JP2022182679A - 保護制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】多端子系統の送電線を適切に保護することが可能な保護制御システムを提供する。【解決手段】保護制御システムは、第１端～第３端にそれぞれ設けられた第１～第３保護制御装置を備える。第３保護制御装置は、第１保護制御装置に含まれる第１方向リレー要素による判定結果を受信する第１受信部と、第２保護制御装置に含まれる第２方向リレー要素による判定結果を受信する第２受信部と、第３送電線の第３端の電流と第３母線の電圧とに基づいて、事故方向を判定する第３方向リレー要素と、第３送電線の第３端の電流および第４送電線の第３端の電流の和電流と、第３母線の電圧とに基づいて、事故方向を判定する第４方向リレー要素と、第１送電線の事故の発生の有無を判定する事故判定部とを含む。規定条件が成立する場合に、事故判定部は、第１分岐点と第３遮断器との間で事故が発生したと判定する。【選択図】図６

Description

本開示は、保護制御システムに関する。

変電所等の電気所構内では、送電線に発生する短絡事故、地絡事故等の保護リレーにより事故を検出し、遮断等で事故による影響を最小限にしている。特開２００７－３１８９５１号公報（特許文献１）は、各送電線の後備保護をする総合後備保護機能付き母線保護継電装置を開示している。

特開２００７－３１８９５１号公報

特許文献１に係る母線保護継電装置は、単母線または複母線により電力供給をする際に各送電線の後備保護をする構成については開示されているが、３端子等の多端子系統の送電線を保護するための手段については何ら開示されていない。

本開示のある局面における目的は、多端子系統の送電線を適切に保護することが可能な保護制御システムを提供することである。

ある実施の形態に従う保護制御システムは、電源端である第１端に設けられた第１母線と、非電源端である第２端に設けられた第２母線とを接続する第１送電線および第２送電線と、第３端に設けられた第３母線と、第１送電線上の第１分岐点とを接続する第３送電線と、第３母線と、第２送電線上の第２分岐点とを接続する第４送電線と、第１送電線の第１端側および第２送電線の第１端側にそれぞれ設けられた第１遮断器および第２遮断器と、第１送電線の第２端側および第２送電線の第２端側にそれぞれ設けられた第３遮断器および第４遮断器と、第３送電線の第３端側および第４送電線の第３端側にそれぞれ設けられた第５遮断器および第６遮断器と、第１端～第３端にそれぞれ設けられた第１～第３保護制御装置とを備える。第３保護制御装置は、第１保護制御装置に含まれる第１方向リレー要素による判定結果を受信する第１受信部と、第２保護制御装置に含まれる第２方向リレー要素による判定結果を受信する第２受信部と、第３送電線の第３端の電流と第３母線の電圧とに基づいて、事故方向を判定する第３方向リレー要素と、第３送電線の第３端の電流および第４送電線の第３端の電流の和電流と、第３母線の電圧とに基づいて、事故方向を判定する第４方向リレー要素と、第１送電線の事故の発生の有無を判定する事故判定部とを含む。第１遮断器および第３～第６遮断器の各々が閉成されており、第２遮断器が開放されている場合であって、かつ第１～第３条件の各々が成立する場合に、事故判定部は、第１分岐点と第３遮断器との間で事故が発生したと判定する。第１条件は、第１方向リレー要素が、第１送電線の第１端の電流と第１母線の電圧とに基づいて、第１母線から第１送電線の方向に事故が発生したと判定することである。第２条件は、第２方向リレー要素が、第１送電線の第２端の電流と第２母線の電圧とに基づいて、第２母線から第１送電線の方向に事故が発生したと判定することである。第３条件は、第３方向リレー要素が、第３送電線から第３母線の方向に事故が発生したと判定し、かつ、第４方向リレー要素が、第３母線から送電線方向に事故が発生したと判定することである。

本開示によると、多端子系統の送電線を適切に保護することができる。

保護制御システムの構成を示すブロック図である。 ３端子系統で発生する外部流出電流を説明するための図である。 方向リレー要素の位相特性図の一例を示す図である。 Ｃ端電源とＣ端電流の関係を説明するための図である。 ＭＵおよび保護制御装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 保護制御装置の機能構成を示すブロック図である。 複合判定部のロジックの一部の構成を示す図である。 複合判定部のロジックの他の一部を示す図である。 事故判定部における事故判定パターンを説明するための図である。

以下、図面を参照しつつ、本実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

＜全体構成＞
図１は、保護制御システムの構成を示すブロック図である。図１を参照して、保護制御システム１００は、平行２回線の３端子系統の送電線を保護するためのシステムである。なお、保護制御システム１００は、４端子以上の多端子系統の送電線を保護するように構成されていてもよい。

保護制御システム１００は、Ａ端電気所（例えば、変電所）１Ａと、Ｂ端電気所１Ｂと、Ｃ端電気所１Ｃとを含む。具体的には、Ａ端電気所１Ａは、送電線Ｌ１，Ｌ２のＡ端に設けられる。Ｂ端電気所１Ｂは、送電線Ｌ１，Ｌ２のＢ端に設けられる。Ｃ端電気所１Ｃは、送電線Ｌ３，Ｌ４のＣ端に設けられる。送電線Ｌ３は、送電線Ｌ１上の分岐点Ｐ１から分岐された分岐線である。送電線Ｌ４は、送電線Ｌ２上の分岐点Ｐ２から分岐された分岐線である。なお、各送電線Ｌ１～Ｌ４は３相送電線であるとする。

送電線Ｌ１は、Ａ端に設けられた母線９１ａと、Ｂ端に設けられた母線９１ｂとを接続する。送電線Ｌ２は、母線９２ａと、母線９２ｂとを接続する。送電線Ｌ３は、分岐点Ｐ１と母線９１ｃとを接続する。送電線Ｌ４は、分岐点Ｐ２と母線９２ｃとを接続する。各端子の母線９１ａ，９１ｂ，９１ｃを接続するＴ字状の１号線は、送電線Ｌ１および送電線Ｌ３で構成されている。各端子の母線９２ａ，９２ｂ，９２ｃを接続するＴ字状の２号線は、送電線Ｌ２および送電線Ｌ４で構成されている。

保護制御システム１００は、Ａ端電気所１Ａ内において、統合ユニット（マージングユニット：Merging Unit（ＭＵ））とも称される電気量を取得する複数のＭＵ２ａ～２ｆ（以下、「ＭＵ２Ａ」とも総称する。）と、ＩＥＤ（Intelligent Electronic Device）とも称される保護制御装置５Ａとを含む。保護制御システム１００は、さらに、電流変成器１１ａ～１４ａと、遮断器２１ａ～２３ａと、電圧変成器８１ａ，８２ａと、母線９１ａ，９２ａとを含む。

保護制御システム１００は、Ｂ端電気所１Ｂ内において、保護制御装置５Ｂと、ＭＵ２ｈ～２ｍ（以下、「ＭＵ２Ｂ」とも総称する。）と、電流変成器１１ｂ～１４ｂと、遮断器２１ｂ～２３ｂと、電圧変成器８１ｂ，８２ｂと、母線９１ｂ，９２ｂとを含む。

保護制御システム１００は、Ｃ端電気所１Ｃ内において、保護制御装置５Ｃと、電流変成器１１ｃ，１２ｃと、遮断器２１ｃ～２３ｃと、電圧変成器８１ｃ，８２ｃと、母線９１ｃ，９２ｃとを含む。なお、図解の容易化のため、Ｃ端電気所１Ｃ内においては、電流変成器１３ａ，１４ａに対応する電流変成器と、各電流変成器および各電圧変成器に対応するＭＵとは図示されていない。

保護制御装置５Ａ，５Ｂ，５Ｃは、互いに通信可能に構成されている。保護制御装置５Ａは、プロセスバスを介して、各ＭＵ２Ａと通信する。保護制御装置５Ｂは、プロセスバスを介して、各ＭＵ２Ｂと通信する。保護制御装置５Ｃは、プロセスバスを介して、図示しない各ＭＵと通信する。

Ａ端電気所１Ａにおいて、電流変成器１１ａは送電線Ｌ１のＡ端における電流Ｉ１ａを検出し、電流変成器１２ａは送電線Ｌ２のＡ端における電流Ｉ２ａを検出する。電流変成器１３ａは、母線９１ａの電流Ｉ３ａを検出し、電流変成器１４ａは母線９２ａの電流Ｉ４ａを検出する。電圧変成器８１ａは母線９１ａの電圧Ｖ１ａを検出し、電圧変成器８２ａは母線９２ａの電圧Ｖ２ａを検出する。

ＭＵ２ｅは、電流変成器１１ａで検出された電流Ｉ１ａを取得する。具体的には、ＭＵ２ｅは、規定のサンプリング周期でサンプリングし、サンプリングした電流Ｉ１ａをＡ／Ｄ（Analog to Digital）変換する。ＭＵ２ｅは、Ａ／Ｄ変換後の電流Ｉ１ａのデジタル値を、保護制御装置５Ａに出力する。以下、同様に、ＭＵ２ｂ，２ｃ，２ｆは、それぞれ電流Ｉ３ａ，Ｉ４ａ，Ｉ２ａのデジタル値を保護制御装置５Ａに出力する。ＭＵ２ａ，２ｄは、それぞれ電圧Ｖ１ａ，Ｖ２ａのデジタル値を保護制御装置５Ａに出力する。

遮断器２１ａは送電線Ｌ１のＡ端側に設けられ、遮断器２２ａは送電線Ｌ２のＡ端側に設けられる。遮断器２３ａは、母線９１ａ，９２ｂに設けられる。具体的には、遮断器２３ａは、母線９１ａと母線９２ａとを接続するブスタイに設けられた母線連絡用遮断器（すなわち、ブスタイ遮断器）である。

Ｂ端電気所１Ｂにおいて、電流変成器１１ｂは送電線Ｌ１のＢ端における電流Ｉ１ｂを検出し、電流変成器１２ｂは送電線Ｌ２のＢ端における電流Ｉ２ｂを検出する。電流変成器１３ｂは、母線９１ｂの電流Ｉ３ｂを検出し、電流変成器１４ｂは母線９２ｂの電流Ｉ４ｂを検出する。電圧変成器８１ｂは母線９１ｂの電圧Ｖ１ｂを検出し、電圧変成器８２ｂは母線９２ｂの電圧Ｖ２ｂを検出する。ＭＵ２ｈ，２ｉ，２ｋ，２ｌは、それぞれ電流Ｉ１ｂ，Ｉ２ｂ，Ｉ３ｂ，Ｉ４ｂのデジタル値を、保護制御装置５Ｂに出力する。ＭＵ２ｊ，２ｍは、それぞれ電圧Ｖ１ｂ，Ｖ２ｂのデジタル値を保護制御装置５Ｂに出力する。

遮断器２１ｂは送電線Ｌ１のＢ端側に設けられ、遮断器２２ｂは送電線Ｌ２のＢ端側に設けられる。遮断器２３ｂは、母線９１ｂと母線９２ｂとを接続するブスタイに設けられた母線連絡用遮断器である。

Ｃ端電気所１Ｃにおいて、電流変成器１１ｃは送電線Ｌ３のＣ端における電流Ｉ１ｃを検出し、電流変成器１２ｃは送電線Ｌ４のＣ端における電流Ｉ２ｃを検出する。電圧変成器８１ｃは母線９１ｃの電圧Ｖ１ｃを検出し、電圧変成器８２ｃは母線９２ｃの電圧Ｖ２ｃを検出する。電流Ｉ１ｃ，Ｉ２ｃおよび電圧Ｖ１ｃ，Ｖ２ｃのデジタル値は、対応するＭＵにより保護制御装置５Ｃに出力される。

遮断器２１ｃは送電線Ｌ３のＣ端側に設けられ、遮断器２２ｃは送電線Ｌ４のＣ端側に設けられる。遮断器２３ｃは、母線９１ｃと母線９２ｃとを接続するブスタイに設けられた母線連絡用遮断器である。

Ａ端に設けられた保護制御装置５Ａは、各ＭＵ２Ａから取得した電気量データ（例えば、電流Ｉ１ａ～Ｉ４ａのデータ、電圧Ｖ１ａ，Ｖ２ａのデータ）を用いてリレー演算を実行する。Ｂ端に設けられた保護制御装置５Ｂは、各ＭＵ２Ｂから取得した電気量データ（例えば、電流Ｉ１ｂ～Ｉ４ｂのデータ、電圧Ｖ１ｂ，Ｖ２ｂのデータ）を用いてリレー演算を実行する。Ｃ端に設けられた保護制御装置５Ｃは、各ＭＵから取得した電気量データ（例えば、電流Ｉ１ｃ，Ｉ２ｃのデータ、電圧Ｖ１ｃ，Ｖ２ｃのデータ）を用いてリレー演算を実行する。

保護制御装置５Ａは、保護制御装置５Ｂ，５Ｃで実行されたリレー演算結果および他の情報を受信する。他の情報は、各端電気所に設けられた遮断器の開閉情報、各端子が電源端であるか非電源端であるかを示す電源情報等を含む。各端子の電源情報は、例えば、各端子に設けられた保護制御装置５の内部メモリに記憶されている。保護制御装置５Ａは、自装置で実行したリレー演算結果、他の保護制御装置５Ｂ，５Ｃから受信したリレー演算結果、各遮断器の開閉情報、および電源情報等に基づいて、保護対象に事故が発生したか否かを判定する。保護制御装置５Ｂ，５Ｃにおいても同様の事故判定が行われる。例えば、各保護制御装置５Ａ～５Ｃは、Ｔ字状の１号線（すなわち、送電線Ｌ１および送電線Ｌ３）において事故が発生したと判定した場合、遮断器２１ａ～２１ｃを開放することにより事故電流を遮断する。本実施の形態においては、３端子系統における各送電線Ｌ１～Ｌ４の保護に着目して説明を行なう。

＜外部流出電流について＞
図２は、３端子系統で発生する外部流出電流を説明するための図である。図２では、図解の容易化のため、電流変成器、電圧変成器、遮断器、ＭＵ、保護制御装置は図示されていない。なお、以下の説明では、Ａ端に設けられた母線９１ａ，９２ａを母線９０ａと総称し、Ｂ端に設けられた母線９１ｂ，９２ｂを母線９０ｂと総称し、Ｃ端に設けられた母線９１ｃ，９２ｃを母線９０ｃと総称する場合がある。

図２を参照して、母線９０ａには電源７（例えば、３相交流電源）が接続されており、他の母線９０ｂ，９０ｃには電源が接続されていない。具体的には、Ａ端は電源端であり、Ｂ端およびＣ端は非電源端である。また、送電線Ｌ２のＡ端側に設けられた遮断器２２ａが開放されており、他の遮断器２１ａ～２１ｃ，２２ｂ，２２ｃは閉成されている。このような場合に、送電線Ｌ１のＢ端近傍の事故点Ｆ１で事故（例えば、短絡事故または地絡事故）が発生したものとする。

事故点Ｆ１での事故の発生に伴って、事故電流が図２の矢印方向に流れる。具体的には、事故電流は、電源端であるＡ端の母線９０ａ（この場合、母線９１ａ）から送電線Ｌ１の方向に流れ、分岐点Ｐ１において分流される。分流された事故電流の一方は、送電線Ｌ１上の事故点Ｆ１に流れ込む。事故電流の他方は、送電線Ｌ３、母線９０ｃ（具体的には、母線９１ｃ、９２ｃ）、送電線Ｌ４、分岐点Ｐ２、母線９０ｂ（具体的には、母線９２ｂ，９１ｂ）、送電線Ｌ１の順の経路で、事故点Ｆ１に流れ込む。

事故点Ｆ１は、保護対象である送電線Ｌ１における事故であり、保護対象区間内の事故であるため、各保護制御装置５Ａ～５Ｃにおいて当該事故を検出し、対応する遮断器を開放して事故を除去する必要がある。

ここで、各保護制御装置５Ａ～５Ｃは、一定以上の電流を検出し、かつ当該電流の電圧に対する位相に基づいて、事故方向を判定する方向リレー要素を備えている。典型的には、方向リレー要素の判定方式は、図３のような特性図を用いて行われる。

図３は、方向リレー要素の位相特性図の一例を示す図である。図３の例では、短絡方向リレー要素の位相特性図を示している。ここでは、保護制御装置５Ａに含まれる、１号線を保護するための短絡方向リレー要素について説明する。この場合、短絡方向リレー要素は、電流Ｉ１ａおよび電圧Ｖ１ａに基づいて、リレー演算を実行する。

電流Ｉ１ａにおけるＵ相電流、Ｖ相電流、Ｗ相電流をそれぞれＩｕ、Ｉｖ、Ｉｗとし、電圧Ｖ１ａにおけるＵ相電圧、Ｖ相電圧、Ｗ相電圧をそれぞれＶｕ、Ｖｖ、Ｖｗとする。Ｕ相電流ＩｕおよびＶ相電流Ｉｖに基づいてＵＶ相の線間電流Ｉｕｖ（＝Ｉｕ－Ｉｖ）が算出される。同様に、ＶＷ相の線間電流Ｉｖｗ、ＷＵ相の線間電流Ｉｗｕが算出される。また、Ｕ相電圧ＶｕおよびＶ相電圧Ｖｖに基づいてＵＶ相の線間電圧Ｖｕｖ（＝Ｖｕ－Ｖｖ）が算出される。同様に、ＶＷ相の線間電圧Ｖｖｗ、ＷＵ相の線間電圧Ｖｗｕが算出される。

図３の例では、線間電圧Ｖｕｖの位相に対する線間電流Ｉｕｖの位相θの特性が示されている。領域Ｒｉは、円４００と直線４０１とによって囲まれた領域であり、領域Ｒｅは、円４００と直線４０１によって囲まれた斜線領域である。円４００は、過電流として検出される最小感度の電流値を半径とする円である。

線間電流Ｉｕｖのベクトルが領域Ｒｉ内に存在する場合、短絡方向リレー要素は、内部方向においてＵＶ相の短絡事故が発生したと判定する。内部方向とは、母線から送電線の方向を示している。具体的には、線間電流Ｉｕｖの絶対値が閾値Ｔｈ１（例えば、円４００の半径）以上であって、かつ線間電流Ｉｕｖの位相θが範囲Ｇ１（例えば、（３６０°－φ）≦θ≦３６０°および０°≦φ≦（１８０°－φ））に含まれる場合に、短絡方向リレー要素は、母線９０ａから送電線Ｌ１の方向においてＵＶ相の短絡事故が発生したと判定する。

一方、線間電流Ｉｕｖのベクトルが領域Ｒｅ内に存在する場合、短絡方向リレー要素は、外部方向においてＵＶ相の短絡事故が発生したと判定する。外部方向とは、送電線から母線の方向を示している。具体的には、線間電流Ｉｕｖの絶対値が閾値Ｔｈ１以上であって、かつ線間電流Ｉｕｖの位相θが範囲Ｇ２内（例えば、（１８０°－φ）＜θ＜（３６０°－φ））に含まれる場合に、短絡方向リレー要素は、送電線Ｌ１から母線９０ａの方向においてＵＶ相の短絡事故が発生したと判定する。

図３の例では、短絡方向リレー要素の特性図について説明したが、地絡方向リレー要素の特性図についても同様である。地絡方向リレー要素の場合、各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗから零相電流Ｉ０が算出され、各相電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗから零相電圧Ｖ０が算出される。Ｉ０＝（Ｉｕ＋Ｉｖ＋Ｉｗ）／３で定義され、Ｖ０＝（Ｖｕ＋Ｖｖ＋Ｖｗ）／３で定義される。地絡方向リレー要素は、零相電流Ｉ０の絶対値と、零相電圧Ｖ０の位相に対する零相電流Ｉ０の位相θｘとに基づいて、内部方向および外部方向の地絡事故の有無を判定する。

例えば、零相電流Ｉ０の絶対値が閾値Ｔｈ２以上であって、かつ零相電流Ｉ０の位相θｘが範囲Ｇ３内（例えば、０°≦θ≦９０°および２７０°≦θ≦３６０°）に含まれる場合に、地絡方向リレー要素は、母線９０ａから送電線Ｌ１の方向（すなわち、内部方向）において地絡事故が発生したと判定する。一方、零相電流Ｉ０の絶対値が閾値Ｔｈ２以上であって、かつ零相電流Ｉ０の位相θｘが範囲Ｇ４内（例えば、９０°＜θ＜２７０°）に含まれる場合に、地絡方向リレー要素は、送電線Ｌ１から母線９０ａの方向（すなわち、外部方向）において地絡事故が発生したと判定する。

上記では、保護制御装置５Ａにおける方向リレー要素の判定方式について説明したが、保護制御装置５Ｂ，５Ｃにおける方向リレー要素においても同様の判定方式により、短絡事故および地絡事故の方向が判定される。

ここで、事故電流が図２のように流れる場合に、各保護制御装置５Ａ～５Ｃの方向リレー要素の判定結果を用いて事故点Ｆ１の事故を適切に検出できるか否かを考察する。

Ａ端においては、事故電流は母線９１ａから送電線Ｌ１の方向に流れる。そのため、保護制御装置５Ａにおける１号線を保護するための方向リレー要素は、送電線Ｌ１のＡ端の電流Ｉ１ａおよび母線９１ａの電圧Ｖ１ａを用いて、母線９１ａから送電線Ｌ１の方向（すなわち、内部方向）に事故が発生したと判定する。また、Ｂ端においては、事故電流は母線９１ｂから送電線Ｌ１の方向に流れる。そのため、保護制御装置５Ｂにおける１号線を保護するための方向リレー要素は、送電線Ｌ１のＢ端の電流Ｉ１ｂおよび母線９１ｂの電圧Ｖ１ｂを用いて、母線９１ｂから送電線Ｌ１の方向（すなわち、内部方向）に事故が発生したと判定する。

しかし、Ｃ端においては、事故電流は送電線Ｌ３から母線９１ｃの方向に流れる。そのため、保護制御装置５Ｃにおける１号線を保護するための方向リレー要素は、送電線Ｌ３のＣ端の電流Ｉ１ｃおよび母線９１ｃの電圧Ｖ１ｃを用いて、送電線Ｌ３から母線９１ｃの方向（すなわち、外部方向）に事故が発生したと判定する。

典型的な判定方式として、１号線を保護するために設けられた、各保護制御装置５Ａ～５Ｃにおける方向リレー要素の判定結果に基づいて、最終的な事故判定がなされる方式が知られている。この判定方式によると、各保護制御装置５Ａ～５Ｃにおけるすべての方向リレー要素が内部方向に事故が発生したと判定した場合に、保護対象であるＴ字状の１号線に事故が発生したと最終的に判定される。

図２の例のように、遮断器２２ａが開放されている状態で事故点Ｆ１で事故が発生した場合、上述したように、保護制御装置５Ａ，５Ｂにおける方向リレー要素は、内部方向に事故が発生したと判定するが、保護制御装置５Ｃにおける方向リレー要素は、外部方向に事故が発生したと判定する。その結果、この判定方式によると、実際には保護対象である１号線で事故が発生しているにも関わらず、当該事故は発生していないと誤判定されてしまう。したがって、図２のようなケースの場合には、単に、各保護制御装置５Ａ～５Ｃの方向リレー要素の判定結果を組み合わせるだけでは、適切な事故判定が実行されないことが理解される。

なお、図２において仮に、遮断器２２ａが閉成状態であった場合には、Ｂ端から事故点Ｆ１に流れる事故電流は、送電線Ｌ２、母線９０ｂ（具体的には、母線９２ｂ、母線９１ｂ）、送電線Ｌ１の順の経路で事故点Ｆ１に流れ込むため、Ｃ端を経由しない。したがって、保護制御装置５Ｃにおける方向リレー要素は、少なくとも外部方向に事故が発生したと判定することなく、上記判定方式においても誤判定は発生しない。

＜電源および電流の関係＞
図２においては、Ａ端が電源端であり、Ｂ端およびＣ端が非電源端である構成について説明した。ここでは、Ａ端が電源端およびＢ端が非電源端である場合に、Ｃ端が電源端か否かに応じて、電流Ｉ１ｃ，Ｉ２ｃと、電流Ｉ１ｃおよび電流Ｉ２ｃの和電流Ｉ１２ｃ（＝Ｉ１ｃ＋Ｉ２ｃ）とがどのように変化するのかを説明する。以下の説明では、電流Ｉ１ｃ，Ｉ２ｃおよび和電流Ｉ１２ｃをＣ端電流とも総称する。

図４は、Ｃ端電源とＣ端電流の関係を説明するための図である。図２のように、遮断器２２ａが開放され、他の各遮断器２１ａ，２１ｂ，２２ｂ，２１ｃ，２２ｃは閉成されている場合に、事故点Ｆ１で事故が発生したものとする。

図４のグラフの縦軸は、送電線Ｌ１のＡ端側で検出される電流Ｉ１ａ（図中の「Ａ端電流」に対応）の大きさ（例えば、絶対値）に対するＣ端電流の大きさの割合を示している。以下、電流Ｉの大きさを｜Ｉ｜と記載する。図４のグラフの横軸は、Ａ端電源容量（例えば、図２の電源７の容量）に対するＣ端電源容量の割合を示している。Ｃ端が非電源端である場合には当該割合は０％であり、Ｃ端がＡ端と同容量の電源端である場合には当該割合は１００％であり、Ｃ端がＡ端電源容量の２倍の容量を有する電源端である場合には当該割合は２００％である。

図４を参照して、状態Ｘ１では、Ｃ端が非電源端である。状態Ｘ２では、Ｃ端電源容量の割合が０％よりも大きく、１００％よりも小さい。状態Ｘ３では、Ｃ端電源容量の割合が１００％である。

Ｃ端が非電源端である状態Ｘ１は、図２の例と同様の状態である。この場合、電流Ｉ１ｃは外部方向（すなわち、送電線から母線の方向）に流れ、｜Ｉ１ｃ｜は｜Ｉ１ａ｜の５０％となる。電流Ｉ２ｃは内部方向（すなわち、母線から送電線の方向）に流れ、｜Ｉ２ｃ｜は｜Ｉ１ａ｜の５０％となる。電流Ｉ１ｃおよび電流Ｉ２ｃは打ち消し合うため、｜Ｉ１２ｃ｜はゼロ（すなわち、｜Ｉ１ａ｜の０％）となる。

状態Ｘ２においては、Ｃ端は電源端であり、その電源容量はＡ端電源容量よりも小さい。そのため、電流Ｉ１ｃは外部方向に流れ、｜Ｉ１ｃ｜は｜Ｉ１ａ｜の５０％未満となる。電流Ｉ２ｃは内部方向に流れ、｜Ｉ２ｃ｜は｜Ｉ１ａ｜の５０％となる。和電流Ｉ１２ｃの方向は内部方向となり、｜Ｉ１２ｃ｜は｜Ｉ１ａ｜の５０％未満となる。

状態Ｘ３においては、Ｃ端は電源端であり、その電源容量はＡ端電源容量と同じである。この場合、Ａ端側から分岐点Ｐ１を介して送電線Ｌ３からＣ端に流入する電流と、Ｃ端側から送電線Ｌ３に流出する電流とが打ち消し合うため、｜Ｉ１ｃ｜はゼロ（すなわち、｜Ｉ１ａ｜の０％）となる。電流Ｉ２ｃは内部方向に流れ、｜Ｉ２ｃ｜は｜Ｉ１ａ｜の５０％となる。和電流Ｉ１２ｃの方向は内部方向となり、｜Ｉ１２ｃ｜は｜Ｉ１ａ｜の５０％となる。

状態Ｘ４においては、Ｃ端は電源端であり、その電源容量はＡ端電源容量よりも大きい。この場合、電流Ｉ１ｃ，Ｉ２ｃおよび和電流Ｉ１２ｃの方向は内部方向となる。

上記より、Ｃ端の電源容量がＡ端電源容量よりも大きい場合（すなわち、状態Ｘ４の場合）には、電流Ｉ１ｃの方向が内部方向となる。そのため、各保護制御装置５Ａ～５Ｃの方向リレー要素の判定結果を組み合わせることで、事故点Ｆ１を内部事故であると判定できる。一方、Ｃ端の電源容量がＡ端電源容量以下である場合（すなわち、状態Ｘ１～Ｘ３の場合）には、電流Ｉ１ｃの方向が外部方向であるか、または｜Ｉ１ｃ｜がゼロになるため、各保護制御装置５Ａ～５Ｃの方向リレー要素の判定結果を組み合わせるだけでは、事故点Ｆ１を内部事故であると判定することはできない。

本実施の形態に係る保護制御システム１００は、状態Ｘ１～Ｘ３の場合においても、事故点Ｆ１を保護対象区間内の事故であると適切に判定するように構成されている。その詳細については、後述する。

＜ＭＵおよび保護制御装置のハードウェア構成＞
以下、図１のＭＵ２ａ～２ｆ，２ｈ～２ｍ（以下、「ＭＵ２」とも総称する。）および保護制御装置５Ａ，５Ｂ，５Ｃ（以下、「保護制御装置５」とも総称する。）が、マイクロコンピュータに基づいて構成されている例について説明する。

以下の例と異なり、ＭＵ２および保護制御装置５は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）またはＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などの電子回路に基づいて構成されていてもよい。もしくは、ＭＵ２および保護制御装置５は、ＦＰＧＡまたはＡＳＩＣなどの電子回路とマイクロコンピュータとを組み合わせることによって構成されていてもよい。

図５は、ＭＵ２および保護制御装置５のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図５を参照して、ＭＵ２は、補助変成器３２と、Ａ／Ｄ変換部３５と、演算処理部４０と、インターフェイス部５０とを含む。

補助変成器３２は、電流変成器および電圧変成器からの電気量を取り込み、リレー内部回路での信号処理に適した電圧に変換して出力する。Ａ／Ｄ変換部３５は、補助変成器３２から出力される電圧を取り込んでデジタルデータに変換する。具体的には、Ａ／Ｄ変換部３５は、アナログフィルタと、サンプルホールド回路と、マルチプレクサと、Ａ／Ｄ変換器とを含む。

アナログフィルタは、補助変成器３２から出力される電流の波形信号から高周波のノイズ成分を除去する。サンプルホールド回路は、アナログフィルタから出力される電流の波形信号を予め定められたサンプリング周期でサンプリングする。マルチプレクサは、演算処理部４０から入力されるタイミング信号に基づいて、サンプルホールド回路から入力される波形信号を時系列で順次切り替えてＡ／Ｄ変換器に入力する。Ａ／Ｄ変換器は、マルチプレクサから入力される波形信号をアナログデータからデジタルデータに変換する。Ａ／Ｄ変換器は、デジタル変換した波形信号（すなわち、デジタルデータ）を演算処理部４０へ出力する。

演算処理部４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）４２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）４３とを含む。これらの各要素はバス４４を介して相互に接続されている。演算処理部４０は、フラッシュメモリなど電気的に書換え可能な不揮発性メモリを含んでいてもよい。ＲＡＭ４２およびＲＯＭ４３は、ＣＰＵ４１の主記憶として用いられる。ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４３および不揮発性メモリに可能されたプログラムに従って、ＭＵ２全体の動作を制御する。

インターフェイス部５０は、プロセスバスである通信回線５２を介して保護制御装置５にデータ送信を行なう通信回路５１（図５中の「ＴＸ／ＲＸ」に対応）を含む。

保護制御装置５は、インターフェイス部６１と演算処理部７０とを備える。インターフェイス部６１は、通信回路６２（図５中の「ＴＸ／ＲＸ１」に対応）と、送受信回路６３（図５中の「ＴＸ／ＲＸ２」に対応）と、デジタル出力回路６４（Ｄ／Ｏ：Digital Output）と、デジタル入力回路６５（Ｄ／Ｉ：Digital input）とを含む。

通信回路６２は、ＭＵ２の通信回路５１から出力され、通信回線５２を介して送信されたデータを受信する。送受信回路６３は、例えば、ステーションバスと称する通信回線を介して上位の計算機との間で規定のプロトコルに従った通信を行なう。デジタル出力回路６４は、外部機器に信号を出力するためのインターフェイス回路である。例えば、デジタル出力回路６４は、ＣＰＵ７１の指令に従って、各遮断器に開放指令（例えば、トリップ信号）を出力する。ＣＰＵ７１は、通信回線５２を介して、通信回路６２からＭＵ２の通信回路５１に遮断器の開放指示を出力する場合もある。この場合、ＭＵ２のデジタル出力回路は、遮断器の開放指示に従って、当該遮断器にトリップ信号を出力する。

デジタル入力回路６５は、各遮断器の開閉状態を示す開閉情報を各遮断器から受信する。なお、保護制御装置５は、ＭＵ２を介して、当該開閉情報を受信する構成であってもよい。

演算処理部７０は、ＣＰＵ７１と、ＲＡＭ７２と、ＲＯＭ７３とを備える。これらの各要素はバス７４を介して相互に接続されている。演算処理部７０は、フラッシュメモリなど電気的に書換え可能な不揮発性メモリを含んでいてもよい。ＲＡＭ７２およびＲＯＭ７３は、ＣＰＵ７１の主記憶として用いられる。ＣＰＵ７１は、ＲＯＭ７３および不揮発性メモリに可能されたプログラムに従って動作する。

＜保護制御装置の機能構成＞
図６は、保護制御装置５の機能構成を示すブロック図である。保護制御装置５Ｃは、第１受信部２１０と、第２受信部２２０と、方向リレー要素２３０と、複合判定部２４０と、事故判定部２５０とを含む。典型的には、これらの機能は、処理回路により実現される。処理回路は、専用のハードウェアであってもよいし、図５の演算処理部７０の内部メモリ（例えば、ＲＡＭ７２、ＲＯＭ７３）に格納されるプログラムを実行するＣＰＵ７１であってもよい。処理回路が専用のハードウェアである場合、処理回路は、例えば、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、またはこれらを組み合わせたもの等で構成される。なお、保護制御装置５Ａ，５Ｂも保護制御装置５Ｃと同様の機能構成を有する。

第１受信部２１０は、保護制御装置５ＡからＡ端に関する各種情報を受信する。Ａ端に関する各種情報は、保護制御装置５Ａの方向リレー要素によるリレー判定結果Ｄａと、保護制御装置５Ａの複合判定部による複合判定結果Ｅａと、Ａ端に設けられた遮断器２１ａ，２２ａの開閉情報と、Ａ端の電源情報とを含む。当該方向リレー要素および当該複合判定部は、それぞれ方向リレー要素２３０および複合判定部２４０と同様の機能を有する。電源情報は、例えば、電源端であるか非電源端であるかを示す情報を含む。

第２受信部２２０は、保護制御装置５ＢからＢ端に関する各種情報を受信する。Ｂ端に関する各種情報は、保護制御装置５Ｂの方向リレー要素によるリレー判定結果Ｄｂと、保護制御装置５Ｂの複合判定部による複合判定結果Ｅｂと、Ｂ端に設けられた遮断器２１ｂ，２２ｂの開閉情報と、Ｂ端の電源情報とを含む。当該方向リレー要素および当該複合判定部は、それぞれ方向リレー要素２３０および複合判定部２４０と同様の機能を有する。

方向リレー要素２３０は、図３で説明した短絡方向リレー要素の機能、および地絡方向リレー要素の機能を含む。方向リレー要素２３０は、電流Ｉ１ｃおよび電圧Ｖ１ｃに基づいて、１号線における事故（すなわち、短絡事故、地絡事故）の発生の有無および事故方向を判定する。事故方向は、内部方向（この場合、母線９０ｃから送電線Ｌ３の方向）または、外部方向（この場合、送電線Ｌ３から母線９０ｃの方向）である。同様に、方向リレー要素２３０は、電流Ｉ２ｃおよび電圧Ｖ２ｃに基づいて、２号線における事故の発生の有無および事故方向を判定する。方向リレー要素２３０の判定結果をリレー判定結果Ｄｃとも称する。

複合判定部２４０は、Ａ端に関する開閉情報および電源情報と、Ｂ端に関する開閉情報および電源情報と、Ｃ端に関する開閉情報および電源情報と、電流Ｉ１ｃ，Ｉ２ｃと、電圧Ｖ１ｃ，Ｖ２ｃとに基づいて、Ｃ端電源とＣ端電流との関係が規定の状態であるか否かを判定する。例えば、複合判定部２４０は、Ｃ端電源とＣ端電流との関係が図４の状態Ｘ１，Ｘ２またはＸ３であるか否かを判定する。

図７は、複合判定部２４０のロジックの一部の構成を示す図である。図７を参照して、複合判定部２４０は、判定器１２１～１３２と、ＡＮＤゲート１４１～１４５と、ＯＲゲート１５１，１５２とを含む。ＡＮＤゲート１４５から出力される信号Ｓ１は、Ｃ端電源およびＣ端電流の関係が、図４の状態Ｘ１または状態Ｘ２であるか否かを示す信号である。Ｃ端電源およびＣ端電流の関係が状態Ｘ１または状態Ｘ２である場合には、信号Ｓ１は“１”となり、そうではない場合には信号Ｓ１は“０”となる。

判定器１２１は、電流Ｉ１ｃに基づいて、｜Ｉ１ｃ｜が閾値Ｋ１よりも大きいと判定した場合に値“１”を出力し、｜Ｉ１ｃ｜が閾値Ｋ１以下であると判定した場合に“０”を出力する。判定器１２２は、電流Ｉ１ｃおよび電圧Ｖ１ｃに基づいて、電流Ｉ１ｃの方向が外部方向であると判定した場合に値“１”を出力し、内部方向であると判定した場合に“０”を出力する。判定器１２１，１２２は、電流Ｉ１ｃおよび電圧Ｖ１ｃに基づいて事故方向を判定する方向リレー要素２３０の機能に対応する。具体的には、判定器１２１，１２２の各々の出力値が“１”であることは、方向リレー要素２３０が、電流Ｉ１ｃおよび電圧Ｖ１ｃに基づいて、送電線Ｌ１から母線９０ｃの方向（すなわち、外部方向）に事故が発生したと判定することに相当する。

判定器１２３は、Ｃ端の開閉情報に基づいて、各遮断器（図中の「ＣＢ」に対応）２１ｃ，２２ｃが閉成されていると判定した場合に値“１”を出力し、そうではない場合に値“０”を出力する。判定器１２４は、電流Ｉ１ｃ，Ｉ２ｃに基づいて、｜Ｉ１２ｃ｜が閾値Ｋ１以下であると判定した場合に値“１”を出力し、｜Ｉ１２ｃ｜が閾値Ｋ１よりも大きいと判定した場合に“０”を出力する。

判定器１２５は、電流Ｉ１ｃ，Ｉ２ｃに基づいて、｜Ｉ１２ｃ｜が閾値Ｋ１よりも大きいと判定した場合に値“１”を出力し、｜Ｉ１２ｃ｜が閾値Ｋ１以下であると判定した場合に“０”を出力する。判定器１２６は、電流Ｉ１ｃ，Ｉ２ｃおよび電圧Ｖ１ｃに基づいて、和電流Ｉ１２ｃの方向が内部方向であると判定した場合に値“１”を出力し、そうではない場合に値“０”を出力する。ＡＮＤゲート１４２は、判定器１２５の出力値と、判定器１２６の出力値とのＡＮＤ演算を行なう。

判定器１２５，１２６は、和電流Ｉ１２ｃおよび電圧Ｖ１ｃに基づいて事故方向を判定する方向リレー要素（便宜上、「方向リレー要素Ｈ」と称する。）の機能に対応する。具体的には、判定器１２５，１２６の各々の出力値が“１”である（すなわち、ＡＮＤゲート１４２の出力値が“１”）ことは、方向リレー要素Ｈが、和電流Ｉ１２ｃおよび電圧Ｖ１ｃに基づいて、母線９０ｃから送電線の方向（すなわち、内部方向）に事故が発生したと判定することに相当する。

ＯＲゲート１５１は、判定器１２４およびＡＮＤゲート１４２の各出力値のＯＲ演算を行なう。ＡＮＤゲート１４１は、判定器１２１～１２３およびＯＲゲート１５１の各出力値のＡＮＤ演算を行なう。

上記より、遮断器２１ｃ，２２ｃが閉成状態であって（すなわち、判定器１２３の出力値が“１”）、方向リレー要素２３０が電流Ｉ１ｃおよび電圧Ｖ１ｃに基づいて送電線Ｌ１から母線９０ｃの方向に事故が発生したと判定し（すなわち、判定器１２１，１２２の各出力値が“１”）、かつ、方向リレー要素Ｈが和電流Ｉ１２ｃおよび電圧Ｖ１ｃに基づいて母線９０ｃから送電線の方向に事故が発生したと判定した（すなわち、ＡＮＤ１４２の出力値が“１”）場合に、ＡＮＤゲート１４１の出力値が“１”となる。

また、遮断器２１ｃ，２２ｃが閉成状態であって、方向リレー要素２３０が電流Ｉ１ｃおよび電圧Ｖ１ｃに基づいて送電線Ｌ１から母線９０ｃの方向に事故が発生したと判定し、かつ、｜Ｉ１２ｃ｜が閾値Ｋ１以下である（すなわち、判定器１２４の出力値が“１”）場合に、ＡＮＤゲート１４１の出力値が“１”となる。

判定器１２７は、Ａ端の開閉情報に基づいて、遮断器２１ａが閉成されており、かつ遮断器２２ａが開放されていると判定した場合に値“１”を出力し、そうではない場合に値“０”を出力する。判定器１２８は、Ａ端の電源情報に基づいてＡ端が電源端であると判定し、かつＢ端の電源情報に基づいてＢ端が非電源端であると判定した場合に値“１”を出力し、そうではない場合に値“０”を出力する。判定器１２９は、Ｂ端の開閉情報に基づいて遮断器２１ｂ，２２ｂが閉成されていると判定した場合に値“１”を出力し、そうではない場合に値“０”を出力する。ＡＮＤゲート１４３は、判定器１２７～１２９の各出力値のＡＮＤ演算を行なう。

判定器１３０は、Ｂ端の開閉情報に基づいて、遮断器２１ｂが閉成されており、かつ遮断器２２ｂが開放されていると判定した場合に値“１”を出力し、そうではない場合に値“０”を出力する。判定器１３１は、Ａ端の電源情報に基づいてＡ端が非電源端であると判定し、かつＢ端の電源情報に基づいてＢ端が電源端であると判定した場合に値“１”を出力し、そうではない場合に値“０”を出力する。判定器１３２は、Ａ端の開閉情報に基づいて、遮断器２１ａ，２２ａが閉成されていると判定した場合に値“１”を出力し、そうではない場合に値“０”を出力する。ＡＮＤゲート１４４は、判定器１３０～１３２の各出力値のＡＮＤ演算を行なう。

ＯＲゲート１５２は、ＡＮＤゲート１４３，１４４の各出力値のＯＲ演算を行なう。ＡＮＤゲート１４５は、ＡＮＤゲート１４１およびＯＲゲート１５２の各出力値のＡＮＤ演算を行なう。

ここで、判定器１２１～１２４の各出力値が“１”であることによりＡＮＤゲート１４１の出力値が“１”となり、判定器１２７～１２９の各出力値が“１”であることによりＡＮＤゲート１４３の出力値が“１”となり、その結果、ＡＮＤゲート１４５から出力される信号Ｓ１の値が“１”となる場合について考察する。

この場合、遮断器２１ａ～２１ｃ，２２ｂ，２２ｃの各々が閉成され、遮断器２２ａのみが開放されている。Ａ端は電源端であり、Ｂ端は非電源端である。｜Ｉ１ｃ｜が閾値Ｋ１よりも大きく電流Ｉ１ｃの方向は外部方向である（すなわち、方向リレー要素２３０が電流Ｉ１ｃおよび電圧Ｖ１ｃを用いて外部方向に事故が発生したと判定する）。｜Ｉ１２ｃ｜が閾値Ｋ１以下である。これは、図４の状態Ｘ１を示している。したがって、Ｃ端電源およびＣ端電流の関係が図４の状態Ｘ１である場合、信号Ｓ１は“１”となる。

次に、判定器１２１～１２３，１２５，１２６の各出力値が“１”であることによりＡＮＤゲート１４１の出力値が“１”となり、判定器１２７～１２９の各出力値が“１”であることによりＡＮＤゲート１４３の出力値が“１”となり、その結果、ＡＮＤゲート１４５から出力される信号Ｓ１が“１”となる場合について考察する。

この場合、遮断器２１ａ～２１ｃ，２２ｂ，２２ｃの各々が閉成され、遮断器２２ａのみが開放されている。Ａ端は電源端であり、Ｂ端は非電源端である。｜Ｉ１ｃ｜が閾値Ｋ１よりも大きく電流Ｉ１ｃの方向は外部方向である。｜Ｉ１２ｃ｜が閾値Ｋ１よりも大きく和電流Ｉ１２ｃの方向は内部方向である（すなわち、方向リレー要素Ｈが和電流Ｉ１２ｃおよび電圧Ｖ１ｃを用いて内部方向に事故が発生したと判定する）。これは、図４の状態Ｘ２を示している。したがって、Ｃ端電源およびＣ端電流の関係が図４の状態Ｘ２である場合にも、信号Ｓ１の値は“１”となる。

なお、Ａ端に関する条件と、Ｂ端に関する条件とが入れ替わった場合にも、Ｃ端電流およびＣ端電源の関係は、図４のグラフと同様の関係となる。そのため、ＡＮＤゲート１４１の出力値が“１”であり、ＡＮＤゲート１４４の出力値が“１”である場合（すなわち、判定器１３０～１３２の各出力値が“１”の場合）にも、信号Ｓ１の値は“１”となる。具体的には、遮断器２１ａ～２１ｃ，２２ａ，２２ｃの各々が閉成され、遮断器２２ｂのみが開放されており、Ａ端およびＢ端がそれぞれ非電源端および電源端である場合に、送電線Ｌ１のＡ端近傍で事故が発生したとする。この場合、Ｃ端電流およびＣ端電源の関係を示すグラフは、図４のグラフにおいて、縦軸を“Ｂ端電流に対するＣ端電流の割合”に置き換え、横軸を“Ｂ端電源に対するＣ端電源の割合”に置き換えたものに相当する。

図８は、複合判定部２４０のロジックの他の一部を示す図である。図８を参照して、複合判定部２４０は、判定器１６１～１６４と、ＡＮＤゲート１６６，１６７と、ＯＲゲート１６８とを含む。ＡＮＤゲート１６７から出力される信号Ｓ２は、Ｃ端電源およびＣ端電流の関係が、図４の状態Ｘ３であるか否かを示す信号である。Ｃ端電源およびＣ端電流の関係が状態Ｘ３である場合には信号Ｓ２は“１”となり、そうではない場合には信号Ｓ２は“０”となる。

判定器１６１は、電流Ｉ１ｃ，Ｉ２ｃに基づいて、｜Ｉ１２ｃ｜が閾値Ｋ１よりも大きいと判定した場合に値“１”を出力し、｜Ｉ１２ｃ｜が閾値Ｋ１以下であると判定した場合に“０”を出力する。判定器１６２は、電流Ｉ１ｃ，Ｉ２ｃおよび電圧Ｖ１ｃに基づいて、和電流Ｉ１２ｃの方向が内部方向であると判定した場合に値“１”を出力し、外部方向であると判定した場合に“０”を出力する。判定器１６１，１６２の機能は、図７の判定器１２５，１２６の機能と同様であり、方向リレー要素Ｈの機能に対応する。ＡＮＤゲート１６６は、判定器１６１および判定器１６２の各出力値のＡＮＤ演算を行なう。

判定器１６３は、電流Ｉ１ｃに基づいて、｜Ｉ１ｃ｜が閾値Ｋ１以下であると判定した場合に“１”を出力し、｜Ｉ１ｃ｜が閾値Ｋ１よりも大きいと判定した場合に値“０”を出力する。判定器１６４は、Ｃ端の開閉情報に基づいて、遮断器２１ｃ，２２ｃが閉成されていると判定した場合に値“１”を出力し、そうではない場合に値“０”を出力する。ＡＮＤゲート１６７は、ＡＮＤゲート１６６、判定器１６３，１６４およびＯＲゲート１５２の各出力値のＡＮＤ演算を行なう。

上記より、ＯＲゲート１５２の出力値が“１”であり、遮断器２１ｃ，２２ｃが閉成状態であって（すなわち、判定器１６４の出力値が“１”）、方向リレー要素Ｈが和電流Ｉ１２ｃおよび電圧Ｖ１ｃに基づいて母線９０ｃから送電線の方向に事故が発生したと判定し（すなわち、ＡＮＤ１６６の出力値が“１”）、｜Ｉ１ｃ｜が閾値Ｋ１以下である（すなわち、判定器１６３の出力値が“１”）場合に、ＡＮＤゲート１６７の出力値が“１”となる。ここで、例えば、図７のＡＮＤゲート１４３の出力値が“１”であることでＯＲゲート１５２の出力値が“１”になったとする。この場合、遮断器２１ａ～２１ｃ，２２ｂ，２２ｃの各々が閉成され、遮断器２２ａのみが開放されており、Ａ端およびＢ端はそれぞれ電源端および非電源端である。そして、｜Ｉ１２ｃ｜が閾値Ｋ１よりも大きく和電流Ｉ１２ｃの方向は内部方向であり、｜Ｉ１ｃ｜が閾値Ｋ１以下である。これは、図４の状態Ｘ３を示している。このように、Ｃ端電源およびＣ端電流の関係が図４の状態Ｘ３である場合、ＡＮＤゲート１６７から出力される信号Ｓ２は“１”となる。

ＯＲゲート１６８は、信号Ｓ１および信号Ｓ２のＯＲ演算を実行して、信号Ｓｘを出力する。ここで、Ｃ端電源およびＣ端電流の関係が状態Ｘ１または状態Ｘ２である場合には信号Ｓ１は“１”となり、当該関係が状態Ｘ３である場合には信号Ｓ２は“１”となる。したがって、Ｃ端電源およびＣ端電流の関係が状態Ｘ１，Ｘ２またはＸ３である場合に信号Ｓｘは“１”となり、そうではない場合に信号Ｓｘは“０”となる。

再び、図６を参照して、複合判定部２４０は、Ｃ端電源およびＣ端電流の関係が状態Ｘ１，Ｘ２またはＸ３であるか否かを示す複合判定結果Ｅｃ（すなわち、信号Ｓｘに対応）を出力する。

事故判定部２５０は、リレー判定結果Ｄａ～Ｄｃと、複合判定結果Ｅａ～Ｅｃとに基づいて、１号線または２号線に事故が発生したか否かを判定する。図９は、事故判定部２５０における事故判定パターンを説明するための図である。ここでは、説明の容易化のため、１号線の事故判定パターンについて説明する。

図９を参照して、事故判定部２５０は、パターン１～４のいずれかが成立する場合、１号線において事故が発生したと判定する。

パターン１の場合について説明する。この場合、リレー判定結果Ｄａ～Ｄｃがすべて内部事故との判定結果を示している。具体的には、保護制御装置５Ａの方向リレー要素は、電流Ｉ１ａおよび電圧Ｖ１ａに基づいて、母線９０ａから送電線Ｌ１の方向（すなわち、内部方向）に事故が発生したと判定する。保護制御装置５Ｂの方向リレー要素は、電流Ｉ１ｂおよび電圧Ｖ１ｂに基づいて、母線９０ｂから送電線Ｌ１の方向（すなわち、内部方向）に事故が発生したと判定する。方向リレー要素２３０は、電流Ｉ１ｃおよび電圧Ｖ１ｃに基づいて、母線９０ｃから送電線Ｌ３の方向（すなわち、内部方向）に事故が発生したと判定する。この場合、事故判定部２５０は、送電線Ｌ１または送電線Ｌ３において事故が発生したと判定する。

パターン２の場合について説明する。この場合、リレー判定結果Ｄａ，Ｄｂが内部事故との判定結果を示している。複合判定結果Ｅｃは、Ｃ端電源およびＣ端電流の関係が状態Ｘ１，Ｘ２またはＸ３であるとの判定結果を示している（図中の「Ｅｃ＝１」に対応）。Ａ端およびＢ端がそれぞれ電源端および非電源端である場合、パターン２は、図２のように事故点Ｆ１に事故が発生した場合の判定パターンを反映している。Ａ端およびＢ端がそれぞれ電源端および非電源端であって、かつパターン２が成立する場合、事故判定部２５０は、１号線における分岐点Ｐ１と遮断器２１ｂとの間で事故が発生したと判定する。

なお、図７および図８の複合判定部２４０のロジックを鑑みると、同一端（例えば、Ｃ端）において、方向リレー要素２３０により内部事故が発生したと判定され、かつ、複合判定部２４０によりＣ端電源およびＣ端電流の関係が状態Ｘ１，Ｘ２またはＸ３であると判定されることはない。

パターン３の場合について説明する。この場合、リレー判定結果Ｄｂ，Ｄｃが内部事故との判定結果を示している。複合判定結果Ｅａは、Ａ端電源およびＡ端電流の関係が図４の状態Ｘ１，Ｘ２またはＸ３に対応する状態であるとの判定結果を示している（図中の「Ｅａ＝１」に対応）。なお、この場合には、Ｂ端またはＣ端の一方が電源端であり他方が非電源端である。

パターン４の場合について説明する。この場合、リレー判定結果Ｄａ，Ｄｃが内部事故との判定結果を示している。複合判定結果Ｅｂは、Ｂ端電源およびＢ端電流の関係が図４の状態Ｘ１，Ｘ２またはＸ３に対応する状態であるとの判定結果を示している（図中の「Ｅｂ＝１」に対応）。なお、この場合には、Ａ端またはＣ端の一方が電源端であり他方が非電源端である。

事故判定部２５０は、上記のパターン１～４のいずれかが成立して、１号線に事故が発生したと判定した場合、Ｃ端側の１号線である送電線Ｌ３に設けられた遮断器２１ｃを開放するための開放指令（例えば、トリップ信号）を出力する。

その他の実施の形態．
（１）上述した実施の形態では、電気所の母線方式が二重母線方式である構成について説明したが、当該母線方式は単母線方式であってもよい。

（２）上述した実施の形態では、保護制御装置５がＭＵを介して電気量を取得する構成について説明したが、当該構成に限られない。保護制御装置５は、ＭＵを介することなく、電流変成器および電圧変成器から、それぞれ電流および電圧を直接取得する構成であってもよい。

（３）上述した実施の形態において、判定器１２１，１２４，１６３で用いられる閾値と、判定器１２５で用いられる閾値と、判定器１６１で用いられる閾値とは互いに異なる値であってもよい。

（４）上述の実施の形態として例示した構成は、本実施の形態の構成の一例であり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本開示の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能である。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１Ａ Ａ端電気所、１Ｂ Ｂ端電気所、１Ｃ Ｃ端電気所、５ 保護制御装置、７ 電源、１１ａ～１１ｃ，１２ａ～１２ｃ，１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ 電流変成器、２１ａ～２１ｃ，２２ａ～２２ｃ，２３ａ～２３ｃ 遮断器、３２ 補助変成器、３５ Ａ／Ｄ変換部、４０，７０ 演算処理部、４１，７１ ＣＰＵ、４２，７２ ＲＡＭ、４３，７３ ＲＯＭ、４４，７４ バス、５０，６１ インターフェイス部、５１，６２ 通信回路、５２ 通信回線、６３ 送受信回路、６４ デジタル出力回路、６５ デジタル入力回路、８１ａ～８１ｃ，８２ａ～８２ｃ 電圧変成器、９０ａ～９０ｃ，９１ａ～９１ｃ，９２ａ～９２ｃ 母線、１００ 保護制御システム、１２１～１３２，１６１～１６４ 判定器、１４１～１４５，１６６，１６７ ＡＮＤゲート、１５１，１５２，１６８ ＯＲゲート、２１０ 第１受信部、２２０ 第２受信部、２３０ 方向リレー要素、２４０ 複合判定部、２５０ 事故判定部。

Claims (6)

1. 電源端である第１端に設けられた第１母線と、非電源端である第２端に設けられた第２母線とを接続する第１送電線および第２送電線と、
   第３端に設けられた第３母線と、前記第１送電線上の第１分岐点とを接続する第３送電線と、
   前記第３母線と、前記第２送電線上の第２分岐点とを接続する第４送電線と、
   前記第１送電線の前記第１端側および前記第２送電線の前記第１端側にそれぞれ設けられた第１遮断器および第２遮断器と、
   前記第１送電線の前記第２端側および前記第２送電線の前記第２端側にそれぞれ設けられた第３遮断器および第４遮断器と、
   前記第３送電線の前記第３端側および前記第４送電線の前記第３端側にそれぞれ設けられた第５遮断器および第６遮断器と、
   前記第１端～第３端にそれぞれ設けられた第１～第３保護制御装置とを備え、
   前記第３保護制御装置は、
   前記第１保護制御装置に含まれる第１方向リレー要素による判定結果を受信する第１受信部と、
   前記第２保護制御装置に含まれる第２方向リレー要素による判定結果を受信する第２受信部と、
   前記第３送電線の前記第３端の電流と前記第３母線の電圧とに基づいて、事故方向を判定する第３方向リレー要素と、
   前記第３送電線の前記第３端の電流および前記第４送電線の前記第３端の電流の和電流と、前記第３母線の電圧とに基づいて、事故方向を判定する第４方向リレー要素と、
   前記第１送電線の事故の発生の有無を判定する事故判定部とを含み、
   前記第１遮断器および前記第３～第６遮断器の各々が閉成されており、前記第２遮断器が開放されている場合であって、かつ第１～第３条件の各々が成立する場合に、前記事故判定部は、前記第１分岐点と前記第３遮断器との間で事故が発生したと判定し、
   前記第１条件は、前記第１方向リレー要素が、前記第１送電線の前記第１端の電流と前記第１母線の電圧とに基づいて、前記第１母線から前記第１送電線の方向に事故が発生したと判定することであり、
   前記第２条件は、前記第２方向リレー要素が、前記第１送電線の前記第２端の電流と前記第２母線の電圧とに基づいて、前記第２母線から前記第１送電線の方向に事故が発生したと判定することであり、
   前記第３条件は、前記第３方向リレー要素が、前記第３送電線から前記第３母線の方向に事故が発生したと判定し、かつ、前記第４方向リレー要素が、前記第３母線から送電線方向に事故が発生したと判定することである、保護制御システム。
2. 前記第１遮断器および前記第３～第６遮断器の各々が閉成されており、前記第２遮断器が開放されている場合であって、かつ前記第１条件、前記第２条件、および第４条件が成立する場合、前記事故判定部は、前記第１送電線上における前記第１分岐点と前記第３遮断器との間で事故が発生したと判定し、
   前記第４条件は、前記第３方向リレー要素が、前記第３送電線から前記第３母線の方向に事故が発生したと判定し、かつ、前記和電流の大きさが閾値以下であるとの条件である、請求項１に記載の保護制御システム。
3. 前記第１遮断器および前記第３～第６遮断器の各々が閉成されており、前記第２遮断器が開放されている場合であって、かつ前記第１条件、前記第２条件、および第５条件が成立する場合、前記事故判定部は、前記第１送電線上における前記第１分岐点と前記第３遮断器との間で事故が発生したと判定し、
   前記第５条件は、前記第４方向リレー要素が、前記第３母線から送電線方向に事故が発生したと判定し、かつ、前記第３送電線の前記第３端の電流の大きさが前記閾値以下であるとの条件である、請求項２に記載の保護制御システム。
4. 前記事故判定部は、前記第１送電線上における前記第１分岐点と前記第３遮断器との間で事故が発生したと判定した場合に前記第５遮断器を開放するための開放指令を出力する、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の保護制御システム。
5. 前記第１条件、前記第２条件、および第６条件が成立する場合、前記事故判定部は、前記第１送電線または前記第３送電線で事故が発生したと判定し、
   前記第６条件は、前記第３方向リレー要素が、前記第３母線から前記第３送電線の方向に事故が発生したと判定することである、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の保護制御システム。
6. 前記第１～第４方向リレー要素の各々は、短絡方向リレー要素または地絡方向リレー要素である、請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の保護制御システム。
   

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