JP2023128938A - Process interface unit and power system protection control system - Google Patents
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Abstract
Description
送電線、遮断器等の開閉器、変圧器等の電気設備における事故時に、事故を検出・除去し電気設備を保護する保護装置や電気設備を監視制御する制御装置、および、それらの装置から構成される電力系統保護制御システムに関する。 Consists of protection devices that detect and eliminate accidents and protect electrical equipment in the event of an accident in electrical equipment such as power transmission lines, circuit breakers, etc., transformers, etc., control equipment that monitors and controls electrical equipment, and these devices. related to power system protection and control systems.
従来、変電所に設置される保護装置や制御装置(以降、保護制御装置と呼ぶ場合がある)は、系統の電流・電圧情報、遮断器等の開閉器や変圧器等の電気設備の状態情報や故障情報等を、金属ケーブルを介して取得している。保護制御装置からの開閉器や電気設備に対する制御出力についても金属ケーブルが適用されていた。
保護制御装置は、送電線等の電気設備毎に設けられ、マイクロプロセッサ、ソフトウェア技術を適用したデジタル型の装置が適用され、一般的に保護制御処理を行う演算部、系統の電圧・電流情報や電気設備の状態・故障情報の入力、および、開閉器や電気設備へ制御出力を行う入出力部、上位装置との伝送処理を行う伝送部から構成される。
一方、近年の技術進展に伴い、プロセスバスを適用した保護制御システムが実用化されつつある。本システムは、従来の保護制御装置内の入出力部をプロセスインタフェースユニット(以降PIUと呼ぶ)として分離・独立させ、その間を、光ケーブルを使用した通信で結合するシステムである。この通信路をプロセスバスと呼んでいる。PIUは、マージングユニット(MU)と呼ばれる場合もある。
従来、保護制御装置と電気設備とは金属ケーブルにより接続されていたが、本システムでは、電気設備近傍にPIUを設け、PIUで系統の電流・電圧情報、電気設備の状態情報や故障情報等を取り込みデジタル変換し、デジタル情報を保護制御装置へプロセスバス経由で送信する、あるいは、保護制御装置からの電気設備に対する制御出力指令をプロセスバス経由で受信し制御対象機器へ制御出力を行う構成としている。
プロセスバスを適用した保護制御システムは、金属ケーブルに代わり光ケーブルを使用したプロセスバスの適用により、変電所規模にもよるが変電所構内の延べ亘長数百キロメートルにおよぶ金属ケーブル量を大幅に削減でき、これに付随してケーブルスペースや変電所面積の削減、環境負荷低減等の効果が期待されている。
一方、従来の保護制御装置の入出力部を分離し、独立したPIUを設け入出力部を実装する構成となるため、従来システムに比べ装置数が増加することとなる。システム構築思想によっては、保護制御装置毎にPIUを設ける構成も考えられ、一層の装置数の増加が見込まれている。これにより、システムを構成する装置数が従来システムよりも大幅に増加し、システム構成の複雑化、経済性悪化、信頼性低下につながることが課題となっている。
Conventionally, protection devices and control devices (hereinafter sometimes referred to as protection and control devices) installed in substations have been used to collect system current and voltage information, and status information of electrical equipment such as circuit breakers and transformers. and failure information are obtained via metal cables. Metal cables were also used for control outputs from protection control devices to switches and electrical equipment.
A protection control device is installed for each electrical equipment such as a power transmission line, and is a digital device that uses a microprocessor and software technology, and generally includes a calculation unit that performs protection control processing, system voltage and current information, etc. It consists of an input/output section that inputs status and failure information of electrical equipment and provides control output to switches and electrical equipment, and a transmission section that performs transmission processing with host devices.
On the other hand, with recent technological advances, protection control systems using process buses are being put into practical use. This system is a system in which the input/output units in a conventional protection control device are separated and independent as process interface units (hereinafter referred to as PIUs), and the units are connected through communication using optical cables. This communication path is called a process bus. A PIU is sometimes called a merging unit (MU).
Conventionally, protection control devices and electrical equipment were connected by metal cables, but in this system, a PIU is installed near the electrical equipment, and the PIU transmits system current and voltage information, electrical equipment status information, failure information, etc. The configuration is such that the digital information is captured, converted into digital information, and sent to the protection control device via the process bus, or the control output command for electrical equipment from the protection control device is received via the process bus and the control output is sent to the equipment to be controlled. .
A protection control system using a process bus uses optical cables instead of metal cables to significantly reduce the amount of metal cables within a substation, which can span hundreds of kilometers, depending on the scale of the substation. This is expected to result in reductions in cable space, substation area, and environmental impact.
On the other hand, since the input/output section of the conventional protection control device is separated, an independent PIU is provided, and the input/output section is mounted, the number of devices increases compared to the conventional system. Depending on the system construction concept, a configuration in which a PIU is provided for each protection control device may be considered, and the number of devices is expected to further increase. As a result, the number of devices making up the system increases significantly compared to conventional systems, leading to problems such as complication of the system configuration, deterioration of economic efficiency, and reduction in reliability.
本発明は、今後、適用が見込まれているプロセスバスを適用した保護制御システムに対し、前記の課題解決を考慮し、最適なシステム構成と最適な出力回路構成を有する信頼性の高いPIUを新たに提供することを目的とする。
本発明では、装置数の増加とシステム構成複雑化に対する解決策として、送電線等の一電気設備内の保護装置と制御装置、あるいは、その他の装置に対し共通使用可能なPIUを設ける構成としシステム構成の簡素化を実現し、加えて、従来と同等の性能を維持し、PIU不良による誤不動作の発生を回避し、また、出力回路自動点検中の出力動作遅延を回避する手段を実装することにより信頼性の高いPIUを提供するものである。
The present invention takes into consideration the above-mentioned problem solving and creates a new highly reliable PIU with an optimal system configuration and an optimal output circuit configuration for a protection control system using a process bus that is expected to be applied in the future. The purpose is to provide
In the present invention, as a solution to the increase in the number of devices and the complexity of the system configuration, the system is configured to provide a PIU that can be used commonly for protection devices and control devices in one electrical equipment such as power transmission lines, or for other devices. In addition to simplifying the configuration, we will maintain the same performance as before, avoid malfunctions due to PIU defects, and implement means to avoid output operation delays during automatic output circuit inspection. This provides a highly reliable PIU.
実施形態のPIU(プロセスインタフェースユニット)は、例えば送電線等の電気設備に設けられた計器用変成器から取得した電流または電圧またはその両方に関する情報、遮断器等の電気設備の状態を通信線により接続された保護装置または制御装置に、あるいは保護装置と制御装置の両方に提供する。PIUは、演算部と、第1出力回路と、第2出力回路とを持つ。前記演算部は、前記電気設備の状態に応じて前記保護装置により送信された第1開放信号、第2開放信号、第1通電信号、または第2通電信号を取得し、前記電気設備の状態またはオペレータの操作に応じて前記制御装置により送信された第3開放信号、第4開放信号、第3通電信号、または第4通電信号を取得し、取得した前記第1開放信号、前記第2開放信号、前記第3開放信号、または前記第4開放信号を前記第1出力回路に出力し、取得した前記第1通電信号、前記第2通電信号、前記第3通電信号、または前記第4通電信号を前記第2出力回路に出力する。前記第1出力回路は、前記第1開放信号と前記第2開放信号との双方が入力された、または前記第3開放信号と前記第4開放信号との双方が入力された場合、遮断器を開放状態に制御する指令を前記遮断器に出力する。前記第2出力回路は、前記第1通電信号と前記第2通電信号との双方が入力された、または前記第3通電信号と前記第4通電信号との双方が入力された場合、遮断器を通電状態に制御する指令を前記遮断器に出力する。 The PIU (process interface unit) of the embodiment transmits, for example, information regarding current and/or voltage obtained from an instrument transformer installed in electrical equipment such as a power transmission line, and the status of electrical equipment such as a circuit breaker through a communication line. Provided to the connected protection device or control device, or to both the protection device and the control device. The PIU has a calculation section, a first output circuit, and a second output circuit. The calculation unit acquires a first open signal, a second open signal, a first energization signal, or a second energization signal transmitted by the protection device depending on the state of the electrical equipment, and determines the state of the electrical equipment or A third open signal, a fourth open signal, a third energization signal, or a fourth energization signal transmitted by the control device in response to an operation by an operator is acquired, and the acquired first open signal and second open signal are obtained. , outputting the third open signal or the fourth open signal to the first output circuit, and outputting the acquired first energization signal, second energization signal, third energization signal, or fourth energization signal. Output to the second output circuit. The first output circuit operates the circuit breaker when both the first open signal and the second open signal are input, or when both the third open signal and the fourth open signal are input. A command to control the circuit breaker to an open state is output to the circuit breaker. The second output circuit operates the circuit breaker when both the first energization signal and the second energization signal are input, or when both the third energization signal and the fourth energization signal are input. A command to control the energization state is output to the circuit breaker.
以下、実施形態のPIUを、図面を参照して説明する。 Hereinafter, a PIU according to an embodiment will be described with reference to the drawings.
<第1実施形態>
図1は、PIUを含む変電所システム1の構成の一例を示す図である。本実施形態では、一例として変電所を扱うが、変電所に代えて、発電所、開閉所、工場、一般産業の受変電システムを扱う電気所に、本実施形態の変電所システム1は適用されてもよい。
<First embodiment>
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a substation system 1 including a PIU. In this embodiment, a substation is treated as an example, but instead of a substation, the substation system 1 of this embodiment is applied to an electric station that handles power receiving and substation systems for power plants, switchyards, factories, and general industries. It's okay.
変電所システム1は、ステーションレベルの階層と、ベイレベルの階層と、プロセスレベルの階層とに分けられ、ステーションレベルに設けられた機器や装置と、ベイレベルに設けられた機器や装置と、プロセスレベルに設けられた機器や装置と、それらの装置間を結合する通信線CL1、CL2等から構成される。ベイレベルは、ステーションレベルとプロセスレベルとの間の階層である。 The substation system 1 is divided into a station level hierarchy, a bay level hierarchy, and a process level hierarchy, with equipment and equipment installed at the station level, equipment and equipment installed at the bay level, and process level hierarchy. It is composed of devices and devices provided at the level and communication lines CL1, CL2, etc. that connect these devices. Bay level is a hierarchy between station level and process level.
[ステーションレベル]
ステーションレベルには、例えば、TC(Tele-communicate Equipment )12と、HMI(Human Machine Interface)14と、第1通信線CL1とが設けられている。第1通信線CL1(第1ネットワーク)とは、例えば、ステーションバスと称される場合がある。第1通信線CL1は、変電所内の所定のエリアにおいてLAN(Local Area Network)を構成する通信線である。なお、TC12、HMI14および通信線CL1は各々の一部や全てが冗長化される場合もある。
[Station level]
At the station level, for example, a TC (Tele-communicate Equipment) 12, an HMI (Human Machine Interface) 14, and a first communication line CL1 are provided. The first communication line CL1 (first network) is sometimes referred to as a station bus, for example. The first communication line CL1 is a communication line that constitutes a LAN (Local Area Network) in a predetermined area within the substation. Note that some or all of the TC12, HMI14, and communication line CL1 may be made redundant.
TC12は、第1通信線CL1に接続されている。TCは、GW(Gate Way)と称される場合もある。TC12は、取得した情報の送受信を中継する装置である。取得した情報とは、第1通信線CL1に接続された機器や装置から取得した情報である。TC12は、変電所構内に設けられた装置(例えばHMI14)や変電所外(例えば、変電所外の設備で系統制御所や給電所等の計算機システム)との通信を中継する装置である。HMI14はTC12経由ではなく、変電所内の各装置(例えば、保護装置や制御装置)と直接通信を行い、変電所内の情報を収集する構成とする場合もある。
TC12 is connected to the first communication line CL1. TC is sometimes called GW (Gate Way). The
HMI14は、TC12に接続されている。HMI14とTC12とは、例えば、専用線を介して接続されていてもよい。HMI14は、例えば、表示部を備え、TC12が収集した情報を表示部に表示させる。表示部には、例えば、変電所システム1が備える装置、機器(遮断器や変圧器)の運用状態、送電線等の電気設備の電気量(電流・電圧・有効/無効電力)が表示される。オペレータは、表示部に表示された情報を参照して、変電所システム1の装置や機器の状態や、変電所システム1の稼働状態を確認することができると共に、当該装置や機器に対して制御指令を与えることができる。上記の制御指令によって装置の使用/ロックや遮断器の開閉制御がされる。
HMI14 is connected to TC12. HMI14 and TC12 may be connected via a dedicated line, for example. The
[ベイレベル]
ベイレベルには、例えば、制御盤40と、保護盤30が設けられている。制御盤40は例えば送電線等の機器の監視制御や計測を目的に配置されている。制御盤40は、TC12やHMI14からの遮断器等(遮断器の他に断路器や接地断路器)の機器制御指令を受けて、受けた機器制御指令をPIU50に送信し、PIU50は制御対象の遮断器等に機器制御指令を与えて機器の開閉制御を行う。また、PIU50は計器用変成器から交流電気量を取込み、デジタル変換した上で制御盤40にデジタル変換した交流電気量を送信し、制御盤40を経由してTC12またはHMI14までデジタル変換した交流電気量を送出する。なお制御盤40は制御対象機器ごとに個別に準備される場合がある。(例えば送電線用の制御盤、変圧器用の制御盤、母線用の制御盤など)。また制御盤は冗長化される場合もある。
[Bay level]
For example, a
保護盤30は、PIU50からデジタル変換された交流電気量を取込み、系統事故演算(例えば電流差動リレー演算等)を行い、演算結果が系統事故と判定されれば、保護盤30がPIU50に遮断器の遮断指令を送信する。PIU50は遮断器に対して遮断器を開放する指令を出力する。なお保護盤30は保護対象機器ごとに個別に準備される場合がある。(例えば送電線用の保護盤、変圧器用の保護盤、母線用の保護盤など)。また保護盤は冗長化される場合もある。
The
制御盤40に実装の制御装置42や保護盤に実装の保護装置32はIED(Intelligent Electrical Device)と称されることがある。以下、制御盤40、保護盤30の順で説明する。
The
制御盤40は、第1通信線CL1、第2通信線CL2に接続されている。制御盤40は、制御装置(例えばBCU ; Bay Control Unit等)42を備える。制御装置42は、変電所において、負荷に電力を供給する回線や系統電圧を変換する変圧器等の、電力設備ごとに設けられ、電力設備の監視、および制御を行う。制御装置42は、監視対象の電力設備に設けられたPIU50から遮断器や、断路器、接地装置等、機器の機器状態(開閉情報)や、電気量情報と各種機器故障の情報を取得し、取得した情報に基づいて、例えば送電線等の電力設備の運用状態を監視制御する情報を取り扱う。電気量情報は、電力設備の区間に供給される電力に関する情報であって、例えば、その区間に供給される電力の電圧値や電流値を示す情報である。機器状態の情報は、制御盤40あるいは保護盤30により制御される遮断器や、断路器、接地開閉器付き断路器等の動作に関する情報であって、例えば、遮断器等が接続状態にあるか遮断状態にあるかを示す情報である。故障情報は、電力設備に配置される各種機器の故障情報である。制御装置42は、生成した各種情報を、TC12などに送信する。
The
制御装置42は、例えば、回線等の電力設備における系統の状態や、各種の設備の状態に関する情報を第1通信線CL1、第2通信線CL2に接続された装置や機器等から取得する。また、制御装置42は、自身の演算結果またはオペレータの指示に基づいて、電力設備における系統の構成を変更するための遮断器や断路器などの開閉器の開閉制御を行える。
The
保護盤30は、保護装置32を備える。保護盤30は、第1通信線CL1、第2通信線CL2に接続されている。また第2通信線CL2は冗長化される場合もある。
The
第2通信線CL2(第2ネットワーク)とは、例えば、プロセスバスと称される場合がある。第2通信線CL2は、変電所などの所定のエリアにおいてLAN(Local Area Network)を構成する通信線である。以下、第1通信線CL1を「ステーションバス」と称し、第2通信線CL2を「プロセスバス」と称する場合がある。 The second communication line CL2 (second network) is sometimes referred to as a process bus, for example. The second communication line CL2 is a communication line that constitutes a LAN (Local Area Network) in a predetermined area such as a substation. Hereinafter, the first communication line CL1 may be referred to as a "station bus," and the second communication line CL2 may be referred to as a "process bus."
ここで、例えば、第1通信線CL1の第1通信プロトコルと、第2通信線CL2の第2通信プロトコルとは異なる。例えば、第1通信線CL1の通信プロトコルは、IEC 61850規格に適用されているステーションバスの通信プロトコルであり、第2通信線CL2の通信プロトコルは、IEC 61850規格に適用されているプロセスバスの通信プロトコルである。第1通信線CL1の通信プロトコルと、第2通信線CL2の通信プロトコルとは、上記の通信プロトコルに限らず他の通信プロトコルであってもよいし、第1通信線CL1の通信プロトコルと、第2通信線CL2の通信プロトコルは同じであってもよい。第1通信線CL1、第2通信線CL2とも冗長構成とする場合もある。 Here, for example, the first communication protocol of the first communication line CL1 is different from the second communication protocol of the second communication line CL2. For example, the communication protocol of the first communication line CL1 is a station bus communication protocol applied to the IEC 61850 standard, and the communication protocol of the second communication line CL2 is a process bus communication protocol applied to the IEC 61850 standard. It is a protocol. The communication protocol of the first communication line CL1 and the communication protocol of the second communication line CL2 are not limited to the above communication protocols, but may be other communication protocols. The communication protocols of the two communication lines CL2 may be the same. Both the first communication line CL1 and the second communication line CL2 may have a redundant configuration.
保護盤30は、電力系統に設けられた送電線等の電気設備において複数の箇所の各々に設けられた遮断器を制御する保護リレー装置である。保護盤30は、電力系統に短絡や地絡などの事故が発生した場合に、遮断器を遮断して事故が発生した電力設備や系統を切り離すことにより、事故を除去すると共に、事故の拡大を抑制して電力系統の健全な運用を確保する。
The
保護盤30は、保護対象とする区間に供給される電力に関する電力情報を取得する。保護盤30は、遮断器の動作に関する動作情報を生成し、生成した動作情報に基づいて遮断器を制御する。保護盤30は、電力情報および動作情報を、制御装置42やTC12などに送信する。
The
[プロセスレベル]
プロセスレベルには、PIU50が設けられている。PIU50は、第2通信線CL2に接続されている。PIU50は、計器用変成器や開閉器、変圧器等の電気設備とのインタフェースユニットの一例である。プロセスバス適用以前の従来型の変電所システムのシステム構築思想を踏襲する場合、保護制御装置の各々へ専用のPIU50を設ける構成とする場合があるが、この場合、装置数が増加し、結果的にシステム構成の複雑化、経済性悪化、信頼性低下につながる等の課題が生じるため、本実施例ではPIUを保護装置32と制御装置42との間で共用する構成としている。なお第2通信線CL2やPIU50は各々の一部や全てが冗長化される場合もある。
[Process level]
A
PIU50は、例えば送電線等の電気設備に設けられた計器用変成器から取得した電流または電圧に関する情報をプロセスバスに接続された保護装置32や制御装置42に提供する。PIU50は、機器の状態を示す情報や機器の故障に関する情報を取得する。PIU50は、例えば、送電線等に接続された計器用変成器、遮断器等の機器に接続されている。PIU50は、計器用変成器が取得した情報、遮断器等の機器の状態などを取得し、取得した情報を保護盤30や制御盤40に送信する。PIU50は、計器用変成器から入力される系統電気量をデジタル信号に変換し、変換したデジタル信号を保護装置32に送信する。
The
図2は、保護装置32と、制御装置42と、PIU50と、電気設備Eとを中心に示した図である。
FIG. 2 is a diagram mainly showing the
[保護装置]
保護装置32は、例えば、事故検出部34と、再閉路制御部36とを備える。事故検出部34は、例えば、PIU50から取得した電力設備に関する情報(例えば電流および電圧の情報)を用いて、保護する区間内の事故の有無を検出する。例えば事故検出部34は、電流差動要素や距離リレー要素などの主検出要素を用いて保護区間内の事故の有無を検出する。主検出要素に基づいて保護区間内の事故が検出された場合に、事故検出部34が生成する信号(以下、「信号(M)」と称する)を、第1開放信号として出力する。
[Protective device]
The
また、事故検出部34は、例えば、PIU50から取得した電力設備に関する情報(例えば電流や電圧の情報)に基づいて、事故の有無を検出する。事故検出部34は、例えば過電流要素や不足電圧要素等の事故検出要素を用いて保護区間によらず事故の有無を検出する。事故検出要素に基づいて事故が検出された場合に、事故検出部34が生成し、出力する信号(以下、「信号(FD)」と称する)を、第2開放信号として出力する。なお、上記の信号(M)および信号(FD)の生成手法は、一例であり他の手法が用いられてもよい。例えば、上記の信号(M)と信号(FD)とは異なる生成手法により生成され、例えば、信号(FD)の生成手法は、信号(M)の生成手法よりもより簡易な演算により生成される信号である。また、信号(M)を第2開放信号、信号(FD)を第1開放信号として出力してもよい。なお事故検出部34は信号(M)に関わる主検出要素と信号(FD)に関わる事故検出要素とで分かれている場合もある。
Further, the
再閉路制御部36は、遮断器100のガス圧等が所定以上であることなど遮断器が異常無く投入できる条件が整っていることを認識した場合、再閉路の準備完了信号を生成し、生成した準備完了信号を、第1通電信号として出力する。また再閉路制御部36は、遮断器100に対して開放指令が出力されてから事故の除去が期待される無電圧時間経過後に、必要に応じて対象の系統の電圧に関する各要素の同期が取れたことを確認した上で、再閉路指令信号を、第2通電信号として出力する。また、準備完了信号を第2通電信号、再閉路指令信号を第1通電信号として出力してもよい。なお再閉路制御部36は、準備完了信号を生成する箇所と、再閉路指令信号を生成する箇所とで分かれている場合もある。
When the
[制御装置]
制御装置42は、例えば、制御指令部44を備える。制御指令部44は、自身の演算結果またはオペレータの指示に基づいて、管轄する系統の電気設備を制御する。制御指令部44は、例えば、遮断器を開放する場合において、TC12やHMI14から機器の選択指令を受けた場合または自身の演算結果によって機器の選択指令を生成した場合、制御対象の機器が選択されたこと、または選択したことを示す選択信号(開放)を生成し、生成した選択信号(開放)を第3開放信号として出力する。また、制御指令部44は、例えば、遮断器を開放する場合において、TC12やHMI14から機器の制御指令を受けた場合または自身の演算結果によって機器の制御指令を生成した場合、制御対象の機器を制御するための制御信号(開放)を生成し、生成した制御信号(開放)を第4開放信号として出力する。制御指令部44は、例えば、遮断器を通電する場合において、TC12やHMI14から機器の選択指令を受けた場合または自身の演算結果によって機器の選択指令を生成した場合、制御対象の機器が選択されたこと、または選択したことを示す選択信号(通電)を生成し、生成した選択信号(通電)を第3通電信号として出力する。また、制御指令部44は、例えば、遮断器を通電する場合において、TC12やHMI14から機器の制御指令を受けた場合または自身の演算結果によって機器の制御指令を生成した場合、制御対象の機器を制御するための制御信号(通電)を生成し、生成した制御信号(通電)を第4通電信号として出力する。
[Control device]
The
[PIU]
PIU50は、例えば、入力変換部52、信号変換部54、入力回路56、演算部60、入出力部70、出力回路80(「第1出力回路」の一例)、出力回路82(「第2出力回路」の一例)、および伝送部90を備える。入力変換部52は、例えば、計器用変成器からから送信されるアナログ信号(例えば、電流、電圧情報)に含まるノイズなどを除去し所定のアナログ量に変換する。信号変換部54は、入力変換部52により出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。入力回路56は、遮断器等の開閉器や変圧器等の電気設備から接点等の手段により出力される状態情報や故障情報等を取得し、入出力部70に送信する。また、入出力部70は、演算部60に出力された信号を取得して取得した信号を出力回路80または出力回路82に出力する。伝送部90は、各種機器や装置と通信するための通信インターフェースである。以下の説明では、PIU50に含まれる機能構成のうち、演算部60出力回路80、および出力回路82を中心に説明し、他の機能構成については、以後、図示を省略する。
[PIU]
The
演算部60は、入力された信号を処理したり、出力回路の点検を行ったりする。図3は、演算部60の機能構成の一例を示す図である。演算部60は、例えば、アナログ信号処理部61Aと、バイナリ信号処理部61Bと、開閉指令部62と、保護制御指令判別部64と、自動点検処理部66とを備える。開閉指令部62、保護制御指令判別部64、および自動点検処理部66は、CPU(Central Processing Unit)等のハードウェアプロセッサがプログラム(ソフトウェア)を実行することにより実現される。また、これらの機能部の一部または全部は、LSI(Large Scale Integration)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、GPU(Graphics Processing Unit)等のハードウェア(回路部;circuitryを含む)によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予めHDD(Hard Disk Drive)やフラッシュメモリ等の記憶装置(非一過性の記憶媒体を備える記憶装置)に格納されていてもよいし、DVDやCD-ROM等の着脱可能な記憶媒体(非一過性の記憶媒体)に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることで記憶装置にインストールされてもよい。
The
アナログ信号処理部61Aは、信号変換部54から出力された信号を取得し、取得した信号を、例えばIEC61850で規定されているSV(Sampled Value)信号等の手法により、伝送部90をインターフェースとして、保護装置32や制御装置42に送信する。
The analog
バイナリ信号処理部61Bは、入出力部70から出力された信号を取得し、取得した信号を、例えばIEC61850で規定されているGOOSE(Generic Object Oriented Substation Events)信号等の手法により、伝送部90をインターフェースとして、保護装置32や制御装置42に送信する。
The binary
開閉指令部62は、保護装置32または制御装置42により出力された各信号を取得し、取得した信号を出力回路80または出力回路82に出力する。開閉指令部62は、信号の種別に応じた出力回路80の接点または出力回路82の接点に信号が入力されるように信号を出力回路80または出力回路82に出力する。
The opening/
保護制御指令判別部64は、取得した信号が保護装置32により出力された信号であるか、制御装置42により出力された信号であるかを判別する。保護制御指令判別部64は、保護装置32から指令を受けている場合、制御装置42からの指令をロックする。保護制御指令判別部64は、制御装置42から指令を受けている場合に、保護装置32からの指令を受けた場合、保護装置32の指令を優先する。
The protection control
自動点検処理部66は、出力回路80および出力回路82に異常が存在するか否かを点検する。自動点検処理部66は、後述する第1点検信号を出力回路80に出力し、第1点検信号に応じた出力回路80の動作状態を示す情報を出力回路80から取得して、出力回路80が正常に動作するか否かを判定する(第1点検処理)。自動点検処理部66は、後述する第2点検信号を出力回路82に出力し、第2点検信号に応じた出力回路82の動作状態を示す情報を出力回路82から取得して、出力回路82が正常に動作するか否かを判定する(第2点検処理)。自動点検処理部66は、予め定められたタイミングで第1点検信号または第2点検信号を出力し点検処理を行う。自動点検処理部66は、定期的に第1点検信号または第2点検信号を出力し点検処理を行う。なお、自動点検処理部66は、制御装置42から第1点検信号または第2点検信号を生成する指示を受けて、第1点検信号または第2点検信号を生成してもよい。点検信号は、あらかじめ決められたタイミング以外にも、例えば手動による起動などによる、任意のタイミングで出力する場合もある。
The automatic
以下の説明では、演算部60に含まれる機能構成のうち、開閉指令部62、保護制御指令判別部64、および自動点検処理部66を中心に説明し、他の機能構成については、以後、図示を省略する。
In the following explanation, among the functional configurations included in the
出力回路80は、演算部60により出力された信号指示に基づいて遮断器100を通電状態から開放状態に制御したり、自回路の点検を行ったりする。出力回路82は、演算部60を介して入力された保護装置32または制御装置42の指示に基づいて遮断器100を開放状態から通電状態に制御したり、自回路の点検を行ったりする。
The
図4は、出力回路80および出力回路82の機能構成の一例を示す図である。出力回路80は、例えば、接点A、接点B、および第1点検部を備える。保護装置32による動作の場合には、接点Aは、信号(M)が入力されると、接点Aは開放状態から通電状態に制御される。接点Bは、信号(FD)が入力されると、接点Bは開放状態から通電状態に制御される。制御装置42による動作の場合には、接点Aは、選択信号(開放)が入力されると、接点Aは開放状態から通電状態に制御される。接点Bは、制御信号(開放)が入力されると、接点Bは開放状態から通電状態に制御される。接点Aおよび接点Bが通電状態に制御されると、出力回路80は遮断器を開放状態に制御する信号(開指令)を遮断器に出力する。遮断器は、上記の信号(開指令)が入力されると遮断器を開放状態に制御する。上記のように、出力回路80は、信号(M)と信号(FD)との双方、または選択信号(開放)と制御信号(開放)との双方が入力されると、遮断器100を開放状態に制御する。
FIG. 4 is a diagram showing an example of the functional configuration of the
第1点検部は、常時は通電状態で第1点検信号が入力された場合、第1点検部に含まれる点検接点を開放状態に制御する。点検接点が開放状態に制御された状態で、接点Aまたは接点Bの動作を確認するための動作確認信号が接点Aまたは接点Bが入力されると、接点Aまたは接点Bが接点を開放状態にしたり、通電状態にしたりする。これにより、接点Aまたは接点Bの動作が点検される。 The first inspection section is normally energized, and when the first inspection signal is input, controls the inspection contacts included in the first inspection section to an open state. When an operation confirmation signal for checking the operation of contact A or contact B is input to contact A or contact B while the inspection contact is controlled to be in the open state, contact A or contact B will open the contact. or turn it on. As a result, the operation of contact A or contact B is checked.
出力回路82は、例えば、接点C、接点D、および第2点検部を備える。保護装置32による動作の場合には、接点Cは、準備完了信号が入力されると、接点Cは開放状態から通電状態に制御される。接点Dは、再閉路指令信号が入力されると、接点Dは開放状態から通電状態に制御される。制御装置42による動作の場合には、接点Cは、選択信号(通電)が入力されると、接点Cは開放状態から通電状態に制御される。接点Dは、制御信号(通電)が入力されると、接点Dは開放状態から通電状態に制御される。接点Cおよび接点Dが通電状態に制御されると、出力回路82は遮断器を通電状態(投入状態)に制御する信号(閉指令)を遮断器に出力する。遮断器は、上記の信号(閉指令)が入力されると遮断器を通電状態(投入状態)に制御する。上記のように、出力回路82は、準備完了信号と再閉路指令信号との双方、または選択信号(通電)と制御信号(通電)との双方が入力されると、遮断器100を通電状態に制御する。
The
第2点検部は、常時は通電状態で点検信号が入力された場合、第2点検部に含まれる点検接点を開放状態に制御する。点検接点が開放状態に制御された状態で、接点Cまたは接点Dの動作を確認するための動作確認信号が接点Cまたは接点Dが入力されると、接点Cまたは接点Dが接点を開放状態にしたり、通電状態にしたりする。これにより、接点Cまたは接点Dの動作が点検される。 The second inspection section is normally energized, and when an inspection signal is input, controls the inspection contacts included in the second inspection section to an open state. When an operation confirmation signal for checking the operation of contact C or contact D is input to contact C or contact D while the inspection contact is controlled to be in the open state, contact C or contact D will open the contact. or turn it on. As a result, the operation of contact C or contact D is checked.
ここで、図5を参照して、比較例の保護装置32Xと制御装置42Yと遮断器100とについて説明する。比較例では、保護装置32Xと遮断器100X、制御装置42Yと遮断器100Xとは直接、メタルケーブルなどの通信線で接続されている。また、保護装置32Xと遮断器100Xとの間にはPIUは設けられてなく、制御装置42Yと遮断器100Xとの間にはPIUは設けられていない。
Here, with reference to FIG. 5, a
更に、保護装置32Xは、事故検出部34Xと、開閉路制御部36Xと、出力回路80Xと、出力回路82Xとを備える。制御装置42Xは、制御指令部44Yと、出力回路80Yと、出力回路82Yとを備える。上記のように、出力回路と保護装置32X、出力回路と制御装置42Xとは、それぞれ同じ装置に設けられている。そして、保護装置32Xと、制御装置42Yとが、それぞれ直接遮断器を制御する信号を遮断器に出力する。
Furthermore, the
ここで、近年、電気所内のデジタル化が進み、計器用変成器(VT・CT)や開閉器、変圧器等の電気設備の近傍へPIUを設置し、PIUに情報を集約し、PIUと保護装置と制御装置との間を国際規格であるIEC 61850等の規格を適用したデジタル変電所の実用化が進められている。しかしながら、図5に示すような構成はデジタル変電所システムにおいては適切でない場合がある。例えば、PIUのハードウェアのコスト削減のために、保護装置および制御装置で共用の出力回路が実装されると好適である。また、出力回路を共用した場合、各装置からの指令中や不良時等の処理について検討をする必要があり、現状と同等の信頼度の維持できる設備が求められる。本実施形態では、上述したように、共用の出力回路を実装することで、必要な機能を実現しつつ信頼度の高い設備を、コストを抑制して提供することができる。 In recent years, digitalization within electrical stations has progressed, and PIUs are installed near electrical equipment such as voltage transformers (VT/CT), switches, and transformers, and information is aggregated in the PIU and protected. Digital substations are being put into practical use by applying international standards such as IEC 61850 between devices and control devices. However, the configuration shown in FIG. 5 may not be appropriate for a digital substation system. For example, in order to reduce the cost of the PIU hardware, it is preferable to implement a shared output circuit between the protection device and the control device. In addition, when output circuits are shared, it is necessary to consider processing during commands from each device and in the event of a failure, and equipment that can maintain reliability equivalent to the current situation is required. In this embodiment, as described above, by implementing a shared output circuit, it is possible to provide highly reliable equipment while achieving the necessary functions while suppressing costs.
以上説明した第1実施形態によれば、変電所システム1内に、演算部60と、出力回路80と、出力回路82とを備えるPIU50を保護装置32と制御装置42、あるいは、その他の装置に対し共通使用可能な形態で設ける構成とし、加えて、PIU50に保護装置32からの指令を制御装置42からの指令よりも優先的に処理する手段を備えることにより、従来システムと同等の性能を有した信頼性の高いPIU、および、プロセスバスを適用した場合の最適な保護制御システム構成を提供可能となり、プロセスバスを適用した場合の保護制御システムの課題に対し1つの解決策を提供できるものである。
According to the first embodiment described above, the
<第2実施形態>
以下、第2実施形態について説明する。第2実施形態では、保護装置と制御装置とでPIUを共用し、PIUに2組の出力部のセットを含み、更に、利用する出力部を切り替える機能を有する。以下、第2実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
<Second embodiment>
The second embodiment will be described below. In the second embodiment, the protection device and the control device share a PIU, the PIU includes two sets of output units, and further has a function of switching the output unit to be used. The second embodiment will be described below, focusing on the differences from the first embodiment.
図6は、第2実施形態のPIU50Aの機能構成の一例を示す図である。PIU50Aは、例えば、演算部60Aを備える。PIU50Aは、第1実施形態の機能構成に加えて、出力回路84および出力回路86を備える。出力回路84は、出力回路80と同様の機能構成を備え、出力回路86は、出力回路82と同様の機能構成を備える。
FIG. 6 is a diagram showing an example of the functional configuration of the PIU 50A of the second embodiment. The PIU 50A includes, for example, a
演算部60Aは、第1実施形態の演算部60の機能構成に加えて、処理部68を備える。処理部68は、CPU等のハードウェアプロセッサがプログラム(ソフトウェア)を実行することにより実現される。また、処理部68は、LSIやASIC、FPGA、GPU等のハードウェア(回路部;circuitryを含む)によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。なお、演算部60Aは、アナログ信号処理部61Aおよびバイナリ信号処理部61Bを備えるが、図6では省略している。
The
処理部68は、出力回路80または出力回路82に異常が生じているか否かを判定し、異常が生じている場合、異常が生じている出力回路に出力する予定であった信号を、異常が生じていると判定された出力回路と同様の機能構成を有する出力回路に出力する。処理部68は、出力回路80または出力回路82に異常が生じた場合、異常が生じた出力回路の利用を停止して、異常が生じた出力回路と同様の機能構成を備える出力回路を用いて遮断器100を制御する。また、処理部68は、出力回路80または出力回路82の点検が行われている場合に、点検が行われている出力回路と同様の機能構成を備える出力回路を用いて遮断器100を制御する。
The
図7は、処理部68が実行する処理について説明ための図である。例えば、出力回路80および出力回路82が利用され、出力回路84および出力回路86が使用されていない状態において、出力回路80に異常が生じた場合、処理部68は、出力回路80の利用を停止し、同様の機能構成を有する出力回路84の利用に切り替える。なお、処理部68は、出力回路80または出力回路82が利用され、出力回路80または出力回路82の一方または双方に異常が生じた場合、出力回路80および出力回路82の利用を停止して、出力回路84および出力回路86を利用してもよい。同様に、出力回路80または出力回路82が点検中である場合に、出力回路84または出力回路86の利用に切り替えてもよい。
FIG. 7 is a diagram for explaining the processing executed by the
また、出力回路84および出力回路86が利用され、出力回路80および出力回路82が使用されていない状態において、出力回路84に異常が生じた場合には出力回路80が利用され、出力回路86の異常時には出力回路82が利用されるように切り替えてもよい。同様に、出力回路84または出力回路86が点検中である場合に、出力回路80または出力回路82の利用に切り替えてもよい。
Furthermore, if an abnormality occurs in the
出力回路の切替は、異常または点検中の出力回路のみを切り替える方式に加えて、ある出力回路が異常または点検中の場合に、異常または点検中ではない回路も一括して切り替えることでもよい。 In addition to switching only the output circuits that are abnormal or under inspection, the output circuits may also be switched at once when a certain output circuit is abnormal or under inspection.
例えば、出力回路80が異常または点検中であり、出力回路82が異常または点検中でない場合において、出力回路80だけを出力回路84に切り替え、出力回路82は切り替えない方式がある。また加えて、例えば、出力回路80が異常または点検中であり、出力回路82が異常または点検中でない場合において、出力回路80および出力回路82を、出力回路84および出力回路86に切り替えることでもよい。
For example, when the
図7Aは、処理部68が実行する別な方式による処理について説明のための図である。例えば出力回路80および出力回路82が保護装置用として利用され、出力回路84および出力回路86が制御装置用として利用されている状態において、出力回路80に異常が生じた場合、処理部68は、出力回路80の利用を停止し、同様の機能構成を有する出力回路84を保護装置用および制御装置用に共通して利用するように切り替える。また例えば、出力回路82に異常が生じた場合、処理部68は、出力回路82の利用を停止し、同様の機能構成を有する出力回路86を保護装置用および制御装置用に共通して利用するように切り替える。同様に出力回路84が異常の場合には出力回路80を共通して利用する、出力回路86が異常の場合には出力回路82を共通して利用するようにしてもよい。同様に、出力回路80が点検中の場合に出力回路84を共通して利用する、出力回路82が点検中の場合に出力回路86を共通して利用する、出力回路84が点検中の場合に出力回路80を共通して利用する、出力回路86が点検中の場合に出力回路82を共通して利用するようにしてもよい。また、出力回路80および出力回路82を制御装置用に利用、出力回路84および出力回路86を保護装置用に利用する場合もある。
FIG. 7A is a diagram for explaining processing performed by the
以上説明した第2実施形態によれば、変電所システム1は、出力回路80および出力回路82に加えて、出力回路84および出力回路86を備えることにより、信頼性の高いシステムを提供することができる。例えば、出力回路80または出力回路82が点検中であっても、一旦、この点検処理を中断し、平常使用状態へ復帰させるあいだ、出力処理を待つ必要がなく、他の出力回路を利用して遮断器100を制御することができる。また、出力回路84または出力回路86が点検中であっても、他の出力回路を利用して遮断器100を制御することでもよい。同様に、出力回路80または出力回路82に異常が発生した場合や、出力回路84または出力回路86に異常が発生した場合も、他の出力回路を利用して遮断器100を制御することができる。このため、出力回路の異常発生や点検中においても、規定された遮断時間よりも遅れずに、または遅れることを抑制して、迅速に遮断器を制御して遮断を行うことができ、遮断が遅れることが回避可能となり、信頼性の高いPIU50、および、プロセスバス適用時の最適な構成の保護制御システムを提供可能となる。
According to the second embodiment described above, the substation system 1 includes the
<第3実施形態>
以下、第3実施形態について説明する。第3実施形態では、複数のPIU50が協働して遮断器を制御する機能を有する。以下、第3実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
<Third embodiment>
The third embodiment will be described below. In the third embodiment, a plurality of
図8は、第3実施形態の変電所システム1Aの構成の一例を示す図である。変電所システム1Aは、例えば、PIU50-1およびPIU50-2を備える。PIU50-1は、保護装置32により出力された信号および制御装置42から出力された信号を取得し、取得した信号のうち保護装置32により出力された信号を選別し、保護装置32により出力された信号に基づいて遮断器100を制御する。PIU50-2は、保護装置32により出力された信号および制御装置42により出力された信号を取得し、取得した信号のうち制御装置42により出力された信号を選別し、制御装置42により出力された信号に基づいて遮断器100を制御する。上記の処理を原則として、異常が生じた場合、あるいは、点検処理中には、以下の処理が行われる。
FIG. 8 is a diagram showing an example of the configuration of a
PIU50-1は、出力回路80-1または出力回路82-1に異常が生じた場合、あるいは、点検処理中には、異常が生じたことを示す情報または点検が実施中である情報を、PIU50-2に送信する。PIU50-2は、これらの情報を取得した場合、PIU50-1において異常が生じたまたは点検中の出力回路と同様の機能構成を有する出力回路を利用して遮断器100を制御する。PIU50-2も、上記のような処理を行うPIU50-1と同様の機能を備えてもよい。
When an abnormality occurs in the output circuit 80-1 or the output circuit 82-1, or during inspection processing, the PIU 50-1 transmits information indicating that an abnormality has occurred or information that an inspection is being performed to the PIU 50-1. -2. When the PIU 50-2 acquires this information, the PIU 50-2 controls the
例えば、PIU50-1に異常が生じた場合、異常が生じたことを示す情報を所定の通信プロトコル(例えば、IEC 61850で規定されているGOOSE;Generic Object Oriented Substation Event)を用いてPIU50-2に送信する。PIU50-2は、PIU50-1から異常に関する情報を取得すると、制御装置42から出力された信号および保護装置32から出力された信号に基づいて遮断器100を制御するように、自装置を制御する。なお、異常が生じた場合に、代えて(加えて)、PIU50-1が点検中に、上記のようにPIU50-2が制御装置42から出力された信号および保護装置32から出力された信号に基づいて遮断器100を制御できる状態に、制御されてもよい。また、PIU50-1は、PIU50-2が点検中である、または異常が生じた場合に、保護装置32から出力された信号および制御装置42から出力された信号に基づいて遮断器100を制御できる状態に制御される。
For example, if an abnormality occurs in the PIU 50-1, information indicating that the abnormality has occurred is sent to the PIU 50-2 using a predetermined communication protocol (for example, GOOSE; Generic Object Oriented Substation Event specified in IEC 61850). Send. When the PIU 50-2 acquires information regarding the abnormality from the PIU 50-1, the PIU 50-2 controls its own device to control the
また、PIU50-1に異常が生じた場合(例えば、出力回路に異常が生じた場合)に、PIU50-1が、保護装置32から遮断器100を制御するための信号を取得した場合、取得した信号をPIU50-2に転送し、PIU50-2が、転送に応じた処理を実行してもよい。また、PIU50-2に異常が生じた場合に、PIU50-1に信号を転送し、PIU50-1が転送に応じた処理を実行してもよい。
In addition, when an abnormality occurs in the PIU 50-1 (for example, when an abnormality occurs in the output circuit) and the PIU 50-1 acquires a signal for controlling the
出力回路の切替は、異常または点検中の出力回路のみを切り替える方式に加えて、ある出力回路が異常または点検中の場合に、異常または点検中ではない回路も一括して切り替えることでもよい。例えば、出力回路80が異常または点検中であり、出力回路82が異常または点検中でない場合において、出力回路80だけを出力回路84に切り替え、出力回路82は切り替えない方式がある。また加えて、例えば、出力回路80が異常または点検中であり、出力回路82が異常または点検中でない場合において、出力回路80および出力回路82を、出力回路84および出力回路86に切り替えることでもよい。
In addition to switching only the output circuits that are abnormal or under inspection, the output circuits may also be switched at once when a certain output circuit is abnormal or under inspection. For example, when the
以上説明した第3実施形態によれば、変電所システム1Aは、保護装置32の信号を主として扱うPIU50-1、制御装置42の信号を主として扱うPIU50-2のような構成であっても、相互に異常状態や点検状態を受け渡す手段を備え、異常状態や点検状態においては共通使用可能なPIUとして機能する手段を備えることにより、信頼性の高い保護制御システムを構築可能となる。
According to the third embodiment described above, the
図8の形態のうち、例えばPIU50-1を保護および制御で共通に使用、PIU50-2を常時は待機として不使用にしている場合でも、以上の説明と同様の手段により、信頼性の高い保護制御システムを構築可能となる。 Among the configurations shown in FIG. 8, for example, even if the PIU 50-1 is commonly used for protection and control, and the PIU 50-2 is always on standby and not used, highly reliable protection can be achieved by using the same means as described above. It becomes possible to construct a control system.
また第2形態と第3形態を組み合わせてもよい。 Further, the second form and the third form may be combined.
また、第1実施形態、第2実施形態、第3実施形態において、例えば保護機能や制御機能などを備えたPIUや、それに加えて、例えばプロセスバスに加えステーションバスに接続されたPIUであってもよい。 In addition, in the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment, for example, a PIU equipped with a protection function, a control function, etc., or a PIU connected to a station bus in addition to a process bus, for example. Good too.
以上説明した各実施形態によれば、より信頼性の高い保護装置を実現することができる。 According to each of the embodiments described above, a more reliable protection device can be realized.
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。 Although several embodiments of the invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are included within the scope and gist of the invention as well as within the scope of the invention described in the claims and its equivalents.
1…変電所システム、30…保護盤、32…保護装置、40…制御盤、42…制御装置、50…PIU、60…演算部、80、82、84、86…出力回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Substation system, 30... Protection panel, 32... Protection device, 40... Control panel, 42... Control device, 50... PIU, 60... Arithmetic unit, 80, 82, 84, 86... Output circuit
Claims (8)
演算部と、第1出力回路と、第2出力回路とを備え、
前記演算部は、
前記電気設備の状態に応じて前記保護装置により送信された第1開放信号、第2開放信号、第1通電信号、または第2通電信号を取得し、
前記電気設備の状態またはオペレータの操作に応じて前記制御装置により送信された第3開放信号、第4開放信号、第3通電信号、または第4通電信号を取得し、
取得した前記第1開放信号、前記第2開放信号、前記第3開放信号、または前記第4開放信号を前記第1出力回路に出力し、
取得した前記第1通電信号、前記第2通電信号、前記第3通電信号、または前記第4通電信号を前記第2出力回路に出力し、
前記第1出力回路は、前記第1開放信号と前記第2開放信号との双方が入力された、または前記第3開放信号と前記第4開放信号との双方が入力された場合、遮断器を開放状態に制御する指令を前記遮断器に出力し、
前記第2出力回路は、前記第1通電信号と前記第2通電信号との双方が入力された、または前記第3通電信号と前記第4通電信号との双方が入力された場合、遮断器を通電状態に制御する指令を前記遮断器に出力する、
プロセスインタフェースユニット。 Information about the current and/or voltage obtained from the instrument transformer installed in the electrical equipment and information about the status of the electrical equipment obtained from the electrical equipment are transmitted to the protective device or control device connected to the communication line, or to the protective device. an interface unit for providing both a control device and a control device;
comprising an arithmetic unit, a first output circuit, and a second output circuit,
The arithmetic unit is
obtaining a first open signal, a second open signal, a first energization signal, or a second energization signal transmitted by the protection device according to the state of the electrical equipment;
Obtaining a third open signal, a fourth open signal, a third energization signal, or a fourth energization signal transmitted by the control device according to the state of the electrical equipment or the operator's operation,
outputting the acquired first open signal, second open signal, third open signal, or fourth open signal to the first output circuit;
outputting the acquired first energization signal, second energization signal, third energization signal, or fourth energization signal to the second output circuit;
The first output circuit operates the circuit breaker when both the first open signal and the second open signal are input, or when both the third open signal and the fourth open signal are input. Outputting a command to control the circuit breaker in an open state,
The second output circuit operates the circuit breaker when both the first energization signal and the second energization signal are input, or when both the third energization signal and the fourth energization signal are input. Outputting a command to control the energization state to the circuit breaker;
Process interface unit.
前記第2出力回路と同様または同等の機能構成を含む第4出力回路と、を備え、
前記演算部は、
前記第1出力回路または前記第2出力回路に異常が発生しているかまたは出力回路点検中であるか否かを判定し、
前記第1出力回路に異常が発生している場合または点検中の場合、前記第1開放信号、前記第2開放信号、前記第3開放信号、または前記第4開放信号を、前記第1出力回路に代えて、前記第3出力回路に出力し、
前記第2出力回路に異常が発生している場合または点検中の場合、前記第1通電信号、前記第2通電信号、前記第3通電信号、または前記第4通電信号を、前記第2出力回路に代えて、前記第4出力回路に出力する、
請求項1に記載のプロセスインタフェースユニット。 a third output circuit including a functional configuration similar to or equivalent to the first output circuit;
a fourth output circuit including a functional configuration similar to or equivalent to the second output circuit,
The arithmetic unit is
determining whether an abnormality has occurred in the first output circuit or the second output circuit or whether the output circuit is being inspected;
When an abnormality has occurred in the first output circuit or when it is being inspected, the first open signal, the second open signal, the third open signal, or the fourth open signal is transmitted to the first output circuit. Instead of, output to the third output circuit,
When an abnormality has occurred in the second output circuit or when it is being inspected, the first energization signal, the second energization signal, the third energization signal, or the fourth energization signal is transmitted to the second output circuit. Instead of, outputting to the fourth output circuit,
A process interface unit according to claim 1.
請求項1または2に記載のプロセスインタフェースユニット。 The calculation unit prioritizes processing based on the signal transmitted by the protection device over processing based on the signal transmitted by the control device.
A process interface unit according to claim 1 or 2.
請求項1から3のうちいずれか1項に記載のプロセスインタフェースユニット。 The calculation unit executes a first inspection process for inspecting the operation of the first output circuit and a second inspection process for inspecting the operation of the second output circuit.
A process interface unit according to any one of claims 1 to 3.
前記インタフェースユニットは、前記プロセスバスに接続され、前記プロセスバスを介して前記保護装置および前記制御装置と通信する、
請求項1から4のうちいずれか1項に記載のプロセスインタフェースユニット。 the protection device and the control device are connected to a process bus and a station bus;
the interface unit is connected to the process bus and communicates with the protection device and the control device via the process bus;
A process interface unit according to any one of claims 1 to 4.
前記通信線に接続された前記複数のインタフェースユニットに含まれる第1インタフェースユニットは、
第1演算部と、第1出力回路と、第2出力回路とを備え、
前記第1演算部は、
前記電気設備の状態に応じて前記保護装置により送信された第1開放信号、第2開放信号、第1通電信号、または第2通電信号を取得し、
取得した前記第1開放信号、または前記第2開放信号を前記第1出力回路に出力し、
取得した前記第1通電信号、または前記第2通電信号を前記第2出力回路に出力し、
前記第1出力回路は、前記第1開放信号と前記第2開放信号との双方が入力された場合、遮断器を開放状態に制御する指令を前記遮断器に出力し、
前記第2出力回路は、前記第1通電信号と前記第2通電信号との双方が入力された場合、遮断器を通電状態に制御する指令を前記遮断器に出力し、
前記複数のインタフェースユニットに含まれる第2インタフェースユニットは、
第2演算部と、第3出力回路と、第4出力回路とを備え、
前記第2演算部は、
前記電気設備の状態またはオペレータの操作に応じて前記制御装置により送信された第3開放信号、第4開放信号、第3通電信号、または第4通電信号を取得し、
取得した前記第3開放信号、または前記第4開放信号を前記第1出力回路に出力し、
取得した前記第3通電信号、または前記第4通電信号を前記第2出力回路に出力し、
前記第3出力回路は、前記第3開放信号と前記第4開放信号との双方が入力された場合、遮断器を開放状態に制御する指令を前記遮断器に出力し、
前記第4出力回路は、前記第3通電信号と前記第4通電信号との双方が入力された場合、遮断器を通電状態に制御する指令を前記遮断器に出力する、
プロセスインタフェースユニット。 A plurality of interfaces that provide information regarding current or voltage obtained from an instrument transformer installed in the electrical equipment and information regarding the status of the electrical equipment obtained from the electrical equipment to a protection device or a control device connected to a communication line, or both. A unit,
A first interface unit included in the plurality of interface units connected to the communication line,
comprising a first arithmetic unit, a first output circuit, and a second output circuit,
The first calculation unit is
obtaining a first open signal, a second open signal, a first energization signal, or a second energization signal transmitted by the protection device according to the state of the electrical equipment;
Outputting the obtained first open signal or the second open signal to the first output circuit,
outputting the acquired first energization signal or the second energization signal to the second output circuit;
The first output circuit outputs a command to the circuit breaker to control the circuit breaker to an open state when both the first open signal and the second open signal are input,
The second output circuit outputs a command to the circuit breaker to control the circuit breaker to be energized when both the first energization signal and the second energization signal are input;
A second interface unit included in the plurality of interface units is:
comprising a second arithmetic unit, a third output circuit, and a fourth output circuit,
The second calculation unit is
Obtaining a third open signal, a fourth open signal, a third energization signal, or a fourth energization signal transmitted by the control device according to the state of the electrical equipment or the operator's operation,
Outputting the acquired third open signal or the fourth open signal to the first output circuit,
outputting the acquired third energization signal or the fourth energization signal to the second output circuit;
The third output circuit outputs a command to control the circuit breaker to an open state when both the third open signal and the fourth open signal are input to the circuit breaker,
The fourth output circuit outputs a command to the circuit breaker to control the circuit breaker to be energized when both the third energization signal and the fourth energization signal are input.
Process interface unit.
前記第1出力回路に異常が生じた場合、取得した信号または異常が生じたことを示す情報を、前記第2インタフェースユニットに送信し、
前記第2演算部は、前記第1演算部が行う予定であった処理を前記第1演算部に代わり、前記第3出力回路を利用して実行する、
請求項6に記載のプロセスインタフェースユニット。 The first calculation unit is
If an abnormality occurs in the first output circuit, transmitting the acquired signal or information indicating that an abnormality has occurred to the second interface unit;
The second arithmetic unit executes a process that was scheduled to be performed by the first arithmetic unit, using the third output circuit instead of the first arithmetic unit.
A process interface unit according to claim 6.
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JP2022033632A JP2023128938A (en) | 2022-03-04 | 2022-03-04 | Process interface unit and power system protection control system |
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