JP2015070769A - 保護制御システムおよびマージングユニット - Google Patents

Abstract

【課題】ＭＵ内のハードウェアの不良が発生した場合でも、不要動作する可能性を低減することができる保護制御システムおよびマージングユニットを提供するものである。【解決手段】実施形態に係る保護制御システムは、電気量を第１電気量情報としてディジタル変換する第１アナログ情報入力部と、電気量を第２電気量情報としてディジタル変換する第２アナログ情報入力部と、第１電気量情報を取得し、電流要素あるいは電圧要素のいずれか一方のリレー特性に基づいてメイントリップ情報を出力する保護制御装置と、メイントリップ情報を取得する伝送処理部と、第２電力量情報と、電流要素あるいは電圧要素のうち、保護制御装置のリレー特性とは異なるリレー特性とに基づいてＦＤトリップ情報を出力するリレー演算部と、ＦＤトリップ情報およびメイントリップ情報を取得した場合にトリップ指令を出力するトリップ指令出力部とを備える。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、保護制御システムおよびマージングユニットに関する。

従来、電力系統の保護制御には保護制御装置が用いられている。この保護制御装置は、電力系統の電気量に基づいて、電力系統内に事故が発生したと判定した場合、遮断器を開放するなどの制御を行っている。

また、保護制御装置のハードウェアおよびソフトウェアの一部に不良が発生した場合にも、保護制御装置が遮断器に対して誤った制御を行わないように、２以上のハードウェアを用いて保護制御動作を行うように冗長化されている。冗長化された保護制御装置は、主検出リレー（以下、メインと呼ぶ）と事故検出リレー（以下、ＦＤと呼ぶ）と呼ばれ、それぞれ別のハードウェアで構成することによって、一方のハードウェアに不良が発生した場合にも、誤った制御（誤動作）することなく、適正な電力系統の保護制御を実現している。

さらに近年、電力系統に設置された変流器（以下、ＣＴと呼ぶ）や計器用変圧器（以下、ＶＴと呼ぶ）といった変成器の電気量を検出するマージングユニット（以下、ＭＵと呼ぶ）と、検出された電気量に基づいて事故の有無を判定する保護制御装置とを、プロセスバスと呼ばれるネットワークで接続する保護制御システムが考えられている。ここで、ＭＵは電気量を検出し、プロセスバスを介して電気量情報を保護制御装置に伝送する。また、保護制御装置は、プロセスバスを介してＭＵから電気量情報を受信し、受信した電気量情報に基づいて保護対象区間に系統事故が発生したか否かを判定する。

ここで、ＭＵは保護制御装置により系統事故が発生したと判定された場合、接続する遮断器または開閉器を開放する。

特開２０１３−１０６４２０号公報

しかし、ＭＵ内のハードウェアの不良が発生した場合、保護制御システムが不要動作する可能性がある。

そこで、本発明の実施形態はこれらの課題を解決するために、ＭＵ内のハードウェアの不良が発生した場合でも、不要動作する可能性を低減することができる保護制御システムおよびマージングユニットを提供するものである。

上記課題を達成するために、実施形態の保護制御システムは、電力系統の保護対象区間に系統事故が発生していると判定された場合に、前記電力系統に接続された遮断器あるいは開閉器を開放するトリップ信号を出力する保護制御システムにおいて、前記電力系統に設置された第１変成器が検出する電気量を取得し、第１電気量情報としてディジタル変換する第１アナログ情報入力部と、前記電力系統に設置された第２変成器が検出する電気量を取得し、第２電気量情報としてディジタル変換する第２アナログ情報入力部と、前記第１電気量情報を取得し、予め定められる電流要素あるいは電圧要素のいずれか一方のリレー特性に基づいて、前記保護対象区間内に系統事故が発生しているか否かを判定し、前記系統事故が発生していると判定された場合に、メイントリップ情報をネットワークに出力する保護制御装置と、前記保護制御装置から出力された前記メイントリップ情報を前記ネットワークを介して取得する伝送処理部と、前記第２電力量情報と、前記保護制御装置の事故検出リレーとして予め定められ、電流要素あるいは電圧要素のうち、前記保護制御装置の前記リレー特性とは異なるリレー特性とに基づいて、前記保護対象区間に系統事故が発生しているか否かを判定し、前記系統事故が発生していると判定した場合に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前記ＦＤトリップ情報を取得し、かつ前記伝送処理部から前記メイントリップ情報を取得した場合に、前記遮断器あるいは前記開閉器を開放するトリップ指令を出力するトリップ指令出力部とを備える。

第１の実施形態に係る保護制御システムの構成を示すブロック図。 第１の実施形態に係る保護制御システムにおける保護制御装置の構成を示すブロック図。 第１の実施形態に係る保護制御システムにおけるＭＵの構成を示すブロック図。 第１の実施形態に係る保護制御システムにおけるＭＵのトリップ回路図。 第１の実施形態に係る保護制御システムにおけるＭＵの動作を示すフローチャート。 第１の実施形態に係る保護制御システムにおけるＭＵの動作を示すフローチャート。 第１の実施形態に係る保護制御システムにおける保護制御装置の動作を示すフローチャート。 第１の実施形態に係る保護制御システムにおけるＭＵの動作を示すフローチャート。 第２の実施形態に係る保護制御システムにおける保護制御装置の構成を示すブロック図。 第２の実施形態に係る保護制御システムにおけるＭＵの構成を示すブロック図。 第３の実施形態に係る保護制御システムにおけるＭＵの構成を示すブロック図。 第３の実施形態に係る保護制御システムにおけるＭＵのトリップ回路図。

以下、実施形態について図面を用いて説明する。

（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態に係る保護制御システムの構成を示すブロック図である。

保護制御システム１００は、マージングユニット（ＭＵ）１０１、プロセスバス１０２、保護制御装置１０３，１０４，１０５を有する。

ＭＵ１０１は、電力系統に設置されたＣＴやＶＴといった変成器１０６，１０７の電気量を検出し、電気量情報としてプロセスバス１０２に出力する。

また、プロセスバス１０２からトリップ情報を受信し、トリップ条件が成立した場合に、図示しない遮断器や開閉器を開放するためのトリップ指令を出力する。

プロセスバス１０２は、ＭＵ１０１と保護制御装置１０３，１０４，１０５に接続される。プロセスバス１０２を介してＭＵ１０１および保護制御装置１０３，１０４，１０５間の情報伝送が行われる。

保護制御装置１０３は、ＣＰＵ、メモリなどを備えるコンピュータにより構成され、プロセスバス１０２に接続される。ＭＵ１０１からプロセスバス１０２を介して受信した電気量情報に基づいて、保護対象区間に系統事故が発生しているか否かを判定する。保護対象区間に系統事故が発生していると判定された場合に、８７トリップ情報をプロセスバス１０２に出力する。

ここで、保護制御装置１０３は送電線保護を目的として保護対象区間の系統事故の有無を判定しており、電流要素のリレー特性が用いられる。例えば電流差動継電方式（８７）である。

保護制御装置１０４は、保護制御装置１０３と同様の構成であり、電流要素のリレー特性が用いられる。例えば過電流継電方式（５１）であり、保護対象区間に系統事故が発生していると判定された場合に、５１トリップ情報をプロセスバス１０２に出力する。

保護制御装置１０５は、保護制御装置１０３と同様の構成であるが、保護対象が母線である点が異なる。リレー特性としては電流差動継電方式（８７）が用いられる。

保護対象区間に系統事故が発生していると判定された場合に、８７トリップ情報をプロセスバス１０２に出力する。

なお、ここで記した継電方式の末尾にはそれぞれに対応する制御器具番号を括弧書きにて記している。

また、保護制御装置１０３，１０４，１０５から出力される８７トリップ情報および５１トリップ情報をメイントリップ情報と呼ぶ。

次に保護制御装置１０３の構成について図２を用いて説明する。図２は、第１の実施形態に係る保護制御システムにおける保護制御装置の構成を示すブロック図である。

保護制御装置１０３は、伝送処理部２０１、受信処理部２０２、リレー演算部２０３、送信処理部２０４を備える。

伝送処理部２０１は、プロセスバス１０２、受信処理部２０２、送信処理部２０４に接続される。

伝送処理部２０１は、ＭＵ１０１からプロセスバス１０２を介して第１電気量情報を取得し、受信処理部２０２に出力する。また伝送処理部２０１は、送信処理部２０４から出力された８７トリップ情報を取得し、プロセスバス１０２に出力する。

受信処理部２０２は、伝送処理部２０１から取得した第１電気量情報を変換し、リレー演算部２０３に出力する。ここでの変換は、プロセスバス１０２にて伝送された第１電気量情報をリレー演算部２０３が処理可能な形式に変換する。

リレー演算部２０３は、主にＣＰＵによって動作されるプログラムによって実現され、ＨＤＤ、ＳＳＤ、ＲＡＭ等の図示しない記憶媒体に保存される。リレー演算部２０３は、８７演算部２０５を備える。

８７演算部２０５は、受信処理部２０２から取得した第１電気量情報に基づいて、８７トリップ情報を伝送処理部２０１に対して出力するか否かを判定する。

送信処理部２０４は、リレー演算部２０３および伝送処理部２０１に接続される。

送信処理部２０４は、リレー演算部２０３から取得した８７トリップ情報を変換し、伝送処理部２０１に出力する。ここでの変換は、リレー演算部２０３から取得した８７トリップ情報をプロセスバス１０２にて伝送可能な形式に変換する。

保護制御装置１０４は、過電流継電演算（５１）を行う演算部を備え、５１トリップ情報を出力するか否かを判定する点が保護制御装置１０３と異なる。保護制御装置１０５は、保護制御装置１０３と同様の構成である。

次に、ＭＵ１０１の構成について図３を用いて説明する。図３は、第１の実施形態に係る保護制御システムにおけるＭＵの構成を示すブロック図である。

ＭＵ１０１は、第１入力変換器３０１、第２入力変換器３０２、第１アナログフィルタ３０３、第２アナログフィルタ３０４、第１ＡＤ変換器３０５、第２ＡＤ変換器３０６、送信処理部３０７、リレー演算部３０８、伝送処理部３０９、受信処理部３１０、トリップ指令出力部３１６を備える。

リレー演算部３０８は、電圧要素のリレー特性を有する２７演算部３１３，３１４、４４演算部３１５を備え、トリップ指令出力部３１６は、第１指令出力部３１１、第２指令出力部３１２を備える。

第１入力変換器３０１、第１アナログフィルタ３０３、第１ＡＤ変換器３０５をまとめて第１アナログ情報入力部３１７と呼び、第２入力変換器３０２、第２アナログフィルタ３０４、第２ＡＤ変換器３０６をまとめて第２アナログ情報入力部３１８と呼ぶ。

第１入力変換器３０１は、第１変成器１０６および第１アナログフィルタ３０３に接続され、第１変成器１０６により測定された電力系統の電気量を取得し、第１アナログフィルタ３０３に出力する。

同様に第２入力変換器３０２は、第２変成器１０７および第２アナログフィルタ３０４に接続され、第２変成器１０７により測定された電力系統の電気量を取得し、第２アナログフィルタ３０４に出力する。

第１アナログフィルタ３０３は、第１入力変換器３０１および第１ＡＤ変換器３０５に接続され、第１入力変換器３０１から取得した電気量のノイズや高調波成分を除去し、第１ＡＤ変換器３０５に出力する。

同様に第２アナログフィルタ３０４は、第２入力変換器３０２および第２ＡＤ変換器３０６に接続され、第２入力変換器３０２から取得した電気量のノイズや高調波成分を除去し、第２ＡＤ変換器３０６に出力する。

第１ＡＤ変換器３０５は、第１アナログフィルタ３０３、送信処理部３０７に接続され、第１アナログフィルタ３０３から取得したアナログデータの電気量をディジタル化し、第１電気量情報として送信処理部３０７に出力する。

第２ＡＤ変換器３０６は、第２アナログフィルタ３０４、リレー演算部３０８に接続され、第２アナログフィルタ３０４から取得したアナログデータの電気量をディジタル化し、第２電気量情報としてリレー演算部３０８に出力する。

送信処理部３０７は、第１ＡＤ変換器３０５および伝送処理部３０９に接続され、第１ＡＤ変換器３０５から取得したディジタルデータの第１電気量情報を変換し、伝送処理部３０９に出力する。ここでの変換は、第１電気量情報をプロセスバス１０２にて伝送可能な形式に変換する。

リレー演算部３０８は、主にＣＰＵによって動作されるプログラムによって実現され、ＨＤＤ、ＳＳＤ、ＲＡＭ等の図示しない記憶媒体に保存される。

また、リレー演算部３０８は、第２ＡＤ変換器３０６および第２指令出力部３１２に接続される。

２７演算部３１３は、保護制御装置１０３のＦＤとして機能し、不足電圧継電方式（２７）を用いて遮断器や開閉器を開放するか否かを判定する。２７演算部３１３が遮断器や開閉器を開放すると判定した場合は、２７トリップ情報を第２指令出力部３１２に出力する。

２７演算部３１４は、保護制御装置１０５のＦＤとして機能し、不足電圧継電方式（２７）を用いて遮断器や開閉器を開放するか否かを判定する。２７演算部３１４が遮断器や開閉器を開放すると判定した場合は、２７トリップ情報を第２指令出力部３１２に出力する。

４４演算部３１５は、保護制御装置１０４のＦＤとして機能し、距離継電方式（４４）を用いて遮断器や開閉器を開放するか否かを判定する。４４演算部３１５が遮断器や開閉器を開放すると判定した場合は、４４トリップ情報を第２指令出力部３１２に出力する。

２７演算部３１３，３１４、４４演算部３１５から出力される２７トリップ情報および４４トリップ情報をＦＤトリップ情報と呼び、上述したメイントリップ情報と、ＦＤトリップ情報を合わせてトリップ情報と呼ぶ。

伝送処理部３０９は、送信処理部３０７、受信処理部３１０、プロセスバス１０２と接続され、送信処理部３０７から取得した第１電気量情報をプロセスバス１０２に出力する。また、プロセスバス１０２から取得したメイントリップ情報を取得し、受信処理部３１０に出力する。

受信処理部３１０は、伝送処理部３０９と第１指令出力部３１１に接続され、伝送処理部３０９から取得したメイントリップ情報を変換し、第１指令出力部３１１に出力する。

トリップ指令出力部３１６は、図４に示すように第１指令出力部３１１、第２指令出力部３１２およびコイル４００のトリップ回路にて構成される。

第１指令出力部３１１は、受信処理部３１０からメイントリップ情報を取得すると回路を閉じ、第２指令出力部３１２は、リレー演算部１０８からＦＤトリップ情報を取得すると回路を閉じる。

第１指令出力部３１１および第２指令出力部３１２が閉じると、コイル４００が通電され、遮断器４０１あるいは遮断器４０１に代わる開閉器を開放するトリップ指令を出力する。

次に、保護制御システム１００の動作について図５乃至図８を用いて説明する。

ＭＵ１０１が第１変成器１０６から電気量を取得して、プロセスバス１０２を介して保護制御装置１０３，１０４，１０５に対して第１電気量情報を出力するまでの動作について図５を用いて説明する。図５は、第１の実施形態に係る保護制御システムにおけるＭＵの動作を示すフローチャートである。

第１入力変換器３０１は、第１変成器１０６から電気量を取得する（Ｓ４０１）。

第１アナログフィルタ３０３は、第１入力変換器３０１から取得した電気量からノイズおよび高調波成分を除去する（Ｓ４０２）。

第１ＡＤ変換器３０５は、第１アナログフィルタ３０３から取得した電気量を第１電気量情報にディジタル変換する（Ｓ４０３）。

送信処理部３０７は、第１ＡＤ変換器３０５から取得した第１電気量情報を、伝送可能な形式に変換する（Ｓ４０４）。

伝送処理部３０９は、送信処理部３０７から取得した第１電気量情報をプロセスバス１０２に出力する（Ｓ４０５）。

次に、ＭＵ１０１が第２変成器１０７から電気量を取得して、保護対象区間に系統事故が発生しているか否かを判定する動作について図６を用いて説明する。図６は、第１の実施形態に係る保護制御システムにおけるＭＵの動作を示すフローチャートである。

第２入力変換器３０２は、第２変成器１０７から電気量を取得する（Ｓ５０１）。

第２アナログフィルタ３０４は、第２入力変換器３０２から取得した電気量からノイズおよび高調波成分を除去する（Ｓ５０２）。

第２ＡＤ変換器３０６は、第２アナログフィルタ３０４から取得した電気量を第２電気量情報にディジタル変換する（Ｓ５０３）。

リレー演算部３０８を構成する２７演算部３１３，３１４、４４演算部３１５は、第２ＡＤ変換器３０６から取得した第２電気量情報および各々のリレー特性に基づいて、保護対象区間の系統事故が発生しているか否か判定する（Ｓ５０４）。

系統事故が発生していると判定された場合（Ｓ５０４ ＹＥＳ）、リレー演算部３０８がＦＤトリップ情報を保持する（Ｓ５０５）。

次に、保護制御装置１０３，１０４，１０５がプロセスバス１０２を介してＭＵ１０１から第１電気量情報を取得して、保護対象区間に系統事故が発生しているか否かを判定し、系統事故が発生していると判定された場合にプロセスバス１０２を介してＭＵ１０１に対してメイントリップ情報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、第１の実施形態に係る保護制御システムにおける保護制御装置の動作を示すフローチャートである。

伝送処理部２０１は、プロセスバス１０２から第１電気量情報を取得する（Ｓ６０
１）。

受信処理部２０２は、伝送処理部２０１から取得した第１電気量情報をリレー演算可能な形式に変換する（Ｓ６０２）。

リレー演算部２０３を構成する８７演算部２０５は、リレー特性および受信処理部２０２から取得した第１電気量情報に基づいて、保護対象区間に系統事故が発生しているか否かを判定する（Ｓ６０３）。

系統事故が発生していると判定された場合（Ｓ６０３ ＹＥＳ）、リレー演算部２０３は、送信処理部２０４にメイントリップ情報を出力し、送信処理部２０４が、リレー演算部２０３から取得したメイントリップ情報を伝送可能な形式に変換する（Ｓ６０４）。

伝送処理部２０１は、送信処理部２０４から取得したメイントリップ情報をプロセスバス１０２に出力する（Ｓ６０５）。

なお、図７では保護制御装置１０３の動作について説明したが、保護制御装置１０４、１０５の動作も同様であり、（Ｓ６０３）において、それぞれのリレー特性に応じたメイントリップ情報を出力する点が異なる。

次に、ＭＵ１０１がプロセスバス１０２を介して保護制御装置１０３，１０４，１０５からメイントリップ情報を取得して、遮断器や開閉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８を用いて説明する。図８は、第１の実施形態に係る保護制御システムにおけるＭＵの動作を示すフローチャートである。

伝送処理部３０９がプロセスバス１０２からメイントリップ情報を取得する（Ｓ７０１）。

受信処理部３１０は、伝送処理部３０９からメイントリップ情報を取得し、トリップ指令出力部３１６に出力する（Ｓ７０２）。

トリップ指令出力部３１６は、リレー演算部３０８により保持されたＦＤトリップ情報を取得し、かつ受信処理部３１０からメイントリップ情報を取得した場合（Ｓ７０３ ＹＥＳ）に、トリップ指令を図示しない遮断器あるいは開閉器に対して出力する（Ｓ７０４）。

以上説明した第１の実施形態に係る保護制御システムによれば、トリップ指令出力部３１６は、第１電気量情報に基づいて出力されるメイントリップ情報と第２電気量情報に基づいて出力されるＦＤトリップ情報の両方を取得した場合にトリップ指令を出力する。

ＭＵ１０１が、第１電気量情報を出力する第１アナログ情報入力部３１７と第２電気量情報を出力する第２アナログ情報入力部３１８とを有することにより、例えば第１アナログ情報入力部３１７に不良が発生し、誤った第１電気量情報に基づいてメイントリップ情報が出力されたとしても、正常な第２電気量情報に基づいてＦＤトリップ情報が出力されなければトリップ指令は出力されない。そのため、誤って不要動作してしまう可能性を低減することができる。

同様に、誤った第２電気量情報に基づいてＦＤトリップ情報が出力されたとしても、正常な第１電気量情報に基づいてメイントリップ情報が出力されなければトリップ指令は出力されない。

また、保護制御装置１０３，１０４，１０５は、電流要素のリレー特性に基づきメイントリップ情報を出力し、ＭＵ１０１のリレー演算部３０８は、電圧要素のリレー特性に基づきＦＤトリップ情報を出力する。

そのため、例えば変成器１０６，１０７の不良やＭＵ１０１内の第１アナログ情報入力部３１７の不良により、保護制御装置１０３，１０４，１０５が誤った電流値を取得し、その電流値に基づいてメイントリップ情報が出力されたとしても、正常な電圧値に基づいてＦＤトリップ情報が出力されなければトリップ指令は出力されない。そのため、誤って不要動作してしまう可能性を低減することができる。

同様に、変成器１０６，１０７の不良やＭＵ１０１内の第２アナログ情報入力部３１８の不良により、リレー演算部３０８が誤った電圧値を取得し、その電圧値に基づいてＦＤトリップ情報が出力されたとしても、正常な電流値に基づいてメイントリップ情報が出力されなければトリップ指令は出力されない。

また、図４に示すように複数の保護制御装置１０３，１０４，１０５が存在する場合でもそれぞれに対応させたトリップ回路を設ける必要がなく、ハードウェア量を抑えることができる。

なお、保護制御装置１０３，１０４，１０５が、電圧要素のリレー特性に基づきメイントリップ情報を出力し、ＭＵ１０１のリレー演算部３０８が、電流要素のリレー特性に基づきＦＤトリップ情報を出力するように構成してもよく、同様の効果を得ることができる。

また、第１入力変換器３０１と第２入力変換器３０２、第１アナログフィルタ３０３と第２アナログフィルタ３０４および第１ＡＤ変換器３０５と第２ＡＤ変換器３０６のうち、信頼性の高いものについては共通した１つの入力変換器、アナログフィルタおよびＡＤ変換器として構成されてもよい。

第１変成器１０６と第２変成器１０７とが共通した１つの変成器である場合、第１入力変換器３０１と第２入力変換器３０２とは共通した１つの入力変換器として構成される。また、第１ＡＤ変換器３０５と第２ＡＤ変換器３０６とが共通した１つのＡＤ変換器として構成される場合、第１電気量情報と第２電気量情報とが共通する。

また、ＦＤトリップ情報を出力するリレー演算部３０８は、ＭＵ１０１の外部に設けられてもよい。

本実施形態において、保護制御装置１０３，１０４，１０５は、一例として送電線保護および母線保護を責務としているが、変圧器保護等の保護制御装置を用いてもよい。また、本実施形態で記したリレー特性は一例であり、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よい。

さらに、２７演算部３１３，３１４のように同一のリレー特性を有するものについては、共通した１つの演算部として構成されてもよい。

また、図４は、第１指令出力部３１１と第２指令出力部３１２の組が１つである例を示しているが、第１指令出力部３１１と第２指令出力部３１２の組は１つでなくてもよい。例えば各保護制御装置１０３，１０４，１０５にそれぞれ対応させ、第１指令出力部３１１と第２指令出力部３１２の組を３つ設けてもよいし、保護制御装置１０３，１０４用に１組、保護制御装置１０５用に１組設けるといったように、第１指令出力部３１１と第２指令出力部３１２の組を２つ設けてもよい。

（第２の実施形態）
第２の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、第１の実施形態の静止誘導電器の各部と同一部分は同一符号で示す。以下、第１の実施形態と異なる点について説明する。

この第２の実施形態が、第１の実施形態と異なる点は保護制御装置１０３，１０４，１０５およびＭＵ１０１のリレー演算部３０８にある。

保護制御装置１０３は、リレー特性として電流差動継電方式（８７）および不足電圧継電方式（２７）が用いられる。電流差動継電方式（８７）と不足電圧継電方式（２７）とのＡＮＤ条件により保護対象区間に系統事故が発生していると判定された場合に、保護制御装置１０３は８７・２７トリップ情報をプロセスバス１０２に出力する。

保護制御装置１０４は、リレー特性として距離継電方式（４４）および過電流継電方式（５１）が用いられる。距離継電方式（４４）と過電流継電方式（５１）とのＡＮＤ条件により保護対象区間に系統事故が発生していると判定された場合に、保護制御装置１０４は４４・５１トリップ情報をプロセスバス１０２に出力する。

保護制御装置１０５は、リレー特性として電流差動継電方式（８７）および不足電圧継電方式（２７）が用いられる。電流差動継電方式（８７）と不足電圧継電方式（２７）とのＡＮＤ条件により保護対象区間に系統事故が発生していると判定された場合に、保護制御装置１０５は８７・２７トリップ情報をプロセスバス１０２に出力する。

ここで、保護制御装置１０３，１０４，１０５から出力される８７・２７トリップ情報および４４・５１トリップ情報をメイントリップ情報と呼ぶ。

次に、保護制御装置１０３の構成について図９を用いて説明する。図９は、第２の実施形態に係る保護制御システムにおける保護制御装置の構成を示すブロック図である。

リレー演算部２０３は、主にＣＰＵによって動作されるプログラムによって実現され、ＨＤＤ、ＳＳＤ、ＲＡＭ等の図示しない記憶媒体に保存される。リレー演算部２０３は、８７・２７演算部２０６を備える。８７・２７演算部２０６は、受信処理部２０２から取得した第１電気量情報に基づいて、８７・２７トリップ情報を伝送処理部２０１に対して出力するか否かを判定する。

保護制御装置１０４は、距離継電演算（４４）および過電流継電演算（５１）を行う演算部を備え、４４・５１トリップ情報を出力するか否かを判定する点が保護制御装置１０３と異なる。保護制御装置１０５は、保護制御装置１０３と同様の構成である。

次に、ＭＵ１０１の構成について図１０を用いて説明する。図１０は、第２の実施形態に係る保護制御システムにおけるＭＵの構成を示すブロック図である。

リレー演算部３０８は、２７演算部３１９および５１演算部３２０を備える。

２７演算部３１９は、保護制御装置１０３，１０４，１０５のＦＤとして機能し、不足電圧継電方式（２７）を用いて遮断器や開閉器を開放するか否かを判定する。２７演算部３１９が遮断器や開閉器を開放すると判定した場合は、２７トリップ情報を第２指令出力部３１２に出力する。

５１演算部３２０は、保護制御装置１０３，１０４，１０５のＦＤとして機能し、過電流継電方式（５１）を用いて遮断器や開閉器を開放するか否かを判定する。５１演算部３２０が遮断器や開閉器を開放すると判定した場合は、５１トリップ情報を第２指令出力部３１２に出力する。

ここで、２７演算部３１９、５１演算部３２０から出力される２７トリップ情報および５１トリップ情報をＦＤトリップ情報と呼ぶ。

以上説明した第２の実施形態に係る保護制御システムによれば、保護制御装置１０３，１０４，１０５が複数のリレー特性のＡＮＤ条件により、メイントリップ情報を出力するか否かを判定するため、不要動作する可能性を低減することができる。

また、メイントリップ情報が複数のリレー特性のＡＮＤ条件により出力されるため、リレー演算部３０８の２７演算部３１９および５１演算部３２０については整定値に裕度を持たせることが可能となり、第２アナログ情報入力部３１８に不良が生じた場合でも適切に制御することができる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、第１の実施形態の静止誘導電器の各部と同一部分は同一符号で示す。以下、第１の実施形態と異なる点について説明する。

この第３の実施形態が、第１の実施形態と異なる点は保護制御装置１０３，１０４，１０５、ＭＵ１０１のリレー演算部３０８、トリップ指令出力部３２１にある。また、ＭＵ１０１はさらに判定部３２２を有する。

保護制御装置１０３は、リレー特性として電流差動継電方式（８７）が用いられ、保護対象区間に系統事故が発生していると判定された場合に、８７トリップ情報をプロセスバス１０２に出力する。

保護制御装置１０４は、リレー特性として距離継電方式（４４）が用いられ、保護対象区間に系統事故が発生していると判定された場合に、４４トリップ情報をプロセスバス１０２に出力する。

保護制御装置１０５は、リレー特性として電流差動継電方式（８７）が用いられ、保護対象区間に系統事故が発生していると判定された場合に、８７トリップ情報をプロセスバス１０２に出力する。

ここで、保護制御装置１０３，１０４，１０５から出力される８７トリップ情報および４４トリップ情報をメイントリップ情報と呼ぶ。

次に、ＭＵ１０１の構成について図１１を用いて説明する。図１１は、第３の実施形態に係る保護制御システムにおけるＭＵの構成を示すブロック図である。

リレー演算部３０８は、２７演算部３２３、５１・６４演算部３２４、および２７・６４演算部３２５を備える。

２７演算部３２３は、保護制御装置１０３のＦＤとして機能し、不足電圧継電方式（２７）を用いて遮断器や開閉器を開放するか否かを判定する。２７演算部３２３が遮断器や開閉器を開放すると判定した場合は、２７トリップ情報を判定部３２２に出力する。

５１・６４演算部３２４は、保護制御装置１０４のＦＤとして機能し、過電流継電方式（５１）および地絡過電圧継電方式（６４）を用いて遮断器や開閉器を開放するか否かを判定する。５１・６４演算部３２４が遮断器や開閉器を開放すると判定した場合は、５１・６４トリップ情報を判定部３２２に出力する。

２７・６４演算部３２５は、保護制御装置１０５のＦＤとして機能し、不足電圧継電方式（２７）および地絡過電圧継電方式（６４）を用いて遮断器や開閉器を開放するか否かを判定する。２７・６４演算部３２５が遮断器や開閉器を開放すると判定した場合は、２７・６４トリップ情報を判定部３２２に出力する。

ここで、２７演算部３２３、５１・６４演算部３２４および２７・６４演算部３２５から出力される２７トリップ情報、５１・６４トリップ情報および２７・６４トリップ情報をＦＤトリップ情報と呼ぶ。

受信処理部３１０は、伝送処理部３０９から取得したメイントリップ情報を変換し、判定部３２２に出力する。

判定部３２２は、リレー演算部３０８、受信処理部３１０およびトリップ指令出力部３２１に接続され、判定部３２２は、リレー演算部３０８により保持されたＦＤトリップ情報を取得し、かつ受信処理部３１０からメイントリップ情報を取得したか否かを判定する。

判定部３２２は、リレー演算部３０８により保持されたＦＤトリップ情報を取得し、かつ受信処理部３１０からメイントリップ情報を取得した場合に、制御信号をトリップ指令出力部３２１に出力する。

これらの判定部３２２における動作は、例えばＣＰＵによって動作されるプログラムによって実現される。

トリップ指令出力部３２１は、判定部３２２に接続され、図示しない遮断器あるいは開閉器とも接続される。

トリップ指令出力部３２１は、判定部３２２から制御信号を取得した場合に、図示しない遮断器あるいは開閉器に対してトリップ指令を出力する。

以上説明した第３の実施形態に係る保護制御システムによれば、判定部３２２がＦＤトリップ情報とメイントリップ情報との両方を取得した場合に、制御信号をトリップ指令出力部３２１に出力する。

そのため、ＦＤトリップ情報とメイントリップ情報の片方のみでは制御信号が出力されず、不要動作する可能性を低減することができる。

図１２に示すように、トリップ指令出力部３２１は、判定部３２２から制御信号を取得すると回路を閉じる。トリップ指令出力部３２１が閉じると、コイル４００が通電され、遮断器４０１あるいは遮断器４０１に代わる開閉器を開放するトリップ指令を出力する。トリップ指令出力部３２１は、メインとＦＤとを合わせて１つのトリップ回路として構成することが可能となり、ハードウェア量を抑えることができる。

なお、判定部３２２における動作は、受信処理部３１０やリレー演算部３０８で行われてもよい。

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。これらの実施形態は、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、変更を行うことができる。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同様に、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。

１００…保護制御システム
１０１…ＭＵ（マージングユニット）
１０２…プロセスバス
１０３，１０４，１０５…保護制御装置
１０６…第１変成器
１０７…第２変成器
２０１…伝送処理部
２０２…受信処理部
２０３…リレー演算部
２０４…送信処理部
２０５…８７演算部
２０６…８７・２７演算部
３０１…第１入力変換器
３０２…第２入力変換器
３０３…第１アナログフィルタ
３０４…第２アナログフィルタ
３０５…第１ＡＤ変換器
３０６…第２ＡＤ変換器
３０７…送信処理部
３０８…リレー演算部
３０９…伝送処理部
３１０…受信処理部
３１１…第１指令出力部
３１２…第２指令出力部
３１３，３１４，３１９，３２３…２７演算部
３１５…４４演算部
３１６，３２１…トリップ指令出力部
３１７…第１アナログ情報入力部
３１８…第２アナログ情報入力部
３２０…５１演算部
３２２…判定部
３２４…５１・６４演算部
３２５…２７・６４演算部
４００…コイル
４０１…遮断器

Claims (4)

1. 電力系統の保護対象区間に系統事故が発生していると判定された場合に、前記電力系統に接続された遮断器あるいは開閉器を開放するトリップ信号を出力する保護制御システムにおいて、
   前記電力系統に設置された第１変成器が検出する電気量を取得し、第１電気量情報としてディジタル変換する第１アナログ情報入力部と、
   前記電力系統に設置された第２変成器が検出する電気量を取得し、第２電気量情報としてディジタル変換する第２アナログ情報入力部と、
   前記第１電気量情報を取得し、予め定められる電流要素あるいは電圧要素のいずれか一方のリレー特性に基づいて、前記保護対象区間内に系統事故が発生しているか否かを判定し、前記系統事故が発生していると判定された場合に、メイントリップ情報をネットワークに出力する保護制御装置と、
   前記保護制御装置から出力された前記メイントリップ情報を前記ネットワークを介して取得する伝送処理部と、
   前記第２電力量情報と、前記保護制御装置の事故検出リレーとして予め定められ、電流要素あるいは電圧要素のうち、前記保護制御装置の前記リレー特性とは異なるリレー特性とに基づいて、前記保護対象区間に系統事故が発生しているか否かを判定し、前記系統事故が発生していると判定した場合に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前記ＦＤトリップ情報を取得し、かつ前記伝送処理部から前記メイントリップ情報を取得した場合に、前記遮断器あるいは前記開閉器を開放するトリップ指令を出力するトリップ指令出力部と
   を備える保護制御システム。
2. 電力系統に設置された第１変成器が検出する電気量を取得し、第１電気量情報としてディジタル変換する第１アナログ情報入力部と、
   前記電力系統に設置された第２変成器が検出する電気量を取得し、第２電気量情報としてディジタル変換する第２アナログ情報入力部と、
   前記第１電気量情報をネットワークに出力し、予め定められる電流要素あるいは電圧要素のいずれか一方のリレー特性を持つ保護制御装置から出力されたメイントリップ情報を前記ネットワークを介して取得する伝送処理部と、
   前記第２電力量情報と、前記保護制御装置の事故検出リレーとして予め定められ、
   電流要素あるいは電圧要素のうち、前記保護制御装置の前記リレー特性とは異なるリレー特性とに基づいて、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定し、前記系統事故が発生していると判定した場合に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前記ＦＤトリップ情報を取得し、かつ前記伝送処理部から前記メイントリップ情報を取得した場合に、前記電力系統に接続された遮断器あるいは開閉器を開放するトリップ指令を出力するトリップ指令出力部と
   を備えるマージングユニット。
3. 電力系統の保護対象区間に系統事故が発生していると判定された場合に、遮断器あるいは開閉器を開放するトリップ信号を出力する保護制御システムにおいて、
   前記電力系統に設置された第１変成器が検出する電気量を取得し、第１電気量情報としてディジタル変換する第１アナログ情報入力部と、
   前記電力系統に設置された第２変成器が検出する電気量を取得し、第２電気量情報としてディジタル変換する第２アナログ情報入力部と、
   前記第１電気量情報を取得し、予め定められる複数のリレー特性に基づいて、前記保護対象区間内に系統事故が発生しているか否かを判定し、前記系統事故が発生していると判定された場合に、メイントリップ情報をネットワークに出力する保護制御装置と、
   前記保護制御装置から出力された前記メイントリップ情報を前記ネットワークを介して取得する伝送処理部と、
   前記第２電力量情報と、前記保護制御装置の事故検出リレーとして予め定められるリレー特性とに基づいて、前記保護対象区間に系統事故が発生しているか否かを判定し、前記系統事故が発生していると判定した場合に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前記ＦＤトリップ情報を取得し、かつ前記伝送処理部から前記メイントリップ情報を取得した場合に、前記遮断器あるいは前記開閉器を開放するトリップ指令を出力するトリップ指令出力部と
   を備える保護制御システム。
4. 電力系統に設置された第１変成器が検出する電気量を取得し、第１電気量情報としてディジタル変換する第１アナログ情報入力部と、
   前記電力系統に設置された第２変成器が検出する電気量を取得し、第２電気量情報としてディジタル変換する第２アナログ情報入力部と、
   前記第１電気量情報をネットワークに出力し、予め定められる複数のリレー特性を持つ保護制御装置から出力されたメイントリップ情報を前記ネットワークを介して取得する伝送処理部と、
   前記第２電力量情報と、前記保護制御装置の事故検出リレーとして予め定められるリレー特性とに基づいて、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定し、前記系統事故が発生していると判定した場合に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前記ＦＤトリップ情報を取得し、かつ前記伝送処理部から前記メイントリップ情報を取得した場合に、前記電力系統に接続された遮断器あるいは開閉器を開放するトリップ指令を出力するトリップ指令出力部と
   を備えるマージングユニット。

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