JP2013106419A - 保護制御システム、保護制御装置、およびマージングユニット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の実施形態における保護制御システムは、電気量情報を出力するマージングユニットと、前記電気量情報と予め決められたリレー特性とに基づいて、メイントリップ情報を出力する複数の第一の保護制御装置と、前記電気量情報と前記第一の保護制御装置夫々の事故検出リレーとして予め決められた複数のリレー特性とに基づいて、FDトリップ情報を出力する第二の保護制御装置と、を備える。
また、前記マージングユニットは、前記メイントリップ情報と前記FDトリップ情報とに基づいて、電力系統に設置された遮断器または開閉器を開放するか否かを判断する。
【選択図】図1
Description
に関する。
第1の実施形態の保護制御システムの構成について図1を用いて説明する。図1は、保護制御システム100の構成を示す図である。
次に、保護制御装置108の構成について図2を用いて説明する。図2は、保護制御装置108の構成を示す機能ブロック図である。
なお、図1に示す保護制御装置105〜107の構成が上述した保護制御装置108の構成と異なる点は、保護制御装置108が複数の演算部を備えるのに対し、保護制御装置105〜107は、保護対象区間の系統事故を検出する単数の演算部を備える点である。
上述のトリップ情報とは、メイントリップ情報(87トリップ情報、44・51Gトリップ情報、B87G・B87Sトリップ情報)またはFDトリップ情報(27Fトリップ情報、51DF・64Fトリップ情報、27F・64Fトリップ情報)を指し、以降も同様の表現を用いる。
次に、MU101の構成について図3を用いて説明する。図3は、MU101の構成を示す機能ブロック図である。
(作用)
次に、保護制御システム100を構成している、MU101および保護制御装置105〜108の動作について図5乃至図7を用いて説明する。
次に、保護制御装置105〜108がプロセスバス103を介してMU101から電気量情報を取得して、保護対象区間の系統事故が発生しているか否かを判断し、系統事故が発生していると判断した場合にプロセスバス104を介してMU101に対してトリップ情報を出力するまでの動作について図6を用いて説明する。図6は、保護制御装置108の動作を示すフローチャートであり、以下のステップを備える。
次に、MU101がプロセスバス103を介して保護制御装置105〜108からトリップ情報を取得して、遮断器を開放するか否かを判断し、開放すると判断した場合に遮断器に対してトリップ指令を出力するまでの動作について図7を用いて説明する。図7は、MU101の動作を示すフローチャートであり、以下のステップを備える。
・受信処理部306が、伝送処理部305からトリップ情報を取得し、トリップ指令出力部307がトリップ指令を出力するか否かを判断可能な形式に変換するステップ(S702)
・トリップ指令出力部307が、受信処理部306から取得したトリップ情報と制御ロジック構成に基づいて、遮断器を開放するか否かを判断するステップ(S703)。遮断器を開放しないと判断した場合(S703のNO)、フローを終了する。
(効果)
従来の保護制御システムでは、保護制御装置夫々について、メインとFDを備えていたため、同一のプロセスバスに接続する保護制御装置の台数の2倍のリレーハードウェアが必要であるため、複雑な電力系統に適応される保護制御システムにおいては、ハードウェア量が増大し、コストを増加させる原因になっていた。しかし、本実施形態の保護制御システム100によれば、同一のプロセスバス103に接続する保護制御装置105〜107のFDとして、単数の保護制御装置108を備えることによって、ハードウェア量を削減できる。
なお、本実施形態において、保護制御装置105〜107は、一例として送電線保護(PCM、DZ)および母線保護を責務としていたが、変圧器保護の保護制御装置を用いても良い。また、本実施形態で記したリレー特性はあくまで一例であり、キルヒホッフの法則に基づいて各回線の電流バランスを監視する電流平衡保護制御装置等でも良い。
さらに、本実施形態のMU101のトリップ指令出力部307の制御ロジック構成を図4に示したが、図8に示す制御ロジック構成としても良い。この制御ロジック構成は、ORゲート801、ANDゲート802〜804を備える。27Fトリップ情報、51DF・64Fトリップ情報、および27F・64Fトリップ情報の何れかと、87トリップ情報を受信した場合に、PCMトリップ指令を出力する。27Fトリップ情報、51DF・64Fトリップ情報、および27F・64Fトリップ情報の何れかと、44・51Gトリップ情報を受信した場合、DZトリップ指令を出力する。27Fトリップ情報、51DF・64Fトリップ情報、および27F・64Fトリップ情報の何れかと、B87G・B87Sトリップ情報を受信した場合、BPトリップ指令を出力する。
また、本実施形態ではMU101、プロセスバス103を備えた一例を示しているが、保護制御装置105〜108は、予備MUに予備プロセスバスを介して接続しても良い。ここで、MU101またはプロセスバス103の障害を検出すると、予備MUに切り替える。このように予備MUおよび予備プロセスバスを備えて冗長化を図ることにより、さらに安定した電力系統の運用が可能となる。
(第2の実施形態)
第2の実施形態の保護制御システム100について図9を用いて説明するが、本実施形態が第1の実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。本実施形態の構成が第1の実施形態と異なる点は、MU102およびプロセスバス104をさらに備え、保護制御装置108が保護制御装置108−2に代替した点が異なる。
本実施形態の保護制御システム100によれば、第1の実施形態の効果に加え、MU101、102、プロセスバス103、104を冗長化して設けることにより、いずれかの機器に不良が発生した場合、正常な機器に代替することが可能となる。したがって、信頼性の高い電力系統の運用が可能となる。
(第3の実施形態)
第3の実施形態の保護制御システム100について図11を用いて説明するが、本実施形態が第1の実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。本実施形態の構成が第1の実施形態と異なる点は、MU102およびプロセスバス104をさらに備え、保護制御装置108が保護制御装置108−3に代替した点が異なる。さらに、MU101とMU102がケーブル109により接続している。
本実施形態の保護制御システム100によれば、第1の実施形態の効果に加え、MU101、102、プロセスバス103、104を冗長化して設けることにより、いずれかの機器に不良が発生した場合、正常な機器に代替することが可能となる。したがって、信頼性の高い電力系統の運用が可能となる。
本発明に係る実施形態によれば、プロセスバスを適用した保護制御システムにおけるハードウェア量を抑えた、保護制御システム、保護制御装置、およびマージングユニットを提供することが可能となる。
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことが出来る。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
101、102…マージングユニット(MU)
103、104…プロセスバス
105〜108、105−2〜108−2、105−3〜108−3…保護制御装置
109…ケーブル
201、208、209…伝送処理部
202…受信処理部
203…リレー演算部
204…27F演算部
205…51DF・64F演算部
206…27F・64F演算部
207…送信処理部
301…入力変換器
302…アナログフィルタ
303…AD変換器
304…送信処理部
305…伝送処理部
306…受信処理部
307…トリップ指令出力部
Claims (8)
- 電力系統に設置された変成器から電気量を取得し、取得した前記電気量をディジタル変換し、第一の電気量情報として第一のネットワークに出力する第一のマージングユニットと、
前記第一のマージングユニットから、前記第一のネットワークを介して前記第一の電気量情報を取得し、予め決められたリレー特性に基づいて、前記電力系統の保護対象区間に系統事故が発生しているか否かを判断し、系統事故が発生していると判断した場合、メイントリップ情報を前記第一のネットワークに出力する複数の第一の保護制御装置と、
前記第一のマージングユニットから、前記第一のネットワークを介して前記第一の電気量情報を取得し、前記第一の保護制御装置夫々の事故検出リレーとして予め決められた複数のリレー特性に基づいて、前記電力系統の保護対象区間に系統事故が発生しているか否かを判断し、系統事故が発生していると判断した場合、FDトリップ情報を前記第一のネットワークに出力する第二の保護制御装置と、を備え、
前記第一のマージングユニットは、前記メイントリップ情報および前記FDトリップ情報に基づいて、前記電力系統に設置された遮断器または開閉器の開閉を判断する保護制御システム。 - 電力系統に設置された変成器から電気量を取得し、取得した電気量をディジタル変換し、第一の電気量情報として第一のネットワークに出力する第一のマージングユニットと、
電力系統に設置された変成器から電気量を取得し、取得した電気量をディジタル変換し、第二の電気量情報として第二のネットワークに出力する第二のマージングユニットと、
前記第一のマージングユニットから、前記第一のネットワークを介して前記第一の電気量情報を取得し、予め決められたリレー特性に基づいて、前記電力系統の保護対象区間に系統事故が発生しているか否かを判断し、系統事故が発生していると判断した場合、メイントリップ情報を前記第一のネットワークに出力する第一の保護制御装置と、
前記第二のマージングユニットから、前記第二のネットワークを介して前記第二の電気量情報を取得し、前記第一の保護制御装置夫々の事故検出リレーとして予め決められた複数のリレー特性に基づいて、前記電力系統の保護対象区間に系統事故が発生しているか否かを判断し、系統事故が発生していると判断した場合、FDトリップ情報を前記第一のネットワークに出力する第二の保護制御装置と、を備え、
前記第一のマージングユニットは、前記メイントリップ情報および前記FDトリップ情報に基づいて、電力系統に設置された遮断器または開閉器の開閉を判断する保護制御システム。 - 電力系統に設置された変成器から電気量を取得し、取得した電気量をディジタル変換し、第一の電気量情報として第一のネットワークに出力する第一のマージングユニットと、
電力系統に設置された変成器から電気量を取得し、取得した電気量をディジタル変換し、前記第一の電気量情報と異なる第二の電気量情報として第二のネットワークに出力する第二のマージングユニットと、
前記第一のマージングユニットから、前記第一のネットワークを介して前記第一の電気量情報を取得し、予め決められたリレー特性に基づいて、前記電力系統の保護対象区間の系統事故が発生しているか否かを判断し、系統事故が発生していると判断した場合、メイントリップ情報を前記第一のネットワークに出力する複数の第一の保護制御装置と、
前記第二のマージングユニットから、前記第二のネットワークを介して前記電気量情報を取得し、前記第一の保護制御装置夫々の事故検出リレーとして予め決められた複数のリレー特性に基づいて、前記電力系統の保護対象区間の系統事故が発生しているか否かを判断し、系統事故が発生していると判断した場合、FDトリップ情報を前記第二のネットワークに出力する第二の保護制御装置と、
前記第一のマージングユニットと前記第二のマージングユニットとを接続するケーブルと、 を備え、
前記第一のマージングユニットは、前記第一の保護制御装置から出力された前記メイントリップ情報と、前記第二の保護制御装置から前記ケーブルを介して出力された前記FDトリップ情報とに基づいて、電力系統に設置された遮断器または開閉器の開閉を判断する保護制御システム。 - 前記第一のマージングユニットは、前記メイントリップ情報および前記FDトリップ情報を取得し、前記FDトリップ情報が前記メイントリップ情報の事故検出リレーに対応するリレー特性に基づいて出力された場合に、前記遮断器または前記開閉器を開放すると判断する
請求項1乃至3の何れか1項に記載の保護制御システム。 - 電力系統に設置された変成器から電気量を取得し、取得した電気量をディジタル変換し、電気量情報として出力するマージングユニットから、ネットワークを介して電気量情報を受信する伝送処理部と、
前記伝送処理部から取得した前記電気量情報と、固有のリレー特性を持つ複数の第一の保護制御装置夫々の事故検出リレーとして予め決められた複数のリレー特性と、に基づいて、保護対象区間の系統事故が発生しているか否かを判断し、系統事故が発生していると判断した場合、FDトリップ情報を前記伝送処理部に出力するリレー演算部と、を備え、
前記伝送処理部は、前記リレー演算部から取得した前記FDトリップ情報を前記ネットワークに出力する保護制御装置。 - 電力系統に設置された変成器から電気量を取得し、取得した電気量をディジタル変換し、電気量情報として出力するマージングユニットから、第一のネットワークを介して電気量情報を受信する第一の伝送処理部と、
前記電気量情報と、予め決められたリレー特性と、に基づいて、前記電力系統の保護対象区間の系統事故が発生しているか否かを判断し、系統事故が発生していると判断した場合、FDトリップ情報を出力するリレー演算部と、
前記リレー演算部から取得した前記FDトリップ情報を第二のネットワークに出力する第二の伝送処理部と、を備え、
前記リレー演算部は、前記第一のネットワークまたは前記第二のネットワークに接続する複数の保護制御装置夫々の事故検出リレーとして予め決められた複数のリレー特性に基づいて判断する保護制御装置。 - 電力系統に設置された変成器により検出された電気量を取得する入力変換器と、
前記入力変換器が取得した前記電気量を、電気量情報としてディジタル変換するAD変換器と、
前記AD変換器から前記電気量情報を取得し、ネットワークに出力する伝送処理部と、
電力系統に設置される遮断器または開閉器を開放するか否かを判断するトリップ指令出力部と、を備え、
前記伝送処理部は、予め決められたリレー特性を持つ複数の第一の保護制御装置から出力されたメイントリップ情報と、前記第一の保護制御装置夫々の事故検出リレーとして予め決められた複数のリレー特性を持つ第二の保護制御装置から出力されたFDトリップ情報と、を取得し、
前記トリップ指令出力部は、前記メイントリップ情報および前記FDトリップ情報に基づいて、前記遮断器または前記開閉器の開閉を判断するマージングユニット。 - 前記トリップ指令出力部は、前記伝送処理部が前記メイントリップ情報及び前記FDトリップ情報を取得し、前記FDトリップ情報が前記メイントリップ情報の事故検出リレーに対応するリレー特性に基づいて出力された場合に、前記遮断器または前記開閉器を開放すると判断する
請求項7に記載のマージングユニット。
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