur de tension ou pour la protection de bus circule jusqu'au bus de processus P-NET dans la propre baie lorsque l'information de quantité d'électricité des autres baies n'est pas requise, le trafic est détérioré de façon

extrême, ce qui altère la performance temps réel de la transmission.

Au vu de la raison mise en exergue ci-avant, un routeur ou similaire est 20 quelquefois prévu dans la partie externe mais puisque ce mode de réalisation inclut une fonction de pont simple, le routeur externe ou similaire n'est pas requis. Cependant, la fourniture ou la non fourniture du routeur ou similaire ne

limite pas ce mode de réalisation.

Il est à noter que ce mode de réalisation peut être appliqué à toutes les 25 structures présentées à titre d'exemple selon le premier mode de réalisation et

le second mode de réalisation.

Caractéristiques du troisième mode de réalisation Puisque le bus d'émission/réception de données de processus (bus parallèle P-BUS2) dans l'unité de communication de bus de processus 11 30 fonctionne en tant que bus commun du bus parallèle P-BUS dans le dispositif

de commande de protection numérique 1, la nécessité d'un circuit spécial pour convertir un cadencement de transmission et similaire est éliminés et une fonction de pont peut être réalisée à l'aide de composants matériels simples.

En outre, par comparaison avec le cas dans lequel la transmission de données sur le bus de processus est pontée au moyen du routeur externe ou

similaire, le cot total pour la construction système peut être réduit.

Quatrième mode de réalisation Un quatrième mode de réalisation sera expliqué par report à la figure 5 15. Ici, seulement le dispositif de protection et de commande numérique 1 est représenté. L'état de connexion sur les dispositifs de commande de composant 3-1 à 3-n et sur les unités de capteur 2-1 à 2-n est le même que celui selon le premier mode de réalisation et par conséquent, ces éléments

sont omis du dessin.

Ce dessin représente la configuration selon laquelle, selon le premier mode de réalisation et le second mode de réalisation, I'unité de fusion de données numériques 13, I'unité de protection et de commande 12, I'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant et l'unité de communication de bus de processus 11 sont connectées par le bus 15 parallèle communs P-BUS. Ce mode de réalisation peut être appliqué à la fois

au mode multi-maître selon le premier mode de réalisation et au mode monomaître selon le second mode de réalisation.

Chaque unité prise parmi l'unité de fusion de données numériques 13, l'unité de protection et de commande 12, I'unité de communication 14 pour 20 des dispositifs de commande de composant et l'unité de communication de bus de processus 11 comporte une section de stockage qui stocke en son sein des données qui sont transmises sur le bus parallèle P-BUS. Une section de stockage 110 dans l'unité de communication de bus de processus 11, une section de stockage 120 dans l'unité de protection et de commande 12, une 25 section de stockage 130 dans la section de fusion de données numériques 13 et une section de stockage 140 dans l'unité de communication 14 pour un dispositif de commande de composant correspondent à cette section de stockage. Ces sections de stockage 110, 120, 130, 140 sont allouées sur un 30 espace de stockage du bus parallèle P-BUS à l'avance et conformément à cette allocation, un échange de données entre l'unité de protection et de commande 12, I'unité de fusion de données numériques 13 et l'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant est commandé de telle sorte que des données soient délivrées aux sections de stockage. Fonctionnement selon le quatrième mode de réalisation En tant que sections de stockage selon ce mode de réalisation, des mémoires à semiconducteur peuvent être utilisées. Les mémoires ne sont pas 5 limitées au type spécifique. Les circuits de commande de mémoire diffèrent seulement en fonction des mémoires appliquées. Par exemple, des mémoires à deux ports ou similaire qui sont efficaces pour un transfert de données entre des bus différents peuvent être adoptées en tant que mémoire. Dans ce cas, le bus parallèle P-BUS et un bus principal d'un circuit dans chaque unité 10 peuvent être séparés de telle sorte qu'un circuit d'émission/réception de données spéciales ou qu'un circuit d'arbitrage ne sont pas requis, ce qui rend

aisé le fait d'assurer la qualité fonctionnelle.

Ce mode de réalisation est caractérisé en ce que l'échange de données

entre les unités dans le dispositif de protection et de commande numérique 1 15 est alloué dans l'espace de stockage sur le bus parallèle P-BUS à l'avance.

Un bus d'adresse sur le bus parallèle déterminent un espace d'adresse alloué sur le bus. Chacune des plages d'adresses des sections de stockage 110, 120, 130, 140 des unités respectives est allouée dans l'espace d'adresses par

un circuit de décodage des composants matériels.

Ce circuit de décodage est prévu dans un circuit de commande de chacune des sections de stockage et il apprécie si oui ou non un accès à la section de stockage est dans une plage d'adresses désignée pour commander l'accès à la section de stockage. Soit dit en passant, lorsque la plage d'adresses est allouée en chevauchement pour les sections de 25 stockage qui sont différentes les unes des autres, I'accès à la mémoire propre est commandé par un autre signal de commande (un signal pour une sélection de mémoire ou similaire). En terme de logiciel d'application, un transfert de données sur l'unité de communication de bus de processus 11, sur l'unité de protection et de commande 12, sur l'unité de fusion de données numériques 30 13 et sur l'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant dans le dispositif de protection et de commande numérique 1 signifie le stockage des données dans les sections de stockage allouées sur l'espace d'adresses. En ce qui concerne le logiciel d'application, il est seulement nécessaire qu'une zone de mémoire sur laquelle les données sont stockées soit déterminée conformément au type de données d'émission/réception, et que les données d'émission/réception sont reçues depuis la zone de mémoire ou soient écrites sur la zone de mémoire. Par

conséquent, la programmation d'application est facilitée.

Par exemple, dans la structure qui est représentée sur la figure 2 ou similaire, le bus de processus qui est le bus série couple typiquement les unités les unes aux autres. Par conséquent, une technologie LAN d'Ethernet présentant un protocole unique (TCP/IP, UDP ou similaire) est souvent appliquée. Dans ce cas, un échange de données entre les unités est géré sur la

base d'adresses IP. Un côté d'émission assemble une trame de données conformément à une règle prédéterminée et un côté de réception décompose à son tour la trame de données pour la stocker dans la mémoire ou similaire gérée par le côté de réception. Un circuit de commande de LAN spécialisé est 15 quelquefois utilisé pour la génération ou similaire de la structure de trame.

Selon ce mode de réalisation, I'unité de communication de bus de processus 11, I'unité de protection et de commande 12, I'unité de fusion de données numériques 13 et l'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant sont toutes couplées au moyen du bus parallèle 20 commun P-NET. En lieu et place, seulement les unités spécifiques peuvent

être couplées au moyen du bus parallèle ou les unités peuvent être couplées au moyen de plusieurs bus parallèles. Des données peuvent être échangées entre ces unités spécifiques en transférant les données sur la section de stockage et ceci est également un exemple de modification de ce mode de 25 réalisation.

Ce mode de réalisation peut également être appliqué au cas o le bus

série, en lieu et place du bus parallèle P-BUS, est utilisé pour une connexion.

Une utilisation extrêmement efficace de ce mode de réalisation peut être réalisée puisque les unités n'ont pas besoins d'être connectées par un LAN 30 présentant un protocole unique.

Il est à noter que ce mode de réalisation peut être appliqué à toutes les structures présentées à titre d'exemple selon le premier mode de réalisation et

le second mode de réalisation.

Caractéristique du quatrième mode de réalisation Dans un logiciel de programme d'application de chacune des unités dans le dispositif de protection et de commande numérique 1, un transfert de données sur l'espace de stockage (ce que l'on appelle une carte mémoire) est rendu possible sans porter attention à la présence du bus de transmission qui 5 connecte les unités les unes aux autres. En tant que résultat, un logiciel de programme d'application qui met en jeu l'échange de données entre les unités

peut être simplifié et la qualité du logiciel est également améliorée.

Cinquième mode de réalisation Un cinquième mode de réalisation sera expliqué en utilisant la figure 10 16. Ici, seulement le dispositif de protection et de commande numérique 1 est

représenté. Puisque l'état de connexion sur les dispositifs de commande de composant 3-1 à 3-n et sur les unités de capteur 2-1 à 2-n est le même que celui selon le premier mode de réalisation, ces éléments sont omis du dessin.

En outre, seulement les composants qui sont nécessaires pour expliquer ce 15 mode de réalisation seront présentés et la description d'autres composants

est omise.

Le dispositif de protection et de commande numérique 1 qui est représenté sur la figure 16 comporte une unité de génération de signal de synchronisation 131 et une unité de division de fréquence 132 dans l'unité de 20 fusion de données numériques 13. L'unité de génération de signal de synchronisation 131 recherche un signal de référence SS à partir d'une unité maître d'échantillonnage externe 4 qui est utilisée en commun par une pluralité de dispositifs de protection et de commande numérique et distribue un signal d'échantillonnage SCl-SP sur les unités de capteur 2-1 à 2-n de 25 façon sensiblement synchrone. L'unité de division de fréquence 132 transmet ce signal d'échantillonnage SC1l-SP à l'unité de protection et de commande 12 après une division de fréquence selon M (M: entier) de ce signal

d'échantillonnage SC1-SP.

Ce dessin représente un exemple concret de la connexion de l'unité de 30 communication de bus de processus 11, de l'unité de protection et de commande 12, de l'unité de fusion de données numériques 13 et de l'unité de communication 14, pour des dispositifs de commande de composant au moyen du bus parallèle commun P-BUS dans le dispositif de protection et de commande numérique 1 selon le premier mode de réalisation et selon le

second mode de réalisation.

Il est à noter que l'unité maître d'échantillonnage 4 distribue le même signal de référence sur plusieurs dispositifs de protection et de commande numérique 1. Par exemple, I'unité maître d'échantillonnage 4 génère un signal 5 impulsionnel sur la base d'un signal d'horloge qui est émis en sortie depuis un oscillateur d'horloge prévu dedans afin de distribuer le signal impulsionnel via

un circuit de dispositif de pilotage de signal.

Un satellite GPS (système de positionnement global) peut être utilisé pour la distribution du signal de référence. De façon concrète, un signal 10 impulsionnel selon des intervalles d'une seconde est généré à partir d'une onde radio qui est reçue depuis le satellite GPS et ce signal impulsionnel selon des intervalles d'une seconde est distribué en tant que signal de référence SS. Ceci signifie que ce que l'on appelle une unité de réception GPS est utilisée en tant qu'unité maître d'échantillonnage 4. Dans ce cas, 15 puisqu'un signal impulsionnel haute précision selon des intervalles d'une seconde peut être généré sans dépendre de l'endroit, la synchronisation de l'échantillonnage entre les dispositifs de protection et de commande numérique à l'intérieur et à l'extérieur de la sous-station est facilitée. La synchronisation de l'échantillonnage entre des extrémités opposées est 20 facilitée dans un relais PCM de la ligne de transmission de puissance ou similaire. Lorsqu'une information temporelle doit être annexée, des données temporelles qui sont obtenues à partir d'un signal reçu depuis le GPS peuvent

être distribuées depuis l'unité maître d'échantillonnage 4.

Fonctionnement selon le cinquième mode de réalisation Sur la figure 17, la relation en terme de cadencement entre le signal de référence SS et le signal d'échantillonnage SC1-SP qui est généré à partir du signal de référence SS est représentée. Il est à noter que la figure 7 représente un exemple selon lequel le signal de référence SS est divisé en fréquence par 4 afin de générer le signal d'échantillonnage SC1-SP. Selon 30 I'exemple sur ce dessin, une valeur de discordance EW entre un front décroissant El l du signal de référence SS et un front décroissant E12 du signal d'échantillonnage SC1-SP est mesurée à l'aide d'un compteur de cycle prédéterminé et cette valeur de discordance EW est corrigée. En tant que résultat, la valeur de discordance est théoriquement corrigée selon "0". (Dans la pratique réelle, la valeur de discordance dans une plage déterminée était une valeur davantage préférable "0" du fait de l'aisance de la commande par composants matériels). La valeur de discordance est détectée et corrigée à chaque cycle du signal de référence SS afin de conserver les deux signaux synchronisés. L'unité de capteur 2-1 détecte un front croissant ou un front décroissant du signal impulsionnel inclus dans le signal d'échantillonnage reçu SC1-SP et en synchronisation avec cette détection, elle réalise un processus de conversion A/M (c'est-à-dire un processus de commutation au moyen d'un 10 multiplexeur et une série du processus de conversion A/M) d'une pluralité de quantité d'électricité deséquipements principaux de sous-stations. Ceci signifie que les quantités d'électricité AC des circuits principaux sont échantillonnées moyennant la même période que celle du signal d'échantillonnage SCl-SP. Les données numériques SCl1-DT qui sont 15 échantillonnées à cet instant sont transmises à l'unité de fusion de données numériques 13 en séquence. Il est à noter que toutes les données numériques SC1-DT échantillonnées pendant la période avant le début de l'échantillonnage suivant (la détection du front suivant) sont transmises à

l'unité de fusion de données numériques 13.

Tous les processus qui ont été décrits ci-avant sont mis en oeuvre au moyen de la combinaison des dispositifs de protection et de commande numériques et des unités de capteur, et ces processus sont synchronisés avec le signal de référence en provenance de l'unité maître d'échantillonnage commune 4. En tant que résultat, la protection et la commande synchronisées 25 à l'aide de l'échantillonnage des quantités d'électricité sont réalisées dans la sous-station. Selon le schéma d'opération arithmétique de relais de protection, la quantité d'électricité de l'autre extrémité doit être reçue par l'intermédiaire d'un support de transmission tel qu'un bus de processus afin de protéger la ligne de bus et le transformateur de tension. Par conséquent, selon le schéma 30 d'opération arithmétique de relais de protection, une synchronisation de la recherche des quantités d'électricité entre les circuits principaux (synchronisation d'échantillonnage) est requise afin d'assurer la précision de la performance de protection. Le cinquième mode de réalisation perme de

réaliser aisément cette synchronisation.

En outre, dans le dispositif de protection et de commande numérique 1, le signal divisé en fréquence selon M qui est synchronisé avec le signal d'échantillonnage SC1-SP peut être utilisé en tant que signal de référence, etc., pour l'opération arithmétique de relais de protection au moyen de l'unité de protection et de commande 12. L'opération arithmétique de relais de protection est exécutée sur la base des données d'échantillonnage (de façon générale, des données en série temporelle) des quantités d'électricité mais la période de l'opération arithmétique de relais de protection n'est pas toujours la même que la période 10 d'échantillonnage mentionnée ci-avant. Par exemple, I'angle électrique de la période d'échantillonnage est de 7,5 et l'angle électrique de la période d'opération arithmétique est de 30 . La performance de relais est souvent améliorée en établissant la période d'échantillonnage en tant que période de suréchantillonnage en relation avec la période de l'opération arithmétique. 15 Dans ce cas, la période de l'opération arithmétique est rendue égale à N x (N: un entier) la période en synchronisation avec la période d'échantillonnage selon ce mode de réalisation. Selon l'exemple mentionné ci-avant, I'angle électrique de la période d'échantillonnage est de 7,5 tandis que l'angle électrique de la période d'opération arithmétique est de 30 . Par conséquent, 20 en divisant en fréquence par 4 le signal d'échantillonnage, le signal de

référence SSP pour l'opération arithmétique de relais peut être obtenu.

Lorsque le signal de référence SSP pour l'opération arithmétique de relais et le signal d'échantillonnage SC1-SP ne sont pas synchronisés, le cadencement auquel les données de quantité d'électricité sont transmises à 25 I'unité de protection et de commande 12 depuis les unités de capteur via l'unité de fusion de données numériques 13 ne concide pas avec le cadencement de l'opération arithmétique de relais de protection au moyen de l'unité de protection et de commande 12. A cet instant, la recherche des quantités d'électricité en série temporelle nécessaires est retardé ou est en 30 échec de telle sorte que la performance de relais de protection est difficile à stabiliser. Lorsque la période de l'opération arithmétique de relais n'est pas un nombre entier de fois la période d'échantillonnage, un processus d'interpolation ou similaire devient nécessaire à l'instant de l'opération arithmétique de relais, ce qui tend à augmenter la charge de l'opération arithmétique. Comme il a été décrit ci-avant, la période de l'opération arithmétique de

relais de protection est synchronisée avec la période d'échantillonnage et est 5 rendue égale à un nombre entier de fois la période d'échantillonnage de telle sorte que la performance du relais de protection peut être assurée.

Il est à noter que le dispositif de protection et de commande numérique 1 selon ce mode de réalisation peut être constitué par un seul tiroir ou panneau de logement de telle sorte que la distance de transmission du signal 10 de référence est courte. Par conséquent, aucune contre mesure vis-à-vis du bruit spéciale n'a besoin d'être prise de telle sorte que la distribution du signal peut être facilitée. Moyennant la structure du dispositif de protection et de commande numérique la représentée sur la figure 10, la distribution de signal est possible au moyen du câblage du motif utilisant le bus parallèle P-BUS sur 15 la carte arrière, ce qui est extrêmement sr. Cependant, des lignes exclusives peuvent être câblées dans le dispositif, voire à l'intérieur du même tiroir. Dans le cas de la structure plate qui est représentée sur la figure 11, le câblage dans la plaque est de façon générale à l'intérieure de 1 m au plus long et

l'utilisation d'un câble blindé ou similaire suffit.

Ce mode de réalisation peut être appliqué à toutes les structures présentées à titre d'exemple selon le premier mode de réalisation et le

cinquième mode de réalisation.

Caractéristiques du cinquième mode de réalisation Lorsque l'unité de protection et de commande 12, I'unité de fusion de 25 données numériques 13 et les dispositifs de commande de composant 3-1 à 3-n sont couplés de manière individuelle au bus de processus, le bus de processus présente de façon générale la structure d'un LAN (réseau local) et les fonctionnements des dispositifs et des unités sont asynchrones les uns par rapport aux autres. Dans ce cas, une coordination entre les dispositifs et les 30 unités devient difficile, ce qui quelquefois rend difficile d'assurer une performance temporelle (la performance temporelle concernant l'annexion de l'information temporelle à une valeur d'état du relais de protection et de l'équipement de sous-station, concernant une transmission d'information à un système d'ordre plus élevé et similaire) de protection et de commande en tant

que système de sous-station.

Dans le dispositif de protection et de commande numérique selon ce mode de réalisation, I'unité de protection et de commande 12, I'unité de fusion de données numériques 13, I'unité de communication de bus de processus 11 5 et l'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant sont logées dans un seul dispositif et certaines des unités sont connectées via le bus parallèle P-BUS lorsque nécessaire. Ceci facilite la coordination en terme de cadencement de recherche de données et d'opérations arithmétiques entre les unités qui sont connectées au moyen du 10 bus parallèle P-BUS. En outre, le signal pour la période d'opération arithmétique de relais de protection (le signal de référence qui est synchronisé avec l'échantillonnage de l'unité de capteur et dont la période est constituée en tant que nombre entier) nécessaire pour gérer le temps pour l'opération arithmétique de protection peut être aisément distribué et partagé. 15 Sixième mode de réalisation

Un sixième mode de réalisation sera expliqué par report à la figure 18.

Ici, seulement le dispositif de protection et de commande numérique 1 est représenté. Puisque le dispositif de commande de composant 3-1 à 3-n et les unités de capteur 2-1 à 2-n sont les mêmes que ceux selon le premier mode 20 de réalisation, ils sont omis du dessin. Seulement les composants nécessaires

pour expliquer ce mode de réalisation sont représentés et la description

concernant d'autres composants est omise.

Comme représentée sur la figure 18, I'unité de fusion de données numériques 13 reçoit le signal de référence SS en provenance de l'unité 25 maître d'échantillonnage externe 4 et distribue le signal d'échantillonnage SC1-SP qui est requis par les unités de capteur 2-1 à 2n de façon sensiblement synchrone. En outre, I'unité de fusion de données numériques 13 divise en fréquence par N (N: entier) le signal d'échantillonnage SC1-SP et distribue le signal SSP divisé en N fréquences sur l'unité de protection 121 30 dans l'unité de protection et de commande 12. Une unité de génération de signal de synchronisation 141 dans l'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant reçoit le signal de référence SS en provenance de l'unité maître d'échantillonnage 4, génère un signal de référence PPS pour une synchronisation temporelle qui réalise une synchronisation avec ce signal de référence SS et distribue ce signal sur les dispositifs de commande de composant 3-1 à 3-n et sur l'unité de commande 122 dans l'unité de protection et de commande 12 de façon sensiblement synchrone. Ce dessin représente un exemple selon lequel l'unité de communication de bus de processus 11, I'unité de protection et de commande 12, I'unité de fusion de donnée numérique 13 et l'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant sont connectées au moyen du bus parallèle commun P-BUS dans le dispositif de protection et de commande 10 numérique 1 selon le premier mode de réalisation et le second mode de réalisation. Fonctionnement selon le sixième mode de réalisation Puisque le traitement du signal SSP pour déterminer la période de l'opération arithmétique de relais de la fonction de protection est le même que 15 selon le cinquième mode de réalisation, son explication sera omise. Ci après,

seulement le processus sur le côté de l'unité de commande 122 sera expliqué.

L'unité de commande 122 reçoit le signal de référence PPS pour une synchronisation temporelle. Sur la figure 18, ce signal PPS est transmis via le bus parallèle P-BUS dans le dispositif mais une ligne exclusive dans le 20 dispositif ou un motif de câblage sur la carte imprimée peut être utilisée. Le signal de référence PPS pour une synchronisation temporelle peut être généré à partir du signal de référence SS selon le même procédé que celui utilisé

selon l'exemple représenté sur la figure 17.

Le temps pour la commande de composant est synchronisé avec le 25 temps pour l'échantillonnage d'un événement d'état du côté de l'équipement principal de sous-station. Cette synchronisation temporelle présente de façon générale une précision (résolution) de une milliseconde. Cette précision est demandée au niveau de l'échantillonnage de l'événement d'état et de

l'annexion de l'information temporelle.

Par conséquent, afin de satisfaire de telles spécifications de commande, le signal de référence pour la synchronisation temporelle doit être un signal impulsionnel selon des intervalles d'au moins une milliseconde. Ce signal impulsionnel PPS selon des intervalles d'une milliseconde est partagé par les dispositifs de commande de composant 3-1 à 3-n et par l'unité de commande 122. Puisque l'information temporelle est annexée à l'événement d'état détecté sur la base de la période de ce signal, la commande moyennant la précision de une milliseconde est possible au moyen de l'unité de commande 122. Par ailleurs, dans les dispositifs de commande de composant 5 3-1 à 3-n, I'échantillonnage de l'état de composants (pression d'huile, pression de gaz, ouverture/fermeture du disjoncteur, etc.) et l'annexion de l'information temporelle moyennant la précision de une milliseconde sont également possibles. Soit dit en passant, lorsque les dispositifs de commande de composant 3-1 à 3-n annexent l'information temporelle à l'information 10 d'échantillonnage, la distribution des données temporelles sur des dispositifs

de commande de composant 3 est requise.

En tant qu'exemple de modification de la figure 18, il convient également que l'échantillonnage dans des dispositifs de commande de composant 3-1 à 3-n soit réalisé au moyen d'un suréchantillonnage à l'aide de 15 la période de une milliseconde ou plus et que l'unité de communication 14

pour des dispositifs de commande de composant qui ont reçu ces données de sur échantillonnage CC1-DT annexe l'information temporelle à ces données.

Dans ce cas, les dispositifs de commande de composant 3-1 à 3-n n'ont pas besoin du signal de référence PPS pour une synchronisation temporelle. 20 L'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant

annexe l'information temporelle aux données de sur échantillonnage qui sont amincies par évacuation sur la base du temps o ces données sont reçues.

Lors de l'annexion de l'information temporelle, une horloge temps réel dans l'unité propre peut être utilisée ou des données haute précision qui sont 25 reçues depuis le GPS, ne nécessitant pas un réglage temporel, peuvent être utilisées. La figure 18 représente un exemple selon lequel l'unité de protection et de commande 12 est divisée selon l'unité de protection 121 et selon l'unité de commande 122. Cependant, ce mode de réalisation peut également être 30 appliqué au cas o le même composant matériel est utilisé de façon commune (en d'autres termes, dans le cas o la même section de traitement arithmétique exécute les opérations arithmétiques pour à la fois la protection et la commande). Cette structure peut être réalisée de telle sorte que la même section d'opération arithmétique utilise deux signaux pour une période d'opération arithmétique (une opération arithmétique de relais de protection et une opération arithmétique pour annexer l'information temporelle au changement d'état) et génère des tables de programmes différentes pour

réaliser les opérations arithmétiques respectives.

Ce mode de réalisation peut être appliqué à toutes les structures représentées à titre d'exemple selon les premier et second modes de réalisation. Caractéristiques du sixième mode de réalisation Avec un dispositif, il est possible de réaliser une synchronisation 10 temporelle pour la fonction de protection et la fonction de commande dont les cadencements de synchronisation sont différents. Le signal de référence pour la synchronisation nécessaire pour la fonction de protection et le signal de référence pour la synchronisation nécessaire pour la fonction de commande sont distribués et partagés dans un seul dispositif de telle sorte que la 15 performance temporelle de protection et de commande peut être assurée tandis que la fonction de protection et la fonction de commande peuvent être

activées indépendamment l'une de l'autre.

Par conséquent, même lorsque, par exemple, la fonction de protection est défectueuse et que par conséquent cette fonction ne peut pas être 20 maintenue, la fonction de commande qui fonctionne de manière indépendante

n'est pas perdue. Ceci s'applique dans le cas inverse.

Septième mode de réalisation

Un septième mode de réalisation sera expliqué par report à la figure 19.

Ici, seulement le dispositif de protection et de commande numérique 1 est 25 représenté. Puisque l'état de connexion sur le dispositif de commande de

composant 3-2 à 3-n et sur les unités de capteur 2-2 à 2-n est le même que selon le premier mode de réalisation, ces éléments sont omis du dessin.

Seulement les composants qui sont nécessaires pour expliquer ce mode de réalisation sont présentés et la description portant sur d'autres composants 30 est omise.

La figure 19 représente le cas selon lequel l'unité de communication de bus de processus 11, I'unité de protection et de commande 12, I'unité de fusion de données numériques 13 et l'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant sont connectées au moyen du bus parallèle commun P-BUS selon le premier mode de réalisation et le second

mode de réalisation.

Ce dessins représente que le signal de commande CC1-DT qui implique la commande de contrôle est émis en sortie depuis l'unité de 5 communication 14 pour des dispositifs de commande de composant sur le dispositif de commande de composant 3-1 (transmission point à point). Le signal de commande CC1-DT est également émis en sortie au moyen d'une transmission point à point sur les dispositifs de commande de composant 3-2 à 3-n mais ceci est omis sur le dessin. Le dispositif de commande de 10 composant 31 est représenté en tant que dispositif typique qui représente les

dispositifs de commande de composant 3-1 à 3-n.

Fonctionnement du septième mode de réalisation L'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant transmet de façon cyclique le signal de commande CC1-DT 15 représentant la commande de contrôle au dispositif de commande de composant 3-1 moyennant la période par exemple en synchronisation temporelle. Dans le dispositif de commande de composant 3-1, les éléments d'état (des évènements tels qu'une pression d'huile, une pression de gaz et une ouverture/fermeture du disjoncteur) des équipements de sous-station sont 20 synchronisés temporellement sur la base du cadencement auquel le signal de

commande CC1-DT est reçu.

Dans les dispositifs de commande de composant 3-1 à 3-n, un signal indiquant le cadencement (dans ce cas, le cadencement de une milliseconde du fait que l'annexion de l'information temporelle à l'événement de 25 changement d'état nécessite souvent la précision de une milliseconde) pour la synchronisation temporelle nécessaire. Ce signal de cadencement (c'est-àdire le signal de référence pour une synchronisation temporelle) et le signal CC1-DT incluant la commande de contrôle (commande d'ouverture/fermeture ou similaire pour le disjoncteur conformément à une détection de défaillance 30 ainsi qu'à une sélection et commande) sont entrés sur les dispositifs de commande de composant 3-1 à 3-n depuis le dispositif de protection et de commande numérique 1. Ceci signifie qu'il y a deux types deux signaux de liaison descendante depuis le dispositif de protection et de commande numérique 1 jusqu'aux dispositifs de commande de composant 3-1 à 3-n. Un signal de liaison montante est constitué dans des données de surveillance de composant. Dans ce cas, deux câbles de transmission pour le signal de liaison descendante et un seul câble de transmission pour le signal de liaison 5 montante sont requis et un nombre important des dispositifs de protection et de commande numériques sont installés dans la sous-station. Puisque de nombreux dispositifs de commande de composant sont connectés à un seul dispositif de protection et de commande numérique, le nombre des câbles de transmission dans la sous-station complète devient grand. En outre, le côté du 10 dispositif de commande de composant est également couplé à deux câbles de réception, ce qui augmente par conséquent la dimension des composants matériels. Selon ce mode de réalisation, un seul câble est utilisé pour la transmission de liaison descendante de telle sorte que le nombre des câbles 15 peut être réduit et le nombre de ports de réception des dispositifs de

commande de composant peut être réduit.

Pour être davantage spécifique, le cadencement pour une

synchronisation temporelle et la commande de contrôle sont transmis aux dispositifs de commande de composant 3-1 en utilisant un seul câble. Cet état 20 est représenté dans le cadre en trait gras TSS sur la figure 19.

Le signal de commande (qui est constitué par une pluralité de bits) indiquant la commande de contrôle inclut en tant que structure minimum un bit de début ST (o une séquence d'indicateur de début) indiquant le début des données et une commande de contrôle DATA. Ce signal de commande est 25 transmis de façon cyclique selon le cadencement (par exemple d'une période de une milliseconde) en synchronisation temporelle. Ce signal de cadencement en synchronisation temporelle peut présenter une fréquence élevée (période courte) de manière à disposer d'une précision supérieure à celle requise. Dans ce cas, le dispositif de commande de composant divise en 30 fréquence le signal de cadencement haute fréquence lorsque nécessaire et le restaure selon un signal de cadencement nécessaire pour une

synchronisation temporelle.

La commande de contrôle est transmise moyennant la période mentionnée ciavant indépendamment de la présence ou de la non-présence de la commande. Lorsqu'aucune commande n'existe, un signal indiquant "aucune commande n'existe" peut être annexé ou un signal de commande

retenant le signal précédent peut être transmis.

Dans la partie TSS représentée sur le dessin, un processus de 5 réception de signal dans le dispositif de commande de composant 3-1 est représenté. Sur la base de cadencement de début (TA1, TA2, TA3) des bits de début respectifs ST du signal de commande CC1-DT, un signal de période (signal de synchronisation temporelle) TSS-A est généré. Ici, un signal de période (signal de synchronisation temporelle) TSS-B peut être généré non 10 pas sur la base des cadencements de début du bit du début ST mais sur la base des cadencements (TB1, TB2, TB3) qui sont des instants auxquels le bit de début ST est reconnu en tant que bit de début normal (ou séquence d'indicateur de début). Le dernier présente une fiabilité plus élevée puisque la

tonalité du bit de début est confirmée.

Un nombre binaire "0" et "1" exprimé à l'aide d'un bit peut être utilisé en

tant que bit de début ST. Selon une variante, en utilisant une séquence d'indicateur de début d'une pluralité de bits, une séquence de nombres binaires telle que par exemple "0001010101" peut indiquer le début du signal.

En outre, en utilisant un signal basé sur la transmission de Manchester ou 20 similaire o "1" et "0" sont indiqués au moyen d'une direction de commutation depuis "0" selon "1" et depuis un "selon "0", la qualité de transmission est davantage améliorée. Soit dit en passant, une information peut être transmise

en utilisant soit un câble électrique, soit un câble optique.

Comme il a été décrit ci-avant, moyennant l'utilisation d'un câble point à 25 point, il est possible de transmettre de façon cyclique le signal de commande

CC1-DT selon le cadencement synchrone avec le temps et de transférer sur le dispositif de commande de composant 3-1 I'information concernant le cadencement synchrone temporellement auquel le CC1-DT est reçu. Ce mode de réalisation peut être appliqué à toutes les structures représentées à titre 30 d'exemple selon les premier et second modes de réalisation.

Caractéristiques du septième mode de réalisation Même lorsque le dispositif de protection et de commande numérique et les dispositifs de commande de composant sont séparés, une synchronisation entre peut être réalisée. En outre, un quelconque câble exclusif pour la distribution de seulement le signal de synchronisation n'a pas besoin d'être prévu entre le dispositif de protection et de commande numérique et les

dispositifs de commande de composant.

Huitième mode de réalisation Un huitième mode de réalisation sera expliqué par report à la figure 20. Puisque le dispositif de protection et de commande numérique 1, les dispositifs de commande de composant 3-2 à 3-n et les unités de capteur 2-2 à 2-n sont les mêmes que ceux selon les autres modes de réalisations, et sont omis. Seulement un signal de commande CC1-DTX et un procédé du 10 processus de réception dans le dispositif de commande de composant 3-1 qui

sont différents de ceux selon les autres modes de réalisations sont présentés.

Ce dessin représente le cas selon lequel le signal de commande indiquant la commande de contrôle (commande d'ouverture/fermeture sur le disjoncteur ou similaire conformément à une détection de défaillance et à une 15 sélection et commande) transmise sur une partie externe depuis l'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant est le signal de commande CC1l-DTX qui est transmis de façon cyclique moyennant une période de sur échantillonnage en relation avec les cadencements (par

exemple une période de une milliseconde) synchrones temporellement.

Le dispositif de commande de composant 3-1 restaure le cadencement pour une synchronisation temporelle à partir du cadencement du signal de

commande qui est reçu avec une période de suréchantillonnage.

Un exemple concret d'un procédé de restauration sera décrit. Comme représenté sur ce dessin, le signal de commande inclut un code de début ST25 1 (il peut s'agir d'un bit ou d'une séquence d'indicateur), I'indicateur de synchronisation temporelle Sl et des données de commande de contrôle DATA1 et il inclut un code de début ST-2, un indicateur de synchronisation temporelle S2 et des données de commande de contrôle DATA2 à un

cadencement suivant.

Le signal de commande est transmis moyennant une période de suréchantillonnage en relation avec le cadencement de synchronisation temporelle original et par conséquent, dans le cas du cadencement de synchronisation temporelle, les indicateurs de synchronisation temporelle Sl et S2 sont exprimés à l'aide par exemple d'un bit "1" tandis que d'autres cas sont exprimés à l'aide d'un bit "0". Ceci peut être constitué au moyen d'une pluralité de bits. Le dispositif de commande de composant 3-1 détecte et confirme les indicateurs de synchronisation temporelle Sl (= "1") et S2 (= "0") du signal de commande reçu et c'est seulement lorsque le cadencement de 5 synchronisation temporelle (le bit "1" selon l'exemple mentionné ci-avant) est détecté que l'impulsion du signal de synchronisation est modifiée selon le cadencement TC1 de la détection. Par conséquent, le signal de

synchronisation TSS-C est généré.

Selon ce procédé, puisque le cadencement de la synchronisation 10 temporelle (le point de début) peut être discriminé sur la base des indicateurs

de synchronisation temporelle, la transmission du signal de commande avec la période de suréchantillonnage et le transfert du cadencement pour la synchronisation temporelle sont possibles. En d'autres termes, la transmission du signal de commande avec la période de suréchantillonnage signifie une 15 transmission haute vitesse de la commande de contrôle.

Ce mode de réalisation peut être appliqué à toutes les structures présentées à titre d'exemple selon les premier et second modes de réalisation. Caractéristiques du huitième mode de réalisation Le dispositif de protection et de commande numérique 1 génère le signal de commande cyclique moyennant la période de suréchantillonnage en relation avec la période de la synchronisation temporelle et émet en sortie ce signal de commande cyclique en annexant des données d'identification au signal de commande cyclique à chaque période synchrone temporellement. 25 Le dispositif de commande de composant 3-1 qui reçoit ce signal de commande cyclique discrimine les données d'identification au cadencement de réception du signal de commande cyclique et synchronise l'événement

d'état de l'équipement de sous-station avec les données d'identification.

Par conséquent, non seulement les caractéristiques similaires à celles 30 selon le septième mode de réalisation peuvent être obtenues mais parailleurs, la commande de contrôle peut être transmise à une vitesse élevée puisque la commande contrôle est transmise de façon cyclique au dispositif de commande de composant 3-1 moyennant la période de suréchantillonnage en relation avec la période de synchronisation temporelle. Ceci permet une commande d'ouverture/fermeture haute vitesse sur l'appareil de coupure ou similaire suite à la détection d'une défaillance et dans le même temps, permet que le dispositif de commande de composant 3-1 réalise une synchronisation temporelle. Neuvième mode de réalisation Un neuvième mode de réalisation sera expliqué par report à la figure

21. Puisque l'état de connexion sur les unités de capteur 2-1 à 2-n est le même que celui selon le premier mode de réalisation, ces éléments sont omis du dessin. Seulement les composants qui sont nécessaires pour expliquer ce 10 mode de réalisation sont présentés et la description portant sur d'autres

composants est omise.

La figure 21 représente le cas o l'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant est remplacée par une unité d'entrée/sortie 17 selon le premier mode de réalisation et le second mode de 15 réalisation. L'unité d'entrée/sortie 17 est connectée à l'unité de communication

de bus de processus 11, à l'unité de protection et de commande 12 et à l'unité de fusion de données numériques 13 au moyen du bus parallèle communs PBUS.

L'unité d'entrée/sortie 17 active/désactive les sorties de commande de 20 contrôle au moyen d'une section de relais mécanique ou statique sur un

dispositif de commande de composant 3A via un groupe de fils métalliques M et active/désactive dessus des entrées de données qui sont entrées depuis le dispositif de commande de composant 3-1 dans une section d'entrée isolée.

Le dispositif de commande de composant 3A dans ce cas correspond au 25 dispositif de commande locale classique (comme indiqué au moyen du

symbole de référence Z9-1 sur la figure 1).

Fonctionnement du neuvième mode de réalisation Le fonctionnement de l'unité d'entrée/sortie 17 sera expliqué sur la base du schéma fonctionnel explicatif qui est représenté au niveau du cadre 30 en pointillés sur la figure 21 (seulement une section d'entrée et de sortie et une section de sortie qui sont nécessaires pour l'explication sont représentées). Dans une section de sortie DO, une bobine d'un relais mécanique RY1 est excitée au moyen d'une alimentation DC P5 conformément à une sortie de "0" en provenance d'un dispositif de pilotage DR dans le dispositif et un contact est fermé pour piloter le relais RY1. Lorsque le contact est fermé, une alimentation DC Pl10 dans la sous-station acheminée depuis l'extérieur du dispositif est connectée électriquement sur le dispositif de commande de 5 composant 3A par l'intermédiaire du fil métallique M. L'alimentation DC Pl10 peut également être connectée électriquement de telle sorte qu'un relais miniature soit utilisé en tant que ce relais RY1 et qu'un relais de puissance RY2 présentant une capacité d'ouverture de relais élevée reçoive par tentative l'alimentation. Puisque ce relais de puissance (également appelé relais de 10 commutation) RY2 manipule un courant de capacité important (depuis plusieurs ampères jusqu'à plusieurs dizaines d'ampères) par comparaison avec un circuit électronique, il peut être monté à l'extérieur du dispositif de protection et de commande numérique 1 pour être séparé d'une unité

numérique qui est une section basse tension.

Ici, en lieu et place d'utiliser le relais mécanique, I'alimentation DC P1 10 peut être connectée électriquement au moyen d'un transistor à effet de champ de puissance statique (également appelé FET de puissance) ou au moyen

d'un thyristor.

En tant que mesure d'étanchéité au bruit au moyen d'une isolation 20 électrique vis-à-vis d'une entrée externe, il est possible d'utiliser un photocoupleur PH ou similaire en tant que section d'entrée Dl et d'entrer une information externe au moyen d'une tension (tension entre l'alimentation DC Tl 10 et une masse M) qui est appliquée dessus. La sensibilité d'entrée du photo-coupleur PH est souvent déterminée par la division en tension au 25 moyen d'une résistance R. Le réglage de la sensibilité du photo-coupleur PH

détermine la tension d'entrée en tant que frontière entre l'activation et la désactivation. Ce photo-coupleur PH reçoit l'état binaire de "0" et "1" à une tension aisée à manipuler dans le circuit électronique au moyen d'un tirage vers le haut de l'alimentation P5 et de la masse GND dans le dispositif de 30 protection et de commande numérique 1.

Dans le cas o la tension est entrée, le problème concernant l'étanchéité au bruit ou la chute de tension se produit quelquefois du fait de l'agencement du fil métallique externe. A cet instant, et est également possible que le signal en provenance du fil métallique M soit reçu par tentative dans le

relais et que la tension soit entrée en ouvrant/fermant un contact de ce relais.

Moyennant la structure qui a été décrite ci-avant, I'unité d'entrée/sortie 17 permet d'émettre en sortie la commande de contrôle qui est reçue depuis l'unité de protection et de commande 1 via le bus parallèle P-BUS sur le 5 dispositif de commande de composant 3A. En outre, une information de composant en provenance du dispositif de commande de composant 3A peut

également être entrée dessus.

Sur la figure 21, I'unité d'entrée/sortie 17 est connectée au bus parallèle commun PBUS. En lieu et place, I'unité d'entrée/sortie 17 peut être 10 connectée à l'unité de protection et de commande 12 via un bus parallèle exclusif P-BUS3 ou un bus série S-BUS3 destinés à être séparés du bus

parallèle commun P-BUS. Cette structure est présentée sur la figure 22.

L'avantage de la structure qui est représentée sur la figure 22 réside dans le fait que la séparation de la ligne de transmission P-BUS3 pour la 15 commande de contrôle vis-à-vis du bus parallèle P-BUS empêche que la transmission de la commande de contrôle ne soit influencée par la transmission sur le bus parallèle P-BUS. Par exemple, l'influence de la transmission des données de quantité d'électricité AC sur l'unité de protection et de commande 12 depuis l'unité de fusion de données numériques 13 et 20 similaire est considérée. Ceci rend possible d'améliorer la performance temporelle de la commande de contrôle (par exemple le temps requis pour transmettre la sélection et la commande ainsi que le temps de réponse à une défaillance). Ce mode de réalisation peut être appliqué à toutes les structures 25 représentées à titre d'exemple selon les premier et second modes de réalisation seulement en remplaçant l'unité de communication 14 pour des

dispositifs de commande de composant par l'unité d'entrée/sortie 17.

Caractéristiques du neuvième mode de réalisation Même lorsque l'interface d'un dispositif de commande de composant ne 30 peut pas être adaptée à la numérisation d'un support de transmission (dispositif de commande de composant classique), en connectant le dispositif de commande de composant aux dispositifs de protection et de commande numériques de la présente invention via le fil métallique et similaire, une transmission d'information (incluant la commande de contrôle) est rendue possible. Soit dit en passant, l'utilisation d'un courant DC 110V est une alimentation continue dans la sous-station au standard pour l'entrée et la sortie de l'information d'activation/désactivation. Cependant, une tension non

standard peut être utilisée.

Le dispositif de protection et de commande numérique selon le premier mode de réalisation et le second mode de réalisation peut être appliqué à un système numérique (système d'équipement de sous-station) o des composants sont couplés au moyen d'un support de transmission. Dans la pratique réelle cependant, on s'attend en ce que le temps de transition soit 10 nécessaire avant la communication numérique selon laquelle les composants sont couplés par le support de transmission mais sont réalisés pour toute la transmission dans la sous-station (ou de la station de puissance) et que la transmission numérique remplace progressivement la transmission classique au moyen de l'extension, du remplacement et similaire de l'équipement de 15 sous-station. Dans ce cas, ce mode de réalisation peut être utilisé de manière efficace dans une telle période de transition puisque le dispositif de protection et de commande numérique 1 selon ce mode de réalisation peut être

* connecté au dispositif de commande de composant classique.

Dixième mode de réalisation

Un dixième mode de réalisation sera expliqué par report à la figure 23.

Puisque l'état de connexion sur les unités de capteur 2-1 à 2-n est le même que celui selon le premier mode de réalisation, ces éléments sont omis du dessin. Seulement les composants qui sont nécessaires pour expliquer ce mode de réalisation sont présentés et la description portant sur d'autres 25 composants est omise.

La figure 23 représente le cas o, selon le premier mode de réalisation et le second mode de réalisation, I'unité de communication 14 pour le dispositif de commande de composant, l'unité de communication de bus de processus 11, I'unité de protection et de commande 12 et l'unité de fusion de 30 données numériques 13 sont connectées au moyen du bus parallèle

communs P-BUS.

L'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant selon ce mode de réalisation est connectée à une unité d'entrée/sortie externe 17A au moyen d'un support de transmission CC1 (par exemple une voie de transmission série point à point utilisée de façon exclusive pour une transmission de liaison descendante). Cette unité d'entrée/sortie 17A est en outre connectée aux dispositifs de commande de composant 3A au moyen du fil métallique M. Le dispositif de commande de 5 composant 3A correspond au dispositif de commande locale classique (comme indiqué par un symbole de référence Z9-1 sur la figure 1). Puisque la structure et le fonctionnement de l'entrée/sortie entre l'unité d'entrée/sortie 17A et le dispositif de commande de composant 3A sont les mêmes que ceux

selon le neuvième mode de réalisation, l'explication afférente sera omise.

Il est à noter que les structures de la section de sortie DO et de la section d'entrée Dl de l'unité d'entrée/sortie 17A sont les mêmes que dans le

cas de la figure 21.

Fonctionnement selon le dixième mode de réalisation Ce mode de réalisation est différent du neuvième mode de réalisation 15 en ce sens que l'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant est prévue dans le dispositif de protection et de commande numérique 1 et que l'unité d'entrée/sortie 17A prévue de façon externe est utilisée en tant qu'unité de relais, d'o ainsi la réalisation de l'interface avec le dispositif de commande de composant classiques 3A. De 20 façon davantage spécifique, puisque la commande depuis le dispositif de protection et de commande numérique 1 sur le dispositif de commande de composant 3A (commande d'ouverture/fermeture sur l'appareil de coupure lors d'une détection de défaillance et d'une section et commande et similaire) est un signal numérique qui utilise un support de transmission, cette 25 commande est reçue dans une section de commande de communication et

dans l'unité d'entrée/sortie 17A o le type ou similaire de la commande de contrôle est décodé. Ensuite, la tension qui est appliquée sur l'un des fils métallique M d'une section de sortie correspondante est activée/désactivée afin de transmettre la commande au dispositif de commande de composant 30 3A.

Une information de liaison montante (changement d'état de composant ou similaire) en provenance du dispositif de commande de composant 3A est également transmise via l'un correspondant des fils métalliques M et entrée sur l'unité d'entrée/sortie 17A au moyen de l'opération

d'activation/désactivation. L'information entrée est transmise au dispositif de protection et de commande numérique 1 par l'intermédiaire du support de transmission CC1 (par exemple la voie de transmission série point à point exclusivement pour une transmission de liaison montante ou similaire) en tant 5 que données numériques de surveillance de composant via la section de commande de communication.

Ce mode de réalisation peut être appliqué à toutes les structures présentées à titre d'exemple selon les premier et second modes de réalisation. Caractéristiques du dixième mode de réalisation L'unité d'entrée/sortie externe 17A peut connecter le dispositif de commande de composant classiques 3A et le dispositif de protection et de commande numérique 1 en relayant la transmission d'informations entre. Les dispositifs de commande de composant sont souvent du type classique dans 15 la période de transition du décalage à la numérisation. La configuration

système dans ce cas peut être telle que l'unité d'entrée/sortie 17A est utilisée pour le relais et la connexion et suite à l'achèvement du décalage jusqu'à la numérisation, il est seulement nécessaire d'enlever l'unité d'entrée/sortie 17A et de connecter le dispositif de commande de composant 3A et le dispositif de 20 protection et de commande numérique 1 à nouveau.

Puisque les sections d'activation/désactivation d'entrée et de sortie sont

des sections haute tension de la classe DC 110V, elles doivent être de dimension importante si l'on considère une tension admissible de pointe.

Selon ce mode de réalisation, puisque l'unité d'entrée/sortie 17A est disposée 25 de façon externe de manière à être séparée du dispositif de protection et de

commande numérique 1, elle n'influence pas la dimension du dispositif de protection et de commande 1. En outre, I'unité d'entrée/sortie 17A, même lorsqu'elle est d'une dimension augmentée, peut être installée en un endroit o l'espace peut être assuré puisqu'elle est séparée du dispositif de protection 30 et de commande numérique 1.

Onzième mode de réalisation

Le onzième mode de réalisation sera expliqué par report à la figure 24.

Puisque l'état de connexion sur les unités de capteur 2-a à 2-n et sur le dispositif de commande de composant 3-a à 3-n et les unités 1 à 14 dans le dispositif de protection et de commande numérique 1 est le même que celui selon le premier mode de réalisation, ces éléments sont omis du dessin. Les composants nécessaires pour l'explication de ce mode de réalisation sont

seulement représentés.

Sur ce dessin, un tiroir 10F pour loger un dispositif de protection et de

commande numérique, une unité de ventilateur 6 et un capteur de température HE connecté à l'unité de ventilateur 6 sont représentés, le tiroir 10F comportant un trou de ventilation UH sur une face supérieure et un trou de ventilation LH sur une face inférieure. Des symboles de référence Wl à 10 W4 représentent des circulations d'air.

En tant qu'unité de ventilateur 6, une pale est entraînée en rotation à l'aide d'un moteur afin d'envoyer de l'air qui est ensuite aspiré depuis le trou de ventilation LH sur la face inférieure et est forcé à être déchargé depuis le trou de ventilation UH sur la face supérieure. Afin d'utiliser ce système de 15 refroidissement par air forcé, un passage de ventilation sur des parties optiques montées sur le tiroir 10F est assuré. Ceci aboutit à une limitation de la détérioration des parties optiques du fait de la température et à une durée

de vie afférente plus longue.

L'unité de ventilateur 6 peut également souffrir d'une détérioration par 20 abrasion puisqu'il s'agit de façon générale d'un ventilateur à paliers. Afin de retarder cette détérioration, la température ambiante du tiroir 10F est surveillée par le capteur de température HE ou similaire et l'air est envoyé seulement lorsque la température ambiante présente une valeur prédéterminée de telle sorte que le temps de fonctionnement total de l'unité 25 de ventilateur peut être économisé. Indépendamment du capteur de température, I'air peut être envoyé ou arrêté comme planifié sur la base du

temps. Par exemple, I'air est envoyé seulement le jour et non pas la nuit.

Puisque le dispositif de protection et de commande numérique 1 est habituellement en utilisation continue pendant plusieurs dizaines d'années ou 30 plus, l'augmentation du taux de défaillance du dispositif doit être évitée. Le taux de défaillance de parties optiques est plus élevé de plus d'un ordre de grandeur (environ plusieurs centaines de fois) par comparaison avec d'autres parties électroniques. Les parties optiques s'usent du fait du courant dans une partie émettrice de lumière. En outre, puisque le courant dépend de la température, la consommation de courant est augmentée dans un état de

température élevée, ce qui use davantage la partie émettrice de lumière.

Dans un système de protection et de commande numérisé dans une sousstation o les composants afférents sont couplés au moyen de supports 5 de transmission, davantage que de câbles électriques sont utilisés afin d'assurer la qualité de la communication. Par conséquent, de nombreuses parties optiques sont utilisées dans une partie de transmission optique, ce qui conduit à la tendance consistant en ce que le taux de défaillance du dispositif

devient plus élevé.

Dans un tel système de protection et de commande qui dépend fortement de la communication optique, la détérioration des parties optiques aboutit à la détérioration du système, ce qui conduit à un goulot d'étranglement pour le rallongement du MTBF (temps moyen entre des défaillances) du système. Par conséquent, il est nécessaire de retarder la 15 détérioration des parties optiques afin d'améliorer le taux de défaillance du dispositif. A cette fin, il est préférable d'abaisser la température des parties

optiques au moyen d'un refroidissement par air forcé.

Fonctionnement du onzième mode de réalisation Une vue fragmentaire XE1 de la figure 24 représente une partie des 20 composants matériels dans le tiroir de logement 17. Il s'agit d'un exemple du montage d'une partie optique P1 sur une carte imprimée B1 et de partie Y1X et Y2X sur une carte imprimée B2. Dans ce cas, les parties Y1X et Y2X obstruent l'air W2 qui est envoyé depuis la face inférieure afin d'empêcher que

l'air ne soit envoyé sur la partie optique P1.

Par ailleurs, selon une vue fragmentaire XE2, les positions de pontage de parties sur une carte imprimée B2 sont Y10 et Y20 afin d'assurer un passage de ventilation sur la partie optique P1 de telle sorte que l'air W3 circule depuis la face inférieure jusqu'à la face supérieure sans une

quelconque résistance.

En outre, comme représenté selon une vue fragmentaire XE3, une plaque de déviation d'air SH1 peut être disposée selon un angle prédéterminé de telle sorte que l'air W4 provenant d'une partie de ventilateur FAN1 circule

de façon efficace entre la carte imprimée B1 et la carte imprimée B2.

Comme il a été décrit ci-avant, I'unité de ventilateur 6 est montée et le passage de ventilation sur la partie optique P1 est assuré de telle sorte que le taux de défaillance du dispositif de protection et de commande numérique 1

est amélioré.

Ce mode de réalisation peut être appliqué à toutes les structures 5 représentées à titre d'exemple selon les premier et second modes de réalisation.

Caractéristiques du onzième mode de réalisation Il est possible de réduire le taux de défaillance des parties de transmissions optiques comportant un taux de défaillance élevé par 10 comparaison avec des parties électriques et électroniques. Ce mode de réalisation est tout particulièrement efficace que lorsque le dispositif de protection et de commande numérique 1 est monté dans l'équipement principal de sous- station ou à proximité de ce même équipement, lorsqu'il est prévu dans un châssis extérieur ou similaire ou lorsqu'il est installé dans une 15 salle de commande interne ou similaire, bien qu'indépendamment de l'équipement de sous-station, n'ayant pas de moyen de dispositif de conditionnement d'air prévu dedans. Ici, ce mode de réalisation est également efficace lorsque le dispositif de protection et de commande numérique 1 est installé dans une salle munie du dispositif de conditionnement d'air qui a été 20 mentionné ci-avant. L'effet varie seulement de façon relative en fonction de

l'environnement d'installation.

Puisque la ventilation est commandée conformément à la température

ambiante de l'environnement d'installation, un fonctionnement continu constant de l'unité de ventilateur 6 peut être évité et la progression de la 25 détérioration d'une partie mobile de l'unité de ventilateur 6 peut être retardée.

En outre, le passage de ventilation est assuré pour réaliser un refroidissement par air forcé efficace de la partie de transmission optique de telle sorte qu'il

peut être empêché qu'un effet de ventilation soit gaspillé.

L'application de ce mode de réalisation aboutit à l'amélioration du NTBF 30 du système de protection et de commande complet dans une sous-station qui

est constituée en tant que système de communication optique.

Douzième mode de réalisation Un douzième mode de réalisation sera expliqué par report à la figure 25. L'état de connexion de l'unité de communication de bus de processus 11

sur l'unité de fusion de données numériques 13 à l'intérieur du dispositif de protection de commande 1 et l'état de connexion sur les dispositifs de commande de composant 3-2 à 3-n et sur les unités de capteur 2-1 à 2-n sont les mêmes que ceux selon le premier mode de réalisation et par conséquent, 5 ces éléments sont omis du dessin. Les composants nécessaires pour expliquer ce mode de réalisation sont seulement présentés et la description

portant sur d'autres composants est omise.

La figure 25 représente une voie de transmission de la commande de contrôle (commande ouverture/fermeture sur le tiroir conformément à une 10 détection de défaillance et à une sélection et commande ou similaire) sur l'équipement de sous-station. L'unité de protection et de commande 12 du dispositif de protection et de commande numérique 1 exécute l'opération arithmétique de relais de protection sur la base des quantités d'électricité AC des circuits principaux de l'équipement principal de sous-station, qui sont 15 requis via l'unité de fusion de données numériques 13, et émet en sortie une commande d'ouverture/fermeture (incluant une commande de refermeture) sur l'appareil de coupure suite à la détection d'une défaillance. Elle reçoit également la commande de contrôle pour une sélection de composant en provenance du système d'ordre plus élevé via le bus de station S-BUS et elle 20 émet en sortie la commande de sélection et la commande de contrôle sur

l'équipement de sous-station.

Ces commandes sont traitées dans une section arithmétique 124 de l'unité de protection et de commande 12 (la protection et la commande peuvent être séparées comme représenté sur la figure 7) et sont émises en 25 sortie depuis une section de commande de transmission 125 du bus parallèle P-BUS sur l'unité de communication 14 pour des dispositifs de commande de composant. Le signal de commande indiquant cette commande de contrôle subit un processus de réception dans une unité de transmission de bus 143 et est traité par relais dans une section arithmétique 144. Ensuite, après passage 30 au travers d'un bus interne 146, d'une unité de transmission série 145 et de la voie de transmission série point à point CC1, le signal de commande subit un processus de réception dans une section de transmission série 311 du dispositif de commande de composant 3-1. Il est à noter que le signal de commande transmis est une commande qui est constituée par exemple par une séquence de nombres binaires d'une pluralité de bits. Cette commande est convertie selon des données parallèles dans la section de transmission série 311 pour être transférée sur une unité de commande de pilotage 312 via un bus interne PD. Dans l'unité de commande de pilotage 312, une vérification 5 d'erreur est exécutée pour cette commande. Lorsqu'il n'y a pas d'erreur, un signal de pilotage SD est émis en sortie sur un dispositif de pilotage 313 et est transporté jusqu'à une sortie de commande Y sur un état final au moyen d'une unité de relais de puissance 314. Ce dessin représente un relais de puissance mécanique configuré de telle sorte que l'alimentation P5 et le dispositif de 10 pilotage 313 dans le dispositif de commande de composant excite la bobine pour fermer le contact de telle sorte qu'une connexion électrique sur l'alimentation P110 soit établie. Un thyristor, un FET de puissance ou similaire, qui sont des composants statiques, peut être utilisé en lieu et place du relais

de puissance mécanique.

Sur la base de cette sortie de commande Y, I'état d'ouverture/fermeture

du disjoncteur, du commutateur de déconnexion, etc., est commandé.

Fonctionnement du douzième mode de réalisation Le flux de processus qui a été décrit ci-avant depuis une extrémité d'émission jusqu'à une extrémité de réception finale de la commande de 20 contrôle est résumé selon la voie qui suit: - depuis la section arithmétique 124 jusqu'à l'unité de transmission de bus 125: la flèche TR1 - depuis l'unité de transmission de bus 125 jusqu'à l'unité de transmission de bus 143: la flèche TR2 - depuis l'unité de transmission de bus 143 jusqu'à la section arithmétique 144: la flèche TR3 - depuis la section arithmétique 144 jusqu'à l'unité de transmission série : la flèche TR4 - depuis l'unité de transmission série 145 jusqu'à l'unité de transmission 30 série 311: la flèche TR5 - depuis l'unité de transmission série 311 jusqu'à l'unité de commande de pilotage 312: la flèche TR6 Puisque le flux mentionné ci-avant depuis TR1 jusqu'à TR6 passe au travers de plusieurs unités et de plusieurs voies de transmission, la qualité des données d'une commande exprimant la commande de contrôle avec les plusieurs bits est très importante. Lorsqu'il y a plusieurs unités et plusieurs voies de transmissions depuis une extrémité d'émission jusqu'à l'extrémité de réception finale, un taux de survenue d'erreur binaire dans la commande du 5 fait d'un défaut (incluant un défaut temporel) d'une partie de ces unités ou de ces voies de transmission est augmenté. Ceci augmente le taux selon lequel la sortie de signal de commande Y est erronée sur l'état final du fait de la

commande incluant l'erreur.

Un procédé efficace pour éviter cette situation est tel que la commande 10 est constituée sur la base d'une règle prédéterminée dans le dispositif de protection et de commande numérique 1 et une vérification ou contrôle d'erreur est exécutée dans l'unité de commande de pilotage 312 sur l'étage

final sur la base de la règle.

En tant que règle prédéterminée dans le cas par exemple o la 15 commande de contrôle est constituée par des nombres binaires de 8 bits, il est possible d'utiliser un procédé consistant à annexer un bit pour une détection d'erreur en tant que bit de parité ou un procédé consistant à annexer un code de correction d'erreur (code ECC) à la commande de contrôle pour une détection d'erreur. Selon une variante, est disponible un procédé 20 consistant à annexer une séquence d'indicateur prédéterminéeà la commande et à apprécier qu'aucun défaut n'existe lorsque la section de commande de pilotage 312 confirme que cette séquence d'indicateur n'est pas détruite. Est en outre disponible un procédé consistant à annexer une séquence d'alternance de bits à une séquence de bits de la commande de 25 contrôle et à vérifier dans l'unité de commande de pilotage 312 si l'agencement de la commande de contrôle et de la séquence d'alternance de bits est maintenue. Il doit être noté que ce mode de réalisation n'est pas limité

aux procédés de contrôle d'erreur qui ont été expliqués ci-avant.

Diverses techniques sont disponibles pour détecter des erreurs de 30 transmission sur des voies de transmission. Selon ce mode de réalisation, la commande de contrôle est constituée sur la base d'une règle prédéterminée au niveau de l'extrémité d'émission de la commande de contrôle (ou dans une unité prédéterminée dans le dispositif de protection et de commande numérique 1). Par conséquent, il est possible de détecter une erreur de la commande dans l'unité de commande de pilotage 312 sur l'état final sans dépendre de l'endroit o un défaut se produit dans les unités ou les voies de transmission. Soit dit en passant, lorsqu'une erreur est détectée dans une 5 commande, l'unité de commande de pilotage 312 écarte cette commande et n'exécute pas la commande. En lieu et place, elle répond au dispositif de protection et de commande numérique 1 via la voie de transmission série point à point CC1 pour signaler que l'erreur est détectée. Le dispositif de protection et de commande numérique 1 surveille la fréquence de la 10 retransmission de la commande et de la notification d'erreur en recevant cette réponse. Le dispositif de protection et de commande numérique 1 bloque également la transmission de la commande de contrôle sur le dispositif de commande de composant correspondant à 3-1 et notifie la survenue du défaut

au serveur de surveillance (Z4 sur la figure 2) du bus de station S-NET.

Ce mode de réalisation peut être appliqué à toutes les structures présentées à titre d'exemple selon les premier et second modes de réalisation. Caractéristiques du douzième mode de réalisation Selon la structure classique qui ne dépend pas du support de 20 transmission (figure 1), I'information est transmise entre le dispositif de protection et de commande numérique et les dispositifs de commande de composant au moyen de l'activation/désactivation de la tension du fil métallique point à point comme décrit selon le dixième mode de réalisation et le onzième mode de réalisation. Dans ce cas, puisque la commande de 25 contrôle est transmise en activant/désactivant la tension du fil, le même

nombre de sections d'activation/désactivation de tension et le même nombre de fils métalliques que dans le cas des commandes de contrôle sont requis.

Selon ce mode de réalisation, cependant, le support de transmission est appliqué et toutes les commandes de contrôle peuvent être exprimées en tant 30 que commandes avec les plusieurs bits de telle sorte qu'une transmission d'information sur les dispositifs de commande de composant avec une seule

voie de communication sur la transmission est possible.

Ici, puisque l'application de tension sur le film métallique point à point est remplacée par la communication de signal en tant que procédé de transmission d'information, un volume important d'information peut être transmis mais par ailleurs, il devient davantage important de maintenir la qualité de la communication. La qualité d'un support de communication peut être maintenue en prenant des mesures telles que l'utilisation d'une 5 transmission du code Manchester étanche au bruit, du code de contrôle

d'erreur ou de la séquence afférente ou similaire.

Cependant, lorsqu'un défaut de qualité de signal se produit sur un étage avant la génération du code de contrôle d'erreur, un signal défectueux et transmis tel quel sur le dispositif de commande de composant et le côté de 10 réception ne peut pas vérifier le défaut du signal. Ceci peut éventuellement aboutir à un risque de fonctionnement erroné ou de non fonctionnement de la

sortie de commande.

Afin d'empêcher cette situation, on peut adopter un procédé qui est tel que la commande de contrôle en provenance du dispositif de protection et de 15 commande numérique qui est constitué sur la base d'une règle prédéterminée

et du dispositif de commande de composant qui est le côté de réception final confirme que la commande est basée sur cette règle, d'o ainsi l'appréciation de si oui ou non la commande comporte une quelconque erreur. Par l'intermédiaire d'une série de ce processus, la qualité en terme de données 20 d'une transmission de commande de contrôle peut être maintenue.

Treizième mode de réalisation

Un treizième mode de réalisation sera expliqué par report à la figure 26.

Les unités de capteur et des dispositifs de fusion de données numériques sont

omis sur le dessin.

Ce dessin représente une voie de transmission d'un signal de commande depuis un dispositif de protection et de commande numérique 1 E qui connecté à un bus de processus P-NET1 jusqu'à un dispositif de commande de composant 3-1-P dans un système d'équipement de sousstation o une pluralité de dispositifs de fusion de données numériques, une 30 pluralité de dispositifs de commande de composant et une pluralité de dispositifs de protection et de commande sont connectés au moyen du bus de

processus P-NET1.

Dans le dispositif de protection et de commande numérique 1 E, I'unité de protection et de commande 12 et l'unité de communication de bus de

processus 11 sont connectées au moyen du bus parallèle P-BUS et ni l'unité de communication 14 pour les dispositifs de commande de composant ni l'unité de fusion de données numériques 13 ne sont prévues. Un tel dispositif de protection et de commande numérique 1E est connecté au dispositif de 5 commande composant 3-1-P via le bus de processus P-NET1. Cette structure est la même que celle représentée sur la figure 2.

Ici, le bus de processus P-NET1 est constitué par un moyeu (appelé

aussi HUB) (HR) pour coupler les bus, par un routeur (HR) ou similaire pour commander la direction de transmission sur la base d'une adresse de 10 destination et par des câbles de transmission.

Dans le dispositif de commande de composant 3-1-P, une unité de communication de bus de processus 315 et une unité de commande de pilotage 312 sont connectés au moyen du bus interne PD. La structure et le fonctionnement depuis l'unité de commande de pilotage 312 jusqu'à une 15 sortie de commande Y sont les mêmes que ceux selon le douzième mode de réalisation. Cette unité de communication de bus de processus 304 présente

sensiblement la même configuration que celle de l'unité de communication de bus de processus 11 du dispositif de protection et de commande numérique 20 1E.

Fonctionnement du treizième mode de réalisation La voie de transmission de la commande de contrôle (commande d'ouverture/fermeture de disjoncteur et similaire conformément à une détection de défaillance et à une sélection-commande) sur la figure 26, à la 25 différence du cas de la figure 25, passe par le bus de processus P-NET1. La voie est résumée comme suit: -depuis l'unité de protection et de commande 12 jusqu'à l'unité de communication de bus 11: la flèche TR11 - depuis l'unité de communication de bus de processus 11 jusqu'au bus 30 de processus P-NET1: la flèche TR12 - dans le bus de processus P-NET: la flèche TR13 - depuis l'unité de communication de bus de processus 315 jusqu'à

l'unité de commande de pilotage 312: la flèche TR14.

Comme il a été décrit ci-avant, puisque la voie passe au travers de

plusieurs unités et de plusieurs voies de transmission depuis TR11 jusqu'à TR14, la qualité en terme de données de la commande exprimant la commande de contrôle à l'aide d'une pluralité de bits est très importante.

Lorsqu'il y a plusieurs unités et plusieurs voies de transmission depuis 5 I'extrémité d'émission jusqu'à l'extrémité de réception finale, un taux de

survenues d'erreurs binaires dans la commande du fait d'une défaillance (incluant une défaillance temporelle) dans une partie de ces unités et de ces voies de transmission augmente. En tant que résultat, le temps selon lequel le signal de sortie de commande Y est erroné sur l'état final est augmenté du fait 10 de la commande incluant un bit d'erreur.

Afin d'éviter cette situation, il est possible d'adopter un procédé consistant en ce que la commande est constituée sur la base d'une règle prédéterminée dont par exemple l'unité de protection et de commande 12 dans le dispositif de protection et de commande numérique 1E et l'unité de 15 commande de pilotage 312 sur l'état final exécutent un contrôle d'erreur sur la

base de la règle mentionnée ci-avant. Le procédé de contrôle d'erreur et de traitement est le même que celui selon le douzième mode de réalisation. Il est à noter que l'erreur de commande est notifiée au dispositif de protection et de commande numérique 1 E via le bus de processus P-NET1 selon ce mode de 20 réalisation.

Caractéristiques du treizième mode de réalisation Ce mode de réalisation présente les mêmes caractéristiques que celles du douzième mode de réalisation mais il est tout particulièrement caractérisé en ce que la commande de contrôle en provenance du dispositif de protection 25 ou de commande jusqu'au dispositif de commande de composant est transmise via le bus de processus P-NET1. Un appareil d'interconnexion de communication tel qu'un routeur ou qu'un moyeu ou "HUB" existe également entre. Par conséquent, ce mode de réalisation rend possible de maintenir la qualité des données de la commande de contrôle sur toute la voie depuis 30 I'extrémité d'émission de la commande de contrôle jusqu'à l'extrémité de

réception finale (dispositif de commande de composant) afférents.

Résumé des caractéristiques des premier à treizième modes de réalisation Conformément aux modes de réalisation qui ont été décrits ci-avant, il est possible d'éliminer un circuit d'entrée/sortie analogique qui est utilisé pour la transmission sur/depuis l'équipement principal de sous- station et qui a été classiquement monté dans le dispositif de protection et de commande, et toutes les entrées et les sorties sont transmises via le support de transmission. Par conséquent, aucun circuit pour manipuler un volume 5 important de tensions et de courants n'existe de telle sorte que les composants matériels peuvent être constitués seulement par une section de traitement arithmétique numérique pour traiter la fonction de protection et de commande et par une section de communication pour exécuter un processus de communication. En tant que résultat, une réduction importante en terme de 10 composants matériels, en d'autres termes une réduction de dimension du dispositif et une réduction importante du nombre de câbles électriques sont

rendues possibles.

La réduction de dimension et du dispositif facilite l'assemblage du dispositif dans l'équipement principal de sous-station. En outre, le processeur 15 arithmétique numérique est prévu dans chaque unité pour la numérisation de telle sorte qu'un auto-diagnostic de chaque unité et de l'équipement principal de sous-station devient possible. Qui plus est, les unités sont couplées les unes aux autres via le support de transmission de telle sorte qu'une utilisation efficace de divers types d'information devient possible, ce qui améliore de 20 façon remarquable la capacité de maintenance, la capacité de fonctionnement

et l'efficience économique.

En outre, I'unité de protection et de commande est couplée à une partie ou à la totalité des unités que sont l'unité de fusion de données numériques, l'unité de communication pour des dispositifs de commande de composant et 25 I'unité de communication de bus de processus au moyen du ou des supports

de transmission parallèles communs ou individuels de telle sorte que la vitesse de transmission d'information dans le dispositif de protection et de commande numérique peut être augmentée. Ceci facilite le fait d'assurer la performance temps réel de protection, de surveillance et de commande de 30 l'équipement principal de sous-station.

En outre, dans le dispositif de protection et de commande numérique comportant l'unité de protection et de commande, I'unité de fusion de données numériques, I'unité de communication pour des dispositifs de commande de composant et l'unité de communication de bus de processus, il est possible

d'améliorer les spécifications de performance telles que la performance temporelle de protection et de commande ainsi que le comportement de réponse à une défaillance qui sont requis en tant que dispositif.

Claims (13)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de protection et de commande numérique, caractérisé en ce qu'il comprend: une unité de fusion de données numériques (13) qui est configurée pour recevoir, via un support de transmission, une sortie numérique en 5 provenance d'une unité de capteur ou d'une pluralité d'unités de capteur (2-1 à 2-n) détectant des quantités d'électricité AC de circuits principaux d'un équipement principal de sous-station et pour fusionner les données numériques entrées; une unité de protection et de commande (12) qui est configurée pour 10 émettre en sortie un signal de commande pour la protection et la commande dudit équipement principal de sous-station sur la base des données numériques qui sont émises en sortie depuis ladite unité de fusion de données numériques (13); une unité de communication pour des dispositifs de commande de 15 composant (14), configurée pour transmettre à ladite unité de protection et de commande (12) des données de surveillance de composant qui sont émises en sortie depuis un dispositif de commande de composant ou depuis une pluralité de dispositifs de commande de composant (3-1 à 3-n) qui commandent ledit équipement principal de sous-station et pour transmettre le 20 signal de commande qui est émis en sortie depuis ladite unité de protection et de commande (12) audit dispositif de commande de composant ou auxdits dispositifs de commande de composant (3-1 à 3-n), les données de surveillance de composant et le signal de commande étant transmis via un support de transmission; une unité de communication de bus de processus (11) qui est configurée pour ralyer des données sur/depuis au moins une partie de ladite unité de protection et de commande, de ladite unité de communication pour des dispositifs de commande de composant et de ladite unité de fusion de données numériques depuis/sur un bus de processus externe; et un support de transmission parallèle qui est configuré pour coupler au moins des parties de ladite unité de fusion de données numériques, de ladite unité de protection et de commande, de ladite unité de protection et de commande, de ladite unité de communication pour des dispositifs de commande de composant et de ladite unité de communication de bus de processus les unes aux autres, dans lequel un échange de données entre au moins des parties de ladite unité de fusion de données numériques, de ladite unité de protection et de commande, de ladite unité de communication pour des dispositifs de commande de composant et de ladite unité de communication de bus de

processus est basé sur un mode multi-maître.

2. Dispositif de protection et de commande numérique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins une partie d'un échange de données entre ladite unité de fusion de données numériques (13), ladite unité de protection et de commande (12), ladite unité de communication pour des dispositifs de commande de composant (14) et ladite unité de communication 15 de bus de processus (11) est basée sur un mode monomaître en lieu et place

du mode multi-maitre.

3. Dispositif de protection et de commande numérique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un bus de transmission qui couple ladite unité de fusion de données numériques (13), ladite unité de protection et de 20 commande (12), ladite unité de communication pour des dispositifs de

commande de composant (14) et ladite unité de communication de bus de processus (11) les unes aux autres et un bus de transmission dans ladite unité de communication de bus de processus (11) sont basés sur un mode transmission commune, et le bus de transmission dans l'unité de 25 communication de bus de processus (11) comporte un pont.

4. Dispositif de protection et de commande numérique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins des parties de ladite unité de fusion de données numériques (13), de ladite unité de protection et de commande (12), de ladite unité de communication pour un dispositif de 30 commande de composant et de ladite unité de communication de bus de processus (11) comporte une section de stockage qui stocke des données et qui est allouée à un espace de stockage d'un bus qui couple au moins lesdites parties les unes aux autres, et un échange de données entre au moins lesdites parties est mis en oeuvre de telle sorte que les données soient

transférées à la section de stockage sur la base de l'allocation.

5. Dispositif de protection et de commande numérique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite unité de protection et de commande (12) exécute une opération arithmétique de relais de protection sur 5 la base d'un signal de référence pour une opération arithmétique de relais de protection dont la période est sensiblement un nombre entier de fois une période d'un signal d'échantillonnage comme utilisé par ladite unité de capteur ou lesdites unités de capteur pour échantillonner une détection des

quantités d'électricité AC.

6. Dispositif de protection et de commande numérique selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre: une unité qui est configurée pour générer un signal de référence pour une synchronisation temporelle synchrone avec un signal de référence qui est utilisé pour générer te signal d'échantillonnage et pour générer le signal de référence pour une 15 opération arithmétique de relais de protection; et en ce qu'au moins une

partie de la commande sur ledit équipement principal de sous-station est synchronisée avec le signal de référence pour une synchronisation temporelle et au moins une partie de la protection dudit équipement principal de sousstation est synchronisée avec le signal de référence pour une opération 20 arithmétique de relais de protection.

7. Dispositif de protection et de commande numérique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite section de protection et de commande transmet ledit signal de commande moyennant une période prédéterminée et ledit dispositif de commande de composant (3-1 à 3-n) 25 surveille ledit équipement principal de sous-station sur la base d'un cadencement auquel ledit dispositif de commande de composant reçoit le

signal de commande.

8. Dispositif de protection et de commande numérique selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite unité de protection et de 30 commande (12) annexe de façon cyclique des données d'identification audit signal de commande qui est transmis moyennant la période prédéterminée et ledit dispositif de commande de composant (3-1 à 3-n) génère un cadencement conformément à la présence ou à la non présence de l'annexion des données d'identification au signal de commande reçu et commande ledit

équipement principal de sous-station audit cadencement.

9. Dispositif de protection et de commande numérique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre: une section de relais mécanique ou statique (RY1, RY2) configurée 5 pour activer/désactiver l'émission en sortie du signal de commande sur ledit dispositif de commande de composant; et une section d'entrée isolée configurée pour activer/désactiver l'entrée desdites données entrées dessus depuis ledit dispositif de commande de composant.

10. Dispositif de protection et de commande numérique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif de protection et de commande numérique (12) est couplé à un dispositif d'entrée/sortie externe au moyen d'un support de transmission et échange des données avec ledit dispositif de commande de composant via ledit dispositif d'entrée/sortie, le 15 dispositif d'entrée/sortie incluant une section de relais mécanique ou statique (RY1, RY2) pour activer/désactiver l'émission en sortie de la commande de contrôle sur ledit dispositif de commande de composant et une section d'entrée isolée configurée pour activer/désactiver l'entrée dessus de données

qui sont entrées depuis le dispositif de commande de composant.

11. Dispositif de protection et de commande numérique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins une partie d'une voie de transmission dudit dispositif de protection et de commande numérique est constituée par une partie de transmission optique (P1), ledit dispositif de protection et de commande numérique comprenant en outre une unité de 25 ventilateur qui est configurée pour envoyer de l'air sur ladite partie de

transmission optique (P1) sous une condition prédéterminée.

12. Dispositif de protection et de commande numérique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal de commande sur ledit dispositif de commande de composant en provenance dudit dispositif de 30 protection et de commande numérique est une commande qui est constituée par une pluralité de bits et qui est constituée sur la base d'une règle prédéterminée, ledit dispositif de commande de composant qui reçoit la

commande détectant une erreur dans la commande.

13. Dispositif de protection et de commande numérique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite unité de protection et de commande (12) est divisée selon un dispositif qui comporte une fonction de protection et qui ne comporte pas une fonction de commande et selon un dispositif qui comporte la fonction de commande et qui ne comporte pas la fonction de protection.