JP4131779B2 - ディジタル保護制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデータ処理機能を備えたディジタル保護制御装置に係り、特に電気量入力や内部の制御シーケンスの各部の信号を測定し処理し結果を保護制御装置内に保存し外部に表示・出力することのできるディジタル保護制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電力系統の保護を行うディジタル保護制御装置は、電力系統の複雑な変化に対して常に正しい応動を示すために複雑なリレーアルゴリズムや制御シーケンスを導入しており、そのため内部の動きが外部（運用者）から理解しにくくなってきている。
【０００３】
そこで、ディジタル保護制御装置にデータ処理手段を有するヒューマンインターフェースを付加して、ディジタル保護制御装置の内部の状態を常時記憶し必要に応じて保存・処理・外部表示するデータ処理を行うようになってきた。この様子を図７を参照して説明する。
【０００４】
図７において、１はディジタル保護制御装置であり、図示しない保護対象から抽出されたアナログ量の電圧および電流を、入力電気量取得部２に入力し、ここでアナログ/ディジタル変換した後マルチプレクサにより、各ディジタルデータを時系列的に並び換えて演算処理手段３のリレー演算手段3-1に入力し、更にこのリレー演算手段3-1の演算結果をシーケンス制御手段3-2に入力し、このシーケンス制御手段3-2の処理結果４を出力手段５により、外部に保護リレー出力として送出している。
【０００５】
同時に、このシーケンス制御手段3-2の処理結果４を、不揮発性記憶手段６に保存した後、データ処理手段を有するヒューマンインターフェース７に入力している。
【０００６】
前記不揮発性記憶手段６は、演算処理手段３やヒューマンインターフェース７が、制御電源の停電などによりその保護制御・計測機能やデータ処理機能を失っている間も記憶内容を保持し続け、電源復旧により演算手段３の機能が回復したときは、リレー演算手段3-1およびシーケンス制御手段3-2にそれぞれ記憶内容８、９を提供し、停電前の処理中の状態を表示できるようにしている。また、不揮発性記憶手段６は運用者からの要求により記憶内容を再現情報10としてヒューマンインターフェース７に送るようになっている。
【０００７】
なお、このヒューマンインターフェース７は、ディジタルデータをコンピュータグラフィックにより視覚的に表示するためにデータ解析ソフトをインストールしたコンピュータ等で構成したものであり、入力した（ディジタル）情報10を解析手段7-1により表示情報11に変換して表示手段7-2で表示し、運用者にディジタル保護制御装置１の内部の動きを知らせるように機能する。また、7-3はキー、スイッチ等の入力手段である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べた従来のディジタル保護装置では、電力系統の電気量入力の要素数、ディジタル保護制御装置１自体の内部応動の要素数、記憶すべき時間、更には記憶すべき処理情報の種類数、処理情報の数が増大した場合、不揮発性記憶手段６の容量では十分に要求に応えられない状況が発生してきた。
【０００９】
この対策として先ず第１に、不揮発性記憶手段６の容量増加が考えられるが、不揮発性記憶手段６の物理的に占有する面積、体積が揮発性の記憶手段に比較して大きいため、ディジタル保護制御装置１の小型化という課題と相反し、あまり良い対策とは言えない。また、不揮発性記憶手段６の記憶・出力時間は揮発性記憶手段に比較して大きいため、ヒューマンインターフェース７から送られる保存情報を短時間で保存しにくくなる。
【００１０】
第２に、不揮発性記憶手段６の揮発性への交換が考えられるが、この場合は前記の占有面積は十分に小さく、記憶・出力時間は十分に短いものの、ディジタル保護制御装置１の制御電源断などによる機能喪失時には保存内容が消失してしまうため、不適当である。
【００１１】
（発明の目的）
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、第１の目的は演算手段の処理結果の量を増大させても、不揮発性記憶手段への記憶量を増加させず、ディジタル保護制御装置自体の機能喪失の状態にも対応できるディジタル保護制御装置を提供することにある。
【００１２】
また、本発明の第２の目的は、処理結果の内容が変化してしまう可能性がある場合には、その変化発生を検出し、揮発性記憶手段の内容を初期化することにより、処理手段への影響を少なくすることにある。
また、本発明の第３の目的は、増大した処理データを外部へ送信する場合の通信量を軽減したデータ処理機能付保護制御装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、入力電気量を用いて保護制御演算を行う演算処理手段と、前記演算処理手段の結果を表示、解析等を行うためのデータ処理手段と、前記演算処理手段、データ処理手段の結果を記憶する記憶手段とを有し、前記記憶手段を、前記演算処理手段の結果を記憶する揮発性記憶手段と、この揮発性記憶手段に記憶されている前記演算処理手段の結果を入力して圧縮する圧縮手段と、この圧縮手段の結果を記憶する不揮発性記憶手段と、この不揮発性記憶手段に記憶されている前記圧縮結果を導き出す展開手段とから構成したディジタル保護制御装置において、前記揮発性記憶手段から、内容が時間変化するが変化頻度が低いと予想される記憶要素を取り出すディジタルデータ抽出手段と、このディジタルデータ抽出手段の結果から複数の無変化時間を測定する継続時間測定手段と、この継続時間測定手段の結果を圧縮結果とするディジタル圧縮系とを備えることを特徴とするものである。
【００１４】
この請求項１に記載の発明によれば、不揮発性記憶手段への記憶量を増加させずに処理情報を増加させることができ、さらに、処理結果が含むディジタルデータを元よりも小さく圧縮でき、それにより圧縮手段全体を元よりも小さく圧縮でき、同じ不揮発性記憶手段への記憶量で従来よりも処理情報を増加させることができ、ディジタル保護制御装置の機能喪失にも対応できる。
【００１７】
次に、請求項２に対応する発明は、入力電気量を用いて保護制御演算を行う演算処理手段と、前記演算処理手段の結果を表示、解析等を行うためのデータ処理手段と、前記演算処理手段、データ処理手段の結果を記憶する記憶手段とを有し、前記記憶手段を、前記演算処理手段の結果を記憶する揮発性記憶手段と、この揮発性記憶手段に記憶されている前記演算処理手段の結果を入力して圧縮する圧縮手段と、この圧縮手段の結果を記憶する不揮発性記憶手段と、この不揮発性記憶手段に記憶されている前記圧縮結果を導き出す展開手段とから構成したディジタル保護制御装置において、前記揮発性記憶手段から、内容が時間変化するが変化量が低いと予想される記憶要素を取り出すアナログデータ抽出手段と、このアナログデータ抽出手段の結果から時間変化量を計算する時間差分計算手段と、この時間差分計算手段の結果を圧縮結果とするアナログ圧縮系とを備えるものである。
【００１８】
この請求項２に記載の発明によれば、処理結果が含むアナログデータを元よりも小さく圧縮でき、それにより圧縮手段全体を元よりも小さく圧縮でき、同じ不揮発性記憶手段への記憶量で従来よりも処理情報を増加させることができ、保護制御装置の機能喪失にも対応できる。
【００１９】
次に、請求項３に対応する発明は、入力電気量を用いて保護制御演算を行う演算処理手段と、前記演算処理手段の結果を表示、解析等を行うためのデータ処理手段と、前記演算処理手段、データ処理手段の結果を記憶する記憶手段とを有し、前記記憶手段を、前記演算処理手段の結果を記憶する揮発性記憶手段と、この揮発性記憶手段に記憶されている前記演算処理手段の結果を入力して圧縮する圧縮手段と、この圧縮手段の結果を記憶する不揮発性記憶手段と、この不揮発性記憶手段に記憶されている前記圧縮結果を導き出す展開手段とから構成したディジタル保護制御装置において、前記揮発性記憶手段から、内容が時間変化するが変化頻度が低いと予想される記憶要素を取り出すディジタルデータ抽出手段と、このディジタルデータ抽出手段の結果から複数の無変化時間を測定する継続時間測定手段と、この継続時間測定手段の結果を圧縮結果とするディジタル圧縮系と、前記揮発性記憶手段から、内容が時間変化するが変化量が低いと予想される記憶要素を取り出すアナログデータ抽出手段と、このアナログデータ抽出手段の結果から時間変化量を計算する時間差分計算手段と、この時間差分計算手段の結果を圧縮結果とするアナログ圧縮系と、これらディジタル圧縮系およびアナログ圧縮系の圧縮結果を加算する加算手段とを備えることを特徴とするものである。
【００２０】
この請求項３に記載の発明によれば、ディジタルデータおよびアナログデータを効果的に圧縮することにより、従来よりも多くの圧縮前の情報を記憶させることが可能となり、従来と比較して、不揮発性記憶手段１４への記憶量は従来より減少する。
【００２１】
次に、請求項４に対応する発明は、入力電気量を用いて保護制御演算を行う演算処理手段と、前記演算処理手段の結果を表示、解析等を行うためのデータ処理手段と、前記演算処理手段、データ処理手段の結果を記憶する記憶手段とを有し、前記記憶手段を、前記演算処理手段の結果を記憶する揮発性記憶手段と、この揮発性記憶手段に記憶されている前記演算処理手段の結果を入力して圧縮する圧縮手段と、この圧縮手段の結果を記憶する不揮発性記憶手段と、この不揮発性記憶手段に記憶されている前記圧縮結果を導き出す展開手段とから構成したディジタル保護制御装置において、前記演算処理手段の結果を記憶する揮発性記憶手段の記憶内容から意図しない情報の変化を検出するための照合値を計算する第１の照合値計算手段と、この第１の照合値計算手段の結果を記憶する第２の不揮発性記憶手段と、前記展開手段の結果の記憶内容から意図しない情報の変化を検出するための照合値を計算する第２の照合値計算手段と、前記第２の照合値計算手段の結果と前記第２の不揮発性記憶手段の記憶内容とを比較し、不一致なら圧縮失敗通知を行う不一致検出手段と、前記不一致検出手段の結果により、前記揮発性記憶手段に前記圧縮手段の失敗を回復あるいは記憶の破棄を行うための初期化用記憶指令を送る記憶初期化手段とを備えものである。
【００２２】
この請求項４に記載の発明によれば、不揮発性記憶手段の容量が不足している場合や内容の一部が不測の事態により変化した場合に展開手段の実行時にその事象を検出でき、誤った処理結果の復元内容による処理手段の誤動作を防ぐことができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係るディジタル保護制御装置の構成を示すブロック図であり、図７に示す従来装置と同一部分には同一符号を付して詳細説明を省略する。
【００２６】
このディジタル保護制御装置１は、不揮発性記憶手段６に替えて、揮発性記憶手段１２、圧縮手段１３、新たに設けた不揮発性記憶手段１４および展開手段１５から成る記憶手段１６を設けた他は、図７に示す従来の装置と同様に構成している。
演算処理手段３が出力する処理結果４は先ず揮発性記憶手段１２に入力され記憶される。
【００２７】
圧縮手段１３は揮発性記憶手段１２に記憶されている情報１７を入力して圧縮し、その圧縮結果（圧縮後情報）１８を新たに設けた不揮発性記憶手段１４に記憶する。そして展開手段１５はこの不揮発性記憶手段１４に記憶されている内容１９を読み出して展開し、その展開後の情報２０を前記揮発性記憶手段１２に記憶する。
【００２８】
図２は前記圧縮手段１３の起動タイミングに関する概念図である。
演算処理手段３は揮発性記憶手段１２への処理結果４の記憶が終了すると、記憶終了信号２１を出力する。信号変換手段２２はこの記憶終了信号２１を入力し圧縮開始信号２３を出力する。
【００２９】
前記圧縮手段１３は圧縮開始信号２３を受けて揮発性記憶手段１２から取り出した圧縮前情報１７の圧縮動作を開始し、圧縮後情報１８を不揮発性記憶手段１４に入力する。
【００３０】
図３は前記展開手段１５の起動タイミングに関する概念図である。
揮発性記憶手段１２はディジタル保護制御装置１の電源入時など記憶消失状態を確認すると、記憶消失信号２４を出力する。
信号変換手段２５は記憶消失信号２４を受けると展開開始信号２６を出力し、前記展開手段１５に展開動作を開始させる。
【００３１】
以上述べたように、本実施形態によれば、従来と比較して、処理結果４の記憶エリアは揮発性記憶手段１２の容量まで増加し、不揮発性記憶手段１４への記憶量は従来よりも減少する。
【００３２】
また、揮発性記憶手段１２の内容が失われた場合でも、不揮発性記憶手段１４の内容から展開手段１５により揮発性記憶手段１２の内容を展開することができるため、処理結果４が失われることはない。
【００３３】
（第２の実施の形態）
図４は本発明の第２の実施の形態に係るディジタル保護制御装置の構成例を示すブロック図であり、図１に示す発明装置と同一部分には同一符号を付して詳細説明を省略する。
前記圧縮手段１３に入力する圧縮前情報１７にはディジタルデータ３１およびアナログデータと、その他の情報を含んでいる。
【００３４】
このため、圧縮手段１３は、ディジタル圧縮系１３−１およびアナログ圧縮系１３−２とを並列接続し、それぞれの系で圧縮後の情報を得、最終的に両系の値を合成した後、不揮発性記憶手段１４に入力するように構成している。
【００３５】
先ず、ディジタル圧縮系１３−１から説明する。このディジタル圧縮系１３−１はディジタルデータ抽出手段２７および継続時間測定手段２８から構成されている。
【００３６】
ディジタルデータ抽出手段２７にはディジタルデータ、アナログデータおよびその他の情報を含む圧縮前情報１７が入力され、ここでディジタルデータ３１だけを通過させ、次の継続時間測定手段２８に入力する。ディジタルデータ３１はディジタル保護制御装置１の内部動作を表すそれぞれの信号の有無のサンプリング情報から構成されているため、信号無しのサンプル数と信号有りのサンプル数を交互に並べた形に変換すれば元のディジタルデータ３１を復元でき、元のディジタルデータ３１よりも小さな情報量となる。継続時間測定手段２８は以上の変換方法により、圧縮後情報１８−１を出力する。
【００３７】
次に、アナログ圧縮系１３−２について説明する。このアナログ圧縮系１３−２はアナログデータ抽出手段２９および時間差分計算手段３０から構成されている。
【００３８】
アナログデータ抽出手段２９にもディジタルデータ、アナログデータおよびその他の情報を含む圧縮前情報１７が入力され、ここでアナログデータ３２だけを通過させる。このアナログデータ３２はディジタル保護制御装置１の内部動作を表すそれぞれの電気量入力のサンプリング情報から構成されているため、各時間サンプルについて前のサンプルとの差分値を計算することにより、値の範囲を縮小することができる。
【００３９】
そのため、大きな値の範囲を持つアナログデータを小さな値の範囲を持つ差分データに変換すれば元のアナログデータ３２を復元でき、元のアナログデータ３２よりも小さな情報量となる。
時間差分計算手段３０は以上の変換方法により、アナログデータ３２より、圧縮後情報１８−２を出力する。
【００４０】
加算手段３３は以上のようにして得られた情報１８−１および１８−２を加算して圧縮後情報１８を出力する。
上述したように、本発明の実施の形態に係るディジタル保護制御装置は、ディジタルデータおよびアナログデータを効果的に圧縮することにより、従来よりも多くの圧縮前の情報を記憶させることが可能となり、従来と比較して、不揮発性記憶手段１４への記憶量は従来より減少する。
【００４１】
（第３の実施の形態）
図５は本発明の第３の実施の形態に係るディジタル保護制御装置の記憶手段１６構成例を示すブロック図であり、図１、図２に示す要素と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４２】
本実施形態は、記憶手段１６に、後述する照合値計算手段３４、不揮発性記憶手段３５、照合値計算手段３６、不一致検出手段３７、記憶初期化手段３８を付加したものである。
【００４３】
一般的に圧縮手段は、必ず圧縮結果の情報量が圧縮前の情報量の定数倍よりも少なくなることは保証できない。もし、揮発性記憶手段１２の内容の圧縮結果が不揮発性記憶手段１４の容量を超えた場合、圧縮結果の一部は失われることになり、展開により元の処理結果４は復元されない。
【００４４】
照合値計算手段３４、照合値計算手段３６は入力された情報に対して１つの照合値を出力し、入力情報が同じならば出力照合値も同じであるが、入力情報が異なれば十分大きな確率で出力照合値も異なる性質を有する。
【００４５】
圧縮手段１３により圧縮前情報１７が圧縮後情報１８に圧縮変換され不揮発性記憶手段１４に記憶する前後に照合値計算手段３４により圧縮前情報１７から照合値３９が計算され、不揮発性記憶手段３５に記憶される。
展開手段１５は不揮発性記憶手段１４から展開前情報１９を展開し、展開後情報２０を出力する。
【００４６】
照合値計算手段３６は、展開後情報２０から照合値４０を計算する。不一致検出手段３７は照合値４０と不揮発性記憶手段３５の内容である照合値４１とを比較し、一致していれば何もしないが、不一致の場合には圧縮・保存・展開の過程で誤動作が発生したと考えられるので、圧縮失敗通知４２を出力する。
記憶初期化手段３８は圧縮失敗通知４２により、初期化用記憶指令４３を揮発性記憶手段１２に送る。
【００４７】
以上述べたように、本実施の形態に係るディジタル保護制御装置は、主に不揮発性記憶手段１４の容量を圧縮後情報１８が超えたことによる展開手段１５の誤動作を検出し、演算処理手段３への悪影響をなくすことができる。
【００４８】
（第４の実施の形態）
図６は本発明の第４の実施の形態に係るディジタル保護制御装置の構成例を示すブロック図であり、前述した要素と同一部分には同一符号を付して詳細説明を省略する。
本実施形態は、図１に示すディジタル保護制御装置１に対して、送信手段４４を付加したものである。
【００４９】
従来、演算処理手段３の処理結果４はヒューマンインターフェース７を介して外部の運用者や処理装置に送信するが、この場合処理結果４の情報量が増大すると送信量の増大により、主に通信時間の増大などの不具合現象が発生する。
そこで、本実施形態では通信量の削減を図るため、不揮発性記憶手段１４の内容である圧縮情報１８の展開を行わずに送信手段４４に送る。
【００５０】
送信手段４４は圧縮情報４５により通信内容４６を外部に設けた処理装置４７に送信する。
外部処理装置４７の構成の一例を挙げると次のとおりである。すなわち、受信手段４８は通信内容４６受けてその受信内容４９を次段の展開手段５０に出力する。この展開手段５０は入力した受信内容４９を展開し、展開内容５１を出力する。処理手段５２は展開内容５１により処理内容５３を出力する。表示手段５４は処理内容５３により処理結果を表示する。
【００５１】
上述したように、本実施の形態に係るディジタル保護制御装置は、外部処理装置４７に処理結果を送信したい場合、展開手段１５を通さずに従来よりも少ない量の通信で目的を達成することができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、演算処理装置の演算処理結果の量を増大させても、不揮発性記憶手段の記憶量を増加させず、またディジタル保護制御装置の機能喪失の状態にも対応することができる。
【００５３】
また、処理結果の内容が変化してしまう可能性がある場合には、その変化発生を検出し、揮発性記憶手段の内容を初期化することにより、処理手段への影響を少なくすることができる。
更にまた、増大した処理データを外部へ送信する場合の通信量を軽減したディジタル保護制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るディジタル保護制御装置の構成例を示すブロック図。
【図２】第１の実施の形態における圧縮手段の動作タイミングを示す概念図。
【図３】第１の実施の形態における展開手段の動作タイミングを示す概念図。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るディジタル保護制御装置の圧縮手段の構成を示すブロック図。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係るディジタル保護制御装置の記憶手段の構成を示すブロック図。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係るディジタル保護制御装置の構成例を示すブロック図。
【図７】従来のディジタル保護制御装置の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１…ディジタル保護制御装置、２…入力電気両取得部、３…演算処理手段、５…出力手段、１２…揮発性記憶手段、１３…圧縮手段、１４、３５…不揮発性記憶手段、１５…展開手段、１６…記憶手段、２７…ディジタルデータ抽出手段、２８…継続時間測定手段、２９…アナログデータ抽出手段、３０…時間差分計算手段、３３…加算手段、３４，３６…照合値計算手段、３７…不一致検出手段、３８…記憶初期化手段、４４…送信手段、４７…外部処理装置、４８…受信手段、４９…受信内容、５０…展開手段、５２…処理手段、５４…表示内容。
【発明の属する技術分野】
本発明はデータ処理機能を備えたディジタル保護制御装置に係り、特に電気量入力や内部の制御シーケンスの各部の信号を測定し処理し結果を保護制御装置内に保存し外部に表示・出力することのできるディジタル保護制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電力系統の保護を行うディジタル保護制御装置は、電力系統の複雑な変化に対して常に正しい応動を示すために複雑なリレーアルゴリズムや制御シーケンスを導入しており、そのため内部の動きが外部（運用者）から理解しにくくなってきている。
【０００３】
そこで、ディジタル保護制御装置にデータ処理手段を有するヒューマンインターフェースを付加して、ディジタル保護制御装置の内部の状態を常時記憶し必要に応じて保存・処理・外部表示するデータ処理を行うようになってきた。この様子を図７を参照して説明する。
【０００４】
図７において、１はディジタル保護制御装置であり、図示しない保護対象から抽出されたアナログ量の電圧および電流を、入力電気量取得部２に入力し、ここでアナログ/ディジタル変換した後マルチプレクサにより、各ディジタルデータを時系列的に並び換えて演算処理手段３のリレー演算手段3-1に入力し、更にこのリレー演算手段3-1の演算結果をシーケンス制御手段3-2に入力し、このシーケンス制御手段3-2の処理結果４を出力手段５により、外部に保護リレー出力として送出している。
【０００５】
同時に、このシーケンス制御手段3-2の処理結果４を、不揮発性記憶手段６に保存した後、データ処理手段を有するヒューマンインターフェース７に入力している。
【０００６】
前記不揮発性記憶手段６は、演算処理手段３やヒューマンインターフェース７が、制御電源の停電などによりその保護制御・計測機能やデータ処理機能を失っている間も記憶内容を保持し続け、電源復旧により演算手段３の機能が回復したときは、リレー演算手段3-1およびシーケンス制御手段3-2にそれぞれ記憶内容８、９を提供し、停電前の処理中の状態を表示できるようにしている。また、不揮発性記憶手段６は運用者からの要求により記憶内容を再現情報10としてヒューマンインターフェース７に送るようになっている。
【０００７】
なお、このヒューマンインターフェース７は、ディジタルデータをコンピュータグラフィックにより視覚的に表示するためにデータ解析ソフトをインストールしたコンピュータ等で構成したものであり、入力した（ディジタル）情報10を解析手段7-1により表示情報11に変換して表示手段7-2で表示し、運用者にディジタル保護制御装置１の内部の動きを知らせるように機能する。また、7-3はキー、スイッチ等の入力手段である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べた従来のディジタル保護装置では、電力系統の電気量入力の要素数、ディジタル保護制御装置１自体の内部応動の要素数、記憶すべき時間、更には記憶すべき処理情報の種類数、処理情報の数が増大した場合、不揮発性記憶手段６の容量では十分に要求に応えられない状況が発生してきた。
【０００９】
この対策として先ず第１に、不揮発性記憶手段６の容量増加が考えられるが、不揮発性記憶手段６の物理的に占有する面積、体積が揮発性の記憶手段に比較して大きいため、ディジタル保護制御装置１の小型化という課題と相反し、あまり良い対策とは言えない。また、不揮発性記憶手段６の記憶・出力時間は揮発性記憶手段に比較して大きいため、ヒューマンインターフェース７から送られる保存情報を短時間で保存しにくくなる。
【００１０】
第２に、不揮発性記憶手段６の揮発性への交換が考えられるが、この場合は前記の占有面積は十分に小さく、記憶・出力時間は十分に短いものの、ディジタル保護制御装置１の制御電源断などによる機能喪失時には保存内容が消失してしまうため、不適当である。
【００１１】
（発明の目的）
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、第１の目的は演算手段の処理結果の量を増大させても、不揮発性記憶手段への記憶量を増加させず、ディジタル保護制御装置自体の機能喪失の状態にも対応できるディジタル保護制御装置を提供することにある。
【００１２】
また、本発明の第２の目的は、処理結果の内容が変化してしまう可能性がある場合には、その変化発生を検出し、揮発性記憶手段の内容を初期化することにより、処理手段への影響を少なくすることにある。
また、本発明の第３の目的は、増大した処理データを外部へ送信する場合の通信量を軽減したデータ処理機能付保護制御装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、入力電気量を用いて保護制御演算を行う演算処理手段と、前記演算処理手段の結果を表示、解析等を行うためのデータ処理手段と、前記演算処理手段、データ処理手段の結果を記憶する記憶手段とを有し、前記記憶手段を、前記演算処理手段の結果を記憶する揮発性記憶手段と、この揮発性記憶手段に記憶されている前記演算処理手段の結果を入力して圧縮する圧縮手段と、この圧縮手段の結果を記憶する不揮発性記憶手段と、この不揮発性記憶手段に記憶されている前記圧縮結果を導き出す展開手段とから構成したディジタル保護制御装置において、前記揮発性記憶手段から、内容が時間変化するが変化頻度が低いと予想される記憶要素を取り出すディジタルデータ抽出手段と、このディジタルデータ抽出手段の結果から複数の無変化時間を測定する継続時間測定手段と、この継続時間測定手段の結果を圧縮結果とするディジタル圧縮系とを備えることを特徴とするものである。
【００１４】
この請求項１に記載の発明によれば、不揮発性記憶手段への記憶量を増加させずに処理情報を増加させることができ、さらに、処理結果が含むディジタルデータを元よりも小さく圧縮でき、それにより圧縮手段全体を元よりも小さく圧縮でき、同じ不揮発性記憶手段への記憶量で従来よりも処理情報を増加させることができ、ディジタル保護制御装置の機能喪失にも対応できる。
【００１７】
次に、請求項２に対応する発明は、入力電気量を用いて保護制御演算を行う演算処理手段と、前記演算処理手段の結果を表示、解析等を行うためのデータ処理手段と、前記演算処理手段、データ処理手段の結果を記憶する記憶手段とを有し、前記記憶手段を、前記演算処理手段の結果を記憶する揮発性記憶手段と、この揮発性記憶手段に記憶されている前記演算処理手段の結果を入力して圧縮する圧縮手段と、この圧縮手段の結果を記憶する不揮発性記憶手段と、この不揮発性記憶手段に記憶されている前記圧縮結果を導き出す展開手段とから構成したディジタル保護制御装置において、前記揮発性記憶手段から、内容が時間変化するが変化量が低いと予想される記憶要素を取り出すアナログデータ抽出手段と、このアナログデータ抽出手段の結果から時間変化量を計算する時間差分計算手段と、この時間差分計算手段の結果を圧縮結果とするアナログ圧縮系とを備えるものである。
【００１８】
この請求項２に記載の発明によれば、処理結果が含むアナログデータを元よりも小さく圧縮でき、それにより圧縮手段全体を元よりも小さく圧縮でき、同じ不揮発性記憶手段への記憶量で従来よりも処理情報を増加させることができ、保護制御装置の機能喪失にも対応できる。
【００１９】
次に、請求項３に対応する発明は、入力電気量を用いて保護制御演算を行う演算処理手段と、前記演算処理手段の結果を表示、解析等を行うためのデータ処理手段と、前記演算処理手段、データ処理手段の結果を記憶する記憶手段とを有し、前記記憶手段を、前記演算処理手段の結果を記憶する揮発性記憶手段と、この揮発性記憶手段に記憶されている前記演算処理手段の結果を入力して圧縮する圧縮手段と、この圧縮手段の結果を記憶する不揮発性記憶手段と、この不揮発性記憶手段に記憶されている前記圧縮結果を導き出す展開手段とから構成したディジタル保護制御装置において、前記揮発性記憶手段から、内容が時間変化するが変化頻度が低いと予想される記憶要素を取り出すディジタルデータ抽出手段と、このディジタルデータ抽出手段の結果から複数の無変化時間を測定する継続時間測定手段と、この継続時間測定手段の結果を圧縮結果とするディジタル圧縮系と、前記揮発性記憶手段から、内容が時間変化するが変化量が低いと予想される記憶要素を取り出すアナログデータ抽出手段と、このアナログデータ抽出手段の結果から時間変化量を計算する時間差分計算手段と、この時間差分計算手段の結果を圧縮結果とするアナログ圧縮系と、これらディジタル圧縮系およびアナログ圧縮系の圧縮結果を加算する加算手段とを備えることを特徴とするものである。
【００２０】
この請求項３に記載の発明によれば、ディジタルデータおよびアナログデータを効果的に圧縮することにより、従来よりも多くの圧縮前の情報を記憶させることが可能となり、従来と比較して、不揮発性記憶手段１４への記憶量は従来より減少する。
【００２１】
次に、請求項４に対応する発明は、入力電気量を用いて保護制御演算を行う演算処理手段と、前記演算処理手段の結果を表示、解析等を行うためのデータ処理手段と、前記演算処理手段、データ処理手段の結果を記憶する記憶手段とを有し、前記記憶手段を、前記演算処理手段の結果を記憶する揮発性記憶手段と、この揮発性記憶手段に記憶されている前記演算処理手段の結果を入力して圧縮する圧縮手段と、この圧縮手段の結果を記憶する不揮発性記憶手段と、この不揮発性記憶手段に記憶されている前記圧縮結果を導き出す展開手段とから構成したディジタル保護制御装置において、前記演算処理手段の結果を記憶する揮発性記憶手段の記憶内容から意図しない情報の変化を検出するための照合値を計算する第１の照合値計算手段と、この第１の照合値計算手段の結果を記憶する第２の不揮発性記憶手段と、前記展開手段の結果の記憶内容から意図しない情報の変化を検出するための照合値を計算する第２の照合値計算手段と、前記第２の照合値計算手段の結果と前記第２の不揮発性記憶手段の記憶内容とを比較し、不一致なら圧縮失敗通知を行う不一致検出手段と、前記不一致検出手段の結果により、前記揮発性記憶手段に前記圧縮手段の失敗を回復あるいは記憶の破棄を行うための初期化用記憶指令を送る記憶初期化手段とを備えものである。
【００２２】
この請求項４に記載の発明によれば、不揮発性記憶手段の容量が不足している場合や内容の一部が不測の事態により変化した場合に展開手段の実行時にその事象を検出でき、誤った処理結果の復元内容による処理手段の誤動作を防ぐことができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係るディジタル保護制御装置の構成を示すブロック図であり、図７に示す従来装置と同一部分には同一符号を付して詳細説明を省略する。
【００２６】
このディジタル保護制御装置１は、不揮発性記憶手段６に替えて、揮発性記憶手段１２、圧縮手段１３、新たに設けた不揮発性記憶手段１４および展開手段１５から成る記憶手段１６を設けた他は、図７に示す従来の装置と同様に構成している。
演算処理手段３が出力する処理結果４は先ず揮発性記憶手段１２に入力され記憶される。
【００２７】
圧縮手段１３は揮発性記憶手段１２に記憶されている情報１７を入力して圧縮し、その圧縮結果（圧縮後情報）１８を新たに設けた不揮発性記憶手段１４に記憶する。そして展開手段１５はこの不揮発性記憶手段１４に記憶されている内容１９を読み出して展開し、その展開後の情報２０を前記揮発性記憶手段１２に記憶する。
【００２８】
図２は前記圧縮手段１３の起動タイミングに関する概念図である。
演算処理手段３は揮発性記憶手段１２への処理結果４の記憶が終了すると、記憶終了信号２１を出力する。信号変換手段２２はこの記憶終了信号２１を入力し圧縮開始信号２３を出力する。
【００２９】
前記圧縮手段１３は圧縮開始信号２３を受けて揮発性記憶手段１２から取り出した圧縮前情報１７の圧縮動作を開始し、圧縮後情報１８を不揮発性記憶手段１４に入力する。
【００３０】
図３は前記展開手段１５の起動タイミングに関する概念図である。
揮発性記憶手段１２はディジタル保護制御装置１の電源入時など記憶消失状態を確認すると、記憶消失信号２４を出力する。
信号変換手段２５は記憶消失信号２４を受けると展開開始信号２６を出力し、前記展開手段１５に展開動作を開始させる。
【００３１】
以上述べたように、本実施形態によれば、従来と比較して、処理結果４の記憶エリアは揮発性記憶手段１２の容量まで増加し、不揮発性記憶手段１４への記憶量は従来よりも減少する。
【００３２】
また、揮発性記憶手段１２の内容が失われた場合でも、不揮発性記憶手段１４の内容から展開手段１５により揮発性記憶手段１２の内容を展開することができるため、処理結果４が失われることはない。
【００３３】
（第２の実施の形態）
図４は本発明の第２の実施の形態に係るディジタル保護制御装置の構成例を示すブロック図であり、図１に示す発明装置と同一部分には同一符号を付して詳細説明を省略する。
前記圧縮手段１３に入力する圧縮前情報１７にはディジタルデータ３１およびアナログデータと、その他の情報を含んでいる。
【００３４】
このため、圧縮手段１３は、ディジタル圧縮系１３−１およびアナログ圧縮系１３−２とを並列接続し、それぞれの系で圧縮後の情報を得、最終的に両系の値を合成した後、不揮発性記憶手段１４に入力するように構成している。
【００３５】
先ず、ディジタル圧縮系１３−１から説明する。このディジタル圧縮系１３−１はディジタルデータ抽出手段２７および継続時間測定手段２８から構成されている。
【００３６】
ディジタルデータ抽出手段２７にはディジタルデータ、アナログデータおよびその他の情報を含む圧縮前情報１７が入力され、ここでディジタルデータ３１だけを通過させ、次の継続時間測定手段２８に入力する。ディジタルデータ３１はディジタル保護制御装置１の内部動作を表すそれぞれの信号の有無のサンプリング情報から構成されているため、信号無しのサンプル数と信号有りのサンプル数を交互に並べた形に変換すれば元のディジタルデータ３１を復元でき、元のディジタルデータ３１よりも小さな情報量となる。継続時間測定手段２８は以上の変換方法により、圧縮後情報１８−１を出力する。
【００３７】
次に、アナログ圧縮系１３−２について説明する。このアナログ圧縮系１３−２はアナログデータ抽出手段２９および時間差分計算手段３０から構成されている。
【００３８】
アナログデータ抽出手段２９にもディジタルデータ、アナログデータおよびその他の情報を含む圧縮前情報１７が入力され、ここでアナログデータ３２だけを通過させる。このアナログデータ３２はディジタル保護制御装置１の内部動作を表すそれぞれの電気量入力のサンプリング情報から構成されているため、各時間サンプルについて前のサンプルとの差分値を計算することにより、値の範囲を縮小することができる。
【００３９】
そのため、大きな値の範囲を持つアナログデータを小さな値の範囲を持つ差分データに変換すれば元のアナログデータ３２を復元でき、元のアナログデータ３２よりも小さな情報量となる。
時間差分計算手段３０は以上の変換方法により、アナログデータ３２より、圧縮後情報１８−２を出力する。
【００４０】
加算手段３３は以上のようにして得られた情報１８−１および１８−２を加算して圧縮後情報１８を出力する。
上述したように、本発明の実施の形態に係るディジタル保護制御装置は、ディジタルデータおよびアナログデータを効果的に圧縮することにより、従来よりも多くの圧縮前の情報を記憶させることが可能となり、従来と比較して、不揮発性記憶手段１４への記憶量は従来より減少する。
【００４１】
（第３の実施の形態）
図５は本発明の第３の実施の形態に係るディジタル保護制御装置の記憶手段１６構成例を示すブロック図であり、図１、図２に示す要素と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４２】
本実施形態は、記憶手段１６に、後述する照合値計算手段３４、不揮発性記憶手段３５、照合値計算手段３６、不一致検出手段３７、記憶初期化手段３８を付加したものである。
【００４３】
一般的に圧縮手段は、必ず圧縮結果の情報量が圧縮前の情報量の定数倍よりも少なくなることは保証できない。もし、揮発性記憶手段１２の内容の圧縮結果が不揮発性記憶手段１４の容量を超えた場合、圧縮結果の一部は失われることになり、展開により元の処理結果４は復元されない。
【００４４】
照合値計算手段３４、照合値計算手段３６は入力された情報に対して１つの照合値を出力し、入力情報が同じならば出力照合値も同じであるが、入力情報が異なれば十分大きな確率で出力照合値も異なる性質を有する。
【００４５】
圧縮手段１３により圧縮前情報１７が圧縮後情報１８に圧縮変換され不揮発性記憶手段１４に記憶する前後に照合値計算手段３４により圧縮前情報１７から照合値３９が計算され、不揮発性記憶手段３５に記憶される。
展開手段１５は不揮発性記憶手段１４から展開前情報１９を展開し、展開後情報２０を出力する。
【００４６】
照合値計算手段３６は、展開後情報２０から照合値４０を計算する。不一致検出手段３７は照合値４０と不揮発性記憶手段３５の内容である照合値４１とを比較し、一致していれば何もしないが、不一致の場合には圧縮・保存・展開の過程で誤動作が発生したと考えられるので、圧縮失敗通知４２を出力する。
記憶初期化手段３８は圧縮失敗通知４２により、初期化用記憶指令４３を揮発性記憶手段１２に送る。
【００４７】
以上述べたように、本実施の形態に係るディジタル保護制御装置は、主に不揮発性記憶手段１４の容量を圧縮後情報１８が超えたことによる展開手段１５の誤動作を検出し、演算処理手段３への悪影響をなくすことができる。
【００４８】
（第４の実施の形態）
図６は本発明の第４の実施の形態に係るディジタル保護制御装置の構成例を示すブロック図であり、前述した要素と同一部分には同一符号を付して詳細説明を省略する。
本実施形態は、図１に示すディジタル保護制御装置１に対して、送信手段４４を付加したものである。
【００４９】
従来、演算処理手段３の処理結果４はヒューマンインターフェース７を介して外部の運用者や処理装置に送信するが、この場合処理結果４の情報量が増大すると送信量の増大により、主に通信時間の増大などの不具合現象が発生する。
そこで、本実施形態では通信量の削減を図るため、不揮発性記憶手段１４の内容である圧縮情報１８の展開を行わずに送信手段４４に送る。
【００５０】
送信手段４４は圧縮情報４５により通信内容４６を外部に設けた処理装置４７に送信する。
外部処理装置４７の構成の一例を挙げると次のとおりである。すなわち、受信手段４８は通信内容４６受けてその受信内容４９を次段の展開手段５０に出力する。この展開手段５０は入力した受信内容４９を展開し、展開内容５１を出力する。処理手段５２は展開内容５１により処理内容５３を出力する。表示手段５４は処理内容５３により処理結果を表示する。
【００５１】
上述したように、本実施の形態に係るディジタル保護制御装置は、外部処理装置４７に処理結果を送信したい場合、展開手段１５を通さずに従来よりも少ない量の通信で目的を達成することができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、演算処理装置の演算処理結果の量を増大させても、不揮発性記憶手段の記憶量を増加させず、またディジタル保護制御装置の機能喪失の状態にも対応することができる。
【００５３】
また、処理結果の内容が変化してしまう可能性がある場合には、その変化発生を検出し、揮発性記憶手段の内容を初期化することにより、処理手段への影響を少なくすることができる。
更にまた、増大した処理データを外部へ送信する場合の通信量を軽減したディジタル保護制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るディジタル保護制御装置の構成例を示すブロック図。
【図２】第１の実施の形態における圧縮手段の動作タイミングを示す概念図。
【図３】第１の実施の形態における展開手段の動作タイミングを示す概念図。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るディジタル保護制御装置の圧縮手段の構成を示すブロック図。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係るディジタル保護制御装置の記憶手段の構成を示すブロック図。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係るディジタル保護制御装置の構成例を示すブロック図。
【図７】従来のディジタル保護制御装置の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１…ディジタル保護制御装置、２…入力電気両取得部、３…演算処理手段、５…出力手段、１２…揮発性記憶手段、１３…圧縮手段、１４、３５…不揮発性記憶手段、１５…展開手段、１６…記憶手段、２７…ディジタルデータ抽出手段、２８…継続時間測定手段、２９…アナログデータ抽出手段、３０…時間差分計算手段、３３…加算手段、３４，３６…照合値計算手段、３７…不一致検出手段、３８…記憶初期化手段、４４…送信手段、４７…外部処理装置、４８…受信手段、４９…受信内容、５０…展開手段、５２…処理手段、５４…表示内容。
Claims (4)
- 入力電気量を用いて保護制御演算を行う演算処理手段と、前記演算処理手段の結果を表示、解析等を行うためのデータ処理手段と、前記演算処理手段、データ処理手段の結果を記憶する記憶手段とを有し、
前記記憶手段を、前記演算処理手段の結果を記憶する揮発性記憶手段と、この揮発性記憶手段に記憶されている前記演算処理手段の結果を入力して圧縮する圧縮手段と、この圧縮手段の結果を記憶する不揮発性記憶手段と、この不揮発性記憶手段に記憶されている前記圧縮結果を導き出す展開手段とから構成したディジタル保護制御装置において、
前記揮発性記憶手段から、内容が時間変化するが変化頻度が低いと予想される記憶要素を取り出すディジタルデータ抽出手段と、このディジタルデータ抽出手段の結果から複数の無変化時間を測定する継続時間測定手段と、この継続時間測定手段の結果を圧縮結果とするディジタル圧縮系とを備えることを特徴とするディジタル保護制御装置。 - 入力電気量を用いて保護制御演算を行う演算処理手段と、前記演算処理手段の結果を表示、解析等を行うためのデータ処理手段と、前記演算処理手段、データ処理手段の結果を記憶する記憶手段とを有し、
前記記憶手段を、前記演算処理手段の結果を記憶する揮発性記憶手段と、この揮発性記憶手段に記憶されている前記演算処理手段の結果を入力して圧縮する圧縮手段と、この圧縮手段の結果を記憶する不揮発性記憶手段と、この不揮発性記憶手段に記憶されている前記圧縮結果を導き出す展開手段とから構成したディジタル保護制御装置において、
前記揮発性記憶手段から、内容が時間変化するが変化量が低いと予想される記憶要素を取り出すアナログデータ抽出手段と、このアナログデータ抽出手段の結果から時間変化量を計算する時間差分計算手段と、この時間差分計算手段の結果を圧縮結果とするアナログ圧縮系とを備えたことを特徴とするディジタル保護制御装置。 - 入力電気量を用いて保護制御演算を行う演算処理手段と、前記演算処理手段の結果を表示、解析等を行うためのデータ処理手段と、前記演算処理手段、データ処理手段の結果を記憶する記憶手段とを有し、
前記記憶手段を、前記演算処理手段の結果を記憶する揮発性記憶手段と、この揮発性記憶手段に記憶されている前記演算処理手段の結果を入力して圧縮する圧縮手段と、この圧縮手段の結果を記憶する不揮発性記憶手段と、この不揮発性記憶手段に記憶されている前記圧縮結果を導き出す展開手段とから構成したディジタル保護制御装置において、
前記揮発性記憶手段から、内容が時間変化するが変化頻度が低いと予想される記憶要素を取り出すディジタルデータ抽出手段と、このディジタルデータ抽出手段の結果から複数の無変化時間を測定する継続時間測定手段と、この継続時間測定手段の結果を圧縮結果とするディジタル圧縮系と、前記揮発性記憶手段から、内容が時間変化するが変化量が低いと予想される記憶要素を取り出すアナログデータ抽出手段と、このアナログデータ抽出手段の結果から時間変化量を計算する時間差分計算手段と、この時間差分計算手段の結果を圧縮結果とするアナログ圧縮系と、これらディジタル圧縮系およびアナログ圧縮系の圧縮結果を加算する加算手段とを備えることを特徴とするディジタル保護制御装置。 - 入力電気量を用いて保護制御演算を行う演算処理手段と、前記演算処理手段の結果を表示、解析等を行うためのデータ処理手段と、前記演算処理手段、データ処理手段の結果を記憶する記憶手段とを有し、
前記記憶手段を、前記演算処理手段の結果を記憶する揮発性記憶手段と、この揮発性記憶手段に記憶されている前記演算処理手段の結果を入力して圧縮する圧縮手段と、この圧縮手段の結果を記憶する不揮発性記憶手段と、この不揮発性記憶手段に記憶されている前記圧縮結果を導き出す展開手段とから構成したディジタル保護制御装置において、
前記演算処理手段の結果を記憶する揮発性記憶手段の記憶内容から意図しない情報の変化を検出するための照合値を計算する第１の照合値計算手段と、この第１の照合値計算手段の結果を記憶する第２の不揮発性記憶手段と、前記展開手段の結果の記憶内容から意図しない情報の変化を検出するための照合値を計算する第２の照合値計算手段と、前記第２の照合値計算手段の結果と前記第２の不揮発性記憶手段の記憶内容とを比較し、不一致なら圧縮失敗通知を行う不一致検出手段と、前記不一致検出手段の結果により、前記揮発性記憶手段に前記圧縮手段の失敗を回復あるいは記憶の破棄を行うための初期化用記憶指令を送る記憶初期化手段とを備えたことを特徴とするディジタル保護制御装置。
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