JP4345078B2 - 多数の保護継電器における分布論理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の背景】
この発明は全体的に配電系統に対するディジタル保護継電器に関する。更に具体的に言えば、この発明はディジタル保護継電器及び配電系統に対する保護及び監視機能を高めるシステムに関する。
【０００２】
ディジタル保護継電器は、配電器系統を監視すると共にその保護制御を行うものとして周知である。この明細書で言う「配電系統」という言葉は、顧客に対する電力の発電、送電及び／又は配電の為のシステム及びシステムの部品を含む。この継電器は配電系統の１点に接続され、電流、電圧又はその他のパラメータを監視し、ある特定の状態が発生した場合（例えば、この継電器が関連している系統の部分から電力を切り離す制御信号を発生することにより）、保護制御をするのが典型的である。保護継電器の機能は多くの方法で高めることが出来る。例えば、ディジタル保護継電器はマイクロプロセッサを含み、これはユーザがある状態の下での保護継電器の反応の仕方を決定することが出来るようにする。
【０００３】
従来、保護継電器の論理は比較的限られていた。インターロック、阻止又は監視機能を含む普通とは異なる任意の使い方は、典型的には接点入力及び出力の結線によって達成されている。補助の部品及び結線を必要とすることは、多くの論理方式を実現するのを極めて困難にする。
【０００４】
個別の継電器内にユーザが論理機能をプログラムすることが出来るようにする融通性を持つ論理方式が公知である。典型的には、このような継電器は、予定の機能を実現する固定論理と、追加の機能を実現するようにユーザによって制御可能である可変論理とを含んでいる。一般的に、プログラム可能な論理を取入れた継電器は、アナログ及びディジタル入力を受信し、これらの入力を使って、アナログ及びディジタル出力を発生する。比較的簡単な方式を希望する場合、接点入力を使って継電器の測定素子を阻止する場合、この選択は、測定素子をプログラムするときに行う。個別の継電器に更に複雑な論理方式をプログラムすることが出来る。例えば、１つの接点入力の閉状態と相過小電圧素子の作動状態とによって、相時間過電流素子の動作を阻止したい場合、２つの入力をアンドして仮想出力を発生するように論理式をプログラムし、この仮想出力を、相時間過電流素子をプログラムするときに選択して、阻止入力として使う。
【０００５】
保護継電器の公知のプログラム可能な論理は補助部品及び結線の必要を最小限に抑えるのが有利であり、更に複雑な論理方式をも可能にしているが、配電系統には多数の保護継電器が作動的に関係を持っているのが典型的であるから、それでも依然として制約がある。
【０００６】
保護継電器の間で通信することが知られている。例えば、米国特許第５、８３８、５２５号は、保護継電器に使う高速単極引きはずし論理を開示している。ここに開示されたシステムは遠隔保護継電器を含んでおり、これが障害の検出を示すパイロット信号を発生し、このパイロット信号を、電気線路上の異なる場所に関連する局部保護継電器に伝える。局部保護継電器が受信したパイロット信号を使って、単極引きはずし動作を監視する。
【０００７】
更に複雑な通信方式も公知である。例えば、エレクトリック・パワー・リサーチ・インスティチュート（ＥＰＲＩ）は、ＵＣＡ２．０「汎用対象向け変電所事象」（ＧＯＯＳＥ）として知られている通信基準を定めている。ＧＯＯＳＥは継電器のディジタル出力状態を回路網を介して他のピア装置に非同期的に報告することに基づいている。ＧＯＯＳＥメッセージは短く、高い優先度を持ち、高レベルの信頼度で通信されるように設計されている。信頼度を達成する為、ＧＯＯＳＥメッセージはそれが有効である限り、繰返される。ＧＯＯＳＥメッセージは確認をする必要はなく、従ってマルチキャストにすることが出来る。ＧＯＯＳＥメッセージ構造は、ディジタル点状態情報を表す１２８ビット対の為の場所を持っている。ＧＯＯＳＥ仕様は３２の「ＤＮＡ」ビット対を定めており、これらは予め定められた事象を表す状態ビットである。残りの全てのビット対は”ＵｓｅｒＳｔ”ビット対であり、これはユーザが定めた事象を表す状態ビットである。ＵＣＡ ２．０仕様は、送信及び受信装置の間で通信が出来なくなった場合の対処の為に使われる特徴を含んでいる。各々の送信装置は、電力投入に成功したとき、含まれている任意の点の状態が変化したとき、又は状態の変化が起こらなかった場合の特定期間（「デフォルト更新」時間）の後、ＧＯＯＳＥメッセージを送る。送信装置は、プログラムされたデフォルト時間の３倍に定められた「保持時間」をも送る。
【０００８】
保護継電器が通信能力を備えている場合、制御論理が典型的には予め定められ、予めプログラムされるか、又は通信する保護装置の間のマスタ・スレーブ関係を設定することを含む。制御論理を実施するにも、継電器の間の比較的複雑な結線方式を必要とすることがある。このような保護継電器及び方式は、広い範囲の多様な保護方式を提供することを制限するか又は困難にするという点で、望ましくない。
【０００９】
保護継電器が、プログラム可能な制御論理を取入れると共に、保護及び制御作用を高める為に、プログラム可能な制御論理の出力を、同じ配電系統に関連する遠隔保護継電器に通信することが出来ることが望ましい。更に、配電系統の保護制御を高める為に、高められた制御及び形式の選択が出来るようにすると共に、回路網に関連した各々の個別の保護継電器内に論理をプログラムすることによって可能であるよりも更に複雑な論理方式を実現出来るようにすることが望ましい。しかし、公知の保護継電器及び保護方式は、この目的にとって不満足である。
【００１０】
【発明の要約】
この発明は従来の解決策の欠点を克服してこの他の利点を達成する為に、プログラム可能な論理を含んでいて、ピア・ツー・ピア通信回路網を介して制御論理入力及び出力を通信することが出来る複数個のディジタル保護継電器を含む、配電回路網に対する電力制御及び監視システムを提供する。各々のディジタル保護継電器が、配電系統に接続される施設、端末、装置又は設備、並びにピア・ツー・ピア通信回路網に接続される少なくとも１つの通信ポートを含んでいる。ピア・ツー・ピア通信回路網はイーサネット・ネットワークであることが好ましい。
【００１１】
【詳しい説明】
図１はこの発明を実施するのに適した継電器の機能的なブロック図である。継電器１０がディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）１２を含んでおり、これが配電系統又は回路網内の１つ又は更に多くの変流器ＣＴ及び／又は計器用電圧変成器ＶＴに作動的に関係している。ＤＳＰ１２が変流器及び変成器からのアナログ入力を受取り、アナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器１４に出力するが、この変換器は、電流又は電圧の値のようなこういうアナログ入力の１つ又は更に多くを受取り、ディジタル信号をプロセッサ１６に出力し、このプロセッサが任意の数の所望のパラメータを計算し、これらのパラメータの実際のディジタル値を出力する。アナログ入力１５がアナログ入力を受取ると共に、アナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器１７を含んでおり、この変換器が抵抗又はｄｃｍＡの値のようなこういうアナログ入力の内の１つ又は更に多くを受取り、ディジタル信号をプロセッサ１６に出力する。プロセッサ１６が任意の数の所望のパラメータを計算し、これらのパラメータの実際の値を出力する。ＤＳＰ１２及びアナログ入力１５のディジタル出力と計算されたパラメータが測定ブロック１８に入力される。測定ブロック１８が、測定されるパラメータの状態を表す１つ又は更に多くのフラグを出力する。更にプロセッサ１６が、計算されたパラメータの実際の値を通信ポート２０を介して通信回路網２１に出力すると共に、制御及び監視ブロック３０、表示装置３２、及びディジタル・アナログ（Ｄ／Ａ）変換器３４にも出力する。図１では、破線は実際の値が伝送されることを表し、実線は状態ビット又はフラグが伝送されることを表すことに注意されたい。通信回路網２１がイーサネットＬＡＮネットワークであることが好ましいが、任意の適当な通信回路網を使うことが出来ることを承知されたい。通信回路網２１がピア・ツー・ピア通信能力を持っていて、複数個の回路網装置の内の任意の１つがこの複数個の回路網装置の内の他の任意の１つと通信を開始することが出来ることが好ましい。
【００１２】
更に継電器１０が、接点２４に作動的に接続された接点入力２２を含む。接点入力２２が接点２４の状態（開路、閉路）を表すフラグを出力する。更に継電器１０がキーパッド２６からの仮想入力を受取る仮想入力ブロック２４、通信ポート２０又はその他の適当な入力源を含む。仮想入力ブロック２４が、仮想入力の状態を表す１つ又は更に多くのフラグを出力する。更に継電器１０が、通信ポート２０からの入力を受取る遠隔入力ブロック２８を含む。
【００１３】
測定ブロック１８、接点入力２２、仮想入力２４及び遠隔入力２８から出力された状態フラグが、全てオア・ゲート３６に供給される。オア・ゲート３６は、制御及び監視ブロック３０、プログラム可能な論理式ブロック３８、ディジタル素子ブロック４０、プログラム可能な論理カウンタ４２、仮想出力ブロック４４及び接点出力ブロック４６からの状態フラグ入力をも受取る。ブロック４６は１対の接点４７を作動する。オア・ゲート３６が、その全ての入力の論理オアを測定ブロック１８、プログラム可能な論理式３８、ディジタル素子４０、カウンタ４２、遠隔出力ブロック４８、接点出力４６、表示装置３２及び通信ポート２０に出力する。遠隔出力ブロック４８が（例えばＧＯＯＳＥフォーマットで）メッセージ・データを通信ポート２０に出力する。
【００１４】
図１の継電器にある全てのディジタル信号の状態が、フラグ又はその他の適当なオペランドによって表される。１例では、ディジタル”１”が「セット」フラグによって表される。図１に示すように、外部接点（接点２４）の状態変化を用いて、プログラム可能な論理式の制御の特徴に対する入力として、ある素子の動作を阻止したり、あるいは接点出力４６を作動することが出来る。接点入力の状態を局部的に表示装置３２に表示することが出来るし、あるいは通信回路網２１を介して遠隔で見ることが出来る。比較的簡単な方式を実現したい場合、接点入力を使って素子を阻止する場合、その素子をプログラムするときにこの構成を選ぶ。
【００１５】
図１の継電器は、プログラム可能な論理式３８、ディジタル素子４０及びカウンタ４２を通じて、更に複雑な論理方式を実現することが出来る。例えば、接点２４の閉状態及び１相過小電圧素子の作動状態によって、１相時間過電流素子の動作を阻止したい場合、２つの入力状態をブロック３８の論理式にプログラムする。この例では、式が２つの入力をアンドして（ブロック４４を通じて）仮想出力を発生する。この仮想出力が、１相時間過電流をプログラムするときに選ばれ、阻止入力として使われる。図１に示すように、ブロック４４の仮想出力は、プログラム可能な論理式３８だけによって作ることが出来る。
【００１６】
図１の継電器は逐次的に処理される論理式（例えば「ポストフィックス」記法の）を使うことによって、入力、素子及び出力の相互作用を決定する論理を、現場でプログラムすることが出来るようにする。仮想入力２４及び仮想出力４４は継電器が内部で使っても良いし、あるいはマスタ・スレーブ通信回路網に接続された他の継電器が通信ポート２０を介して使うことが出来る。遠隔入力２８は継電器が内部で使うことが出来、遠隔出力４８は、通信ポート２０を通じて、ピア・ツー・ピア通信回路網に接続された他の継電器が使うことが出来る。これから詳しく説明するが、ピア・ツー・ピア通信回路網にある全部の継電器が、遠隔入力及び出力をやり取りすることが出来ることにより、分布したプログラム可能な論理を実現することが出来る。従って、仮想入力がマスタ・スレーブ関係に関係し、遠隔入力及び出力が通信装置の間のピア・ツー・ピア関係に関係することが理解されよう。
【００１７】
図１の継電器のプログラム可能な論理３８は、ユーザが、オペレータ及びオペランドから成る一連の式を通じて、継電器を注文通りにすることが出来るようにする。オペランドは、入力、素子及び出力の状態である。オペレータは論理ゲート、タイマー及びラッチ（セット及びリセット入力を持つ）である。逐次動作により、特定のオペランドの任意の組合せを、特定のオペレータに対する入力として定めて、出力を作り出すことが出来る。式の最終的な出力は数字の入ったレジスタ（仮想出力４４）である。仮想出力４４は、この出力を発生した式を含めて任意の式の入力オペランドとして（例えばシールイン又はその他の形式のフィードバックにより）使うことが出来る。
【００１８】
図１の継電器のプログラム可能な論理では、オペランドは１又は０の論理状態を持つ。オペレータが、アンド・ゲート又はタイマーのような予め定められた機能を果たす。各々のプログラム可能な論理式が、素子４４内の仮想出力フラグをセットする為に使われるパラメータの組合せを定める。従って、式の評価は１（オン、フラグがセットされる）又は０（オフ、フラグがセットされない）になる。各々のプログラム可能な論理式が、配電系統の電力サイクル毎に、少なくとも４回評価されることが好ましい。
【００１９】
図２は、この発明の１実施例によるプログラム可能な論理特性、即ち、異なる種類のオペランドの特性を示す表である。この例の入力は、素子ピックアップＰＫＰ、素子作動ＯＰ、設定入力、仮想入力、仮想出力及び作動設定群として定められている。素子ピックアップＰＫＰは、試験されるパラメータが、立上りの値に応答する素子のピックアップ設定値より高いか、又は立下りの値に応答する素子のピックアップ設定値より低いときに、論理”１”又はオンである。素子作動ＯＰ入力は、試験されるパラメータが、プログラムされた遅延時間に対する素子のピックアップ設定値に応じて、適切なようにそれより上又は下であるときに論理”１”又はオンである。接点入力は、論理入力接点がプログラムされたオン状態にあるときに論理”１”であり、仮想入力は、仮想入力がオン状態にあるときに論理”１”である。仮想出力は、仮想出力フラグが現在セット状態にある（即ち、プログラム可能な論理式の評価が論理”１”になる）ときに論理”１”である。作動設定群は、群が作動しているときに”１”である。
【００２０】
図３Ａ及びＢは、この発明の分布論理の一例に利用し得るオペランドの表である。この表は、オペランドの種類、オペランドのシンタックス及びオペランドの定義を列記している。これは１例に過ぎず、この他のオペランドを使うことが出来ることは言うまでもない。
【００２１】
図４は、種々の公知の種類の論理ゲートのゲート特性の表である。この実施例では、オア、アンド、ノア及びナンド・ゲートに対する入力の数が１６を超えないが、異なる実施例では異なる入力の制限を持っていてもよいことが理解されよう。
【００２２】
図５は、この発明の実施例によるプログラム可能な論理オペレータを記述する表である。各々の種類のオペレータは、１つ又は更に多くのオペレータ・シンタックスを持ち、その各々が表の第３列に定められている。この場合も、この発明のこの他の構成では、当業者であればこの他の適当なオペレータを定めることが出来ることが理解されよう。
【００２３】
この発明の一例では、ブロック３８のプログラム可能な論理式に次の規則が適用される。１）任意の接点入力、仮想入力又は出力、素子オペランド又は論理ゲート・オペレータは任意の回数使うことが出来る。２）タイマー・オペレータ及び仮想出力オペランドの指定は式の中で１回しか使うことが出来ない。３）オペランドはオペレータに先行する。４）オペレータの出力を仮想出力に指定すると、式が終わる。５）”ＥＮＤ”パラメータを使われた最後のパラメータ（これは仮想出力の指定である）の後に入れて、それ以上の処理を必要としないことを示す。こういう方針に従って構成された論理式を用いると、各々の式は、パラメータを入力した順に評価することが出来る。
【００２４】
オペランド特性、オペランド、論理ゲート及びオペレータを定義したので、次に図６について、論理方式の例を説明する。一例の論理方式では、ある論理が、遠隔入力として、ピア・ツー・ピア通信回路網で他の継電器装置から持ってきた状態データを取入れて仮想出力ＶＯ１及びＶＯ２を発生するように既にプログラムされていると仮定し、完全な１組の式の一部分しか使わないと仮定する。この例では、仮想出力の選定（例えばＶＯ１−ＶＯ６４）を１回だけ指定することが出来る。図６が所望の論理方式を定義しており、図７は所望の論理方式を実施する方法を記述したフローチャートである。この方法は、所望の論理方式に対する論理式を作ることを単純にするポストフィックス又は「リバース・ポリッシュ」記法を実施する。この方法は、工程１００で、提唱される論理方式の論理図を調べて、必要な論理を、プログラム可能な論理システムにある所定の１組のオペレータを用いて構成することが出来るかどうかを判定する。それが出来なければ、この状態を満たすまで、工程１０２で論理を変更する。一旦この状態が満たされれば、工程１０４で、各々のゲートに対する入力の数が予定の限界を超えないかどうかを判定する。入力の数が多すぎれば、入力を幾つかのゲートに小分けして、同等の論理結果を発生する。例えば、アンド・ゲートに対して２５個の入力が必要であるが、１つのアンド・ゲートが１６入力を受取ることが出来、２つ目のアンド・ゲートが９入力を受取ることが出来、両方のアンド・ゲートの出力をアンドして、同等の論理結果を発生することが出来る。工程１０６で、最初のオペランド及び最後の仮想出力の間の各々のオペレータを検査して、オペレータからの出力が、１つより多くの後続のオペレータに対する入力として使われるかどうかを判断する。使われれば、このオペレータの出力を工程１０８で仮想出力と指定する。図６に示す例では、アンド・ゲートの出力が、ＯＲ１及びＴｉｍｅｒ１の両方に対する入力として使っており、従って仮想出力とされ、仮想出力番号（例えばＶＯ３）が割り当てられる。最後の出力も仮想出力番号（例えばＶＯ４）を割り当てなければならないが、これは接点出力ブロック４６（図１参照）で継電器Ｈ１を作動するようにプログラムされる。上に述べた工程１００−１０８が、所望の論理を実現することが出来るかどうかを判定する方法になる。
【００２５】
工程１１０で、仮想出力を発生するのに必要な式に対する論理図を作成する。図６の例では、仮想出力ＶＯ３が仮想出力ＶＯ４に対する式のオペランドであるから、ＶＯ３は最初に決定すべきであり、オペランドとして使われるどの仮想出力もそうである。後の仮想出力（即ち、オペランドとして前の仮想出力に頼る仮想出力）に対し、前の仮想出力の番号（例えばＶＯ３）を持つ前の仮想出力に対する論理図を、後の仮想出力に対する論理図に差換える。工程１１２で、論理図を図２−５の利用し得る論理パラメータに変換することにより、プログラム可能な論理式をプログラムする。この式は、必要な論理が完成するまで、一度に１つのパラメータずつ形成される。一般的に、式の出力側の端から始めて、入力側に向かって逆向きに進める方が容易であり、一般的にオペレータの入力を下から上に列記する方が容易であることが理解されよう。
【００２６】
例として、上に述べた例を、最終的な論理出力をパラメータ９９として識別することによって変換する。それより前の各々のパラメータを順に１つずつデクレメントする。こうして生ずるパラメータが図８に示されている。パラメータ９９に対し、式の最初の出力はＶＯ３であり、これがオペレータ”＝仮想出力ｎ”によって作られる。従って、このパラメータは”＝仮想出力３”である。全ての式がこのパラメータで終わり、必要な論理の組全体が、オペレータ”ＥＮＤ”で終わる。パラメータ９８に対し、出力の前のゲートがアンドであり、これは２つの入力を必要とし、その為ＡＮＤ（２）と表される。この２入力アンド・ゲートが、それに先行する２つのオペランドに対して作用する。こういうオペランドが次に示すように、残りのパラメータで特定される。パラメータ９７に対し、アンド・ゲートに対する下側入力が、図６に示すように、インバータに通され、従って、このパラメータはＮＯＴであり、その直前のオペランドに作用する。従って、パラメータ９６がインバータの入力を記述し、この例ではそれが接点入力Ｈ１ｃである。パラメータ９５が、ディジタル素子２であるアンド・ゲートに対する他方の入力を定める。その結果として得られるＶＯ３に対する論理式は、ディジタル素子２、接点入力Ｈ１ｃ、ＮＯＴ、ＡＮＤ（２）、＝仮想出力３という順序で書かれたパラメータ９５−９９で構成される。次に、ＶＯ４に対するプログラム可能な論理式を同様なプロセスによって作る。この発明の一面では、仮想出力は局部装置及び遠隔装置の両方にある情報から発生することが出来る。
【００２７】
工程１１４で、完成したプログラム可能な論理式が構成される。この式は、オペレータに対する入力として使われる仮想出力が、出力がそれらを必要とする前に作られるような順序で、組立てられることが好ましい。大抵の場合、全部の論理が、電力周波数サイクル当たり少なくとも４回計算されるから、今示した例のように、これは達成するのが困難ではない。１組の融通性のある論理式が”ＥＮＤ”オペレータで終わる。
【００２８】
上に述べたように、この発明の一面では、ピア・ツー・ピア通信回路網にある異なる保護継電器からの遠隔出力を組み合わせて、論理制御の可能性を著しく高め、配電系統に対して事実上無制限の保護及び制御方式を提供することが出来る。
【００２９】
図９は、配電系統９２に作動的に接続され、通信ポート２０によってピア・ツー・ピア通信回路網２１に接続された保護継電器９０の簡単にした配置を示す。この発明の一例では、ピア・ツー・ピア通信回路網内にある各々の保護継電器が、常にメッセージを求めて通信回路網を監視する。各々のメッセージが発信源の識別を含む。ある継電器が必要とするメッセージ（例えば、別の保護継電器からの仮想出力）を検出し、これが各々のメッセージに含まれている発信装置の識別によって確認された場合、その継電器がメッセージに対して作用する。各々の継電器は、関心が持たれるこういう発信する遠隔継電器からだけのメッセージを捕捉するようにプログラムされている。これは、関心の持たれる各々の遠隔継電器に関連する独自の識別子を入力することによって達成される。この発明の現在好ましいと考えられる実施例では、各々の保護継電器に対して、１６個までの異なる遠隔装置をプログラムすることが出来る。
【００３０】
発信側の継電器に割り当てられた独自の識別子を含む他に、メッセージはその装置に対するメッセージ「保持」期間、即ち、どの位そのメッセージが有効であるかをも含む。
【００３１】
更に具体的に言うと、受信側の継電器が、発信装置に割り当てられたタイマーを「保持」期間に設定し、この期間が切れたときに、この装置から別のメッセージを受信しなかった場合、遠隔装置は通信していないと宣言し、従って、この特定の遠隔装置から全ての点に対するプログラムされたデフォルト状態を使う。この機構により、受信側装置は、プログラムされたデフォルト状態を使うことに戻ることなく、その「デフォルト更新」タイマーに定められた、考えられる最も遅い速度でメッセージを送っている遠隔装置からの単独の伝送を検出し損なってもよい。「保持」期間が切れる前に、遠隔装置からメッセージを受信すれば、その装置に対する全ての点は、メッセージに含まれている状態に更新され、保持タイマーを再開する。
【００３２】
更にメッセージが遠隔入力を含んでおり、受信側の継電器はこれをメッセージから抽出し、プログラム可能な論理式に対するオペランドを作る為に、受信側継電器で使うことが出来る。各々の継電器は例えば３２個までの遠隔入力を受信することが出来、これは例えば３２個のＤＮＡビット対及び３２個のＵｓｅｒＳｔビット対のリストから選ぶことが出来る。この例では、ＵｓｅｒＳｔビット対の機能が、その状態がＧＯＯＳＥメッセージで表されているプログラム可能な論理オペランドのユーザによる選択によって定められ、ＤＮＡビット対の機能が、図１０に示すようなＵＣＡ２．０仕様によって定められる。各々の遠隔入力が特定の遠隔装置からの特定の信号の論理状態の複製となるようにプログラムされる。これは、必要な信号を発信する遠隔装置の識別子を選択し、メッセージの必要な特定ビットを選択し、始動のとき、又は遠隔継電器が通信していない場合に、局部継電器によって使われるデフォルト論理状態を選択することによってプログラムすることが出来る。
【００３３】
遠隔出力は、遠隔継電器装置に送信される回路網メッセージに挿入されるオペランドである。メッセージ内の各々のディジタル点が、特定のオペランドの状態を伝えるようにプログラムされている。
【００３４】
従って、上に述べた例では、各々の保護継電器が、配電系統の保護制御を保護継電器で行う方法を実施する。この方法は、メッセージに含まれている識別の少なくとも一部分に基づいて、ピア・ツー・ピア通信回路網から少なくとも１つの入力メッセージを捕捉し、入力メッセージから遠隔入力又はオペランドを抽出し、抽出された遠隔入力又はオペランドを使ってユーザがプログラムし得る論理式を実行して、保護継電器が保護継電器機能を遂行すべきかどうかを判断し、保護継電器を識別すると共に１つ又は更に多くのオペランドを含む少なくとも１つの出力メッセージをピア・ツー・ピア通信回路網に出力することによって実施することが出来る。
【００３５】
以上の説明から、回路網内の各々の保護継電器に遠隔入力及び出力を提供し、論理式をプログラムして、局部（即ち、個別の継電器内にある入力及び出力）の物理的及び仮想入力及び出力と、回路網内の他の保護継電器に関連する遠隔入力及び出力に割り当てることにより、この発明は論理機能を保護継電器回路網全体に互って分布させることが出来るようにする。これによって殆ど無限の論理的な形式が取れるようになり、ユーザに対して、従来の解決策よりも、電力装置の保護及び制御にずっと大きな融通性を提供する。これは継電器の間の複雑な結線方式をも避け、配電系統に関連する各々の保護継電器に多数の物理的な入力を必要とすることを避ける。
【００３６】
以上の説明は数々の細部を含むが、それは例だけの為であって、この発明の範囲を何ら制限するものではない。上に述べた特定の例は、当業者であれば、特許請求の範囲及びその均等物によって定められたこの発明の範囲を逸脱せずに、色々な形で変更することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明を実施するのに適した継電器の機能的なブロック図。
【図２】 この発明の一例のプログラム可能な論理特性を示す図表。
【図３Ａ】 この発明の一例の分布論理で利用し得るオペランドの図表。
【図３Ｂ】 この発明の一例の分布論理で利用し得るオペランドの図表。
【図４】 種々の公知の種類の論理ゲートのゲート特性の図表。
【図５】 この発明の実施例によるプログラム可能な論理オペレータを記述する図表。
【図６】 この発明の分布論理で実現される所望の論理方式の略図。
【図７】 所望の論理方式を実現する方法を記述するフローチャート。
【図８】 図７の方法を図６の例に適用したことによって得られるパラメータの一覧図表。
【図９】 この発明の分布論理方式を実施するのに適した保護継電器の簡単にした配置を示す略図。
【図１０】 この発明の一例に於ける種々のＤＮＡビット対の機能を示す図表。

Claims (11)

1. 配電系統に接続される接続素子と、ピア・ツー・ピア通信回路網に接続される少なくとも１つの通信ポートと、ユーザからの論理命令を受取る入力と、ユーザから供給された論理命令を実行するプログラム可能な論理回路とを有し、論理入力及び出力を含む回路網メッセージが前記ピア・ツー・ピア通信回路網を介して複数個のディジタル保護継電器の間で通信され、
   前記論理命令が、オペレータ及びオペランドから成り、
   前記オペランドが、入力、素子及び出力の状態に関する情報を含み、
   前記オペレータが論理ゲートに関する情報を含み、
   前記論理命令の実行が、
   前記論理命令に必要な論理を、プログラム可能な論理システムにある所定の１組のオペレータを用いて構成することが出来るかどうかを判定し、
   構成することが出来なければ、構成することが出来るまで、前記論理を変更し、
   一旦、構成することが出来るの状態が満たされれば、各々の論理ゲートに対する入力の数が予定の限界を超えないかどうかを判定し、
   該入力の数が多すぎれば、入力を第１及び第２の論理ゲートに小分けし、
   前記第１の論理ゲートに対して第１の数の入力を入力し、
   前記第２の論理ゲートに対して第２の数の入力を入力し、
   前記第１及び第２の論理ゲートの出力をアンドして、論理結果を発生することを含む、
   ディジタル保護継電器。
2. 前記ピア・ツー・ピア通信回路網がイーサネット・ネットワークであり、論理入力及び出力が、ＥＰＲＩ−ＵＣＡ２．０フォーマットに従って通信される請求項１記載のディジタル保護継電器。
3. プログラム可能な論理がポストフィックス記法を用いてプログラム可能である請求項１記載のディジタル保護継電器。
4. 前記継電器が、前記複数個のディジタル保護継電器の内のある継電器から、前記ピア・ツー・ピア通信回路網を介してメッセージを受信するようにプログラムされている請求項１記載のディジタル保護継電器。
5. 前記継電器が、前記複数個のディジタル保護継電器の内のある継電器に関連した独自の識別子を各々の保護継電器に与えることによってプログラムされる請求項４記載のディジタル保護継電器。
6. 論理データがメッセージの形で通信され、各々のメッセージは、該メッセージを発信する保護継電器及びユーザがプログラムし得る論理回路に使われる１つ又は更に多くの遠隔入力又は出力を識別する独自の識別子を含んでいる請求項２記載のディジタル保護継電器。
7. 配電回路網と、
   請求項１乃至７のいずれかに記載のディジタル保護継電器とを複数個有し、各々のディジタル保護継電器が前記配電回路網の１つ又は更に多くの点と関係を持っている電力制御及び監視システム。
8. 配電系統の保護制御を保護継電器で行う方法に於て、各々の遠隔保護継電器を識別する少なくとも１つの入力メッセージをピア・ツー・ピア通信回路網から捕捉し、前記少なくとも１つのメッセージからオペランドを抽出し、抽出されたオペランドを使って、ユーザがプログラムし得る論理式を実行して、該保護継電器が保護継電器機能を遂行すべきかどうかを決定し、少なくとも１つの出力メッセージをピア・ツー・ピア通信回路網に出力し、各々の出力メッセージが保護継電器を識別すると共に、１つ又は更に多くのオペランドを含んでおり、
   前記論理式が、オペレータ及びオペランドから成り、
   前記オペランドが、入力、素子及び出力の状態に関する情報を含み、
   前記オペレータが論理ゲートに関する情報を含み、
   前記論理式の実行が、
   前記論理式に必要な論理を、プログラム可能な論理システムにある所定の１組のオペレータを用いて構成することが出来るかどうかを判定し、
   構成することが出来なければ、構成することが出来るまで、前記論理を変更し、
   一旦、構成することが出来るの状態が満たされれば、各々の論理ゲートに対する入力の数が予定の限界を超えないかどうかを判定し、
   該入力の数が多すぎれば、入力を第１及び第２の論理ゲートに小分けし、
   前記第１の論理ゲートに対して第１の数の入力を入力し、
   前記第２の論理ゲートに対して第２の数の入力を入力し、
   前記第１及び第２の論理ゲートの出力をアンドして、論理結果を発生する、
   方法。
9. 更に、捕捉する工程の前に、複数個の遠隔保護継電器の内の特定の継電器からのメッセージに対して、前記ピア・ツー・ピア通信回路網を監視する工程を含む請求項８記載の方法。
10. 前記ピア・ツー・ピア通信回路網がイーサネット・ネットワークである請求項８記載の方法。
11. 各々のメッセージがＥＰＲＩ−ＵＣＡ２．０フォーマットである請求項８記載の方法。

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