JP2013240169A - 保護継電器システム及び動作表示方法 - Google Patents
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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
【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。
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。
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。
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(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。
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。
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、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)。
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。
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。
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。
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。
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)
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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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JP2012110611A JP2013240169A (ja) | 2012-05-14 | 2012-05-14 | 保護継電器システム及び動作表示方法 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014217234A (ja) * | 2013-04-26 | 2014-11-17 | 株式会社東芝 | 保護リレー |
JP2016217835A (ja) * | 2015-05-19 | 2016-12-22 | 株式会社東芝 | 受変電設備の制御装置 |
KR101713076B1 (ko) * | 2016-08-26 | 2017-03-07 | (주)오엔앰 코리아 | 전력설비 보호계전기의 보호요소 계측값 및 동작상태 표시 시스템 |
-
2012
- 2012-05-14 JP JP2012110611A patent/JP2013240169A/ja active Pending
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