JP2018102043A - Protection relay system - Google Patents

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弘成 川島
Hironari Kawashima
弘成 川島
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a protection relay system using a general-purpose communication device.SOLUTION: Protection relays 1A to 1C include a transmission and sampling synchronization control section 5 for synchronizing sampling timing of an electric quantity of a system at each terminal among the protection relays 1A to 1C. The transmission and sampling synchronization control section 5 synchronizes the sampling timing based on a 1 PPS synchronous clock signal received from switching HUBs 2A to 2C. The switching HUBs 2 A to 2 C are synchronized in time and transmit sampling packet data including electric quantity data necessary for relay calculation to the protection relays 1 A to 1 C. The protection relays 1 A to 1 C that receive the data execute a relay calculation.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、伝送を用いた保護リレーシステムに関する。   The present invention relates to a protection relay system using transmission.

主にPCM(pulse code modulation)電流差動保護継電装置において送電線の各端子に設けられた保護リレー(保護継電器)は、それぞれが専用装置と光ファイバーとによって接続されている。   Mainly, in a PCM (pulse code modulation) current differential protection relay device, protection relays (protection relays) provided at each terminal of the transmission line are connected to each other by a dedicated device and an optical fiber.

ここでは各端末が同じ時刻でサンプリングした電気量を保護リレーで送受信し、その差電流を算出することで系統の事故を検出している。例えば特許文献1には、IEEE1588に規定する時刻同期と前記保護リレーとを結び付けて活用する際に時刻同期のタイミングを制御する技術が提案されている。   Here, the amount of electricity sampled at the same time by each terminal is transmitted and received by a protection relay, and a system fault is detected by calculating the difference current. For example, Patent Document 1 proposes a technique for controlling the timing of time synchronization when the time synchronization specified in IEEE 1588 is used in combination with the protection relay.

図3(a)は、特許文献1の4系統送電系統への適用例を示している。この送電系統は、4つの端子A,B,C,D間に設けられた送電線L1,L2,L3と、各端子A〜Dに設けられた遮断器CBおよび変流器CTとを備えている。この変流器CTにより各端子A〜Dでの電流Iが検出され、遮断器CTに対しては投入指令信号または引きはずし指令信号が与えられる。   FIG. 3A shows an application example of the four-system power transmission system of Patent Document 1. This power transmission system includes power transmission lines L1, L2, and L3 provided between four terminals A, B, C, and D, and a circuit breaker CB and a current transformer CT provided in each of the terminals A to D. Yes. This current transformer CT detects the current I at each of the terminals A to D, and a closing command signal or a tripping command signal is given to the circuit breaker CT.

端子AにはマスタユニットMが設置され、端子B〜DにはスレーブユニットSが設置されている(図中は、端子B〜D毎にスレーブユニットSB〜SDと示されている。)。このマスタユニットMとスレーブユニットSB〜SDとの間には伝送路161〜163が設けられている。このマスタユニットMはIEEE1588の規格に合わせて時刻信号を送出するマスタ側に該当し、スレーブユニットSB〜SDは前記時刻信号を受信して時刻補正するスレーブ側に該当する。   A master unit M is installed at the terminal A, and a slave unit S is installed at the terminals B to D (in the figure, the slave units SB to SD are shown for the terminals B to D). Transmission paths 161 to 163 are provided between the master unit M and the slave units SB to SD. The master unit M corresponds to the master side that transmits a time signal in accordance with the IEEE 1588 standard, and the slave units SB to SD correspond to the slave side that receives the time signal and corrects the time.

各ユニットM,SB〜SDでは、端子A〜Dの電流Iと遮断器CBの接点情報Xとを取り込み(図中は端子A〜Dに応じて電流IA〜ID,接点情報XA〜XDと示されている。)、スレーブユニットSB〜SDは取り込んだ情報を伝送路161〜163経由でマスタユニットMに送信する。   Each unit M, SB to SD takes in the current I of the terminals A to D and the contact information X of the circuit breaker CB (shown as currents IA to ID and contact information XA to XD in accordance with the terminals A to D in the figure). The slave units SB to SD transmit the captured information to the master unit M via the transmission paths 161 to 163.

マスタユニットMでは、各端子A〜Dにおける電流IA〜IDの情報に基づき差動演算を実施し、最終的に各ユニットM,SB〜SDから各端子A〜Dの遮断器CBに対して引きはずし指令Xを与える。   In the master unit M, differential calculation is performed based on the information of the currents IA to ID at the terminals A to D, and finally, the pulling is performed from the units M and SB to SD to the circuit breakers CB of the terminals A to D. Release command X is given.

このようにマスタ/スレーブ関係のユニットM,SB〜SDを送電線L1〜L3の各端子A〜Dに対応させて配置し、その間を伝送路161〜163で接続することで送電線保護用の電流差動保護リレーシステムを構成している。   In this way, the master / slave-related units M and SB to SD are arranged corresponding to the terminals A to D of the transmission lines L1 to L3, and the transmission lines 161 to 163 are connected between them to protect the transmission lines. Configures a current differential protection relay system.

特開2011−200100JP2011-200100A 特開2014−64396JP 2014-64396 A

(1)図3(b)は、特許文献1のマスタユニットMの構成を示している。ここではマスタユニットMは、CUP210,接点制御部220,A/D変換部230,プロトコル制御部240,受信部251〜253,送信部260,物理層271〜273,時刻同期部280,周期生成部290を備えている。なお、スレーブユニットSB〜SDは、前記構成210〜290を備え、ほぼ同様に構成されている。   (1) FIG. 3B shows the configuration of the master unit M of Patent Document 1. Here, the master unit M includes the CUP 210, the contact control unit 220, the A / D conversion unit 230, the protocol control unit 240, the reception units 251 to 253, the transmission unit 260, the physical layers 271 to 273, the time synchronization unit 280, and the cycle generation unit. 290. The slave units SB to SD include the above-described configurations 210 to 290 and are configured in substantially the same manner.

プロトコル制御部240は、各種フレームのデータ構造を作成し、送信部260に送信プロトコルデータ241を出力し、また受信部251〜253から受信プロコルデータ254〜256を入力する。   The protocol control unit 240 creates a data structure of various frames, outputs transmission protocol data 241 to the transmission unit 260, and inputs reception protocol data 254 to 256 from the reception units 251 to 253.

送信部260は物理層271〜273を介してスレーブユニットSB〜SDに送信データ261を出力し、受信部251〜253は同じく物理層271〜273を介してスレーブユニットSB〜SDからの受信データ274〜276を入力する。この物理層271〜273は伝送可能な電気信号への変換等を行って伝送路161〜163を通じて伝送を実行する。   The transmission unit 260 outputs transmission data 261 to the slave units SB to SD via the physical layers 271 to 273, and the reception units 251 to 253 similarly receive data 274 from the slave units SB to SD via the physical layers 271 to 273. Enter ~ 276. The physical layers 271 to 273 perform transmission through transmission paths 161 to 163 by performing conversion into electric signals that can be transmitted.

(2)特許文献1の保護リレーシステムの構築にあたっては、端子A〜Dに前記各ユニットM,SB〜SDを設置する必要がある。すなわち、前記各ユニットM,SB〜SDのような専用装置を用意しなければならず、システムの導入コストなどに問題があった。   (2) In constructing the protection relay system of Patent Document 1, it is necessary to install the units M and SB to SD at the terminals A to D. That is, a dedicated device such as each of the units M and SB to SD has to be prepared, and there has been a problem in the cost of introducing the system.

特にマスタユニットMは、スレーブユニットSとデータ送受信を実行するためには、スレーブユニットSの個数に応じた物理層を必要とし、スレーブユニットSの増設に支障を生じるおそれもあった。   In particular, in order to execute data transmission / reception with the slave unit S, the master unit M requires a physical layer corresponding to the number of slave units S, and there is a possibility that the expansion of the slave units S may be hindered.

本発明は、このような従来の問題を解決するためになされ、専用装置ではなく、汎用的な通信装置を用いた保護リレーシステムの提供を解決課題としている。   The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a protection relay system using a general-purpose communication device instead of a dedicated device.

本発明は、電力系統の各端子に設けられた保護リレーを時刻同期された中継装置を介してネットワークで接続し、前記各保護リレーによって各端子における系統の電気量をサンプリングしてリレー演算を行う保護リレーシステムに関し、前記各保護リレーは、前記サンプリングのタイミングを前記保護リレー間において同期制御させる伝送・サンプリング同期制御部を備える。   The present invention connects a protection relay provided at each terminal of a power system through a network synchronized through a time-synchronized relay device, and performs a relay operation by sampling the amount of electricity of the system at each terminal by each protection relay. With respect to the protection relay system, each protection relay includes a transmission / sampling synchronization control unit that synchronously controls the sampling timing between the protection relays.

前記伝送・サンプリング同期制御部の一態様としては、前記中継装置から受け取ったクロック信号に基づき前記サンプリングのタイミングを同期させることができる。   As an aspect of the transmission / sampling synchronization control unit, the sampling timing can be synchronized based on a clock signal received from the relay device.

前記中継装置は、IEEE1588規格により時刻同期されていることが好ましい。また、各保護リレー間において前記各保護リレーが設けられた端子の電気量データを含むサンプリングパケットデータを前記中継装置経由で送受信することが好ましい。この場合には前記サンプリングパケットデータに含まれた電気量に基づき前記リレー演算を実行する。   The relay device is preferably time synchronized according to the IEEE 1588 standard. In addition, it is preferable that sampling packet data including electrical quantity data of a terminal provided with each protection relay is transmitted and received between the protection relays via the relay device. In this case, the relay calculation is executed based on the amount of electricity included in the sampling packet data.

前記サンプリングパケットデータは、前記時刻同期の基準時計を持つ前記中継装置を特定する参照クロックIDと、前記中継装置の時刻同期の正常・異常を示す精度判定情報とを含ませることができる。   The sampling packet data may include a reference clock ID that identifies the relay device having the reference clock for time synchronization, and accuracy determination information that indicates normality / abnormality of time synchronization of the relay device.

この場合には前記中継装置は、前記保護リレーに対してさらに前記中継装置間で時刻同期が目標精度以内か否かを示す同期クロック信号を送信する。また、前記保護リレーは、前記同期クロック信号が目標精度以内でない場合と、前記各サンプリングパケットデータに含まれる参照クロックIDが一致しない場合と、前記サンプリングパケットデータに含まれる精度判定情報が異常の場合とにリレーロックを行う。   In this case, the relay device further transmits a synchronization clock signal indicating whether or not time synchronization is within a target accuracy between the relay devices to the protection relay. In addition, the protection relay includes a case where the synchronous clock signal is not within the target accuracy, a case where the reference clock ID included in each sampling packet data does not match, and a case where the accuracy determination information included in the sampling packet data is abnormal. And relay lock.

本発明によれば、専用装置ではなく、汎用的な通信装置を用いた保護リレーシステムを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a protection relay system using a general-purpose communication device instead of a dedicated device.

本発明の実施形態に係る保護リレーシステムの全体構成図。1 is an overall configuration diagram of a protection relay system according to an embodiment of the present invention. 同 保護リレーとスイッチングHUBの詳細図。The detail figure of the protection relay and switching HUB. (a)は特許文献1の全体構成図、(b)は(a)のマスタユニットの詳細図。(A) is the whole block diagram of patent document 1, (b) is a detailed drawing of the master unit of (a).

以下、本発明の実施形態に係る保護リレーシステムを説明する。ここでは特許文献1と同じ構成は、同一の符号を付して説明する。   Hereinafter, a protection relay system according to an embodiment of the present invention will be described. Here, the same components as those in Patent Document 1 are described with the same reference numerals.

≪構成例≫
図1および図2に基づき前記保護リレーシステムの構成例を説明する。図1は、前記保護リレーシステムの3端子送電系統への適用例を示している。ここでは送電線L1,L2の各端子A〜Cのそれぞれに設けられた保護リレー1がスイッチングHUB2を介してそれぞれ接続され、特許文献1と同様に送電線保護用の電流差動保護リレー装置が構成されている。なお、図1中は、各端子A〜Cに応じて保護リレー1A〜1C,スイッチングHUB2A〜2Cと示されている。
≪Configuration example≫
A configuration example of the protection relay system will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 shows an application example of the protection relay system to a three-terminal power transmission system. Here, the protection relays 1 provided at the respective terminals A to C of the transmission lines L1 and L2 are respectively connected via the switching HUB2, and a current differential protection relay device for protecting transmission lines is provided as in Patent Document 1. It is configured. In FIG. 1, protection relays 1A to 1C and switching HUBs 2A to 2C are shown in accordance with the terminals A to C.

この端子A〜C毎に保護リレー1およびスイッチングHUB2が設置され、各スイッチングHUB2間には伝送路161〜163が設けられている。この伝送路161〜163は、高価な専用の伝送回線ではなく、イーサネット(登録商標)などの安価な高速汎用伝送路が用いられている。   The protection relay 1 and the switching HUB 2 are installed for each of the terminals A to C, and transmission lines 161 to 163 are provided between the switching HUBs 2. The transmission lines 161 to 163 are not expensive dedicated transmission lines but inexpensive high-speed general-purpose transmission lines such as Ethernet (registered trademark).

各端子A〜Cには、遮断器CBと変流器CTとが設けられている。この変流器CTにより各端子A〜Cにおける電流Iが検出され、各保護リレー1から遮断器CBに対して投入または引きはずし指令信号が与えられる。また、各保護リレー1A〜1Cは、変流器CTにて検出された端子A〜Cの電流Iと、遮断器CBの接点情報Xとを取り込む(図1中は、各端子A〜Cに応じて電流IA〜IC,接点情報XA〜XCと示されている。)。   Each terminal A to C is provided with a circuit breaker CB and a current transformer CT. The current transformer CT detects the current I at each of the terminals A to C, and gives an on / off command signal from each protection relay 1 to the circuit breaker CB. Moreover, each protection relay 1A-1C takes in the electric current I of the terminals AC detected by the current transformer CT, and the contact information X of the circuit breaker CB (in FIG. Accordingly, currents IA to IC and contact information XA to XC are indicated.)

この端子A〜C毎に保護リレー1およびスイッチングHUB2が設置され、各スイッチングHUB2間には伝送路161〜163が設けられている。この伝送路161〜163は、高価な専用の伝送回線ではなく、イーサネット(登録商標)などの安価な高速汎用伝送路が用いられている。   The protection relay 1 and the switching HUB 2 are installed for each of the terminals A to C, and transmission lines 161 to 163 are provided between the switching HUBs 2. The transmission lines 161 to 163 are not expensive dedicated transmission lines but inexpensive high-speed general-purpose transmission lines such as Ethernet (registered trademark).

また、各保護リレー1A〜1Cは、変流器CTにて検出された端子A〜Cの電流Iと、遮断器CBの接点情報Xとを取り込む。なお、図1中は、各端子A〜Cに応じて電流IA〜IC,接点情報XA〜XCと示されている。   Moreover, each protection relay 1A-1C takes in the electric current I of the terminals AC detected by the current transformer CT, and the contact information X of the circuit breaker CB. In FIG. 1, currents IA to IC and contact information XA to XC are shown in accordance with the terminals A to C.

スイッチングHUB2A〜ACは、レイヤー2/3のスイッチであればよく、IEEE1588に規定するPTP(Precision Time Protocol)の時刻同期機能を持つ。すなわち、PTPのマスタ/スレーブを自動的に選定する制御機能を備え、スイッチングHUB2A〜2Cから基準時計が選定され、選定されたスイッチグHUB2がマスタとなる。   The switching HUBs 2A to AC may be layer 2/3 switches, and have a PTP (Precision Time Protocol) time synchronization function defined in IEEE 1588. That is, a control function for automatically selecting a PTP master / slave is provided, a reference clock is selected from the switching HUBs 2A to 2C, and the selected switching HUB2 becomes the master.

このマスタ/スレーブ関係の確立後にマスタ/スレーブ間にて「Syncメッセージ(同期メッセージ)」,「Follow_upメッセージ(同期メッセージ)」,「Delay_reqメッセージ(遅延要求メッセージ)」,「Delay_respメッセージ(遅延応答メッセージ)」が交換される。   After this master / slave relationship is established, a “Sync message (synchronization message)”, “Follow_up message (synchronization message)”, “Delay_req message (delay request message)”, and “Delay_resp message (delay response message) are established between the master and slave. "Is exchanged.

この「Syncメッセージ」,「Follow_upメッセージ」,「Delay_reqメッセージ」の送受信の時刻に基づきメッセージ往復の遅延時間と時刻差(クロックのオフセット)とが算出され、スレーブ側の時刻がマスタ側の時刻に同期される。   Based on the transmission / reception times of the “Sync message”, “Follow_up message”, and “Delay_req message”, the message round-trip delay time and time difference (clock offset) are calculated, and the slave time is synchronized with the master time. Is done.

保護リレー1A〜1Cは、図2に示すように、変流器CTにて検出された電流情報が入力されてA/D変換される入力部3と、遮断器CBに対して投入または引きはずし指令信号を出力する出力部4と、サンプリング同期に必要な情報(以下、サンプリング同期情報とする。)D1,D2の送受信を制御する伝送・サンプリング同期制御部5と、入力部3の電流情報とサンプリング同期情報とに基づきリレー演算を実行する演算部(例えばCPUなど)6とを有している。   As shown in FIG. 2, the protection relays 1 </ b> A to 1 </ b> C are turned on or off with respect to the input unit 3 where the current information detected by the current transformer CT is input and A / D converted, and the circuit breaker CB. An output unit 4 that outputs a command signal; information necessary for sampling synchronization (hereinafter referred to as sampling synchronization information); a transmission / sampling synchronization control unit 5 that controls transmission / reception of D1 and D2, and current information of the input unit 3 An arithmetic unit (for example, CPU) 6 that executes a relay operation based on the sampling synchronization information is included.

このサンプリング同期情報D1には、各保護リレー1A〜1Cがサンプリングタイミングを同期するために必要な1PPS同期クロック信号と、スイッチングHUB2A〜2C間において時刻同期が目標精度内か否かを示す同期クロック正常信号と、保護リレー1A〜1Cにそれぞれ対応するスイッチングHUB2A〜2Cの各種異常を通知する異常出力信号とが含まれる。   The sampling synchronization information D1 includes a 1PPS synchronization clock signal necessary for the protection relays 1A to 1C to synchronize the sampling timing, and a synchronization clock indicating whether the time synchronization is within the target accuracy between the switching HUBs 2A to 2C. And an abnormal output signal for notifying various abnormalities of the switching HUBs 2A to 2C corresponding to the protection relays 1A to 1C, respectively.

また、サンプリング同期情報D2には、スイッチングHUB2A〜2C間の時刻同期に関するPTP情報パケットデータと、演算部6のリレー演算に必要な電気量データなどのサンプリングパケットデータとが含まれる。ここではPTP情報パケットデータは、スイッチングHUB2から保護リレー1に1秒おきに送信され、保護リレー1にデータを送信するスイッチングHUB2の内部時計のIDを示す自時計IDを含んでいる。   The sampling synchronization information D2 includes PTP information packet data related to time synchronization between the switching HUBs 2A to 2C and sampling packet data such as electric quantity data necessary for the relay calculation of the calculation unit 6. Here, the PTP information packet data is transmitted from the switching HUB 2 to the protection relay 1 every second, and includes the own clock ID indicating the ID of the internal clock of the switching HUB 2 that transmits the data to the protection relay 1.

サンプリングパケットデータは、各保護リレー1A〜1C間においてスイッチングHUB2A〜2C経由で送受信される。このサンプリングパケットデータは、図示省略のフレーム同期部と電気量部とサブコミ部とを有している。   Sampling packet data is transmitted and received between the protection relays 1A to 1C via the switching HUBs 2A to 2C. This sampling packet data has a frame synchronization section, an electric quantity section, and a sub-communication section (not shown).

このフレーム同期部には、前記自クロックIDと、前記基準時計として選定されたスイッチングHUB2のIDを示す参照クリックIDと、スイッチングHUB2の動作状態を示す動作モードの情報と、スイッチングHUB2の時刻同期の正常・異常を示す精度判定情報とが含まれる。   The frame synchronization unit includes the own clock ID, a reference click ID indicating the ID of the switching HUB 2 selected as the reference clock, operation mode information indicating the operation state of the switching HUB 2, and time synchronization of the switching HUB 2. Accuracy determination information indicating normality / abnormality is included.

また、電気量部には各相の電気量データが含まれ、サブコミ部には保護リレー1の状態などの情報が含まれている。ここでは電気量部の電気量データには、入力部3に入力された電流Iの情報が含まれる。   In addition, the electric quantity section includes electric quantity data of each phase, and the sub-communication section includes information such as the state of the protection relay 1. Here, the electrical quantity data of the electrical quantity unit includes information on the current I input to the input unit 3.

したがって、例えば保護リレー1Aの入力部3に入力された電流IAの情報は、A/D変換後にサンプリングパケットデータとして保護リレー1B,1Cに送信される。一方、保護リレー1Aは、保護リレー1B,1Cの入力部3に入力された電流IB,ICの情報をA/D変換後にサンプリングパケットデータとして受信する。   Therefore, for example, the information of the current IA input to the input unit 3 of the protection relay 1A is transmitted to the protection relays 1B and 1C as sampling packet data after A / D conversion. On the other hand, the protection relay 1A receives the information of the currents IB and IC input to the input units 3 of the protection relays 1B and 1C as sampling packet data after A / D conversion.

≪動作例≫
以下、前記保護リレーシステムの動作例を説明する。まず、系統の事故は、送電線L1〜L3の各端子A〜Cに設けられた保護リレー1A〜1Cで同じ時刻にサンプリングした電流の差電流により検出される。
≪Operation example≫
Hereinafter, an operation example of the protection relay system will be described. First, a system fault is detected by a difference current between currents sampled at the same time by the protection relays 1A to 1C provided at the terminals A to C of the transmission lines L1 to L3.

したがって、各保護リレー1A〜1C間においてサンプリングタイミングが同期されていなければならない。ここでは各保護リレー1A〜1C間のサンプリングタイミングの同期制御は、スイッチングHUB2A〜2Cから1PPS(1秒間に1パルス)の信号を保護リレー1A〜1Cが受信し、伝送・サンプリング同期制御部5にて実行される。   Therefore, the sampling timing must be synchronized between the protection relays 1A to 1C. Here, the synchronization control of the sampling timing between the protection relays 1A to 1C is performed by the protection relays 1A to 1C receiving a signal of 1 PPS (one pulse per second) from the switching HUBs 2A to 2C, and the transmission / sampling synchronization control unit 5 Executed.

例えば1PPS同期クロック信号から演算部6のCPUが必要とするクロック周波数のクロック信号を生成し、生成された1PPS信号に同期したクロック信号を使うことで保護リレー1A〜1C間のサンプリングタイミングを同期させることができる。   For example, a clock signal having a clock frequency required by the CPU of the arithmetic unit 6 is generated from the 1PPS synchronous clock signal, and the sampling timing between the protection relays 1A to 1C is synchronized by using the clock signal synchronized with the generated 1PPS signal. be able to.

このとき前記保護リレーシステムによれば、各保護リレー1A〜1Cとレイヤー2/3のスイッチングHUB2A〜2Cを用いるだけでサンプリングタイミングを同期させることができ、これにより専用装置ではなく、汎用的な通信装置を用いた保護リレーシステムの提供が可能となる。   At this time, according to the protection relay system, the sampling timing can be synchronized only by using the protection relays 1A to 1C and the switching HUBs 2A to 2C of the layer 2/3. A protection relay system using the device can be provided.

そうすると既存の主に送電線保護を行うデジタル型電流差動リレーでは、保護リレー間の通信には特許文献1のように専用装置(マスタユニットM/スレーブユニットS)と光ファイバケーブルとが用いられているものの、汎用的な通信装置を用いてIP網を構築して通信を行うことができ、システムの導入コストなどを削減することができる。この点で従来の専用線を用いた通信とLAN通信によるシステム構成の特許文献2のような導入コストの問題も解消できる。   Then, in the existing digital type current differential relay that mainly protects the transmission line, a dedicated device (master unit M / slave unit S) and an optical fiber cable are used for communication between the protection relays as in Patent Document 1. However, communication can be performed by constructing an IP network using a general-purpose communication device, and system introduction costs can be reduced. In this respect, the problem of the introduction cost as in Patent Document 2 of the system configuration based on the conventional communication using the dedicated line and the LAN communication can be solved.

つぎに各保護リレー2A〜2Cの前記同期制御部5間にてサンプリングパケットデータを送受信し、演算部6にてリレー演算を実行する。ただし、次の場合は、正常なリレー演算ができないため、リレーロックにより誤トリップを防止する。   Next, sampling packet data is transmitted / received between the synchronous control units 5 of the protection relays 2 </ b> A to 2 </ b> C. However, in the following cases, since normal relay operation cannot be performed, erroneous tripping is prevented by relay lock.

(1)同期クロック正常信号が異常を示している場合
例えばPTPの時刻調整の際には、前記基準時計との調整量(秒)が記録される。この記録データの変動に基づき「最大調整量」を算出し、算出された「最大調整量」を推定精度とする。この推定精度が事前設定の「目標精度」以内か否かがスイッチングHUB2A〜2Cにて判定され、「目標精度」以内であれば同期クロック信号を正常とする一方、「目標精度」以内でなければ同期クロック信号を異常とする。
(1) When the synchronization clock normal signal indicates an abnormality For example, when adjusting the time of the PTP, the adjustment amount (seconds) with the reference clock is recorded. A “maximum adjustment amount” is calculated based on the change in the recorded data, and the calculated “maximum adjustment amount” is used as the estimation accuracy. Whether the estimated accuracy is within the preset “target accuracy” is determined by the switching HUBs 2A to 2C. If the estimated accuracy is within the “target accuracy”, the synchronization clock signal is normal, but not within the “target accuracy”. Make the synchronous clock signal abnormal.

(2)各サンプリングパケットデータに含まれる参照クロックIDが一致しない場合
通常はネットワーク上のスレーブは1つのマスタの基準時計を参照して時刻同期を実行する。ところがネットワーク異常等の原因により一度ネットワークが複数に分断され、その後再度ネットワークが復帰した際にスレーブが一時的に分断時のそれぞれ別のマスタを基準時計として参照する場合がある。この場合などに各参照クロックが一致しない状態が生じる。
(2) When reference clock IDs included in each sampling packet data do not match Normally, a slave on the network performs time synchronization by referring to a reference clock of one master. However, when the network is divided into a plurality of times due to a network abnormality or the like, and then the network is restored again, the slave may temporarily refer to different masters at the time of the division as a reference clock. In this case, a state in which the reference clocks do not match occurs.

(3)サンプリングパケットに含まれる精度判定情報が同期の異常を示している場合
例えばPTP時刻調整の際には、PTPパケットの最小往復時間と、実際にPTPパケットが往復した伝送時間との時間差に基づき「測定誤差」が算出される。
(3) When the accuracy determination information included in the sampling packet indicates a synchronization abnormality For example, when adjusting the PTP time, the time difference between the minimum round trip time of the PTP packet and the transmission time of the actual PTP packet round trip Based on this, a “measurement error” is calculated.

この「測定誤差」と「推定精度」とを比較し、「推定精度」よりも「測定誤差」が大きくなければ、測定値(往復時間)を時刻補正に使用し、精度判定情報は同期の正常を示す。一方、「推定精度」よりも「今回の測定誤差」が大きければ、測定値(往復時間)は時刻補正には使用されず、精度判定情報は同期の異常を示す。   If this "measurement error" is compared with "estimation accuracy" and the "measurement error" is not larger than "estimation accuracy", the measured value (round trip time) is used for time correction, and the accuracy judgment information is normal. Indicates. On the other hand, if the “current measurement error” is larger than the “estimated accuracy”, the measurement value (round trip time) is not used for time correction, and the accuracy determination information indicates a synchronization abnormality.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載された範囲内で変形して実施することができる。例えば前記保護リレーシステムは、3端子送電系統だけではなく、特許文献1のような4端子送電系統などにも適用することができる。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can deform | transform and implement within the range described in each claim. For example, the protection relay system can be applied not only to a three-terminal power transmission system but also to a four-terminal power transmission system as in Patent Document 1.

1…保護リレー
2…スイッチングHUB(中継装置)
5…伝送・サンプリング同期制御部
A〜C…端子
1 ... Protective relay 2 ... Switching HUB (relay device)
5 ... Transmission / sampling synchronization controller A to C ... Terminal

Claims (5)

電力系統の各端子に設けられた保護リレーを時刻同期された中継装置を介してネットワークで接続し、前記各保護リレーによって各端子における系統の電気量をサンプリングしてリレー演算を行う保護リレーシステムであって、
前記各保護リレーは、前記サンプリングのタイミングを前記保護リレー間において同期制御させる伝送・サンプリング同期制御部を備える
ことを特徴とする保護リレーシステム。
A protection relay system in which protection relays provided at each terminal of the power system are connected via a network via a time-synchronized relay device, and the amount of electricity in the system at each terminal is sampled by each protection relay to perform a relay calculation. There,
Each of the protection relays includes a transmission / sampling synchronization control unit that synchronously controls the sampling timing between the protection relays.
前記伝送・サンプリング同期制御部は、前記中継装置から受け取ったクロック信号に基づき前記サンプリングのタイミングを同期させる
ことを特徴とする請求項1記載の保護リレーシステム。
The protection relay system according to claim 1, wherein the transmission / sampling synchronization control unit synchronizes the sampling timing based on a clock signal received from the relay device.
前記中継装置は、IEEE1588規格により時刻同期されていることを特徴とする請求項1または2に記載の保護リレーシステム。   The protection relay system according to claim 1, wherein the relay device is time-synchronized according to the IEEE 1588 standard. 各保護リレー間において、前記各保護リレーが設けられた端子の電気量データを含むサンプリングパケットデータを前記中継装置経由で送受信し、
前記サンプリングパケットデータに含まれた電気量に基づき前記リレー演算を実行することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の保護リレーシステム。
Between each protection relay, send and receive sampling packet data including the electrical quantity data of the terminal provided with each protection relay via the relay device,
The protection relay system according to claim 1, wherein the relay calculation is executed based on an electric quantity included in the sampling packet data.
前記サンプリングパケットデータには、前記時刻同期の基準時計を持つ前記中継装置を特定する参照クロックIDと、前記中継装置の時刻同期の正常・異常を示す精度判定情報とが含まれ、
前記中継装置は、前記保護リレーに対してさらに前記中継装置間で時刻同期が目標精度以内か否かを示す同期クロック信号を送信し、
前記保護リレーは、前記同期クロック信号が目標精度以内でない場合と、前記各サンプリングパケットデータに含まれる参照クロックIDが一致しない場合と、前記サンプリングパケットデータに含まれる精度判定情報が異常の場合とにリレーロックを行うことを特徴とする請求項4記載の保護リレーシステム。
The sampling packet data includes a reference clock ID that identifies the relay device having the reference clock for time synchronization, and accuracy determination information indicating normality / abnormality of time synchronization of the relay device,
The relay device further transmits a synchronization clock signal indicating whether time synchronization is within a target accuracy between the relay devices to the protection relay,
The protection relay includes a case where the synchronous clock signal is not within the target accuracy, a case where the reference clock ID included in each sampling packet data does not match, and a case where the accuracy determination information included in the sampling packet data is abnormal. The protection relay system according to claim 4, wherein relay lock is performed.
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