JP2019514327A - 差動保護スキームを動作させる方法 - Google Patents

Abstract

本方法は、差動保護スキームを制御して差動保護を非アクティブ化し、差動保護スキーム外にまたは内に構成されることになる端末（１４）を選択し、通信ネットワークを介して複数の端末（１２、１４、１６、１８）の間で再構成情報を通信する。ここで、再構成情報が、差動保護スキーム外にまたは内に構成されることになる端末（１４）の選択を含み、通信ネットワークが、デイジーチェーン通信ネットワーク、リング通信ネットワーク、メッシュ通信ネットワーク、スター通信ネットワーク、バス通信ネットワーク、ツリー通信ネットワーク、またはそのハイブリッドある。方法はまた、複数の端末（１２、１４、１６、１８）の間で再構成情報を通信した後に、差動保護スキーム外にまたは内に選択された端末（１４）を構成するように選択されていない端末（１２、１６、１８）の各々においてそれぞれの差動保護アルゴリズムを修正し、差動保護スキームを制御して差動保護を再びアクティブ化する。【選択図】図１

Description

本発明は、差動保護スキームを動作させる方法、および、差動保護スキームを備える電力ネットワークに関する。

現在の差動保護スキームは、伝送線に関して障害が生じたときを識別することによって電力システム内の伝送線の保護を支援する。現在の差動保護の基本原理は、保護されたゾーンに入る電流と保護されたゾーンを出る電流との差の計算に基づく。この差が設定されたトリップ閾値を超えるときに、ローカル回路遮断器のトリップが実行される。ローカル回路遮断器のトリップに加えて、ローカル端末が、保護されたゾーンのすべての末端におけるトリップを確保するために、遠隔端末にトリップ間信号を送る。

欧州特許第２７４４１３０号

本発明の第１の態様によれば、電力ネットワークの差動保護を実行する再構成可能な差動保護スキームを動作させる方法が提供され、電力ネットワークは複数の端末を備え、複数の端末の各々が、通信ネットワーク内の複数の端末のうちの他の各端末と通信するように構成され、本方法は、以下のステップを含む：
差動保護スキームを制御して差動保護を非アクティブ化するステップと、
差動保護スキーム外にまたは内に構成されることになる端末を選択するステップと、
通信ネットワークを介して複数の端末の間で再構成情報を通信するステップであり、再構成情報が、差動保護スキーム外にまたは内に構成されることになる端末の選択を含み、通信ネットワークが：デイジーチェーン通信ネットワーク、リング通信ネットワーク、メッシュ通信ネットワーク、スター通信ネットワーク、バス通信ネットワーク、ツリー通信ネットワーク、または、そのハイブリッドのうちのいずれか１つである、ステップと、
複数の端末の間で再構成情報を通信した後に、選択された端末を差動保護スキーム外にまたは内に構成するように、選択されていない端末の各々においてそれぞれの差動保護アルゴリズムを修正するステップと、
差動保護スキームを制御して差動保護を再びアクティブ化するステップ。

本発明による再構成可能な差動保護スキームを動作させる方法は、差動保護スキームへの端末の追加または差動保護スキームからの端末の除去を可能にする。端末のそのような追加または除去は、差動保護スキームが電力ネットワークの差動保護を実際に確実に実行し続けることを確保するために、ある種の状況下で望ましいことがある。そのような状況下で差動保護スキームを再構成できないと、電力ネットワークの差動保護のエラーをもたらすことがあり、それによって、電力ネットワークに損害を与えることがある。

前述のように、通信ネットワークは、以下のうちのいずれか１つである：デイジーチェーン通信ネットワーク、リング通信ネットワーク、メッシュ通信ネットワーク、スター通信ネットワーク、バス通信ネットワーク、ツリー通信ネットワーク、または、そのハイブリッド。そのような通信ネットワークによって使用される通信プロトコルは、端末の数にかかわらず同じ方法で（たとえば、同一メッセージの送信を用いて）複数の端末の間で再構成情報を通信することを可能にする。さらに、そのような通信ネットワークのトポロジは、通信ネットワーク内の端末の数を増やすまたは減らすことが容易であることを意味する。結果として、複数の端末の間で再構成情報を通信するためのそのような通信ネットワークの提供は、本発明の方法を電力ネットワーク内の任意の数（たとえば、３、４、５、６またはさらに多く）の端末を受け入れるために容易に拡張可能にし、同時に、通信プロトコルおよびハードウェアに関する相当の再設計の必要がないようにする。

さらに、本発明の方法における複数の端末間で再構成情報を通信するためのそのような通信ネットワークの提供により、各端末が、その他の端末の各々に対して、直接の２地点間通信リンクを介して直接接続される必要がある、複数の端末間の直接の２地点間通信の必要性を取り除く。さらに、４つ以上の端末を有する電力ネットワークでは、端末間に直接の２地点間通信リンクを実装する際のコストおよび複雑性に起因して、複数の端末間の直接の２地点間通信に基づく再構成可能な差動保護スキームを使用することは実践的ではないであろう。例として、端末の数が６であるとき、複数の端末間の直接の２地点間通信は３０通信リンクを必要とするが、本発明の通信ネットワークが必要とする通信リンクは３０よりもかなり少なく、たとえば、６つの端末に基づくリング通信ネットワークが複数の端末間に必要とする通信リンクは６つのみである。

本発明の実施形態において、端末が差動保護スキーム外に構成されるように選択されるとき、本方法は、選択された端末でインターロックを有効にするステップをさらに含むことができ、インターロックは、無効にされると、差動保護スキーム外での選択端末の構成を抑止し、インターロックは、有効にされると、差動保護スキーム外での選択端末の構成を可能にする。

インターロックの提供は、所与の端末がそれが選択されたときにのみ差動保護スキーム外に構成され得ることを確保する。

本発明のさらなる実施形態では、本方法は、通信ネットワークを介して複数の端末の間で再構成情報を通信するステップの前に、複数の端末の各々の複数の端末のうちの他の各端末との通信の状況が健全であることを確認するステップをさらに含み得る。

このステップは、通信ネットワークを介するすべての複数の端末の間の再構成情報の確実な通信を確保するために、本発明の方法に含まれ得る。

本発明のさらなる実施形態では、端末が差動保護スキーム内に構成されるように選択されるとき、本方法は、通信ネットワークを介して複数の端末の間で再構成情報を通信するステップの前に、選択された端末が差動保護スキーム外に構成されていることを確認するステップをさらに含み得る。

このステップは、端末が差動保護スキーム外に現在構成されている場合にのみ差動保護スキーム内への端末の再構成が起こることを確保するために、本発明の方法に含まれ得る。

任意選択で、本方法は、選択された端末を差動保護スキーム外にまたは内に構成するように選択されていない端末の各々においてそれぞれの差動保護アルゴリズムを修正するステップの前に、前設定時間内に複数の端末の間で再構成情報が通信されたことを確認するステップをさらに含み得る。

このステップは、それぞれの差動保護アルゴリズムの修正が選択されていない端末の各々において起こることを確保するために、本発明の方法に含まれ得る。

さらに任意選択で、本方法は、選択された端末を差動保護スキーム外にまたは内に構成するように選択されていない端末の各々においてそれぞれの差動保護アルゴリズムを修正するステップの後に、再構成された差動保護スキームが安定したことを確認するステップをさらに含み得る。

このステップは、差動保護スキームの再構成が適切に実行されることを確保するために、本発明の方法に含まれ得る。

端末が差動保護スキーム外に構成されるように選択されたとき、本方法は、選択された端末を差動保護スキーム外に構成するためのそれぞれの差動保護アルゴリズムの修正の後に、選択された端末を非アクティブ化するステップおよび／または選択された端末への通信を抑止するステップをさらに含み得る。

このステップは、外に構成された端末が意図せずに、差動保護スキームの誤操作につながり得る、電力ネットワークの差動保護に関与しないことを確保するために、本発明の方法に含まれ得る。

端末が差動保護スキーム内に構成されるように選択されたとき、本方法は、選択された端末を差動保護スキーム内に構成するように、選択された端末において差動保護アルゴリズムを修正するステップをさらに含み得る。

このステップは、中に構成された端末が電力ネットワークの差動保護においてその役割を正確に果たすことを確保するために、本発明の方法に含まれ得る。これは、選択された端末における差動保護アルゴリズムが最新ではないまたは前に変更されたときに特に有益である。

複数の端末のうちの１つが故障した、本発明の実施形態において、本方法は、以下のステップをさらに含み得る：
故障した端末を代わりの端末に置き換えるステップと、
通信ネットワーク内で代わりの端末と通信するように残りの端末の各々を構成するステップと、
通信ネットワークを介して代わりの端末に再構成情報を通信するステップと、
代わりの端末に再構成情報を通信した後に、選択された端末を差動保護スキーム外にまたは内に構成するように代わりの端末において差動保護アルゴリズムを修正するステップ。

これらのステップは、電力ネットワークの複数の端末のうちの１つが故障した場合に差動保護スキームの再構成がさらに起こり得ることを確保するために、本発明の方法に含まれ得る。通信ネットワークによって使用される通信プロトコルは、通信プロトコルの相当の再設計を必要とせずに、通信ネットワークに新たに追加された代わりの端末に再構成情報を容易に通信することを可能にする。加えて、通信ネットワークのトポロジは、故障した端末を通信ネットワーク内の代わりの端末に置き換えることが簡単であることを意味する。

本発明の第２の態様によれば、複数の端末を備える電力ネットワークが用意され、複数の端末の各々は通信ネットワーク内の複数の端末のうちの他の各端末と通信するように構成され、電力ネットワークはこの電力ネットワークの差動保護を実行するための再構成可能な差動保護スキームをさらに含み、この差動保護スキームは以下を行うように構成される：
差動保護スキームを制御して差動保護を非アクティブ化すること、
差動保護スキーム外にまたは内に構成される端末を選択すること、
通信ネットワークを介して複数の端末の間で再構成情報を通信すること、再構成情報は、差動保護スキーム外にまたは内に構成される端末の選択を含み、通信ネットワークは、以下のうちのいずれか１つである：デイジーチェーン通信ネットワーク、リング通信ネットワーク、メッシュ通信ネットワーク、スター通信ネットワーク、バス通信ネットワーク、ツリー通信ネットワーク、または、そのハイブリッド、
複数の端末の間で再構成情報を通信した後に、選択された端末を差動保護スキーム外にまたは内に構成するように選択されていない端末の各々においてそれぞれの差動保護アルゴリズムを修正すること、および、
差動保護スキームを制御して差動保護を再びアクティブ化すること。

本発明の第１の態様の方法の特徴および利点とその実施形態とは、変更すべきところは変更して、本発明の第２の態様の電力ネットワークに適用される。

本発明の好ましい実施形態が、以下のような添付の図面を参照して、非限定的例として、ここで説明される：

本発明の第１の実施形態による本方法が適用され得る複数の端末を有する例示的電力ネットワークの略図である。 端末が差動保護スキーム外に構成されたときにマスタ端末およびスレーブ端末においてそれぞれに本発明の第１の実施形態による本方法のステップを実行するための流れ図である。 端末が差動保護スキーム外に構成されたときにマスタ端末およびスレーブ端末においてそれぞれに本発明の第１の実施形態による本方法のステップを実行するための流れ図である。 端末が差動保護スキーム内に構成されたときにマスタ端末およびスレーブ端末においてそれぞれに本発明の第１の実施形態による本方法のステップを実行するための流れ図である。 端末が差動保護スキーム外に構成されたときにマスタ端末およびスレーブ端末においてそれぞれに本発明の第１の実施形態による本方法のステップを実行するための流れ図である。 端末が差動保護スキーム外に構成されたときにマスタ端末およびスレーブ端末においてそれぞれに本発明の第１の実施形態による本方法のステップを実行するための流れ図である。 端末が差動保護スキーム内に構成されたときにマスタ端末およびスレーブ端末においてそれぞれに本発明の第１の実施形態による本方法のステップを実行するための流れ図である。 端末が差動保護スキーム内に構成されたときにマスタ端末およびスレーブ端末においてそれぞれに本発明の第１の実施形態による本方法のステップを実行するための流れ図である。 端末が差動保護スキーム内に構成されたときにマスタ端末およびスレーブ端末においてそれぞれに本発明の第１の実施形態による本方法のステップを実行するための流れ図である。 端末が差動保護スキーム内に構成されたときにマスタ端末およびスレーブ端末においてそれぞれに本発明の第１の実施形態による本方法のステップを実行するための流れ図である。 端末が差動保護スキーム内に構成されたときにマスタ端末およびスレーブ端末においてそれぞれに本発明の第１の実施形態による本方法のステップを実行するための流れ図である。 故障した端末を代わりの端末に置き換えるときに本発明の第２の実施形態による本方法を実行するための流れ図である。 故障した端末を代わりの端末に置き換えるときに本発明の第２の実施形態による本方法を実行するための流れ図である。

例示的電力ネットワークが、図１に示され、参照数字１０によって概して指定される。

電力ネットワーク１０は、図示の例では架空伝送線である伝送媒体２０の一部によって相互接続された第１の端末１２、第２の端末１４、第３の端末１６および第４の端末１８を含む。電力ネットワークの他の配列（図示せず）では、伝送媒体２０は、地下伝送ケーブルでもよい。

各端末１２、１４、１６、１８は、たとえば回路遮断器でもよい、差動保護要素（図示せず）を含む。各端末１２、１４、１６、１８はまた、たとえば、プログラマブルマイクロコントローラまたはインテリジェント電子デバイスの形をとり得る、制御装置２２も含む。各制御装置２２は、対応する差動保護要素の動作を制御し、制御装置２２を介する端末は、リング通信ネットワークを形成するように配列された通信リンク２４を介して互いに通信するように配列される。端末１２、１４、１６、１８（特に、それぞれの差動保護要素および制御装置２２）は、電力ネットワーク１０の差動保護を実行するためのマルチエンド差動保護スキームの一部を形成する。

電力ネットワーク１０において、端末１２、１４、１６、１８は、それぞれの端末アドレスＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄと関連付けられている。端末１２、１４、１６、１８の制御装置２２をリンクするためのリング通信ネットワークの提供は、端末１２、１４、１６、１８がアドレスの順番Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ａで互いに通信することを意味する。すなわち、図１に示すように：
・端末１２の第１の通信チャネルは、対応する制御装置２２をリンクさせるために、端末１４の第２の通信チャネルに直接接続され、端末１２の第２の通信チャネルは、対応する制御装置２２をリンクさせるために、端末１８の第１の通信チャネルに直接接続され、
・端末１４の第１の通信チャネルは、対応する制御装置２２をリンクさせるために、端末１６の第２の通信チャネルに直接接続され、そして、
・端末１６の第１の通信チャネルは、対応する制御装置２２をリンクさせるために、端末１８の第２の通信チャネルに直接接続される。

リング通信ネットワークのトポロジはまた、互いに直接リンクされていない端末１２、１４、１６、１８の間の間接通信を可能にする。すなわち、端末１２および１６は、端末１４および１８を介して互いに通信し、端末１４および１８は、端末１２および１６を介して互いに通信する。

現在の差動保護の基本原理は、保護されたゾーンに入る電流と去る電流との差の計算に基づく。ローカル差動保護要素（たとえば、回路遮断器）のトリップは、この差が設定されたトリップ閾値を超えるときに実行される。ローカル差動保護要素のトリップに加えて、ローカル端末は、保護されたゾーンのすべての末端部におけるトリップを確保するために、遠隔端末にトリップ間信号を送る。各端末１２、１４、１６、１８は、差動保護スキームにおけるその役割を果たすために、対応する制御装置２２においてローカルに記憶された、差動保護アルゴリズムに従って動作する。各端末１２、１４、１６、１８における差動保護アルゴリズムは、差動保護スキーム内の端末１２、１４、１６、１８のすべてを考慮するように考案されている。

ある種の状況下で差動保護スキームを再構成する必要が存在することがある。差動保護スキームの再構成は、選択された端末を差動保護スキーム外にまたは内に構成することを含む。選択された端末は、たとえば、選択された端末の故障または選択された端末のメンテナンスを行う必要性により、差動保護スキーム外に構成される必要があることがあり、一方で、選択された端末は、たとえば、選択された端末の正常な動作状態への復旧のために、差動保護スキーム内に構成される必要があることがある。

選択された端末を差動保護スキームアウト外に構成するには、差動保護スキーム内の残りの端末を考慮するが差動保護スキーム外に構成された端末は無視するように残りの各端末の差動保護アルゴリズムがなされることが必要である。選択された端末を差動保護スキームアウト内に構成するには、新しく中に構成された端末を含む、差動保護スキーム内のすべての端末を考慮するように残りの各端末の差動保護アルゴリズムがなされることが必要である。

本発明の第１の実施形態による本方法は、選択された端末を差動保護スキーム外にまたは内に構成することによって、差動保護スキームを再構成する。

制御データが、各端末１２、１４、１６、１８の制御装置２２においてローカルに保存される。本発明の第１の実施形態の方法は、ローカル端末の制御装置２２にアクセスすることによって差動保護スキームの再構成が実行されることを可能にする、リング通信ネットワークを介する端末１２、１４、１６、１８の間の同一メッセージにおける制御データの伝送を含む。参照を容易にするために、ローカル端末をここではマスタ端末と称し、一方、その他の端末をここではスレーブ端末と称する。

本発明の第１の実施形態による本方法において、端末１２はマスタ端末として表され、その他の端末１４、１６および１８はスレーブ端末として表される。複数の端末１２、１４、１６、１８のいずれもマスタ端末として表され得ることが理解されよう。

図示した実施形態では、メッセージは１バイトの情報の形であるが、メッセージは他の形をとり得ることが理解されよう。

制御データ内の最初の３ビットは、以下のように、スキーム外にまたは内に構成されることになる選択された端末のコード化された端末アドレスＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを含む、再構成情報を定義する：
・第０の、第１のおよび第２のビット：（０，０，１）−端末１２が選択された、
・第０の、第１のおよび第２のビット：（０，１，０）−端末１４が選択された、
・第０の、第１のおよび第２のビット：（０，１，１）−端末１６が選択された、および、
・第０の、第１のおよび第２のビット：（１，０，０）−端末１８が選択された。

本発明の第１の実施形態による本方法の働きを説明することを目的として、端末１４が選択された端末として表されているが、本発明の第１の実施形態による本方法は、変更すべきところは変更して、選択された端末としてのその他の端末１２、１６、１８のいずれにも適用されることが理解されよう。

第０の、第１のおよび第２のビットを（０，０，０）としてコード化することは、差動保護スキームの再構成が無効にされたことを示し、一方、第０の、第１のおよび第２のビットの残りの可能な組合せは、未使用であり、たとえば、５つ以上の端末を有する電力ネットワーク１０に本方法が適用される場合に、将来使用するために取っておくことができる。

制御データ内の第３のビットおよび第４のビットは、以下のように、差動保護スキームの構成状態のフラグとして使用される：
第３のビットおよび第４のビット：（０，０）−「すべての端末が復元された安定したスキーム」の状態、
第３のビットおよび第４のビット：（０，１）−「端末を外に構成」コマンド、
第３のビットおよび第４のビット：（１，０）−「端末を中に構成」コマンド、および、
第３のビットおよび第４のビット：（１，１）−「１つの端末が外に構成された安定したスキーム」状態。

第５のビットは、差動保護の非アクティブ化を示すために使用され、真では１に、偽では０に設定される。第６のビットは、選択された端末１４に関連するインターロックの使用可能性を示すために使用され、真なら１に、偽なら０に設定される。第７のビットは未使用であり、将来使用するために取っておくことができる。

伝送されるメッセージ内の制御データのデフォルト状態は、以下のようになる：
再構成情報は、差動保護スキームの再構成が無効にされたことを示すために、（０，０，０）に設定されることになり、
差動保護スキームの構成状態についての第３のビットおよび第４のビットは、「すべての端末が復元された安定したスキーム」状態を示すために、（０，０）に設定されることになり、
差動保護非アクティブ化フラグの第５のビットは、偽に設定されることになり、
インターロックフラグの第６のビットは、偽に設定されることになる。

図２ａおよび２ｂを参照すると、以下のステップが、差動保護スキームが、差動保護スキームの外に選択された端末１４を構成することによって、再構成されるとき、本発明の第１の実施形態の方法に適用される。

最初に、制御装置２２は、差動保護を非アクティブ化するように動作させられる。非アクティブ化が、バイナリ入力または制御通信を介して実行され得る。

端末１４が、次いで、差動保護スキーム外に構成されるように選択される。マスタ端末１２の制御装置２２は、どの端末が差動保護スキーム外に構成されるかをユーザが選択することを可能にすることになる設定／コマンドセル（その他の端末１４、１６、１８の制御装置上でも使用可能）を表示することになる。再構成情報は、次いで、差動保護スキーム外に構成するために選択された端末１４のコード化された端末アドレスＢを含むように変更される。

前の再構成が成功したまたは失敗したことを示すために設定された何らかの警報が存在する場合、その警報は非アクティブ化される。

差動保護スキーム全体で差動保護が非アクティブ化されたことを確認するための検査が実行される。差動保護が差動保護スキーム全体で非アクティブ化されていない場合、再構成は失敗したと見なされ、対応する警報がアクティブ化される。

差動保護が差動保護スキーム全体で非アクティブ化された場合、選択された端末１４上のインターロックが、光分離入力を使用することによって、有効にされる。インターロックは、無効にされると差動保護スキーム外での選択された端末１４の構成を抑止し、有効にされると差動保護スキーム外での選択された端末１４の構成を可能にする。選択された端末１４上のインターロックの有効化に失敗すると、再構成は失敗したと見なされ、対応する警報がアクティブ化される結果となる。

インターロックの動作は、対応する差動保護要素の状況にリンクされる。差動保護要素が開かれると、対応するインターロックを確実に有効にすることができる。差動保護要素が閉じられると、対応するインターロックは無効にされる。インターロックの動作と対応する差動保護要素の状況とのリンクにより、現在有効な端末の差動保護スキーム外での構成を防ぐ安全機構を実現する。

選択された端末１４上のインターロックの有効化に続いて、マスタ端末１２は、複数の端末１２、１４、１６、１８の各々の複数の端末１２、１４、１６、１８のうちの他の各端末との通信の状況が健全である、すなわち、リング通信ネットワーク全体の通信が健全である、ことを検査して確認する。その後、マスタ端末１２は、差動保護スキーム内に現在構成された少なくとも３つの端末１２、１４、１６、１８が存在することを検査して確認する。リング通信ネットワークを介する通信が健全であるまたは差動保護スキーム内に現在構成された２つ以下の端末が存在する場合、再構成は失敗したと見なされ、対応する警報がアクティブ化される。

リング通信ネットワーク全体の通信が健全であり、差動保護スキーム内に現在構成された端末が少なくとも３つ存在することを確認した後、再構成情報および「端末を外に構成」コマンドが、次いで、スレーブ端末１４、１６、１８に通信される。

マスタ端末１２は、次いで、「端末を外に構成」コマンドがスレーブ端末１４、１６、１８に前設定時間、たとえば５００ミリ秒から１秒、内に通信されたという確認を待つ。その間、各スレーブ端末１４、１６、１８における保存された構成状態は（０，０）に設定され、「端末を外に構成」コマンドの受信により、各スレーブ端末１４、１６、１８の制御装置２２において再構成情報および「端末を外に構成」コマンドのローカル保存を開始する。各スレーブ端末１４、１６、１８の制御装置２２は、次いで、送信メッセージ内の制御データ内の第３のビットおよび第４のビットにおいて保存された「端末を外に構成」コマンドをそのまま繰り返す。

時間内にマスタ端末１２がこの確認を受信しない場合、再構成は失敗したと見なされ、対応する警報がアクティブ化される。

時間内にマスタ端末１２がこの確認を受信した場合、再構成情報および「端末を外に構成」コマンドが、マスタ端末１２の制御装置２２に保存される。

これに、選択された端末１４を差動保護スキーム外に構成するためのマスタ端末１２における差動保護アルゴリズムの修正と、マスタ端末１２からスレーブ端末１４、１６、１８への「１つの端末が外に構成された安定したスキーム」状態の通信とが続く。マスタ端末１２は、次いで、「１つの端末が外に構成された安定したスキーム」状態がスレーブ端末１４、１６、１８に前設定時間、たとえば５００ミリ秒から１秒、内に通信されたという確認を待つ。

各スレーブ端末１４、１６、１８における保存された構成状態は現在（０，１）に設定され、「１つの端末が外に構成された安定したスキーム」状態の受信により、再構成情報および各スレーブ端末１４、１６、１８の制御装置２２における「１つの端末が外に構成された安定したスキーム」状態のローカル保存を開始する。「１つの端末が外に構成された安定したスキーム」状態の受信はまた、差動保護スキームの再構成が無効にされたことを示すための（０，０，０）に再構成情報が設定されないことを確保するための検査をトリガする。再構成情報が（０，０，０）に設定された場合、次いで、ローカル保存は抑止される。

ローカル保存の開始に続いて、端末１６、１８における差動保護アルゴリズムは、次いで、選択された端末１４を差動保護スキーム外に構成するようになされる。１４は電力ネットワークの差動保護に関与せず、したがって、その差動保護アルゴリズムが更新される必要はないので、選択された端末１４における差動保護アルゴリズムは変更されない。

その後、端末１６と外に構成された端末１４との間の通信は抑止され、外に構成された端末１４への通信の失敗を示す対応する警報は抑制され、その場合、各スレーブ端末１４、１６、１８の制御装置２２は、次いで、送信外に構成された端末メッセージ内の制御データ内の第３のビットおよび第４のビットにおいて「１つの端末が外に構成された安定したスキーム」状態をそのまま繰り返す。

マスタ端末１２によって確認が時間内に受信されない場合、再構成は失敗したと見なされ、対応する警報がアクティブ化される。

マスタ端末１２によって確認が時間内に受信された場合、差動保護スキームは、安定化したと確認される。外に構成された端末１４とマスタ端末１２との間の通信は抑止され、外に構成された端末１４への通信の失敗を示す対応する警報は抑制される。最後に、差動保護スキームの再構成の成功を確認するメッセージが出される。

この段階で、外に構成された端末１４は非アクティブ化され、外に構成された端末１４上のインターロックは無効にされ、端末１２、１６、１８の制御装置２２は、差動保護スキーム全体で差動保護を再びアクティブ化するように動作する。

図３ａおよび図３ｂを参照すると、差動保護スキームが、選択された端末１４を差動保護スキーム内に構成することによって再構成されるとき、以下のステップが、本発明の第１の実施形態の方法に適用される。

最初に、制御装置２２は、差動保護を非アクティブ化するように動作させられる。この非アクティブ化は、バイナリ入力を介して実行することができ、通信を制御することができる。

端末１４が、次いで、差動保護スキーム内に構成されるように選択される。マスタ端末１２の制御装置２２は、どの端末が差動保護スキーム内に構成されるかをユーザが選択することを可能にすることになる設定／コマンドセル（その他の端末１４、１６、１８の制御装置上でも使用可能）を表示することになる。再構成情報は、次いで、差動保護スキーム内に構成するために選択された端末１４のコード化された端末アドレスＢを含むように変更される。

前の再構成が成功したまたは失敗したことを示すように設定された何らかの警報が存在する場合、この警報は解除される。

端末１４が差動保護スキーム外に構成されたことを確認するための検査が実行される。検査が否定的結果を返した場合、再構成は失敗したと見なされ、対応する警報がアクティブ化される。

検査が肯定的結果を返した場合、差動保護が差動保護スキーム全体で非アクティブ化されたことを確認するために別の検査が実行される。差動保護が差動保護スキーム全体で非アクティブ化されていない場合、再構成は失敗したと見なされ、対応する警報がアクティブ化される。

差動保護が差動保護スキーム全体で非アクティブ化された場合、マスタ端末１２は、複数の端末１２、１４、１６、１８の各々の複数の端末１２、１４、１６、１８のうちのその他の端末との通信の状況が健全である、すなわちリング通信ネットワーク全体の通信が健全である、ことを検査して確認する。その後、マスタ端末１２は、マスタ端末１２の制御装置２２における保存された構成状態が「１つの端末が外に構成された安定したスキーム」状態であることを検査して確認する。リング通信ネットワーク全体の通信が健全であるか、マスタ端末１２の制御装置２２における保存された構成状態が「１つの端末が外に構成された安定したスキーム」状態ではない場合、再構成は失敗したと見なされ、対応する警報がアクティブ化される。

リング通信ネットワーク全体の通信が健全であることおよびマスタ端末１２の制御装置２２における保存された構成状態が「１つの端末が外に構成された安定したスキーム」状態であることを確認した後、再構成情報および「端末を中に構成」コマンドが、次いで、スレーブ端末１４、１６、１８に通信される。

マスタ端末１２は、次いで、「端末を中に構成」コマンドがスレーブ端末１４、１６、１８に前設定時間、たとえば５００ミリ秒から１秒、内に通信されたという確認を待つ。その間、各スレーブ端末１４、１６、１８における保存された構成状態は（１，１）に設定され、「端末を中に構成」コマンドの受信により、各スレーブ端末１４、１６、１８の制御装置２２における再構成情報および「端末を中に構成」コマンドのローカル保存を開始する。各スレーブ端末１４、１６、１８の制御装置２２は、次いで、送信メッセージ内の制御データ内の第３のビットおよび第４のビットにおいて、保存された「端末を中に構成」コマンドをそのまま繰り返す。

確認がマスタ端末１２によって時間内に受信されない場合、再構成は失敗したと見なされ、対応する警報がアクティブ化される。

確認がマスタ端末１２によって時間内に受信された場合、再構成情報および「端末を中に構成」コマンドが、マスタ端末１２の制御装置２２に保存される。

これに、選択された端末１４を差動保護スキーム内に構成するためのマスタ端末１２における差動保護アルゴリズムの修正、およびマスタ端末１２からスレーブ端末１４、１６、１８への「すべての端末が復元された安定したスキーム」状態の通信が続く。マスタ端末１２は、次いで、「すべての端末が復元された安定したスキーム」状態がスレーブ端末１４、１６、１８に前設定時間、たとえば５００ミリ秒から１秒、内に通信されたという確認を待つ。

各スレーブ端末１４、１６、１８における保存された構成状態は現在（１，０）に設定され、「すべての端末が復元された安定したスキーム」状態の受信により、各スレーブ端末１４、１６、１８の制御装置２２における再構成情報および「すべての端末が復元された安定したスキーム」状態のローカル保存を開始する。端末１６、１８における差動保護アルゴリズムは、次いで、選択された端末１４を差動保護スキーム内に構成するようになされる。前に変更されなかった、選択された端末１４における差動保護アルゴリズムは変更されない。しかしながら、差動保護アルゴリズムが更新される必要があるまたは前に変更された場合には、必要に応じて、選択された端末１４を差動保護スキーム内に構成するように選択された端末１４における差動保護アルゴリズムを修正するステップが行われ得る。

その後、端末１６と中に構成された端末１４との通信が復元され、中に構成された端末１４への通信の失敗を示す対応する警報が復元され、その後、各スレーブ端末１４、１６、１８の制御装置２２は、次いで、送信メッセージ内の制御データ内の第３のビットおよび第４のビットにおいて「すべての端末が復元された安定したスキーム」状態をそのまま繰り返す。

確認がマスタ端末１２によって時間内に受信されない場合、再構成は失敗したと見なされ、対応する警報がアクティブ化される。

確認がマスタ端末１２によって時間内に受信された場合、差動保護スキームは安定したと確認される。中に構成された端末１４とマスタ端末１２との通信が復元され、中に構成された端末１４への通信の失敗を示す対応する警報が復元される。最後に、差動保護スキームの再構成の成功を確認するメッセージが出される。

この段階で、中に構成された端末１４は再びアクティブ化され、端末１２、１４、１６、１８の制御装置２２は、差動保護スキーム全体で差動保護を再びアクティブ化するように動作する。

複数の端末の間で再構成情報を通信するためのリング通信ネットワークの提供は、通信プロトコルおよびハードウェアに関する相当の再設計の必要が同時にないようにしつつ、本発明の方法を電力ネットワーク内の任意の数の端末を受け入れるように容易に拡張可能にし、４つ以上の端末を有する電力ネットワークにおけるリング通信ネットワークに基づく再構成可能な差動保護スキームの使用を現実的にすることが、前述から理解され得る。

本発明の他の実施形態では、リング通信ネットワークの使用に関連する前述の利点を維持しつつ、リング通信ネットワークは、以下のうちのいずれか１つに置き換えるまたはそれと組み合わせることができると考えられる：デイジーチェーン通信ネットワーク、メッシュ通信ネットワーク、スター通信ネットワーク、バス通信ネットワーク、ツリー通信ネットワーク、または、そのハイブリッド。

本発明の第２の実施形態による本方法は、故障した端末を代わりの端末に置き換えるステップを追加して、差動保護スキーム外に選択された端末を構成することによって、差動保護スキームを再構成する。

本発明の第２の実施形態による本方法の働きを示すことを目的として、置き換えられる故障した端末として端末１６が指定されているが、本発明の第１の実施形態による本方法は、変更すべきところは変更して、置き換えられる故障した端末としてのその他の端末１２、１４、１８のいずれにも適用されることが理解されよう。

図２ａ、２ｂ、３ａおよび３ｂを参照すると、本発明の第２の実施形態による本方法におけるマスタ端末１２およびスレーブ端末１４、１８の機能は、本発明の第１の実施形態による本方法におけるそれらの相対物の機能と同一である。

故障した端末を代わりの端末に置き換える追加のステップは、図４を参照して、以下のように説明される。

最初に、端末１６の制御装置２２に保存された制御データが、代わりの端末の制御装置２２にアップロードされる。代わりの端末は、端末アドレスＣ’を割り当てられ、端末１４の第１の通信チャネルは、代わりの端末の第２の通信チャネルに直接接続されて、対応する制御装置２２にリンクし、代わりの端末の第１の通信チャネルは、端末１８の第２の通信チャネルに直接接続されて、対応する制御装置２２にリンクする。

代わりの端末は、制御データのデフォルト状態を最初に送信することになる。この段階で、代わりの端末は、選択された端末１４を差動保護スキーム外に構成するためのアクションを行わない。これは、再構成情報が差動保護スキームの再構成が無効にされたことを示すように設定されていること、代わりの端末における保存された構成状態が「１つの端末が外に構成された安定したスキーム」状態を示すように設定されていること、および、受信した構成状態が「すべての端末が復元された安定した状態」の状態を示すように設定されていることの組合せによる。

代わりの端末が「端末を外に構成」コマンドをマスタ端末１２から受信した後、再構成情報および「端末を外に構成」コマンドが、代わりの端末の制御装置２２においてローカルに保存される。これに、マスタ端末１２から代わりの端末への「１つの端末が外に構成された安定したスキーム」状態の通信が続く。各スレーブ端末１４、１８における保存された構成状態は現在（０，１）に設定されて、「１つの端末が外に構成された安定したスキーム」状態の受信により、各スレーブ端末１４、１８の制御装置２２における再構成情報および「１つの端末が外に構成された安定したスキーム」状態のローカル保存を開始する。「１つの端末が外に構成された安定したスキーム」状態の受信はまた、再構成情報が差動保護スキームの再構成が無効にされたことを示すための（０，０，０）に設定されないことを確保するための検査をトリガする。再構成情報が（０，０，０）に設定された場合、次いで、ローカル保存は抑止される。

ローカル保存の開始に続いて、代わりの端末における差動保護アルゴリズムは、次いで、選択された端末１４を差動保護スキーム外に構成するようになされる。その後、代わりの端末と外に構成された端末１４との通信は抑止され、外に構成された端末１４への通信の失敗を示す対応する警報は抑制され、その後、代わりの端末の制御装置２２は、次いで、送信メッセージ内の制御データ内の第３のビットおよび第４のビットにおいて「１つの端末が外に構成された安定したスキーム」状態をそのまま繰り返す。

このようにして、差動保護スキームの再構成が、電力ネットワークの複数の端末１２、１４、１６、１８のうちの１つが故障した場合にやはり生じ得る。

本発明の第２の実施形態による本方法は、変更すべきところは変更して、選択された端末を差動保護スキーム内に構成するための差動保護スキームの再構成に適用されることが理解されよう。

本発明の前述の特定の実施形態の電力ネットワークのトポロジは、本発明の原理を説明するための非限定的例として単に選ばれたこと、そして、電力ネットワークは、異なる数、たとえば３つ、５つ、６つまたはそれ以上、の端末を含み得ることが理解されよう。

本発明の前述のおよび他の実施形態の方法のステップの順番は前述のように固定されないこともまた理解されよう。さらに具体的には、いくつかのステップは、これらのステップが特定の順番で実行されることが必要とされない場合には、並行してまたは逆の順番で実行することができることが理解されよう。

１０ 電力ネットワーク
１２ 第１の端末
１４ 第２の端末
１６ 第３の端末
１８ 第４の端末
２０ 伝送媒体
２２ 制御装置
２４ 通信リンク

Claims (10)

1. 電力ネットワーク（１０）の差動保護を実行するための再構成可能な差動保護スキームを動作させる方法であって、前記電力ネットワーク（１０）が複数の端末（１２、１４、１６、１８）を備え、前記複数の端末（１２、１４、１６、１８）の各々が通信ネットワーク内の前記複数の端末（１２、１４、１６、１８）うちの他の各端末と通信するように構成され、
   前記差動保護スキームを制御して前記差動保護を非アクティブ化するステップと、
   前記差動保護スキーム外にまたは内に構成されることになる端末（１４）を選択するステップと、
   前記通信ネットワークを介して前記複数の端末（１２、１４、１６、１８）の間で再構成情報を通信するステップであり、前記再構成情報が、前記差動保護スキーム外にまたは内に構成されることになる前記端末（１４）の前記選択を含み、前記通信ネットワークが、デイジーチェーン通信ネットワーク、リング通信ネットワーク、メッシュ通信ネットワーク、スター通信ネットワーク、バス通信ネットワーク、ツリー通信ネットワーク、またはそのハイブリッドのうちのいずれか１つである、ステップと、
   前記複数の端末（１２、１４、１６、１８）の間で前記再構成情報を通信した後に、前記差動保護スキーム外にまたは内に前記選択された端末（１４）を構成するように前記選択されていない端末（１２、１６、１８）の各々においてそれぞれの差動保護アルゴリズムを修正するステップと、
   前記差動保護スキームを制御して前記差動保護を再びアクティブ化するステップと
   を含む、方法。
2. 端末（１４）が前記差動保護スキーム外に構成されるように選択されたとき、前記方法が、前記選択された端末（１４）上でインターロックを有効にするステップをさらに含み、前記インターロックが、無効にされると、前記差動保護スキーム外での前記選択された端末（１４）の前記構成を抑止し、前記インターロックが、有効にされると、前記差動保護スキーム外での前記選択された端末（１４）の前記構成を可能にする、請求項１記載の方法。
3. 前記通信ネットワークを介して前記複数の端末（１２、１４、１６、１８）の間で再構成情報を通信する前記ステップの前に、前記複数の端末（１２、１４、１６、１８）の各々の前記複数の端末（１２、１４、１６、１８）のうちの他の各端末との通信の状況が健全であることを確認するステップをさらに含む、請求項１または２記載の方法。
4. 端末（１４）が前記差動保護スキーム内に構成されるように選択されたとき、前記方法が、前記通信ネットワークを介して前記複数の端末（１２、１４、１６、１８）の間で再構成情報を通信する前記ステップの前に、前記選択された端末（１４）が前記差動保護スキーム外に構成されていることを確認するステップをさらに含む、請求項１乃至３のいずれか１項記載の方法。
5. 前記差動保護スキーム外にまたは内に前記選択された端末（１４）を構成するように前記選択されていない端末（１２、１６、１８）の各々においてそれぞれの差動保護アルゴリズムを修正するステップの前に、前記再構成情報が前設定時間内に前記複数の端末（１２、１４、１６、１８）の間で通信されたことを確認するステップをさらに含む、請求項１乃至４のいずれか１項記載の方法。
6. 前記差動保護スキーム外にまたは内に前記選択された端末（１４）を構成するように前記選択されていない端末（１２、１６、１８）の各々においてそれぞれの差動保護アルゴリズムを修正する前記ステップの後に、前記再構成された差動保護スキームが安定したことを確認するステップをさらに含む、請求項１乃至５のいずれか１項記載の方法。
7. 端末（１４）が前記差動保護スキーム外に構成されるように選択されたとき、前記方法が、前記差動保護スキーム外に前記選択された端末（１４）を構成するように前記それぞれの差動保護アルゴリズムを修正する前記ステップの後に、前記選択された端末（１４）を非アクティブ化するステップおよび／または前記選択された端末（１４）への通信を抑止するステップをさらに含む、請求項１乃至６のいずれか１項記載の方法。
8. 端末（１４）が前記差動保護スキーム内に構成されるように選択されたとき、前記方法が、前記差動保護スキーム内に前記選択された端末（１４）を構成するように前記選択された端末（１４）における差動保護アルゴリズムを修正するステップをさらに含む、請求項１乃至７のいずれか１項記載の方法。
9. 前記複数の端末（１２、１４、１６、１８）のうちの１つが故障し、前記方法が、
   前記故障した端末（１２、１４、１６、１８）を代わりの端末に置き換えるステップと、
   前記残りの端末（１２、１４、１６、１８）の各々を前記通信ネットワーク内の前記代わりの端末と通信するように構成するステップと、
   前記通信ネットワークを介して前記代わりの端末に前記再構成情報を通信するステップと、
   前記代わりの端末に前記再構成情報を通信した後に、前記差動保護スキーム外にまたは内に前記選択された端末（１４）を構成するように前記代わりの端末において前記差動保護アルゴリズムを修正するステップと
   をさらに含む、請求項１乃至８のうちのいずれか１項記載の方法。
10. 複数の端末（１２、１４、１６、１８）を備える電力ネットワーク（１０）であって、前記複数の端末（１２、１４、１６、１８）の各々が通信ネットワーク内の前記複数の端末（１２、１４、１６、１８）うちの他の各端末と通信するように構成され、前記電力ネットワーク（１０）が、前記電力ネットワーク（１０）の差動保護を実行するための再構成可能な差動保護スキームをさらに含み、前記差動保護スキームが、
    前記差動保護スキームを制御して前記差動保護を非アクティブ化する、
    前記差動保護スキーム外にまたは内に構成されることになる端末（１４）を選択する、
    前記通信ネットワークを介して前記複数の端末（１２、１４、１６、１８）の間で再構成情報を通信し、前記再構成情報が、前記差動保護スキーム外にまたは内に構成されることになる前記端末（１４）の前記選択を含み、前記通信ネットワークが、デイジーチェーン通信ネットワーク、リング通信ネットワーク、メッシュ通信ネットワーク、スター通信ネットワーク、バス通信ネットワーク、ツリー通信ネットワーク、またはそのハイブリッドのうちのいずれか１つである、
    前記複数の端末（１２、１４、１６、１８）の間で前記再構成情報を通信した後に、前記差動保護スキーム外にまたは内に前記選択された端末（１４）を構成するように前記選択されていない端末（１２、１６、１８）の各々においてそれぞれの差動保護アルゴリズムを修正する、および、
    前記差動保護スキームを制御して前記差動保護を再びアクティブ化する
    ように構成された、電力ネットワーク（１０）。