JP2011015543A - Digital protection relay system, and sampling synchronization method thereof - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem in a conventional digital protection relay system using a GPS signal, in which the abnormal conditions of a GPS receiving signal cannot be handled when a delay time differs as a transmission path differs in a round trip during communication with an adjoining protection relay device.SOLUTION: A difference in delay time from a sampling signal in the round trip to data reception is calculated and stored. At the abnormal conditions of the GPS signal, the sampling signals of adjoining protection relay devices are synchronized, based on the difference between each delay time acquired anew and the stored delay time.

Description

この発明は、GPS(Global Positioning System)を利用してサンプリング同期を取る電力用ディジタル保護継電システムに関するものである。   The present invention relates to a digital protection relay system for electric power that takes sampling synchronization by using GPS (Global Positioning System).

従来のGPS信号を利用した保護継電システムでは、GPS受信機からの一定周期の基準信号と保護継電装置のサンプリング信号とのタイミング差を測定しそのタイミング差に基づいてサンプリング信号の周波数を補正している。個々の保護継電装置のサンプリング信号の周波数を補正することで、全ての保護継電装置のサンプリング信号の同期を取ることができる。
GPS受信機からの信号が途絶えた場合には、あらかじめ計測した隣接した保護継電装置との間のデータ通信遅延時間と現在のデータの受信タイミングとからサンプリング信号の同期をとる技術が開示されている。(例えば、特許文献1参照)
In a conventional protective relay system using GPS signals, the timing difference between the reference signal from the GPS receiver and the sampling signal of the protective relay device is measured, and the frequency of the sampling signal is corrected based on the timing difference. is doing. By correcting the frequency of the sampling signal of each protection relay device, the sampling signals of all the protection relay devices can be synchronized.
When the signal from the GPS receiver is interrupted, a technique for synchronizing the sampling signal from the data communication delay time between the adjacent protective relay device measured in advance and the current data reception timing is disclosed. Yes. (For example, see Patent Document 1)

特開2002−186166号 公報JP 2002-186166 A

GPS信号を利用した従来のディジタル保護継電システムでは、GPS受信機から得られた基準信号に合わせて、各継電装置のサンプリング信号を補正している。
また、GPS衛星からの電波もしくはGPS受信機からの信号が途絶えた時は、あらかじめ計測した、隣接した保護継電装置との間の通信遅延時間と現在のデータの受信タイミングとからサンプリング信号の同期をとっている。従来の技術では、隣接する保護継電装置との通信における遅延時間が往還とも同等であることを前提とした方法について示されている。よって、往還のそれぞれの通信経路が異なり遅延時間が異なる場合について対応できないという問題がある。
In the conventional digital protection relay system using the GPS signal, the sampling signal of each relay device is corrected according to the reference signal obtained from the GPS receiver.
In addition, when the radio wave from the GPS satellite or the signal from the GPS receiver is interrupted, the sampling signal is synchronized with the communication delay time between the adjacent protective relay device and the current data reception timing, which are measured in advance. Have taken. In the prior art, a method based on the premise that the delay time in communication with the adjacent protective relay device is equivalent to the return trip is shown. Therefore, there is a problem that it is not possible to cope with cases where the communication paths of the return journeys are different and the delay times are different.

この発明は、上記の課題を解決する為になされたもので、GPS信号による高精度の同期を確保しながら、GPS信号の異常時に、隣接する保護継電装置との伝送遅延時間が往還で異なるときであっても、サンプリングタイムの同期を取ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problem, and while ensuring high-accuracy synchronization by GPS signals, the transmission delay time with an adjacent protective relay device is different in return trips when GPS signals are abnormal. Even at times, it aims to synchronize the sampling time.

この発明に係る保護継電システムは、GPS受信機からの信号を用いてサンプリング信号のタイミングを最適化し、このサンプリング信号から隣接する保護継電装置からのデータ受信までの時間Tmsと、隣接する保護継電装置のサンプリング信号からデータ受信までの時間Tsmとからその遅延時間差αを算出・記憶し、GPS信号異常時は、新たに求めたTms,Tsmと記憶しているαの値から、隣接する保護継電装置のサンプリング信号と同期を取る補正手段を設けたものである。   The protection relay system according to the present invention optimizes the timing of the sampling signal by using the signal from the GPS receiver, the time Tms from the sampling signal to the data reception from the adjacent protection relay device, and the adjacent protection The delay time difference α is calculated and stored from the time Tsm from the sampling signal of the relay device to the data reception, and when the GPS signal is abnormal, it is adjacent from the newly obtained Tms, Tsm and the stored α value. Correction means for synchronizing with the sampling signal of the protective relay device is provided.

この発明は、GPS受信機からの信号が異常となった場合に、演算手法の大きな変更を伴わず簡素な方法でサンプリング信号の補正をすることができ、また、隣接する保護継電装置とのデータ送受における、往還のデータ通信遅延時間に差がある場合であっても、サンプリング信号の補正を正確に実施できる。   In the present invention, when a signal from the GPS receiver becomes abnormal, the sampling signal can be corrected by a simple method without a large change in the calculation method. Even when there is a difference in the data communication delay time between sending and receiving data, the sampling signal can be corrected accurately.

この発明の実施の形態1の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1のサンプリング同期処理1を示す図である。It is a figure which shows the sampling synchronous process 1 of Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1のフローチャート1を示す図である。It is a figure which shows the flowchart 1 of Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1のフローチャート2を示す図である。It is a figure which shows the flowchart 2 of Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1のフローチャート3を示す図である。It is a figure which shows the flowchart 3 of Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1のフローチャート4を示す図である。It is a figure which shows the flowchart 4 of Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2のフローチャート5を示す図である。It is a figure which shows the flowchart 5 of Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2のフローチャート6示す図である。It is a figure which shows the flowchart 6 of Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2のフローチャート7示す図である。It is a figure which shows the flowchart 7 of Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態4のサンプリング同期処理2を示す図である。It is a figure which shows the sampling synchronous process 2 of Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態4のサンプリング同期処理3を示す図である。It is a figure which shows the sampling synchronous process 3 of Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態4のフローチャート8を示す図である。It is a figure which shows the flowchart 8 of Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態4のフローチャート9を示す図である。It is a figure which shows the flowchart 9 of Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態4のフローチャート10を示す図である。It is a figure which shows the flowchart 10 of Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態4のフローチャート11を示す図である。It is a figure which shows the flowchart 11 of Embodiment 4 of this invention.

実施の形態1.
保護継電システムは、例えば数km〜十数km離れた送電線の電流ベクトルを送電線の両端に設けられた保護継電装置が計測し、両端の電流ベクトルを比較して、その差が予定値を超えた場合に故障判定し、故障区間を電力系統から切り離す為に用いられる。遠隔地間の電流ベクトルを比較する為、基準となるサンプリング信号が重要であり、近年はGPS信号から生成した基準信号が利用されている。
ディジタル保護継電装置は、PCM(Pulse Code Modulation パルス符号変調)方式によりアナログ量をサンプリング時間毎にディジタル化する技術を用いている。ディジタル信号で伝送された他端の電流ベクトルを自端の同時刻の電流ベクトルと比較し、ベクトル差が所定量を超えたら故障判定し、故障区間を遮断する。
Embodiment 1 FIG.
For example, the protective relay system measures the current vector of a transmission line several kilometers to a few tens of kilometers away by the protective relay device provided at both ends of the transmission line, compares the current vectors at both ends, and the difference is scheduled It is used to determine a failure when the value is exceeded and to disconnect the failure section from the power system. In order to compare current vectors between remote locations, a reference sampling signal is important, and in recent years, a reference signal generated from a GPS signal has been used.
The digital protection relay device uses a technique of digitizing an analog amount at every sampling time by a PCM (Pulse Code Modulation) method. The current vector at the other end transmitted as a digital signal is compared with the current vector at the same time at the other end. If the vector difference exceeds a predetermined amount, a failure is determined and the failure section is cut off.

図1はこの発明の実施の形態1の構成を示すブロック図である。
ディジタル保護継電システム1は、隣接する第1のディジタル保護継電装置101と第2のディジタル保護継電装置201を接続して構成される。ここでは、便宜的に、第1のディジタル保護継電装置101を従局、第2のディジタル保護継電装置201を主局と呼ぶが、これは逆でもよい。
最初に、GPS信号正常時の従局について説明する。GPS信号正常時とは、GPS受信機から従局101に正しくGPS信号138が伝達されている場合のことをいう。ここでGPS信号138は、GPS受信機から従局101に定期的に送信される同期のための信号を示す。
また、GPS信号異常時とは、GPS衛星からの電波が地上に適切に届いていない場合の他、GPS受信機の故障、GPS受信機から信号を伝達する信号線の異常時などを含む。
従局101は、自端の電気量のアナログデータ131をディジタルデータに変換するA/D変換手段102、A/D変換手段102から自端の電気量に係るディジタルデータである第1の電気量データを受け取り、送信データに加工してデータ通信手段105に渡すデータ演算手段103、を有する。データ通信手段105は、第1の電気量データを第1のデータ通信経路で主局へ送信し、他端の電気量に係る第2の電気量データを主局から第2のデータ通信経路で受信しデータ演算手段103に渡し、データ演算手段103は、第1の電気量データと第2の電気量データを比較し、この差の絶対値が所定値より大きければ出力手段104を介してトリップ信号132を出力する。
サンプリング信号出力手段A106は、内部にクロックを有しているが、GPS信号138を受けて内部のクロックによる信号の周期を補正値Kfによって正しい周期に補正し、第1のサンプリング信号133をA/D変換機102、データ演算手段103、データ通信手段105に供給し、アナログデータのA/D変換やデータ送信を同期を取って実施させている。
主局201も同様にA/D変換手段202、データ通信手段205、データ演算手段203、サンプリング信号出力手段A206を有している。
サンプリング信号出力手段A206から出力される第2のサンプリング信号233も第1のサンプリング信号133と同様、GPS信号によって同期しているので、従局101と主局201のアナログデータのA/D変換やデータ送信は、同期して実施される。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the first embodiment of the present invention.
The digital protection relay system 1 is configured by connecting an adjacent first digital protection relay device 101 and a second digital protection relay device 201. Here, for the sake of convenience, the first digital protection relay device 101 is called a slave station and the second digital protection relay device 201 is called a master station, but this may be reversed.
First, the slave station when the GPS signal is normal will be described. When the GPS signal is normal, the GPS signal 138 is correctly transmitted from the GPS receiver to the slave station 101. Here, the GPS signal 138 indicates a signal for synchronization periodically transmitted from the GPS receiver to the slave station 101.
The GPS signal abnormal time includes not only the case where the radio wave from the GPS satellite does not properly reach the ground, but also the failure of the GPS receiver, the abnormal time of the signal line transmitting the signal from the GPS receiver, and the like.
The slave station 101 converts A / D conversion means 102 for converting analog data 131 of its own electrical quantity into digital data, and first electrical quantity data which is digital data relating to its own electrical quantity from the A / D conversion means 102. Data processing means 103 that receives the received data, processes the data into transmission data, and passes the data to the data communication means 105. The data communication means 105 transmits the first electric quantity data to the main station through the first data communication path, and the second electric quantity data related to the electric quantity at the other end from the main station through the second data communication path. The data calculation means 103 receives the first electric quantity data and the second electric quantity data, and if the absolute value of the difference is larger than a predetermined value, the data calculation means 103 trips through the output means 104. The signal 132 is output.
The sampling signal output means A106 has a clock inside, but receives the GPS signal 138, corrects the period of the signal by the internal clock to the correct period by the correction value Kf, and converts the first sampling signal 133 to A / The data is supplied to the D converter 102, the data calculation means 103, and the data communication means 105, and analog data A / D conversion and data transmission are performed in synchronization.
Similarly, the main station 201 includes A / D conversion means 202, data communication means 205, data calculation means 203, and sampling signal output means A206.
Similarly to the first sampling signal 133, the second sampling signal 233 output from the sampling signal output means A206 is synchronized with the GPS signal, so that analog data A / D conversion and data of the slave station 101 and the master station 201 are obtained. Transmission is performed synchronously.

従局101では、遅延時間差演算手段107がデータ通信手段105から隣接する主局との間のデータ通信遅延時間の情報を受け取る。
遅延時間差演算手段107は、従局における第1のサンプリング信号の出力時から主局が送信した第2の電気量データを第2のデータ通信経路を通じて受信するまでの第2のデータ通信遅延時間(Td1)のデータを受け取る。そして、主局における第2のサンプリング信号の出力時から従局が送信した第1の電気量データを第1のデータ通信経路を通じて受信するまでの第2のデータ通信遅延時間(Td2)のデータを前記データ通信手段105を介して受け取る。さらに、第1と第2のデータ通信遅延時間(Td2,Td1)から遅延時間差(α)を演算し、演算結果は記憶手段108に格納される。従局から主局までの上りの第1のデータ通信経路と、主局から従局までの下りの第2のデータ通信経路は異なることがあり、上り下りで、送信開始から受信完了までの第1と第2のデータ通信遅延時間が異なる場合があるので遅延時間差(α)が存在する。
In the slave station 101, the delay time difference calculating means 107 receives data communication delay time information with the adjacent master station from the data communication means 105.
The delay time difference calculation means 107 outputs a second data communication delay time (Td1) from when the first sampling signal is output at the slave station until the second electric quantity data transmitted by the master station is received through the second data communication path. ) Data. Then, the data of the second data communication delay time (Td2) from when the second sampling signal is output at the master station to when the first electrical quantity data transmitted by the slave station is received through the first data communication path is obtained. Received via the data communication means 105. Further, a delay time difference (α) is calculated from the first and second data communication delay times (Td2, Td1), and the calculation result is stored in the storage means. The upstream first data communication path from the slave station to the master station may be different from the downstream second data communication path from the master station to the slave station. Since the second data communication delay time may be different, there is a delay time difference (α).

GPS信号138が異常となった場合、第1のサンプリング信号133は第1のサンプリング信号出力手段A106が、その内部クロックを基準としてGPS信号が正常であった時の補正値Kfを維持して出力する。このとき、時間が経過するに従って従局101及び主局201の間で第1のサンプリング信号133と第2のサンプリング信号233のタイミングにずれが生じる可能性がある。
GPS信号138が異常となってから、タイミング差演算手段110は、データ通信手段105より、従局における第1のサンプリング信号の出力時から主局が送信した第2の電気量データの受信までの第4のデータ通信遅延時間(Tms)を受け取る。そして、主局における第2のサンプリング信号の出力時から従局が送信した第1の電気量データの受信までの第3のデータ通信遅延時間(Tsm)のデータについて主局のデータ通信手段205が送信した内容をデータ通信手段105を介してタイミング差演算手段110が受け取る。
GPS信号正常時に算出され記憶手段108に記憶された遅延時間差αを遅延時間差演算手段107から受け取って、タイミング差演算手段110はこれらのデータから従局101と主局201間のサンプリング信号のタイミング差(ΔT)を演算する。算出されたタイミング差(ΔT)に応じて第1の補正手段111がサンプリング信号出力手段Aに第1の補正信号137を伝達し、サンプリング信号出力手段A106が出力する第1のサンプリング信号133を、主局201の第2のサンプリング信号233と同期させる。
GPS信号138、238とも異常となった場合でも、上記と同様の処理によって第1のサンプリング信号133を第2のサンプリング信号233に同期させることができる。
When the GPS signal 138 becomes abnormal, the first sampling signal 133 is output by the first sampling signal output means A106 while maintaining the correction value Kf when the GPS signal is normal with reference to the internal clock. To do. At this time, there is a possibility that the timing of the first sampling signal 133 and the second sampling signal 233 may be shifted between the slave station 101 and the master station 201 as time elapses.
After the GPS signal 138 becomes abnormal, the timing difference calculation means 110 receives from the data communication means 105 the first time from the output of the first sampling signal at the slave station to the reception of the second electrical quantity data transmitted by the master station. 4 data communication delay time (Tms) is received. Then, the data communication means 205 of the main station transmits the data of the third data communication delay time (Tsm) from the output of the second sampling signal at the main station to the reception of the first electric quantity data transmitted by the slave station. The timing difference calculation means 110 receives the contents obtained through the data communication means 105.
The delay time difference α calculated when the GPS signal is normal and stored in the storage means 108 is received from the delay time difference calculation means 107, and the timing difference calculation means 110 receives the timing difference of sampling signals between the slave station 101 and the master station 201 from these data ( ΔT) is calculated. The first correction unit 111 transmits the first correction signal 137 to the sampling signal output unit A according to the calculated timing difference (ΔT), and the first sampling signal 133 output by the sampling signal output unit A106 is Synchronize with the second sampling signal 233 of the main station 201.
Even when the GPS signals 138 and 238 become abnormal, the first sampling signal 133 can be synchronized with the second sampling signal 233 by the same processing as described above.

図2はこの発明の実施の形態1のサンプリング同期処理1を示す図である。
以下、データ通信遅延時間と遅延時間差αの演算、及びタイミング差ΔTの演算について説明する。
図2(a)は、GPS受信機の信号が正常で、隣接する保護継電装置である主局201と従局101のサンプリング信号の出力タイミングが一致しているときの、データ送受信のタイミングを示している。
上向きの矢印は、各局におけるサンプリング信号を示しており、サンプリング信号に同期してサンプリングした各局の電気量を送信する。また、主局と従局の間で送受信されるデータには、各局のサンプリングタイミングの電気量以外に、データ通信遅延時間の情報、所定時点からのデータの通し番号、絶対時刻などのデータが、必要な頻度で含まれている。
従局から主局までの第1のデータ通信経路と、主局から従局までの第2のデータ通信経路が異なる時、上り下りで、送信開始から受信完了までのデータ通信遅延時間が異なる場合がある。
従局から主局まで(上り)の第1のデータ通信遅延時間Td2、主局から従局まで(下り)の第2のデータ通信遅延時間Td1は、主局と従局のサンプリングタイムが一致しているため、受信側でサンプリング信号からデータ受信時までの時間を計測すれば、正しく測定することができる。よって、上りと下りのデータ通信遅延時間の差αは、式(1)から求められる。

α=Td2−Td1 ・・・ (1)
FIG. 2 is a diagram showing sampling synchronization processing 1 according to the first embodiment of the present invention.
Hereinafter, the calculation of the data communication delay time and the delay time difference α and the calculation of the timing difference ΔT will be described.
FIG. 2A shows the timing of data transmission / reception when the signal of the GPS receiver is normal and the output timings of the sampling signals of the master station 201 and the slave station 101 that are adjacent protection relay devices match. ing.
An upward arrow indicates a sampling signal in each station, and the amount of electricity sampled in each station is transmitted in synchronization with the sampling signal. In addition to data on the sampling timing of each station, data such as data communication delay time, data serial number from a predetermined point, and absolute time are required for data transmitted and received between the master station and slave stations. Included in frequency.
When the first data communication path from the slave station to the master station is different from the second data communication path from the master station to the slave station, the data communication delay time from the start of transmission to the completion of reception may be different in uplink and downlink. .
The first data communication delay time Td2 from the slave station to the master station (upstream) and the second data communication delay time Td1 from the master station to the slave station (downlink) are the same in the sampling time of the master station and the slave station. If the time from the sampling signal to the time of data reception is measured on the receiving side, it can be measured correctly. Therefore, the difference α between the upstream and downstream data communication delay times can be obtained from Equation (1).

α = Td2−Td1 (1)

図2(b)は、GPS信号が異常の場合であって、主局と従局のサンプリング信号がΔTだけタイミング差を有している場合のデータ送受信のタイミングを示している。
各局からの送信データの受信時刻は受信側でしか計測できないので、受信した局での自局のサンプリング信号から受信完了までの時間を、従局から主局まで(上り)の第3のデータ通信遅延時間Tsm、主局から従局まで(下り)の第4のデータ通信遅延時間Tmsとして計測するが、これらのデータは主局と従局のサンプリング信号のタイミング差ΔTを含んだ値となっている。よって、Tms,Tsmは下式で表すことができる。

Tms=ΔT+Td1 ・・・(2)
Tsm=Td2−ΔT ・・・(3)

(1)(2)(3)より、

ΔT=(Tms−Tsm+Td2−Td1)/2

∴ △T=(Tms−Tsm+α)/2 ・・・(4)
FIG. 2B shows the data transmission / reception timing when the GPS signal is abnormal and the sampling signals of the master station and the slave station have a timing difference of ΔT.
Since the reception time of transmission data from each station can be measured only on the reception side, the time from the sampling signal of the own station at the reception station to the completion of reception is the third data communication delay from the slave station to the master station (upstream). The time Tsm is measured as the fourth data communication delay time Tms from the master station to the slave station (downward). These data are values including the timing difference ΔT between the sampling signals of the master station and the slave station. Therefore, Tms and Tsm can be expressed by the following equations.

Tms = ΔT + Td1 (2)
Tsm = Td2-ΔT (3)

(1) From (2) (3)

ΔT = (Tms−Tsm + Td2−Td1) / 2

ΔT = (Tms−Tsm + α) / 2 (4)

よって、GPS信号が正常時の第1のデータ通信遅延時間Td2と第2のデータ通信遅延時間Td1から遅延時間差αを演算し、この値と、GPS信号が異常となってからの、各局で計測した第3のデータ通信遅延時間Tsmと、第4のデータ通信遅延時間Tmsから、主局と従局のサンプリング信号のタイミング差ΔTを求めることができる。
このΔTの値だけ、従局のサンプリング信号出力手段A106の出力をシフトさせれば、主局と従局のサンプリング信号の同期を取ることができる。
図2では、サンプリング信号2回毎に1度各局がデータを交互に送信する例を示しているが、サンプリング信号毎に各局が毎回データを送信することとしてもよい。
以下、サンプリング信号毎に各局が毎回データを送信する場合の手順について説明することとする。
Therefore, the delay time difference α is calculated from the first data communication delay time Td2 and the second data communication delay time Td1 when the GPS signal is normal, and this value is measured at each station after the GPS signal becomes abnormal. From the third data communication delay time Tsm and the fourth data communication delay time Tms, the timing difference ΔT between the sampling signals of the master station and the slave station can be obtained.
If the output of the sampling signal output means A106 of the slave station is shifted by this ΔT value, the sampling signal of the master station and slave station can be synchronized.
FIG. 2 shows an example in which each station alternately transmits data once every two sampling signals, but each station may transmit data every time a sampling signal is received.
Hereinafter, the procedure in the case where each station transmits data for each sampling signal will be described.

図3は、この発明の実施の形態1のフローチャート1を示す図である。
実施の形態1のディジタル保護継電システムは、従局101と主局201を接続して構成されるが、従局101の動作について説明する。
図3のフローチャートは、図1の従局101の各ブロックの機能をマイクロコンピュータが統括している場合について示している。ここで、マイクロコンピュータの代わりにPLD(プログラマブル・ロジック・デバイス)を用いても同等の処理が行える。
図3のステップ500は、GPS受信機からGPS信号138を受けて割込みが発生してプログラムが起動する割込処理の開始を示している。
ステップ501では、前回のGPS信号を受けた時刻Tgps(n−1)と今回GPS信号を受けた時刻Tgps(n)の時間間隔Pgpsと、内部クロックに設定している所定のサンプリング信号周期Pclkを比較して、内部クロックの周期を補正する補正値Kfを以下の式で算出してステップ510に進む。

Kf=(Pclk/Pgps)−1 ・・・ (5)

ステップ510からは、内部クロックの周期補正値Kfを、固定的補正値Kfsと変動的補正値Kfvに分けてメモリに記憶する手順について示している。Kfs及びKfvの演算と記憶は、所定期間Tf経過ごとに実行されるが、例えば、Tf=1秒であれば、1秒毎に実行されることとなる。
ステップ510では、前回Kfsを更新してから所定時間Tf経過したかどうか判定し、経過していない場合は、ステップ516へ進む。
所定時間Tfが経過していた場合、ステップ511でメモリからKfsを読出し、ステップ512でステップ501で算出したKfとメモリから読み出したKfsとの差(Kf−Kfs)を計算し、その結果が正であれば、ステップ513へ、零であればステップ515へ、負であればステップ514へ進む。ステップ513及びステップ514では、Kfsに対し、例えば、1ppmといった非常に小さい値であるKlsbだけ、Kfsを加算または減算してKfsを更新する。
例えば、1秒毎に1ppmずつ補正値Kfの値をKfsに積算させてゆき、式(6)で示されるように、補正値Kfを固定的補正値Kfsと変動的補正値Kfvの和として表すことができる。

Kf=Kfs+Kfv ・・・ (6)

十分時間が経過してKfsとKfvが更新されれば、内部クロックから作られた信号がGPS信号から生成された基準信号と、一定の割合でずれを生ずる部分を補正する固定的補正値Kfsと、周囲温度や電圧、湿度、気圧等の変動やディジタル継電装置が持つ機体毎の固有の揺らぎなど、刻々と変化する部分を補正する変動的補正値Kfvに分けて演算しメモリに格納できる。
ステップ515では、更新されたKfsに対し、Kf−KfsからKfvを算出し、
KfsとKfvをメモリに保存しステップ516に進む。
FIG. 3 is a diagram showing a flowchart 1 of the first embodiment of the present invention.
The digital protection relay system according to the first embodiment is configured by connecting the slave station 101 and the master station 201. The operation of the slave station 101 will be described.
The flowchart of FIG. 3 shows a case where the microcomputer supervises the function of each block of the slave station 101 of FIG. Here, equivalent processing can be performed even if a PLD (programmable logic device) is used instead of the microcomputer.
Step 500 in FIG. 3 indicates the start of an interrupt process in which an interrupt is generated upon receipt of a GPS signal 138 from a GPS receiver and the program is activated.
In step 501, a time interval Pgps between the time Tgps (n-1) at which the previous GPS signal was received and the time Tgps (n) at which the current GPS signal was received, and a predetermined sampling signal period Pclk set in the internal clock. In comparison, a correction value Kf for correcting the period of the internal clock is calculated by the following equation, and the process proceeds to step 510.

Kf = (Pclk / Pgps) −1 (5)

From step 510, a procedure is shown in which the period correction value Kf of the internal clock is divided into a fixed correction value Kfs and a variable correction value Kfv and stored in the memory. The calculation and storage of Kfs and Kfv is executed every time the predetermined period Tf elapses. For example, if Tf = 1 second, it is executed every second.
In step 510, it is determined whether or not a predetermined time Tf has elapsed since the previous update of Kfs. If not, the process proceeds to step 516.
If the predetermined time Tf has elapsed, Kfs is read from the memory in step 511, and a difference (Kf−Kfs) between Kfs calculated in step 501 and Kfs read from the memory is calculated in step 512, and the result is positive. If yes, go to Step 513, if zero, go to Step 515, if negative, go to Step 514. In step 513 and step 514, Kfs is updated by adding or subtracting Kfs to Kfs by a very small value of Klsb, for example, 1 ppm.
For example, the value of the correction value Kf is added to Kfs by 1 ppm every second, and the correction value Kf is expressed as the sum of the fixed correction value Kfs and the variable correction value Kfv as shown in the equation (6). be able to.

Kf = Kfs + Kfv (6)

If Kfs and Kfv are updated after a sufficient amount of time has passed, a reference signal generated from the GPS signal with a signal generated from the internal clock and a fixed correction value Kfs that corrects a portion that deviates at a constant rate It can be calculated and stored in a memory by dividing it into variable correction values Kfv for correcting a portion that changes every moment, such as fluctuations in ambient temperature, voltage, humidity, atmospheric pressure, etc., and fluctuations inherent in each digital relay device.
In step 515, Kfv is calculated from Kf−Kfs for the updated Kfs,
Kfs and Kfv are stored in the memory and the process proceeds to step 516.

ステップ516では、Kfの絶対値が0.1未満かどうかを判定し、0.1以上の場合はは補正値Kfが過大であって信頼できないとして、ステップ519に進んで割込み処理を終了する。
ここで判定値0.1は0.01など異なる値としてもよく、実機のとり得る値を鑑みて決定する。
Kfの絶対値が0.1未満の場合は補正値Kfが信頼できるとしてステップ517でGPS信号異常タイマをクリアし、ステップ518でGPS正常カウンタを加算して、ステップ519で割込み処理を終了する。
図3〜5のフローチャートのステップ中で、「GPS信号正常タイマ」「GPS信号正常フラグ」「GPS信号異常タイマ」「GPS信号異常フラグ」という言葉を使用しているが、
これらは、GPS受信機からの信号の正常/異常の判定のために用いているカウンタ及びフラグである。
In step 516, it is determined whether or not the absolute value of Kf is less than 0.1. If the absolute value of Kf is 0.1 or more, it is determined that the correction value Kf is excessive and unreliable, and the process proceeds to step 519 to end the interrupt process.
Here, the determination value 0.1 may be a different value such as 0.01, and is determined in view of a value that the actual machine can take.
If the absolute value of Kf is less than 0.1, it is determined that the correction value Kf is reliable, the GPS signal abnormality timer is cleared in step 517, the GPS normal counter is added in step 518, and the interrupt process is terminated in step 519.
In the steps of the flowcharts of FIGS. 3 to 5, the terms “GPS signal normal timer”, “GPS signal normal flag”, “GPS signal abnormal timer”, and “GPS signal abnormal flag” are used.
These are counters and flags used to determine whether the signal from the GPS receiver is normal or abnormal.

図4は、この発明の実施の形態1の従局101の動作について説明したフローチャート2を示す図である。
サンプリング信号を出力するためのタイミングを設定して内部クロックで計測した時間が経過したときに、タイマ割込みが発生してステップ540が起動する。
このタイマ割込みは、内部クロックによって所定のサンプリングタイミング信号を発するために設定されている。例えば、60Hz電気角30度毎のサンプリングをする場合であれば、720Hz(1.39ms毎)にタイマ割込みを発生させる。
この割り込み処理では、最初にステップ541でサンプリング信号133を出力する。ステップ542では、次回起動タイマを設定すべく、あらかじめ定められたサンプリン
グ信号出力周期Pclkに対し、GPS信号と比較して算出された補正値Kfを用いて(1
+Kf)が乗算された値がタイマに設定される。これによって、次回、GPS受信機から
の信号とほぼ同期したサンプリング信号を発生することができる。
ステップ551では、A/D変換された従局の電気量データを連続番号とともに格納し、ステップ552で当該データをデータ通信手段を介して主局へ送信する。その後、ステップ553で従局データカウンタを加算して次回のデータ格納に備える。
ステップ561では、GPS信号異常タイマを加算する。ステップ561でのタイマ加算は、サンプリング信号発生間隔で実施されるので、60Hz電気角30度毎のサンプリングをする場合であれば、720Hz(1.39ms毎)でタイマ加算を行うこととなる。
GPS信号が正常に受信できている場合は、720HzのタイミングでGPS信号を受けるたびに、図3のステップ517でGPS信号異常タイマがクリアされるので、カウンタ値はほとんど上がらない。
ステップ562では、GPS信号異常タイマがTe2以上であるかどうかを判定している。例えばTe2=720とすれば1秒以上GPS受信機からの信号が正常着信していないことを判定することとなる。GPS信号異常タイマの加算値がTe2以上の場合は、ステップ565へ進み、GPS信号異常フラグをセットしてステップ566へ進む。
GPS信号異常タイマの値が、Te2未満の場合、ステップ563へ進んで、Te1以上か否かを判定する。例えばTe1=72とすれば、0.1秒以上1秒未満か否かを判定することとなり、GPS信号異常タイマがこの領域にある場合はステップ564に進んでGPS信号正常カウンタをクリアしてステップ566に進む。
GPS信号異常タイマの値が、Te1未満の場合、そのままステップ566に進む。
ステップ566では、GPS正常カウウンタの値がCn以上か否かを判定し、例えばCn=720であれば、1秒以上正常なGPS信号を受信していることを判別しステップ568でGPS信号正常フラグをセットし、続いてステップ569でGPS異常フラグをクリアしてステップ569で割込み処理を終了する。
ステップ566で、GPS正常カウウンタの値がCn未満の場合は、GPS信号の信頼性が低いので使用に適さないことを示すために、ステップ567でGPS信号正常フラグをクリアして、ステップ569で割込み処理を終了する。
以上、図3,図4で説明した処理手順は、主局201の動作についても同様である。
FIG. 4 is a flowchart 2 illustrating the operation of the slave station 101 according to the first embodiment of the present invention.
When the timing for outputting the sampling signal is set and the time measured with the internal clock has elapsed, a timer interrupt is generated and step 540 is activated.
This timer interrupt is set to generate a predetermined sampling timing signal by the internal clock. For example, if sampling is performed every 60 degrees at an electrical angle of 60 Hz, a timer interrupt is generated at 720 Hz (every 1.39 ms).
In this interrupt process, first, at step 541, the sampling signal 133 is output. In step 542, the correction value Kf calculated by comparing with the GPS signal is used for a predetermined sampling signal output period Pclk to set the next activation timer (1).
The value multiplied by + Kf) is set in the timer. This makes it possible to generate a sampling signal that is substantially synchronized with the signal from the GPS receiver next time.
In step 551, the A / D converted electric quantity data of the slave station is stored together with the serial number, and in step 552, the data is transmitted to the master station via the data communication means. Thereafter, in step 553, the slave data counter is added to prepare for the next data storage.
In step 561, a GPS signal abnormality timer is added. Since the timer addition in step 561 is performed at the sampling signal generation interval, the timer addition is performed at 720 Hz (every 1.39 ms) when sampling is performed every 30 degrees of 60 Hz electrical angle.
When the GPS signal can be normally received, the GPS signal abnormality timer is cleared in step 517 of FIG. 3 every time the GPS signal is received at the timing of 720 Hz, so the counter value hardly increases.
In step 562, it is determined whether or not the GPS signal abnormality timer is equal to or greater than Te2. For example, if Te2 = 720, it is determined that the signal from the GPS receiver is not normally received for 1 second or longer. If the added value of the GPS signal abnormality timer is equal to or greater than Te2, the process proceeds to step 565, the GPS signal abnormality flag is set, and the process proceeds to step 566.
When the value of the GPS signal abnormality timer is less than Te2, the process proceeds to step 563 and it is determined whether or not it is equal to or greater than Te1. For example, if Te1 = 72, it is determined whether it is 0.1 second or more and less than 1 second. If the GPS signal abnormality timer is in this area, the process proceeds to step 564 to clear the GPS signal normal counter and step. Proceed to 566.
If the value of the GPS signal abnormality timer is less than Te1, the process proceeds to step 566 as it is.
In step 566, it is determined whether or not the value of the GPS normal counter is equal to or greater than Cn. For example, if Cn = 720, it is determined that a normal GPS signal is received for one second or more. Then, in step 569, the GPS abnormality flag is cleared, and in step 569, the interrupt process is terminated.
In step 566, if the value of the GPS normal counter is less than Cn, the GPS signal normal flag is cleared in step 567 and interrupted in step 569 to indicate that the GPS signal is not reliable and not suitable for use. End the process.
The processing procedure described with reference to FIGS. 3 and 4 is the same for the operation of the main station 201.

図5,図6は、この発明の実施の形態1の従局101の動作について説明したフローチャート3,フローチャート4を示す図である。
最初に図5のフローチャート3について説明する。従局101が、主局201から通信データ135を受信した時の割り込み処理がステップ601で起動される。
ステップ602で、GPS信号異常フラグが立っているかどうか確認し、GPS信号異常フラグが立っていない場合、ステップ612へ進む。
5 and 6 are flowcharts 3 and 4 illustrating the operation of the slave station 101 according to the first embodiment of the present invention.
First, the flowchart 3 of FIG. 5 will be described. Interrupt processing when the slave station 101 receives the communication data 135 from the master station 201 is started in step 601.
In step 602, it is confirmed whether the GPS signal abnormality flag is set. If the GPS signal abnormality flag is not set, the process proceeds to step 612.

ステップ602で、GPS信号異常フラグが立っている場合ステップ603に進む。ステップ603では、補正値Kfの絶対値があらかじめ定めた所定値K1未満であるかどうか判定する。K1以上であれば、補正値の絶対値が大きいので、GPS信号異常時には、主局と従局のサンプリング信号がずれを生じやすいと考えられるので、Td1,Td2,αの更新は行わずステップ621へ進む。
ステップ603で補正値Kfの絶対値がK1未満の場合、ステップ604に進む。ステップ604では、補正値Kfの絶対値の関数F1によって時間Traを求め、ステップ605でGPS信号異常タイマと比較して、タイマ値がTraより小さいかどうかを判定する。関数F1は、補正値Kfの絶対値が大きいほど時間Traが小さくなる、略逆比例となるよう決めてもよいが、マップで不連続な曲線もしくは直線を規定してもよい。
ここでは、タイマ値を比較する所定値をTraとして、補正値Kfの絶対値の関数としたが、固定値とすればマップ設定等の必要が減り簡素に実現できる。
タイマ値がTra以上の場合は、GPS信号異常となってから十分時間が経過していて、主局と従局のサンプリング信号がずれを生じている可能性があると考えられるので、Td1,Td2,αの更新は行わずステップ621へ進む。
ステップ605でタイマ値がTraより小さい場合は、GPS信号異常となってからの経過時間が少ないと判断し、ステップ606に進む。
ステップ606では、内部クロックによる信号のGPS受信機からの信号による補正値のうち、変動的補正値Kfvをメモリから読み出してその絶対値が、ステップ607で、あらかじめ定めた諸定値K2未満であるかどうか判定する。変動的補正値Kfvの絶対値がK2以上の場合は、主局と従局のサンプリング信号がずれを生ずる可能性が高いと考えられるので、Td1,Td2,αの更新は行わずステップ621へ進む。
ステップ607で、変動的補正値Kfvの絶対値がK2未満のとき、ステップ608に進む。ステップ608では、変動的補正値Kfvの絶対値の関数F2によって時間Trbを求め、ステップ609でGPS信号異常タイマと比較して、タイマ値がTrbより小さいかどうかを判定する。関数F2は、変動的補正値Kfvの絶対値が大きいほど時間Trbが小さくなる、略逆比例となるよう決めてもよいが、マップで不連続な曲線もしくは直線を規定してもよい。
ここでは、タイマ値を比較する所定値をTrbとして、変動的補正値Kfvの絶対値の関数としたが、固定値とすればマップ設定等の必要が減り簡素に実現できる。
タイマ値がTrb以上の場合は、GPS信号が異常となってから十分時間が経過していて、主局と従局のサンプリング信号がずれを生じていると考えられるので、Td1,Td2,αの更新は行わずステップ621へ進む。
ステップ610では、データ通信経路の変更があったかどうかを確かめる。従局と主局の間では、所定のタイミングでサンプリングされた電気量のデータを交換するだけでなく、同時にデータ通信遅延時間や、使用しているデータ通信経路に関するデータも交換している。
これらのデータから、データ通信経路の変更が有ったと判明した場合は、ステップ612に進む。データ通信経路の変更が知らされて無い場合は、ステップ611に進み、データ通信遅延時間が大きく変化したか否かを判別する。具体的には、実際に計測したデータ通信遅延時間、Tsm及びTmsを、GPS信号が正常時に計測したTd2及びTd1と比較して、その差の絶対値のいずれかが、あらかじめ定めた所定値Tk以上であれば、大きく変化したと判断する。
データ通信遅延時間が、大きく変化していない場合は、ステップ621に進む。
データ通信遅延時間が、大きく変化した場合は、上り又は下りのデータ伝送路が変更されたと判断して、ステップ612に進む。
If the GPS signal abnormality flag is set in step 602, the process proceeds to step 603. In step 603, it is determined whether the absolute value of the correction value Kf is less than a predetermined value K1. If it is K1 or more, the absolute value of the correction value is large. Therefore, it is considered that the sampling signal of the master station and the slave station is likely to be shifted when the GPS signal is abnormal. move on.
If the absolute value of the correction value Kf is less than K1 in step 603, the process proceeds to step 604. In step 604, the time Tra is obtained by the function F1 of the absolute value of the correction value Kf, and in step 605, it is compared with the GPS signal abnormality timer to determine whether the timer value is smaller than Tra. The function F1 may be determined so that the time Tra decreases as the absolute value of the correction value Kf increases, and is approximately inversely proportional, but a discontinuous curve or straight line may be defined in the map.
Here, the predetermined value for comparing the timer value is set as Tra and is a function of the absolute value of the correction value Kf.
When the timer value is greater than or equal to Tra, it is considered that a sufficient time has passed since the GPS signal became abnormal, and there is a possibility that the sampling signals of the master station and the slave station have shifted. Therefore, Td1, Td2, The process proceeds to step 621 without updating α.
If the timer value is smaller than Tra in step 605, it is determined that the elapsed time since the GPS signal abnormality has occurred is short, and the process proceeds to step 606.
In step 606, the variable correction value Kfv is read from the memory among the correction values of the signal from the GPS receiver based on the signal from the internal clock, and whether the absolute value is less than the predetermined values K2 determined in step 607. Judge whether. If the absolute value of the variable correction value Kfv is equal to or greater than K2, it is considered that there is a high possibility that the sampling signal of the master station and the slave station will shift, so that the process proceeds to step 621 without updating Td1, Td2, α.
In step 607, when the absolute value of the variable correction value Kfv is less than K2, the process proceeds to step 608. In step 608, the time Trb is obtained by the function F2 of the absolute value of the variable correction value Kfv, and in step 609, it is compared with the GPS signal abnormality timer to determine whether the timer value is smaller than Trb. The function F2 may be determined so that the time Trb decreases as the absolute value of the variable correction value Kfv increases, and is approximately inversely proportional. However, a discontinuous curve or straight line may be defined on the map.
Here, the predetermined value for comparing the timer value is Trb and is a function of the absolute value of the variable correction value Kfv. However, if a fixed value is used, the need for map setting or the like is reduced, which can be realized simply.
When the timer value is equal to or greater than Trb, it is considered that a sufficient time has elapsed since the GPS signal became abnormal, and the sampling signals of the master station and the slave station are deviated, so updating Td1, Td2, α Go to step 621.
In step 610, it is confirmed whether or not the data communication path has been changed. Between the slave station and the master station, not only the data of the electric quantity sampled at a predetermined timing is exchanged, but also the data communication delay time and the data related to the data communication path being used are exchanged at the same time.
If it is determined from these data that the data communication path has been changed, the process proceeds to step 612. When the change of the data communication path is not informed, the process proceeds to step 611 to determine whether or not the data communication delay time has changed significantly. Specifically, the actually measured data communication delay time, Tsm and Tms are compared with Td2 and Td1 measured when the GPS signal is normal, and one of the absolute values of the difference is a predetermined value Tk determined in advance. If it is above, it will be judged that it changed greatly.
If the data communication delay time has not changed significantly, the process proceeds to step 621.
If the data communication delay time has changed significantly, it is determined that the uplink or downlink data transmission path has been changed, and the process proceeds to step 612.

次に図6のフローチャート4について説明する。
図5のステップ611,612は、図6のステップ611,612に続く。
ステップ612A以下では、主局と従局のサンプリング信号はほぼ同期状態を維持している前提で、Td1,Td2,αを更新する。
ステップ612Aでは、主局から送信されてきた第m番目の主局電気量データ、及び第1のデータ通信遅延時間Td2をメモリに保存する。
次のステップ613では、従局が第1のサンプリング信号を出力してから主局からデータを受信するまでの時間を算出し、第2のデータ通信遅延時間Td2としてメモリに格納する。
次のステップ614では、Td1とTd2から(1)式により遅延時間差αを求め、メモリに格納する。その後、ステップ630に進む。
Next, the flowchart 4 of FIG. 6 will be described.
Steps 611 and 612 in FIG. 5 follow steps 611 and 612 in FIG.
In step 612A and subsequent steps, Td1, Td2, and α are updated on the assumption that the sampling signals of the master station and the slave station are substantially synchronized.
In step 612A, the m-th main station electricity quantity data transmitted from the main station and the first data communication delay time Td2 are stored in the memory.
In the next step 613, the time from when the slave station outputs the first sampling signal until it receives data from the master station is calculated and stored in the memory as the second data communication delay time Td2.
In the next step 614, the delay time difference α is obtained from Td1 and Td2 by the equation (1) and stored in the memory. Thereafter, the process proceeds to step 630.

ステップ621Aでは受信した第m番目の主局電気量データをメモリに格納する。また、主局側で計測したサンプリング信号から従局のデータを受信するまでの第3のデータ通信遅延時間Tsmが主局から送信されているので、受信したこのデータTsmもメモリに格納する。
次にステップ622で、従局内で第1のサンプリング信号を出力してから第m番目の主局からの通信データを受信完了するまでの第4のデータ通信遅延時間Tmsを算出してメモリに格納する。
続けてステップ623では、主局と従局のサンプリング信号のタイミング差ΔTを、式(4)で演算し、記憶手段に格納し、ステップ624に進む。
ステップ624では、タイミング差ΔTを用いて、サンプリング信号133の出力タイミングをシフトさせる。このΔTのシフトによって、主局と従局のサンプリングタイミング差が補正され、双方のサンプリングタイミングを同期させることができる。
In step 621A, the received m-th main station electricity quantity data is stored in the memory. Since the third data communication delay time Tsm from the sampling signal measured on the master station side until the slave station data is received is transmitted from the master station, the received data Tsm is also stored in the memory.
Next, in step 622, a fourth data communication delay time Tms from the output of the first sampling signal in the slave station to the completion of reception of communication data from the mth master station is calculated and stored in the memory. To do.
Subsequently, in step 623, the timing difference ΔT between the sampling signal of the master station and the slave station is calculated by equation (4), stored in the storage means, and the process proceeds to step 624.
In step 624, the output timing of the sampling signal 133 is shifted using the timing difference ΔT. By the shift of ΔT, the sampling timing difference between the master station and the slave station is corrected, and both sampling timings can be synchronized.

その後ステップ630で、主局と従局のメモリに記憶された最新かつ同一の通し番号mの電気量データを比較し、この差の絶対値が所定値Kより大きければステップ632に進んで電力系統を遮断して保護し、ステップ639で割込み処理を終了する。
ステップ631で主局と従局の第n番目の電気量の差の絶対値が諸定値未満の場合、そのままステップ639に進んで割込み処理を終了する。
以上、実施の形態1に関して、GPS受信機からの信号が異常となった後に、補正値Kf及び変動的補正値Kfvの値、もしくはこの値に係わる関数を用いて判断し、Td1,Td2,αの更新を許可する処理について説明した。これらの処理は、実施の形態1のみならず、後で説明する、実施の形態2,3についても同じ手順で適用できる。
Thereafter, in step 630, the latest and same electric quantity data of the same serial number m stored in the memory of the master station and the slave station are compared. If the absolute value of this difference is larger than a predetermined value K, the process proceeds to step 632 and the power system is shut off. In step 639, the interrupt process is terminated.
If the absolute value of the difference between the master station and the slave station in step 631 is less than the fixed value, the process proceeds to step 639 and the interrupt process is terminated.
As described above, regarding the first embodiment, after the signal from the GPS receiver becomes abnormal, determination is made using the correction value Kf and the variable correction value Kfv, or a function related to these values, and Td1, Td2, α The process of permitting the update of has been described. These processes can be applied not only to the first embodiment but also to the second and third embodiments described later in the same procedure.

この発明の実施の形態1では、GPS受信機からの信号が異常となった場合に、演算手法の大きな変更を伴わず簡素な方法でサンプリング信号の補正をすることができ、また、隣接する保護継電装置とのデータ送受における、往還のデータ通信遅延時間に差がある場合であっても、サンプリング信号の補正を正確に実施できる。   In the first embodiment of the present invention, when the signal from the GPS receiver becomes abnormal, the sampling signal can be corrected by a simple method without significant change in the calculation method, and adjacent protection can be performed. Even if there is a difference in the data communication delay time for sending and receiving data with the relay device, the sampling signal can be corrected accurately.

また、GPS信号が異常時であっても、主局と従局のサンプリング信号のタイミング差が小さいと推定できるとき、上りと下りのデータ通信遅延時間Td1及びTd2の変化及び,遅延時間差αの変化に対応してメモリに保存したこれらの値を更新することができる。これによって、データ通信経路の変更があった場合にも対応でき、その後の主局と従局のサンプリング信号のタイミング差発生時の補正を正確に実施することができる。   In addition, even when the GPS signal is abnormal, when it can be estimated that the timing difference between the sampling signal of the master station and the slave station is small, the change in the uplink and downlink data communication delay times Td1 and Td2 and the change in the delay time difference α Correspondingly, these values stored in the memory can be updated. As a result, it is possible to cope with a change in the data communication path, and it is possible to accurately perform correction when a timing difference between the sampling signals of the master station and the slave station thereafter occurs.

加えて、図5ステップ610に示したように、主局と従局の間で実施される、電気量データの送受信の際に同時に送受信される、データ通信経路情報からデータ通信経路の変更を察知し、GPS信号異常時であっても、他の条件が合致すれば、上りと下りのデータ通信遅延時間Td1及びTd2の変化及び,遅延時間差αの変化に対応してメモリに保存したこれらの値を更新することができる。これによって、データ通信経路の変更があった場合にも対応でき、その後の主局と従局のサンプリング信号のタイミング差発生時の補正を正確に実施することができる。
また、図5ステップ611に示したようにデータ通信経路の変更を、データ通信遅延時間の変化量から判別して、変化量が所定値を超えた場合に、上りと下りのデータ通信遅延時間Td1及びTd2の変化及び、遅延時間差αの変化に対応してメモリに保存したこれらの値を更新することで、同様に、データ通信経路の変更があった場合に対応でき、その後の主局と従局のサンプリング信号のタイミング差発生時の補正を正確に実施することができる。
In addition, as shown in step 610 of FIG. 5, a change in the data communication path is detected from the data communication path information transmitted / received at the same time when the electrical quantity data is transmitted / received between the master station and the slave station. Even when the GPS signal is abnormal, if other conditions are met, these values stored in the memory corresponding to the changes in the uplink and downlink data communication delay times Td1 and Td2 and the change in the delay time difference α are stored. Can be updated. As a result, it is possible to cope with a change in the data communication path, and it is possible to accurately perform correction when a timing difference between the sampling signals of the master station and the slave station thereafter occurs.
Further, as shown in step 611 of FIG. 5, when the change of the data communication path is determined from the change amount of the data communication delay time, and the change amount exceeds a predetermined value, the uplink and downlink data communication delay time Td1 By updating these values stored in the memory in response to changes in Td2 and delay time difference α, it is possible to cope with changes in the data communication path, and the subsequent master station and slave stations. It is possible to accurately perform the correction when the timing difference of the sampling signal occurs.

さらに、図5ステップ608に示すように、GPS信号が異常となった後、所定時間経過までは、主局と従局のサンプリング信号のタイミング差が小さいと推定できるので、上りと下りのデータ通信遅延時間Td1及びTd2の変化及び,遅延時間差αの変化に対応してメモリに保存したこれらの値を更新することができる。これによって、データ通信経路の変更があった場合にも対応でき、その後の主局と従局のサンプリング信号のタイミング差発生時の補正を正確に実施することができる。   Further, as shown in step 608 of FIG. 5, it is estimated that the timing difference between the sampling signals of the master station and the slave station is small until a predetermined time elapses after the GPS signal becomes abnormal. These values stored in the memory can be updated in response to changes in the times Td1 and Td2 and changes in the delay time difference α. As a result, it is possible to cope with a change in the data communication path, and it is possible to accurately perform correction when a timing difference between the sampling signals of the master station and the slave station thereafter occurs.

図5ステップ603に示すように、ディジタル保護継電装置の内部クロックにより生成した信号の周期Pclkを、GPS信号から得られる周期Pgpsで補正した補正値Kfの絶対値があらかじめ定めた所定値K1より小さければ、主局と従局のサンプリング信号のタイミング差が小さいと推定できるので、上りと下りのデータ通信遅延時間Td1及びTd2の変化及び,遅延時間差αの変化に対応してメモリに保存したこれらの値を更新することができる。これによって、データ通信経路の変更があった場合にも対応でき、その後の主局と従局のサンプリング信号のタイミング差発生時の補正を正確に実施することができる。   As shown in step 603 of FIG. 5, the absolute value of the correction value Kf obtained by correcting the period Pclk of the signal generated by the internal clock of the digital protection relay device with the period Pgps obtained from the GPS signal is based on a predetermined value K1. If it is small, it can be estimated that the timing difference between the sampling signals of the master station and the slave station is small, so these stored in the memory corresponding to the changes in the uplink and downlink data communication delay times Td1 and Td2 and the change in the delay time difference α The value can be updated. As a result, it is possible to cope with a change in the data communication path, and it is possible to accurately perform correction when a timing difference between the sampling signals of the master station and the slave station thereafter occurs.

図5ステップ604,605に示すように、ディジタル保護継電装置の内部クロックにより生成した信号の周期Pclkを、GPS信号から得られる周期Pgpsで補正した補正値Kfのの絶対値の関数F1(|Kf|)で判定値Traを決定し、GPS信号が異常となった後の経過時間がTra以上となるまでは、主局と従局のサンプリング信号のタイミング差が小さいと推定できるので、上りと下りの第1のデータ通信遅延時間Td2及び第2のデータ通信遅延時間Td1の変化及び遅延時間差αの変化に対応してメモリに保存したこれらの値を更新することができる。これによって、データ通信経路の変更があった場合にも対応でき、その後の主局と従局のサンプリング信号のタイミング差発生時の補正を正確に実施することができる。   As shown in steps 604 and 605 in FIG. 5, the function F1 (|) of the absolute value of the correction value Kf obtained by correcting the period Pclk of the signal generated by the internal clock of the digital protection relay device with the period Pgps obtained from the GPS signal. The determination value Tra is determined by Kf |), and it can be estimated that the timing difference between the sampling signals of the master station and the slave station is small until the elapsed time after the GPS signal becomes abnormal exceeds Tra. These values stored in the memory can be updated in response to changes in the first data communication delay time Td2 and the second data communication delay time Td1 and changes in the delay time difference α. As a result, it is possible to cope with a change in the data communication path, and it is possible to accurately perform correction when a timing difference between the sampling signals of the master station and the slave station thereafter occurs.

図5ステップ607に示すように、ディジタル保護継電装置の内部クロックにより生成した信号と、GPS信号から得られる信号を比較して算出した補正値Kfの変動的補正値Kfvの絶対値があらかじめ定めた所定値K2より小さければ、主局と従局のサンプリング信号のタイミング差が小さいと推定できるので、上りと下りのデータ通信遅延時間Td1及びTd2の変化及び,遅延時間差αの変化に対応してメモリに保存したこれらの値を更新することができる。これによって、データ通信経路の変更があった場合にも対応でき、その後の主局と従局のサンプリング信号のタイミング差発生時の補正を正確に実施することができる。   As shown in step 607 of FIG. 5, the absolute value of the variable correction value Kfv of the correction value Kf calculated by comparing the signal generated from the internal clock of the digital protection relay device with the signal obtained from the GPS signal is determined in advance. If it is smaller than the predetermined value K2, it can be estimated that the timing difference between the sampling signals of the master station and the slave station is small. These values stored in can be updated. As a result, it is possible to cope with a change in the data communication path, and it is possible to accurately perform correction when a timing difference between the sampling signals of the master station and the slave station thereafter occurs.

図5ステップ608,609に示すように、ディジタル保護継電装置の内部クロックにより生成した信号と、GPS信号から得られる信号を比較して算出した補正値Kfの変動的補正値Kfvの絶対値の関数F2(|Kf|)で判定値Trbを決定し、GPS信号が異常となった後の経過時間がTrb以上となるまでは、主局と従局のサンプリング信号のタイミング差が小さいと推定できるので、上りと下りのデータ通信遅延時間Td1及びTd2の変化及び,遅延時間差αの変化に対応してメモリに保存したこれらの値を更新することができる。これによって、データ通信経路の変更があった場合にも対応でき、その後の主局と従局のサンプリング信号のタイミング差発生時の補正を正確に実施することができる。   As shown in steps 608 and 609 in FIG. 5, the absolute value of the variable correction value Kfv of the correction value Kf calculated by comparing the signal generated from the internal clock of the digital protection relay device and the signal obtained from the GPS signal is obtained. Since the determination value Trb is determined by the function F2 (| Kf |) and the elapsed time after the GPS signal becomes abnormal becomes Trb or more, it can be estimated that the timing difference between the sampling signals of the master station and the slave station is small. These values stored in the memory can be updated in response to changes in the uplink and downlink data communication delay times Td1 and Td2 and changes in the delay time difference α. As a result, it is possible to cope with a change in the data communication path, and it is possible to accurately perform correction when a timing difference between the sampling signals of the master station and the slave station thereafter occurs.

実施の形態2.
図7はこの発明の実施の形態2の構成を示すブロック図である。
ディジタル保護継電システム2は、隣接する第1のディジタル保護継電装置181と第2のディジタル保護継電装置281を接続して構成される。
ここで、実施の形態1と同様、第1のディジタル保護継電装置181を従局、第2の保護継電装置281を主局と呼ぶが逆でもよい。
従局181と主局281の内部の機能ブロックについて、実施の形態1と同じ機能のブロックには同じ番号を割り当てている。
以下、実施の形態1と対比しながら実施の形態1と特に異なる部分について説明する。
実施の形態1では、サンプリング信号出力手段A106は、内部にクロックを有しており、GPS信号138を受けてこれを補正し、サンプリング信号を出力している。サンプリング信号は、図4のフローチャートに示すように、内部クロックによるタイマ割込みによって発生させられる。
実施の形態2では、図7に示すように、前述の内部クロックはバックアップ用基準信号生成手段114の中に存在する。内部クロックを基準に生成されたバックアップ用基準信号生成手段114の出力はGPS信号138を基準信号生成手段113を介して受けこれを補正する第2の補正手段115によって補正される。実施の形態1と同様、補正値Kfによって補正を実施する。
バックアップ用基準信号生成手段114の出力はGPS信号異常時のみ切替え器112によって選択されてサンプリング信号出力手段B116に供給される。しかし、GPS信号正常時は、内部クロックによるバックアップ用基準信号生成手段114の出力は、切替え器112によって選択されずサンプリング信号に影響を与えない点、実施の形態1と異なる。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the second embodiment of the present invention.
The digital protection relay system 2 is configured by connecting the adjacent first digital protection relay device 181 and the second digital protection relay device 281.
Here, as in the first embodiment, the first digital protective relay device 181 is called a slave station, and the second protective relay device 281 is called a master station, but the reverse may be possible.
Regarding the function blocks inside the slave station 181 and the master station 281, the same numbers are assigned to the same function blocks as those in the first embodiment.
In the following, differences from the first embodiment will be described while comparing with the first embodiment.
In the first embodiment, the sampling signal output means A106 has a clock inside, receives the GPS signal 138, corrects it, and outputs a sampling signal. As shown in the flowchart of FIG. 4, the sampling signal is generated by a timer interrupt using an internal clock.
In the second embodiment, as shown in FIG. 7, the aforementioned internal clock is present in the backup reference signal generation means 114. The output of the backup reference signal generation means 114 generated with reference to the internal clock is corrected by the second correction means 115 that receives the GPS signal 138 via the reference signal generation means 113 and corrects it. As in the first embodiment, correction is performed using the correction value Kf.
The output of the backup reference signal generation means 114 is selected by the switch 112 only when the GPS signal is abnormal and supplied to the sampling signal output means B116. However, when the GPS signal is normal, the output of the backup reference signal generation means 114 based on the internal clock is not selected by the switch 112 and does not affect the sampling signal, which is different from the first embodiment.

図8は、この発明の実施の形態2のフローチャート5を示す図である。
以下のフローチャートでは、図7に示したブロック図の各機能をソフトウェア的に実現した場合の例について説明している。
実施の形態2のディジタル保護継電システムは、従局181と主局281を接続して構成されるが、従局181の動作を中心に説明する。
図8は、この発明の実施の形態1のフローチャート1を示す図3のステップ501の後にステップ502を追加した部分のみが異なる。
図8のステップ500で、GPS受信機からGPS信号138を受けて割込みが発生してプログラムが起動する割込処理が開始する。
ステップ501で、内部クロックの周期補正値Kfを算出した後、ステップ502でサンプリング信号133を出力する。このサンプリング信号の出力がトリガとなって、外部信号による割込み処理として図10に示すサンプリング信号割込みが要求されることとなる。
ステップ502の後ステップ510以降は、実施の形態1で説明をした図3と同じなので説明を省略する。
FIG. 8 shows a flowchart 5 according to the second embodiment of the present invention.
In the following flowchart, an example in which each function of the block diagram shown in FIG. 7 is realized by software is described.
The digital protection relay system according to the second embodiment is configured by connecting the slave station 181 and the master station 281. The operation of the slave station 181 will be mainly described.
FIG. 8 is different from FIG. 3 in the flowchart 1 according to the first embodiment only in that a step 502 is added after the step 501 in FIG.
In step 500 of FIG. 8, an interrupt process is started in which an interrupt is generated in response to the GPS signal 138 from the GPS receiver and the program is started.
After calculating the internal clock cycle correction value Kf at step 501, the sampling signal 133 is output at step 502. The output of the sampling signal is a trigger, and the sampling signal interrupt shown in FIG. 10 is requested as an interrupt process by an external signal.
Since step 510 after step 502 is the same as FIG. 3 described in the first embodiment, the description thereof is omitted.

図9は、この発明の実施の形態2のフローチャート6を示す図である。
バックアップ用基準信号生成手段114の内蔵する内部クロックが、設定されたタイマ値経過毎にタイマ割り込みを発生して、ステップ741が起動する。このタイマ割り込みは、GPS信号異常時にGPS信号に成り代わって、サンプリング信号を発信するためのもので、例えば、60Hz電気角30度毎のサンプリング信号を発信する場合であれば、720Hz(1.39ms毎)にタイマ割込みを発生させる。
この割り込み処理では、最初にステップ742で次回起動タイマを設定すべく、あらかじめ定められたサンプリング信号出力周期Pclkに対し、GPS信号と比較して算出された補正値Kfを用いて(1+Kf)が乗算された値がタイマに設定される。これによって、次回、GPS受信機からの信号とほぼ同期したタイミングでタイマ割り込みを発生させることができる。
次にステップ743で、現在時刻と前回のサンプリング信号出力時刻の差が、サンプ9ング周期の1.5倍を超えている場合、GPS信号が途切れていると判断し、ステップ744でサンプリング信号を出力し、ステップ749で割り込みを終了する。
ステップ743で、現在時刻がサンプリング信号出力時刻から1.5・Pclkを経過していない場合は、ステップ744をスキップして割込み終了する。
実際GPS信号が途絶した場合、途絶後、つぎのサンプリング周期は待機状態となり1回分サンプリング信号が抜けることとなる。そしてその次のタイマ割り込みで、前回サンプリング信号送出から1.5・Pclk時間超経過しているので、内部クロックによるサンプリング信号出力が開始される。
FIG. 9 shows a flowchart 6 according to the second embodiment of the present invention.
The internal clock incorporated in the backup reference signal generation means 114 generates a timer interrupt every time the set timer value elapses, and step 741 is activated. This timer interrupt is for transmitting a sampling signal instead of a GPS signal when the GPS signal is abnormal. For example, in the case of transmitting a sampling signal every 30 degrees of 60 Hz electrical angle, 720 Hz (1.39 ms). Generate a timer interrupt every time.
In this interrupt process, first, in order to set the next activation timer in step 742, a predetermined sampling signal output period Pclk is multiplied by (1 + Kf) using a correction value Kf calculated by comparing with the GPS signal. The set value is set in the timer. As a result, a timer interrupt can be generated next time at a timing substantially synchronized with the signal from the GPS receiver.
Next, in step 743, if the difference between the current time and the previous sampling signal output time exceeds 1.5 times the sampling 9th cycle, it is determined that the GPS signal is interrupted. In step 744, the sampling signal is Output, and interrupt is terminated in step 749.
If it is determined in step 743 that the current time has not passed 1.5 · Pclk from the sampling signal output time, step 744 is skipped and the interrupt is terminated.
When the GPS signal is actually interrupted, the next sampling cycle is in a standby state after the disruption, and the sampling signal is lost once. At the next timer interrupt, since 1.5 · Pclk time has passed since the previous sampling signal was sent, sampling signal output by the internal clock is started.

図10は、この発明の実施の形態2のフローチャート7を示す図である。
図10では、図8のステップ502又は図9のステップ744でサンプリング信号出力がされた場合、サンプリング信号の出力をトリガとして、外部信号割込みが発生し、実行するプログラムを示している。
サンプリング信号出力により、外部信号割込みが起動してステップ701から処理が始まる。次のステップ550では、GPS信号異常によるサンプリング信号途絶に備え、サンプリング信号出力時刻を記憶し、その後ステップ551以降は、サンプリング信号毎に実行される処理が記載されており、図4のフローチャート2のステップ551以降と処理が同一であるので説明を省略する。
FIG. 10 is a diagram showing a flowchart 7 according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 10 shows a program to be executed when an external signal interrupt is generated using the output of the sampling signal as a trigger when the sampling signal is output in step 502 of FIG. 8 or step 744 of FIG.
The external signal interrupt is activated by the sampling signal output, and the processing starts from step 701. In the next step 550, the sampling signal output time is stored in preparation for the disruption of the sampling signal due to the GPS signal abnormality, and thereafter, the processing executed for each sampling signal is described from step 551 onward. Since the processing is the same as that after step 551, the description thereof is omitted.

以上、図8,9,10で説明した処理手順は、主局281の動作についても同様である。
この他に、図5,図6のフローチャート3,フローチャート4に示した主局からの送信データを受信した際の割込み処理は、実施の形態1と同様に実施の形態2でもそのまま用いる。
The processing procedures described in FIGS. 8, 9, and 10 are the same for the operation of the main station 281.
In addition, the interrupt process when receiving transmission data from the main station shown in the flowcharts 3 and 4 in FIGS. 5 and 6 is used in the second embodiment as it is in the first embodiment.

この発明の実施の形態2では、GPS信号を主としてディジタル保護継電システムを稼動させるので、きわめて正確に同期が取れたシステムを構築できる。また、設置して起動させた当初からGPS信号を基準にして稼動させるので、内部クロックによる稼動に伴う、デクジタル保護継電装置間のサンプリング信号のずれを調整する必要などが省け、設置・起動がきわめて簡単となる。 In the second embodiment of the present invention, since the digital protection relay system is mainly operated with GPS signals, it is possible to construct a system that can be synchronized very accurately. In addition, since it is operated based on the GPS signal from the beginning of installation and activation, it is possible to eliminate the necessity of adjusting the deviation of the sampling signal between the digital protection relay devices due to the operation by the internal clock, and installation and activation are possible. It becomes very simple.

実施の形態3.
図11はこの発明の実施の形態3の構成を示すブロック図である。
ディジタル保護継電システム3は、隣接する第1のディジタル保護継電装置182と第2のディジタル保護継電装置282を接続して構成される。
ここで、実施の形態1と同様、第1のディジタル保護継電装置182を従局、第2の保護継電装置282を主局と呼ぶが逆でもよい。
従局182と主局282の内部の機能ブロックについて、実施の形態1と同じ機能のブロックには同じ番号を割り当てている。
以下、実施の形態1と対比しながら実施の形態1と特に異なる部分について説明する。
実施の形態1では、サンプリング信号出力手段A106は、内部にクロックを有しており、GPS信号138を受けてこれを補正し、サンプリング信号を出力している。サンプリング信号は、図4のフローチャートに示すように、内部クロックによるタイマ割込みによって発生させられる。
実施の形態1.では、GPS信号が異常となった場合に、主局と従局のサンプリング信号のタイミング差ΔTを、タイミング差演算手段110が、第1の補正手段111に出力し、第1の補正手段111がサンプリング信号133の出力タイミングをシフトさせ同期をとっている。これに対して、実施の形態3では、タイミング差ΔTのデータを、タイミング差演算手段110がデータ通信手段105を介して主局にデータ送信し、主局の第三の補正手段219に主局のサンプリング出力信号の出力タイミングをシフトさせて主局と従局のサンプリング信号の同期を取る点が異なる。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the third embodiment of the present invention.
The digital protection relay system 3 is configured by connecting the adjacent first digital protection relay device 182 and the second digital protection relay device 282.
Here, as in the first embodiment, the first digital protective relay device 182 is referred to as a slave station and the second protective relay device 282 is referred to as a master station.
Regarding the function blocks inside the slave station 182 and the master station 282, the same numbers are assigned to the same function blocks as those in the first embodiment.
In the following, differences from the first embodiment will be described while comparing with the first embodiment.
In the first embodiment, the sampling signal output means A106 has a clock inside, receives the GPS signal 138, corrects it, and outputs a sampling signal. As shown in the flowchart of FIG. 4, the sampling signal is generated by a timer interrupt using an internal clock.
Embodiment 1 FIG. Then, when the GPS signal becomes abnormal, the timing difference calculation means 110 outputs the timing difference ΔT between the sampling signals of the master station and the slave station to the first correction means 111, and the first correction means 111 performs the sampling. The output timing of the signal 133 is shifted and synchronized. On the other hand, in the third embodiment, the timing difference calculation means 110 transmits the data of the timing difference ΔT to the main station via the data communication means 105, and sends the data to the third correction means 219 of the main station. The difference is that the sampling signal of the master station and the slave station are synchronized by shifting the output timing of the sampling output signal.

この発明の実施の形態3では、タイミング差ΔTの算出と、タイミング差ΔTによるサンプリング信号のシフトを、従局と主局で分担して実施することとなり、主局と従局の負荷の大きさが平準化できる。よって、負荷の過大による動作の不安定化が防止できる。また、従局にのみ、高速処理のできるマイクロコンピュータを設置する必要も無く、全体として保護継電装置の標準化を図れるので経済的である。 In the third embodiment of the present invention, the calculation of the timing difference ΔT and the shift of the sampling signal due to the timing difference ΔT are shared by the slave station and the master station, and the magnitude of the load on the master station and the slave station is leveled. Can be Therefore, instability of operation due to excessive load can be prevented. Further, it is not necessary to install a microcomputer capable of high-speed processing only at the slave station, and it is economical because the protection relay device can be standardized as a whole.

実施の形態4.
図12,13はこの発明の実施の形態4のサンプリング同期処理2,3を示す図である。
図12,13は、GPS信号が正常の場合に、GPS受信信号から生成した、サンプリング信号の1/n周期のH/L信号である同期指標パルスを用いてサンプリング信号のタイミングを補正する方法について示している。
図12において、(a)は、GPS受信信号から生成された、同期指標パルスである。同期指標パルスは、周期がサンプリング信号の1/nの信号であるが、図12ではn=1の場合について示している。信号のレベルがLからHに切り替わる、信号の立ち上がりの時点が、正しいサンプリング信号の出力タイミングである。
(b)は、不感帯を示し、サンプリング信号が、信号がHレベルの部分の不感帯に入っている場合、サンプリング信号はGPS信号を基準として正しいタイミングで発信されているとみなしてサンプリング信号のタイミングを補正しない。
(c)は、サンプリング信号を示し、矢印の位置がサンプリング信号出力タイミングである。左側のサンプリング信号出力タイミングで同期指標パルス(a)を参照すると、信号レベルはLなので、次回のサンプリング信号は所定時間だけ遅らせて発生させる。(c)の右側のサンプリング信号出力タイミングでは、元のタイミングを破線で示し、一定の補正量分遅延している状態を示す。
図13において、(a)(b)(c)とも図12と同種の信号を示し、(c)の左側のサンプリング信号出力タイミングで同期指標パルス(a)を参照すると、信号レベルはHなので、次回のサンプリング信号は所定時間だけ早めて発生させる。(c)の右側のサンプリング信号出力タイミングでは、元のタイミングを破線で示し、一定の補正量分進めている状態を示す。
図12,13に示すように、サンプリング信号出力の度に同期指標パルスのレベルを確認することで、進み側又は遅れ側の一定量の補正をするだけで、サンプリング信号を簡単にGPS信号に同期させることが出来る。
図12,13では、n=1の場合について示したが、n=2以上の数とすれば、ひとつの同期指標パルスで、複数のサンプリング信号をそれぞれ所定の位相ずらせながら同期を取らせることも出来る。
同期指標パルスのH/Lの順序を入れ替えても実施できる。
Embodiment 4 FIG.
12 and 13 are diagrams showing sampling synchronization processes 2 and 3 according to the fourth embodiment of the present invention.
12 and 13 show a method for correcting the timing of a sampling signal using a synchronization index pulse, which is an H / L signal having a 1 / n period of the sampling signal, generated from the GPS reception signal when the GPS signal is normal. Show.
In FIG. 12, (a) is a synchronization index pulse generated from a GPS received signal. The synchronization index pulse is a signal whose period is 1 / n of the sampling signal, but FIG. 12 shows the case where n = 1. The time when the signal rises when the signal level switches from L to H is the correct sampling signal output timing.
(B) shows a dead zone, and when the sampling signal is in the dead zone of the H level portion, the sampling signal is regarded as being transmitted at the correct timing with reference to the GPS signal, and the timing of the sampling signal is set. Do not correct.
(C) shows a sampling signal, and the position of the arrow is the sampling signal output timing. Referring to the synchronization index pulse (a) at the left sampling signal output timing, the signal level is L, so that the next sampling signal is generated with a delay of a predetermined time. In the sampling signal output timing on the right side of (c), the original timing is indicated by a broken line, indicating a state in which it is delayed by a certain correction amount.
In FIG. 13, (a), (b), and (c) show the same type of signals as in FIG. 12, and when the synchronization index pulse (a) is referenced at the sampling signal output timing on the left side of (c), the signal level is H. The next sampling signal is generated earlier by a predetermined time. In the sampling signal output timing on the right side of (c), the original timing is indicated by a broken line and indicates a state in which the correction signal is advanced by a fixed amount.
As shown in FIGS. 12 and 13, by checking the level of the synchronization index pulse each time the sampling signal is output, the sampling signal can be easily synchronized with the GPS signal by performing a certain amount of correction on the advance side or the lag side. It can be made.
12 and 13 show the case where n = 1, but if the number is n = 2 or more, it is possible to synchronize a plurality of sampling signals with a predetermined phase shift by one synchronization index pulse. I can do it.
This can be implemented even if the H / L order of the synchronization index pulse is changed.

この発明の実施の形態4の構成は、図1または図11に示したブロック図と同じである。
図12,図13で示した同期指標パルスによるサンプリング信号の補正は、図1又は図11のサンプリング信号出力手段A106,206にて実施される。
実施の形態4のディジタル保護継電システムは、図1又は図11に示す、従局101又は182と主局201又は282を接続して構成されるが、従局の動作を中心に説明する。
The configuration of the fourth embodiment of the present invention is the same as the block diagram shown in FIG. 1 or FIG.
The sampling signal correction by the synchronization index pulse shown in FIGS. 12 and 13 is performed by the sampling signal output means A 106 and 206 in FIG. 1 or FIG.
The digital protection relay system according to the fourth embodiment is configured by connecting the slave station 101 or 182 and the master station 201 or 282 shown in FIG. 1 or FIG. 11, but the operation of the slave station will be mainly described.

図14は、この発明の実施の形態4のフローチャート8を示す図である。
図14は、この発明の実施の形態1のフローチャート1を示す図3のステップ517、518のみを抜き出して実行させている。
図14のステップ800は、GPS受信機からGPS信号138を受けて割込みが発生してプログラムが起動する割込処理の開始を示している。
GPS信号受信割り込みが入った時、GPS信号が途絶せず信頼できるとしてステップ517でGPS信号異常タイマをクリアし、ステップ518でGPS正常カウンタを加算して、ステップ819で割込み処理を終了する。
FIG. 14 shows a flowchart 8 according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 14 shows only steps 517 and 518 in FIG. 3 showing the flowchart 1 of the first embodiment of the present invention.
Step 800 in FIG. 14 indicates the start of an interrupt process in which an interrupt is generated upon receipt of a GPS signal 138 from a GPS receiver and the program is activated.
When a GPS signal reception interrupt is entered, the GPS signal abnormality timer is cleared in step 517, assuming that the GPS signal is uninterrupted and reliable, a GPS normal counter is added in step 518, and the interrupt process ends in step 819.

図15,図16は、この発明の実施の形態4のフローチャート9,フローチャート10を示す図である。
図15では、従局101又は182の動作について説明している。
図15は、この発明の実施の形態1のフローチャート2を示す図4のステップ542をステップ841〜ステップ855に入れ替えたものである。
最初にステップ541でサンプリング信号を出力する。
次に、ステップ841で同期指標パルスのレベルを読込む。加えて、サンプリングパルスが不感帯の中にいるか否かを読込む。
ステップ851でサンプリング信号が不感帯の中であれば、ステップ551へ進む。
サンプリング信号が不感帯の外であれば、同期指標パルスのレベルがHかどうかをステップで852で確認し、レベルがLの時ステップ853へ進み次回タイマ起動時刻を所定時間遅らせて、サンプリング信号をGPS信号による同期指標パルスの立ち上がりタイミングに近づけて、ステップ551へ進む。ステップ852でレベルがHの時は、ステップ855に進み次回タイマ起動時刻を所定時間進めて、同様にサンプリング信号をGPS信号による同期指標パルスの立ち上がりタイミングに近づけて、ステップ551へ進む。
図5のステップ551以降ステップ562までと、これに続く図6のステップ562以降の割込み終了までは図4と同様なので、説明を省略する。
15 and 16 are flowcharts 9 and 10 according to the fourth embodiment of the present invention.
In FIG. 15, the operation of the slave station 101 or 182 is described.
FIG. 15 is obtained by replacing step 542 of FIG. 4 showing the flowchart 2 of the first embodiment of the present invention with steps 841 to 855.
First, in step 541, a sampling signal is output.
Next, at step 841, the level of the synchronization index pulse is read. In addition, it is read whether the sampling pulse is in the dead zone.
If it is determined in step 851 that the sampling signal is in the dead zone, the process proceeds to step 551.
If the sampling signal is outside the dead zone, it is checked in step 852 whether the level of the synchronization index pulse is H. If the level is L, the flow proceeds to step 853 and the next timer activation time is delayed by a predetermined time, and the sampling signal is The process proceeds to step 551 near the rising timing of the synchronization index pulse by the signal. When the level is H in step 852, the process proceeds to step 855, the next timer activation time is advanced by a predetermined time, and the sampling signal is similarly brought close to the rising timing of the synchronization index pulse by the GPS signal, and the process proceeds to step 551.
Steps 551 to 562 in FIG. 5 and subsequent interruptions in and after step 562 in FIG. 6 are the same as those in FIG.

図17は、この発明の実施の形態4のフローチャート11を示す図である。
図17では、従局101又は182の動作について説明している。
図17は、この発明の実施の形態1のフローチャート3を示す図5のステップ603〜609をステップ805に入れ替えたものである。
ステップ805では、GPS信号異常タイマが所定値T1より小さい場合のみステップ610,611の判定結果と合わせて判断され、ステップ612〜614でαの更新をする場合がある。ステップ805でGPS信号異常タイマが所定値T1以上のときは、ステップ621へ進み、αの値は更新されない。
これ以外のステップは、図5,図6と同様なので説明を省略する。
FIG. 17 shows a flowchart 11 of the fourth embodiment of the present invention.
In FIG. 17, the operation of the slave station 101 or 182 is described.
FIG. 17 is obtained by replacing steps 603 to 609 in FIG. 5 showing the flowchart 3 of the first embodiment of the present invention with step 805.
In step 805, only when the GPS signal abnormality timer is smaller than the predetermined value T1, it is determined together with the determination results in steps 610 and 611, and α may be updated in steps 612 to 614. When the GPS signal abnormality timer is not less than the predetermined value T1 in step 805, the process proceeds to step 621, and the value of α is not updated.
The other steps are the same as those shown in FIGS.

この発明の実施の形態4では、GPS信号から生成したサンプリング信号の1/n周期のH/L信号である同期指標パルスのレベルをチェックすることにより、サンプリング信号のGPS信号への同期を取ることが出来る。
GPS信号周期と、サンプリング信号の周期の差を演算したり、その差から補正値を算出したりする必要がなく、サンプリング信号出力時の同期指標パルスのレベルを確認するだけで、進み側又は遅れ側制御をするという簡単な制御でGPS信号への同期を達成できる。
このため、信頼性、コスト、演算時間の短縮及び演算負荷の低減が期待できる。
In the fourth embodiment of the present invention, the sampling signal is synchronized with the GPS signal by checking the level of the synchronization index pulse that is a 1 / n period H / L signal of the sampling signal generated from the GPS signal. I can do it.
There is no need to calculate the difference between the GPS signal period and the sampling signal period, or to calculate a correction value based on the difference. By simply checking the level of the synchronization index pulse when the sampling signal is output, Synchronization to the GPS signal can be achieved by simple control of side control.
For this reason, reliability, cost, shortening of calculation time and reduction of calculation load can be expected.

実施の形態1乃至4については、いずれを組み合わせても良い。
実施の形態1乃至4では、保護継電装置は、GPS受信機からの信号を用いてサンプリング信号のタイミングを最適化し、このサンプリング信号から隣接する保護継電装置からのデータ受信までの第3のデータ通信遅延時間Tsmと、隣接する保護継電装置のサンプリング信号からデータ受信までの第4のデータ通信遅延時間Tsmとからその遅延時間差αを算出・記憶し、GPS信号異常時は、新たに求めたTms,Tsmと記憶しているαの値から、隣接する保護継電装置のサンプリング信号と同期を取るディジタル保護継電システムのサンプリング同期方法について説明してきた。
Any of Embodiments 1 to 4 may be combined.
In the first to fourth embodiments, the protection relay device optimizes the timing of the sampling signal using the signal from the GPS receiver, and the third signal from the sampling signal to the data reception from the adjacent protection relay device. The delay time difference α is calculated and stored from the data communication delay time Tsm and the fourth data communication delay time Tsm from the sampling signal of the adjacent protective relay device to the data reception, and newly obtained when the GPS signal is abnormal In addition, the sampling synchronization method of the digital protection relay system that synchronizes with the sampling signal of the adjacent protection relay device from the stored values of Tms, Tsm and α has been described.

この同期方法を用いれば、GPS受信機からの信号が異常となった場合に、演算手法の大きな変更を伴わず簡素な方法でサンプリング信号の補正をすることができ、また、隣接する保護継電装置とのデータ送受における、往還のデータ通信遅延時間に差がある場合であっても、サンプリング信号の補正を正確に実施できる。   By using this synchronization method, if the signal from the GPS receiver becomes abnormal, the sampling signal can be corrected by a simple method without major changes in the calculation method, and the adjacent protective relay can be used. Even if there is a difference in the data communication delay time between sending and receiving data with the device, the sampling signal can be corrected accurately.

1,2,3 保護継電システム
101 第1のディジタル保護継電装置(従局)
201 第2のディジタル保護継電装置(主局)
102,202 A/D変換手段
103,203 データ演算手段
104,204 出力手段
105,205 データ通信手段
106,206 サンプリング信号出力手段A
107 遅延時間差演算手段
108 記憶手段
110 タイミング差演算手段
111 第1の補正手段
112,212 切替え器
113,213 基準信号生成手段
114,214 バックアップ用基準信号生成手段
115,215 第2の補正手段
116,216 サンプリング信号出力手段B
219 第3の補正手段
131,231 アナログデータ
132,232 トリップ信号
133 第1のサンプリング信号
233 第2のサンプリング信号
134,234 通信データ
138,238 GPS信号
181 第1のディジタル保護継電装置(従局)
281 第2のディジタル保護継電装置(主局)
182 第1のディジタル保護継電装置(従局)
282 第2のディジタル保護継電装置(主局)
1, 2, 3 Protection relay system 101 First digital protection relay device (slave station)
201 Second digital protection relay device (main station)
102, 202 A / D conversion means 103, 203 Data calculation means 104, 204 Output means 105, 205 Data communication means 106, 206 Sampling signal output means A
107 Delay time difference calculation means 108 Storage means
110 Timing difference calculation means 111 First correction means 112 and 212 Switchers 113 and 213 Reference signal generation means 114 and 214 Backup reference signal generation means 115 and 215 Second correction means 116 and 216 Sampling signal output means B
219 Third correction means 131, 231 Analog data 132, 232 Trip signal 133 First sampling signal 233 Second sampling signal 134, 234 Communication data 138, 238 GPS signal 181 First digital protection relay device (slave station)
281 Second digital protective relay (main station)
182 First digital protection relay device (slave station)
282 Second digital protective relay (main station)

Claims (13)

送電線を介して結ばれ、GPS信号で同期を取って電力系統の電気量をサンプリングする第1および第2のディジタル保護継電装置が設置されたディジタル保護継電システムにおいて、
前記第1のディジタル保護継電装置は、
電気量を所定周期でサンプリングするタイミングを決定する第1のサンプリング信号を出力する第1のサンプリング信号出力手段と、
前記第1のサンプリング信号によりサンプリングした第1の電気量データを前記第2のディジタル保護継電装置へ第1のデータ通信経路で送信するとともに、前記第2のディジタル保護継電装置側で第2のサンプリング信号出力手段から出力された第2のサンプリング信号によりサンプリングされ第2のデータ通信経路で送信された第2の電気量データを受信するデータ通信手段と、
前記第1のサンプリング信号の出力時から前記第2の電気量データの受信時までの第1のデータ通信遅延時間と、前記第2のディジタル保護継電装置側で演算され送信されて前記データ通信手段を介して受け取った前記第2のサンプリング信号の出力時から前記第1の電気量データの受信時までの第2のデータ通信遅延時間、との遅延時間差を演算する遅延時間差演算手段と、
前記遅延時間差を記憶する記憶手段と、
前記GPS信号の異常時、前記第1のサンプリング信号の出力時から前記第2の電気量データの受信時までの第3のデータ通信遅延時間と、前記第2のディジタル保護継電装置側で演算され送信されて前記データ通信手段を介して受け取った前記第2のサンプリング信号の出力時から前記第1の電気量データの受信時までの第4のデータ通信遅延時間と、前記記憶手段から読み出したGPS信号の正常時の前記遅延時間差とから前記第1のサンプリング信号と前記第2のサンプリング信号のタイミング差を演算するタイミング差演算手段と、
前記タイミング差に基づき前記第1のサンプリング信号を補正して前記第1の
サンプリング信号と前記第2のサンプリング信号の同期を取る第1の補正手段と
を備えたディジタル保護継電システム。
In the digital protection relay system in which the first and second digital protection relay devices that are connected via the transmission line and synchronize with the GPS signal and sample the amount of electricity of the power system are installed,
The first digital protective relay device is:
First sampling signal output means for outputting a first sampling signal for determining the timing for sampling the electric quantity at a predetermined period;
The first electrical quantity data sampled by the first sampling signal is transmitted to the second digital protection relay device via the first data communication path, and the second digital protection relay device side receives the second data. Data communication means for receiving the second electrical quantity data sampled by the second sampling signal output from the sampling signal output means and transmitted through the second data communication path;
The first data communication delay time from the time when the first sampling signal is output to the time when the second electric quantity data is received, and the data communication is calculated and transmitted on the second digital protection relay device side. A delay time difference calculating means for calculating a delay time difference with a second data communication delay time from the output of the second sampling signal received through the means to the reception of the first electric quantity data;
Storage means for storing the delay time difference;
When the GPS signal is abnormal, the third data communication delay time from the output of the first sampling signal to the reception of the second electric quantity data is calculated on the second digital protection relay device side. A fourth data communication delay time from the time when the second sampling signal received and received via the data communication means to the time when the first electric quantity data is received, and read from the storage means A timing difference calculating means for calculating a timing difference between the first sampling signal and the second sampling signal from the delay time difference when the GPS signal is normal;
A digital protection relay system comprising: a first correction unit that corrects the first sampling signal based on the timing difference to synchronize the first sampling signal and the second sampling signal.
遅延時間差演算手段が、第1のサンプリング信号の出力時から第2の電気量データの受信時までの第1のデータ通信遅延時間Td2と前記第2のサンプリング信号の出力時から前記第1の電気量データの受信時までの第2のデータ通信遅延時間Td1とからその遅延時間差αを式
α=Td2−Td1
で演算し、
タイミング差演算手段が、GPS信号の異常時に第3のデータ通信遅延時間Tsmと、第4のデータ通信遅延時間Tmsと、前記記憶手段から読み出したGPS信号の正常時の前記遅延時間差αとから前記第1のサンプリング信号と前記第2のサンプリング信号のタイミング差ΔTを式
ΔT=(Tms−Tsm+α)/2
で演算することを特徴とした請求項1に記載のディジタル保護継電システム。
The delay time difference calculating means includes the first data communication delay time Td2 from the time when the first sampling signal is output to the time when the second electric quantity data is received and the first electric signal from the time when the second sampling signal is output. The delay time difference α from the second data communication delay time Td1 until the amount data is received is expressed by the equation α = Td2−Td1.
Calculate with
The timing difference calculation means is configured to calculate the third data communication delay time Tsm, the fourth data communication delay time Tms when the GPS signal is abnormal, and the delay time difference α when the GPS signal read from the storage means is normal. The timing difference ΔT between the first sampling signal and the second sampling signal is expressed by the equation ΔT = (Tms−Tsm + α) / 2.
The digital protection relay system according to claim 1, wherein the digital protection relay system according to claim 1 is operated.
送電線を介して結ばれ、同期を取って電力系統の電気量をサンプリングする第1および第2のディジタル保護継電装置が設置されたディジタル保護継電システムにおいて、
前記第1のディジタル保護継電装置は、
電気量を所定周期でサンプリングするタイミングを決定する第1のサンプリング信号を出力する第1のサンプリング信号出力手段と、
前記第1のサンプリング信号によりサンプリングした第1の電気量データを前記第2のディジタル保護継電装置へ第1のデータ通信経路で送信するとともに、前記第2のディジタル保護継電装置側で第2のサンプリング信号出力手段から出力された第2のサンプリング信号によりサンプリングされ第2のデータ通信経路で送信された第2の電気量データを受信するデータ通信手段と、
前記第1のサンプリング信号の出力時から前記第2の電気量データの受信時までの第1のデータ通信遅延時間と、前記第2のディジタル保護継電装置側で演算され送信されて前記データ通信手段を介して受け取った前記第2のサンプリング信号の出力時から前記第1の電気量データの受信時までの第2のデータ通信遅延時間との遅延時間差を演算する遅延時間差演算手段と、
前記遅延時間差を記憶する記憶手段と、
GPS信号を受けて基準信号を発信する基準信号生成手段と、
内部クロックの信号からバックアップ用基準信号を生成するバックアップ用基準信号生成手段と、
前記バックアップ用基準信号を前記基準信号と比較して補正する第2の補正手段と、
前記GPS信号の正常時は前記基準信号を、前記GPS信号の異常時は前記バックアップ用基準信号を前記第2の補正手段で補正した信号を前記基準信号の替わりに前記サンプリング信号出力手段に入力する切替え器と、
前記GPS信号の異常時、前記第1のサンプリング信号の出力時から前記第2の電気量データの受信時までの第3のデータ通信遅延時間と、前記第2のディジタル保護継電装置側で演算され送信されて前記データ通信手段を介して受け取った前記第2のサンプリング信号の出力時から前記第1の電気量データの受信時までの第4のデータ通信遅延時間と、前記記憶手段から読み出した前記GPS信号の正常時の前記遅延時間差とから前記第1のサンプリング信号と前記第2のサンプリング信号のタイミング差を演算するタイミング差演算手段と、
前記タイミング差に基づき前記第1のサンプリング信号を補正して前記第1の
サンプリング信号と前記第2のサンプリング信号の同期を取る第1の補正手段と
を備えたディジタル保護継電システム。
In the digital protection relay system in which the first and second digital protection relay devices connected through the transmission line and sampling the amount of electricity of the power system in synchronization are installed,
The first digital protective relay device is:
First sampling signal output means for outputting a first sampling signal for determining the timing for sampling the electric quantity at a predetermined period;
The first electrical quantity data sampled by the first sampling signal is transmitted to the second digital protection relay device via the first data communication path, and the second digital protection relay device side receives the second data. Data communication means for receiving the second electrical quantity data sampled by the second sampling signal output from the sampling signal output means and transmitted through the second data communication path;
The first data communication delay time from the time when the first sampling signal is output to the time when the second electric quantity data is received, and the data communication is calculated and transmitted on the second digital protection relay device side. A delay time difference calculating means for calculating a delay time difference with a second data communication delay time from the output of the second sampling signal received through the means to the reception of the first electric quantity data;
Storage means for storing the delay time difference;
A reference signal generating means for receiving a GPS signal and transmitting a reference signal;
Backup reference signal generating means for generating a backup reference signal from an internal clock signal;
Second correction means for correcting the backup reference signal by comparing with the reference signal;
When the GPS signal is normal, the reference signal is input to the sampling signal output means instead of the reference signal, and the backup signal is corrected by the second correction means when the GPS signal is abnormal. A switch,
When the GPS signal is abnormal, the third data communication delay time from the output of the first sampling signal to the reception of the second electric quantity data is calculated on the second digital protection relay device side. A fourth data communication delay time from the time when the second sampling signal received and received via the data communication means to the time when the first electric quantity data is received, and read from the storage means Timing difference calculation means for calculating a timing difference between the first sampling signal and the second sampling signal from the delay time difference when the GPS signal is normal;
A digital protection relay system comprising: a first correction unit that corrects the first sampling signal based on the timing difference to synchronize the first sampling signal and the second sampling signal.
遅延時間差演算手段が、第1のサンプリング信号から第2の電気量データの受信までの第1のデータ通信遅延時間Td2と前記第2のサンプリング信号の出力時から前記第1の電気量データの受信時までの第2のデータ通信遅延時間Td1とからその遅延時間差αを式
α=Td2−Td1
で演算し、
タイミング差演算手段が、GPS信号の異常時に第3のデータ通信遅延時間Tsmと、第4のデータ通信遅延時間Tmsと、前記記憶手段から読み出したGPS信号の正常時の前記遅延時間差αとから前記第1のサンプリング信号と前記第2のサンプリング信号のタイミングずれ量ΔTを式
ΔT=(Tms−Tsm+α)/2
で演算することを特徴とした請求項3に記載のディジタル保護継電システム。
The delay time difference calculating means receives the first electric quantity data from the output of the first sampling delay time Td2 from the first sampling signal to the reception of the second electric quantity data and the second sampling signal. The delay time difference α from the second data communication delay time Td1 until the time is expressed by the equation α = Td2−Td1
Calculate with
The timing difference calculation means is configured to calculate the third data communication delay time Tsm, the fourth data communication delay time Tms when the GPS signal is abnormal, and the delay time difference α when the GPS signal read from the storage means is normal. The timing deviation amount ΔT between the first sampling signal and the second sampling signal is expressed by the equation ΔT = (Tms−Tsm + α) / 2.
The digital protection relay system according to claim 3, wherein the digital protection relay system is operated by:
送電線を介して結ばれ、GPS信号で同期を取って電力系統の電気量をサンプリングする第1および第2のディジタル保護継電装置が設置されたディジタル保護継電システムにおいて、
前記第1のディジタル保護継電装置は、
電気量を所定周期でサンプリングするタイミングを決定する第1のサンプリング信号を出力する第1のサンプリング信号出力手段と、
前記第1のサンプリング信号によりサンプリングした第1の電気量データを前記第2のディジタル保護継電装置へ第1のデータ通信経路で送信するとともに、前記第2のディジタル保護継電装置側で第2のサンプリング信号出力手段により出力された第2のサンプリング信号によりサンプリングされ、第2のデータ通信経路で送信された第2の電気量データを受信するデータ通信手段と、
前記第1のサンプリング信号の出力時から前記第2の電気量データの受信時までの第1のデータ通信遅延時間と、前記第2のディジタル保護継電装置側で演算され送信されて前記データ通信手段を介して受け取った前記第2のサンプリング信号の出力時から前記第1の電気量データの受信時までの第2のデータ通信遅延時間、との遅延時間差を演算する遅延時間差演算手段と、
前記遅延時間差を記憶する記憶手段と、
前記GPS信号の異常時、前記第1のサンプリング信号の出力時から前記第2の電気量データの受信時までの第3のデータ通信遅延時間と、前記第2のディジタル保護継電装置側で演算され送信されて前記データ通信手段を介して受け取った前記第2のサンプリング信号の出力時から前記第1の電気量データの受信時までの第4のデータ通信遅延時間と、前記記憶手段から読み出したGPS信号の正常時の前記遅延時間差とから前記第1のサンプリング信号と前記第2のサンプリング信号のタイミング差を演算し出力するタイミング差演算手段とを備え
前記第2のディジタル保護継電装置は、
前記データ通信手段を介して第1の保護継電装置から受け取った前記タイミング差に基づき前記第2のサンプリング信号を補正して前記第1のサンプリング信号と前記第2のサンプリング信号の同期を取る第3の補正手段を備えたディジタル保護継電システム。
In the digital protection relay system in which the first and second digital protection relay devices that are connected via the transmission line and synchronize with the GPS signal and sample the amount of electricity of the power system are installed,
The first digital protective relay device is:
First sampling signal output means for outputting a first sampling signal for determining the timing for sampling the electric quantity at a predetermined period;
The first electrical quantity data sampled by the first sampling signal is transmitted to the second digital protection relay device via the first data communication path, and the second digital protection relay device side receives the second data. Data communication means for receiving the second electrical quantity data sampled by the second sampling signal output by the sampling signal output means and transmitted through the second data communication path;
The first data communication delay time from the time when the first sampling signal is output to the time when the second electric quantity data is received, and the data communication is calculated and transmitted on the second digital protection relay device side. A delay time difference calculating means for calculating a delay time difference with a second data communication delay time from the output of the second sampling signal received via the means to the reception of the first electric quantity data;
Storage means for storing the delay time difference;
When the GPS signal is abnormal, the third data communication delay time from the output of the first sampling signal to the reception of the second electric quantity data is calculated on the second digital protection relay device side. A fourth data communication delay time from the time when the second sampling signal received and received via the data communication means to the time when the first electric quantity data is received, and read from the storage means The second digital protection relay device includes timing difference calculation means for calculating and outputting a timing difference between the first sampling signal and the second sampling signal from the delay time difference when the GPS signal is normal.
The second sampling signal is corrected based on the timing difference received from the first protection relay device via the data communication means to synchronize the first sampling signal and the second sampling signal. A digital protection relay system comprising three correction means.
遅延時間差演算手段が、GPS信号の異常時に、第1のデータ通信遅延時間と第2のデータ通信遅延時間とからその遅延時間差を演算することを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載のディジタル保護継電システム。 6. The delay time difference calculating means calculates a delay time difference from the first data communication delay time and the second data communication delay time when the GPS signal is abnormal. The digital protection relay system described in 1. 遅延時間差演算手段が、GPS信号の異常時に、第1および第2のディジタル保護継電器装置の間のデータ通信経路の変更があった時に、第1のデータ通信遅延時間と第2のデータ通信遅延時間とからその遅延時間差を演算することを特徴とする請求項6に記載のディジタル保護継電システム。 When the delay time difference calculation means changes the data communication path between the first and second digital protection relay devices when the GPS signal is abnormal, the first data communication delay time and the second data communication delay time The digital protection relay system according to claim 6, wherein the delay time difference is calculated from GPS信号の異常となった後一定の期間内は、遅延時間差演算手段が、第1のデータ通信遅延時間と第2のデータ通信遅延時間とからその遅延時間差を演算し、記憶手段に前記遅延時間差を記憶することを特徴とする請求項6に記載のディジタル保護継電システム。 Within a certain period after the GPS signal becomes abnormal, the delay time difference calculating means calculates the delay time difference from the first data communication delay time and the second data communication delay time, and stores the delay time difference in the storage means. The digital protection relay system according to claim 6, wherein: GPS信号が正常時にバックアップ用基準信号を基準信号と比較して補正する第2の補正手段の補正量の大きさが所定値以下の時、GPS信号の異常となった後一定の期間内は、遅延時間差演算手段が、第1のデータ通信遅延時間と第2のデータ通信遅延時間とからその遅延時間差を演算し、記憶手段が前記遅延時間差を記憶することを特徴とする請求項3に記載のディジタル保護継電システム。 When the magnitude of the correction amount of the second correction means for correcting the backup reference signal by comparing with the reference signal when the GPS signal is normal is below a predetermined value, the GPS signal becomes abnormal within a certain period of time. 4. The delay time difference calculating means calculates the delay time difference from the first data communication delay time and the second data communication delay time, and the storage means stores the delay time difference. Digital protection relay system. GPS信号が正常時にバックアップ用基準信号を基準信号と比較して補正する第2の補正手段の補正量の大きさに応じて一定の期間を決定することを特徴とした、請求項9に記載のディジタル保護継電システム。 The fixed period is determined according to the magnitude of the correction amount of the second correction means for correcting the backup reference signal by comparing the reference signal with the reference signal when the GPS signal is normal. Digital protection relay system. GPS信号が正常時にバックアップ用基準信号を基準信号と比較して補正する第2の補正手段の補正量を固定的補正値と変動的補正値に分けて保持し変動的補正値の大きさに応じて一定の期間を決定することを特徴とする請求項10に記載のディジタル保護継電システム。 The correction amount of the second correction means that corrects the backup reference signal by comparing it with the reference signal when the GPS signal is normal is held separately for the fixed correction value and the variable correction value, and according to the magnitude of the variable correction value The digital protection relay system according to claim 10, wherein the predetermined period is determined. 第1のサンプリング信号に対応した第1の同期指標パルスを出力する第1の同期指標パルス生成手段と、第2のサンプリング信号に対応した第2の同期指標パルスを出力する第2の同期指標パルス生成手段とを備え、
前記第1及び第2の同期指標パルスは、第1及び第2のサンプリング信号の1/nの周期を有しGPS信号から生成され、前記第1及び第2のサンプリング信号出力時の前記第1及び第2の同期指標パルスのレベルに応じて前記第1及び第2のサンプリング信号出力手段が以後のサンプリングタイミングを所定量補正することを特徴とする請求項1、請求項2、又は請求項5ないし請求項8のいずれかに記載のディジタル保護継電システム。
First synchronization index pulse generating means for outputting a first synchronization index pulse corresponding to the first sampling signal, and second synchronization index pulse for outputting a second synchronization index pulse corresponding to the second sampling signal Generating means,
The first and second synchronization index pulses are generated from a GPS signal having a 1 / n period of the first and second sampling signals, and the first and second sampling signals are output when the first and second sampling signal pulses are output. The first and second sampling signal output means correct a subsequent sampling timing by a predetermined amount in accordance with the levels of the second and second synchronization index pulses. The digital protection relay system according to claim 8.
送電線を介して結ばれ、GPS信号で同期を取って電気量をサンプリングする第1および第2のディジタル保護継電装置が設置されたディジタル保護継電システムのサンプリング同期方法において、
前記第1のディジタル保護継電装置において第1のサンプリング信号に応じて所定周期で第1の電気量データをサンプリングし前期第2のディジタル保護継電装置へ第1のデータ通信経路で送信し、
前期第2のディジタル保護継電装置において第2のサンプリング信号に応じて所定周期で第2の電気量データをサンプリングし前記第1のディジタル保護継電装置へ第2のデータ通信経路で送信し、
GPS信号によって前記第1のサンプリング信号と前期第2のサンプリング信号との同期を取り、
前記第1のサンプリング信号の出力から前期第2の電気量データを受信するまでの第1の通信遅延時間を計測し、
前記第2のサンプリング信号の出力から前記第1の電気量データを受信するまでの第2の通信遅延時間を計測し、
前記第1の通信遅延時間と前記第2の通信遅延時間から通信遅延時間差を演算して記憶手段に保存し、
前記GPS信号の異常時に、
前記第1のサンプリング信号の出力から前期第2の電気量データを受信するまでの第3の通信遅延時間を計測し、
前記第2のサンプリング信号の出力から前記第1の電気量データを受信するまでの第4の通信遅延時間を計測し、
前記第3及び第4の通信遅延時間と、前記記憶手段から読み出したGPS信号の正常時の通信遅延時間差とから前記第1のサンプリング信号と前記第2のサンプリング信号のずれ量を演算し、前記第1のサンプリング信号を補正して第1のサンプリング信号と第2のサンプリング信号の同期をとるようにした、
ディジタル保護継電システムのサンプリング同期方法。
In the sampling synchronization method of the digital protection relay system in which the first and second digital protection relay devices connected to each other via the transmission line and synchronized with the GPS signal to sample the electric quantity are installed,
In the first digital protection relay device, the first electrical quantity data is sampled at a predetermined period in accordance with the first sampling signal, and transmitted to the second digital protection relay device in the previous period through the first data communication path,
In the second digital protection relay device in the previous period, the second electrical quantity data is sampled at a predetermined cycle in accordance with the second sampling signal, and transmitted to the first digital protection relay device through the second data communication path,
The first sampling signal is synchronized with the second sampling signal by the GPS signal,
Measuring the first communication delay time from the output of the first sampling signal to receiving the second electrical quantity data in the previous period;
Measuring a second communication delay time from the output of the second sampling signal to receiving the first electric quantity data;
Calculating a communication delay time difference from the first communication delay time and the second communication delay time and storing the difference in the storage means;
When the GPS signal is abnormal,
Measuring a third communication delay time from the output of the first sampling signal to receiving the second electrical quantity data in the previous period;
Measuring a fourth communication delay time from the output of the second sampling signal to reception of the first electric quantity data;
A shift amount between the first sampling signal and the second sampling signal is calculated from the third and fourth communication delay times and a normal communication delay time difference between the GPS signals read from the storage means, The first sampling signal is corrected to synchronize the first sampling signal and the second sampling signal.
Sampling synchronization method for digital protection relay system.
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