JP5204001B2 - Abnormal sign judgment device for input electricity quantity - Google Patents

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JP5204001B2 JP2009035580A JP2009035580A JP5204001B2 JP 5204001 B2 JP5204001 B2 JP 5204001B2 JP 2009035580 A JP2009035580 A JP 2009035580A JP 2009035580 A JP2009035580 A JP 2009035580A JP 5204001 B2 JP5204001 B2 JP 5204001B2
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Description

本発明は、電力系統から入力した電気量を相関係数(ピアソン相関係数)に基づいて異常兆候の判定を行うようにした入力電気量の異常兆候判定装置に関する。   The present invention relates to an abnormal sign determination apparatus for an input electric quantity, in which an abnormal sign is determined based on a correlation coefficient (Pearson correlation coefficient) of an electric quantity input from an electric power system.

電力系統の保護制御に用いられるディジタル保護継電装置では、信頼性向上のために電力系統から取り込んだ入力電気量およびこの入力電気量を演算して求めたデータについて監視や点検を行うようにしており、この監視や点検によって計器用変成器例えば、計器用変圧器(VT)や計器用変流器(CT)の異常兆候、あるいは入力変換器およびA/D変換部からなるアナログ回路の異常兆候の判定を行うようにしている(例えば、特許文献1、2参照)。   In digital protective relays used for power system protection control, monitoring and checking are performed on the amount of input electricity taken from the power system and the data obtained by calculating this amount of input power for improved reliability. Due to this monitoring and inspection, an abnormal sign of an instrument transformer such as an instrument transformer (VT) or an instrument current transformer (CT), or an abnormal sign of an analog circuit composed of an input converter and an A / D converter. (See, for example, Patent Documents 1 and 2).

計器用変圧器(VT)および計器用変流器(CT)の異常兆候は、1次側の電圧または電流と、2次側の電圧または電流との変換比率によって発見することができる。また、アナログ回路の異常兆候は、入力変換器およびA/D変換部を構成する部品の電気出力によって発見することができる。   An abnormal indication of an instrument transformer (VT) and an instrument current transformer (CT) can be found by the conversion ratio between the primary side voltage or current and the secondary side voltage or current. In addition, an abnormality sign of the analog circuit can be found by an electric output of components constituting the input converter and the A / D converter.

ところで、従来のディジタル保護継電装置の点検方式として、同一地点の電気量を取り込む2装置以上のディジタル保護継電装置から、共通の演算手法により得られた入力電気量データを、共通のデータ収集手段により収集して、この収集した入力電気量データを判定部に入力して異常兆候を判定する点検方式がある(例えば、特許文献3参照)。   By the way, as a conventional digital protection relay inspection method, input electrical quantity data obtained by a common calculation method from two or more digital protection relays that take in the electrical quantity at the same point is collected in common data. There is an inspection method that collects by means and inputs the collected input electric quantity data to a determination unit to determine an abnormality sign (see, for example, Patent Document 3).

この特許文献1に開示されている点検方式には、幾つかの判定方式が記載されており、その一つに下記(1)式に基づいて異常兆候の判定を行うようにしたものがある。
|IAmax−IBmax| ≧ ε+k(|IAmax|+|IBmax|) ……(1)
ここで、
ε:固定分誤差
k (|IAmax| + |IBmax|):比例分誤差
k:比例分誤差係数
IAmax = MAX (IAm〜IAm-i) (i:0〜nのn秒間)n秒間の最大値
IBmax = MAX (IBm〜IBm-i) (i:0〜nのn秒間)n秒間の最大値
IAmax:ディジタル保護継電装置DigRy1の電気量のn秒間の最大値
IBmax:ディジタル保護継電装置DigRy2の電気量のn秒間の最大値
|IAmax−IBmax|:DigRy1とDigRy2のn秒間最大値の差
In the inspection method disclosed in Patent Document 1, several determination methods are described, and one of them is an abnormality sign determination based on the following equation (1).
| IAmax−IBmax | ≧ ε + k (| IAmax | + | IBmax |) (1)
here,
ε: Fixed component error
k (| IAmax | + | IBmax |): Proportional error
k: Proportional error coefficient
IAmax = MAX (IAm ~ IAm-i) (i: 0 ~ n for n seconds) Maximum value for n seconds
IBmax = MAX (IBm to IBm-i) (i: 0 to n for n seconds) Maximum value for n seconds
IAmax: Maximum amount of electricity of digital protective relay DigRy1 for n seconds
IBmax: Maximum amount of electricity in digital protective relay DigRy2 for n seconds
| IAmax−IBmax |: Difference in maximum value between DigRy1 and DigRy2 for n seconds

また、同特許文献1に開示されている第2の判定方式として、入力電気量データをデータ記憶手段に記憶させておき、トレンド判定部で下記の(2)式に従って過去の入力電気量データに基づいて算出された判定値と今回の入力電気量データに基づいて算出された判定値とを比較し、異常兆候を判定する方式がある。
|Xn−Xn-1| ≧ υ[%] ……(2)
ここで、
υ:異常兆候の検出感度
Xi=|IAmax−IBmax|/(k+|IAmax|+|IBmax|)
Xn:今回判定値
Xn-1:前回判定値
In addition, as a second determination method disclosed in the Patent Document 1, input electric quantity data is stored in the data storage means, and the trend determination unit converts past input electric quantity data according to the following equation (2). There is a method of comparing the determination value calculated based on the determination value calculated based on the current input electric quantity data and determining an abnormality sign.
| Xn−Xn-1 | ≧ υ [%] (2)
here,
υ: Detection sensitivity of abnormal signs
Xi = | IAmax−IBmax | / (k + | IAmax | + | IBmax |)
Xn: Current judgment value
Xn-1: Previous judgment value

また、同特許文献1に開示されている第3の判定方式として、知的移動エージェントにより入力電気量データを収集し、ディジタル継電装置の異常兆候を判定し、さらにエージェントが操作画面上に異常兆候の判定結果を表示する方式が開示されている。なお、知的移動エージェントは、ネットワーク内で結合された計算機や各種装置間を自律的に移動して処理を行うソフトウェアを指す。   In addition, as a third determination method disclosed in Patent Document 1, input electric quantity data is collected by an intelligent mobile agent, an abnormality sign of the digital relay device is determined, and the agent displays an abnormality on the operation screen. A method for displaying the determination result of a sign is disclosed. The intelligent mobile agent refers to software that performs processing by autonomously moving between computers and various devices coupled within a network.

さらに、同特許文献1には、コンピュータなどの親装置に対して、複数の保護継電装置から入力電気量データを収集して異常兆候を判定する集中型のシステム構成が開示されている。
さらにまた、同特許文献3には、時間の経過とともにリアルタイムに保護継電装置の異常兆候の判定する手法も開示されている。
Furthermore, Patent Document 1 discloses a centralized system configuration that collects input electric quantity data from a plurality of protective relay devices and determines abnormal signs for a parent device such as a computer.
Further, Patent Document 3 discloses a method for determining an abnormality sign of a protective relay device in real time as time passes.

また、原子力発電プラントや水力発電プラントにおいては、通常の運転状態では運転員の立入りが困難な場所に設置された機器や無人化運転に伴う機器の異常を監視するために、機器表面から放射された赤外線を検出して正常時の熱画像と監視時の熱画像とを相関係数に基づいて機器の異常を監視する技術が開示されている(例えば、特許文献4参照)。   In addition, in nuclear power plants and hydroelectric power plants, radiation is radiated from the surface of equipment in order to monitor abnormalities in equipment installed in places where it is difficult for operators to enter under normal operating conditions and equipment associated with unmanned operation. A technique is disclosed in which abnormalities of devices are monitored based on a correlation coefficient between a normal thermal image and a monitoring thermal image by detecting infrared rays (for example, see Patent Document 4).

特開平5−168138号公報JP-A-5-168138 特開平5−328586号公報JP-A-5-328586 特開2002−152964号公報JP 2002-152964 A 特開平6−281543号公報JP-A-6-281543

前記特許文献3における(1)式の判定手法は、多数の入力電気量データのうち、ディジタル保護継電装置DigRy1の入力電気量のn秒間の最大値と、ディジタル保護継電装置DigRy2の入力電気量のn秒間の最大値との代表2値の差分に着目した方式であり、(2)式の判定手法は、今回の判定値と前回(あるいは初回)の判定値との代表2値の差分に着目した方式である。   The determination method of the expression (1) in Patent Document 3 is based on the maximum value of the input electricity quantity of the digital protection relay device DigRy1 for n seconds and the input electricity of the digital protection relay device DigRy2 among a large number of input electricity quantity data. This is a method that pays attention to the difference between the representative binary value and the maximum value of n seconds for the amount, and the determination method of equation (2) is the difference between the representative binary value between the current determination value and the previous (or first) determination value. This is a method focused on.

このように代表値に着目した前記(1)式および(2)式の判定手法では、ホワイトノイズの影響、保護継電装置間の時刻同期誤差、入力電気量のサンプリングタイミング誤差の影響を直接的に受けやすく、本来は異常兆候がない状態であっても、これらの誤差要因により不要に異常兆候判定に至る恐れがある。前記(1)式および(2)式の判定手法では、係数kの設定値を大きくすることで、これら誤差要因に基づく不要な異常兆候判定を抑制することは可能であるが、一方で肝心な異常兆候の判定感度が必要以上に低下する恐れがある。   As described above, in the determination methods of the above formulas (1) and (2) focusing on the representative value, the influence of white noise, the time synchronization error between the protective relay devices, and the influence of the sampling timing error of the input electric quantity are directly affected. Even if there are no abnormal signs originally, there is a possibility that the abnormal signs may be judged unnecessarily due to these error factors. In the determination methods of the equations (1) and (2), it is possible to suppress unnecessary abnormality sign determination based on these error factors by increasing the set value of the coefficient k. There is a possibility that the determination sensitivity of abnormal signs may be unnecessarily lowered.

また、特許文献3に記載されている「知的移動エージェントによりデータ収集を行うようにした方式」では、サーバ側に知的移動エージェントを受け入れて実行するためにエージェントプラットフォームを新たに付加しなければならないという欠点がある。   Further, in the “method for collecting data by an intelligent mobile agent” described in Patent Document 3, an agent platform must be newly added to accept and execute the intelligent mobile agent on the server side. There is a disadvantage of not becoming.

また、特許文献3に記載されている「親装置に対して複数の保護継電装置から入力電気量データを収集して異常兆候を判定する集中型のシステム構成」では、親装置が必要不可欠となり、親装置のメンテナンス時には異常兆候判定を継続できないという欠点がある。   In addition, in the “centralized system configuration for collecting input electric quantity data from a plurality of protective relay devices and determining abnormality signs” described in Patent Document 3, the parent device is indispensable. There is a disadvantage that the abnormality sign determination cannot be continued during the maintenance of the parent device.

さらに、特許文献3に記載されている「時間の経過とともにリアルタイムに保護継電装置の異常兆候の判定する手法」には、判定パラメータを変更して改めて保存データに基づいて異常兆候を判定させる解析手段については触れられていない。   Furthermore, the “method for determining an abnormality sign of a protection relay device in real time with the passage of time” described in Patent Document 3 is an analysis in which an abnormality sign is determined based on stored data by changing a determination parameter. Means are not mentioned.

さらにまた、特許文献4に記載されている「熱画像に対して相関係数を用いて機器異常を監視する技術」には、保護制御計測装置の入力電気量データに対して相関係数を用いて異常兆候を判定する手法についての開示はもとより示唆もない。   Furthermore, the “technology for monitoring device abnormality using a correlation coefficient for a thermal image” described in Patent Document 4 uses a correlation coefficient for input electric quantity data of a protection control measurement device. There is no disclosure or suggestion of a method for determining abnormal signs.

そこで、本発明は、以上述べた従来技術の課題に鑑みて、3台以上複数台の保護制御計測装置に入力される多数の入力電気量データの各ペアに関して相関係数を算出し、この相関係数に基づいて異常兆候を判定することによって、高感度でかつ、信頼性が高い入力電気量の異常兆候判定装置を提供することを目的とするものである。   Therefore, in view of the above-described problems of the prior art, the present invention calculates a correlation coefficient for each pair of a large number of input electric quantity data input to three or more protection control measurement devices, and this phase is calculated. It is an object of the present invention to provide a highly sensitive and highly reliable input electric quantity abnormality sign determination device by determining an abnormality sign based on the number of relations.

上記の目的を達成するために、請求項1に係る発明は、電力系統の同一地点の電気量を3台以上複数台のディジタル型保護制御計測装置に取り込み、当該取り込んだ入力電気量を用いて計器用変成器の異常兆候または保護制御計測装置に具備されたアナログ回路の異常兆候を判定する異常兆候判定装置であって、前記複数台の保護制御計測装置をネットワーク上でサーバコンピュータおよびクライアントコンピュータに接続するようにし、前記各保護制御計測装置は、電力系統の電気量を取り込むアナログ回路と、取り込んだ入力電気量を演算する演算部と、この演算部により得られた入力電気量データを前記サーバに送信する伝送部とを有し、前記クライアントコンピュータは、要求内容を入力する操作部と、入力された要求内容に応じてサーバコンピュータから送られてきた応答内容を出力する表示部とを有し、前記サーバコンピュータは、前記各保護制御計測装置において一定周期でサンプリングされた入力電気量データを収集して保存する保存部と、この保存部に保存されている入力電気量データのうち、任意時点でサンプリングされた入力電気量データおよび当該任意時点よりも所定周期前にサンプリングされた入力電気量データの各ペアに対して下記(3)式に基づいて定期的に相関係数RMNを算出し、さらに、この算出された相関係数RMNを下記(4)式に基づいて判定して異常兆候装置を特定する判定部を有することを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 takes in the amount of electricity at the same point in the power system into three or more digital protection control measuring devices and uses the input amount of electricity taken in. An abnormality sign determination apparatus for determining an abnormality sign of an instrument transformer or an abnormality sign of an analog circuit provided in a protection control measurement apparatus, wherein the plurality of protection control measurement apparatuses are connected to a server computer and a client computer on a network. Each of the protection control measuring devices is connected to an analog circuit that takes in an electric quantity of a power system, an arithmetic unit that calculates the input electric quantity that is taken in, and input electric quantity data obtained by the arithmetic unit to the server The client computer has an operation unit for inputting the request content, and according to the input request content A storage unit that collects and stores input electric quantity data sampled at a constant period in each of the protection control measurement devices. And among the input electricity quantity data stored in the storage unit, for each pair of input electricity quantity data sampled at an arbitrary time and input electricity quantity data sampled a predetermined period before the arbitrary time point The correlation coefficient R MN is periodically calculated based on the following expression (3), and the calculated correlation coefficient R MN is determined based on the following expression (4) to identify the abnormal sign device It has the part.

Figure 0005204001
Figure 0005204001

MN<ε ……(4)
ここで、
・装置#Mの入力電気量の値;{M1,M2,…Mi,…,Mn} (i=1,2,…,n)、
・装置#Nの入力電気量の値;{N1,N2,…Ni,…,Nn} (i=1,2,…,n)、
・n:サンプリング数(異常兆候判定に利用する入力電気量ペア(Mi,Ni)の総数)、
・[M]:{M1,M2,…,Mn}の相加平均、
・[N]:{N1,N2,…,Nn}の相加平均、
・ε:相関係数閾値、
R MN <ε (4)
here,
-Value of input electricity quantity of device #M; {M1, M2, ... Mi, ..., Mn} (i = 1,2, ..., n),
-Value of input electricity quantity of device #N; {N1, N2, ... Ni, ..., Nn} (i = 1,2, ..., n),
N: Number of samplings (total number of input electricity pairs (Mi, Ni) used for abnormal sign determination),
[M]: arithmetic mean of {M1, M2, ..., Mn},
・ [N]: arithmetic mean of {N1, N2, ..., Nn},
Ε: correlation coefficient threshold value,

また、請求項2にかかる発明は、電力系統の同一地点の電気量を3台以上の複数台のディジタル型保護制御計測装置に取り込み、当該取り込んだ入力電気量を用いて計器用変成器の異常兆候または保護制御計測装置に具備されたアナログ回路の異常兆候を判定する異常兆候判定装置であって、前記複数台の保護制御計測装置をネットワーク上でクライアントコンピュータに接続するようにし、前記各保護制御計測装置は、電力系統の電気量を取り込むアナログ回路と、取り込んだ入力電気量を演算する演算部と、この演算部により得られた入力電気量データを出力する伝送部と、当該保護制御計測装置において一定周期でサンプリングされた入力電気量データを収集して保存する保存部と、この保存部に保存されている入力電気量データのうち、任意時点でサンプリングされた入力電気量データおよび当該任意時点よりも所定周期前にサンプリングされた入力電気量データの各ペアに対して下記(3)式に基づいて定期的に相関係数RMNを算出し、さらに、この算出された相関係数RMNを下記(4)式に基づいて判定を行い、異常兆候が発生した装置を特定する判定部を有し、前記クライアントコンピュータは、要求内容を入力する操作部および入力された要求内容に応じて前記各保護制御計測装置から送られてきた応答内容を出力する表示部を有することを特徴とする。 In the invention according to claim 2, the amount of electricity at the same point in the power system is taken into three or more digital protection control measuring devices, and the abnormality of the instrument transformer is detected using the taken-in input amount of electricity. An abnormality symptom determination device for determining an abnormality symptom of an analog circuit provided in a sign or protection control measurement device, wherein the plurality of protection control measurement devices are connected to a client computer over a network, and each protection control The measuring device includes an analog circuit that captures the amount of electricity in the power system, a calculation unit that calculates the amount of input electricity acquired, a transmission unit that outputs input amount data obtained by the calculation unit, and the protection control measurement device A storage unit that collects and stores input electric quantity data sampled at a fixed period in step S3, and the input electric quantity data stored in the storage unit. Regularly correlation coefficient based on the following expression (3) for each pair of input electrical quantity data sampled before the predetermined period than the input electric quantity data and the arbitrary point sampled at any time R MN And a determination unit for determining the calculated correlation coefficient R MN based on the following equation (4) to identify a device in which an abnormal sign has occurred. And a display unit for outputting response contents sent from each of the protection control measurement devices in accordance with the input request contents.

Figure 0005204001
Figure 0005204001

MN<ε ……(4)

ここで、
・装置#Mの入力電気量の値;{M1,M2,…Mi,…,Mn} (i=1,2,…,n)、
・装置#Nの入力電気量の値;{N1,N2,…Ni,…,Nn} (i=1,2,…,n)、
・n:サンプリング数(異常兆候判定に利用する入力電気量ペア(Mi,Ni)の総数)、
・[M]:{M1,M2,…,Mn}の相加平均、
・[N]:{N1,N2,…,Nn}の相加平均、
・ε:相関係数閾値、
R MN <ε (4)

here,
-Value of input electricity quantity of device #M; {M1, M2, ... Mi, ..., Mn} (i = 1,2, ..., n),
-Value of input electricity quantity of device #N; {N1, N2, ... Ni, ..., Nn} (i = 1,2, ..., n),
N: Number of samplings (total number of input electricity pairs (Mi, Ni) used for abnormal sign determination),
[M]: arithmetic mean of {M1, M2, ..., Mn},
・ [N]: arithmetic mean of {N1, N2, ..., Nn},
Ε: correlation coefficient threshold value,

本発明によれば、3台以上複数台の各保護制御計測装置同士の入力電気量データの相関係数を用いて異常兆候の判定を行うようにしたので、単発的なホワイトノイズなどの誤差要因に対して不要検出を発生させにくく、かつ異常兆候を発生した保護制御計測装置を確実に検出できる。   According to the present invention, since the abnormality sign is determined using the correlation coefficient of the input electric quantity data between the three or more protection control measurement devices, error factors such as single white noise Therefore, it is possible to reliably detect a protection control measuring device that is less likely to cause unnecessary detection and that has generated an abnormality sign.

また、本発明によれば、保護制御計測機能を行う保護制御計測装置と、異常兆候の判定を実現するための入力電気量データの収集および異常兆候の判定を行うサーバとを、ハードウェアとして分離するようにしたので、保護機能、制御機能、計測機能に物理的に影響を与えることなく異常兆候の判定手法に関する機能追加や変更を行うことができる。この結果、セキュリティ、利便性で大いに効果がある。   Further, according to the present invention, the protection control measurement device that performs the protection control measurement function and the server that collects the input electrical quantity data and performs the abnormality sign determination for realizing the abnormality sign determination are separated as hardware. As a result, it is possible to add or change functions related to the abnormality sign determination method without physically affecting the protection function, control function, and measurement function. As a result, it is very effective in security and convenience.

本発明の実施形態1のシステム構成図。1 is a system configuration diagram according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施形態1の相関係数RMNの対象データと相関係数の算出タイミングを示す図。The figure which shows the calculation timing of the object data of correlation coefficient RMN of Embodiment 1 of this invention, and a correlation coefficient. 本発明の実施形態1の相関行列を示す図。The figure which shows the correlation matrix of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1の異常兆候のない入力電気量における相関係数演算窓長に含まれるN組の座標データ(xi,yi)をプロットした図。The figure which plotted N sets of coordinate data (xi, yi) contained in the correlation coefficient calculation window length in the input electric quantity without the abnormality sign of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1の全ての装置が正常な場合での相関関係を示す図。The figure which shows the correlation in case all the apparatuses of Embodiment 1 of this invention are normal. 本発明の実施形態1の異常兆候のある入力電気量における相関係数演算窓長に含まれるN組の座標データ(xi,yi)をプロットした図。The figure which plotted N sets of coordinate data (xi, yi) contained in the correlation coefficient calculation window length in the input electric quantity with the abnormality sign of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1の1台の装置が異常な場合における相関関係を示す図。The figure which shows the correlation in case one apparatus of Embodiment 1 of this invention is abnormal. 本発明の実施形態1の2台の装置が異常な場合における相関関係を示す図。The figure which shows the correlation in case the two apparatuses of Embodiment 1 of this invention are abnormal. 本発明の実施形態2における、何らかの異常兆候発生の場合の相関行列を示す図。The figure which shows the correlation matrix in the case of some abnormality symptom generation | occurrence | production in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態3におけるクライアントの表示例を示す図。The figure which shows the example of a display of the client in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施形態4におけるクライアントの表示例を示す図。The figure which shows the example of a display of the client in Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施形態5のシステム構成図。The system block diagram of Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施形態6のシステム構成図。The system block diagram of Embodiment 6 of this invention. 本発明の実施形態7のシステム構成図。The system block diagram of Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施形態8のシステム構成図。The system block diagram of Embodiment 8 of this invention. 本発明の実施形態9における保護制御計測装置の他の例を示す図。The figure which shows the other example of the protection control measuring device in Embodiment 9 of this invention.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、各図を通して共通する装置、部品あるいは機能については、同一符号を付けて重複する説明は適宜割愛する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, about the apparatus, components, or function which are common throughout each figure, the same code | symbol is attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted suitably.

(実施形態1)
本発明の実施形態1について図1乃至図7を参照して説明する。
(構成)
図1に示すシステム構成図は、任意の電力系統1の同一地点例えば、変電所の遮断器2近傍に複数第(図では3台)のディジタル型保護制御計測装置(1)3−1、ディジタル型保護制御計測装置(2)3−2およびディジタル型保護制御計測装置(3)3−3が計器用変成器(ここでは、計器用変圧器(VT)および計器用変流器(CT)を計器用変成器と総称する)4−1、4−2および4−3を介して設置されている様子を示す。
(Embodiment 1)
Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS.
(Constitution)
The system configuration diagram shown in FIG. 1 shows that a plurality of (three in the figure) digital type protection control measuring device (1) 3 −1 , digital at the same point of an arbitrary power system 1, for example, near the circuit breaker 2 of a substation. Type protection control measuring device (2) 3 -2 and digital type protection control measuring device (3) 3-3 are instrument transformers (here, instrument transformer (VT) and instrument current transformer (CT)). It shows a state where it is installed via 4 −1 , 4 −2 and 4 −3 .

ここで、ディジタル型保護制御計測装置(以下、単に「保護制御計測装置」または「装置」と略称する場合がある)とは、例えば特開平05-068319号公報に記載されている保護制御計測装置と同様に、系統事故判定を行うディジタルリレー、系統事故を標定するフォールトロケータ、系統の安定化を行う系統安定化装置、系統に発生する高調波を観測するオシロ装置などを総称する用語であり、超高圧系では、一つの電気所に主保護用保護継電器、後備保護継電器およびオシロ装置を設置する場合がある。図1では、3台の保護制御計測装置3−1〜3−3をそれぞれ送電線主保護装置、送電線後備保護装置および母線保護装置として機能させる形態を想定している。 Here, the digital protection control measuring device (hereinafter sometimes simply referred to as “protection control measuring device” or “device”) is, for example, a protection control measuring device described in Japanese Patent Laid-Open No. 05-068319. In the same way, it is a term that collectively refers to a digital relay that performs system fault determination, a fault locator that locates system faults, a system stabilization apparatus that stabilizes the system, an oscilloscope apparatus that observes harmonics generated in the system, etc. In an ultra high voltage system, there are cases where a protective relay for main protection, a back-up protective relay, and an oscilloscope device are installed at one electric station. In FIG. 1, it is assumed that three protection control measuring devices 3 −1 to 3 −3 function as a power transmission line main protection device, a power transmission line rear protection device, and a bus protection device, respectively.

なお、ここでは、複数台の保護制御計測装置3−1、保護制御計測装置3−2および保護制御計測装置3−3をほぼ同一のハードウェアで構成しているものとし、保護制御計測装置(1)3−1を代表して内部構成要素を説明し、保護制御計測装置(2)3−2および保護制御計測装置(3)3−3の内部構成要素には、対応する添字を付けて説明を省略する。 Here, it is assumed that a plurality of protection control measurement devices 3 -1 , protection control measurement devices 3-2 and protection control measurement devices 3-3 are configured by substantially the same hardware, and the protection control measurement devices ( 1) 3 -1 on behalf describes the internal components, the internal components of the protection control measurement device (2) 3-2 and the protection control measurement device (3) 3 -3, with a corresponding subscript Description is omitted.

保護制御計測装置3−1は、入力変換器、アナログフィルタ、サンプルホールド回路、マルチプレクサ、およびA/D変換部等からなるアナログ入力部3−11と、ディジタル演算部3−12と、伝送部3−13とを備えており、さらに図示していない整定部や入出力インターフェイス等も標準装備している。 Protection control measurement unit 3 -1, the input transducer, an analog filter, a sample hold circuit, an analog input unit 3 -11 consisting multiplexer, and A / D converter or the like, a digital processing unit 3 -12, the transmission section 3 -13, and a settling unit and an input / output interface (not shown) are also provided as standard.

ディジタル演算部3−12は、例えばCPU、RAMおよびROM等を有するマイクロプロセッサユニットによって構成され、所定のソフトウェアを搭載することにより、入力電気量に基づいてリレー演算および異常兆候判定機能用の入力電気量加工演算を行うほかに、必要に応じて故障点標定演算や系統に発生する高調波の観測等を行う。 The digital arithmetic unit 3-12 is constituted by a microprocessor unit having, for example, a CPU, a RAM, a ROM, and the like, and is equipped with predetermined software so that input electric power for relay calculation and abnormality sign determination function based on the input electric quantity can be obtained. In addition to performing quantity machining calculations, it performs fault location calculation and observation of harmonics generated in the system as necessary.

また、各保護制御計測装置の伝送部3−13、3−23および3−33は、LANなどで構成されたネットワーク5により複数のクライアントコンピュータ(以下、クライアントと略称する)6−1および6−Nと、サーバコンピュータ(以下、サーバと略称する)7とに接続されている。 The transmission section 3 -13 each protection control measurement apparatus 3 -23 and 3 -33, a plurality of client computers by a network 5, which is constituted by a LAN (hereinafter, abbreviated as a client) 6-1 and 6 - N and a server computer (hereinafter abbreviated as a server) 7.

このうち、クライアント6−1および6−Nは、運転員が要求内容を入力するための操作部6−11および6−N1と、サーバコンピュータ7から送られてきた応答内容を出力する表示部6−12および6−N2を備えている。 Among them, the display unit 6 the client 6-1 and 6 -N are outputs the operation portion 6 -11 and 6 -N1 for operator inputs a request content, the response content sent from the server computer 7 -12 and 6- N2 .

一方、サーバ7は、前記各保護制御計測装置の伝送部3−13、3−23および3−33から現時点で収集した入力電気量データ保存する保存部7−1と、この保存部7−1に保存されているnサンプリング前に収集され保存してある入力電気量データおよび現時点で収集した入力電気量データの各ペアに対して後述する相関係数を利用した多系列比較による異常兆候判定アルゴリズムにて多数決方式により異常兆候判定演算を行って異常兆候が発生している計器用変成器、保護制御計測装置を特定する判定部7−2とを有する。
この場合、サーバ7が前述した保存に必要なメモリや異常兆候判定に必要なソフトウェアを搭載していることは言うまでもない。
On the other hand, the server 7 includes a storage unit 7-1 for storing the input electric quantity data currently collected from the transmission units 3-13 , 3-23, and 3-33 of each of the protection control measuring devices, and the storage unit 7-1. An abnormal sign determination algorithm based on multi-series comparison using a correlation coefficient to be described later for each pair of input electric quantity data collected and saved before n sampling and current input electric quantity data stored in And a determination unit 7-2 that identifies an abnormal transformer and a protection control measuring device in which an abnormal sign is generated by performing an abnormal sign determination calculation by a majority method.
In this case, it goes without saying that the server 7 is equipped with the above-described memory necessary for storage and software necessary for abnormality sign determination.

次に、前記判定部7−2で実施する異常兆候判定演算手法(異常兆候判定アルゴリズム)について説明する。
はじめに、一般的に知られている相関係数について説明する。
相関係数(ピアソンの積率相関係数)は、2つのデータ列の間の相関(類似性の度合い)を示す統計学的指標である。−1から1の間の実数値をとり、1に近いときは2つのデータ列には正の相関があると言う。
2つのデータ列として、x={xi}およびy={yi}(i=1,2,…,n)が与えられたとき、相関係数Rは式(3)で定義される。
Next, an abnormal sign determination calculation method (abnormal sign determination algorithm) performed by the determination unit 7-2 will be described.
First, a generally known correlation coefficient will be described.
The correlation coefficient (Pearson's product moment correlation coefficient) is a statistical index indicating the correlation (degree of similarity) between two data strings. It takes a real value between -1 and 1, and when it is close to 1, it is said that there is a positive correlation between the two data strings.
When x = {xi} and y = {yi} (i = 1, 2,..., N) are given as two data strings, the correlation coefficient R is defined by Expression (3).

Figure 0005204001
ここで[x]、[y]は、それぞれデータx={xi},y={yi}の相加平均を表す。
Figure 0005204001
Here, [x] and [y] represent arithmetic averages of the data x = {xi} and y = {yi}, respectively.

次に、図2を参照して本実施形態1による相関係数Rの対象データと相関係数の算出タイミングについて説明する。
本発明による異常兆候判定手法は、複数台(N台、N>3)設置されている保護制御計測装置のうち、
・保護制御計測装置#Mの入力電気量の値(振幅値); x={xi} (i=1,2,…,n)、
・保護制御計測装置#Nの入力電気量の値(振幅値); y={yi} (i=1,2,…,n)、
として、振幅値で表した保護制御計測装置#1〜#Nの入力電気量の値の各ペアに対して相関係数Rを算出し、異常兆候判定に利用する。
Next, the target data of the correlation coefficient R and the calculation timing of the correlation coefficient according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
The abnormality sign determination method according to the present invention includes a plurality of (N, N> 3) protection control measurement devices installed,
・ Value of input electrical quantity (amplitude value) of protection control measuring device #M; x = {xi} (i = 1, 2,..., N),
・ Input electric quantity value (amplitude value) of protection control measuring device #N; y = {yi} (i = 1, 2,..., N),
The correlation coefficient R is calculated for each pair of input electrical quantity values of the protection control measuring devices # 1 to #N expressed by amplitude values and used for abnormality sign determination.

ここで装置#M≠装置#Nとし、Nはサンプリング数、つまり入力電気量のペア数を表す。 なお、上記(3)式には、「電気量の値」として「振幅値」を用いたが、振幅値に替えて「実効値」または「平均値」を用いても良い。また、より高い判定精度を追求する場合は、「瞬時値」をベースとすることも考えられる。   Here, device # M ≠ device #N, and N represents the number of samplings, that is, the number of pairs of input electric quantities. In the above equation (3), “amplitude value” is used as “value of electric quantity”, but “effective value” or “average value” may be used instead of amplitude value. In addition, when pursuing higher determination accuracy, it may be based on “instantaneous value”.

図2において、前記演算部3−12は相単位でしかも一定の収集周期Tで各入力電気量振幅値をサーバ7に収集し、基準となる任意時点からサンプリング数n個分前の過去データを用いて、定期的に各相関係数RMNを相単位かつオンラインで算出する。 In FIG. 2, the arithmetic unit 3-12 collects each input electric quantity amplitude value in the server 7 in a phase unit and at a constant collection cycle T, and the past data of n samples before the reference arbitrary time point is collected. And periodically calculate each correlation coefficient R MN in phase units and online.

図2の場合、装置#1、#2および#Nでサンプリングされたデータをプロットした様子を示しており、この図の場合、装置#1および#2には異常兆候は見られず、装置#Nのみが異常兆候を示している。
なお、図2の相関係数演算窓長Wと、サンプリング数nと、収集周期Tとは、次の関係がある。
In the case of FIG. 2, the data sampled by the apparatuses # 1, # 2 and #N are plotted. In this figure, the apparatus # 1 and # 2 show no abnormal signs, and the apparatus # Only N shows abnormal signs.
The correlation coefficient calculation window length W, the sampling number n, and the collection period T in FIG. 2 have the following relationship.

相関係数演算窓長W=サンプリング数n×収集周期T
次に、各相関係数に基づいて異常兆候が発生している装置を特定する仕組みについて説明する。
求められた各相関係数RMNを、相関行列の要素として整理する。相関行列とは、図3に示すように行および列にそれぞれ装置番号(#1〜#N)を振り、それに対応する相関係数RMNを成分とした行列を指す。
Correlation coefficient calculation window length W = sampling number n × collection period T
Next, a mechanism for identifying an apparatus in which an abnormality sign has occurred based on each correlation coefficient will be described.
Each obtained correlation coefficient R MN is arranged as an element of a correlation matrix. As shown in FIG. 3, the correlation matrix refers to a matrix in which device numbers (# 1 to #N) are assigned to rows and columns, and the corresponding correlation coefficient R MN is used as a component.

因みに、R12とは装置#1と#2間の相関係数を、R1Nとは装置#1と#N間の相関係数を指し、同様にしてRN3とは装置#Nと#3間の相関係数を指す。なお、ピアソン相関係数の定義より、対角成分が全て1となる対称行列になる。 Incidentally, the correlation coefficient between # and device # 1 and R 12 2, and R 1N refers to correlation coefficient between device # 1 and #N, Likewise the R N3 and the device #N # 3 Refers to the correlation coefficient between the two. Note that, from the definition of the Pearson correlation coefficient, it becomes a symmetric matrix in which all diagonal components are 1.

ここで、対角成分を除く特定の行一列(または列一列)の相関係数R12,R13,・・・、R3n・・・の全てが、予め定められた相関係数閾値ε(0<ε<1)未満の場合、つまり下記(4)式が成立する場合、その行または列に該当する装置に異常兆候発生と判定する。
MN<ε ……(4)
Here, all of the correlation coefficients R 12 , R 13 ,..., R 3n ... In a specific row and column (or column and column) excluding the diagonal component are all set to a predetermined correlation coefficient threshold ε ( If less than 0 <ε <1), that is, if the following expression (4) holds, it is determined that an abnormality sign has occurred in the device corresponding to the row or column.
R MN <ε (4)

(作用)
次に本実施形態1の作用について説明する。
図1において、各保護制御計測装置3−1、3−2および3−3は、電力系統1の電気量をアナログ入力部3−11〜3−31から取り込み、演算部3−12〜3−32にて保護制御計測演算を実施する。本実施形態1では、各保護制御計測装置3−1、3−2および3−3の演算部3−12〜3−32から共通の演算手段により得られた入力電気量データを、伝送部3−1〜3−33における共通のデータ収集手段により、ネットワーク5を介してサーバ7に収集する。
(Function)
Next, the operation of the first embodiment will be described.
In FIG. 1, each protection control measurement device 3 −1 , 3 −2, and 3 −3 takes in the electric quantity of the power system 1 from the analog input units 3 −11 to 3 −31 , and calculates the operation units 3 −12 to 3 − At 32, a protection control measurement calculation is performed. In Embodiment 1, the protection control measurement unit 3 -1, an input electrical quantity data obtained by the 3 -2 and 3 -3 common calculating means from calculating unit 3 -12 -3 -32, the transmission section 3 The data is collected in the server 7 via the network 5 by the common data collection means in −1 to 3-33 .

サーバ7では、この収集した入力電気量データを保存部7−1に保存し、この保存部7−1に保存した保存データを判定部7−2に入力する。判定部7−2では、これらの入力電気量データを利用して前記(3)式および(4)式により異常兆候判定を行う。なお、便宜上(3)式および(4)式を併せて、異常兆候判定のための判定基準1という。この判定基準1の判定結果は、判定部7−2に必要な時間記憶させておく。 The server 7 saves the input electric quantity data this collected in the storage unit 7-1, and inputs the stored data stored in the storage unit 7-1 to the determination unit 7 -2. In the determination unit 7-2 , abnormal sign determination is performed by the above equations (3) and (4) using these input electric quantity data. For convenience, the expressions (3) and (4) are collectively referred to as determination criterion 1 for determining an abnormal sign. The determination result of the determination criterion 1 is stored in the determination unit 7-2 for a necessary time.

判定部7−2による判定結果、保護制御計測装置#Mおよび保護制御計測装置#Nのいずれも異常兆候が発生していない場合、相関係数演算窓長Wに含まれるN組の座標データ(xi,yi)をプロットすると、図4に示すように入力電気量の振幅値に応じてほぼ一直線上に並ぶ(但し、当該直線と各プロットとの誤差要因としては、ホワイトノイズによる入力誤差などが考えられる)。
この場合のN組の座標データの相関係数RMNを求めると極めて強い正の相関があり、1に近い値(RMN≒1)となり、このときの相関行列を示すと、図5のようになる。
Determination result by the determination unit 7 -2, if any abnormal signs of the protection control measurement unit #M and the protection control measurement device #N has not occurred, N sets of coordinate data contained in the correlation coefficient calculation window length W ( When xi, yi) are plotted, as shown in FIG. 4, they are arranged in a substantially straight line according to the amplitude value of the input electric quantity (however, as an error factor between the straight line and each plot, an input error due to white noise, etc.) Conceivable).
When the correlation coefficient R MN of the N sets of coordinate data in this case is obtained, there is a very strong positive correlation, which is a value close to 1 (R MN ≈1), and the correlation matrix at this time is shown in FIG. become.

一方、あるタイミングで保護制御計測装置#Mあるいは保護制御計測装置#Nのいずれか一方に異常兆候が発生した場合は、相関係数演算窓長Wには、正常時と異常時のデータが混在することになる。   On the other hand, when an abnormality sign occurs in either the protection control measurement device #M or the protection control measurement device #N at a certain timing, the correlation coefficient calculation window length W includes both normal and abnormal data. Will do.

このときの相関係数演算窓長Wに含まれるN組の座標データ(xi,yi)をプロットすると、図6に示すように一直線上に並ぶ黒丸の座標データ(正常時のデータ組)と、一直線上に並ばない白丸の座標データ(異常時のデータ組)とが存在する。
この場合の相関係数RMNを求めると、極めて強い正の相関とはならず、1から逸脱する(RMN<1)。
When N sets of coordinate data (xi, yi) included in the correlation coefficient calculation window length W at this time are plotted, as shown in FIG. 6, black circle coordinate data (normal data set) arranged in a straight line, There are white circle coordinate data (data set at the time of abnormality) that are not aligned on a straight line.
When the correlation coefficient R MN in this case is obtained, it does not become a very strong positive correlation and deviates from 1 (R MN <1).

このように、例えば、保護制御計測装置#2に異常兆候が発生したと仮定すると、保護制御計測装置#2に対応する行一列(または列一列、ただし対角成分は除く)の相関係数(図7の網掛け箇所)が全て式(4)RMN<εを満たし、保護制御計測装置#2に異常兆候発生と判定される。 Thus, for example, assuming that an abnormality sign is generated in the protection control measurement device # 2, a correlation coefficient (in a row and a column corresponding to the protection control measurement device # 2 (or excluding a diagonal component)) ( All of the shaded portions in FIG. 7 satisfy the expression (4) R MN <ε, and it is determined that an abnormal sign is generated in the protection control measurement device # 2.

また、保護制御計測装置の総数が5台以上の場合で、保護制御計測装置#2および保護制御計測装置#3に異常兆候が発生したと仮定すると、保護制御計測装置#2および保護制御計測装置#3に対応する行一列(または列一列、ただし対角成分は除く)の相関係数(図8の網掛け箇所)が全て式(4)RMN<εを満たし、保護制御計測装置#2および保護制御計測装置#3に異常兆候発生と判定される。 Further, when the total number of protection control measurement devices is five or more and it is assumed that an abnormality sign has occurred in the protection control measurement device # 2 and the protection control measurement device # 3, the protection control measurement device # 2 and the protection control measurement device All of the correlation coefficients (shaded portions in FIG. 8) in the row and column (or column and column, excluding the diagonal component) corresponding to # 3 satisfy Expression (4) R MN <ε, and the protection control measurement device # 2 In addition, it is determined that an abnormal sign has occurred in the protection control measurement device # 3.

このように、サーバ7では相単位で各保護制御計測装置の入力電気量データを比較し、特に逸脱した傾向を示す装置を異常兆候ありと判定する。そして、クライアント6−1あるいは6−Nが、サーバ7に判定結果を要求すると、サーバ7は要求のあったクライアントに対して異常兆候判定結果を伝送する。このようにして、クライアントでは、表示部6−11でサーバ7による異常兆候判定結果を画面に出力して見ることができる。 In this way, the server 7 compares the input electric quantity data of each protection control measurement device in units of phases, and determines that a device exhibiting a particularly deviating tendency is abnormal. When the client 6-1 or 6 -N requests a determination result from the server 7, the server 7 transmits the abnormality sign determination result to the requested client. In this way, the client can output and view the abnormality sign determination result by the server 7 on the display unit 6-11 on the screen.

(効果)
以上述べた本実施形態1による入力電気量の異常兆候判定装置によれば以下の効果を奏することができる。
(i) 3台以上の複数台の保護制御計測装置における多数の入力電気量データの相関係数を用いて装置の異常兆候判定を行うようにしたので、このうち1台の保護制御計測装置でのみ異常兆候が発生した際には、多数決方式により当該装置および異常相を特定できる。また、単発的なホワイトノイズなどの誤差要因に対して不要検出を発生させにくく、かつ異常兆候を確実に検出できる。
(effect)
According to the abnormality sign determination apparatus for the input electric quantity according to the first embodiment described above, the following effects can be obtained.
(I) Since the abnormality sign of the apparatus is determined by using the correlation coefficient of a large number of input electric quantity data in three or more protection control measurement apparatuses, one of the protection control measurement apparatuses Only when an abnormality sign occurs, the device and the abnormal phase can be identified by a majority method. Further, it is difficult to generate unnecessary detection for an error factor such as single white noise, and an abnormal sign can be reliably detected.

(ii) また、保護制御計測機能を行う保護制御計測装置と、異常兆候の判定を実現するための入力電気量データの収集および異常兆候の判定を行うサーバとは、別個のハードウェアになるので、保護制御計測装置の保護機能、制御機能、計測機能に物理的な影響を与えることなく異常兆候の判定手法に関する機能追加や変更を行うことができる。この結果、セキュリティ、コスト、利便性で大いに効果がある。 (Ii) Since the protection control measurement device that performs the protection control measurement function and the server that collects the input electrical quantity data and determines the abnormality sign for realizing the abnormality sign determination are separate hardware. In addition, it is possible to add or change functions related to the abnormality sign determination method without physically affecting the protection function, the control function, and the measurement function of the protection control measurement device. As a result, it is highly effective in security, cost, and convenience.

(iii) 従来の保護制御計測装置では、零相監視やCT/VT回路監視などのアナログ入力部を対象とした自動監視機能を有しているが、これらは対象部位の不良を確実に検出することを目的としており、また原理的に系統特性の影響を受ける方式のため、不要検出を回避するため一定の検出マージンを考慮している。しかしながら、本実施形態1の異常兆候判定装置は、異常兆候の把握を目的としており、また複数の保護制御計測装置の入力電気量を比較する方式により系統特性の影響を受けないため、検出感度を上げられる。また異常兆候の発生装置の特定に加えて、発生した相まで特定できる。 (Iii) Conventional protection control measuring devices have automatic monitoring functions for analog input units such as zero-phase monitoring and CT / VT circuit monitoring, but these reliably detect defects in the target part. In order to avoid unnecessary detection, a certain detection margin is taken into consideration. However, the abnormality sign determination apparatus according to the first embodiment is intended for grasping abnormality signs, and is not affected by system characteristics by a method of comparing input electric quantities of a plurality of protection control measurement apparatuses. Raised. Moreover, in addition to specifying the abnormal sign generating device, it is possible to specify up to the phase in which it occurred.

(iv) 各保護制御計測装置における特定の瞬時値データを比較する方式ではなく、多数の時系列(数時間単位あるいは数日単位)から成る振幅値データの相関関係に着目する方式であり、各保護制御計測装置の入力電気量データに、データ収集周期より十分小さい程度の同期ズレが生じても、電力系統の常時運用時における負荷変動は緩慢であり、異常兆候判定に行うに際し無視できる。
つまり本実施形態1の異常兆候判定装置では、各保護制御計測装置の時刻同期は不要であり、GPS受信器などの設備を設ける必要はないという長所を備えている。
(Iv) It is not a method that compares specific instantaneous value data in each protection control measurement device, but a method that focuses on the correlation of amplitude value data consisting of a large number of time series (units of hours or days). Even if there is a synchronization shift that is sufficiently smaller than the data collection period in the input electrical quantity data of the protection control measurement device, the load fluctuation during the normal operation of the power system is slow, and can be ignored when performing the abnormality sign determination.
In other words, the abnormality sign determination device of the first embodiment has the advantage that the time synchronization of each protection control measurement device is unnecessary, and there is no need to provide equipment such as a GPS receiver.

(v) クライアントを複数台設置することができるため、例えば電力会社の本店にサーバを設置し、各支店にクライアントを設置して判定結果を閲覧するサービスなどを提供することができる。 (V) Since a plurality of clients can be installed, for example, a server can be installed at the main store of an electric power company, a client can be installed at each branch, and a service for browsing the determination results can be provided.

(実施形態2)
次に、本発明の実施形態2について図9を参照して説明する。
(構成)
本実施形態2は、前述した実施形態1と同様にして求められた相関係数RMNの相関行列の判定結果にて、行の一部(または列の一部、ただし対角成分は除く)の相関係数のみRMN<εを満たす際は、グループ一括不良と判定するものである。
ここで、εは前述の相関係数閾値(0<ε<1)である。
(Embodiment 2)
Next, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG.
(Constitution)
In the second embodiment, a part of a row (or a part of a column, but excluding a diagonal component) is determined based on the correlation matrix determination result of the correlation coefficient R MN obtained in the same manner as in the first embodiment. When only the correlation coefficient of RMN <ε is satisfied, it is determined that the group collective failure.
Here, ε is the aforementioned correlation coefficient threshold (0 <ε <1).

(作用)
異常兆候の様相によっては、行の一部(または列の一部、ただし対角成分は除く)の相関係数のみRMN<εとなり得る(図9の網掛け箇所)。
この場合、原理的に多系列方式により異常が発生した保護制御計測装置を特定することはできないが、いずれかの装置に異常兆候が発生している可能性が高いとして、グループ一括不良と判定する。
(Function)
Depending on the aspect of the abnormal sign, only the correlation coefficient of a part of the row (or part of the column, but excluding the diagonal component) can be R MN <ε (shaded part in FIG. 9).
In this case, it is not possible to identify the protection control measurement device in which an abnormality has occurred in principle by the multi-sequence method, but it is determined that there is a high probability that an abnormality has occurred in any device, and it is determined that the group collective failure .

(効果)
本実施形態2では、異常が発生した保護制御計測装置が特定できなくとも、一部の相関係数の逸脱によりグループ一括不良と判定されるため、早期の異常兆候把握に貢献できる。
(effect)
In the second embodiment, even if the protection control measurement device in which the abnormality has occurred cannot be identified, it is determined that the group collective failure is caused by a deviation of a part of the correlation coefficient, so that it is possible to contribute to early detection of abnormality signs.

(実施形態3)
本発明の実施形態3について図10を参照して説明する。
(構成)
本実施形態3は、図10で示すように、クライアント6−1〜6−Nの表示部6−11〜6−N2に対して、実施形態1による異常兆候の判定結果(装置あるいはグループ一括不良)の表示内容Aに加えて、相単位で各保護制御計測装置の入力電気量のトレンド(縦軸:入力電気量、横軸:時間)の表示内容B、相関係数トレンド(縦軸:相関係数値、横軸:時間)の表示内容Cを表示することができるようにしたものである。
(Embodiment 3)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
(Constitution)
Embodiment 3, FIG. 10 as indicated by, the client 6 -1 to 6 -N display unit 6 -11 to 6 -N @ 2, the determination result of the abnormality indication according to Embodiment 1 (device or group collectively poor ) Display content A, in addition, the display content B of the input electric quantity trend (vertical axis: input electric quantity, horizontal axis: time) of each protection control measuring device in phase units, correlation coefficient trend (vertical axis: phase) The display content C of the relational numerical value (horizontal axis: time) can be displayed.

このため、本実施形態3では表示部6−11〜6−N2で異常兆候の判定結果の表示内容A、相単位で各保護制御計測装置の入力電気量のトレンドの表示内容B、相関係数トレンドの表示内容Cを表示することができるようなソフトウェアをサーバ7の判定部7−2と、クライアント6−1〜6−Nとに搭載している。 For this reason, in the third embodiment, the display contents A- 11 of the abnormal signs are displayed on the display units 6-11 to 6- N2 , the display contents B of the trend of the input electric quantity of each protection control measuring device in units of phases, and the correlation coefficient. software that can display the display content C of the trend and the determination unit 7 -2 server 7 are mounted on the client 6 -1 to 6 -N.

(作用)
サーバ7の判定部7−2における定期的な異常兆候判定処理に応じて、クライアント6−1〜6−Nの表示部6−11〜6−N2で、その判定結果Aとともに、過去の入力電気量保存データも含めて各保護制御計測装置の入力電気量トレンドBや相関係数トレンドCを表示することができる。
(Function)
Depending on the periodic abnormality sign determination processing in the determination unit 7 -2 server 7, the client 6 -1 to 6 -N display unit 6 -11 to 6 -N @ 2, together with the determination result A, past input electrical It is possible to display the input electric quantity trend B and the correlation coefficient trend C of each protection control measuring device including the quantity storage data.

(効果)
本実施形態3によれば、異常兆候の判定結果Aと併せて、各保護制御計測装置の入力電気量トレンドBや相関係数トレンドCが補足情報として表示することができるので、人間系による詳細状況把握が容易に行え、迅速かつ適切に設備更新要否などの判断が行える。
(effect)
According to the third embodiment, since the input electric quantity trend B and the correlation coefficient trend C of each protection control measurement device can be displayed as supplementary information together with the abnormality sign determination result A, the details by the human system The situation can be easily grasped, and it is possible to quickly and appropriately determine whether or not the equipment needs to be updated.

(実施形態4)
本発明の実施形態4について図11を参照して説明する。
(構成)
以上述べた実施形態1乃至3では、オンラインによって定期的異常兆候判定を実施するようにしたが、本実施形態4は、サーバ7の判定部7−2に、定期的に実施されるオンラインの異常兆候判定とは別に保護制御計測装置(1)3−1〜保護制御計測装置(N)3−Nの入力電気量の保存データに基づいて、マニュアル操作によりオフラインで異常兆候判定を行うために表示部6−12に相関係数閾値εやサンプリング数nの設定部Dを設けるようにしたものである。
(Embodiment 4)
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
(Constitution)
In the first to third embodiments described above, the periodic abnormality sign determination is performed online. However, in the fourth embodiment, the online abnormality regularly performed by the determination unit 7-2 of the server 7 is performed. Displayed to perform abnormal sign judgment offline by manual operation based on the stored data of the input electricity quantity of protection control measurement equipment (1) 3 -1 to protection control measurement equipment (N) 3- N separately from sign judgment part 6 -12 is obtained so as to provide a setting section D of the correlation coefficient threshold ε and sampling number n.

(作用)
運転員がクライアント(1)6−1〜クライアント(N)6−Nの表示部6−12で画面を必要に応じてマニュアル操作を行うことで、保護制御計測装置(1)3−1〜保護制御計測装置(N)3−Nにおける過去の保存データに基づいて所望の異常兆候判定が行うことができる。
(Function)
When the operator manually operates the screen on the display unit 6-12 of the client (1) 6-1 to the client (N) 6- N as necessary, the protection control measurement device (1) 3-1 to protection Desired abnormality sign determination can be performed based on past stored data in the control measurement device (N) 3 -N .

(効果)
本実施形態4では、相関係数閾値εやサンプリング数nを設定変更して、過去の入力電気量保存データに基づき綿密な実態調査を行うことや、保守支援システムの更なる高度化に向けた情報収集などがオフラインで可能になる。
(effect)
In the fourth embodiment, the correlation coefficient threshold value ε and the sampling number n are changed, and a detailed actual investigation is performed based on the past input electricity storage data, and the maintenance support system is further advanced. Information collection is possible offline.

(実施形態5)
本発明の実施形態5について図12を参照して説明する。
(構成)
前述した実施形態1では、電力系統の同一地点に3装置以上の保護制御計測装置が設置されている構成を示したが、本実施形態5では、図12に示すように、電力系統としての送電線1Lの途中に分岐が存在しない場合は、送電線1Lの自端電気所に設置された保護制御計測装置(1)3−1および保護制御計測装置(2)3−2、に加えて、相手端電気所に設置された保護制御計測装置(3)3−3を判定対象に含めた構成としたものである。
(Embodiment 5)
Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to FIG.
(Constitution)
In the first embodiment described above, a configuration in which three or more protection control measurement devices are installed at the same point in the power system is shown. However, in the fifth embodiment, as shown in FIG. In the case where there is no branch in the middle of the electric wire 1L, in addition to the protection control measurement device (1) 3 -1 and the protection control measurement device (2) 3 -2 installed at the self-end electric station of the transmission line 1L, The protection control measuring device (3) 3-3 installed at the counterpart electric station is included in the determination target.

(作用)
送電線1Lの途中に分岐が存在しない場合、通常運転時は自端および相手端の電流値はほぼ同一になる。よって、この電流値を入力電気量として取り込む保護制御計測装置3−1、3−2および3−3を判定対象として、前述の実施形態1と同様に異常兆候判定を行う。
(Function)
When there is no branch in the middle of the transmission line 1L, the current values of the local end and the counterpart end are substantially the same during normal operation. Therefore, the abnormality sign determination is performed in the same manner as in the first embodiment, with the protection control measurement devices 3 −1 , 3 −2, and 3 −3 that take in the current value as the input electric quantity as determination targets.

(効果)
電力系統の低位系では、送電線1Lの自端電気所に3台以上の保護制御計測装置を設置しない場合が一般的であるが、このような場合でも本実施形態5では自端および相手端を含めて保護制御計測装置の判定対象を3台以上とすることで、以上述べてきた異常兆候判定手法を適用することが可能である。
(effect)
In a low-level system of the power system, it is common that three or more protection control measurement devices are not installed at the self-end electric station of the transmission line 1L. By including three or more determination targets of the protection control measurement device including the above, it is possible to apply the abnormality sign determination method described above.

ただし、送電線の充電電流などの影響により、通常運転時においても両端の電気量は厳密には一致しない。このため、適切な異常兆候判定を実現するためには検出感度を損なわない程度に相関係数閾値εを実施形態1の場合よりも下げる等の見直しの必要性はある。   However, the amount of electricity at both ends does not exactly match even during normal operation due to the influence of the charging current of the transmission line. For this reason, in order to realize appropriate abnormality sign determination, there is a need to review such as lowering the correlation coefficient threshold ε than in the case of the first embodiment to the extent that the detection sensitivity is not impaired.

(実施形態6)
本発明の実施形態6について図13を参照して説明する。
(構成)
本実施形態6は、変圧器を含むシステムに異常兆候判定方式を適用したものである。
(Embodiment 6)
A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
(Constitution)
In the sixth embodiment, an abnormality sign determination method is applied to a system including a transformer.

図13に示すように電力系統1に変圧器1Tが設置され、この変圧器1Tは、変圧器保護装置8によって保護されるようになっている。2−1および2−2は変圧器1Tの両端にそれぞれ設置された遮断器である。 As shown in FIG. 13, a transformer 1 </ b> T is installed in the electric power system 1, and this transformer 1 </ b> T is protected by a transformer protection device 8. 2-1 and 2-2 are circuit breakers respectively installed at both ends of the transformer 1T.

この遮断器2−1および2−2の両側にはそれぞれ計器用変流器4−1および4−4、計器用変流器4−2および4−5が設置されており、このうち、計器用変流器4−4および4−5の出力は変圧器保護装置8に入力され、また、計器用変流器4−1および4−2の出力はそれぞれ保護制御計測装置3−1、3−2に入力されるように接続されている。 Instrument breakers 4-1 and 4-4 and instrument transformers 4-2 and 4-5 are installed on both sides of the circuit breakers 2-1 and 2-2 , respectively. The outputs of the current transformers 4-4 and 4-5 are input to the transformer protection device 8, and the outputs of the instrument current transformers 4-1 and 4-2 are the protection control measuring devices 3-1 , 3 and 3, respectively. -2 to be input.

ここで、保護制御計測装置3−1および保護制御計測装置3−2の入力電流値をそれぞれI#1およびI#2、また、変圧器保護装置8の高圧側電流値をIH、低圧側電流値をILとすると、これらの各入力電気量I#1、I#2、IH、ILを異常兆候の判定対象とすることができる。 Here, the input current values of the protection control measuring device 3-1 and the protection control measuring device 3-2 are respectively I # 1 and I # 2, and the high voltage side current value of the transformer protection device 8 is IH, and the low voltage side current is When the value is IL, each of these input electric quantities I # 1, I # 2, IH, and IL can be a target for determining an abnormal sign.

(作用)
通常運転時においても変圧器1Tの巻線構成や巻線比に応じて、変圧器1Tの両端電気量は大きさや位相に相違が生じる。しかし各入力電気量I#1、I#2、IH、ILの相関関係は、これらの相違が生じていても、負荷変動に対してほぼ一定に保たれる。
(Function)
Even during normal operation, the amount of electricity at both ends of the transformer 1T varies in magnitude and phase depending on the winding configuration and winding ratio of the transformer 1T. However, the correlation between the input electric quantities I # 1, I # 2, IH, and IL is kept substantially constant with respect to load fluctuations even if these differences occur.

(効果)
以上述べたように、変圧器1Tの高圧側と低圧側の電流値を個別に判定対象とし、これに他の保護制御計測装置で採取した電流値と組み合わせることにより実施形態1で述べた異常兆候判定を適用することが可能となる。
(effect)
As described above, the abnormal signs described in the first embodiment are obtained by individually determining the high-voltage side and low-voltage side current values of the transformer 1T and combining them with the current values collected by other protection control measurement devices. Judgment can be applied.

(実施形態7)
本発明の実施形態7について図14を参照して説明する。
(構成)
本実施形態7は、母線保護装置を含むシステムに異常兆候判定方式を適用したものである。
図14において、1Bは母線、2−3、2−4および2−5はそれぞれ遮断器、4−6、4−7、4−8および4−9は計器用変流器、9は母線保護装置であり、9−1は母線保護装置親局、9−2〜9−4は母線保護装置子局である。3−4は保護制御計測装置である。
(Embodiment 7)
A seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
(Constitution)
In the seventh embodiment, an abnormality sign determination method is applied to a system including a busbar protection device.
In FIG. 14, 1B is a bus, 2 −3 , 2 −4 and 2 −5 are circuit breakers, 4-6, 4-7, 4-8 and 4-9 are current transformers for instruments, and 9 is a bus protection. a device, 9 -1 busbar protection device master station, 9 -2 to 9 -4 a busbar protector slave station. 3-4 is a protection control measuring device.

図14に示すように母線保護装置9と保護制御計測装置3が母線1Bに接続されている形態では、母線保護装置子局(1)9−2および保護制御計測装置3−4の電流振幅値をI#1、I#4、また母線保護装置子局(2)9−3および母線保護装置子局(3)9−4の電流瞬時値をi#2、i#3とすると、I#1、I#4、|i#2+i#3|(絶対値記号||は振幅値を表す)を異常兆候の判定対象とした構成が採用できる。 In the form in which busbar protective device 9 and the protection control measurement unit 3 is connected to the bus 1B, as shown in FIG. 14, busbar protection Sochiko station (1) 9 -2 and protection control measurement unit 3 -4 current amplitude value the I # 1, I # 4, also when busbar protection Sochiko station (2) 9 -3 and bus protection Sochiko station (3) 9 -4 current instantaneous value of the i # 2, i # 3, I # 1, I # 4, | i # 2 + i # 3 | (absolute value symbol || represents an amplitude value) can be adopted as a determination target of an abnormal sign.

(作用)
母線1Bに事故が生じていない場合は、母線保護装置親局9−1に入力される入力電気量I#1、I#4と、他回線電気量の加算値|i#2+i#3|の相関関係は、負荷変動に対してほぼ一定に保たれている。
(Function)
If an accident to the bus 1B does not occur, the input electrical quantity I # 1, I # 4 inputted to the bus protector master station 9-1, the other line electrical quantity of the sum | i # 2 + i # 3 | of The correlation is kept almost constant with respect to load fluctuations.

(効果)
母線保護装置子局(1)9−2および保護制御計測装置3−4のみでは入力電気量数の制約により、実施形態1で述べた異常兆候判定手法を適用することができないが、母線1Bに接続された他回線の電気量の加算データ|i#2+i#3|を利用することで解決できる。
(effect)
The busbar protection Sochiko station (1) 9 -2 and protection control measurement unit 3 -4 alone input electrical equivalent number of constraints, it is not possible to apply an abnormal sign determination method described in embodiment 1, the bus 1B This can be solved by using the addition data | i # 2 + i # 3 | of the electric quantity of the connected other line.

(実施形態8)
本発明の実施形態8について図15を参照して説明する。
(構成)
図15は、本実施形態8のシステム構成図であり、保護制御計測装置内に実施形態1のサーバ7に設けた保存部と判定部の機能を各保護制御計測装置内に設けることで、サーバ7を設けない構成としたものである。
(Embodiment 8)
An eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
(Constitution)
FIG. 15 is a system configuration diagram of the eighth embodiment, and the protection control measurement device is provided with the functions of the storage unit and the determination unit provided in the server 7 of the first embodiment in each protection control measurement device. 7 is not provided.

すなわち、保護制御計測装置(1)3−1、保護制御計測装置(2)3−2および保護制御計測装置(3)3−3に、図1のサーバ7に設けていた保存部および判定部と同じ機能を有する保存部3−14〜3−34および判定部3−15〜3−35をそれぞれ設ける構成とし、分散型の異常兆候判定システムを構成するようにしたものである。その他の構成は図1と同じである。 That is, in the protection control measurement device (1) 3-1 , the protection control measurement device (2) 3-2, and the protection control measurement device (3) 3-3 , the storage unit and the determination unit provided in the server 7 of FIG. and providing the storage portion 3 -14 -3 -34 and determination unit 3 -15 -3 -35 having the same functions as the respective configurations, in which so as to constitute a distributed abnormal signs determination system. Other configurations are the same as those in FIG.

(作用)
本実施形態8の構成は、各保護制御計測装置内で異常兆候を判定する分散型システムを提供する。特定の保護制御計測装置が休止となる場合でも、残りの3台以上の保護制御計測装置のみで異常兆候判定を継続する。
(Function)
The configuration of the eighth embodiment provides a distributed system that determines abnormal signs in each protection control measurement device. Even when a specific protection control measurement device is suspended, the abnormality sign determination is continued only with the remaining three or more protection control measurement devices.

(効果)
本実施形態8では、サーバが不要となるため、より低コストでシステムを実現し得る。また、分散型システムであり、柔軟性を備えたロバストな異常兆候判定システムを提供できる。
(effect)
In the eighth embodiment, since a server is not necessary, the system can be realized at a lower cost. Moreover, it is a distributed system and can provide a robust abnormality sign determination system with flexibility.

(実施形態9)
次に、本発明の実施形態9について図16を参照して説明する。
(構成)
図16は、本実施形態9における保護制御計測装置の内部構成に注目して示した図であり、保護制御計測装置3−1を代表して示している。
(Embodiment 9)
Next, Embodiment 9 of the present invention will be described with reference to FIG.
(Constitution)
FIG. 16 is a diagram focusing on the internal configuration of the protection control measurement device according to the ninth embodiment, and representatively shows the protection control measurement device 3-1 .

前述した実施形態1(図1)の場合、保護制御計測装置3−1、3−2、3−3は、1つの演算部3−12で保護リレー演算および入力電気量加工演算を行うようにしたが、本実施形態9では、演算部3−12を、保護リレー演算を行う演算部3−17と入力電気量加工演算を行う演算部3−18とにハードウェア分離し、かつ、アナログ入力部3−11および演算部3−17からなる保護機能部3−19と、演算部3−18および伝送部3−13からなる伝送機能部3−20とをデュアルポートRAM(データが入出力するための信号の出入口(ポート)を2つ設けたRAM)3−16を介して接続した構成を採用したものである。 For the above-described embodiment 1 (FIG. 1), the protection control measurement unit 3 -1, 3 -2, 3 -3, to perform the protection relay operation and the input electrical quantity processing operation in one operation section 3 -12 but was, in embodiment 9, the arithmetic unit 3 -12, hardware is separated into a computing unit 3 -18 for inputting electric quantity machining operation and the arithmetic unit 3 -17 for protecting relay computation and analog input and protection unit 3 -19 consisting part 3 -11 and computing unit 3 -17, the transmission function portion 3 -20 and a dual-port RAM (data input and output to an operational unit 3 -18 and transmission unit 3 -13 For this purpose, a configuration in which two signal ports (ports) are connected via a RAM 3-16 is employed.

(作用)
本実施形態9では、保護制御計測機能を実現する上で必要となる演算は、アナログ入力部3−11および演算部3−17で行われる。また、異常兆候判定を実現するために必要な演算は演算部3−18が行い、この演算部3−18の演算結果を伝送部3−13がネットワーク5に出力する。
(Function)
In the ninth embodiment, calculations necessary for realizing the protection control measurement function are performed by the analog input unit 3-11 and the calculation unit 3-17 . Further, operations required to implement the abnormality sign judging performs arithmetic unit 3 -18, the operation result of the arithmetic unit 3 -18 transmission unit 3 -13 outputs to the network 5.

(効果)
本実施形態9では、伝送機能部3−20で行われる処理が、アナログ入力部3−11および演算部3−17に物理的に影響しないハードウェア構成のため、特定の装置より保護制御計測装置の運用中に異常兆候判定に必要となる機能を伝送部に実装させること、伝送部から消去すること、伝送部をリスタートさせること、あるいは伝送部の処理内容を変更すること等が可能となるので、高セキュリティかつ柔軟性をも持つシステムを実現できる。
(effect)
In Embodiment 9, processing performed by the transmission function part 3 -20 are for physically not affected hardware configuration to the analog input section 3 -11 and computing unit 3 -17, protection control measurement device from the particular device It is possible to install functions necessary for abnormal sign determination during operation of the transmission unit, to erase from the transmission unit, to restart the transmission unit, or to change the processing content of the transmission unit, etc. Therefore, a system with high security and flexibility can be realized.

(実施形態10)
本実施形態10は、システム構成図等を図示しないが、特許文献1等に記載されている知的エージェントなどのソフトウェア技術を適用することにより、保護制御計測装置3−1、3−2、3−3における入力電気量データの演算手法、保護制御計測装置3−1、3−2、3−3からサーバ7への入力電気量データの収集手法、サーバ7における異常兆候の判定手法等を、特定の装置から特定の操作を行うことで必要に応じて変更できるようにしたものである。
(Embodiment 10)
In the tenth embodiment, a system configuration diagram or the like is not illustrated, but by applying software technology such as an intelligent agent described in Patent Document 1 or the like, the protection control measurement devices 3 −1 , 3 −2 , 3 method of calculating input electric quantity data at -3, the protection control measurement unit 3 -1, 3 -2, collection method of the input electric quantity data from 3 -3 to the server 7, the determination method or the like of the abnormal signs in the server 7, It can be changed as necessary by performing a specific operation from a specific device.

但し、この場合各保護制御計測装置3−1、3−2、3−3、サーバコンピュータ7、クライアントコンピュータ6−1〜6−Nに、知的エージェントによる変更指令操作を受け付ける機能を搭載させる必要がある。 However, the protection control measurement unit 3 -1 In this case, 3 -2, 3 -3, server computer 7, to the client computer 6 -1 to 6 -N, necessary to mount a function of accepting a change instruction operation by the intelligent agents There is.

本実施形態10によれば、異常兆候の判定アルゴリズムの仕様変更についても、作業者が変電所などの現地に出向かなくても特定の装置からオンラインにて操作することにより、即座に全ての装置を設定変更することなく行え、利便性が高いシステムを実現できる。   According to the tenth embodiment, even when the specification change of the abnormality sign determination algorithm is performed, even if the operator does not go to the site such as a substation, the device can be operated online from a specific device, so that all devices can be immediately Can be performed without changing the settings, and a highly convenient system can be realized.

(実施形態11)
本実施形態11も実施形態10同様、知的エージェント機能を使用して、特定の操作により必要に応じて異常兆候の判定機能が一切実装されていない状態に変更することができるようにしたものである。
(Embodiment 11)
As in the tenth embodiment, the eleventh embodiment can also be changed to a state in which an abnormal sign determination function is not implemented at all by a specific operation as necessary using an intelligent agent function. is there.

保護制御計測装置3−1、3−2、3−3については、電力系統の保護機能を装置の主機能と位置づけ、その他保護制御計測装置の画面機能などの保守支援機能がCPU能力を占有するなどにより、主機能が影響を受けて、電力系統の保護責務が絶たれることがあってはならない。 Protection control measurement unit 3 -1, 3 -2, for 3 -3 mainly functions and positioning of device protection of the power system, the maintenance support functions such as the screen function of the other protective control measurement unit occupies the CPU power For example, the main function must not be affected and the responsibility for protecting the power system must not be cut off.

そのため、異常兆候の判定機能が主機能たる保護機能に影響を及ぼす可能性が判明した場合には即座に異常兆候の判定機能を司る機能そのものを一切実装されていない状態にすることで保護機能を優先させるべきであるが、従来の保護制御計測装置では製造過程で実装した機能の変更・削除を行う場合は、作業者が変電所などの現地に出向き、ROMなどの変更によりソフトウェアの変更を行なうのが普通であった。   For this reason, when it is found that the abnormality sign determination function may affect the protection function that is the main function, the protection function is activated by immediately disabling the function that controls the abnormality sign determination function. Although priority should be given, in the case of changing or deleting functions implemented in the manufacturing process in the conventional protection control measurement device, the worker goes to the site such as a substation and changes the software by changing the ROM etc. It was normal.

しかしながら、本実施形態11は、実施形態10同様に知的エージェントなどのソフトウェア技術を適用することにより、作業者が変電所などの現地に出向かなくても特定の装置からオンラインにて操作することにより、即座に保護制御計測装置を異常兆候判定機能が一切実装されていない状態に変更、すなわち異常兆候判定機能を削除することができるので、利便性が高いシステムを実現できる。   However, this Embodiment 11 is similar to Embodiment 10 in that software technology such as an intelligent agent is applied so that an operator can operate online from a specific device without going to the site such as a substation. As a result, the protection control measurement device can be immediately changed to a state in which no abnormality sign determination function is implemented, that is, the abnormality sign determination function can be deleted, so that a highly convenient system can be realized.

1…電力系統、1L…送電線、1T…変圧器、1B…母線、2、2−1〜2−5…遮断器、3−1〜3−4…保護制御計測装置、3−11…アナログ入力部、3−12…演算部、3−13…伝送部、3−14…保存部、3−15…判定部、3−16…デュアルポートRAM、4−1〜4−8…計器用変成器(VT、CT)、5…ネットワーク(LAN)、6−1〜6−N…クライアントコンピュータ、6−1…操作部、6−2表示部、7…サーバコンピュータ、7−1…保存部、7−2…判定部、8…変圧器保護装置、9…母線保護装置、9−1…母線保護装置親局、9−2〜9−4…母線保護装置子局。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric power system, 1L ... Power transmission line, 1T ... Transformer, 1B ... Bus, 2, 2 -1 to 2-5 ... Circuit breaker, 3 -1 to 3-4 ... Protection control measuring device, 3-11 ... Analog Input unit, 3-12 ... operation unit, 3-13 ... transmission unit, 3-14 ... storage unit, 3-15 ... determination unit, 3-16 ... dual port RAM, 4-1 to 4-8 ... transformation for instrument Device (VT, CT), 5 ... network (LAN), 6 -1 to 6 -N ... client computer, 6 -1 ... operation unit, 6-2 display unit, 7 ... server computer, 7 -1 ... storage unit, 7 -2 ... determining unit, 8 ... transformer protection devices, 9 ... busbar protection device, 9-1 ... busbar protection device master station, 9 -2 to 9 -4 ... busbar protection Sochiko station.

Claims (12)

電力系統の同一地点の電気量を3台以上複数台のディジタル型保護制御計測装置に取り込み、当該取り込んだ入力電気量を用いて計器用変成器の異常兆候または保護制御計測装置に具備されたアナログ回路の異常兆候を判定する異常兆候判定装置であって、
前記複数台の保護制御計測装置をネットワーク上でサーバコンピュータおよびクライアントコンピュータに接続するようにし、
前記各保護制御計測装置は、電力系統の電気量を取り込むアナログ回路と、取り込んだ入力電気量を演算する演算部と、この演算部により得られた入力電気量データを前記サーバに送信する伝送部とを有し、
前記クライアントコンピュータは、要求内容を入力する操作部と、入力された要求内容に応じてサーバコンピュータから送られてきた応答内容を出力する表示部とを有し、
前記サーバコンピュータは、前記各保護制御計測装置において一定周期でサンプリングされた入力電気量データを収集して保存する保存部と、この保存部に保存されている入力電気量データのうち、任意時点でサンプリングされた入力電気量データおよび当該任意時点よりも所定周期前にサンプリングされた入力電気量データの各ペアに対して下記(3)式に基づいて定期的に相関係数RMNを算出し、さらに、この算出された相関係数RMNを下記(4)式に基づいて判定して異常兆候装置を特定する判定部を有することを特徴とする入力電気量の異常兆候判定装置。
Figure 0005204001
MN<ε ……(4)
ここで、
・装置#Mの入力電気量の値;{M1,M2,…Mi,…,Mn} (i=1,2,…,n)、
・装置#Nの入力電気量の値;{N1,N2,…Ni,…,Nn} (i=1,2,…,n)、
・n:サンプリング数(異常兆候判定に利用する入力電気量ペア(Mi,Ni)の総数)、
・[M]:{M1,M2,…,Mn}の相加平均、
・[N]:{N1,N2,…,Nn}の相加平均、
・ε:相関係数閾値、
Take the amount of electricity at the same point in the power system into three or more digital protection control measurement devices, and use the input amount of electricity that has been taken in to detect the abnormal signs of the instrument transformer or the analog provided in the protection control measurement device An abnormal sign determination device for determining an abnormal sign of a circuit,
The plurality of protection control measurement devices are connected to a server computer and a client computer over a network,
Each of the protection control measurement devices includes an analog circuit that captures the amount of electricity in the power system, a calculation unit that calculates the input amount of input, and a transmission unit that transmits input amount data obtained by the calculation unit to the server. And
The client computer has an operation unit for inputting request content, and a display unit for outputting response content sent from the server computer in accordance with the input request content,
The server computer collects and stores input electric quantity data sampled at a certain period in each protection control measurement device, and among the input electric quantity data stored in the storage unit, at an arbitrary time point A correlation coefficient R MN is periodically calculated based on the following equation (3) for each pair of sampled input electricity quantity data and input electricity quantity data sampled a predetermined period before the arbitrary time point, The input electric quantity abnormality sign determination device further includes a determination unit that determines the calculated correlation coefficient R MN based on the following equation (4) to identify an abnormality sign device.
Figure 0005204001
R MN <ε (4)
here,
-Value of input electricity quantity of device #M; {M1, M2, ... Mi, ..., Mn} (i = 1,2, ..., n),
-Value of input electricity quantity of device #N; {N1, N2, ... Ni, ..., Nn} (i = 1,2, ..., n),
N: Number of samplings (total number of input electricity pairs (Mi, Ni) used for abnormal sign determination),
[M]: arithmetic mean of {M1, M2, ..., Mn},
・ [N]: arithmetic mean of {N1, N2, ..., Nn},
Ε: correlation coefficient threshold value,
電力系統の同一地点の電気量を3台以上の複数台のディジタル型保護制御計測装置に取り込み、当該取り込んだ入力電気量を用いて計器用変成器の異常兆候または保護制御計測装置に具備されたアナログ回路の異常兆候を判定する異常兆候判定装置であって、
前記複数台の保護制御計測装置をネットワーク上でクライアントコンピュータに接続するようにし、
前記各保護制御計測装置は、電力系統の電気量を取り込むアナログ回路と、取り込んだ入力電気量を演算する演算部と、この演算部により得られた入力電気量データを出力する伝送部と、当該保護制御計測装置において一定周期でサンプリングされた入力電気量データを収集して保存する保存部と、この保存部に保存されている入力電気量データのうち、任意時点でサンプリングされた入力電気量データおよび当該任意時点よりも所定周期前にサンプリングされた入力電気量データの各ペアに対して下記(3)式に基づいて定期的に相関係数RMNを算出し、さらにこの算出された相関係数RMNを下記(4)式に基づいて判定を行い、異常兆候が発生した装置を特定する判定部を有し、
前記クライアントコンピュータは、要求内容を入力する操作部および入力された要求内容に応じて前記各保護制御計測装置から送られてきた応答内容を出力する表示部を有することを特徴とする入力電気量の異常兆候判定装置。
Figure 0005204001

MN<ε ……(4)
ここで、
・装置#Mの入力電気量の値;{M1,M2,…Mi,…,Mn} (i=1,2,…,n)、
・装置#Nの入力電気量の値;{N1,N2,…Ni,…,Nn} (i=1,2,…,n)、
・n:サンプリング数(異常兆候判定に利用する入力電気量ペア(Mi,Ni)の総数)、
・[M]:{M1,M2,…,Mn}の相加平均、
・[N]:{N1,N2,…,Nn}の相加平均、
・ε:相関係数閾値、
The amount of electricity at the same point in the electric power system is taken into three or more digital protection control measurement devices, and the abnormal sign of the instrument transformer or the protection control measurement device is provided using the input electricity amount. An abnormality sign determination apparatus for determining an abnormality sign of an analog circuit,
The plurality of protection control measuring devices are connected to a client computer over a network,
Each of the protection control measuring devices includes an analog circuit that captures the amount of electricity in the power system, a calculation unit that calculates the input amount of input, a transmission unit that outputs input amount data obtained by the calculation unit, A storage unit that collects and stores input electric quantity data sampled at a fixed period in the protection control measurement device, and among input electric quantity data stored in the storage unit, input electric quantity data sampled at an arbitrary time point The correlation coefficient R MN is periodically calculated based on the following equation (3) for each pair of input electric quantity data sampled before a predetermined period from the arbitrary time point, and the calculated correlation The number R MN is determined based on the following equation (4), and includes a determination unit that identifies a device in which an abnormality sign has occurred,
The client computer has an operation unit for inputting request content and a display unit for outputting response content sent from each protection control measurement device according to the input request content. Abnormal sign determination device.
Figure 0005204001

R MN <ε (4)
here,
-Value of input electricity quantity of device #M; {M1, M2, ... Mi, ..., Mn} (i = 1,2, ..., n),
-Value of input electricity quantity of device #N; {N1, N2, ... Ni, ..., Nn} (i = 1,2, ..., n),
N: Number of samplings (total number of input electricity pairs (Mi, Ni) used for abnormal sign determination),
[M]: arithmetic mean of {M1, M2, ..., Mn},
・ [N]: arithmetic mean of {N1, N2, ..., Nn},
Ε: correlation coefficient threshold value,
請求項1または2記載の入力電気量の異常兆候判定装置おいて、
前記3式および4式による判定基準1に加えて、以下の判定基準2に基づいて異常兆候装置を特定する判定部を有する異常兆候判定装置。
(判定基準2)
各相関係数RMN<ε(ε;予め定められた相関係数閾値)を相関行列の要素とした際に、対角成分を除く、特定の行一列および列一列の相関係数が全てRMN<εを満たす場合、その行または列に該当する装置を異常兆候ありと判定する。
ここで、相関行列とは、行、列に装置番号をとり、それに対応する相関係数RMN<εを成分とした行列を指す。
In the abnormality sign determination apparatus of the input electric quantity according to claim 1 or 2,
An abnormality sign determination device having a determination unit that identifies an abnormality sign device based on the following determination criterion 2 in addition to the determination criterion 1 according to the above-mentioned formulas 3 and 4.
(Criteria 2)
When each correlation coefficient R MN <ε (ε; a predetermined correlation coefficient threshold value) is an element of the correlation matrix, all the correlation coefficients in a specific row and column and column and column except for diagonal components are all R When MN <ε is satisfied, the device corresponding to the row or column is determined to have an abnormality sign.
Here, the correlation matrix refers to a matrix in which device numbers are arranged in rows and columns, and the corresponding correlation coefficient R MN <ε is a component.
請求項1または2記載の入力電気量の異常兆候判定装置おいて、
前記判定基準1と判定基準2に加えて、以下の判定基準3に基づいて異常兆候装置を特定する判定部を有する異常兆候判定装置。
(判定基準3)
相関行列の判定結果にて、行の一部および列の一部の相関係数のみRMN<εを満たす場合に、グループ一括不良と判定する。
In the abnormality sign determination apparatus of the input electric quantity according to claim 1 or 2,
An abnormality sign determination apparatus having a determination unit that identifies an abnormality sign apparatus based on the following determination reference 3 in addition to the determination reference 1 and the determination reference 2.
(Criteria 3)
When only the correlation coefficients of a part of the rows and a part of the columns satisfy R MN <ε in the correlation matrix determination result, it is determined that the group collective failure.
請求項4に記載の入力電気量の異常兆候判定装置おいて、
クライアントコンピュータの表示部に、異常兆候の判定結果(装置あるいはグループ一括不良)を表示する手段に加えて、相単位で各保護制御計測装置の入力電気量トレンドまたは相関係数トレンドの双方またはいずれか一方を表示するようにしたことを特徴とする異常兆候判定装置。
In the input electric quantity abnormality sign determination device according to claim 4,
In addition to the means for displaying the abnormal sign determination result (device or group batch failure) on the display unit of the client computer, either or both of the input electricity trend and / or correlation coefficient trend of each protection control measurement device in phase units An abnormality sign determination apparatus characterized in that one of them is displayed.
請求項1乃至5のいずれかに記載の入力電気量の異常兆候判定装置おいて、
サーバコンピュータの判定部に、定期的に実施される異常兆候判定とは別に、各保護制御計測装置の入力電気量の保存データに基づいて、マニュアル操作によりオフラインで異常兆候判定を行う手段を有する異常兆候判定装置。
In the input electric quantity abnormality sign determination device according to any one of claims 1 to 5,
An abnormality having means for performing an abnormal sign determination offline by manual operation, based on the stored data of the input electricity quantity of each protection control measurement device, in addition to the abnormal sign determination periodically performed in the determination unit of the server computer Sign determination device.
請求項1乃至6のいずれかに記載の入力電気量の異常兆候判定装置おいて、
保護制御計測対象である送電線の途中に分岐が存在しない場合、当該送電線の一端に接続された保護制御計測装置に加えて、他端に接続された保護制御計測装置を異常兆候判定対象に含めたことを特徴とする異常兆候判定装置。
In the input electric quantity abnormality sign determination device according to any one of claims 1 to 6,
When there is no branch in the middle of a transmission line that is a protection control measurement target, in addition to the protection control measurement apparatus connected to one end of the transmission line, the protection control measurement apparatus connected to the other end is set as an abnormality sign determination target. An abnormality sign determination apparatus characterized by being included.
請求項1乃至6のいずれかに記載の入力電気量の異常兆候判定装置おいて、
保護制御計測対象である変圧器の高圧側端子および低圧側端子の電流を取り込んで保護演算を行う変圧器保護装置と、前記変圧器の高圧側および低圧側の双方またはいずれか一方に保護制御計測装置が接続されている場合、当該保護制御計測装置の入力電流値と、変圧器保護装置に取り込まれる高圧側電流値または、低圧側電流値を異常兆候の判定対象としたことを特徴とする異常兆候判定装置。
In the input electric quantity abnormality sign determination device according to any one of claims 1 to 6,
Protection control measurement is performed on the transformer protection device that performs protection calculation by taking in the current of the high-voltage side terminal and low-voltage side terminal of the transformer that is the protection control measurement target, and / or on the high-voltage side and / or low-voltage side of the transformer When the device is connected, an abnormality characterized in that the input current value of the protection control measurement device and the high-voltage side current value or low-voltage side current value taken into the transformer protection device are subject to determination of an abnormality sign Sign determination device.
請求項1乃至6のいずれかに記載の入力電気量の異常兆候判定装置おいて、
保護制御計測対象である母線の各端子の電流を取り込んで保護演算を行う母線保護装置と、前記母線の各端子に保護制御計測装置とが母線に接続されている場合、特定の母線保護装置子局の入力電流値と、当該母線保護装置子局と同一地点の電気量を取り込む保護制御計測装置の入力電流値と、他の全母線保護装置子局の電流瞬時値の和電流の値を異常兆候の判定対象としたことを特徴とする異常兆候判定装置。
In the input electric quantity abnormality sign determination device according to any one of claims 1 to 6,
When a bus protection device that performs protection calculation by taking in the current of each terminal of the bus that is the protection control measurement target, and a protection control measurement device is connected to the bus at each terminal of the bus, a specific bus protection device The input current value of the station, the input current value of the protection control measuring device that captures the amount of electricity at the same point as the bus protection device slave station, and the sum of the instantaneous current values of all other bus protection device slave stations are abnormal. An abnormality symptom determination device characterized by being a symptom determination target.
請求項1乃至9のいずれかに記載の入力電気量の異常兆候判定装置おいて、
各保護制御計測装置の伝送部が、アナログ入力部および演算部と、ハードウェア分離され、かつ、演算部がデュアルポートRAMを介して伝送部と接続される構成としたことを特徴とする異常兆候判定装置。
In the input electric quantity abnormality sign determination device according to any one of claims 1 to 9,
An abnormality sign characterized in that the transmission part of each protection control measuring device is separated from the analog input part and the arithmetic part by hardware, and the arithmetic part is connected to the transmission part via a dual port RAM. Judgment device.
請求項1乃至10のいずれかに記載の入力電気量の異常兆候判定装置おいて、
前記各保護制御計測装置、サーバコンピュータおよびクライアントコンピュータに、知的エージェントによる変更指令操作を受け付ける機能を搭載させ、これら各保護制御計測装置、サーバコンピュータおよびクライアントコンピュータの内の任意の装置からの操作により入力電気量データの演算手法、入力電気量データの収集手法、異常兆候の判定手法の全てまたはいずれかを変更することを特徴とする異常兆候判定装置。
In the input electric quantity abnormality sign determination device according to any one of claims 1 to 10,
Each protection control measurement device, server computer, and client computer are equipped with a function for accepting a change command operation by an intelligent agent, and by operation from any of these protection control measurement devices, server computer, and client computer An abnormality sign determination apparatus characterized by changing all or any of an input electric quantity data calculation method, input electric quantity data collection method, and abnormal sign determination method.
請求項1乃至10のいずれかに記載の入力電気量の異常兆候判定装置おいて、
前記各保護制御計測装置、サーバコンピュータおよびクライアントコンピュータに、知的エージェントによる変更指令操作を受け付ける機能を搭載させ、これら各保護制御計測装置、サーバコンピュータおよびクライアントコンピュータ内から、異常兆候の判定機能を削除することを特徴とする異常兆候判定装置。
In the input electric quantity abnormality sign determination device according to any one of claims 1 to 10,
Each protection control measurement device, server computer, and client computer are equipped with a function for accepting a change command operation by an intelligent agent, and the abnormality sign determination function is deleted from each protection control measurement device, server computer, and client computer. An abnormality sign determination apparatus characterized by:
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