JP2782452B2 - 信号伝送方式 - Google Patents

信号伝送方式

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は信号伝送方式に係り、特に一対の信号伝送路
を介して複数の通信局間で情報の授受を行うに好適な信
号伝送方式に関する。
〔従来の技術〕
従来、配電線の配電状態に関する情報を伝送する場
合、「最新配電自動化システム総合技術資料」昭和62年
6月 日本技術経済センター発行の頁279、282、283に
記載されているように、1対N又はN対N間の信号伝送
においてマルチドロップ方式が採用されている。この方
式は、複数の子局を一対の信号伝送路に並列に接続し、
信号伝送路を介して親局と子局群との間で信号の授受を
行うように構成されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし従来の伝送方式では、一旦特定の局に情報を集
め、その後特定の局から改めて対象とする局へ情報を伝
送するようにしているため、子局を増設する際に負荷の
容量及び距離による制限を受けたり、伝送フレームを変
更したりしなければならなくなる。すなわち、従来の伝
送方式では、各子局間は常時信号伝送路を介して接続さ
れているため、信号伝送路に設置できる子局は線路の距
離及びインピーダンスによって制限されることになる。
また特定の局に情報が集められるため、隣接局の情報を
基にして配電線の事故を検出し、事故区間を健全区間か
ら除去するような情報を伝送する場合でも、伝送時間が
長くなるという不具合がある。
本発明の目的は、信号伝送路に設置する局の数によら
ず各局間で信号の授受を行うことができる信号伝送方式
を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
前記目的を達成するために、本発明は、配電線を複数
の区間に分割して各区間に子局を設置し、各子局と親局
とを上り用信号伝送路と下り用信号伝送路を介して互い
に接続し、親局及び子局群の伝送フレームを親局と子局
群との間で情報の授受を行うための第1情報伝送時間帯
と相隣接する子局間で情報の授受を行うための第2情報
伝送時間帯とに分けて設定し、各フレームの各情報伝送
時間帯毎に上り用と下り用信号伝送路の信号伝送形態を
各子局で伝送情報に合わせて切り換え、各子局は第2情
報伝送時間帯に、各区間の配電線の配電状態に関する配
電情報を自局に入力すると共に相隣接する子局からの配
電情報を基に監視対象区間の事故の有無を監視する信号
伝送方式を採用したものである。
前記信号伝送方式を採用するに際しては、以下の要素
を付加することができる。
(1)各子局は、事故の発生を検出したときには監視対
象区間の開閉器を遮断すると共に、この開閉器の遮断状
態を第1情報伝送時間帯に親局へ伝送する。
(2)子局群の中の特定の子局を分岐局として分岐局の
下位側に設けられた下位子局と前記分岐局とを上り用分
岐信号伝送路及び下り用分岐信号伝送路を介して互いに
接続し、前記分岐局は下位子局を含む隣接子局からの配
電情報を基に自局の監視対象区間と下位子局の監視対象
区間の事故の有無を監視し、事故の発生を検出したとき
には自局の開閉器を遮断すると共に下位子局に遮断信号
を出力し、各開閉器の入り、切り状態を親局へ伝送す
る。
(3)各子局は自局の開閉器を遮断するときには、電源
の供給系で自局より下位となる下位子局からの信号がな
いことを条件に上り用と下り用信号伝送路を短絡して信
号の折り返しを行う。
(4)各子局は親局又は電源の供給系で自局より上位と
なる子局からの信号を受信できないときには、各フレー
ムの各情報伝送時間帯を特定するための同期信号を下位
側の子局に伝送する。
〔作用〕
通信局間、親局と子局間あるいは子局間で信号の授受
を行う場合、各フレームの各情報伝送時間帯毎に各信号
伝送路の信号伝送形態が各局で伝送情報に合わせて切り
換えられるため、すべての局が接続される時間が短くな
り、通信局あるいは子局を増設しても負荷や距離による
制限を受けることはなく、各局間で信号の授受を行うこ
とが可能となる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第1図において、変圧器Trに接続された6.6KV配電線L
01、L02にはそれぞれ親局Mと子局1、2、3、4が接
続されている。各子局1〜4には柱上開閉器(遮断器)
CB1、CB2、CB3、CB4と零相変流器ZCT11、ZCT12、ZCT1
3、ZCT14、制御装置TR1、TR2、TR3、TR4が設けられてい
る。各零相変流器ZCT11〜ZCT14の出力は制御装置TR1〜T
R4に供給されており、各制御装置TR1〜TR4は零相変流器
からの検出信号を基に柱上開閉器CB1〜CB4の開閉を制御
するようになっている。なお、各零相変流器ZCT11〜ZCT
14の出力信号は増幅器、サンプルホールド回路、A/D変
換器を介して演算回路に入力されるようになっている。
また、各制御装置TR1〜TR4は、親局Mを上位側とし
て、下り用信号伝送路L1と上り用信号伝送路L2を介して
接続されている。下り用信号伝送路L1は各子局1、2、
3、4において受信信号R1、送信信号S1を伝送し、上り
用信号伝送路L2は各子局1、2、3、4において受信信
号R2及び送信信号S2を伝送するようになっている。親局
Mは通信媒体を介して中央局と信号の授受が行えるよう
に構成されている。
親局Mと各子局1〜4の伝送フレームは、第2図に示
されるように、3つの情報伝送時間帯T1、T2、T3に分け
て設定されている。情報伝送時間帯T1、T2は第1情報伝
送時間帯として親局Mと子局1〜4間で情報の授受を行
うための時間帯として設定されており、情報伝送時間帯
T3は第2情報伝送時間帯として、相隣接する子局間で情
報の授受を行うための時間帯として設定されている。そ
して時間帯T1においては親局Mから全子局に同期信号、
特定の子局を指定するための情報及び特定の子局に対す
る制御指令などの情報が伝送され、時間帯T2には特定の
子局から親局Mへ操作又は制御結果の返信情報及び子局
の状態例えば柱上開閉器CB1〜CB4の入り、切り状態に関
する情報を伝送するようになっている。さらに時間帯T3
においては相隣接する子局間で零相変流器ZCT11〜ZCT14
の検出出力及び配電線L02の電圧に関する情報、各子局
が監視すべき監視対象区間の事故の検出結果、転送トリ
ップ情報などの情報が伝送されるようになっている。親
局Mは配電線L01の電圧を基に伝送の送受信を開始して
各子局との情報の授受を行うと共に、各信号伝送路L1、
L2に伝送フレームの時間帯を特定するための同期信号を
出力するようになっている。そしてこの同期信号は各子
局のサンプルホールド回路に入力され、各子局の零相変
流器ZCT11〜ZCT14の検出出力が一定時間毎、例えば1サ
イクルについて12回毎入力されるようになっている。ま
た各制御装置TR1〜TR4は同期信号に同期したクロック信
号を出力するクロック発生器を有し、親局Mからの同期
信号が入力されていないときには自局のクロック発生器
のクロック信号を基に信号の授受を行うように構成され
ている。
また各制御装置TR1〜TR4は、第3図に示されるように
2台の送受信器TRS1、TRS2を備えており、送受信器TRS1
は受信器REC1と送信器SEND1、スイッチSW1から構成さ
れ、送受信器TRS2は受信器REC2、送信器SEND2、スイッ
チSW2から構成されている。スイッチSW1は下り用信号伝
送路L1の線路中に挿入され、スイッチSW2は上り用信号
伝送路L2の線路中に挿入されており、受信器REC1が信号
伝送路L1に、受信器REC2が信号伝送路L2に直接接続さ
れ、送信器SEND1がスイッチSW1を介して信号伝送路L1に
接続され、送信器SEND2がスイッチSW2を介して信号伝送
路L2に接続されている。
スイッチSW1は制御装置からの指令に従って伝送時間
帯T1、T2においては受信信号R1をそのまま送信信号S1と
して下位側の局へ伝送し、伝送時間帯T3においては自局
の情報を送信器SEND1から送信信号S1として下位側の局
へ送信するようになっている。
一方、スイッチSW2は、制御装置からの制御指令に従
って、伝送時間帯T1においては下位側の局からの受信信
号R2をそのまま送信信号S2として上位側の局へ送信し、
伝送時間帯T2においては2つの動作を選択して実施する
ようになっている。すなわち、伝送時間帯T1に受信した
子局番号が自局の番号に一致したときには、送信器SEND
2から自局の情報を上位側の局へ送信し、逆に、伝送時
間帯T1において受信した子局番号が自局番号と一致しな
いときには下位側からの受信信号R2をそのまま送信信号
S2として上位側の局へ送信するようになっている。また
伝送時間帯T3においては送信器SEND2から自局の情報を
上位側の局へ伝送する。このため伝送時間帯T3において
は相隣接する子局間で情報の授受を行うことができる。
各子局間で情報の授受を行う際、各子局の監視対象区間
における事故の有無を検出するために、各制御装置TRi
には第4図に示されるような構成が採用されている。
すなわち、第4図に示されるように、各制御装置TRi
は、差動方式のリレーRyL、RyRとオアゲートORを備えて
おり、オアゲートORの出力が開閉器CBに接続されてい
る。リレーRyLは、受信信号R1に含まれる信号のうち上
位局から伝送された零相変流器ZCTの出力信号I0を送受
信器TRS1を介して取り込むと共に、自局のZCTの出力信
号I0を取り込み、これらの偏差に応じた信号を出力する
ようになっている。リレーRyRは受信信号R2に含まれる
信号のうち下位局のZCTの出力信号I0と自局のZCTの出力
信号とを取り込み、これらの偏差に応じた信号を出力す
るようになっている。各リレーの出力は地絡事故が発生
しないときには零であるが、地絡事故が発生してZCTの
出力信号が−I0となったときには、いずれかのリレーの
出力が2倍のI0となり、オアゲートORからトリップ信号
が出力され、開閉器CBがトリップされる。すなわちリレ
ーRyLは上位子局間で地絡事故が発生したことを検出
し、リレーRyRは下位子局間で地絡事故が発生したこと
を検出するように構成されている。そして開閉器CBをト
リップしたときには、次の情報伝送時間帯T2において親
局Mへ地絡事故の発生した旨の情報を出力するようにな
っている。
また各子局で事故を検出する場合、差動方式のリレー
を用いる代りに、方向判定リレーを用いることも可能で
あり、配電線の線電流及び線間電圧を検出すれば、短絡
事故及び断線事故を検出することができる。
また、第5図に示されるように、子局2を分岐局とし
て、この子局2の下位側に下位子局21、22を設け、子局
2と下位子局21、22とを分岐信号伝送路L3、L4を介して
接続することもできる。この場合には、子局2の制御装
置TR2には、送受信器TRS1、TRS2のほかに、送受信器TRS
3を設け、さらにリレーRyLと3端子のリレーRyRを設
け、子局2において上位1局と下位2局の情報を収集す
ることができる。すなわち、受信信号R1を送信信号S1と
して下位子局21側へ伝送した後、送信信号S3を子局3側
へ伝送し受信信号R3を受信する。これによりリレーRyL
により上位子局間で地絡事故が発生したことを検出する
ことができ、またリレーRyRにより下位側の下位子局2
1、子局3との間に地絡事故が発生したことを検出する
ことができる。
なお、この分岐伝送方式においては、下位側の2つの
子局には分岐局である子局2の情報のみが伝送され、下
位側の子局の事故検出を十分できない場合には、子局2
で地絡事故の発生を検出したときに伝送フレームの伝送
時間帯T3をおいて子局3及び下位子局21へ開閉器をトリ
ップするための指令を伝送すれば、分岐局で下位側の局
の開閉器を制御できる。すなわち子局2が親局として子
局3及び下位子局21へ転送トリップ情報を出力するよう
にする。また分岐伝送方式を採用する場合には、子局2
が子局3及び下位子局21に送信する情報として、自局の
情報と下位子局21の情報とを基に地絡事故などの情報を
生成し、その結果を子局3へ送る方式とすれば、転送ト
リップ(遮断)信号の伝送が不要となる。
また、第7図に示されるように2つの電力系統が常時
開放型の開閉器CBCを介して接続されている場合、A系
統の子局n1、n2、n4、n5及びB系統の子局m1、m2、m3、
m4、m6、m7に、第4図に示される制御装置を配置し、A
系統の子局n3とB系統の子局m5に、第6図に示される制
御装置を配置すれば、各系統間で電力の融通を行うこと
ができる。
この場合、転送遮断時に特に考慮する事柄としては、
上位局(電源供給側の局)は開閉器の特性にもよるが、
下位局が遮断したことを確認した後に自局の開閉器を開
放する必要がある。
また開閉器によって配電線が遮断されると、開閉器を
遮断した子局以降の下位子局には操作電源が供給されず
信号伝送できなくなる。この伝送の停止が他の健全区間
の監視又は二次事故の検出に支障を来たすところから、
このような支障をなくすためには、第8図に示されるよ
うに、各子局に各信号伝送路L1、L2を短絡するスイッチ
SW3を設け、電源側の開閉器が開放された子局はスイッ
チSW3を閉じて上位局からの伝送信号を折り返す必要が
ある。ここで、スイッチSW3で信号を折り返す条件の1
つとして、下位局からの信号がないことを考慮する必要
がある。
これは、例えば、第7図に示されるように、事故区間
がF点で発生した場合、開閉器CBD1、CBD2が開放してい
る状態で開閉器CBCを操作して両電力系統間で電力融通
を行ない、開閉器CBD1で折り返し伝送を行うと、子局m3
以降の情報が親局に伝送されなくなり、親局が系統情報
を正確に把握できないからである。
また、配電線の工事などの理由によって例えば開閉器
CBD1、CBD3を開放し、開閉器CBCを投入しているときに
開閉器CBD3以降の子局m6、m7の事故検出機能が停止する
ことがある。これは、開閉器CBD2の子局m4の電源がなく
なり、開閉器CBD3には子局からの同期信号が伝送されな
いためである。そこで、このような場合には、子局m5の
上位局からの信号が伝送されないことを条件に、子局m5
から親局と同等の同期信号を発生し、以降の子局m6、m7
が事故検出のための信号伝送をできるようにすれば、子
局m5以降の子局m6、m7の事故検出機能を損うことはな
い。
また、第9図に示されるように、親局と各子局の制御
装置TR1〜TRnとを信号伝送をL5、L6を介して接続し、各
子局の制御装置TR1〜TRn間をそれぞれ信号伝送路L1、L2
で接続すれば、既存の設備を有効に活用することができ
る。
このように、本実施例においては、伝送フレームを複
数の時間帯に分け、親局と各子局との間で行う情報の授
受と子局間で行う情報の授受を異なる時間帯で行うよう
にしたため、負荷容量の制限を受けることなく子局の増
設が可能になると共に伝送フレームの内容を変えなくて
も増設が可能となる。また信号伝送路の信号伝送形態を
切り換えて各局間で情報の授受を行っているので、配電
線で事故が発生した場合でも、健全区間を停電すること
なく事故区間のみを配電線から除外することができる。
さらに開閉器の状態を親局へ伝送して配電線の状態を把
握することができ、配電線の電力供給における信頼性の
向上を図ることができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、親局と各子局
との間で情報の授受と子局間で行う情報の授受を異なる
時間帯で行うとともに、各子局が、第2情報伝送時間帯
において自局および相隣接する子局の配電情報を基に監
視対象区間の事故の有無を監視するようにしたため、負
荷容量の制限を受けることなく子局の増設が可能になる
とともに、伝送フレームの内容を変えなくても子局の増
設が可能になり、また、配電線で事故が生じても、健全
区間を停電することなく事故区間のみを配電線から除外
することができる。
また分岐伝送方式を採用する場合には、分岐局におい
て下位側の局の開閉器に対する制御を行えば、下位側で
事故が発生した場合でも開閉器を確実にトリップするこ
とができる。
また開閉器を遮断するときに、自局よりも下位側の局
からの信号がないことを条件に、信号伝送路を短絡して
信号の折り返しを行えば、系統情報を確実に親局に伝送
することができる。
また各子局が自局より上位側の局からの信号を受信で
きないときに同期信号を出力すれば、事故が発生しても
健全区間の監視及び二次事故の検出に支障を来たすこと
はない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す構成図、第2図は伝送
フレームの構成説明図、第3図は送受信器の構成図、第
4図は制御装置の構成図、第5図は分岐伝送方式の系統
図、第6図は分岐伝送方式に用いられる制御装置の構成
図、第7図は複数の電力系統に本発明を適用した場合の
系統図、第8図は折り返し用のスイッチを内蔵した制御
装置の構成図、第9図は信号伝送路を4本にした場合の
系統図である。 M……親局、1,2,3,4……子局、 TR1,TR2,TR3,TR4……制御装置、 L1……下り用信号伝送路、 L2……上り用信号伝送路、 CB1,CB2,CB3,CB4……柱上開閉器、 ZCT11,ZCT12,ZCT13,ZCT14……零相変流器。

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】配電線を複数の区間に分割して各区間に子
    局を設置し、各子局と親局とを上り用信号伝送路と下り
    用信号伝送路を介して互いに接続し、親局及び子局群の
    伝送フレームを親局と子局群との間で情報の授受を行う
    ための第1情報伝送時間帯と相隣接する子局間で情報の
    授受を行うための第2情報伝送時間帯とに分けて設定
    し、各フレームの各情報伝送時間帯毎に上り用と下り用
    信号伝送路の信号伝送形態を各子局で伝送情報に合わせ
    て切り換え、各子局は第2情報伝送時間帯に、各区間の
    配電線の配電状態に関する配電情報を自局に入力すると
    共に相隣接する子局からの配電情報を基に監視対象区間
    の事故の有無を監視する信号伝送方式。
  2. 【請求項2】各子局は、事故の発生を検出したときには
    監視対象区間の開閉器を遮断すると共に、この開閉器の
    遮断状態を第1情報伝送時間帯に親局へ伝送する請求項
    1記載の信号伝送方式。
  3. 【請求項3】子局群の中の特定の子局を分岐局として分
    岐局の下位側に設けられた下位子局と前記分岐局とを上
    り用分岐信号伝送路及び下り用分岐信号伝送路を介して
    互いに接続し、前記分岐局は下位子局を含む隣接子局か
    らの配電情報を基に自局の監視対象区間と下位子局の監
    視対象区間の事故の有無を監視し、事故の発生を検出し
    たときには自局の開閉器を遮断すると共に下位子局に遮
    断信号を出力し、各開閉器の入り、切り状態を親局へ伝
    送する請求項1記載の信号伝送方式。
  4. 【請求項4】各子局は自局の開閉器を遮断するときに
    は、電源の供給系で自局より下位となる下位子局からの
    信号がないことを条件に上り用と下り用信号伝送路を短
    絡して信号の折り返しを行う請求項1、2又は3記載の
    信号伝送方式。
  5. 【請求項5】各子局は親局又は電源の供給系で自局より
    上位となる子局からの信号を受信できないときには、各
    フレームの各情報伝送時間帯を特定するための同期信号
    を下位側の子局に伝送する請求項1、2、3又は4記載
    の信号伝送方式。
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