JP2011155779A - Digital protective relay device for power system provided with testing facility - Google Patents

Digital protective relay device for power system provided with testing facility Download PDF

Info

Publication number
JP2011155779A
JP2011155779A JP2010016134A JP2010016134A JP2011155779A JP 2011155779 A JP2011155779 A JP 2011155779A JP 2010016134 A JP2010016134 A JP 2010016134A JP 2010016134 A JP2010016134 A JP 2010016134A JP 2011155779 A JP2011155779 A JP 2011155779A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
relay
memory
digital
test
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010016134A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinji Komatsu
親司 小松
Eiji Ito
栄二 伊東
Mitsuyasu Kido
三安 城戸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2010016134A priority Critical patent/JP2011155779A/en
Publication of JP2011155779A publication Critical patent/JP2011155779A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a digital protective relay wherein relay calculation, the verification of sequence logic, and comprehensive performance test can be carried out by simulating a system failure without any special tester. <P>SOLUTION: The digital protective relay includes: an input converter 3; an analog input unit 4 connected to the input converter 3; and a relay sequence computation unit 5 connected to the analog input unit 4 through a system bus 2. The analog input unit 4 includes: an analog filter 41; an A/D conversion unit 42 connected to the analog filter 41; a digital filter processing unit 43 connected to the A/D conversion unit 42; a memory 45 in which data of voltage waveform and current waveform observed in the case of the system failure and input conditions, such as system-side equipment conditions, are written in advance; and a change-over switch 44 installed in the stage subsequent to or preceding the digital filter processing unit 43. The digital protective relay is provided with testing facilities that change over the change-over switch 44 according to an external command and perform relay calculation, sequence processing and logic processing in accordance with data in the memory 45. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、試験機能を具備した電力用ディジタル保護リレー装置に関する。   The present invention relates to a digital power protection relay device having a test function.

電力系統に発生する短絡,地絡故障等の故障の除去は、電力系統を形成する送電線,変圧器,母線,発電機といった要素ごとに設置された保護リレー装置が、その守備範囲内に発生した故障に対して動作し、当該故障点を含む区間を遮断器により、残りの健全な電力系統から切り離しすることで行われている。   To eliminate faults such as short-circuits and ground faults that occur in the power system, protective relay devices installed for each element such as power transmission lines, transformers, buses, and generators that form the power system are generated within the defensive range. This is done by disconnecting the section including the failure point from the remaining healthy power system by the circuit breaker.

現在は、系統の電流,電圧情報をディジタル化し、ソフトウェア処理によって、系統故障を判別するアルゴリズムを実現したディジタル保護リレー装置が保護リレー装置の主流となっている。   At present, digital protection relay devices that have digitized the current and voltage information of the system and realized an algorithm for discriminating system failure by software processing are the mainstream of protection relay devices.

ディジタル保護リレー装置の概略について述べると、特高向けのディジタル保護リレー装置では、電力系統の電流,電圧情報を電気角30度や、高速なものでは3.75度といった周期でサンプリングしてディジタル化し、このデータに対して、ディジタルフィルタ処理や故障検出を実現するためのアルゴリズム演算、いわゆる保護リレー演算を実施して、系統の故障を検出する。さらに、機器の状態や他装置の状態等の入力条件及び、いくつかのリレー演算結果の組み合わせにより構成されるシーケンスロジックを実施し、最終的な引き外し指令、いわゆるトリップ指令を出力する。   The outline of the digital protection relay device is as follows. In the digital protection relay device for extra highs, the current and voltage information of the power system is sampled and digitized at a cycle of 30 degrees electrical angle and 3.75 degrees for high speed devices. For this data, an algorithm operation for realizing digital filter processing and failure detection, that is, a so-called protection relay operation is performed to detect a system failure. Furthermore, a sequence logic constituted by a combination of input conditions such as the state of the device and the state of other devices and some relay calculation results is executed, and a final trip command, so-called trip command, is output.

保護リレー装置の試験方法について述べると、保護リレーの故障検出機能であるリレー単体の特性試験については、静特性の検証と総合動作試験による検証がある。   The test method of the protection relay device is described. The characteristic test of the relay itself, which is a failure detection function of the protection relay, includes verification of static characteristics and verification by a comprehensive operation test.

静特性の検証については、無歪み試験器により整定値近傍の交流量を入力することで、特性の誤差管理や動作時間の測定を実施している。   For verification of the static characteristics, the error management of the characteristics and the measurement of the operating time are performed by inputting the AC amount in the vicinity of the set value by a distortion-free tester.

一方、総合動作試験は、模擬送電線やディジタルシミュレータにより実施されている。例えば〔特許文献1〕には、系統定数を入力して系統解析プログラムによって系統現象を模擬することが記載されている。   On the other hand, the comprehensive operation test is carried out by a simulated power transmission line or a digital simulator. For example, [Patent Document 1] describes that a system constant is input and a system phenomenon is simulated by a system analysis program.

このような試験は、保護対象設備の実故障を模擬し、装置の総合的な機能を確認する試験である。その目的から、総合動作試験の検証設備は、その規模が大きくなり、また、意図する試験ケースを実現するには、模擬送電線設備の調整等が必要であり、試験にかかる工数も大きくなる。   Such a test is a test for simulating an actual failure of the equipment to be protected and confirming the overall function of the apparatus. For that purpose, the scale of the verification facility for the comprehensive operation test is large, and in order to realize the intended test case, it is necessary to adjust the simulated transmission line facility, and the number of man-hours required for the test also increases.

総合動作試験において実施されている、系統故障の模擬による検証は、リレー装置開発時や出荷試験時に実施するのが一般的であるが、リレー演算アルゴリズムの変更,シーケンスロジックの変更や改造を実施した際の総合動作試験の一環として実施される場合もある。また、実際に発生した複雑な系統故障に対して、リレー装置の動作の解析や再検証を実施するケースもあるが、この場合は、ディジタルシミュレータにより系統を模擬するか、系統故障時に記録した実際の系統側の電圧や電流等の波形データが利用できる場合は、この記録波形データに基づいて再現波形を作成する方法が考えられる。   In general operation tests, verification by simulation of system failure is generally performed at the time of relay device development or shipping test, but the relay operation algorithm was changed, the sequence logic was changed or modified. In some cases, it is conducted as part of a comprehensive operational test. There are also cases where the analysis and re-verification of relay device operation is performed for complex system failures that actually occur. In this case, the system is simulated by a digital simulator or recorded in the event of a system failure. If waveform data such as voltage and current on the system side of the system can be used, a method of creating a reproduced waveform based on the recorded waveform data can be considered.

〔特許文献1〕には、外部に計算機を設けて、系統入力等のアナログ入力信号を受信しディジタル信号に変換して記憶する信号蓄積部,テスト用のディジタル入力信号を蓄積する第2の信号蓄積部を備え、これらの信号をディジタル演算処理部に入力して試験を行うことが記載されている。   [Patent Document 1] includes a signal storage unit for providing an external computer, receiving an analog input signal such as a system input, converting it into a digital signal and storing it, and a second signal for storing a test digital input signal. It is described that an accumulation unit is provided and these signals are input to a digital arithmetic processing unit to perform a test.

シミュレーションする場合は、系統モデルと現実の系統の差異がないようなモデルを作成する必要があり、所望の条件を実現するには系統のモデル作成に相当の労力を要する。系統故障時に記録されたデータが活用できる場合であっても、実際の記録波形をパソコン等で加工し、波形データをアンプ等に出力できる試験設備を用いて、波形を再現する必要があるなど、試験設備と波形データの加工等に労力を要している。   When simulating, it is necessary to create a model in which there is no difference between the system model and the actual system, and considerable effort is required to create the system model in order to realize the desired conditions. Even if the data recorded at the time of system failure can be used, it is necessary to process the actual recorded waveform with a personal computer etc. and use a test facility that can output the waveform data to an amplifier etc. Labor is required for processing of test equipment and waveform data.

したがって、リレーアルゴリズムやシーケンスロジックの変更や改造時に、総合動作試験により、検証を行うためには、試験設備の準備のみならず、その検証条件の準備に相当の労力を払う必要があった。   Therefore, in order to perform verification by the comprehensive operation test when the relay algorithm or sequence logic is changed or modified, it is necessary to pay considerable effort not only to prepare the test equipment but also to prepare the verification conditions.

特開平8−317544号公報JP-A-8-317544

前述のように、系統故障時の過渡的な波形条件を模擬するには、ディジタルシミュレータや模擬送電線設備といった大規模な試験設備が必要な上、系統に見合った試験条件を調整する労力が必要であり、演算アルゴリズムやシーケンスロジックの検証には相当なコストを必要としている。このことは、リレー開発時のみならず、演算アルゴリズムやシーケンスロジックを改造した際も同様である。   As described above, in order to simulate the transient waveform conditions at the time of a system failure, a large-scale test facility such as a digital simulator or a simulated transmission line facility is required, and labor to adjust the test conditions suitable for the system is required. Therefore, considerable cost is required to verify the arithmetic algorithm and sequence logic. This is the same not only when relays are developed, but also when arithmetic algorithms and sequence logic are modified.

さらに装置を実系統に設置後は、上述したように設備の問題と時間制約によって、現地における総合動作試験の実施には制限があった。   Furthermore, after the device was installed in the actual system, the implementation of the comprehensive operation test on site was limited due to the problems of equipment and time constraints as described above.

本発明の目的は、特別な試験器がなくとも系統故障時の模擬による、リレー演算やシーケンスロジックの検証や総合動作試験が実施可能な試験機能を具備した電力用ディジタル保護リレー装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a digital power protection relay device having a test function capable of performing relay operation, sequence logic verification, and comprehensive operation test by simulating a system failure without a special tester. It is in.

本発明の他の目的は、特別な設備がなくとも、リレー装置の機能として、系統故障の模擬による総合動作試験機能を設け、リレーの演算やシーケンスロジックの総合動作による確認が容易に実施可能な試験機能を具備した電力用ディジタル保護リレー装置を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a comprehensive operation test function by simulating a system failure as a function of the relay device without special equipment, so that confirmation by the relay operation and the comprehensive operation of the sequence logic can be easily performed. An object of the present invention is to provide a power digital protection relay device having a test function.

本発明のさらに他の目的は、リレーアルゴリズムの変更時やシーケンスロジックの変更時に、容易に短時間で検証が実施可能とする試験機能を具備した電力用ディジタル保護リレー装置を提供することにある。   Still another object of the present invention is to provide a power digital protection relay device having a test function that can be easily verified in a short time when the relay algorithm is changed or the sequence logic is changed.

本発明のさらに他の目的は、実際の系統故障時の記録データの再現機能(プレイバック機能)を設けることで、複雑な系統故障に対する再現検証が容易に実施可能な試験機能を具備した電力用ディジタル保護リレー装置を提供することにある。   Still another object of the present invention is to provide a recording function reproduction function (playback function) at the time of an actual system failure so that it can be easily verified for a complex system failure. It is to provide a digital protection relay device.

上記目的を達成するために、本発明の試験機能を具備した電力用ディジタル保護リレー装置は、系統故障時の電圧波形や電流波形のデータ及び系統側の機器条件等の入力条件をあらかじめ書き込みしたメモリをディジタルリレー内部に設け、系統側から取り込みするアナログ入力量か、メモリに書き込みしてある波形データのいずれかを読出するように、外部から切替え可能な切替えスイッチを設けて、リレー装置の検証を実施する場合には、切替えスイッチを波形データのメモリ側に切替し、メモリに書き込まれている波形データを保護リレーのサンプリング周期で逐次読出し、この読出したデータに従って、リレーの演算を実施することで、模擬送電線等を利用して、系統故障を模擬した電流,電圧波形を外部から印加した場合と同様の効果が得られるようにしたものである。   In order to achieve the above object, a digital power protection relay device having a test function of the present invention is a memory in which input conditions such as voltage waveform and current waveform data at the time of a system failure and equipment conditions on the system side are written in advance. Is installed inside the digital relay, and a changeover switch that can be switched from the outside is provided so that either the analog input amount taken in from the system side or the waveform data written in the memory can be read, and the relay device can be verified. In the case of implementation, the changeover switch is switched to the waveform data memory side, the waveform data written in the memory is sequentially read out at the sampling period of the protection relay, and the operation of the relay is performed according to the read data. This is the same as when a current or voltage waveform simulating a system failure is applied from the outside using a simulated transmission line, etc. It is obtained as results are obtained.

切替えスイッチは、保護リレーのヒューマンインターフェイス部の試験設定等でソフト制御により切替える形態であっても、リレー装置に設けたハード的なスイッチにより切替える方式であっても良い。   The change-over switch may be configured to be switched by software control in a test setting or the like of the human interface unit of the protective relay, or may be switched by a hardware switch provided in the relay device.

また、波形データ書き込み用のメモリは、着脱可能な可搬型のメモリであっても、基板上に固定されたメモリであってもよい。   The waveform data writing memory may be a removable portable memory or a memory fixed on the substrate.

切替えスイッチは、アナログ量をディジタル量に変換するA/D変換器とマイクロプロセッサ等のリレー演算部の間に設けても、演算部で実施されるソフトウェア処理の途中、例えば、ディジタルフィルタ処理実施後の電流,電圧データをリレーアルゴリズムの演算部に受け渡しする処理部分等に、ソフトウェアで実装する形態であっても良い。   Even if the changeover switch is provided between an A / D converter that converts an analog quantity into a digital quantity and a relay computation section such as a microprocessor, the software switch is performed in the middle of the computation section, for example, after digital filter processing is performed. The current and voltage data may be implemented by software in a processing part for transferring the current and voltage data to the arithmetic unit of the relay algorithm.

また、検証範囲をディジタルリレーを構成するアナログフィルタやA/D変換器等のハードウェアまで拡大する場合には、アナログフィルタの前段に、切替えスイッチを設け、メモリからの読出結果をディジタル・アナログ変換器(D/A変換器)を通して、所定のレベルのアナログ信号に変換し、再度、フィルタ前段よりスイッチを介して取り込みする回路構成とする。この構成により、あらかじめ波形データメモリに書き込まれている系統故障時の波形データに対するリレー動作の確認が、アナログフィルタやA/D変換器等のハードウェアを含めて検証することが可能である。   In addition, when expanding the verification range to hardware such as analog filters and A / D converters that make up a digital relay, a changeover switch is provided in front of the analog filter, and the results read from the memory are converted from digital to analog. The circuit configuration is such that it is converted into an analog signal of a predetermined level through a converter (D / A converter), and is again taken in from the pre-filter stage through a switch. With this configuration, it is possible to verify the relay operation for the waveform data at the time of system failure written in the waveform data memory in advance, including hardware such as an analog filter and an A / D converter.

また、波形データ書き込み用のメモリと外部とのインターフェイスを設けることで、実際の系統故障時に他装置で記録された波形データやシミュレーション等により取得した波形データを外部からメモリに書き込みすることで、容易にリレー応動の検証が可能である。尚、可搬型のメモリを適用している場合は、メモリの着脱により、データの移動が容易に実施可能である。   In addition, by providing an interface between the waveform data writing memory and the outside, it is easy to write waveform data recorded by other devices or waveform data acquired by simulation or the like to the memory from the outside when an actual system failure occurs. It is possible to verify relay response. In the case where a portable memory is applied, data can be easily moved by attaching and detaching the memory.

あらかじめ系統の内部故障や外部故障の代表的なケースをメモリに書き込みしておき、それらを切替えて演算結果を評価することで、リレー演算部のアルゴリズム変更時やシーケンスロジック変更時の評価が容易に実施可能である。   Easily evaluate relay algorithm algorithm or sequence logic by writing typical cases of internal and external failures in the memory in advance and switching them to evaluate the calculation results. It can be implemented.

本発明の一実施例であるディジタル保護リレー装置の構成図である。It is a block diagram of the digital protection relay apparatus which is one Example of this invention. アナログ入力部におけるアナログ入力データの処理フロー図である。It is a processing flowchart of the analog input data in an analog input part. 本実施例の故障模擬機能を実装した保護リレーを実現するアナログ入力回路の構成例1の詳細を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detail of the structural example 1 of the analog input circuit which implement | achieves the protection relay which mounted the failure simulation function of a present Example. アナログ入力回路の構成例2の詳細を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detail of the structural example 2 of an analog input circuit. A/D変換後のアナログデータを切替えるアナログ入力部の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the analog input part which switches the analog data after A / D conversion. 可搬型のメモリを採用したアナログ入力部の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the analog input part which employ | adopted portable memory. A/D変換出力と波形データの切替えをハードウェアで実現したアナログ入力部の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the analog input part which implement | achieved switching of A / D conversion output and waveform data with hardware. アナログフィルタの前段より故障模擬データを印加するアナログ入力部の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the analog input part which applies failure simulation data from the front | former stage of an analog filter. データセーブメモリの例を示す図である。It is a figure which shows the example of a data save memory. 試験設定用ヒューマンインターフェイスの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the human interface for a test setting. 模擬波形の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a simulation waveform. 試験データ管理テーブルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of a test data management table. 波形データメモリの配置例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement | positioning of a waveform data memory. アナログ部処理フローの例を示す流れ図である。It is a flowchart which shows the example of an analog part process flow. 入力条件の模擬データのメモリ配置例を示す図である。It is a figure which shows the example of memory arrangement | positioning of the simulation data of input conditions. 入力条件の模擬データの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the simulation data of an input condition. 再現試験機能のヒューマンインターフェイスの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the human interface of a reproduction test function.

本発明の一実施例を図1から図17を用いて説明する。図1は、本実施例のディジタル保護リレー装置の構成図である。   An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram of the digital protection relay device of this embodiment.

本実施例のディジタル保護リレー装置1は、入力変換器3,入力変換器3に接続されたアナログ入力部4,アナログ入力部4にシステムバス2を介して接続されるリレー・シーケンス演算部5及びI/O部6を含んで構成される。   The digital protection relay device 1 of this embodiment includes an analog input unit 4 connected to the input converter 3 and the input converter 3, a relay sequence calculation unit 5 connected to the analog input unit 4 via the system bus 2, and An I / O unit 6 is included.

入力変換器3は、変圧器や遮断器といった電力機器に設置されるPTやCTを介して取り込んだ系統の電流や電圧を、アナログ入力部4で取扱いできる低圧の電圧信号に変換する変換器である。   The input converter 3 is a converter that converts the current and voltage of the system taken in via the PT and CT installed in power equipment such as a transformer and a circuit breaker into a low voltage signal that can be handled by the analog input unit 4. is there.

アナログ入力部4は、アナログフィルタ41,アナログフィルタ41に接続されるA/D変換部42,A/D変換部42に接続されるディジタルフィルタ処理部43,ディジタルフィルタ処理部43に接続される切替えスイッチ44,切替えスイッチ44に接続されるメモリ45及びバスインターフェイス46を含んで構成される。メモリ45には、系統故障時の電圧波形や電流波形のデータ及び系統側の機器条件等の入力条件をあらかじめ書き込みされている。   The analog input unit 4 is connected to the analog filter 41, the A / D conversion unit 42 connected to the analog filter 41, the digital filter processing unit 43 connected to the A / D conversion unit 42, and the switching connected to the digital filter processing unit 43. The switch 44 includes a memory 45 connected to the changeover switch 44 and a bus interface 46. In the memory 45, input conditions such as voltage waveform and current waveform data at the time of system failure and device conditions on the system side are written in advance.

入力変換器3によって低電圧に変換された系統側のアナログ信号は、アナログフィルタ41に取り込まれる。アナログフィルタ41は、不要な周波数成分を除去する特性を持つ。アナログフィルタ41の出力は、A/D変換部42に入力され、ディジタル化処理が実施される。ディジタルフィルタ処理部43は、ハードウェアやマイクロプロセッサによるソフトウェア処理により実現されており、ディジタルフィルタ処理部43では、次段のディジタルリレー演算に不要な周波数をカットしたり、必要な周波数の抽出を行う。この結果をバスインターフェイス46およびシステムバス2を通して、リレー・シーケンス演算部5に受け渡しする。   The analog signal on the system side converted into a low voltage by the input converter 3 is taken into the analog filter 41. The analog filter 41 has a characteristic of removing unnecessary frequency components. The output of the analog filter 41 is input to the A / D converter 42 and digitized. The digital filter processing unit 43 is realized by software processing by hardware or a microprocessor, and the digital filter processing unit 43 cuts a frequency unnecessary for the digital relay calculation at the next stage or extracts a necessary frequency. . The result is transferred to the relay / sequence operation unit 5 through the bus interface 46 and the system bus 2.

リレー・シーケンス演算部5は、システムバスインターフェイス51,システムバスインターフェイス51に内部バス54を介して接続される演算部52及びメモリ53を含んで構成される。なお、ディジタルフィルタ処理部43にリレー・シーケンス演算部5を含んだ構成とすることもできる。   The relay sequence calculation unit 5 includes a system bus interface 51, a calculation unit 52 connected to the system bus interface 51 via an internal bus 54, and a memory 53. The digital filter processing unit 43 may include the relay sequence calculation unit 5.

リレー・シーケンス演算部5はシステムバス2を介してディジタルデータを読出する。演算部52は、アナログ入力部4の出力結果をシステムバスインターフェイス51を介して読出し、リレー演算およびリレー演算結果に基づいたシーケンス演算を実施する。シーケンス演算に必要な外部状態の取り込みは、I/O部6を介して実施する。また、最終的なトリップ指令や表示出力もI/O部6を経由して実施する。   The relay sequence calculation unit 5 reads digital data via the system bus 2. The calculation unit 52 reads the output result of the analog input unit 4 via the system bus interface 51, and performs a relay calculation and a sequence calculation based on the relay calculation result. The external state necessary for the sequence calculation is taken in via the I / O unit 6. The final trip command and display output are also executed via the I / O unit 6.

I/O部6は、システムバスインターフェイス61,システムバスインターフェイス61に内部バス64を介して接続され、補助リレードライバおよび補助リレーから構成されるDO部62及びバッファやフォトカプラ等から構成されるDI部63を含んで構成される。なお、DO部62とDI部63を分離し、個別に設けた構成であっても構わない。   The I / O unit 6 is connected to the system bus interface 61 and the system bus interface 61 via an internal bus 64, and includes a DO unit 62 including an auxiliary relay driver and an auxiliary relay, and a DI including a buffer, a photocoupler, and the like. A portion 63 is included. The DO unit 62 and the DI unit 63 may be separated and provided separately.

ディジタルリレー内部のデータの処理の流れについて説明する。系統側の電圧や電流等のアナログ情報は、入力変換器3,アナログフィルタ41,A/D変換部42,ディジタルフィルタ処理部43,バスインターフェイス46及びシステムバス2を経由して、リレー・シーケンス演算部5に受け渡され、演算結果に従って、I/O部6を制御する。   The flow of data processing inside the digital relay will be described. Analog information such as voltage and current on the system side is relayed and sequenced via the input converter 3, analog filter 41, A / D converter 42, digital filter processor 43, bus interface 46 and system bus 2. The I / O unit 6 is controlled according to the calculation result.

ディジタルリレーのアナログ入力部4におけるアナログ入力データの処理フローを図2に示す。アナログフィルタ41で不要な周波数成分を除去し、その結果をA/D変換部42でディジタル変換処理する。さらに、ディジタル変換されたデータに対して、ディジタルフィルタ処理部43でディジタルフィルタ処理を実施し、この結果をバスインターフェイス46のインターフェイス部を介して、さらに次段のリレー演算部へ受け渡しする。   FIG. 2 shows a processing flow of analog input data in the analog input unit 4 of the digital relay. An unnecessary frequency component is removed by the analog filter 41, and the result is digitally converted by the A / D converter 42. Further, digital filter processing is performed on the digitally converted data by the digital filter processing unit 43, and the result is passed to the next relay operation unit via the interface unit of the bus interface 46.

本実施例では、試験用のアナログ波形データを書き込みしたメモリ45をアナログ入力部4に設け、リレー演算に使用するアナログ入力データ取り込みの前段に、切替えスイッチ44を設け、リレー運用時には、系統側からのアナログ取り込みデータを切替えスイッチ44により選択し、リレー演算を実施し、リレー試験設定時には、切替えスイッチ44を切替えし、メモリ45側のデータを選択取り込みしてリレー演算を実施するようにしている。この回路構成により、試験条件により系統側のデータの代わりに波形データを読出し、運用時と同様に、リレー演算を実施させ、あたかも系統側から取り込みした如く、メモリ45上のデータを取り込みし、リレー演算やシーケンス演算を実施させ、リレーの動作の検証を行うことができるようになっている。   In this embodiment, a memory 45 in which analog waveform data for testing is written is provided in the analog input unit 4, a changeover switch 44 is provided in front of taking in analog input data used for relay calculation, and from the system side during relay operation, Is selected by the changeover switch 44 and relay calculation is performed. When the relay test is set, the changeover switch 44 is switched and the data on the memory 45 side is selectively acquired and the relay calculation is performed. With this circuit configuration, waveform data is read instead of system side data depending on the test conditions, relay operation is performed in the same way as during operation, and the data on the memory 45 is imported as if it was acquired from the system side, and the relay The operation of the relay can be verified by performing the calculation and the sequence calculation.

図3は、本実施例の故障模擬機能を実装した保護リレーを実現するアナログ入力回路の構成例1の詳細を示すブロック図である。直列にアナログフィルタ41,A/D変換部42,ディジタルフィルタ処理部43を設けている。構成例1では、ディジタルフィルタ処理部43とバスインターフェイス46の間に切替えスイッチ44を設け、試験用波形データ書き込み用のメモリ45を設け、切替えスイッチ44により、バスインターフェイス46に受け渡しするデータをディジタルフィルタ処理部43の出力か、試験用波形データのメモリ45の内容かのいずれかを選択切替えできる構成としている。バスインターフェイス46は、さらに次段のリレー演算部へデータを受け渡しする。なお、試験用波形データのメモリ45には、あらかじめ試験用の波形データを書き込みしておく。   FIG. 3 is a block diagram showing details of the configuration example 1 of the analog input circuit that realizes the protection relay in which the failure simulation function of this embodiment is implemented. An analog filter 41, an A / D conversion unit 42, and a digital filter processing unit 43 are provided in series. In the configuration example 1, a changeover switch 44 is provided between the digital filter processing unit 43 and the bus interface 46, a memory 45 for writing test waveform data is provided, and the data to be transferred to the bus interface 46 by the changeover switch 44 is digitally filtered. Either the output of the processing unit 43 or the contents of the test waveform data memory 45 can be selectively switched. The bus interface 46 further passes data to the relay operation unit at the next stage. Test waveform data is written in advance in the test waveform data memory 45.

常時のリレー運用時は、切替えスイッチ44は、ディジタルフィルタ処理部43の結果を選択し、系統側から取り込まれたアナログデータを次段のリレー演算部へ受け渡しする処理となるので、図2で説明したアナログ入力部のアナログ入力データ処理フローが行われる。   During normal relay operation, the changeover switch 44 selects the result of the digital filter processing unit 43 and transfers the analog data fetched from the system side to the relay calculation unit at the next stage. The analog input data processing flow of the analog input unit is performed.

一方、切替えスイッチ44を試験用波形データのメモリ45側に切替えた際には、リレーは試験モードとなり、系統側のアナログデータを取り込む代わりに、あらかじめ書き込みされている波形データを読出しし、その内容に基づいて、次段のリレー演算が実施されることになる。   On the other hand, when the changeover switch 44 is switched to the test waveform data memory 45 side, the relay enters the test mode, and instead of taking in the analog data on the system side, the pre-written waveform data is read and the contents are read. Based on the above, the relay calculation of the next stage is performed.

図3では、切替えスイッチ44をディジタルフィルタ処理部43とリレー演算部とのインターフェイス部であるバスインターフェイス46の間に設けたが、切替えスイッチ44をディジタルフィルタ処理部43の前段に設けても同様な機能が実現できる。   In FIG. 3, the changeover switch 44 is provided between the bus interface 46 which is an interface part between the digital filter processing unit 43 and the relay operation unit, but the same applies even if the changeover switch 44 is provided in the preceding stage of the digital filter processing unit 43. Function can be realized.

図4は、アナログ入力回路の構成例2の詳細を示すブロック図である。直列にアナログフィルタ41、A/D変換部42を直列に設け、A/D変換部42の出力とディジタルフィルタ処理部43の間に切替えスイッチ44を設ける。切替えスイッチ44は、構成例1と同様に、A/D変換部42の出力か、試験用波形データ書き込み用のメモリ45の出力かのいずれかを選択切替し、次段のディジタルフィルタ処理部43に受け渡しする回路構成となっている。   FIG. 4 is a block diagram showing details of the configuration example 2 of the analog input circuit. An analog filter 41 and an A / D converter 42 are provided in series, and a changeover switch 44 is provided between the output of the A / D converter 42 and the digital filter processor 43. As in the configuration example 1, the changeover switch 44 selectively switches between the output of the A / D converter 42 and the output of the memory 45 for writing test waveform data, and the digital filter processing unit 43 in the next stage. The circuit configuration is to be transferred to

図5は、本実施例のアナログ入力部4を実現しうるハードウェア回路構成例を示す。図5に示す回路構成例は、基板上に固定的に実装されるメモリで実現した例である。直列に系統側情報を入力変換器から入力するアナログフィルタ41,信号をA/D変換するA/D変換部42が設けられ、アナログ入力部4の内部バス48を介して、このバス上にA/D変換部42,演算部100,メモリ45,バスインターフェイス46,メモリ内容の読出や書き込み用のインターフェイス49が設けられている。   FIG. 5 shows a hardware circuit configuration example capable of realizing the analog input unit 4 of this embodiment. The circuit configuration example shown in FIG. 5 is an example realized by a memory fixedly mounted on a substrate. An analog filter 41 for inputting system side information from the input converter in series and an A / D converter 42 for A / D converting the signal are provided, and an A / D converter 42 is provided on this bus via the internal bus 48 of the analog input unit 4. An / D conversion unit 42, a calculation unit 100, a memory 45, a bus interface 46, and an interface 49 for reading and writing memory contents are provided.

図6は、本実施例のアナログ入力部4を実現しうる他のハードウェア回路の構成例を示す。図6に示す回路構成例は、可搬型のメモリ、いわゆるフラッシュメモリカードやUSBメモリ等を利用した構成例である。直列に系統側情報を入力変換器から入力するアナログフィルタ41,信号をA/D変換するA/D変換部42が設けられ、アナログ入力部4の内部バス48を介して、このバス上にA/D変換部42,演算部100,バスインターフェイス46が設けられている。また、内部バス48上に可搬型メモリ用のインターフェイス101とメモリ45の物理使用に合わせたソケット102を設け、波形データ書き込み用のメモリ45はソケット102を介して接続される。   FIG. 6 shows a configuration example of another hardware circuit capable of realizing the analog input unit 4 of the present embodiment. The circuit configuration example shown in FIG. 6 is a configuration example using a portable memory, so-called flash memory card, USB memory, or the like. An analog filter 41 for inputting system side information from the input converter in series and an A / D converter 42 for A / D converting the signal are provided, and an A / D converter 42 is provided on this bus via the internal bus 48 of the analog input unit 4. A / D conversion unit 42, a calculation unit 100, and a bus interface 46 are provided. Further, a portable memory interface 101 and a socket 102 adapted to the physical use of the memory 45 are provided on the internal bus 48, and the waveform data writing memory 45 is connected via the socket 102.

なお、図5および図6の例では、切替えスイッチをソフトウェアで実現することを想定しているが、ハードウェアで構成した例を図7に示す。   In the examples of FIGS. 5 and 6, it is assumed that the changeover switch is realized by software, but an example in which the changeover switch is configured by hardware is illustrated in FIG. 7.

図7では、A/D変換部42の出力と演算部100の内部バス48の間に切替えスイッチを実現するセレクタ103を設けている。本実施例では、セレクタ103は、波形データ書き込み用のメモリ45とA/D変換部42の出力のいずれかを選択し、演算部100の内部バス48へ出力する構成としている。メモリ45の読出や書き込み用のインターフェイス49は、本例では、独立した構成としているが、内部バス48を経由してメモリ45を読出する構成としても良い。   In FIG. 7, a selector 103 that realizes a changeover switch is provided between the output of the A / D converter 42 and the internal bus 48 of the arithmetic unit 100. In this embodiment, the selector 103 selects either the waveform data write memory 45 or the output of the A / D converter 42 and outputs the selected data to the internal bus 48 of the arithmetic unit 100. The read / write interface 49 of the memory 45 has an independent configuration in this example, but may be configured to read the memory 45 via the internal bus 48.

図5,図6,図7に示す例では、あらかじめメモリに書き込みした波形データにより、リレー演算のアルゴリズムやシーケンスロジックの検証を行うための構成を示したが、アナログフィルタやA/D変換器を含めたリレーシステムの健全性確認まで実施する場合の構成図を図8に示す。   In the example shown in FIGS. 5, 6 and 7, the configuration for verifying the algorithm of the relay operation and the sequence logic based on the waveform data previously written in the memory is shown. However, an analog filter or an A / D converter is not used. FIG. 8 shows a configuration diagram in the case where the soundness of the included relay system is confirmed.

本例では、アナログフィルタ41の前段に切替えスイッチ106を設けている。切替えスイッチ106は、入力信号107または入力信号108のいずれかを設定により選択する回路となっている。本例では、入力信号107には系統のアナログ入力情報を取り込みする入力変換器の出力信号が接続されている。演算部100の内部バス48には、A/D変換部42の出力,波形データ書き込み用のメモリ45,バスインターフェイス46,メモリ読出,書き込み用のインターフェイス49が接続されている。また、内部バス48上に波形データからアナログ波形を生成するD/A変換出力部105を設け、D/A変換出力部105は、切替えスイッチ106の入力信号108と接続されている。   In this example, a changeover switch 106 is provided before the analog filter 41. The changeover switch 106 is a circuit that selects either the input signal 107 or the input signal 108 by setting. In this example, the input signal 107 is connected to the output signal of the input converter that takes in the analog input information of the system. Connected to the internal bus 48 of the arithmetic unit 100 are an output of the A / D converter 42, a memory 45 for writing waveform data, a bus interface 46, and an interface 49 for reading and writing memory. A D / A conversion output unit 105 that generates an analog waveform from waveform data is provided on the internal bus 48, and the D / A conversion output unit 105 is connected to an input signal 108 of the changeover switch 106.

通常の運用時には、切替えスイッチ106は、系統側の入力信号107を選択し、系統側の入力情報にしたがい、リレー演算が実施される。一方、試験波形印加のモードでは、切替えスイッチ108は、入力信号108側に切替え、演算部100は、あらかじめ試験用の波形が書き込まれている波形データのメモリ45より、波形データを読出し、D/A変換出力部105より出力する。演算部100は、波形データのメモリ45に書き込まれているデータのサンプリング周期に従って、データを読出し、D/A変換出力部105へ出力指令を与える処理を繰り返す。   During normal operation, the changeover switch 106 selects the input signal 107 on the system side, and performs a relay operation according to the input information on the system side. On the other hand, in the test waveform application mode, the changeover switch 108 is switched to the input signal 108 side, and the arithmetic unit 100 reads out the waveform data from the waveform data memory 45 in which the test waveform is written in advance. Output from the A conversion output unit 105. The arithmetic unit 100 repeats the process of reading data and giving an output command to the D / A conversion output unit 105 in accordance with the sampling period of the data written in the waveform data memory 45.

この処理によって、D/A変換器105より、波形データが出力され、切替えスイッチ106を介して、再びアナログフィルタ41,A/D変換部42,リレー演算部100へ取り込まれ、リレー演算処理が実施される。この処理により、あらかじめ書き込まれている波形データによるアナログフィルタやA/D変換器を含めたリレーシステムの健全性の確認が実現できる。   By this processing, waveform data is output from the D / A converter 105 and is again taken into the analog filter 41, the A / D conversion unit 42, and the relay calculation unit 100 via the changeover switch 106, and the relay calculation processing is performed. Is done. By this processing, it is possible to confirm the soundness of the relay system including the analog filter and the A / D converter based on pre-written waveform data.

図9は、メモリ45に記録されているデータの構成例を示す図である。図9に示すように、記録データには、サンプリングした入力電気量が時系列に配置され、リレーの状態,遮断器の状態等が記録されている。   FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of data recorded in the memory 45. As shown in FIG. 9, the sampled input electric quantity is arranged in time series in the recording data, and the state of the relay, the state of the circuit breaker, and the like are recorded.

図10に、保護リレー装置における試験設定の画面の例を示す。図10に示すようなヒューマンインターフェイスを設け、総合動作模擬の項目71が設定72側に選ばれたことを条件に切替えスイッチ44を系統側からメモリ45側に切替えするものとする。   FIG. 10 shows an example of a test setting screen in the protection relay device. A human interface as shown in FIG. 10 is provided, and the changeover switch 44 is switched from the system side to the memory 45 side on the condition that the comprehensive operation simulation item 71 is selected on the setting 72 side.

また、模擬ケース選択80のように模擬選択の機能を設けることで、内部故障や外部故障等、あらかじめ決めておいた複数の故障ケースの模擬が可能となる。   Further, by providing a simulation selection function like the simulation case selection 80, it is possible to simulate a plurality of predetermined failure cases such as an internal failure and an external failure.

図10では、ケース1(74)が選択された状態を示している。メモリ45に準備される系統故障の波形データは模擬故障の時間的な長さが有限となるため、模擬開始のトリガ信号が必要となる。このトリガ信号は、ヒューマンインターフェイス上のスイッチであっても、ハード的なスイッチであっても、設定72やケース1(74)の選択された条件を兼用してもよい。   FIG. 10 shows a state where Case 1 (74) is selected. Since the system failure waveform data prepared in the memory 45 has a finite simulated failure time, a simulation start trigger signal is required. This trigger signal may be a switch on the human interface or a hardware switch, and may also use the selected condition of the setting 72 or case 1 (74).

図12に、試験データの管理用のデータテーブルを示す。試験データ1(91)はケース1のデータを意味し、試験データ1から試験データNについて、メモリ45上のデータの開始アドレス92,データのサンプル数93、およびその他の管理情報94が格納されている。   FIG. 12 shows a data table for managing test data. Test data 1 (91) means data of case 1, and for test data 1 to test data N, the data start address 92 on the memory 45, the number of data samples 93, and other management information 94 are stored. Yes.

図13に、実際の波形データをメモリに格納した例を示す。波形データ1(121)がケース1の波形データのエリアである。波形データは、規則的に時系列にデータをならべて配置してあれば良いが、この例では、メモリアドレス131から順に波形データを格納したケースを示している。   FIG. 13 shows an example in which actual waveform data is stored in the memory. Waveform data 1 (121) is the waveform data area of case 1. The waveform data may be arranged in a regular time series, but in this example, the waveform data is stored in order from the memory address 131.

図11に、模擬波形の例を示す。サンプリング点141から順にサンプリング点142,143,144と1サンプリング周期Δtの時間を隔てて、波形の瞬時値を図13に示すようにメモリに格納する。   FIG. 11 shows an example of a simulated waveform. The instantaneous values of the waveforms are stored in the memory as shown in FIG. 13 with the sampling points 142, 143 and 144 and the time of one sampling period Δt in order from the sampling point 141.

この例では、サンプリング点141のデータをメモリアドレス131に格納し、サンプリング点142をメモリアドレス132に格納するといった具合に時系列的に配置,格納している。また、先頭のデータとなる131のメモリアドレスを図12に示すデータテーブル中のデータ開始アドレス92に格納しておく。   In this example, the data at the sampling point 141 is stored in the memory address 131, and the sampling point 142 is stored in the memory address 132, and so on. Further, the memory address 131 as the first data is stored in the data start address 92 in the data table shown in FIG.

この構成により、選択された試験データケースに対応したデータ開始アドレスを読出すことで、波形データの先頭のメモリアドレスを取得できる。さらに、模擬波形を形成するデータのサンプル数を図12に示す管理テーブル中の管理情報94に保存しておくことで、故障模擬を実施する際に、読出し回数を指定することが可能である。   With this configuration, by reading the data start address corresponding to the selected test data case, the top memory address of the waveform data can be acquired. Furthermore, by storing the number of samples of data forming the simulated waveform in the management information 94 in the management table shown in FIG. 12, it is possible to specify the number of times of reading when performing the failure simulation.

この構成により、模擬故障データの長さが一定でない複数の試験ケースを装備することが可能となる。また、ディジタルリレーのサンプリング周期と波形データのサンプリング周期が同一でない場合を考慮し、図12に示す管理テーブルには、サンプリング周波数等を管理情報94にもたせておき、リレーのサンプリング周期と波形データのサンプリング周期が合致しない場合は、波形データを間引いて使用することで多様なデータの活用も可能である。管理情報としては、ゲインやオフセットの補正等への使用も考えられる。   With this configuration, it is possible to equip a plurality of test cases whose simulated fault data length is not constant. In consideration of the case where the sampling period of the digital relay and the sampling period of the waveform data are not the same, the management table shown in FIG. If the sampling period does not match, various data can be used by thinning out the waveform data. As the management information, use for gain and offset correction is also conceivable.

図14は、本実施例の模擬故障機能を実現する処理フローチャートの例を示す。図14では、図1に示すアナログ入力回路構成を実施する場合の処理フローチャートを代表して示し、ディジタルリレーで定周期、通常はサンプリング周期等で実施される一連の処理を示している。   FIG. 14 shows an example of a processing flowchart for realizing the simulated failure function of this embodiment. FIG. 14 representatively shows a processing flowchart in the case of implementing the analog input circuit configuration shown in FIG. 1, and shows a series of processing that is performed by a digital relay at a constant cycle, usually at a sampling cycle.

ステップ151で、アナログデータの読出し処理を開始する。従来は、ステップ153からのA/D変換器のデータ読出処理になるが、本実施例では、ステップ152で、総合動作模擬試験のモードであるかどうかの判定を実施する。   In step 151, analog data read processing is started. Conventionally, the data read processing of the A / D converter from step 153 is performed, but in this embodiment, it is determined in step 152 whether or not the mode is the comprehensive operation simulation test mode.

この判定により、切替えスイッチの切替え有無の判断が行われ、通常の運用の場合には、ステップ153へ進み、A/D変換器のデータ読出し,ステップ163のリレー演算,ステップ164のシーケンスロジック演算が行われ、サンプリング周期毎に実施されるリレー機能部の主たる処理が完了する。   By this determination, it is determined whether or not the changeover switch is switched. In the case of normal operation, the process proceeds to step 153 to read the data of the A / D converter, perform the relay operation in step 163, and perform the sequence logic operation in step 164. And the main processing of the relay function unit, which is performed every sampling cycle, is completed.

総合動作模擬試験のモードが選択されている場合は、ステップ153のA/D変換器の読出し処理へは進まず、ステップ154で、模擬試験中か、開始前かの判定を実施する。   If the comprehensive operation simulation test mode is selected, the process does not proceed to the A / D converter read processing in step 153, and in step 154, it is determined whether the simulation test is in progress or before the start.

模擬試験を開始していない場合は、ステップ155で、試験開始のトリガを受け付けしたかを判定する。これは前述のようにヒューマンインターフェイスの設定や、外部からのスイッチ条件等で構成する。   If the simulation test has not started, it is determined in step 155 whether a test start trigger has been accepted. As described above, this is configured by human interface settings, external switch conditions, and the like.

トリガを受け付けしていない場合は、ステップ163のリレー演算処理へ進む。この場合は、リレー演算に使用する波形データが読出されていないので、リレーとしては無入力の状態になる。   If the trigger has not been received, the process proceeds to relay calculation processing in step 163. In this case, since the waveform data used for the relay calculation is not read out, the relay is in a no-input state.

トリガを受け付けした場合は、ステップ156で、図10において選択されている試験ケースに従って、図12に示す管理情報を取得する。ステップ157で、読出アドレスカウンタをこの情報に従ってセットし、ステップ158で、データを読出し、ステップ159で、リレー演算部へのデータ受け渡しを実施する。   When the trigger is accepted, the management information shown in FIG. 12 is acquired in step 156 according to the test case selected in FIG. In step 157, the read address counter is set in accordance with this information. In step 158, data is read out. In step 159, data is transferred to the relay operation unit.

ステップ160は読出回数の判定部分であり、試験データの管理情報において指定されるデータサンプル数まで順次読み出すための判定箇所である。選択されている試験ケースの波形データの最後まで達していない、つまりサンプル数だけ読出ししていない場合は、ステップ161で、読出アドレスを次のサンプルデータのアドレスを指定するように加算する。   Step 160 is a part for determining the number of readings, and is a determination part for sequentially reading up to the number of data samples specified in the test data management information. When the waveform data of the selected test case has not reached the end, that is, when the number of samples has not been read, in step 161, the read address is added so as to designate the address of the next sample data.

図13に示すケースでは、メモリアドレス131からメモリアドレス132,メモリアドレス133といった具合に1周期ごとに順番に読出する。ステップ161の読出アドレスの加算では、管理情報94に従って、波形データのサンプリング周期とリレーの演算周期が合致していない場合は、読み飛ばしを実施するように加算値を調整することで、対応が可能である。逆にリレーの演算周期が波形データのサンプリング周期より大きい場合や、サンプリング周波数が整数倍になっていない場合等は、数学的な補間処理を実施することでも対応が可能である。   In the case shown in FIG. 13, data is sequentially read from the memory address 131 to the memory address 132, the memory address 133, and so on every cycle. In the addition of the read address in step 161, if the sampling period of the waveform data does not match the calculation period of the relay according to the management information 94, it is possible to cope by adjusting the addition value so as to skip reading. It is. On the contrary, when the calculation cycle of the relay is larger than the sampling cycle of the waveform data, or when the sampling frequency is not an integral multiple, it can be dealt with by performing mathematical interpolation processing.

ステップ160で、波形データのサンプル数だけ読出し完了した場合は、ステップ162に進んで模擬試験の処理を終了し、次のトリガ受信待ちになる。   In step 160, when the number of waveform data samples has been read, the process proceeds to step 162 to finish the simulation test process and wait for the next trigger reception.

図7に示した例により記録されたデータによる再現試験は、図17に示す試験設定画面において、記録データの選択と再現試験を実施するプレイバックモード211を設定して行う。上述した総合動作模擬試験の構成と大きく変わる点はなく、あらかじめ準備しておく故障模擬用の波形データメモリから読出す処理を、図9に示す記録データメモリからの読出しに変えて実現できる。   The reproduction test using the data recorded according to the example shown in FIG. 7 is performed by setting the playback mode 211 for performing the selection of the recording data and the reproduction test on the test setting screen shown in FIG. There is no significant difference from the configuration of the comprehensive operation simulation test described above, and the process of reading out from the waveform data memory for failure simulation prepared in advance can be realized by changing to reading out from the recording data memory shown in FIG.

これまでの説明では、系統側のアナログ情報をメモリ上の波形データにて模擬する構成を述べたが、系統側の機器や他装置から取り込みするON/OFF情報を模擬する方法について説明する。   In the description so far, the configuration in which the analog information on the system side is simulated by the waveform data on the memory has been described, but a method for simulating the ON / OFF information fetched from the system side device and other devices will be described.

図16に、模擬対象の入力情報のタイムチャートを示す。本来、これらの情報は、入力回路を通して外部機器から取り込まれている。図1に示す構成では、DI部63から取り込みされている。これらの入力情報は、シーケンスロジック演算を実施する演算部52で使用される。メモリ45上のデータでこれらの模擬する場合も波形データ同様に、これらの情報をメモリ45に配置し、実際の入力回路からの取り込み情報から、メモリ45からの読出し情報に切替えることで、外部条件を含めた模擬試験が可能である。   FIG. 16 shows a time chart of the input information to be simulated. Originally, such information is taken from an external device through an input circuit. In the configuration shown in FIG. 1, the data is taken from the DI unit 63. These pieces of input information are used by the calculation unit 52 that performs the sequence logic calculation. In the case of simulating these with the data on the memory 45, like the waveform data, these pieces of information are arranged in the memory 45, and the information acquired from the actual input circuit is switched to the information read from the memory 45, so that the external condition The mock test including can be done.

図15に、メモリ45上に図16に示す模擬入力情報を実現するデータを記載した例を示す。図16に示す例では、入力条件191〜194を含めた8点の入力条件を示している。サンプリング周期ごとに、これら8点の情報をデータ化して、メモリ上に準備し、各々サンプリング点201〜205に割り付けしている。このデータを波形データ同様にサンプリング周期で読出し、外部からの入力条件の代わりとしてシーケンスロジック演算に使用することで、外部条件を含めた模擬試験が実現できる。   FIG. 15 shows an example in which data for realizing the simulated input information shown in FIG. In the example shown in FIG. 16, eight input conditions including the input conditions 191 to 194 are shown. For each sampling period, the information on these eight points is converted into data, prepared on the memory, and assigned to the sampling points 201 to 205, respectively. Similar to the waveform data, this data is read at a sampling period and used for sequence logic calculation instead of an external input condition, thereby realizing a simulation test including the external condition.

ここでは、あらかじめ試験用としてメモリに書き込まれたデータを使うケースを説明したが、保護リレーの記録機能によってメモリに記録された故障時のデータを使うようにしてもよい。すなわち、ディジタルリレーには、リレー動作の解析用として、データ記録機能を具備しているものが知られているが、前記の切替えスイッチをデータ記録用のメモリと接続することで、系統故障時に記録したデータを直接読出しして、系統故障時のリレー動作の再現が容易に実現可能である。また、系統故障のデータを書き込みするメモリは、データ記録機能用のメモリと共用する構成であっても、メモリを個別に配置する構成であっても良い。   Here, the case where data previously written in the memory for testing is used has been described. However, the data at the time of failure recorded in the memory by the recording function of the protection relay may be used. That is, some digital relays have a data recording function for analyzing the relay operation. By connecting the changeover switch to a data recording memory, recording can be performed when a system failure occurs. It is possible to easily read out the data and reproduce the relay operation at the time of system failure. Further, the memory for writing the system failure data may be configured to be shared with the memory for the data recording function, or may be configured to be arranged individually.

以上の構成により、系統故障の模擬機能や系統故障時のプレイバック機能を有したディジタル保護リレーを実現できる。
本実施例によれば、あらかじめ系統の内部故障や外部故障の代表的なケースをメモリに書き込みしておき、それらを切替えて演算結果を評価することで、リレー演算部のアルゴリズム変更時やシーケンスロジック変更時の評価が容易に実施可能である。
With the above configuration, a digital protection relay having a system failure simulation function and a playback function at the time of system failure can be realized.
According to the present embodiment, typical cases of internal and external failures of the system are written in the memory in advance, and the operation results are evaluated by switching them. Evaluation at the time of change can be easily performed.

又、試運転時の試験において、容易に系統故障の模擬による総合動作の検証が可能であり、外部表示や他装置との接続等の確認や総合動作検証が容易に実施可能であり、現地における試験工数の削減に大いに貢献できる。   In addition, it is possible to easily verify the overall operation by simulating the system failure in the test at the time of trial operation, and it is possible to easily confirm the external display, connection with other devices, etc. It can greatly contribute to the reduction of man-hours.

又、保護リレーに実装される波形再生用のメモリに、複雑な系統故障の際に別の保護リレーやオシロ記録装置によって保存されたデータを書き込みするだけで、容易にリレー応動の再現や検証が実現でき、試験設備の大幅な簡素化と再現試験や検証にかかる作業工数を大幅に短縮できる。   In addition, it is possible to easily reproduce and verify the relay response by simply writing the data saved by another protection relay or oscillo-recording device in the event of a complicated system failure into the memory for waveform reproduction mounted on the protection relay. It can be realized, and the labor of the test equipment can be greatly simplified and the man-hours required for the reproduction test and verification can be greatly reduced.

又、可搬型のメモリを用いることで、データ記録元の保護リレーから、試験に供する保護リレーへのデータの受け渡しが容易となり、試験効率の向上に寄与する。   Further, by using a portable memory, it becomes easy to transfer data from the protection relay of the data recording source to the protection relay used for the test, which contributes to the improvement of the test efficiency.

又、保護リレーが備えている系統故障時の波形記録メモリの内容をリレー演算用のデータとして読出しし、リレー演算やシーケンスロジックを動作させる機能を設けることで、リレー動作の再現機能を実現できる。本機能は、複雑な系統事象発生時のリレー動作の再現機能を実現するものであり、リレー応動の解析のみならず、他装置の応動検証にも有効である。   Moreover, the function of reproducing the relay operation can be realized by providing the function of reading the contents of the waveform recording memory at the time of system failure provided in the protection relay as data for relay calculation and operating the relay calculation and sequence logic. This function realizes a relay operation reproduction function when a complicated system event occurs, and is effective not only for relay response analysis but also for response verification of other devices.

41 アナログフィルタ
42 A/D変換部
43 ディジタルフィルタ処理部
44 切替えスイッチ
45 メモリ
46 バスインターフェイス
41 Analog Filter 42 A / D Converter 43 Digital Filter Processor 44 Changeover Switch 45 Memory 46 Bus Interface

Claims (6)

入力変換器と、該入力変換器に接続されたアナログ入力部と、該アナログ入力部にシステムバスを介して接続されるリレー・シーケンス演算部を有し、前記アナログ入力部が、アナログフィルタと、該アナログフィルタに接続されるA/D変換部と、該A/D変換部に接続されるディジタルフィルタ処理部と、系統故障時の電圧波形や電流波形のデータ及び系統側の機器条件等の入力条件をあらかじめ書き込みしたメモリと、前記ディジタルフィルタ処理部の前段又は後段に設置される切替えスイッチを備え、外部からの指令により前記切替えスイッチを切替えて前記メモリ上のデータに従って、リレー演算やシーケンス処理、ロジック処理を行う試験機能を具備した電力用ディジタル保護リレー装置。   An input converter, an analog input unit connected to the input converter, and a relay sequence calculation unit connected to the analog input unit via a system bus, the analog input unit including an analog filter; An A / D converter connected to the analog filter, a digital filter processor connected to the A / D converter, and input of voltage waveform and current waveform data at the time of system failure and equipment conditions on the system side A memory in which conditions are written in advance, and a change-over switch installed at the front stage or the rear stage of the digital filter processing unit, and the relay switch and sequence processing according to the data on the memory by switching the change-over switch by an external command. A digital power protection relay device with a test function for logic processing. 試験設定により、系統側から取り込みするアナログデータの代わりに、前記メモリ上にデータとして存在する波形データを読出して、保護リレー演算を実施する請求項1に記載の試験機能を具備した電力用ディジタル保護リレー装置。   2. The power digital protection provided with the test function according to claim 1, wherein the waveform data existing as data on the memory is read out instead of the analog data fetched from the system side according to the test setting, and the protection relay calculation is performed. Relay device. 試験設定により、外部から取り込みするON/OFFデータの代わりに、前記メモリ上にデータとして存在するON/OFFデータを読出しして、シーケンス処理を実施する請求項1に記載の試験機能を具備した電力用ディジタル保護リレー装置。   2. The power having the test function according to claim 1, wherein the sequence processing is performed by reading the ON / OFF data existing as data on the memory instead of the ON / OFF data fetched from the outside according to the test setting. Digital protection relay device. 前記メモリが、USBメモリやフラッシュメモリを含む着脱可能な可搬型メモリであって、該可搬型メモリを実装可能なインターフェイスを設けた請求項1に記載の保護リレー演算を実施する試験機能を具備した電力用ディジタル保護リレー装置。   2. The test function for performing a protective relay operation according to claim 1, wherein the memory is a removable portable memory including a USB memory and a flash memory, and an interface capable of mounting the portable memory is provided. Power digital protection relay device. 前記メモリに系統故障時のデータを記録し、試験設定により、系統側のデータの代わりに、前記記録したデータを読出し、その際のリレー応動を再現するプレイバック機能を有する請求項1に記載の試験機能を具備した電力用ディジタル保護リレー装置。   The data at the time of a system failure is recorded in the memory, the recorded data is read out instead of the data on the system side by a test setting, and a playback function for reproducing the relay response at that time is provided. Power digital protection relay device with testing function. 波形データのサンプリング周期が、リレー側のサンプリング周期と異なる場合であっても、データの間引き処理や補間を実施することによって、リレーの演算周期と整合をとり、リレー動作の検証を行う請求項1に記載の試験機能を具備した電力用ディジタル保護リレー装置。   2. Even if the sampling cycle of the waveform data is different from the sampling cycle on the relay side, the operation of the relay is verified by matching the operation cycle of the relay by performing data thinning processing and interpolation. A digital protective relay device for electric power having the test function described in 1.
JP2010016134A 2010-01-28 2010-01-28 Digital protective relay device for power system provided with testing facility Pending JP2011155779A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010016134A JP2011155779A (en) 2010-01-28 2010-01-28 Digital protective relay device for power system provided with testing facility

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010016134A JP2011155779A (en) 2010-01-28 2010-01-28 Digital protective relay device for power system provided with testing facility

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011155779A true JP2011155779A (en) 2011-08-11

Family

ID=44541311

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010016134A Pending JP2011155779A (en) 2010-01-28 2010-01-28 Digital protective relay device for power system provided with testing facility

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011155779A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108020424A (en) * 2017-12-28 2018-05-11 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 A kind of emergency trip recording system of steam turbine
US10317452B2 (en) 2014-06-13 2019-06-11 Mitsubishi Electric Corporation Testing device, testing method, and program for power system protection control system
CN113094114A (en) * 2021-02-24 2021-07-09 云谷技术(珠海)有限公司 ADC-based power distribution terminal software implementation method and system
CN113295942A (en) * 2021-04-23 2021-08-24 四川华能宝兴河水电有限责任公司 Relay protection device constant value checking system and method
CN113776591A (en) * 2021-09-10 2021-12-10 中车大连机车研究所有限公司 Data recording and fault analyzing device and method for locomotive auxiliary control unit
CN115902451A (en) * 2022-10-09 2023-04-04 国网安徽省电力有限公司滁州供电公司 Relay protection monitoring system based on intelligent matching
CN116298440A (en) * 2023-05-18 2023-06-23 国电南瑞科技股份有限公司 State sequence simulation method for realizing coupling of multisource abnormal working conditions of power system

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS536855A (en) * 1976-07-08 1978-01-21 Tokyo Electric Power Co Inc:The Digital protective relay inspection system
JPS55122417A (en) * 1979-03-14 1980-09-20 Hitachi Ltd Protecting relay inspecting system
JPS61121714A (en) * 1984-11-15 1986-06-09 三菱電機株式会社 Automatic monitor device for digital protective relay
JPS63240313A (en) * 1987-03-26 1988-10-06 株式会社日立製作所 Digital processor
JPH01286721A (en) * 1988-05-11 1989-11-17 Hitachi Ltd Input circuit for digital protection relay, method of inspecting same circuit and digital protective relay with same circuit
JPH0637635A (en) * 1992-07-15 1994-02-10 Fuji Electric Co Ltd Error correcting method for analog inputting part
JPH06284551A (en) * 1993-03-29 1994-10-07 Mitsubishi Electric Corp Testing circuit of overcurrent protection device
JPH07322469A (en) * 1994-05-18 1995-12-08 Mitsubishi Electric Corp Grounding protective relay
JPH0833184A (en) * 1994-07-21 1996-02-02 Toshiba Syst Technol Kk Electric power system protection controller
JPH09149536A (en) * 1995-11-21 1997-06-06 Hitachi Ltd Digital protective controller
JP2001258147A (en) * 2000-03-13 2001-09-21 Toshiba Corp Digital protective relay device
JP2003153427A (en) * 2001-11-15 2003-05-23 Mitsubishi Electric Corp Protection relay device and protection relay device central control system
JP2007306638A (en) * 2006-05-08 2007-11-22 Mitsubishi Electric Corp Sampling frequency converter

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS536855A (en) * 1976-07-08 1978-01-21 Tokyo Electric Power Co Inc:The Digital protective relay inspection system
JPS55122417A (en) * 1979-03-14 1980-09-20 Hitachi Ltd Protecting relay inspecting system
JPS61121714A (en) * 1984-11-15 1986-06-09 三菱電機株式会社 Automatic monitor device for digital protective relay
JPS63240313A (en) * 1987-03-26 1988-10-06 株式会社日立製作所 Digital processor
JPH01286721A (en) * 1988-05-11 1989-11-17 Hitachi Ltd Input circuit for digital protection relay, method of inspecting same circuit and digital protective relay with same circuit
JPH0637635A (en) * 1992-07-15 1994-02-10 Fuji Electric Co Ltd Error correcting method for analog inputting part
JPH06284551A (en) * 1993-03-29 1994-10-07 Mitsubishi Electric Corp Testing circuit of overcurrent protection device
JPH07322469A (en) * 1994-05-18 1995-12-08 Mitsubishi Electric Corp Grounding protective relay
JPH0833184A (en) * 1994-07-21 1996-02-02 Toshiba Syst Technol Kk Electric power system protection controller
JPH09149536A (en) * 1995-11-21 1997-06-06 Hitachi Ltd Digital protective controller
JP2001258147A (en) * 2000-03-13 2001-09-21 Toshiba Corp Digital protective relay device
JP2003153427A (en) * 2001-11-15 2003-05-23 Mitsubishi Electric Corp Protection relay device and protection relay device central control system
JP2007306638A (en) * 2006-05-08 2007-11-22 Mitsubishi Electric Corp Sampling frequency converter

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10317452B2 (en) 2014-06-13 2019-06-11 Mitsubishi Electric Corporation Testing device, testing method, and program for power system protection control system
CN108020424A (en) * 2017-12-28 2018-05-11 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 A kind of emergency trip recording system of steam turbine
CN113094114A (en) * 2021-02-24 2021-07-09 云谷技术(珠海)有限公司 ADC-based power distribution terminal software implementation method and system
CN113295942A (en) * 2021-04-23 2021-08-24 四川华能宝兴河水电有限责任公司 Relay protection device constant value checking system and method
CN113776591A (en) * 2021-09-10 2021-12-10 中车大连机车研究所有限公司 Data recording and fault analyzing device and method for locomotive auxiliary control unit
CN113776591B (en) * 2021-09-10 2024-03-12 中车大连机车研究所有限公司 Locomotive auxiliary control unit data recording and fault analysis device and method
CN115902451A (en) * 2022-10-09 2023-04-04 国网安徽省电力有限公司滁州供电公司 Relay protection monitoring system based on intelligent matching
CN115902451B (en) * 2022-10-09 2023-09-15 国网安徽省电力有限公司滁州供电公司 Relay protection monitoring system based on intelligent matching
CN116298440A (en) * 2023-05-18 2023-06-23 国电南瑞科技股份有限公司 State sequence simulation method for realizing coupling of multisource abnormal working conditions of power system
CN116298440B (en) * 2023-05-18 2023-09-29 国电南瑞科技股份有限公司 State sequence simulation method for realizing coupling of multisource abnormal working conditions of power system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2011155779A (en) Digital protective relay device for power system provided with testing facility
US7248986B2 (en) Programmable system for device testing and control
CN101210954B (en) Relay device and corresponding method
US20100241902A1 (en) System and method for performing automated testing of protective relay equipment
JP5693802B1 (en) Apparatus, test method and program for testing power system protection control system
KR102245440B1 (en) fault simulator for protection relay and method
Wilson et al. EMTP transient modeling of a distance relay and a comparison with EMTP laboratory testing
JP6105236B2 (en) Merging unit
KR100928186B1 (en) Data connection arbitration device and communication system having same
US20100332211A1 (en) Programmable and reconfigurable hardware for real power system emulation
JP6540473B2 (en) Debug support system
KR101207619B1 (en) Protective relay with simulated fault waveform generator
Perez et al. Modeling relays for use in power system protection studies
JP5475438B2 (en) Protection controller with integrated operation test function
Smolarczyk et al. Closed-loop testing method for protective relays with use of MATLAB/Simulink software
US20050190875A1 (en) Automatic delays for alignment of signals
JP2008079367A (en) Protection relay device
JP2009171722A (en) Digital protective relay device and test method thereof
Achleitner et al. A new approach for earth fault localization in compensated networks
Smolarczyk et al. The real-time simulator for protective relays testing using MATLAB/Simulink software
JP2001258147A (en) Digital protective relay device
JP2014003819A (en) Digital protection control device
CN113607992B (en) Detection wave generation method of direct current power distribution protection device and related device
JPH0227886B2 (en)
JP2004007921A (en) Inspection test device of digital form protection relay system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20111115

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20121029

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121113

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130730

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20131224