JP2013240169A - 保護継電器システム及び動作表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の保護リレーの動作を示す情報を、該複数の保護リレーが設置された現場で容易に表示する。
【解決手段】 複数の保護継電器のうちの第１の保護継電器の制御部は、事故発生後、第１の保護継電器が備える操作子が操作された場合に、第２の保護継電器から事故除去までの当該第２の保護継電器の動作内容情報を取得する。そして、第１及び第２の保護継電器のそれぞれの動作内容情報に基づいて第１及び第２の保護継電器の動作についての時系列データを作成し、時系列データに従って、第１及び第２の保護継電器のそれぞれの表示部を制御する
【選択図】図６

Description

本発明は、例えば複数のディジタル保護継電器から構成される保護継電器システム、及びそれらのディジタル保護継電器の動作表示方法に関する。

電力系統に発生する故障、いわゆる短絡、地絡故障等に対しては、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、保護継電器等の保護制御装置が設置されている。保護継電器は、その保護範囲内に発生した故障に対して動作し、該当の故障点を含む区間を遮断器の引き外しにより、残りの健全な電力系統から切り離しすることで、故障の除去を行う。

現在では、保護継電器は、電力系統の電流情報、電圧情報をアナログ−ディジタル変換し、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搭載したディジタル型の保護継電器（以下、ディジタル保護リレーと称す）が主流となっている。

保護対象の電力系統、電力設備、電力機器において事故が発生し、ディジタル保護リレーから遮断器へ遮断指令を出力して該当系統を保護する。ディジタル保護リレーは、該当電力系統の保護が成功した場合、事故発生前後の電気量や遮断器の開閉状況、及びディジタル保護リレー内部のリレー演算処理に関わる各種信号等の情報を保持する。

保持した事故発生前後の情報に応じて、ディジタル保護リレーに設置された表示灯を点灯させたり、表示パネルに遮断器の開閉状態やディジタル保護リレー内部の各種信号及び電気量等を表示したりする。また、パーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと称す）等のコンピュータ装置をディジタル保護リレーに接続してこれらの詳細情報を確認することができる。

例えば、特許文献１に、子局の遠方監視制御装置５１に記憶された電力系統機器の情報を、事故時に運転員が要求すると、親局の遠方監視制御装置４１から収集してタイミングチャート形式で表示する技術が記載されている。この技術によれば、複数の保護リレーの情報を、子局の遠方監視制御装置５１及び親局の遠方監視制御装置４１を介して中央（電子計算機２、マンマシンインターフェース装置１）に集約し、各々の遮断機や保護リレー等の動作をタイムチャートで表示している。

特開昭６３−１６１８２６号公報（第４頁右上段第４行目〜同頁右下段最終行、第６図）

ところで、ＰＣを各々のディジタル保護リレーに接続して詳細情報を確認する場合、ＰＣをディジタル保護リレーに接続する必要があり、手間を要する。

また、保護対象の電力系統や電力機器の構成によっては、事故発生時の除去する際の様相が複雑になる。例えば変電所から電力系統に設置された複数の回線を利用して電力を供給している場合、事故発生時、発生箇所の限定を行うため、複数ある回線を任意の順番で遮断したり、事故除去後には複数ある回線を順番に投入したりする方法で保護を行う。この場合、事故除去の様相は、まず各回線を保護する各々のディジタル保護リレーへＰＣを接続して、各々のディジタル保護リレーから詳細情報を取り出す。例えば、詳細情報を取り出した後、波形解析ツールなどを使用して、各々のＰＣに得られた情報を照らし合わせなければならない場合もある。

また、特許文献１に記載されたような、複数の保護リレーの情報を、遠方に集約して表示する方法では、ハードウェア及びソフトウェアの両面で複雑なシステムを構築する必要がある。

上述した状況に鑑み、複数の保護リレーの動作を示す情報を、該複数の保護リレーが設置された現場で容易に表示できることが望まれていた。

本発明の一側面の保護継電器システムは、事故発生時に保護対象を保護するための複数の保護継電器と、該複数の保護継電器の各々と通信路により接続し、複数の保護継電器を相互に通信可能にする集線装置と、を備えて構成されている。
複数の保護継電器の各々は、表示部と、操作子と、事故除去までの当該保護継電器の動作とそのときの時刻を含む動作内容情報を保持する記憶部と、操作子の操作内容に応じて制御を行う制御部と、を備える。
そして、複数の保護継電器のうちの第１の保護継電器の制御部は、事故発生後、第１の保護継電器が備える操作子が操作された場合に、第２の保護継電器から事故除去までの当該第２の保護継電器の動作内容情報を取得する。そして、第１及び第２の保護継電器のそれぞれの動作内容情報に基づいて第１及び第２の保護継電器の動作についての時系列データを作成し、時系列データに従って、第１及び第２の保護継電器のそれぞれの表示部を制御する。

上記構成によれば、複数の保護継電器の動作を示す情報が、時系列データに基づいて、該複数の保護継電器の各々が備える表示部を利用して時系列に表示される。

本発明によれば、複数の保護継電器の動作を示す情報を、該複数の保護継電器が設置された現場で容易に再現して表示することができる。

本発明の第１の実施形態に係る保護継電器システムが適用される、保護対象である電力系統を示す説明図である。 複数のディジタル保護リレーの接続形態及び概略外観の一例を示す説明図である。 ディジタル保護リレーの内部構成例を示すブロック図である。 ヒューマンインターフェース処理基板の内部構成例を示すブロック図である。 系統事故発生から事故除去までの電力系統の遮断器の遮断、投入の一連の動作を時系列に示したタイムチャートである。 本発明の第１の実施形態に係るディジタル保護リレーの時系列表示を実行したときの手順を示すシーケンス図である。 本発明の第２の実施形態に係るディジタル保護リレー（表示パネル付き）の正面図である。 本発明の第２の実施形態に係るディジタル保護リレー（表示パネル付き）の時系列表示を実行したときの手順を示すシーケンス図である。 本発明の第３の実施形態に係るディジタル保護リレーの時系列表示（第２のディジタル保護リレーが基点）を実行したときの手順を示すシーケンス図である。 本発明の第４の実施形態に係るディジタル保護リレーの時系列表示（２つのディジタル保護リレー）を実行したときの手順を示すシーケンス図である。 本発明の第４の実施形態に係る系統事故発生時の電力系統の遮断器の遮断、投入の一連の動作（１つのディジタル保護リレーが故障している場合の例）を時系列に示したタイムチャートである。

以下、本発明を実施するための形態の例について、添付図面を参照しながら説明する。説明は下記の順序で行う。なお、各図において共通の構成要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
１．第１の実施形態（複数のディジタル保護リレーを用いて時系列表示）
２．第２の実施形態（表示パネル付きのディジタル保護リレーを用いた詳細情報表示）
３．第３の実施形態（第２のディジタル保護リレーを基点にした時系列表示）
４．第４の実施形態（一つのディジタル保護リレーが故障している場合の時系列表示）
５．その他（変形例）

＜１．第１の実施形態＞
まず、本発明の第１の実施形態に係る保護継電器システムに用いられるディジタル保護リレーの概要について、図１を参照して簡単に説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る保護継電器システムが適用される、保護対象である電力系統を示す説明図である。

図１において、電力系統に設けられた主変圧器４４の１次側に１次側遮断器４３、その２次側に２次側遮断器４５が設置されており、２次側遮断器４５の下流側は３つの回線が接続している。

第１回線１１は、保護対象である電力系統の送電線又は配電線などの回線を示しており、この第１回線１１に設置された計器用変成器１３により、電流情報・電圧情報１４をディジタル保護リレー１５に取り込む。その後、ディジタル保護リレー１５に実装される複数の演算処理基板により、予め定められた処理手順に従って一定周期ごとに保護リレー演算処理を行う。そして、その結果に基づいて、第１回線１１を含む電力系統に設置される遮断器１２に保護指令（遮断指令）１６を出力する。ここで、第１回線１１の遮断器１２の状態情報（投入、遮断）１７が、ディジタル保護リレー１５に随時取り込まれる。

同様に、第２回線２１に対して設けられた計器用変成器２３により、電流情報・電圧情報２４がディジタル保護リレー２５に取り込まれる。そして、ディジタル保護リレー２５から遮断器２２に保護指令（遮断指令）２６を出力する。上述同様に、第２回線２１の遮断器２２の状態情報（投入、遮断）２７が、ディジタル保護リレー２５に随時取り込まれる。

第３回線３１についても同様である。第３回線３１に対して設けられた計器用変成器３３により、電流情報・電圧情報３４がディジタル保護リレー３５に取り込まれる。そして、ディジタル保護リレー３５から遮断器３２に保護指令（遮断指令）３６を出力する。上述同様に、第３回線３１の遮断器３２の状態情報（投入、遮断）３７が、ディジタル保護リレー３５に随時取り込まれる。

上述したとおり、複数の回線で構成される電力系統では、１つの回線を１つのディジタル保護リレーで保護する場合がほとんどである。図１の電力系統の例では、第１回線１１をディジタル保護リレー１５で、第２回線２１をディジタル保護リレー２５で、第３回線３１をディジタル保護リレー３５で保護する。

図２は、ディジタル保護リレー１５，２５，３５の接続形態及び概略外観の一例を示す説明図である。
ディジタル保護リレー１５，２５，３５は、それぞれ監視盤４０の盤面に取り付けられ、監視員の視野に収まる距離に配置されている。ディジタル保護リレー１５，２５，３５の各々は、通信路４１により集線装置４２と接続し、集線装置４２を介してディジタル保護リレー１５，２５，３５が相互に通信可能に接続されている。通信路４１は、例えばイーサネット（登録商標）等の規格に準拠してＬＡＮ（Local Area Network）を構成する。集線装置４２は、本例ではハブを用いているが、複数の端末を集めて連結する中継器としての機能を有するものであればこの例に限られない。

ディジタル保護リレー１５，２５，３５はそれぞれ、対応する遮断器を遮断したことを示す動作ＬＥＤ表示器５１、対応する遮断器を投入したことを示す投入ＬＥＤ表示器５２、これらの表示器に後述する時系列表示をさせるための時系列表示スイッチ５３を備える。

動作ＬＥＤ表示器５１及び投入ＬＥＤ表示器５２は、表示部の一例であり、また時系列表示スイッチ５３は、操作子の一例である。本例では、動作ＬＥＤ表示器５１及び投入ＬＥＤ表示器５２には、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）表示器を用いることができるが、この例に限られない。また、時系列表示スイッチ５３には、例えば押ボタンスイッチを用いることができるが、この例に限られない。

これらディジタル保護リレー１５，２５，３５のいずれかの時系列表示スイッチ５３を押すことにより、時系列表示が実行される。例えば、事故発生後に、（Ａ）ディジタル保護リレー１５の時系列表示スイッチ５３を押下すると、ディジタル保護リレー１５は時系列表示を実行し、（Ｂ）ディジタル保護リレー１５は、ディジタル保護リレー２５，３５に対し動作内容データを要求し、（Ｃ）ディジタル保護リレー１５は、ディジタル保護リレー２５，３５から動作内容データを取得する。

ここで、動作内容データは、少なくとも事故発生時から事故除去時までの当該ディジタル保護リレーの動作と、その動作が行われたときの時刻の情報を含んだデータである。

次に、ディジタル保護リレー１５，２５，３５の内部構成例を説明する。

一般に、ディジタル保護リレーは、主として電力系統の電流、電圧などの状態、電力機器の各種状態を示すデータを取り込む。そして、マイクロプロセッサを駆動するプログラムによって予め定められた処理手順に従い、マイクロプロセッサにより一定周期毎に、電流、電圧のアナログデータの取り込み処理、リレー演算処理、保護シーケンス処理を実行する。その過程で、電力系統、電力機器において事故発生ありと判断した場合、保護指令を出力し、電力系統、電力機器の保護を行う。

信頼性向上の面から、ディジタル保護リレーにおける単一部品故障時の誤動作防止のため、ハードウェアをメインリレー（主検出リレー）とＦＤリレー（事故検出リレー）に分離している。メインリレーとＦＤリレーのそれぞれで、上記のデータ取り込み、リレー演算処理、保護シーケンス処理を実行し、保護対象の電力系統、電力機器において事故発生と判断した場合、それぞれで保護指令を出力する。それぞれの保護指令のＡＮＤ条件により、遮断器へ保護指令を出力する構成としている。

図３は、ディジタル保護リレー１５，２５，３５の内部構成例を示すブロック図である。
ディジタル保護リレー１５，２５，３５はいずれも同一構成であり、以下代表してディジタル保護リレー１５について説明する。

図３の例では、ディジタル保護リレー１５には、主検出処理基板５と故障検出処理基板６が備えられている。これら主検出処理基板５及び故障検出処理基板６は、リレー演算処理を実施する主検出要素と、故障検出要素で処理基板が分けられている。

主検出処理基板５内の主検出要素においては、その入力からリレー演算処理を実施し、シーケンスロジックの条件が成立するときに、出力回路８に出力を与える。同様に故障検出処理基板６内の故障検出要素においても、その入力から保護継電演算を実施し、シーケンスロジックの条件が成立するときに、出力回路９に出力を与える。

遮断器１２の引き外し回路において、各検出処理基板内での判断が共に事故を検出し、出力回路８、９がともに出力したときに、遮断器１２の引き外し操作を実行して電力系統の事故を除去する。なお、一般的には、主検出要素と、故障検出要素における事故検出のための論理演算原理は別種類のものとされる。また、事故の回復後、再閉路機能のあるディジタル保護リレー１５は、シーケンスロジックにて再閉路が実施され自動的に遮断器１２の投入を行う。

遮断器１２の動作は、状態情報（投入、遮断）１７として、ディジタル保護リレー１５にフィードバックされる。フィードバックされる状態情報（投入、遮断）１７としては、実際の遮断器１２の接点信号としてもよく、あるいはディジタル保護リレー１５の遮断器１２の引き外し回路の出力で代用する場合のいずれであってもよい。

また同図のディジタル保護リレー１５には、ヒューマンインターフェース処理基板（図中、ＨＩ処理基板）７が備えられており、各処理基板５、６、７と出力回路８、９の間には通信回線１０が設置されている。この通信回線１０を通じて各部のデータは共有されており、状態情報１７などは、ヒューマンインターフェース処理基板７により、現地の表示がなされ、あるいは集線装置４２に送られる。

図４は、ヒューマンインターフェース処理基板７の内部構成例を示すブロック図である。
ＣＰＵ７ａは、制御部の一例であり、プロセッサ等の演算処理装置が適用される。ＣＰＵ７ａは、バス７ｆを経由して、ワークメモリであるＲＡＭ７ｂ、本発明に係るプログラムを記録された不揮発性メモリであるＲＯＭ７ｃ、通信インターフェース部７ｄ、入出力インターフェース部７ｅと接続されている。バス７ｆは、ディジタル保護リレー１５の通信回線１０と接続している。

ＣＰＵ７ａは、プログラムに従い、タイムチャート（時系列データ）に沿って、ディジタル保護リレー１５，２５,３５のそれぞれのＬＥＤ表示器のオンオフを、ディジタル保護リレー１５，２５,３５の動作が行われた時刻順に制御する。

通信インターフェース部７ｄは、集線装置４２と通信を行う。

入出力インターフェース部７ｅは、動作ＬＥＤ表示器５１、投入ＬＥＤ表示器５２、時系列表示スイッチ５３が接続されている。

この回路では、電力系統の電流や電圧のデータが、図３の入力変換機４、主検出処理基板５又は故障検出処理基板６、通信回線１０を通じて、ヒューマンインターフェース処理基板７のＣＰＵ７ａに取り込まれるものとする。

ＣＰＵ７ａは、リレー演算処理、シーケンス演算を実施し、出力結果を入出力インターフェース部７ｅから図３の出力回路８，９に出力する。なお、ＲＯＭ７ｃにはリレー演算処理に使用する整定値等が格納されている。

なお、電力系統の電流や電圧のデータは、入力変換機４、図示しないアナログフィルタ及びアナログディジタル変換器を経由してヒューマンインターフェース処理基板７入力されてもよい。

ここで、図１に示した電力系統で、例えば、第２回線２１で系統事故が発生した場合を想定し、ディジタル保護リレー１５，２５，３５による各回線の保護及び復旧の処理の一例を説明する。

第１回線１１、第２回線２１、第３回線３１の電圧が通常より低下した場合、ディジタル保護リレー１５、ディジタル保護リレー２５、ディジタル保護リレー３５の保護リレー演算処理（後述する図３の主検出処理基板５、故障検出処理基板６）にて系統事故ありと判断する。そして、遮断器１２、遮断器２２、遮断器３２に対してそれぞれ保護指令１６、保護指令２６、保護指令３６を出力して遮断器１２，２２，２３を動作させ、第１〜第３回線１１，２１，３１を遮断する（一斉遮断）。

その後、系統事故が発生していない第１回線１１と第３回線３１を復旧するため、予め決められた順序で遮断器を投入していく。このケースでは、遮断器１２、遮断器２２、遮断器３２の順序で投入するものとする（順序投入）。

はじめに遮断器１２を投入し、第１回線１１を復旧させる。次に第２回線２１の遮断器２２を投入する。第２回線２１が復旧し電力系統から電力が供給されるが、第２回線２１の系統事故が継続しており、再び系統事故が検出される。このとき第１回線１１では遮断器１２を投入直後に系統事故が発生していないことから、第１回線１１の系統事故はないものと判断し、遮断器２２のみを動作させ、第２回線２１を遮断させる。その後、遮断器３２を投入して第３回線３１を復旧させる。最終的に第１回線１１、第３回線３１は復旧し、第２回線２１は系統事故が継続していることから遮断された状態となる。

上述した系統事故発生から事故除去までの電力系統の遮断器１２，２２，３２の遮断、投入の一連の動作を時系列に示したタイムチャートを、図５に示す。

上述したような電力系統の事故では、ディジタル保護リレー１５、ディジタル保護リレー２５、ディジタル保護リレー３５はそれぞれ遮断器１２、遮断器２２、遮断器３２に対して保護指令１６、保護指令２６、保護指令３６を出力する。そのため、監視員がそれらの保護指令が出力されたことを簡単に判別できるよう、上述したように、ディジタル保護リレー１５，２５，３５の前面に設けられた動作ＬＥＤ表示器５１を点灯させ知らせる機能がある。これによりディジタル保護リレー１５，２５，３５が、対応する遮断器に対して保護指令を出力したことは容易に判別できる。しかし、保護指令を出力後、遮断器を投入して回線が復旧し、どの回線で系統事故が発生して事故除去となったかまでは判別できない。

従来、このようなケースでは、例えばディジタル保護リレーにＰＣを接続して、ディジタル保護リレー内部に保存された系統事故情報を読み出して、ＰＣの実装された専用のアプリケーションプログラムを使用して表示する方法があった。このような方法で系統事故の詳細情報を読み取ることは可能であるが、ＰＣを接続したり、専用のアプリケーションが必要となったりするため、確認するのに手間がかかる。これを解決するため、ＰＣを使用せず、ディジタル保護リレーのみで系統事故時の応動を示す方法として、各ディジタル保護リレーのＬＥＤ表示器を順番に点灯及び消灯する方法を考えた。

ディジタル保護リレーにある時系列表示スイッチを押下して時系列表示処理を起動する。時系列表示処理はどのディジタル保護リレーのスイッチを押下しても可能であるが、ここではディジタル保護リレー１５の時系列表示スイッチ５３を押下して、図５のタイムチャートについての時系列表示処理を起動する場合を、図６を参照して説明する。

図６は、本発明の第１の実施形態に係るディジタル保護リレーの時系列表示を実行したときの手順を示すシーケンス図である。各ディジタル保護リレーのヒューマンインターフェース処理基板７のＣＰＵ７ａが処理を実行するが、以下のシーケンスの説明において、適宜省略して記載する。また、以下の説明では、動作ＬＥＤ表示器５１を単に動作ＬＥＤ、投入ＬＥＤ表示器５２を単に投入ＬＥＤという。

まず監視員が、ディジタル保護リレー１５の時系列表示スイッチ５３を押下する（ステップＳ１）。ディジタル保護リレー１５のヒューマンインターフェース処理基板７のＣＰＵ７ａがこれを検出し、時系列表示処理プログラムを起動する。ディジタル保護リレー１５、ディジタル保護リレー２５、ディジタル保護リレー３５は、予め通信路４１で接続されており、この通信路４１を介して情報をやり取り可能な構成となっている。

ディジタル保護リレー１５は、ディジタル保護リレー２５から系統事故時の情報である動作内容データを取得するため、ディジタル保護リレー２５に対して動作内容データ８１を要求する（ステップＳ２）。ディジタル保護リレー２５のヒューマンインターフェース処理基板７のＣＰＵ７ａは、ディジタル保護リレー１５へ動作内容データ８１を送信する（ステップＳ３）。

次に、ディジタル保護リレー１５は、ディジタル保護リレー３５から系統事故時の情報である動作内容データを取得するため、ディジタル保護リレー３５に対して動作内容データ８２を要求する（ステップＳ４）。ディジタル保護リレー３５のヒューマンインターフェース処理基板７のＣＰＵ７ａは、ディジタル保護リレー１５へ動作内容データ８２を送信する（ステップＳ５）。

ディジタル保護リレー１５は、ディジタル保護リレー２５から取得した動作内容データ８１とディジタル保護リレー３５から取得した動作内容データ８２から、図５に示すタイムチャート(時系列データの一例)を作成する（ステップＳ６）。時系列データは、各ディジタル保護リレーの動作もしくは該各ディジタル保護リレーが制御する機器の動作と、その動作が行われたときの時刻が時系列に対応づけられたデータである。

タイムチャートを作成後、このタイムチャートを元にディジタル保護リレー１５から、ディジタル保護リレー２５、ディジタル保護リレー３５に対して動作ＬＥＤ表示器５１，投入ＬＥＤ表示器５２の点灯、消灯を制御して、時系列表示を行う（ステップＳ７）。

ディジタル保護リレー１５は、ディジタル保護リレー２５とディジタル保護リレー３５に対して、動作ＬＥＤの点灯指令を送信する（ステップＳ８，Ｓ９）。

ディジタル保護リレー１５の動作ＬＥＤ、ディジタル保護リレー２５の動作ＬＥＤ、ディジタル保護リレー３５の動作ＬＥＤを同時に点灯させる（ステップＳ１０〜Ｓ１２）。

次にディジタル保護リレー１５は、該ディジタル保護リレー１５の動作ＬＥＤを消灯させ、投入ＬＥＤを点灯させる（ステップＳ１３）。

次にディジタル保護リレー１５は、ディジタル保護リレー２５に対して動作ＬＥＤの消灯及び投入ＬＥＤの点灯指令を送信する（ステップＳ１４）。指令を受信したディジタル保護リレー２５は、動作ＬＥＤの消灯及び投入ＬＥＤの点灯を行う（ステップＳ１５）。

次にディジタル保護リレー１５は、ディジタル保護リレー２５に対して動作ＬＥＤの点灯及び投入ＬＥＤの消灯指令を送信する（ステップＳ１６）。指令を受信したディジタル保護リレー２５は、動作ＬＥＤの点灯及び投入ＬＥＤの消灯を行う（ステップＳ１７）。
次にディジタル保護リレー１５は、ディジタル保護リレー３５に対して動作ＬＥＤの消灯及び投入ＬＥＤの点灯指令を送信する（ステップＳ１８）。指令を受信したディジタル保護リレー３５は、動作ＬＥＤの消灯及び投入ＬＥＤの点灯を行う（ステップＳ１９）。

なお、ディジタル保護リレーの事故除去の動作は極めて短時間（例えばｍｓｅｃオーダー）のため、これらディジタル保護リレー１５，２５，３５による動作ＬＥＤ及び投入ＬＥＤの時系列表示にあたっては、時間を伸張、すなわち各ＬＥＤを実時間より延長した時間表示することが望ましい。

上述した第１の実施形態によれば、複数のディジタル保護リレーの動作を示す情報を、タイムチャート（時系列データ）に基づいて、該複数のディジタル保護リレーの各々が備えるＬＥＤ表示器を利用して時系列に表示される。それゆえ、複数のディジタル保護リレーが設置された現場で、該複数の保護リレーの一連の動作、例えば電力系統の事故を除去した際における各保護リレーの一連の動作を再現し、監視員が容易にこれを確認することができる。

また、遠方に集約して表示する方法と比較して、複数のディジタル保護リレーによる保護継電器システムを、ハードウェア及びソフトウェアの両面で複雑なシステムを構築することなく、実現することができる。

また、事故発生から事故除去までのディジタル保護リレーの動作や電気系統の詳細情報を確認するのに、ＰＣをディジタル保護リレーに接続する手間が不要である。

＜２．第２の実施形態＞
第２の実施形態は、第１の実施形態に係るディジタル保護リレーに表示パネルを設け、ＬＥＤ表示器の時系列表示と並行して、電力系統の詳細情報（電圧情報、電流情報）を表示するようにしたものである。

図７は、本発明の第２の実施形態に係るディジタル保護リレー（表示パネル付き）の正面図である。
図７の例では、ディジタル保護リレー１５，２５，３５が、動作ＬＥＤ表示器５１と投入ＬＥＤ表示器５２に加え、薄型の表示パネル５４を備えている。本例では、表示パネル５４としては、例えば液晶表示パネル（Liquid Crystal Display：ＬＣＤ）を用いるが、この例に限られない。

図８は、本発明の第２の実施形態に係るディジタル保護リレー（表示パネル付き）の時系列表示を実行したときの手順を示すシーケンス図である。ここでは図６の場合と同様に、ディジタル保護リレー１５の時系列表示スイッチ５３を押下して時系列表示処理を起動する場合を説明する。なお、以下の説明では、表示パネル５４を単にＬＣＤと称する。

まず監視員が、ディジタル保護リレー１５の時系列表示スイッチ５３を押下する（ステップＳ２１）。ディジタル保護リレー１５がこれを検出し、時系列表示処理プログラムを起動する。ディジタル保護リレー１５、ディジタル保護リレー２５、ディジタル保護リレー３５は、予め通信路４１で接続されており、この通信路４１を介して情報をやり取り可能な構成となっている。

ディジタル保護リレー１５は、ディジタル保護リレー２５から系統事故時の情報である動作内容データを取得するため、ディジタル保護リレー２５に対して動作内容データ８１を要求する（ステップＳ２２）。ディジタル保護リレー２５はディジタル保護リレー１５へ動作内容データ８１を送信する（ステップＳ２３）。

次に、ディジタル保護リレー１５は、ディジタル保護リレー３５から系統事故時の情報である動作内容データを取得するため、ディジタル保護リレー３５に対して動作内容データ８２を要求する（ステップＳ２４）。ディジタル保護リレー３５はディジタル保護リレー１５へ動作内容データ８２を送信する（ステップＳ２５）。

ディジタル保護リレー１５は、ディジタル保護リレー２５から取得した動作内容データ６３とディジタル保護リレー３５から取得した動作内容データ８２から、図５に示すタイムチャート（時系列データの一例）を作成する（ステップＳ２６）。

タイムチャートを作成後、このタイムチャートを元にディジタル保護リレー１５から、ディジタル保護リレー２５、ディジタル保護リレー３５に対してＬＥＤの点灯、消灯を制御して、時系列表示を行う（ステップＳ２７）。

ディジタル保護リレー１５は、ディジタル保護リレー２５とディジタル保護リレー３５に対して、動作ＬＥＤの点灯指令を送信する（ステップＳ２８，Ｓ２９）。

また、ディジタル保護リレー１５は、ディジタル保護リレー２５とディジタル保護リレー３５に対して、電圧情報・電流情報８３、電圧情報・電流情報８４を送信する（ステップＳ３０，Ｓ３１）。

ディジタル保護リレー１５の動作ＬＥＤ、ディジタル保護リレー２５の動作ＬＥＤ、ディジタル保護リレー３５の動作ＬＥＤを同時に点灯させる（ステップＳ３２〜Ｓ３４）。

次にディジタル保護リレー１５の電圧情報・電流情報、ディジタル保護リレー２５の電圧情報・電流情報８３、ディジタル保護リレー３５の電圧情報・電流情報８４をそれぞれのＬＣＤに同時に表示させる（ステップＳ３５〜Ｓ３７）。

次にディジタル保護リレー１５は、該ディジタル保護リレー１５の動作ＬＥＤを消灯させ、投入ＬＥＤを点灯させる（ステップＳ３８）。

次にディジタル保護リレー１５は、ディジタル保護リレー２５に対して動作ＬＥＤの消灯及び投入ＬＥＤの点灯指令を送信する（ステップＳ）。指令を受信したディジタル保護リレー２５は、動作ＬＥＤの消灯及び投入ＬＥＤの点灯を行う（ステップＳ３９，Ｓ４０）。

次にディジタル保護リレー１５は、ディジタル保護リレー２５に対して動作ＬＥＤの点灯及び投入ＬＥＤの消灯指令を送信する（ステップＳ４１）。また、ディジタル保護リレー１５は、ディジタル保護リレー２５に対して、電圧情報、電流情報を送信する（ステップＳ４２）。

指令を受信したディジタル保護リレー２５は、動作ＬＥＤの点灯及び投入ＬＥＤの消灯を行う（ステップＳ４３）。次にディジタル保護リレー２５の電圧情報・電流情報８５をＬＣＤに表示させる（ステップＳ４４）。

次にディジタル保護リレー１５は、ディジタル保護リレー３５に対して動作ＬＥＤの消灯及び投入ＬＥＤの点灯指令を送信する（ステップＳ４５）。指令を受信したディジタル保護リレー３５は、動作ＬＥＤの消灯及び投入ＬＥＤの点灯を行う（ステップＳ４６）。

上述した第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様に例えば電力系統の事故除去時の各保護リレーの一連の動作を再現して監視員が容易にこれを確認できることに加え、そのときの電力系統の詳細な情報を併せて確認できる。

＜３．第３の実施形態＞
第１の実施形態又は第２の実施形態において、ディジタル保護リレー２５、又はディジタル保護リレー３５の時系列表示スイッチ５３を押下しても同様に時系列表示が可能である。そこで、第３の実施形態では、ディジタル保護リレー２５の時系列表示スイッチ５３を押下して時系列表示処理を起動する場合を説明する。

図９は、本発明の第３の実施形態に係るディジタル保護リレーの時系列表示（ディジタル保護リレー２５が基点）を実行したときの手順を示すシーケンス図である。

まず監視員が、ディジタル保護リレー２５の時系列表示スイッチ５３を押下する（ステップＳ５１）。ディジタル保護リレー２５がこれを検出し、時系列表示処理プログラムを起動する。ディジタル保護リレー１５、ディジタル保護リレー２５、ディジタル保護リレー３５は、予め通信路４１で接続されており、この通信路４１を介して情報をやり取り可能な構成となっている。

ディジタル保護リレー２５は、ディジタル保護リレー１５から系統事故時の情報である動作内容データを取得するため、ディジタル保護リレー１５に対して動作内容データ９１を要求する（ステップＳ５２）。ディジタル保護リレー１５はディジタル保護リレー２５へ動作内容データ９１を送信する（ステップＳ５３）。

次に、ディジタル保護リレー２５は、ディジタル保護リレー３５から系統事故時の情報である動作内容データ９２を取得するため、ディジタル保護リレー３５に対して動作内容データ９２を要求する（ステップＳ５４）。ディジタル保護リレー３５はディジタル保護リレー２５へ動作内容データ９２を送信する（ステップＳ５５）。

ディジタル保護リレー２５は、ディジタル保護リレー１５から取得した動作内容データ９１とディジタル保護リレー３５から取得した動作内容データ９２から、図５に示すタイムチャート(時系列データの一例)を作成する（ステップＳ５６）。

タイムチャートを作成後、このタイムチャートを元にディジタル保護リレー２５から、ディジタル保護リレー１５、ディジタル保護リレー３５に対してＬＥＤの点灯、消灯を制御して、時系列表示を行う（ステップＳ５７）。

ディジタル保護リレー２５は、ディジタル保護リレー１５とディジタル保護リレー３５に対して、動作ＬＥＤの点灯指令を送信する（ステップＳ５８，Ｓ５９）。

また、ディジタル保護リレー２５は、ディジタル保護リレー１５とディジタル保護リレー３５に対して、電圧情報・電流情報９３、電圧情報・電流情報９４を送信する（ステップＳ６０，Ｓ６１）。

ディジタル保護リレー１５の動作ＬＥＤ、ディジタル保護リレー２５の動作ＬＥＤ、ディジタル保護リレー３５の動作ＬＥＤを同時に点灯させる（ステップＳ６２〜Ｓ６４）。

次にディジタル保護リレー１５の電圧情報・電流情報９３、ディジタル保護リレー２５の電圧情報・電流情報、ディジタル保護リレー３５の電圧情報・電流情報９４をそれぞれのＬＣＤに同時に表示させる（ステップＳ６５〜Ｓ６７）。

次にディジタル保護リレー２５は、ディジタル保護リレー１５に対して動作ＬＥＤの消灯及び投入ＬＥＤの点灯指令を送信する（ステップＳ６８）。指令を受信したディジタル保護リレー１５は、動作ＬＥＤの消灯及び投入ＬＥＤの点灯を行う（ステップＳ６９）。

次にディジタル保護リレー２５は、該ディジタル保護リレー２５の動作ＬＥＤを消灯させ、投入ＬＥＤを点灯させる（ステップＳ７０）。次にディジタル保護リレー２５は、該ディジタル保護リレー２５の動作ＬＥＤを点灯させ、投入ＬＥＤを消灯させる（ステップＳ７１）。

次にディジタル保護リレー２５は、該ディジタル保護リレー２５の電圧情報、電流情報をＬＣＤに表示させる（ステップＳ７２）。

次にディジタル保護リレー２５は、ディジタル保護リレー３５に対して動作ＬＥＤの消灯及び投入ＬＥＤの点灯指令を送信する（ステップＳ７３）。指令を受信したディジタル保護リレー３５は、動作ＬＥＤの消灯及び投入ＬＥＤの点灯を行う（ステップＳ７４）。

＜４．第４の実施形態＞
第１の実施形態又は第２の実施形態において、ディジタル保護リレー１５、ディジタル保護リレー２５、ディジタル保護リレー３５のうち、いずれかが故障しても健全なディジタル保護リレーのみにより時系列表示が可能である。

図１０は、本発明の第４の実施形態に係るディジタル保護リレーの時系列表示（２つのディジタル保護リレー）を実行したときの手順を示すシーケンス図である。本例では、ディジタル保護リレー３５が故障し、ディジタル保護リレー１５、ディジタル保護リレー２５のみ時系列表示を行う場合について以下に示す。

まず監視員が、ディジタル保護リレー１５の時系列表示スイッチ５３を押下する（ステップＳ８１）。ディジタル保護リレー１５がこれを検出し、時系列表示処理プログラムを起動する。ディジタル保護リレー１５、ディジタル保護リレー２５、ディジタル保護リレー３５は、予め通信路４１で接続されており、この通信路４１を介して情報をやり取り可能な構成となっている。ただし、ディジタル保護リレー３５は故障のため、応答不可の状態となっている。

ディジタル保護リレー１５は、ディジタル保護リレー２５から系統事故時の情報である動作内容データを取得するため、ディジタル保護リレー２５に対して動作内容データ８１を要求する（ステップＳ８２）。ディジタル保護リレー２５はディジタル保護リレー１５へ動作内容データ８１を送信する（ステップＳ８３）。

次に、ディジタル保護リレー１５は、ディジタル保護リレー３５から系統事故時の情報である動作内容データを取得するため、ディジタル保護リレー３５に対して動作内容データ８２を要求する（ステップＳ８４）。しかし、ディジタル保護リレー３５は故障により応答なしとなる。

ディジタル保護リレー１５は、ディジタル保護リレー２５から取得した動作内容データ６３から、図１１に示すタイムチャートを作成する（ステップＳ８５）。

図１１に示すフローチャートは、図５のフローチャートに対応するものであるが、ディジタル保護リレー３５が故障しているために、ディジタル保護リレー３５のタイムチャート（図５の（３），（７））が欠落している。

タイムチャートを作成後、このタイムチャートを元にディジタル保護リレー１５から、ディジタル保護リレー２５に対してＬＥＤの点灯、消灯を制御して、時系列表示を行う（ステップＳ８６）。

ディジタル保護リレー１５は、ディジタル保護リレー２５に対して、動作ＬＥＤの点灯指令を送信する（ステップＳ８７）。また、ディジタル保護リレー１５は、ディジタル保護リレー２５に対して、電圧情報・電流情報８３を送信する（ステップＳ８８）。第１の実施形態（図６）ではディジタル保護リレー３５への指令を行ったが、ここではディジタル保護リレー３５が故障していることが判明しているので、ディジタル保護リレー３５への指令は行われない。

ディジタル保護リレー１５の動作ＬＥＤ、ディジタル保護リレー２５の動作ＬＥＤを同時に点灯させる（ステップＳ８９，Ｓ９０）。

次にディジタル保護リレー１５の電圧情報・電流情報、ディジタル保護リレー２５の電圧情報・電流情報８３をそれぞれのＬＣＤに同時に表示させる（ステップＳ９１，Ｓ９２）。

次にディジタル保護リレー１５は、該ディジタル保護リレー１５の動作ＬＥＤを消灯させ、投入ＬＥＤを点灯させる（ステップＳ９３）。

次にディジタル保護リレー１５は、ディジタル保護リレー２５に対して動作ＬＥＤの消灯及び投入ＬＥＤの点灯指令を送信する（ステップＳ９４）。指令を受信したディジタル保護リレー２５は、動作ＬＥＤの消灯及び投入ＬＥＤの点灯を行う（ステップＳ９５）。

次にディジタル保護リレー１５は、ディジタル保護リレー２５に対して動作ＬＥＤの点灯及び投入ＬＥＤの消灯指令を送信する（ステップＳ９６）。また、ディジタル保護リレー１５は、ディジタル保護リレー２５に対して、電圧情報、電流情報を送信する（ステップＳ９７）。

指令を受信したディジタル保護リレー２５は、動作ＬＥＤの点灯及び投入ＬＥＤの消灯を行う（ステップＳ９８）。次にディジタル保護リレー２５の電圧情報・電流情報８５をＬＣＤに表示させる（ステップＳ９９）。

上述した第４の実施形態によれば、保護継電器システムを構成する複数のディジタル保護リレーのうち、健全に動作しているディジタル保護リレーからの動作内容データのみを利用して事故除去時の保護継電器システムの動作の一部を再現することができる。これにより、事故除去時の保護継電器システム全体の動作の全容を推測することが可能になる。

＜５．その他＞
なお、上述した第１〜第４の実施形態では、３台のディジタル保護リレーから構成される保護継電器システムを例に挙げて説明したが、この例に限らず、少なくとも複数のディジタル保護リレーから構成されるものであればよい。

また、上述した第１〜第４の実施形態では、ディジタル型の保護継電器（ディジタル保護リレー）を例に挙げて説明したが、ディジタル型以外の保護継電器にも適用可能である。

また、図３の例では、ディジタル保護リレー１５，２５，３５から集線装置４２への通信は、ヒューマンインターフェース処理基板７で行う例を示したが、この例に限られない。例えば専用の通信基板を用いる場合や、ディジタル出力によってテレコン等に接点で出力を渡す場合などがあり、装置によってさまざまな形態を採用することが可能である。

また、本明細書において、時系列的な処理を記述する処理ステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）をも含むものである。

以上、本発明は上述した各実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された要旨を逸脱しない限りにおいて、その他種々の変形例、応用例を取り得ることは勿論である。

７…ヒューマンインターフェース基板、 ７ａ…ＣＰＵ（制御部） １１…第１回線、 ２１…第２回線、 ３１…第３回線、 １５、２５、３５…ディジタル保護リレー、 ４０…監視盤、 ４１…通信路、 ４２…集線装置、 ４６、４７、４８…タイムチャート、 ５１…動作ＬＥＤ表示器（表示部）、 ５２…投入ＬＥＤ表示器（表示部）、 ５３…時系列表示スイッチ（操作子）、 ５４…表示パネル、 ８１、８２…動作内容データ、 ８３、８４、８５…電圧情報・電流情報、 ９１、９２…動作内容データ、 ９３、９４…電圧情報・電流情報

Claims (5)

1. 事故発生時に保護対象を保護するための複数の保護継電器と、
   前記複数の保護継電器の各々と通信路により接続し、前記複数の保護継電器を相互に通信可能にする集線装置と、を備えて構成され、
   前記複数の保護継電器の各々が、表示部と、操作子と、事故除去までの当該保護継電器の動作とそのときの時刻を含む動作内容情報を保持する記憶部と、前記操作子の操作内容に応じて制御を行う制御部と、を備え、
   前記複数の保護継電器のうちの第１の保護継電器の制御部は、
   事故発生後、第１の保護継電器が備える前記操作子が操作された場合に、第２の保護継電器から前記事故除去までの当該第２の保護継電器の動作内容情報を取得し、前記第１及び前記第２の保護継電器のそれぞれの動作内容情報に基づいて前記第１及び前記第２の保護継電器の動作についての時系列データを作成し、前記時系列データに従って、前記第１及び前記第２の保護継電器のそれぞれの表示部を制御する
   保護継電器システム。
2. 前記第１の保護継電器の制御部は、前記時系列データに従って、前記第１及び前記第２の保護継電器のそれぞれの表示部における表示のオンオフを、前記第１及び前記第２の保護継電器の動作が行われた時刻順に制御する
   請求項１に記載の保護継電器システム。
3. 前記表示部は、発光ダイオード表示器である
   請求項２に記載の保護継電器システム。
4. 前記複数の保護継電器の各々は表示パネル、を更に備え、
   前記複数の保護継電器の各々の制御部は、前記事故除去までに該当保護継電器に得られた、前記保護対象についての電圧情報及び電流情報を記憶部に保持し、
   前記第１の保護継電器の制御部は、前記時系列データに従って、前記第１及び前記第２の保護継電器のそれぞれの表示部を制御するとともに、前記第１及び前記第２の保護継電器のそれぞれの前記表示パネルに、該当保護継電器の電流情報及び電圧情報に基づく詳細情報を表示させる
   請求項３に記載の保護継電器システム。
5. 事故発生時に保護対象を保護するための複数の保護継電器であって、前記複数の保護継電器の各々が、表示部と、操作子と、事故除去までの当該保護継電器の動作とそのときの時刻を含む動作内容情報を保持する記憶部と、前記操作子の操作内容に応じて制御を行う制御部と、を備える複数の保護継電器と、該複数の保護継電器の各々と通信路により接続し、前記複数の保護継電器を相互に通信可能にする集線装置と、を備えて構成される保護継電器システムにおける動作表示方法であって、
   前記複数の保護継電器のうちの第１の保護継電器の制御部は、
   事故発生後、第１の保護継電器が備える前記操作子が操作された場合に、第２の保護継電器から前記事故除去までの当該第２の保護継電器の動作内容情報を取得し、
   前記第１及び前記第２の保護継電器のそれぞれの動作内容情報に基づいて前記第１及び前記第２の保護継電器の動作についての時系列データを作成し、
   前記時系列データに従って、前記第１及び前記第２の保護継電器のそれぞれの表示部を制御する
   動作表示方法。

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