JP2018129885A - 保護継電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】遮断器に対する制御の信頼性を向上させることができる保護継電装置を提供することである。
【解決手段】実施形態の保護継電装置は、第１ＡＤ変換部と、第１処理部と、第２ＡＤ変換部と、第２処理部と、選択部とを持つ。第１ＡＤ変換部は、送電設備に設けられた測定部により測定された電力に関するアナログ情報を第１デジタル情報に変換する。第１処理部は、第１デジタル情報に基づいて送電設備に設けられた遮断器に対する第１制御情報を生成する。第２ＡＤ変換部は、測定部により測定された電力に関するアナログ情報を第２デジタル情報に変換する。第２処理部は第２デジタル情報に基づいて遮断器に対する第２制御情報を生成する。選択部は、第１制御情報と第２制御情報とが共に遮断器を遮断させる情報である場合に遮断を指示する制御情報を遮断器に対して出力する。
【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、保護継電装置に関する。

発電所からの電力が需要家に供給される電力系統には、様々な箇所を保護するための遮断器が設けられている。遮断器は、遮断器に対応する電力を監視する保護継電装置によって制御される。このような保護継電装置にあっては、遮断器に対する制御の信頼性が必要とされる。

特許第３９３８１５９号公報

本発明が解決しようとする課題は、遮断器に対する制御の信頼性を向上させることができる保護継電装置を提供することである。

実施形態の保護継電装置は、第１ＡＤ変換部と、第１処理部と、第２ＡＤ変換部と、第２処理部と、選択部とを持つ。保護継電装置は、送電設備に設けられた遮断器を制御する。第１ＡＤ変換部は、送電設備に設けられた測定部により測定された電力に関するアナログ情報を、第１デジタル情報に変換する。第１処理部は、前記第１ＡＤ変換部により変換された第１デジタル情報に基づいて、前記送電設備に設けられた前記遮断器に対する第１制御情報を生成する。第２ＡＤ変換部は、前記測定部により測定された電力に関するアナログ情報を、第２デジタル情報に変換する。第２処理部は、前記第２ＡＤ変換部により変換された第２デジタル情報に基づいて、前記遮断器に対する第２制御情報を生成する。選択部は、前記第１制御情報と前記第２制御情報とが共に、前記遮断器を遮断させる制御情報である場合に、遮断を指示する制御情報を前記遮断器に対して出力する。

第１の実施形態の保護継電装置１０が用いられる電力系統システム１の構成図。 第１の実施形態の保護継電装置１０の構成図。 制御部１０６により実行される、第１デジタル情報Ｄ１の正当性を検証する処理の流れの一例を示すフローチャート。 第２の実施形態の保護継電装置１０Ａを示す構成図。 第２の実施形態の保護継電装置１０Ａの制御部１０６が行う処理の流れを示すフローチャート。 第３の実施形態の保護継電装置１０Ｂを示す構成図。

以下、実施形態の保護継電装置１０（１０Ａ、１０Ｂ）を、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態の保護継電装置１０が用いられる電力系統システムのシステム構成図である。電力系統システム１は、例えば発電装置２と、変圧装置３と、遮断器４（図１において「ＣＢ」と記載する）と、複数の計器用変成装置５（測定部の一例）（図１において「ＣＴ・ＶＴ」と記載する）と、送電線ＳＬとを含む。電力系統システム１は、発電装置２により発電された電力を需要家の受電設備５０に供給する。

発電装置２は、火力、水力、原子力などにより発電する。発電装置２により発電された電力は、送電線ＳＬを介して送電される。一般に、経路損失を抑制するために、高い電圧（例えば２７５[ｋＶ]や５００［ｋＶ］など）の電力が、発電装置２がある山間部などから需要家の受電設備が設置された場所の近くまで送電される。変圧装置３は、需要家の近くまで送電された電力を、需要家の受電設備５０に適した電圧に変換する。

送電線ＳＬは、送電設備の一部を構成する。また、送電線ＳＬにより送電される電力は、例えば三相交流である。送電線ＳＬは三相交流電力の各相（Ｕ、Ｖ、Ｗ）をそれぞれ送電するための三本の電力線を備え、各相の電力を送電する。

遮断器４は、送電線ＳＬに設けられる。図１の例では、遮断器４が変圧装置３と受電設備との間に設けられる。遮断器４は、例えば三相交流の各相に設けられる。遮断器４は、保護継電装置１０からの制御情報に基づき、送電線における遮断器４が設置されている箇所を、相ごとに、或いは三相まとめて遮断状態、または通電状態とすることができる。遮断器４が遮断状態となった場合、送電線における遮断器４が設置されている箇所から下流側の設備は、電力が供給されない状態となる。一方で、遮断器４が通電状態となった場合、送電線における遮断器４が設置されている箇所から下流側の設備に電力が供給される。

計器用変成装置５は、送電線ＳＬの遮断器４が設置されている付近における電圧値および電流値を取得し、取得した電圧値および電流値を示す情報を、保護継電装置１０に出力する。計器用変成装置５は、遮断器４に対応する箇所における電力の電圧を、図示しない計器用変圧器により降圧させて計測を行う。一般に送電線ＳＬにより送電される電力の電圧は、そのまま計測するのに適さない程大きいからである。また、計器用変成装置５は、遮断器４に対応する箇所における電力の電流を、図示しない計器用変流器により小電流に変換させて計測を行う。一般に送電線ＳＬにより送電される電力の電流は、電圧の場合と同様に、そのまま計測するのに適さない程大きいからである。なお、計器用変成装置５により取得されるアナログ情報としての電圧値および電流値は、「電力に関するアナログ情報」の一例であり、以下では単にアナログ情報と称する。

保護継電装置１０は、遮断器４を制御するデジタル形保護継電装置である。保護継電装置１０は、メイン処理部１００（第１処理部の一例）と、フェールセーフ処理部２００（第２処理部の一例）と、選択部３００とを備える。保護継電装置１０には、計器用変成装置５からのアナログ情報が入力される。アナログ情報は、メイン処理部１００と、フェールセーフ処理部２００とにそれぞれ入力される。また、保護継電装置１０からは、遮断器４を制御する制御情報が、遮断器４に出力される。

メイン処理部１００は、アナログ情報を用いて、遮断器４を制御する第１出力情報（第１制御情報の一例）を生成し、選択部３００に出力する。また、フェールセーフ処理部２００は、アナログ情報を用いて、遮断器４を制御する第２出力情報（第２制御情報の一例）を生成し、選択部３００に出力する。選択部３００は、メイン処理部１００が出力した第１出力情報と、フェールセーフ処理部２００が出力した第２出力情報とが共に、遮断器４を遮断させる情報である場合に、遮断を指示する情報を遮断器４に対して出力する回路構成を有する。

図２は、第１の実施形態の保護継電装置１０の構成図である。図２に示すように、メイン処理部１００は、例えば、入力変換部１０１、ＡＤ（Ａｎａｌｏｇ−Ｄｉｇｉｔａｌ）変換部１０２（第１ＡＤ変換部の一例）、メインリレー演算部１０３、出力部１０４（第１出力部の一例）、通信部１０５（第１通信部の一例）、および制御部１０６を有する。フェールセーフ処理部２００は、例えば、入力変換部２０１、ＡＤ変換部２０２（第２ＡＤ変換部の一例）、フェールセーフリレー演算部２０３、出力部２０４（第２出力部の一例）、および通信部２０５（第２通信部の一例）を有する。選択部３００は、スイッチ３０１とスイッチ３０２を有する。なお、メインリレー演算部１０３と制御部１０６とをあわせたものが「第１制御情報生成部」の一例である。また、フェールセーフリレー演算部２０３おと制御部２０６とを合わせたものが、「第２制御情報生成部」の一例である。

入力変換部１０１は、計器用変成装置５からの複数種類のアナログ情報がそれぞれ入力される複数の入力端子を含む。入力変換部１０１は、入力端子に入力されたアナログ情報の電圧を、保護継電装置１０に適した電圧に変換し、複数のアナログ情報のうち一つのアナログ情報をＡＤ変換部１０２に出力する。入力変換部１０１は、例えば、計器用変成装置５から入力される電圧値と電流値とを、一定の時間間隔で交互にＡＤ変換部１０２に出力する。ＡＤ変換部１０２は、入力変換部１０１からのアナログ情報を一定の時間間隔で保持し、保持したアナログ情報を第１デジタル情報Ｄ１に変換する。ＡＤ変換部１０２は、第１デジタル情報Ｄ１をメインリレー演算部１０３に出力する。また、ＡＤ変換部１０２は、第１デジタル情報Ｄ１を通信部１０５に出力する。

メインリレー演算部１０３は、ＡＤ変換部１０２からの第１デジタル情報Ｄ１に基づいて演算を行い、遮断器４に対する制御情報となる第１演算結果Ｆ１を出力する。例えば、メインリレー演算部１０３は、ＡＤ変換部１０２から入力された電流値と、過去にＡＤ変換部１０２から入力された電流値とをサンプリング周期ごとに比較する。そして、メインリレー演算部１０３は、比較した電流値の差が予め設定した範囲以上である場合、遮断器４を遮断状態とする第1演算結果Ｆ１を出力する。なお、メインリレー演算部１０３は、電流値に加えて、或いは電流値に代えて電圧値を用いて演算を行ってもよい。メインリレー演算部１０３は、第１演算結果Ｆ１を出力部１０４に出力する。出力部１０４は、メインリレー演算部１０３が生成した第１演算結果Ｆ１を、第１出力情報ＯＵＴ１として選択部３００に出力する。

通信部１０５は、フェールセーフ処理部２００の通信部２０５と通信する。通信部１０５と、２０５との間の通信は、例えば４００［ＭＨｚ］帯の特定小電力無線局や、２．４［ＧＨｚ］帯の小電力データ通信システムなどの無線通信で行われてもよいし、光ファイバーケーブルなどを用いた有線通信で行われてもよい。通信部１０５と２０５との間の通信に無線通信や光ファイバーケーブルなどを用いた有線通信が用いられることで、メイン処理部１００の回路と、フェールセーフ処理部２００の回路との間を絶縁させることができるため、保護継電装置１０における安全性を向上させることができる。また、通信部１０５と２０５との間の通信に無線通信が用いられることにより、メイン処理部１００の回路と、フェールセーフ処理部２００の回路とにおける配線数を削減することができ、かつ、複数の回路の間における通信が容易となる。

通信部１０５は、ＡＤ変換部２０２により変換された第２デジタル情報Ｄ２を通信部２０５から受信する。通信部１０５は、受信した第２デジタル情報Ｄ２を制御部１０６に出力する。

通信部２０５は、ＡＤ変換部１０２により変換された第１デジタル情報Ｄ１を通信部１０５から受信する。通信部２０５は、受信した第１デジタル情報Ｄ１を制御部２０６に出力する。

制御部１０６は、入力変換部１０１、ＡＤ変換部１０２、メインリレー演算部１０３、出力部１０４、および通信部１０５を制御する。

また、制御部１０６は、ＡＤ変換部１０２により変換された第１デジタル情報Ｄ１の正当性を検証する。例えば、制御部１０６は、ＡＤ変換部１０２により変換された電流値における一周期に相当する情報を、過去にＡＤ変換部１０２から入力された電流値における一周期に相当する情報と比較する。そして、比較した結果、例えばＡＤ変換部１０２により変換された電流値における一周期の波形が歪んでいた場合等に、制御部１０６は、ＡＤ変換部１０２において何らかの不具合が発生した等により第１デジタル情報Ｄ１が正常ではない判定する。また、制御部１０６は、ＡＤ変換部１０２により変換された電流値と、通信部１０５から受信したフェールセーフ処理部２００のＡＤ変換部２０２により変換された電流値とを比較する。そして、比較した結果、例えばＡＤ変換部１０２により変換された電流値だけ振幅が減衰している場合等に、制御部１０６は、第１デジタル情報Ｄ１が正常ではないと判定する。このように、制御部１０６は、ＡＤ変換部１０２により変換された第１デジタル情報Ｄ１と通信部１０５により通信部２０５から取得された第２デジタル情報Ｄ２とのうち少なくとも１つを用いて、第１デジタル情報Ｄ１の正当性を検証する。

そして、制御部１０６は、第１デジタル情報Ｄ１の正当性を検証し、ＡＤ変換部１０２が出力した第１デジタル情報Ｄ１が正常ではないと判定した場合、メインリレー演算部１０３に、通信部１０５により通信部２０５から取得された第２デジタル情報Ｄ２を入力させる。これにより、制御部１０６は、メインリレー演算部１０３に第２デジタル情報Ｄ２に基づいて演算を行わせ、遮断器４に対する制御情報となる第１演算結果Ｆ１を出力部１０４に出力させる。

制御部２０６は、入力変換部２０１、ＡＤ変換部２０２、フェールセーフリレー演算部２０３、出力部２０４、および通信部２０５を制御する。

また、制御部２０６は、ＡＤ変換部２０２により変換された第２デジタル情報Ｄ２と通信部２０５により通信部１０５から取得された第１デジタル情報Ｄ１とのうち少なくとも１つを用いて、第２デジタル情報Ｄ２の正当性を検証する。

そして、制御部２０６は、第２デジタル情報Ｄ２の正当性を検証し、ＡＤ変換部２０２が出力した第２デジタル情報Ｄ２が正常ではないと判定した場合、フェールセーフリレー演算部２０３に、通信部２０５により通信部１０５から取得された第１デジタル情報Ｄ１を入力させる。これにより、制御部２０６は、フェールセーフリレー演算部２０３に第１デジタル情報Ｄ１に基づいて演算を行わせ、遮断器４に対する制御情報となる第２演算結果Ｆ２を出力部２０４に出力させる。

なお、入力変換部２０１は、入力変換部１０１と同様の構成であり、ＡＤ変換部２０２は、ＡＤ変換部１０２と同様の機能を有し、フェールセーフリレー演算部２０３は、メインリレー演算部１０３と同様の機能を有し、出力部２０４は、出力部１０４と同様の機能を有するため、それぞれについての説明を省略する。

スイッチ３０１は、電圧Ｖｈとスイッチ３０２との間を接続状態、または開放状態とする。スイッチ３０１の制御端子には、出力部１０４から出力される第１出力情報が入力される。出力部１０４から出力される第１出力情報が遮断状態を示す信号である場合、スイッチ３０１は接続状態となる。スイッチ３０２は、スイッチ３０１と遮断器４との間を接続状態、または開放状態とする。スイッチ３０２の制御端子には、出力部２０４から出力される第２出力情報が入力される。出力部２０４から出力される第２出力情報が、遮断状態を示す信号である場合、スイッチ３０２が接続状態となる。従って、第１出力情報と第２出力情報とが、共に遮断器４を遮断させる情報である場合に、スイッチ３０１とスイッチ３０２とが共に接続状態となり、遮断器４の制御端子に電圧Ｖｈが供給される。そして、遮断器４の制御端子に電圧Ｖｈが供給された場合に、遮断器４が遮断状態となるものとする。すなわち、選択部３００は、第１出力情報と第２出力情報とが、共に、遮断器４を遮断させる情報である場合に、遮断を指示する制御情報を遮断器４に対して出力する。

以下、制御部１０６が第１デジタル情報Ｄ１の正当性を検証する処理の流れについて説明する。図３は、制御部１０６により実行される、第１デジタル情報Ｄ１の正当性を検証する処理の流れの一例を示すフローチャートである。まず、制御部１０６は、ＡＤ変換部１０２によりアナログ情報からデジタル情報に変換された第１デジタル情報Ｄ１を取得する（ステップＳ１）。次に、制御部１０６は、通信部１０５により受信された、ＡＤ変換部２０２によりアナログ情報からデジタル情報に変換された第２デジタル情報Ｄ２を取得する（ステップＳ２）。制御部１０６は、第１デジタル情報Ｄ１と第２デジタル情報Ｄ２とを比較して第１デジタル情報Ｄ１の正当性を検証し、第１デジタル情報Ｄ１が正常であるか否かを判定する（ステップＳ３）。制御部１０６は、第１デジタル情報Ｄ１が正常であると判定した場合、第１デジタル情報Ｄ１をメインリレー演算部１０３に入力させ、メインリレー演算部１０３に第１演算結果Ｆ１を演算させる（ステップＳ４）。一方、制御部１０６は、第１デジタル情報Ｄ１が正常でないと判定した場合、通信部１０５を介して受信した第２デジタル情報Ｄ２をメインリレー演算部１０３に入力させ、メインリレー演算部１０３に第１演算結果Ｆ１を演算させる。（ステップＳ５）。そして、制御部１０６は、出力部１０４により第１出力情報ＯＵＴ１を選択部３００に出力させる（ステップＳ６）。

以上説明したように、第１の実施形態の保護継電装置１０は、同じアナログ情報を並行してメイン処理部１００とフェールセーフ処理部２００に入力し、それぞれが第１出力情報ＯＵＴ１、第２出力情報ＯＵＴ２をそれぞれ生成すると共に、第１出力情報ＯＵＴ１、第２出力情報ＯＵＴ２が共に遮断器４を遮断させる情報である場合に、選択部３００により遮断器４を遮断状態に制御する制御信号が出力されるため、遮断器４に対する制御の信頼性を向上させることができる。

また、第１の実施形態の制御部１０６が、ＡＤ変換部１０２により変換された第１デジタル情報Ｄ１の正当性を、ＡＤ変換部１０２により変換された第１デジタル情報Ｄ１と通信部１０５により通信部２０５から取得された第２デジタル情報Ｄ２とのうち少なくとも１つを用いて検証する。これにより、遮断器４に対する制御の信頼性を更に向上させることができる。

また、第１の実施形態の保護継電装置１０によれば、制御部１０６が、第１デジタル情報Ｄ１が正常でないと判定した場合、通信部１０５により通信部２０５から取得された第２デジタル情報Ｄ２に基づいて、メインリレー演算部１０３に遮断器４に対する制御情報となる第１演算結果Ｆ１を演算させる。これにより、本実施形態の保護継電装置１０においては、メイン処理部１００においてＡＤ変換された第１デジタル情報Ｄ１が正常ない場合にも第２デジタル情報Ｄ２を用いて第１演算結果Ｆ１を演算することができ、遮断器４に対する制御の信頼性を更に向上させることができる。

また、第１の実施形態の保護継電装置１０によれば、制御部２０６が、第２デジタル情報Ｄ２が正常でないと判定した場合、通信部２０５により通信部１０５から取得された第１デジタル情報Ｄ１に基づいて、フェールセーフリレー演算部２０３に遮断器４に対する制御情報となる第２演算結果Ｆ２を演算させる。これにより、本実施形態の保護継電装置１０においては、フェールセーフ処理部２００においてＡＤ変換された第２デジタル情報Ｄ２が正常ない場合にも第１デジタル情報Ｄ１を用いて第２演算結果Ｆ２を演算することができ、遮断器４に対する制御の信頼性を更に向上させることができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。図４は、第２の実施形態における保護継電装置１０Ａの構成図である。以下の説明において、第１の実施形態と同じ機能を有する構成要素には同じ符号を付し、その説明を省略する。

第２の実施形態では、制御部１０６Ａは、出力部１０４により出力された第１出力情報ＯＵＴ１の正当性を、メインリレー演算部１０３が演算した第１演算結果Ｆ１と、通信部１０５により受信された第２演算結果Ｆ２のうち少なくとも１つを用いて検証する。例えば、制御部１０６Ａは、出力部１０４が出力した第１出力情報ＯＵＴ１と、メインリレー演算部１０３が演算した第１演算結果Ｆ１とを比較する。そして、比較した結果、例えば第１出力情報ＯＵＴ１と第１演算結果Ｆ１とが異なる場合に、制御部１０６Ａは、出力部１０４において何らかの不具合が発生した等により第１出力情報ＯＵＴ１が正常ではないと判定する。また、制御部１０６Ａは、出力部１０４が出力した第１出力情報ＯＵＴ１と、通信部１０５から受信したフェールセーフ処理部２００のフェールセーフリレー演算部２０３により演算された第２演算結果Ｆ２とを比較する。そして、比較した結果、例えば第１出力情報ＯＵＴ１と第２演算結果Ｆ２とが異なる場合に、制御部１０６Ａは、第１出力情報ＯＵＴ１が正常ではないと判定する。

第１出力情報ＯＵＴ１が正常でない場合とは、例えばハードウェア故障などにより、出力部１０４に不具合が生じた場合である。

また、制御部２０６Ａは、出力部２０４により出力された第２出力情報ＯＵＴ２の正当性を、フェールセーフリレー演算部２０３が演算した第２演算結果Ｆ２と、通信部２０５が受信した第１演算結果Ｆ１のうち少なくとも１つを用いて検証する。

そして、第２の実施形態における選択部３００Ａには、第１の実施形態における選択部３００の構成に対し、バイパス回路３１０が追加される。図４に示すように、バイパス回路３１０は、スイッチ３１１とスイッチ３１２とが設けられた信号線であり、スイッチ３０１とスイッチ３０２とが設けられた信号線と並列に接続される。

バイパス回路３１０は、スイッチ３０１とスイッチ３０２のいずれか一方からの信号を迂回（バイパス）させる。例えば、バイパス回路３１０において、スイッチ３１１を接続状態、スイッチ３１２を開放状態とさせることにより、スイッチ３０１の状態に関わらず、スイッチ３０２が接続状態となる場合に遮断器４の制御端子に電圧Ｖｈが供給される。

バイパス回路３１０においては、制御部１０６Ａからのスイッチ制御信号ＣＮＴ１によりスイッチ３１１が、制御部２０６Ａからのスイッチ制御信号ＣＮＴ２によりスイッチ３１２が、それぞれ制御される。通常の場合、スイッチ３１１と３１２とは、ともに開放状態に制御され、制御部１０６Ａからのスイッチ制御信号ＣＮＴ１によりスイッチ３１１が接続状態に制御され、第１出力情報ＯＵＴ１が正常でないと判定された場合、制御部１０６Ａによりスイッチ３１１が接続状態に制御される。また、第２出力情報ＯＵＴ２が正常でないと判定された場合、制御部２０６Ａからのスイッチ制御信号ＣＮＴ２によりスイッチ３１２が接続状態に制御される。これにより、正常でない出力信号をバイパスさせ、正常である出力信号に基づいて、遮断器４に出力する制御信号が生成される。

このように、第２の実施形態では、制御部１０６Ａにより第１出力情報の正当性が、制御部２０６Ａにより第２出力情報の正当性がそれぞれ検証され、検証結果に応じてバイパス回路３１０が制御される。

本実施形態の保護継電装置１０Ａによれば、さらに、制御部１０６Ａは、出力部１０４により出力された第１出力情報ＯＵＴ１が正常ではないと判定した場合、第１演算結果Ｆ１と第２演算結果Ｆ２との論理積である、第３演算結果Ｆ３を算出する。制御部１０６Ａは、算出した第３演算結果Ｆ３を通信部１０５に出力する。通信部１０５は、制御部１０６Ａからの第３演算結果Ｆ３をフェールセーフ部の通信部２０５へ送信する。通信部２０５は、受信した第３演算結果Ｆ３を制御部２０６に出力する。制御部２０６は、第３演算結果Ｆ３を出力部２０４から第２出力情報ＯＵＴ２として選択部３００に出力させる。

ここでは、制御部１０６Ａが、第１出力情報の正当性を検証する処理の流れについて図５のフローチャートを用いて説明する。まず、制御部１０６Ａは、出力部１０４により出力された第１出力情報ＯＵＴ１を取得する（ステップＳ１０）。次に、制御部１０６は、メインリレー演算部１０３により演算された第１演算結果Ｆ１を取得する（ステップＳ１１）。制御部１０６は、第１出力情報ＯＵＴ１と第１演算結果Ｆ１とを比較する等して、第１出力情報ＯＵＴ１の正当性を検証、第１演算結果Ｆ１が正常であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。制御部１０６Ａは、第１出力情報ＯＵＴ１が正常であると判定した場合、本フローチャートに示す処理を終了する。一方、制御部１０６Ａは、第１出力情報ＯＵＴ１が正常でないと判定した場合、まず、選択部３００のスイッチ３１１を接続状態とし、スイッチ３１２を開放状態として、第１出力情報をバイパスさせる（ステップＳ１３）。次に、制御部１０６は、第１演算結果Ｆ１と通信部１０５を介して受信した第２演算結果Ｆ２との論理和である第３演算結果Ｆ３を算出する（ステップＳ１４）。さらに、制御部１０６Ａは、算出した第３演算結果Ｆ３を、通信部１０５に、フェールセーフ処理部２００に送信させる（ステップＳ１５）。フェールセーフ処理部２００の制御部２０６は、通信部２０５が受信した第３演算結果Ｆ３を出力部２０４から出力させる（ステップＳ１６）。

以上説明したように、第２の実施形態の保護継電装置１０Ａによれば、じアナログ情報を並行してメイン処理部１００とフェールセーフ処理部２００に入力し、それぞれが第１出力情報ＯＵＴ１、第２出力情報ＯＵＴ２をそれぞれ生成すると共に、メイン処理部１００が第１出力情報ＯＵＴ１の、フェールセーフ処理部２００が第２出力情報ＯＵＴ２の正当性をそれぞれ検証する。そして、選択部３００を用いて、故障し正常でない出力部から出力される情報をバイパスさせる。また、メイン処理部１００が演算させた第１演算結果Ｆ１と、フェールセーフ処理部２００が演算させた第２演算結果Ｆ２が共に、遮断器４を遮断させる情報である場合に、遮断器４を遮断状態に制御する制御信号が出力される。これにより、第２の実施形態においては、ハードウェアの故障による不具合をソフトウェア処理によりカバーし、不具合が発生する前における信頼性を低減させることなく、制御信号を出力させることができ、遮断器４に対する制御の信頼性をより向上させることができる。

（第３の実施形態）
さらに、第３の実施形態について説明する。図６は、第３の実施形態の保護継電装置１０Ｂの構成図である。以下の説明において、第１の実施形態と同じ機能を有する構成要素には同じ符号を付し、その説明を省略する。第３の実施形態の保護継電装置１０Ｂは、保護継電装置１０−１、１０−２を備える。

第３の実施形態の保護継電装置１０Ｂにおいては、通信部１０５−１は、通信部１０５−２と通信する。通信部１０５−１は、ＡＤ変換部１０２−２により変換された第１デジタル情報Ｄ１−２を通信部１０５−２から受信する。また、通信部１０５−２は、ＡＤ変換部１０２−１により変換された第１デジタル情報Ｄ１−１を通信部１０５−１から受信する。

また、通信部２０５−１は、通信部２０５−２と通信する。通信部２０５−１は、ＡＤ変換部２０２−２により変換された第２デジタル情報Ｄ２−２を通信部２０５−２から受信する。通信部２０５−２は、ＡＤ変換部２０２−１により変換された第２デジタル情報Ｄ２−１を通信部２０５−１から受信する。

制御部１０６−１は、ＡＤ変換部１０２−１により変換された第１デジタル情報Ｄ１−１と、通信部１０５−１により通信部１０５−２から取得された第１デジタル情報Ｄ１−２のうち少なくとも１つを用いて、第１デジタル情報Ｄ１−１の正当性を検証する。

また、第３の実施形態の保護継電装置１０Ｂにおいては、通信部２０５−１は通信部２０５−２と通信する。制御部２０６−１は、ＡＤ変換部２０２−１により変換された第２デジタル情報Ｄ２−１と、通信部２０５−１により通信部２０５−２から取得された第２デジタル情報Ｄ２−２のうち少なくとも１つを用いて、第２デジタル情報Ｄ２−１の正当性を検証する。

また、第３の実施形態の保護継電装置１０Ｂにおいては、制御部１０６−２は、ＡＤ変換部１０２−２により変換された第１デジタル情報Ｄ１−２と、通信部１０５−２により通信部１０５−１から取得された第１デジタル情報Ｄ１−１のうち少なくとも１つを用いて、第１デジタル情報Ｄ１−２の正当性を検証する。

また、第３の実施形態の保護継電装置１０Ｂにおいては、制御部２０６−２は、ＡＤ変換部２０２−２により変換された第２デジタル情報Ｄ２−２と、通信部２０５−２により通信部２０５−１から取得された第２デジタル情報Ｄ２−１のうち少なくとも１つを用いて、第２デジタル情報Ｄ２−２の正当性を検証する。

そして、制御部１０６−１は、第１デジタル情報Ｄ１−１が正常ではないと判定した場合、ＡＤ変換部１０２−２により変換された第１デジタル情報Ｄ１−２をメインリレー演算部１０３−１に入力させる。このようにして、制御部１０６−１は、ＡＤ変換部１０２−２により変換された第１デジタル情報Ｄ１−２に基づいて、メインリレー演算部１０３−１に演算を行わせ、出力部１０４−１から第１出力情報ＯＵＴ１−１を出力させる。

また、制御部２０６−１は、第２デジタル情報Ｄ２−１が正常ではないと判定した場合、ＡＤ変換部２０２−２により変換された第２デジタル情報Ｄ２−２をフェールセーフリレー演算部２０３−１に入力させる。このようにして、制御部２０６−１は、ＡＤ変換部２０２−２により変換された第２デジタル情報Ｄ２−２に基づいて、フェールセーフリレー演算部２０３−１に演算を行わせ、出力部２０４−１から第２出力情報ＯＵＴ２−１を出力させる。

また、制御部１０６−２は、第１デジタル情報Ｄ１−２が正常ではないと判定した場合、ＡＤ変換部１０２−１により変換された第１デジタル情報Ｄ１−１をメインリレー演算部１０３−２に入力させる。このようにして、制御部１０６−２は、ＡＤ変換部１０２−１により変換された第１デジタル情報Ｄ１−１に基づいて、メインリレー演算部１０３−２に演算を行わせ、出力部１０４−２から第１出力情報ＯＵＴ１−２を出力させる。

また、制御部２０６−２は、第２デジタル情報Ｄ２−２が正常ではないと判定した場合、ＡＤ変換部２０２−１により変換された第２デジタル情報Ｄ２−１をフェールセーフリレー演算部２０３−２に入力させる。このようにして、制御部２０６−２は、ＡＤ変換部２０２−１により変換された第２デジタル情報Ｄ２−１に基づいて、フェールセーフリレー演算部２０３−２に演算を行わせ、出力部２０４−２から第２出力情報ＯＵＴ２−１を出力させる。

なお、制御部１０６−１は、第１デジタル情報Ｄ１−１と第１デジタル情報Ｄ１−２に加えて、通信部１０５−１により通信部２０５−１から取得された第２デジタル情報Ｄ２−１を用いて、第１デジタル情報Ｄ１−１の正当性を検証してもよい。そして、第１デジタル情報Ｄ１−１と第２デジタル情報Ｄ２−１とが共に正常ではないと判定した場合、制御部１０６−１は、第１デジタル情報Ｄ１−２に基づいて、メインリレー演算部１０３−１に制御信号となる演算結果Ｆ１−１を演算させてもよい。

また、制御部２０６−１は、第２デジタル情報Ｄ２−１と第２デジタル情報Ｄ２−２に加えて、通信部２０５−１により通信部１０５−１から取得された第１デジタル情報Ｄ１−１を用いて、第２デジタル情報Ｄ２−１の正当性を検証してもよい。そして、第２デジタル情報Ｄ２−１と第１デジタル情報Ｄ１−１とが共に正常ではないと判定した場合、制御部２０６−１は、第２デジタル情報Ｄ２−２に基づいて、フェールセーフリレー演算部２０３−１に制御信号となる演算結果Ｆ２−１を演算させてもよい。

また、制御部１０６−２は、第１デジタル情報Ｄ１−２と第１デジタル情報Ｄ１−１に加えて、通信部１０５−２により通信部２０５−２から取得された第２デジタル情報Ｄ２−２を用いて、第１デジタル情報Ｄ１−２の正当性を検証してもよい。そして、第１デジタル情報Ｄ１−２と第２デジタル情報Ｄ２−２とが共に正常ではないと判定した場合、制御部１０６−２は、第１デジタル情報Ｄ１−１に基づいて、メインリレー演算部１０３−２に制御信号となる演算結果Ｆ１−２を演算させてもよい。

また、制御部２０６−２は、第２デジタル情報Ｄ２−２と第２デジタル情報Ｄ２−１に加えて、通信部２０５−２により通信部１０５−２から取得された第１デジタル情報Ｄ１−２を用いて、第２デジタル情報Ｄ２−２の正当性を検証してもよい。そして、第２デジタル情報Ｄ２−２と第１デジタル情報Ｄ１−２とが共に正常ではないと判定した場合、制御部２０６−２は、第２デジタル情報Ｄ２−１に基づいて、フェールセーフリレー演算部２０３−２に制御信号となる演算結果Ｆ２−２を演算させてもよい。

以上説明したように、第３の実施形態の保護継電装置１０Ｂにおいては、制御部１０６−１により第１出力情報ＯＵＴ１−１の正当性が検証され、第１出力情報ＯＵＴ１−１が正常でないと判定された場合、ＡＤ変換部１０２−２により変換された第１デジタル情報Ｄ１−２を用いて出力部１０４−１から第１出力情報ＯＵＴ１を出力させる。これにより、本実施形態の保護継電装置１０Ｂにおいては、ＡＤ変換部１０２−１により変換された第１デジタル情報Ｄ１−１が正常でない場合であっても、出力部１０４−１から正常な第１出力情報ＯＵＴ１を出力させることができ、遮断器４に対する制御の信頼性をより向上させることができる。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、保護継電装置１０（１０Ａ、１０Ｂ）は、同一の電力情報に基づいて生成した少なくとも２以上の制御信号が、共に遮断器４を遮断させる情報である場合に、遮断を指示する制御情報を遮断器４に対して出力する。これにより、本実施形態の保護継電装置１０（１０Ａ、１０Ｂ）においては、遮断器４に対する制御の信頼性をより向上させることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、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ものである。

１…電力系統システム、２…発電装置、３…変圧装置、４…遮断器、５…計器用変成装置、１０、１０Ａ、１０Ｂ…保護継電装置、１００、１００−１、１００−２…メイン処理部、２００、２００−１、２００−２…フェールセーフ処理部、３００…選択部、１０２、１０２−１、１０２−２、２０２、２０２−１、２０２−２…ＡＤ変換部、１０３、１０３−１、１０３−２、…メインリレー演算部、２０３、２０３−１、２０３−２…フェールセーフリレー演算部、１０４、１０４−１、１０４−２、２０４、２０４−１、２０４−２…出力部、１０５、１０５−１、１０５−２、２０５、２０５−１、２０５−２…通信部、１０６、１０６−１、１０６−２、２０６、２０６−１、２０６−２…制御部。

Claims (5)

1. 送電設備に設けられた測定部により測定された電力に関するアナログ情報を、第１デジタル情報に変換する第１ＡＤ変換部と、
   前記第１ＡＤ変換部により変換された第１デジタル情報に基づいて、前記送電設備に設けられた遮断器に対する第１制御情報を生成する第１制御情報生成部を有する第１処理部と、
   前記測定部により測定された電力に関するアナログ情報を、第２デジタル情報に変換する第２ＡＤ変換部と、
   前記第２ＡＤ変換部により変換された第２デジタル情報に基づいて、前記遮断器に対する第２制御情報を生成する第２制御情報生成部を有する第２処理部と、
   前記第１制御情報と前記第２制御情報とが共に、前記遮断器を遮断させる制御情報である場合に、遮断を指示する制御情報を前記遮断器に対して出力する選択部と、
   を備える保護継電装置。
2. 前記第１処理部は、前記第２処理部の第２通信部と通信し、前記第１ＡＤ変換部により変換された前記第１デジタル情報と前記第１制御情報生成部により生成された前記第１制御情報とを前記第２処理部の第２通信部に送信する第１通信部をさらに有し、
   前記第２処理部は、前記第１処理部の第１通信部と通信し、前記第２ＡＤ変換部により変換された前記第２デジタル情報と前記第２制御情報生成部により生成された前記第２制御情報とを前記第１処理部の第１通信部に送信する第２通信部と、をさらに有し、
   前記第１制御情報生成部は、前記第１ＡＤ変換部により変換された第１デジタル情報の正当性を、前記第１ＡＤ変換部により変換された第１デジタル情報と前記第１通信部により前記第２通信部から取得された第２デジタル情報とのうち少なくとも１つを用いて検証し、
   前記第２制御情報生成部は、前記第２ＡＤ変換部により変換された第２デジタル情報の正当性を、前記第２ＡＤ変換部により変換された第２デジタル情報と前記第２通信部により前記第１通信部から取得された第１デジタル情報とのうち少なくとも１つを用いて検証する、
   請求項１に記載の保護継電装置。
3. 前記第１制御情報生成部は、前記第１ＡＤ変換部により変換された第１デジタル情報の正当性を検証した結果に応じて、前記第１デジタル情報が正常でないと判定した場合、前記第１通信部により前記第２通信部から取得された第２デジタル情報に基づいて、前記遮断器に対する第１制御情報を生成し、
   前記第２制御情報生成部は、前記第２ＡＤ変換部により変換された第２デジタル情報の正当性を検証した結果に応じて、前記第２デジタル情報が正常でないと判定した場合、前記第２通信部により前記第１通信部から取得された第１デジタル情報に基づいて、前記遮断器に対する第２制御情報を生成する、
   請求項２に記載の保護継電装置。
4. 前記第１処理部は、前記第１制御情報生成部が生成した第１制御情報を、第１出力情報として出力する第１出力部を、更に有し、
   前記第２処理部は、前記第２制御情報生成部が生成した第２制御情報を、第２出力情報として出力する第２出力部を、更に有し、
   前記第１制御情報生成部は、前記第１出力部により出力された第１出力情報の正当性、前記第１出力部より出力された第１出力情報が正常でないと判定した場合、前記第１通信部により前記第２通信部から取得された第２制御情報に基づいて、前記第１制御情報と前記第２制御情報とが共に、前記遮断器を遮断させる情報であるか否かを判定し、共に前記遮断器を遮断させる情報であると判定した場合に、遮断を指示する第３制御情報を生成して、前記第１通信部を用いて前記第３制御情報を前記第２処理部の第２通信部に送信し、
   前記第２出力部は、前記第２通信部が受信した第３制御情報を、前記第２出力情報として出力し、
   前記選択部は、前記第２出力情報が示す値に関わらず、前記第２出力情報を前記遮断器に対して出力する、
   請求項２又は請求項３に記載の保護継電装置。
5. 前記第１処理部を複数備え、
   第１第１処理部は、第２第１処理部の第４通信部と通信し、前記第１第１処理部の第１ＡＤ変換部により変換された第１デジタル情報と前記第１第１処理部の第１制御情報生成部により生成された第１制御情報とを前記第２第１処理部の第４通信部に送信する第３通信部を、さらに有し、
   第２第１処理部は、第１第１処理部の前記第３通信部と通信し、前記第２第１処理部の第１ＡＤ変換部により変換された第１デジタル情報と前記第２第１処理部の第１制御情報生成部により生成された第１制御情報とを前記第１第１処理部の前記第３通信部に送信する第４通信部を、さらに有し、
   前記第１制御情報生成部は、前記第１ＡＤ変換部により変換された第１デジタル情報の正当性を、前記第１ＡＤ変換部により変換された第１デジタル情報、前記第１通信部により前記第２通信部から取得された第２デジタル情報、及び前記第３通信部により前記第４通信部から取得された第１デジタル情報とのうち少なくとも１つを用いて検証し、前記第１ＡＤ変換部により変換された第１デジタル情報が正常でないと判定した場合、前記第３通信部により前記第４通信部から取得された第１デジタル情報に基づいて、前記遮断器に対する第１制御情報を生成する、
   請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の保護継電装置。

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