JP2001045647A - 保護リレーシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 専用のハードウエアや専用のソフトウエアを
用いて製作する必要があるため情報産業に代表される技
術革新に遅れを取りがちである。その結果、演算処理能
力の向上が限られ、しかも各メーカが独自に開発する関
係上、開発コストが嵩む課題があった。 【解決手段】 系統情報の入力処理とトリップ信号の出
力処理を実施する装置を汎用の計算機を用いて構成する
とともに、リレー演算を実行する装置を汎用の計算機を
用いて構成し、ＬＡＮを介して各汎用の計算機間を接続
するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電力系統、配電
系統等の送配電系統における電力保護システムに係り、
特に、技術革新が進んでいる汎用技術を使用して、大容
量処理が可能で、低価格な保護リレーシステムに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】図１９は従来の保護リレーシステムを示
す構成図であり、図において、２１は送電線の情報量
３，４を入力して事故判定の演算処理を実施し、その演
算結果に基づいて送電線に繋がる遮断器にトリップ指令
を出力する送電線保護盤、２２は変圧器の情報量５，９
を入力して事故判定の演算処理を実施し、その演算結果
に基づいて変圧器に繋がる遮断器にトリップ指令を出力
する変圧器保護盤、２３は変圧器の情報量６，１０を入
力して事故判定の演算処理を実施し、その演算結果に基
づいて変圧器に繋がる遮断器にトリップ指令を出力する
変圧器保護盤、２４は母線の情報量１，２，７，８を入
力して事故判定の演算処理を実施し、その演算結果に基
づいて母線に繋がる遮断器にトリップ指令を出力する母
線保護盤、２５は配電線の情報量１１，１２を入力して
事故判定の演算処理を実施し、その演算結果に基づいて
配電線に繋がる遮断器にトリップ指令を出力する配電線
保護盤である。

【０００３】次に動作について説明する。計器用変流器
（以下、ＣＴという）が送電線の情報量３，４を送電線
保護盤２１に供給できるレベルに変成すると、その送電
線の情報量３，４を送電線保護盤２１に供給する。送電
線保護盤２１は、送電線の情報量３，４を受けると、予
め定められた判定基準にしたがって事故判定の演算処理
を実施し、その送電線に繋がる遮断器を開放する必要が
ある場合には、その遮断器にトリップ指令を出力する。

【０００４】また、ＣＴが変圧器の情報量５，９を変圧
器保護盤２２に供給できるレベルに変成すると、その変
圧器の情報量５，９を変圧器保護盤２２に供給する。変
圧器保護盤２２は、変圧器の情報量５，９を受けると、
予め定められた判定基準にしたがって事故判定の演算処
理を実施し、その変圧器に繋がる遮断器を開放する必要
がある場合には、その遮断器にトリップ指令を出力す
る。

【０００５】同様に、ＣＴが変圧器の情報量６，１０を
変圧器保護盤２３に供給できるレベルに変成すると、そ
の変圧器の情報量６，１０を変圧器保護盤２３に供給す
る。変圧器保護盤２３は、変圧器の情報量６，１０を受
けると、予め定められた判定基準にしたがって事故判定
の演算処理を実施し、その変圧器に繋がる遮断器を開放
する必要がある場合には、その遮断器にトリップ指令を
出力する。

【０００６】さらに、ＣＴが母線の情報量１，２，７，
８を母線保護盤２４に供給できるレベルに変成すると、
その母線の情報量１，２，７，８を母線保護盤２４に供
給する。母線保護盤２４は、母線の情報量１，２，７，
８を受けると、予め定められた判定基準にしたがって事
故判定の演算処理を実施し、その母線に繋がる遮断器を
開放する必要がある場合には、その遮断器にトリップ指
令を出力する。

【０００７】また、ＣＴが配電線の情報量１１，１２を
配電線保護盤２５に供給できるレベルに変成すると、そ
の配電線の情報量１１，１２を配電線保護盤２５に供給
する。配電線保護盤２５は、配電線の情報量１１，１２
を受けると、予め定められた判定基準にしたがって事故
判定の演算処理を実施し、その配電線に繋がる遮断器を
開放する必要がある場合には、その遮断器にトリップ指
令を出力する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の保護リレーシス
テムは以上のように構成されているので、専用のハード
ウエア及び専用のソフトウエアを用いて各種の保護盤を
製作すれば、電力系統を保護することができるが、専用
のハードウエアや専用のソフトウエアを用いて製作する
必要があるため情報産業に代表される技術革新に遅れを
取りがちである。その結果、演算処理能力の向上が限ら
れ、しかも各メーカが独自に開発する関係上、開発コス
トが嵩む課題があった。なお、各メーカが専用ハードウ
エアや専用ソフトウエアを用いて製作するため互換性が
なく、運用保守の習得に多くの時間を費やす必要がある
課題もあった。

【０００９】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、技術革新が進む汎用技術を適用し
て、開発コストを低減することができる保護リレーシス
テムを得ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る保護リレ
ーシステムは、系統情報の入力処理とトリップ信号の出
力処理を実施する装置を汎用の計算機を用いて構成する
とともに、リレー演算を実行する装置を汎用の計算機を
用いて構成し、ＬＡＮを介して各汎用の計算機間を接続
するようにしたものである。

【００１１】この発明に係る保護リレーシステムは、入
出力処理用計算機及び保護リレー演算用計算機を主保護
用と、後備保護用とに分離するものである。

【００１２】この発明に係る保護リレーシステムは、保
護リレー演算用計算機のみを主保護用と、後備保護用と
に分離するものである。

【００１３】この発明に係る保護リレーシステムは、入
出力処理用計算機及び保護リレー演算用計算機をトリッ
プ回路のメインリレー駆動用と、フェイルセーフリレー
駆動用とに分離するものである。

【００１４】この発明に係る保護リレーシステムは、保
護リレー演算用計算機のみをトリップ回路のメインリレ
ー駆動用と、フェイルセーフリレー駆動用とに分離する
ものである。

【００１５】この発明に係る保護リレーシステムは、数
台の入出力処理用計算機が保護対象と関係なく各種の系
統情報を集約し、数台の保護リレー演算用計算機が各種
のリレー演算を集約するようにしたものである。

【００１６】この発明に係る保護リレーシステムは、数
台の入出力処理用計算機及び保護リレー演算用計算機を
主保護用と、後備保護用とに分離するものである。

【００１７】この発明に係る保護リレーシステムは、数
台の保護リレー演算用計算機のみを主保護用と、後備保
護用とに分離するものである。

【００１８】この発明に係る保護リレーシステムは、数
台の入出力処理用計算機にリレー演算機能を搭載するよ
うにしたものである。

【００１９】この発明に係る保護リレーシステムは、数
台の入出力処理用計算機にリレー演算機能の一部である
デジタルフィルター処理機能を搭載するようにしたもの
である。

【００２０】この発明に係る保護リレーシステムは、保
護リレー演算用計算機が実行するリレー演算の動作条件
を調整する整定機能及び保護リレーの動作状態を表示す
る表示機能を備えた整定・表示用の専用計算機を設置す
るようにしたものである。

【００２１】この発明に係る保護リレーシステムは、後
備保護用の入出力処理用計算機と保護リレー演算用計算
機を一体化するとともに、ＬＡＮと切り離して設置する
ようにしたものである。

【００２２】この発明に係る保護リレーシステムは、同
一のリレー演算を実行する保護リレー演算用計算機を複
数台設置し、複数台の保護リレー演算用計算機のうち、
過半数の保護リレー演算用計算機がトリップ信号を出力
する場合に限り、入出力処理用計算機が遮断器のトリッ
プ回路にトリップ信号を出力するようにしたものであ
る。

【００２３】この発明に係る保護リレーシステムは、数
台の入出力処理用計算機がＬＡＮを介して数台の保護リ
レー演算用計算機と接続されるシステムを完全２系列化
するようにしたものである。

【００２４】この発明に係る保護リレーシステムは、数
台の入出力処理用計算機，ＬＡＮ又は数台の保護リレー
演算用計算機のいずれかを２系列化するようにしたもの
である。

【００２５】この発明に係る保護リレーシステムは、系
統情報を入力してリレー演算を実行するフェールセーフ
リレー用計算機を設置し、そのフェールセーフリレー用
計算機と保護リレー演算用計算機の双方がトリップ信号
を出力する場合に限り、入出力処理用計算機が遮断器の
トリップ回路にトリップ信号を出力するようにしたもの
である。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による保
護リレーシステムを示す構成図であり、図において、３
１〜３５は電力系統の状態を示す系統情報を入力して、
その系統情報をＬＡＮ５０に出力する一方、そのＬＡＮ
５０からトリップ信号を入力して、遮断器のトリップ回
路にトリップ信号を出力する汎用の入出力処理用計算機
であり、特に、入出力処理用計算機である送電線保護用
入出力処理端末３１は送電線を保護するための処理端
末、変圧器保護用入出力処理端末３２，３３は変圧器を
保護するための処理端末、母線保護用入出力処理端末３
４は母線を保護するための処理端末、配電線保護用入出
力処理端末３５は配電線を保護するための処理端末であ
る。

【００２７】４１〜４５は入出力処理用計算機である送
電線保護用入出力処理端末３１等がＬＡＮ５０に系統情
報を出力すると、そのＬＡＮ５０から系統情報を入力し
てリレー演算を実行し、電力系統の遮断器を開放する必
要がある場合にはトリップ信号をＬＡＮ５０に出力する
汎用の保護リレー演算用計算機であり、特に、保護リレ
ー演算用計算機である送電線保護用リレー演算端末４１
は送電線を保護するための処理端末、変圧器保護用リレ
ー演算端末４２，４３は変圧器を保護するための処理端
末、母線保護用リレー演算端末４４は母線を保護するた
めの処理端末、配電線保護用リレー演算端末４５は配電
線を保護するための処理端末である。５０は各種の処理
端末を相互に接続する汎用のＬＡＮ（例えば、イーサネ
ット、トークンパス、トークンリング、ＡＴＭ等）であ
る。

【００２８】図２は入出力処理用計算機及び保護リレー
演算用計算機の詳細構成を示す構成図であり、図におい
て、６１は入力変換器、６２はアナログフィルター、６
３はＡ／Ｄ変換部、６４は伝送制御部、６５はデジタル
入出力部、６６はバス、６７は伝送制御部、６８はリレ
ー演算部、６９はトリップ回路である。

【００２９】次に動作について説明する。ＣＴが電力系
統の情報量１〜１２のレベル変換を実行すると、電力系
統の情報量１〜１２は、入力変換器６１によって入出力
処理用計算機３１〜３５に適した信号レベルに変換さ
れ、アナログフィルター６２に入力される。

【００３０】アナログフィルター６２は、入力変換器６
１が情報量の信号レベルを変換すると、その情報量から
不要な高調波成分を除去してＡ／Ｄ変換部６３に出力す
る。Ａ／Ｄ変換部６３は、アナログフィルター６２によ
って処理された情報量（アナログ信号）を所定のサンプ
リング周期毎にサンプリングして、そのアナログ信号を
デジタル信号に変換する。

【００３１】伝送制御部６４は、Ａ／Ｄ変換部６３によ
りＡ／Ｄ変換された電力系統の瞬時値データ（デジタル
の情報量）を所定の伝送フォーマットに加工してＬＡＮ
５０に出力する。ＬＡＮ５０は、入出力処理用計算機３
１〜３５の伝送制御部６４が電力系統の瞬時値データを
出力すると、保護リレー演算用計算機４１〜４５のう
ち、瞬時値データを出力する入出力処理用計算機に対応
する保護リレー演算用計算機に対して、その瞬時値デー
タを送信する。

【００３２】保護リレー演算用計算機４１〜４５の伝送
制御部６７は、入出力処理用計算機３１〜３５から伝送
された電力系統の瞬時値データを取り込み、その瞬時値
データをリレー演算部６８に出力する。リレー演算部６
８は、デジタルフィルター処理、リレー単体演算処理、
シーケンス処理等の所定のリレー演算アルゴリズムに従
ってリレーの動作判定を実施する。その判定の結果、電
力系統の遮断器を開放する必要がある場合には、トリッ
プ信号を伝送制御部６７に出力する。

【００３３】そして、伝送制御部６７は、リレー演算部
６８からトリップ信号を受けると、そのトリップ信号を
所定の伝送フォーマットに加工してＬＡＮ５０に出力す
る。ＬＡＮ５０は、保護リレー演算用計算機４１〜４５
の伝送制御部６７がトリップ信号を出力すると、入出力
処理用計算機３１〜３５のうち、トリップ信号を出力す
る保護リレー演算用計算機に対応する入出力処理用計算
機に対して、そのトリップ信号を送信する。

【００３４】入出力処理用計算機３１〜３５の伝送制御
部６４は、保護リレー演算用計算機４１〜４５から伝送
されたトリップ信号を取り込み、そのトリップ信号をデ
ジタル入出力部６５に出力する。デジタル入出力部６５
は、伝送制御部６４からトリップ信号を受けると、その
トリップ信号をトリップ回路６９に出力する。

【００３５】そして、トリップ回路６９は、入出力処理
用計算機３１〜３５のデジタル入出力部６５からトリッ
プ信号を受けると、ハードウエア処理を実行して、電力
系統における当該遮断器を開放する。

【００３６】なお、データ伝送は、送電線保護用入出力
処理端末３１と送電線保護用リレー演算端末４１の間、
変圧器保護用入出力処理端末３２と変圧器保護用リレー
演算端末４２の間、変圧器保護用入出力処理端末３３と
変圧器保護用リレー演算端末４３の間、母線保護用入出
力処理端末３４と母線保護用リレー演算端末４４の間、
配電線保護用入出力処理端末３５と配電線保護用リレー
演算端末４５の間で行えばよく、イーサネットとＴＣＰ
／ＩＰ等の国際標準プロトコルにて実施できる。

【００３７】以上で明らかなように、この実施の形態１
によれば、系統情報の入力処理とトリップ信号の出力処
理を実施する装置を汎用の計算機を用いて構成するとと
もに、リレー演算を実行する装置を汎用の計算機を用い
て構成し、ＬＡＮを介して各汎用の計算機間を接続する
ので、技術革新が進む汎用技術を適用して、開発コスト
を低減することができる効果を奏する。また、入出力処
理用計算機は電力系統の現場機器近傍に設置し、保護リ
レー演算用計算機はＬＡＮを経由して配電盤室に設置す
る場合には、現場機器から入出力用計算機までの距離が
短くなるため、制御ケーブルの大幅な削減につながり、
トータルコストの低減を図ることができる効果を奏す
る。

【００３８】因みに、従来の保護リレーシステムの開発
コストは、ハードウエア費用が占める割合が極めて高い
が、この実施の形態１では、市販の計算機を使用するた
め、ハードウエア費用が割安になる。ソフトウエア費用
として、ＬＡＮ制御用ソフトの開発費が発生するが、ソ
フトウエアはハードウエアと異なり、数が出ればコピー
効果により価格が低下するため、ハードウエア費用減少
分以下の価格に抑えることができる。したがって、従来
の保護リレーシステムよりも安く構築することができ
る。

【００３９】実施の形態２．上記実施の形態１では、送
電線、変圧器、母線、配電線等から構成される電力系統
において、保護対象毎に入出力処理用計算機を１台、保
護リレー演算用計算機を１台設置するシステム構成につ
いて示したが、図３に示すように、例えば、送電線保護
用入出力処理端末３１を主保護用の計算機（送電線主保
護用入出力処理端末３１ａ）と後備保護用の計算機（送
電線後備保護用入出力処理端末３１ｂ）に分離するとと
もに、送電線保護用リレー演算端末４１を主保護用の計
算機（送電線主保護用リレー演算端末４１ａ）と後備保
護用の計算機（送電線後備保護用リレー演算端末４１
ｂ）に分離するようにしてもよい。

【００４０】これにより、後備保護リレーは、万一主保
護リレーが動作できなかった場合のバックアップとして
設置するという現状の保護リレーシステムの思想を踏襲
できるため、１つの計算機がダウンした場合にも無保護
区間の発生を防止することができ、保護リレーシステム
の信頼度が向上する効果を奏する。

【００４１】実施の形態３．上記実施の形態２では、入
出力処理用計算機を主保護用に１台、後備保護用に１台
の構成としたが、入出力処理用計算機は主保護用と後備
保護用で同じ処理を行うので、図４に示すように、入出
力処理用計算機は主保護用と後備保護用を兼務し、保護
リレー演算用計算機のみを主保護用と後備保護用に分離
するようにしてもよい。これにより、入出力処理用計算
機の台数を削減できる分、上記実施の形態２よりも低価
格なシステムを構築することができる。

【００４２】実施の形態４．上記実施の形態１では、送
電線、変圧器、母線、配電線等から構成される電力系統
において、保護対象毎に入出力処理用計算機を１台、保
護リレー演算用計算機を１台設置するシステム構成につ
いて示したが、図６に示すように、現状の保護リレー盤
は、メインリレー用の入力変換器６１ａとフェールセー
フリレー用の入力変換器６１ｂに分離され、メインリレ
ー処理用のユニット７１の演算結果と、フェールセーフ
リレー処理用のユニット７２の演算結果とをＡＮＤし
て、その結果、トリップ回路６９が遮断器を開放するよ
うにしている。即ち、メインリレーとフェールセーフリ
レーを別ハードウエアとして、直列二重化構成とするこ
とにより、一個の部品不良では誤動作に至らないように
構成されている。

【００４３】そこで、この実施の形態４では、図５に示
すように、例えば、送電線保護用入出力処理端末３１を
メインリレー駆動用の計算機３１ｃとフェールセーフリ
レー駆動用の計算機３１ｄに分離するとともに、送電線
保護用リレー演算端末４１をメインリレー駆動用の計算
機４１ｃとフェールセーフリレー駆動用の計算機４１ｄ
に分離し、さらに、ＬＡＮ５０をメインリレー駆動用の
ＬＡＮ５０ｃとフェールセーフリレー駆動用のＬＡＮ５
０ｄに分離する。

【００４４】これにより、現状の保護リレー盤における
誤動作対策の思想を踏襲できるため、１つのハードウエ
アが不良になった場合にも、誤動作の発生を防止するこ
とができ、保護リレーシステムの信頼度を向上すること
ができる。

【００４５】実施の形態５．上記実施の形態４では、入
出力処理用計算機をメインリレー駆動用に１台、フェー
ルセーフリレー駆動用に１台の構成とするものについて
示したが、入出力処理用計算機では同じ処理を行ってい
るため、図７に示すように、入出力処理用計算機はメイ
ンリレー駆動用とフェールセーフリレー駆動用を兼務し
て、ＬＡＮ５０もハードウエア分離せず、保護リレー演
算用計算機のみをメインリレー駆動用とフェールセーフ
リレー駆動用に分離するようにしてもよい。これによ
り、入出力処理用計算機及びＬＡＮの台数を削減できる
分、上記実施の形態４よりも低価格なシステムを構築す
ることができる。

【００４６】実施の形態６．上記実施の形態１では、送
電線、変圧器、母線、配電線等から構成される電力系統
において、保護対象毎に入出力処理用計算機を１台、保
護リレー演算用計算機を１台設置するシステム構成と
し、入出力処理用計算機が取り込む電力系統情報は各々
保護対象の情報を取り込むものについて示したが、図８
に示すように、取り込む電力系統情報を保護対象に関係
なく集約し、数台の入出力処理用計算機３００にて処理
し、保護リレー演算も複数の保護対象を集約して数台の
保護リレー演算用計算機４００に格納すると、現段階の
汎用技術が現状の保護リレー装置の数十倍の処理能力を
有する利点を最大限に活用できるため、少ない端末台数
でコンパクトなシステムを構築して、低価格なシステム
を提供することができる。

【００４７】また、データ伝送において、１つの入出力
処理用計算機のデータを複数台の保護リレー演算用計算
機に伝送したり、１つ保護リレー演算用計算機のデータ
を複数台の入出力処理用計算機に伝送する必要が生じる
が、イーサネットとＵＤＰ／ＩＰを用いたブロードキャ
スト送信を実施することにより、全端未一斉送信を実施
できるため伝送効率も向上する。なお、電力系統の各情
報量のサンプリング同期を取る必要がある場合は、各入
出力処理用計算機の時刻を合わせたり、ＧＰＳ等の外部
信号に合わせる等の処置が必要である。

【００４８】実施の形態７．上記実施の形態６では、送
電線、変圧器、母線、配電線等から構成される電力系統
において、保護対象に関係なく電力系統の情報量を集約
した数台の入出力処理用計算機と、保護リレー演算対象
を集約した数台の保護リレー演算用計算機で構成するシ
ステムについて示したが、図９に示すように、入出力処
理用計算機３００を主保護用の計算機３００ａと後備保
護用の計算機３００ｂに分離するとともに、保護リレー
演算用計算機４００を主保護用の計算機４００ａと後備
保護用の計算機４００ｂに分離する。

【００４９】これにより、後備保護リレーは、万一主保
護リレーが動作できなかった場合のバックアップとして
設置するという現状の保護リレーシステムの思想を踏襲
できるため、１つの計算機がダウンした場合にも無保護
区間の発生を防止することができ、保護リレーシステム
の信頼度が向上する効果を奏する。

【００５０】実施の形態８．上記実施の形態７では、入
出力処理用計算機を主保護用と後備保護用とに分離した
が、入出力処理用計算機は主保護用と後備保護用で同じ
処理を行うので、図１０に示すように、入出力処理用計
算機は主保護用と後備保護用を兼務し、保護リレー演算
用計算機のみを主保護用と後備保護用に分離するように
してもよい。これにより、入出力処理用計算機の台数を
削減できる分、上記実施の形態７よりも低価格なシステ
ムを構築することができる。

【００５１】実施の形態９．上記実施の形態６では、送
電線、変圧器、母線、配電線等から構成される電力系続
において、保護対象に関係なく電力系統の情報量を集約
した数台の入出力処理用計算機と、保護リレー演算対象
を集約した数台の保護リレー演算用計算機で構成するシ
ステムについて示したが、図１１に示すように、例え
ば、入出力処理用計算機３００ｃには母線保護用のリレ
ー演算機能を搭載し、入出力処理用計算機３００ｄには
配電線保護用のリレー演算機能を搭載するようにする。
そして、ＣＰＵが伝送制御処理を行う空き時間を利用し
て、入出力処理用計算機でも保護リレー演算を行うシス
テム構成にすると、保護リレー演算用計算機の台数を削
減できる分、低価格なシステムを構築することができ
る。

【００５２】実施の形態１０．上記実施の形態６では、
送電線、変圧器、母線、配電線等から構成される電力系
統において、保護対象に関係なく電力系統の情報量を集
約した数台の入出力処理用計算機と、保護リレー演算対
象を集約した数台の保護リレー演算用計算機で構成する
システムについて示したが、図１２に示すように、リレ
ー演算部６８が実施するデジタルフィルター処理、リレ
ー単体演算処理、シーケンス処理等のうち、デジタルフ
ィルター処理機能を入出力処理用計算機３００ｅに搭載
し、ＣＰＵが伝送制御処理を行う空き時間を利用して、
入出力処理用計算機３００ｅがデジタルフィルター処理
を行うシステム構成にすると、保護リレー演算用計算機
の台数を削減できる分、低価格なシステムを構築するこ
とができる。

【００５３】実施の形態１１．上記実施の形態６では、
送電線、変圧器、母線、配電線等から構成される電力系
統において、保護対象に関係なく電力系統の情報量を集
約した数台の入出力処理用計算機と、保護リレー演算対
象を集約した数台の保護リレー演算用計算機で構成する
システムについて示したが、図１３に示すように、保護
リレー演算用計算機４００ｆから、リレーの動作条件を
調整する機構である整定部、リレーの動作状態を表示す
る機構である表示部、及びリレー動作時のアナログ入力
量やリレー演算結果等の詳細データを保存する機構であ
るデータ保存部を分離し、その整定部や表示部やデータ
保存部の機能を搭載した整定・表示専用計算機４００ｇ
を別途設置するシステム構成にしてもよい。

【００５４】これにより、保護リレー演算用計算機がシ
ングルタスクＣＰＵであって、リレー演算等を無限ルー
プ処理している場合でも、別に設置した整定・表示専用
計算機４００ｇがシステムを停止することなく、整定変
更したり、リレー状態や保存データを表示することがで
きる。

【００５５】実施の形態１２．上記実施の形態７では、
保護リレー演算用計算機を主保護用の計算機４００ａと
後備保護用の計算機４００ｂに分離し、後備保護用の計
算機４００ｂをＬＡＮ５０に接続するものについて示し
たが、図１４に示すように、入出力処理用計算機の後備
保護用の計算機３００ｂと、保護リレー演算用計算機の
後備保護用の計算機４００ｂを一体化するとともに、そ
の一体化した計算機５００をＬＡＮ５０に接続せず、ロ
ーカルに設置するようにしてもよい。これにより、万一
ＬＡＮ５０に障害が発生した場合にも、ローカルに設置
した後備保護用の計算機５００により無保護区間の発生
を防止することができるため、保護リレーシステムの信
頼度が向上する効果を奏する。

【００５６】実施の形態１３．上記実施の形態６では、
送電線、変圧器、母線、配電線等から構成される電力系
統において、保護対象に関係なく電力系統の情報量を集
約した数台の入出力処理用計算機と、保護リレー演算対
象を集約した数台の保護リレー演算用計算機で構成する
システムについて示したが、図１５に示すように、同じ
処理内容の保護リレー演算用計算機を例えば３台設置し
て３系列化し、入出力処理用計算機３００ｈでは、３台
の保護リレー演算用計算機４００ｈ，４００ｉ，４００
ｊのうち、２台が動作判定を出力した場合にトリップ信
号を出力する等の多数決制御を実施するようにしてもよ
い。

【００５７】これにより、万一保護リレー演算用計算機
が誤不動作した場合も、残りの保護リレー演算用計算機
の動作結果にてトリップすることができる。一方、１つ
の保護リレー演算用計算機が誤って動作した場合も、残
りの保護リレー演算用計算機が動作しないことによっ
て、誤ってトリップ信号が出力されるのを防ぐことがで
きる効果を奏する。

【００５８】実施の形態１４．上記実施の形態６では、
送電線、変圧器、母線、配電線等から構成される電力系
統において、保護対象に関係なく電力系統の情報量を集
約した数台の入出力処理用計算機と、保護リレー演算対
象を集約した数台の保護リレー演算用計算機とＬＡＮで
構成するシステムについて示したが、図１６に示すよう
に、Ａ系の保護リレーシステムとＢ系の保護リレーシス
テムのように完全２系列化することにより、片系がシス
テムダウンしても、残る一方のシステムが電力系統を運
用することが可能になる。

【００５９】実施の形態１５．上記実施の形態６では、
送電線、変圧器、母線、配電線等から構成される電力系
統において、保護対象に関係なく電力系統の情報量を集
約した数台の入出力処理用計算機と、保護リレー演算対
象を集約した数台の保護リレー演算用計算機とＬＡＮで
構成するシステムについて示したが、図１７に示すよう
に、例えば、ＬＡＮのみ２系列化するシステム構成（Ｌ
ＡＮ５０ＡとＬＡＮ５０Ｂに２系列化する）、または、
入出力処理用計算機のみ２系列化するシステム構成、ま
たは、保護リレー演算用計算機のみ２系列化するシステ
ム構成とすると、信頼性が比較的低いと考える部分のみ
の２系列化で、システムの稼働率を向上することができ
るため、完全２系列化するよりも低価格なシステムを構
築することができる。

【００６０】実施の形態１６．上記実施の形態６では、
送電線、変圧器、母線、配電線等から構成される電力系
統において、保護対象に関係なく電力系統の情報量を集
約した数台の入出力処理用計算機と、保護リレー演算対
象を集約した数台の保護リレー演算用計算機で構成する
システムとし、メインリレーとフェールセーフリレーに
ついて特に考慮しない構成としたが、図１８に示すよう
に、各保護リレー演算用計算機４００に対応するフェー
ルセーフリレー用計算機６００を設置する。

【００６１】フェールセーフリレー用計算機６００で
は、当該保護対象に必要な電力系統情報を取り込み、各
保護リレー演算用計算機と各フェールセーフリレー用計
算機６００のそれぞれのＡＮＤ条件にてトリップ信号を
出力するシステム構成とすると、フェールセーフリレー
用計算機６００の入力は、ＬＡＮ５０を経由しないロー
カルな入力によりフェールセーフリレー演算を実施する
ため、ＬＡＮ５０の不良時に誤ったトリップ信号の出力
を回避することができるため、システムの誤動作を防止
することができる効果を奏する。

【００６２】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、系統
情報の入力処理とトリップ信号の出力処理を実施する装
置を汎用の計算機を用いて構成するとともに、リレー演
算を実行する装置を汎用の計算機を用いて構成し、ＬＡ
Ｎを介して各汎用の計算機間を接続するように構成した
ので、技術革新が進む汎用技術を適用して、開発コスト
を低減することができる効果がある。また、入出力処理
用計算機は電力系統の現場機器近傍に設置し、保護リレ
ー演算用計算機はＬＡＮを経由して配電盤室に設置する
場合には、現場機器から入出力用計算機までの距離が短
くなるため、制御ケーブルの大幅な削減につながり、ト
ータルコストの低減を図ることができる効果がある。

【００６３】この発明によれば、入出力処理用計算機及
び保護リレー演算用計算機を主保護用と、後備保護用と
に分離するように構成したので、１つの計算機がダウン
した場合にも、電力系統に無保護区間が生じないため、
電力供給支障を招かずに済み、保護リレーシステムの信
頼度を確保できる効果がある。

【００６４】この発明によれば、保護リレー演算用計算
機のみを主保護用と、後備保護用とに分離するように構
成したので、１つの保護リレー演算用計算機がダウンし
た場合にも、電力系統に無保護区間が生じないため、電
力供給支障を招かずに済み、保護リレーシステムの信頼
度を確保できる効果がある。

【００６５】この発明によれば、入出力処理用計算機及
び保護リレー演算用計算機をトリップ回路のメインリレ
ー駆動用と、フェイルセーフリレー駆動用とに分離する
ように構成したので、現状の保護リレー盤における誤動
作対策の思想を踏襲できるようになり、その結果、１つ
のハードウエアが不良になった場合にも誤ってトリップ
信号を出力する不具合を回避することができる効果があ
る。

【００６６】この発明によれば、保護リレー演算用計算
機のみをトリップ回路のメインリレー駆動用と、フェイ
ルセーフリレー駆動用とに分離するように構成したの
で、１つの保護リレー演算用計算機が不良になった場合
にも、誤ってトリップ信号を出力する不具合を回避する
ことができる効果がある。

【００６７】この発明によれば、数台の入出力処理用計
算機が保護対象と関係なく各種の系統情報を集約し、数
台の保護リレー演算用計算機が各種のリレー演算を集約
するように構成したので、現段階の汎用技術が現状の保
護リレー装置の数十倍の処理能力を有する利点を最大限
に活用できるため、少ない端末台数でコンパクトなシス
テムを構築して、低価格なシステムを提供することがで
きる効果がある。

【００６８】この発明によれば、数台の入出力処理用計
算機及び保護リレー演算用計算機を主保護用と、後備保
護用とに分離するように構成したので、１つの計算機が
ダウンした場合にも、電力系統に無保護区間が生じない
ため、電力供給支障を招かずに済み、保護リレーシステ
ムの信頼度を確保できる効果がある。

【００６９】この発明によれば、数台の保護リレー演算
用計算機のみを主保護用と、後備保護用とに分離するよ
うに構成したので、１つの保護リレー演算用計算機がダ
ウンした場合にも、電力系統に無保護区間が生じないた
め、電力供給支障を招かずに済み、保護リレーシステム
の信頼度を確保できる効果がある。

【００７０】この発明によれば、数台の入出力処理用計
算機にリレー演算機能を搭載するように構成したので、
数台に集約した保護リレー演算用計算機の台数をさらに
削減することができるようになり、その結果、さらに安
価な保護リレーシステムを構築することができる効果が
ある。

【００７１】この発明によれば、数台の入出力処理用計
算機にリレー演算機能の一部であるデジタルフィルター
処理機能を搭載するように構成したので、数台に集約し
た保護リレー演算用計算機の台数をさらに削減すること
ができるようになり、その結果、さらに安価な保護リレ
ーシステムを構築することができる効果がある。また、
入出力処理用計算機の処理内容は標準化できるため共通
のソフトウエアを使用することでさらなるコスト低減を
図ることができる効果がある。

【００７２】この発明によれば、保護リレー演算用計算
機が実行するリレー演算の動作条件を調整する整定機能
及び保護リレーの動作状態を表示する表示機能を備えた
整定・表示用の専用計算機を設置するように構成したの
で、計算機がシングルタスクＣＰＵであってもシステム
を停止することなく、整定操作やリレー状態の表示を行
うことができる効果がある。

【００７３】この発明によれば、後備保護用の入出力処
理用計算機と保護リレー演算用計算機を一体化するとと
もに、ＬＡＮと切り離して設置するように構成したの
で、ＬＡＮに障害が発生した場合にも、ローカルに設置
した後備保護リレーによって電力系統の保護をバックア
ップすることができる効果がある。

【００７４】この発明によれば、同一のリレー演算を実
行する保護リレー演算用計算機を複数台設置し、複数台
の保護リレー演算用計算機のうち、過半数の保護リレー
演算用計算機がトリップ信号を出力する場合に限り、入
出力処理用計算機が遮断器のトリップ回路にトリップ信
号を出力するように構成したので、数台の保護リレー演
算用計算機が誤動作・誤不動作した場合にも、確実なト
リップを行うことができるようになり、保護リレーシス
テムの誤動作率と誤不動作率が低下する効果がある。

【００７５】この発明によれば、数台の入出力処理用計
算機がＬＡＮを介して数台の保護リレー演算用計算機と
接続されるシステムを完全２系列化するように構成した
ので、片系のシステムがダウンした場合にも、残る一方
のシステムが電力系統を運用することができる効果があ
る。

【００７６】この発明によれば、数台の入出力処理用計
算機，ＬＡＮ又は数台の保護リレー演算用計算機のいず
れかを２系列化するように構成したので、システムの稼
働率を向上することができるようになり、その結果、完
全２系列化するよりも低価格なシステムを構築すること
ができる効果がある。

【００７７】この発明によれば、系統情報を入力してリ
レー演算を実行するフェールセーフリレー用計算機を設
置し、そのフェールセーフリレー用計算機と保護リレー
演算用計算機の双方がトリップ信号を出力する場合に限
り、入出力処理用計算機が遮断器のトリップ回路にトリ
ップ信号を出力するように構成したので、システムの誤
動作を防止することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による保護リレーシ
ステムを示す構成図である。

【図２】 入出力処理用計算機及び保護リレー演算用計
算機の詳細構成を示す構成図である。

【図３】 この発明の実施の形態２による保護リレーシ
ステムを示す構成図である。

【図４】 この発明の実施の形態３による保護リレーシ
ステムを示す構成図である。

【図５】 この発明の実施の形態４による保護リレーシ
ステムを示す構成図である。

【図６】 トリップ回路の直列二重化構成を示す構成図
である。

【図７】 この発明の実施の形態５による保護リレーシ
ステムを示す構成図である。

【図８】 この発明の実施の形態６による保護リレーシ
ステムを示す構成図である。

【図９】 この発明の実施の形態７による保護リレーシ
ステムを示す構成図である。

【図１０】 この発明の実施の形態８による保護リレー
システムを示す構成図である。

【図１１】 この発明の実施の形態９による保護リレー
システムを示す構成図である。

【図１２】 この発明の実施の形態１０による保護リレ
ーシステムを示す構成図である。

【図１３】 この発明の実施の形態１１による保護リレ
ーシステムを示す構成図である。

【図１４】 この発明の実施の形態１２による保護リレ
ーシステムを示す構成図である。

【図１５】 この発明の実施の形態１３による保護リレ
ーシステムを示す構成図である。

【図１６】 この発明の実施の形態１４による保護リレ
ーシステムを示す構成図である。

【図１７】 この発明の実施の形態１５による保護リレ
ーシステムを示す構成図である。

【図１８】 この発明の実施の形態１６による保護リレ
ーシステムを示す構成図である。

【図１９】 従来の保護リレーシステムを示す構成図で
ある。

【符号の説明】

３１ 送電線保護用入出力処理端末（入出力処理用計算
機）、３２，３３ 変圧器保護用入出力処理端末（入出
力処理用計算機）、３４ 母線保護用入出力処理端末
（入出力処理用計算機）、３５ 配電線保護用入出力処
理端末（入出力処理用計算機）、４１ 送電線保護用リ
レー演算端末（保護リレー演算用計算機）、４２，４３
変圧器保護用リレー演算端末（保護リレー演算用計算
機）、４４母線保護用リレー演算端末（保護リレー演算
用計算機）、４５ 配電線保護用リレー演算端末（保護
リレー演算用計算機）、５０ ＬＡＮ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 健司 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 中山 日出男 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町１丁目１番２ 号 メルコパワーシステムズ株式会社内 (72)発明者 井上 和茂 大阪府大阪市北区中之島３丁目３番22号 関西電力株式会社内 (72)発明者 嶋野 真司 大阪府大阪市北区中之島３丁目３番22号 関西電力株式会社内

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電力系統の状態を示す系統情報を入力し
   て、その系統情報をＬＡＮに出力する一方、そのＬＡＮ
   からトリップ信号を入力して、遮断器のトリップ回路に
   トリップ信号を出力する入出力処理用計算機と、上記入
   出力処理用計算機がＬＡＮに系統情報を出力すると、そ
   のＬＡＮから系統情報を入力してリレー演算を実行し、
   電力系統の遮断器を開放する必要がある場合にはトリッ
   プ信号をＬＡＮに出力する保護リレー演算用計算機とを
   備えた保護リレーシステム。
2. 【請求項２】 入出力処理用計算機及び保護リレー演算
   用計算機を主保護用と、後備保護用とに分離することを
   特徴とする請求項１記載の保護リレーシステム。
3. 【請求項３】 保護リレー演算用計算機のみを主保護用
   と、後備保護用とに分離することを特徴とする請求項１
   記載の保護リレーシステム。
4. 【請求項４】 入出力処理用計算機及び保護リレー演算
   用計算機をトリップ回路のメインリレー駆動用と、フェ
   イルセーフリレー駆動用とに分離することを特徴とする
   請求項１記載の保護リレーシステム。
5. 【請求項５】 保護リレー演算用計算機のみをトリップ
   回路のメインリレー駆動用と、フェイルセーフリレー駆
   動用とに分離することを特徴とする請求項１記載の保護
   リレーシステム。
6. 【請求項６】 数台の入出力処理用計算機が保護対象と
   関係なく各種の系統情報を集約し、数台の保護リレー演
   算用計算機が各種のリレー演算を集約することを特徴と
   する請求項１記載の保護リレーシステム。
7. 【請求項７】 数台の入出力処理用計算機及び保護リレ
   ー演算用計算機を主保護用と、後備保護用とに分離する
   ことを特徴とする請求項６記載の保護リレーシステム。
8. 【請求項８】 数台の保護リレー演算用計算機のみを主
   保護用と、後備保護用とに分離することを特徴とする請
   求項６記載の保護リレーシステム。
9. 【請求項９】 数台の入出力処理用計算機にリレー演算
   機能を搭載することを特徴とする請求項６記載の保護リ
   レーシステム。
10. 【請求項１０】 数台の入出力処理用計算機にリレー演
    算機能の一部であるデジタルフィルター処理機能を搭載
    することを特徴とする請求項６記載の保護リレーシステ
    ム。
11. 【請求項１１】 保護リレー演算用計算機が実行するリ
    レー演算の動作条件を調整する整定機能及び保護リレー
    の動作状態を表示する表示機能を備えた整定・表示用の
    専用計算機を設置することを特徴とする請求項６記載の
    保護リレーシステム。
12. 【請求項１２】 後備保護用の入出力処理用計算機と保
    護リレー演算用計算機を一体化するとともに、ＬＡＮと
    切り離して設置することを特徴とする請求項７記載の保
    護リレーシステム。
13. 【請求項１３】 同一のリレー演算を実行する保護リレ
    ー演算用計算機を複数台設置し、入出力処理用計算機
    は、複数台の保護リレー演算用計算機のうち、過半数の
    保護リレー演算用計算機がトリップ信号を出力する場合
    に限り、遮断器のトリップ回路にトリップ信号を出力す
    ることを特徴とする請求項１記載の保護リレーシステ
    ム。
14. 【請求項１４】 数台の入出力処理用計算機がＬＡＮを
    介して数台の保護リレー演算用計算機と接続されるシス
    テムを完全２系列化することを特徴とする請求項６記載
    の保護リレーシステム。
15. 【請求項１５】 数台の入出力処理用計算機，ＬＡＮ又
    は数台の保護リレー演算用計算機のいずれかを２系列化
    することを特徴とする請求項６記載の保護リレーシステ
    ム。
16. 【請求項１６】 系統情報を入力してリレー演算を実行
    するフェールセーフリレー用計算機を設置し、入出力処
    理用計算機は、そのフェールセーフリレー用計算機と保
    護リレー演算用計算機の双方がトリップ信号を出力する
    場合に限り、遮断器のトリップ回路にトリップ信号を出
    力することを特徴とする請求項６記載の保護リレーシス
    テム。