JP5530956B2 - Protective relay device using a transmission line - Google Patents

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Description

本発明は、伝送路を利用する保護継電装置に係り、特に送電線の端子追加に伴う伝送路追加に好適な伝送路を利用する保護継電装置に関する。   The present invention relates to a protective relay device that uses a transmission line, and more particularly, to a protective relay device that uses a transmission line suitable for transmission line addition accompanying terminal addition of a transmission line.

伝送路を利用する保護継電装置には種々のものがあるが、伝送路を介して電流データを送受し、保護区間内の系統故障を検出して事故除去を行う電流差動原理の保護継電装置が広く使用されている。また、この具体事例として、例えば、特許文献1、または非特許文献1に記載のPCM電流差動保護継電装置が知られている。この場合の伝送方式としては、例えば54kbps、または1.5Mbpsの伝送速度で、データを所定の周期でサイクリックに伝送する方式が全国大で統一的に採用され、PCM電流差動保護継電装置の主流の構成として適用されている。   There are various types of protective relay devices that use transmission lines, but current data is transmitted and received through the transmission line, and system faults in the protection section are detected to eliminate accidents. Electric devices are widely used. As a specific example, for example, a PCM current differential protection relay device described in Patent Document 1 or Non-Patent Document 1 is known. As a transmission method in this case, for example, a method of cyclically transmitting data at a predetermined cycle at a transmission rate of 54 kbps or 1.5 Mbps is adopted uniformly throughout the country, and the PCM current differential protection relay device It is applied as a mainstream configuration.

この伝送方式は、電力用通信として専用のネットワーク上で構成することが前提であり、専用の信号多重化装置(MUX)などの通信機器を用いてシステム構成されている。   This transmission method is based on the premise that it is configured on a dedicated network for power communication, and is configured by using a communication device such as a dedicated signal multiplexer (MUX).

当然のことながら、電力用の通信インフラであるネットワークや通信機器は電力専用であり、特殊仕様として導入され、高信頼度に、かつ、可用性を高めることにより電力安定供給に寄与している。   Naturally, networks and communication devices, which are communication infrastructures for electric power, are dedicated to electric power, introduced as special specifications, and contribute to stable power supply with high reliability and high availability.

特願2005−251100号公報Japanese Patent Application No. 2005-251100

電気協同研究 第50巻第1号 第二世代ディジタルリレーElectric Cooperative Research Vol. 50 No. 1 2nd Generation Digital Relay

このように、従来の、伝送路を利用する保護継電装置は、電力専用通信ネットワークを用いて構成されている。   Thus, the conventional protection relay device using a transmission line is configured using a power-dedicated communication network.

然しながら、他方において、現状の社会通信インフラを構成するネットワークは、より高速化、より大容量化およびドラスティックなコストダウンの要求に対応している等、大きく進展している。この中で、近い将来、電力専用通信ネットワーク通信インフラと、社会通信インフラとの技術的なギャップが益々広がっていくことが予想される。   However, on the other hand, the networks that make up the current social communication infrastructure are making great progress, such as responding to demands for higher speed, higher capacity, and drastic cost reduction. In the near future, it is expected that the technical gap between the dedicated power communication network communication infrastructure and the social communication infrastructure will further widen in the near future.

また係る進展に合せて、通信インフラ機器も、電力専用通信ネットワークに整合できるものが限られてくることが容易に予想される。この場合に、伝送路を利用する保護継電装置で使用されている通信インフラや通信機器が、将来的にも安定して供給できるのであれば、運用上の問題は小さい。然しながら、実際問題としては将来的な安定供給は望めないと思われる。   Along with such progress, it is easily expected that the communication infrastructure devices that can be matched with the dedicated power communication network will be limited. In this case, if the communication infrastructure and communication equipment used in the protective relay device using the transmission path can be stably supplied in the future, the operational problem is small. However, as a practical matter, a stable supply in the future is not expected.

例えば、現在の伝送路を利用する保護継電装置で使用している通信インフラとしては、PDH(Plesiochronous Digital Hierarchy:従来の同期デジタルハイアラーキー)、あるいはSDH(Synchronous Digital Hierarchy:同期デジタルハイアラーキー)網等があるが、今後は、IP(Internet Protocol:インターネットやLANなど)網を通信媒体として適用して行くことが主流となり、このIP技術が電力用通信に採用されることは確実視されるところである。   For example, as a communication infrastructure used in a protection relay device that uses the current transmission path, a PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy) or an SDH (Synchronous Digital Hierarchy) network However, in the future, it will become the mainstream to apply IP (Internet Protocol: Internet, LAN, etc.) network as a communication medium, and it is certain that this IP technology will be adopted for power communication. is there.

このネットワーク技術の進展に合せ、通信機器側は、今後の主流技術への進展にむけた製品展開が主となり、この方向性は今後、大きく加速することが十分予想される。   With the progress of this network technology, the communication equipment side will be mainly product development toward the progress to the mainstream technology in the future, and this direction is fully expected to greatly accelerate in the future.

しかも、将来的に通信機器メーカが既存の電力用通信ネットワークに対応する機器を作りつづける可能性(保証)はあるとも限らず、また、仮に継続的に供給されていくとしても、生産量が主流品に比べ極めて少ないため、製品コストも汎用品と比べ格段の相違が出てくるものと考えられる。   In addition, there is no possibility (guarantee) that communication equipment manufacturers will continue to make equipment compatible with existing power communication networks in the future, and even if they are continuously supplied, the production volume is mainstream. Because it is extremely small compared to products, the product cost is considered to be significantly different from general-purpose products.

また、運用面においても、メンテナンスを含め、システム運用のコストアップが懸念される。   In terms of operation, there is a concern that system operation costs will increase, including maintenance.

このことから、将来的には保護用の通信インフラには、汎用技術であるイーサネット(登録商標)通信技術をベースにした通信インフラが整備されることが十分予想されることから、この汎用通信インタフェースに容易に対応させることが課題となる。   For this reason, it is expected that a communication infrastructure based on the Ethernet (registered trademark) communication technology, which is a general-purpose technology, will be established in the future as a communication infrastructure for protection. It is a problem to make it easy to cope with the problem.

また、システム運用を切れ目なくシームレスに切替えることもニーズとしては高くなることが予想され、これも、信頼度を現状維持しながら対応しなければならないことは、言うまでもないことである。   In addition, it is expected that the need to seamlessly switch the system operation seamlessly will increase, and it goes without saying that this must be handled while maintaining the reliability level.

以上の課題は、主に通信インフラに関する今後の動向が伝送路を利用する保護継電装置に与える問題点を提起したものであるが、他方において保護継電装置により保護される送電線、電力系統側の今後の動向も考慮する必要がある。   The above issues have raised the problems that future trends related to communication infrastructure mainly give to protection relay devices that use transmission lines. On the other hand, transmission lines and power systems protected by protection relay devices It is also necessary to consider future trends on the side.

電力系統側としては、その多様化に伴い、送電線の多端子化が進むと考えられ、この場合に伝送路を利用する保護継電装置としては、送電線の端子追加にともない、伝送路の追加に対応していく必要がある。   On the power system side, with the diversification, it is considered that the number of transmission lines will increase, and in this case, as a protective relay device that uses transmission lines, transmission line terminals are added along with the addition of transmission line terminals. It is necessary to cope with the addition.

以上のことから本発明においては、通信インフラの進展に対応し、かつ系統の端子追加に応じた伝送路の追加が容易に行え、保護システム構成を拡充することができる伝送路を利用する保護継電装置を提供することを目的とする。   From the above, in the present invention, protection relays using transmission lines that can cope with the development of communication infrastructure, can easily add transmission lines according to the addition of system terminals, and can expand the protection system configuration. An object is to provide an electric device.

本発明は、上記した課題を解決するものであり、N端子送電線の各端子に設けられ、自端子の送電線からアナログ交流電気量を取込み、相手端で取込んだアナログ交流電気量を用いて自端子の送電線の遮断器に開放指令を与える保護処理部と、自端子のアナログ交流電気量を送信し、相手端子で検出したアナログ交流電気量を受信する為にサイクリックにデータ送受信を行う第1の通信部を備えた伝送路を利用する保護継電装置において、
保護処理部は、自端子のアナログ交流電気量をサンプリング入力する手段と、サンプリングのタイミングを決定するタイミング制御手段と、自端子と相手端のアナログ交流電気量を用いて自端子の送電線の遮断器に開放指令を与える演算部と、パケット通信を行う第2の通信部とを備えてN端子送電線の各端子間において第1の通信部を使用するサイクリックデータ送受信を実行し、
N端子送電線にN+1番目の端子が追加設置されたとき、当該端子には
自端子のアナログ交流電気量をサンプリング入力する手段と、サンプリングのタイミングを決定するタイミング制御手段と、自端子と相手端のアナログ交流電気量を用いて自端子の送電線の遮断器に開放指令を与える演算部と、パケット通信を行うLAN通信手段とを備えた保護処理部を設けて端子追加前のN端子送電線の各端子間において第1の通信部を使用するサイクリックデータ送受信を実行するとともに、
端子追加前のN端子送電線の各端子を構成する任意の端子の保護処理部の第2の通信部と、追加端子の保護処理部の第2の通信部との間でパケット通信を実行する。
The present invention solves the above-described problems, is provided at each terminal of an N-terminal power transmission line, takes in an analog AC electric quantity from the own-terminal transmission line, and uses an analog AC electric quantity taken in at the other end. The protection processing unit that gives an open command to the circuit breaker of the transmission line of the own terminal, and the analog AC electricity quantity of the own terminal are transmitted, and data is cyclically transmitted and received in order to receive the analog AC electricity quantity detected at the other terminal In the protective relay device using the transmission line including the first communication unit to perform,
The protection processing unit samples and inputs the analog AC electricity quantity at its own terminal, timing control means for determining the sampling timing, and shuts off the transmission line at its own terminal using the analog AC electricity quantity at its own terminal and the other end. A cyclic data transmission / reception using the first communication unit between the terminals of the N-terminal power transmission line with a calculation unit that gives an open command to the device and a second communication unit that performs packet communication,
When the (N + 1) th terminal is additionally installed in the N-terminal power transmission line, a means for sampling and inputting the analog AC electric quantity of the own terminal to the terminal, a timing control means for determining the sampling timing, the own terminal and the other end N terminal transmission line before adding a terminal by providing a protection processing unit including an arithmetic unit for giving an open command to the circuit breaker of the transmission line of its own terminal using an analog alternating current electric quantity and LAN communication means for performing packet communication While performing cyclic data transmission and reception using the first communication unit between each of the terminals,
Packet communication is executed between the second communication unit of the protection processing unit of an arbitrary terminal constituting each terminal of the N-terminal power transmission line before the terminal addition and the second communication unit of the protection processing unit of the additional terminal. .

また、端子追加後の各端子のサンプリング同期は、主局のマスタクロックに基き同期合せを実行するとともに、サイクリックにデータ送受信を行う第1の通信部及び増設したパケット通信を行う第2の通信部共に、それぞれサンプリング同期するようにした。   In addition, the sampling synchronization of each terminal after the terminal addition is performed based on the master clock of the main station, and the first communication unit that cyclically transmits and receives data and the second communication that performs additional packet communication Both parts are synchronized in sampling.

また、保護処理部の演算部は、第1の通信部及び第2の通信部で使用する送受信信号の記憶領域を備えており、常に同じ領域に書き込まれた送受信データを用いて保護演算する。   The calculation unit of the protection processing unit includes a transmission / reception signal storage area used in the first communication unit and the second communication unit, and always performs a protection calculation using transmission / reception data written in the same area.

本発明は、上記した課題を解決するものであり、N端子送電線の各端子に設けられ、自端子の送電線からアナログ交流電気量を取込むとともに、相手端で取込んだアナログ交流電気量を用いて自端子の送電線の遮断器に開放指令を与える保護処理部と、自端子のアナログ交流電気量を送信し、相手端子で検出したアナログ交流電気量を受信する為の伝送制御部と、サイクリックにデータ送受信を行う通信部とを備えた伝送路を利用する保護継電装置において、
保護処理部は、自端子のアナログ交流電気量をサンプリング入力する手段と、サンプリングのタイミングを決定するタイミング制御手段と、自端子と相手端のアナログ交流電気量を用いて自端子の送電線の遮断器に開放指令を与える演算部と、パケット通信を行うLAN通信手段とを備え、
伝送制御部は、自端子のアナログ交流電気量を送信する送信部と相手端子で検出したアナログ交流電気量を受信して前記保護処理部の演算部に供する為の受信部と、該受信部で受信した信号からサンプリング同期制御信号を得て前記保護処理部のタイミング制御手段に与えるサンプリング同期制御手段とを備え、
タイミング制御手段の一つは、自己のタイミングでサンプリングを実行する主局となり、他の端子のタイミング制御手段は受信信号から得たサンプリング同期制御信号を用いてサンプリングを実行する従局となり、
N端子送電線にN+1番目の端子が追加設置されたとき、当該端子には
自端子のアナログ交流電気量をサンプリング入力する手段と、サンプリングのタイミングを決定するタイミング制御手段と、自端子と相手端のアナログ交流電気量を用いて自端子の送電線の遮断器に開放指令を与える演算部と、パケット通信を行うLAN通信手段とを備えた保護処理部を設け、
任意の端子の保護処理部のLAN通信手段と追加端子の保護処理部のLAN通信手段との間でパケット通信を行うと共に、追加端子の保護処理部においては、LAN通信手段で受信した信号からサンプリング同期制御信号を得てタイミング制御手段に与えるように構成する。
The present invention solves the above-described problems, is provided at each terminal of an N-terminal power transmission line, takes in an analog AC electric quantity from the power transmission line of its own terminal, and takes in an analog AC electric quantity taken in at the other end. A protection processing unit that gives an open command to the circuit breaker of the transmission line of the own terminal using a transmission control unit for transmitting the analog AC electric quantity of the own terminal and receiving the analog AC electric quantity detected by the counterpart terminal; In a protective relay device that uses a transmission line with a communication unit that cyclically transmits and receives data,
The protection processing unit samples and inputs the analog AC electricity quantity at its own terminal, timing control means for determining the sampling timing, and shuts off the transmission line at its own terminal using the analog AC electricity quantity at its own terminal and the other end. A calculation unit that gives an open command to the device, and a LAN communication means for performing packet communication,
The transmission control unit includes a transmission unit that transmits the analog AC electric quantity at its own terminal, a reception unit for receiving the analog AC electric quantity detected at the counterpart terminal, and supplying the analog AC electric quantity to the arithmetic processing unit of the protection processing unit. A sampling synchronization control means that obtains a sampling synchronization control signal from the received signal and gives it to the timing control means of the protection processing unit,
One of the timing control means is a master station that performs sampling at its own timing, and the timing control means of the other terminals are slave stations that execute sampling using a sampling synchronization control signal obtained from the received signal,
When the (N + 1) th terminal is additionally installed in the N-terminal power transmission line, a means for sampling and inputting the analog AC electric quantity of the own terminal to the terminal, a timing control means for determining the sampling timing, the own terminal and the other end A protection processing unit provided with a calculation unit that gives an open command to the circuit breaker of the power transmission line of its own terminal using an analog AC electric quantity of, and a LAN communication unit that performs packet communication,
Packet communication is performed between the LAN communication means of the protection processing unit of an arbitrary terminal and the LAN communication means of the protection processing unit of the additional terminal, and the protection processing unit of the additional terminal samples the signal received by the LAN communication means. A synchronization control signal is obtained and provided to the timing control means.

本発明の保護制御装置によれば、既存の保護用ネットワークの拡充ができなくなった場合に、端子追加が発生した場合、汎用ネットワークにて保護システムを構成できるため、保護システム全体を停止させることなく、保護継続できるため、設備の稼動率を高めることができる。 According to the protection control device of the present invention, when a terminal addition occurs when the existing protection network cannot be expanded, the protection system can be configured in the general-purpose network, so that the entire protection system is not stopped. Since the protection can be continued, the operating rate of the equipment can be increased.

また、本発明の実施例によれば通信装置側で主導的に実施される設備更新においても、従来の制約を受けることなく、通信インフラの進展(マイグレーション)に対応することができる。将来的にネットワークを汎用ネットワークへ統一することができるため、特殊仕様の装置から汎用的な装置に統一することができるため、設備導入コスト並び運用コストを抑えることができる。   In addition, according to the embodiment of the present invention, it is possible to cope with the progress (migration) of the communication infrastructure without being subjected to conventional restrictions even in the facility update that is mainly performed on the communication device side. Since the network can be unified into a general-purpose network in the future, it can be unified from a special specification device to a general-purpose device, so that the equipment introduction cost and the operation cost can be suppressed.

伝送路を利用するディジタル電流差動保護継電装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the digital current differential protection relay apparatus using a transmission line. 伝送制御部ルート、LAN通信制御ルートの送受信部構成を示す図。The figure which shows the transmission-and-reception part structure of a transmission control part route and a LAN communication control route. 伝送制御部によるサイクリック伝送時のフレーム例を示す図。The figure which shows the example of a flame | frame at the time of the cyclic transmission by a transmission control part. LAN通信手段によるパケット通信時のフォーマット例を示す図。The figure which shows the example of a format at the time of the packet communication by a LAN communication means. サイクリック伝送時のサンプリング同期手順を示す図。The figure which shows the sampling synchronization procedure at the time of cyclic transmission. パケット通信時のサンプリング同期手順を示す図。The figure which shows the sampling synchronous procedure at the time of packet communication. アナログ信号を同時サンプリングするための回路例を示す図。The figure which shows the circuit example for simultaneous sampling of an analog signal. アナログ/ディジタル変換動作説明図。An analog / digital conversion operation explanatory drawing. タイミング制御手段6の具体的な回路例を示す図。FIG. 5 is a diagram illustrating a specific circuit example of the timing control unit 6. アナログ/ディジタル変換部のタイミング補正動作例を示す図。The figure which shows the timing correction operation example of an analog / digital conversion part. 動作量と抑制量で定まる動作域と不動作域の特性を示す図。The figure which shows the characteristic of the operation area and non-operation area which are decided by the operation amount and the suppression amount. 流入電流と流出電流で定まる動作域と不動作域の特性を示す図。The figure which shows the characteristic of the operating area and non-operating area which are decided by inflow current and outflow current. 端子追加に伴う保護継電装置の追加拡大事例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the additional expansion example of the protection relay apparatus accompanying terminal addition. 端子追加に伴う保護継電装置の追加拡大事例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the additional expansion example of the protection relay apparatus accompanying terminal addition.

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、伝送路を利用する保護継電装置の一例として、ディジタル電流差動保護継電装置の実施例を示す一構成図である。   FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a digital current differential protection relay device as an example of a protection relay device using a transmission line.

この図において、保護対象の送電線は当初L1のみであり、A端子とB端子間が遮断器CBA、CBBを介して接続され2端子系統として運用されていた。その後、送電線L2が追加され、C端子との間が遮断器CBCを介して接続され3端子系統とされたものとする。   In this figure, the transmission line to be protected was initially L1 only, and the A terminal and the B terminal were connected via the circuit breakers CBA and CBB and operated as a two-terminal system. Thereafter, the power transmission line L2 is added, and the C terminal is connected via the circuit breaker CBC to form a three-terminal system.

また、当初からの送電線L1の保護のために、A端子とB端子には保護処理部100A、100Bと、伝送制御部110A、110Bと、通信部120A、120Bが設置されている。ここで、伝送制御部110と、通信部120は、いずれも既存の従来からの電力専用通信ネットワークを構成する機器であり、いわゆるサイクリック伝送を実行している。   In order to protect the power transmission line L1 from the beginning, protection processing units 100A and 100B, transmission control units 110A and 110B, and communication units 120A and 120B are installed at the A terminal and the B terminal. Here, both the transmission control unit 110 and the communication unit 120 are devices that constitute an existing conventional power-dedicated communication network, and perform so-called cyclic transmission.

これに対し、送電線に追加されたC端子には、保護処理部100Cが設置される。各端子の保護処理部100は、基本的に同一構成とされるが、ここで特徴的なことは、保護処理部100がLAN通信手段を備えており、保護処理部100Cとの間ではサイクリックに送信起動したパケット伝送を実行している。つまり、各端子に共通に設けられる保護処理部100は、電力専用通信ネットワークと信号伝送する為の伝送制御部110に接続されてサイクリック伝送を行うことが可能であり、またパケット伝送を実行することもできる。新旧双方の通信を可能としている。   On the other hand, the protection processing unit 100C is installed at the C terminal added to the power transmission line. The protection processing unit 100 of each terminal basically has the same configuration. What is characteristic here is that the protection processing unit 100 includes a LAN communication unit and is cyclic with the protection processing unit 100C. The packet transmission started by sending is executed. That is, the protection processing unit 100 provided in common to each terminal can be connected to the transmission control unit 110 for signal transmission with the dedicated power communication network, and can perform cyclic transmission, and execute packet transmission. You can also. It enables communication between old and new.

なお、図1においてB端子の保護処理部100Bと、伝送制御部110Bは、A端子のそれらと同一に構成されるので、ここでは内部の図示を省略している。また、B端子の保護処理部100Bと、C端子の保護処理部100Cの間で信号伝送を行うこともできるが、ここでは図示を省略している。   In FIG. 1, the B terminal protection processing unit 100B and the transmission control unit 110B are configured in the same manner as those of the A terminal, and therefore, the illustration of the inside is omitted here. Further, although signal transmission can be performed between the B terminal protection processing unit 100B and the C terminal protection processing unit 100C, illustration is omitted here.

以下、各装置の構成と動作について説明する。まず、各端子の保護処理部100は、各端子において、その端子での電流IA、IB、ICと、その端子での電圧VA、VB、VCを、変流器CTA、CTB、CTC、電圧変成器PTA、PTB、PTCから入力している。   Hereinafter, the configuration and operation of each apparatus will be described. First, the protection processing unit 100 of each terminal converts the currents IA, IB, IC at the terminals and the voltages VA, VB, VC at the terminals into current transformers CTA, CTB, CTC, voltage transformation at each terminal. Input from devices PTA, PTB, PTC.

電流、電圧信号は、保護処理部100内のアナログ信号入力手段2に入力されてアナログ信号処理を施され、アナログ/ディジタル変換手段3にてアナログ信号をディジタル信号に変換する。   The current and voltage signals are input to the analog signal input means 2 in the protection processing unit 100 and subjected to analog signal processing, and the analog / digital conversion means 3 converts the analog signal into a digital signal.

次に、演算手段4は、アナログ/ディジタル変換手段3により変換された入力信号を取込み、各種の保護演算、特に、電流信号の差分を求める差動演算を施して、内部事故判定を行う。内部事故判定した場合には、出力手段5に対し、しゃ断器引き外し指令信号を出力し、出力手段5からは、しゃ断器CBに対して引き外し指令信号Tを出力する。   Next, the calculation means 4 takes the input signal converted by the analog / digital conversion means 3 and performs various protection calculations, in particular, a differential calculation for obtaining a difference between the current signals, and makes an internal accident determination. When an internal accident is determined, a breaker trip command signal is output to the output means 5, and a trip command signal T is output from the output means 5 to the breaker CB.

この一連の動作は、一般的には送電線の電流信号の電気角30°ごとに繰り返して行うことで、保護区間内の送電線の系統事故を高速に検出して、保護区間を系統から切り離すように動作させる。   In general, this series of operations is repeated at every 30 ° electrical angle of the current signal of the transmission line, so that a system fault in the transmission line in the protection section is detected at high speed and the protection section is disconnected from the system. To make it work.

上述したアナログ/ディジタル変換動作は、タイミング制御手段6(TIM制御)が、アナログ/ディジタル変換手段3に対して変換指令信号Sbを与えることにより開始され、所定の変換時間経過の後、ディジタルデータに変換される。   The analog / digital conversion operation described above is started when the timing control means 6 (TIM control) gives a conversion command signal Sb to the analog / digital conversion means 3, and after a predetermined conversion time has elapsed, the digital data is converted into digital data. Converted.

保護処理部100における自端子電流、電圧の入力、並びに保護動作は概略以上のように実施されるが、演算手段4において差電流演算を実行するうえで必要な他端子の電流、電圧の入手は、手法の異なる2つの通信手法を用いて行われる。その1つが、既存の電力専用通信ネットワークを使用したものである。   Although the self-terminal current, voltage input, and protection operation in the protection processing unit 100 are performed as described above, obtaining the current and voltage of other terminals necessary for executing the differential current calculation in the calculation means 4 This is performed using two communication methods having different methods. One of them uses an existing power dedicated communication network.

図1において、既設のA端子とB端子には、電圧、電流といった系統情報を相手端と通信する伝送制御部110が、既存の電力専用通信ネットワークに組み込まれている。伝送制御部110において、13は相手端からの信号を受信する受信手段、12は相手端に対し、信号を送信する送信手段、14はサンプリング同期信号を制御するサンプリング制御手段(SPL手段)、11はこれらの送信手段、受信手段、サンプリング同期制御手段を統括的に制御する伝送制御手段、10は保護処理部100との通信データ(電流データ及び制御情報)送受のための双方向からのアクセスが可能なメモリ手段であり、保護処理部100とパラレルバスにて密結合した構成としたものをそれぞれ示す。   In FIG. 1, a transmission control unit 110 that communicates system information such as voltage and current with a counterpart terminal is incorporated in an existing power dedicated communication network at existing A and B terminals. In the transmission control unit 110, 13 is a receiving means for receiving a signal from the other end, 12 is a transmitting means for transmitting a signal to the other end, 14 is a sampling control means (SPL means) for controlling a sampling synchronization signal, 11 Is a transmission control means for comprehensively controlling these transmission means, reception means and sampling synchronization control means, and 10 is a bidirectional access for transmission / reception of communication data (current data and control information) with the protection processing unit 100. Each of the possible memory means is configured to be tightly coupled to the protection processing unit 100 via a parallel bus.

送受信データ及び伝送制御に必要な情報は、メモリ手段10を介して伝達するように構成し、サンプリング同期制御手段14は、サンプリング同期制御のためのサンプリング同期制御信号Saを、保護処理部100内のタイミング制御手段6に印加する。   Transmission / reception data and information necessary for transmission control are configured to be transmitted via the memory means 10, and the sampling synchronization control means 14 sends a sampling synchronization control signal Sa for sampling synchronization control to the protection processing unit 100. Applied to the timing control means 6.

詳細な動作は後述するが、保護処理部100内のタイミング制御手段6は、サンプリング同期制御信号Saに同期したタイミングでアナログ/ディジタル変換動作を実行させる。   Although the detailed operation will be described later, the timing control means 6 in the protection processing unit 100 causes the analog / digital conversion operation to be executed at a timing synchronized with the sampling synchronization control signal Sa.

なお、複数端子間のサンプリングを同期させ、同時刻でのサンプリングを実行せしめるために、サンプリング同期信号のクロックマスタとなる主局(例えばA端子)では、サンプリング制御は固定とし、クロックマスタに従属的に同期する従属端子(従局)がサンプリング同期合せを実行する。このように、全て主局のクロックマスタに同期させることで、全端のサンプリング同期を合わせるように動作させる。   In order to synchronize sampling between a plurality of terminals and execute sampling at the same time, the sampling control is fixed at the main station (for example, the A terminal) serving as the clock master of the sampling synchronization signal and is dependent on the clock master. The slave terminal (slave station) synchronized with the signal performs sampling synchronization matching. In this way, by synchronizing all with the clock master of the main station, the operation is performed so as to match the sampling synchronization at all ends.

このように、伝送制御部110は、保護処理部100と並列に処理するように構成し、例えば、1.544Mbpsのサイクリック伝送手法を適用して、構成するものである。   In this way, the transmission control unit 110 is configured to perform processing in parallel with the protection processing unit 100, and is configured by applying, for example, a 1.544 Mbps cyclic transmission method.

伝送制御部110からの送信・受信の信号は、一般的に、電力事業者の専用回線に接続され、例えば、キャリア継電装置用1.5M多重化局(MUX)に代表させる通信部120を介して、SeまたはSfに示す信号多重化された信号として伝送される。なお、SeはA端子から見て下り送信信号、B端子から見て下り受信信号であり、Sfは、B端子から見て上り送信信号、A端子から見て上り受信信号である。   Transmission / reception signals from the transmission control unit 110 are generally connected to a power company's dedicated line, for example, a communication unit 120 represented by a 1.5M multiplexing station (MUX) for carrier relay devices. Then, it is transmitted as a signal multiplexed signal indicated by Se or Sf. Se is a downlink transmission signal when viewed from the A terminal, a downlink reception signal when viewed from the B terminal, and Sf is an uplink transmission signal when viewed from the B terminal and an uplink reception signal when viewed from the A terminal.

既存の電力専用通信ネットワークを使用した伝送系においては、このような構成とし、サイクリック伝送することでA端子とB端子間でデータ送受信ができる。なお、サンプリング同期制御については後述する。   In a transmission system using an existing dedicated power communication network, data transmission / reception can be performed between the A terminal and the B terminal by performing the cyclic transmission. The sampling synchronization control will be described later.

2つめの通信手法は、保護処理部100のLAN通信部7を使用したパケット通信である。各端子に共通に設けられる保護処理部100では、LAN通信手段7を標準的に備えている。LAN通信手段7には、送信手段8と受信手段9を接続し、パケット通信の伝送形態で自端データの送信データSgの伝送と、相手端データの送信データShの伝送を行うように構成する。   The second communication method is packet communication using the LAN communication unit 7 of the protection processing unit 100. The protection processing unit 100 provided in common for each terminal includes the LAN communication means 7 as a standard. The LAN communication means 7 is connected to the transmission means 8 and the reception means 9 so as to transmit the transmission data Sg of the local end data and the transmission data Sh of the counterpart data in a packet communication transmission form. .

この場合にも当然ながら、リアルタイム性能は確保しなければならないため、例えば、伝送形態としては、周期的(例えば、電気角度15°または30°毎)に一斉同報的な通信形態で行うようにして、タイミング的に競合が発生しないように、送信タイミングについては、同期制御を実行する。   In this case, as a matter of course, since real-time performance must be ensured, for example, the transmission mode is to be performed periodically (for example, every 15 ° or 30 ° electrical angle) in a simultaneous broadcast mode. Thus, synchronization control is executed for the transmission timing so that no timing conflict occurs.

LAN通信手段7が送信するデータは、演算手段4から出されるバスに接続して並列伝送するように構成する。また、サンプリング同期信号については、タイミング制御手段6からサンプリング同期パルスScを受けて動作するようにする。あるいは、サンプリング同期パルスScに同期したタイミングで動作する演算手段4からの送信制御で動作開始しても良い。なお、Sdは、LAN通信手段7がその受信信号から再生したサンプリング同期信号である。   The data transmitted by the LAN communication means 7 is connected to the bus output from the calculation means 4 and transmitted in parallel. The sampling synchronization signal is operated upon receiving the sampling synchronization pulse Sc from the timing control means 6. Or you may start operation | movement by the transmission control from the calculating means 4 which operate | moves at the timing synchronized with the sampling synchronizing pulse Sc. Sd is a sampling synchronization signal reproduced from the received signal by the LAN communication means 7.

但し、先にも説明したように、2端子系統として運用されている状態では、A端子とB端子の2つめの通信手法であるLAN通信部7は、保護処理部100の装置としては保持しているが、使用されてはいない。   However, as described above, the LAN communication unit 7 which is the second communication method of the A terminal and the B terminal is held as a device of the protection processing unit 100 in a state where it is operated as a two-terminal system. Is not used.

なお、図1において、B端子に接続される保護継電装置の構成は、A端子と全く同様であるため、ここでの説明は省略する。   In FIG. 1, the configuration of the protective relay device connected to the B terminal is exactly the same as that of the A terminal, and a description thereof is omitted here.

次に図1のC端子の構成について説明する。C端子の保護処理部100は、送電線L1から分岐してL2を経由して負荷端が増えた際に、設けられた装置である。   Next, the configuration of the C terminal in FIG. 1 will be described. The protection processing unit 100 for the C terminal is an apparatus provided when the load end increases from the power transmission line L1 via L2.

追加されたC端子に伝送装置を追加する場合に、既存の保護専用ネットワークの端子追加が可能であれば、既存と全く同じ構成の伝送装置を追加端子におく(A端子と同じ構成にしておく)ことで保護システムは構成可能であるが、将来的に、既存ネットワークが構成困難になった場合には、あらたな手法で追加端子対策を施す必要がある。   When adding a transmission device to the added C terminal, if it is possible to add a terminal of an existing protection dedicated network, a transmission device having the same configuration as the existing one is placed in the additional terminal (the same configuration as the A terminal is set). The protection system can be configured, but if the existing network becomes difficult to configure in the future, it is necessary to take additional terminal measures with a new method.

そこで、本発明ではLAN通信手段を備えた保護処理部100Cのみを追加し、汎用ネットワークを用いて電流差動保護継電システムを構築することで、新たに追加された分岐負荷対策が容易に実現できる。   Therefore, in the present invention, only the protection processing unit 100C provided with the LAN communication means is added, and the current differential protection relay system is constructed using the general-purpose network, so that the newly added branch load countermeasure can be easily realized. it can.

LAN通信手段を備えた保護処理部100Cは、図1の保護処理部100a、100bと全く同様の回路構成を持つものであるが、伝送制御部110は持たず、あくまでも、イーサネット通信技術をベースとし、汎用の光ファイバネットワークのみを適用して構成するものである。すなわち、既存の電力専用の保護用通信インフラは用いない構成である。   The protection processing unit 100C provided with the LAN communication means has the same circuit configuration as the protection processing units 100a and 100b of FIG. 1, but does not have the transmission control unit 110, and is based on the Ethernet communication technology. Only a general-purpose optical fiber network is applied. That is, the configuration does not use an existing protection communication infrastructure dedicated to electric power.

本実施例では、伝送制御のルートを、伝送制御部110を介した電力専用ルートと、LAN通信制御を介した汎用ルートを合わせ持つ構成を特徴としている。   The present embodiment is characterized in that the transmission control route includes both a dedicated power route via the transmission control unit 110 and a general-purpose route via the LAN communication control.

上記した双方の伝送ルートの切替は、保護処理部100内の選択手段(図示せず)にて切替えるように構成すし、それぞれの伝送ルートでの信号は、ネットワーク運用の状況に合わせた形で選択するように構成する。   The above-described switching of both transmission routes is configured to be switched by a selection means (not shown) in the protection processing unit 100, and signals in each transmission route are selected according to the network operation status. To be configured.

2つの伝送ルートでの大きな相異は、伝送制御部110はサイクリック制御であるのに対し、LAN通信手段ではサイクリックに送信起動したパケット伝送という違いである。   The major difference between the two transmission routes is that the transmission control unit 110 is cyclically controlled, whereas the LAN communication means is cyclically started to transmit packets.

図2は、上記した伝送制御部110を介したルートと、LAN通信制御を介したルートのデータ送受信部の構成を説明する図面である。この図は、A端子内の各データ送受信部の構成を模式的に示しているので、必ずしも図1の構成と合致しない部分もあるが、簡略的には保護アプリケーション手段2aと送受信データバッファ手段2bが図1の演算手段4の内部に構成され、データバッファ手段2fが伝送制御部110の伝送制御手段11の内部に構成され、サイクリックデータ転送手段2gが通信部120の内部に構成され、送受信データバッファ手段2hがLAN通信手段7内に構成されていると理解するのがよい。   FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of the route through the transmission control unit 110 and the data transmission / reception unit of the route through the LAN communication control. Since this figure schematically shows the configuration of each data transmission / reception unit in the A terminal, there are portions that do not necessarily match the configuration of FIG. 1, but simply, the protection application means 2a and the transmission / reception data buffer means 2b. 1 is configured in the arithmetic unit 4 of FIG. 1, the data buffer unit 2f is configured in the transmission control unit 11 of the transmission control unit 110, and the cyclic data transfer unit 2g is configured in the communication unit 120 for transmission / reception. It should be understood that the data buffer means 2h is configured in the LAN communication means 7.

この構成によれば、送受信データバッファ手段2b、2f、2gにはそれぞれ送信情報と受信情報が一時的に蓄えられ、送信用信号線2cを使用してA端子の情報がB端子とC端子向けの送受信データバッファ手段2f、2gの送信部分に送信され、受信用信号線2d、2eを使用してB端子とC端子の情報がA端子向けの送受信データバッファ手段2bの受信部分に送信される。これにより各端子の情報の共有化が図られる。   According to this configuration, the transmission / reception data buffer means 2b, 2f, and 2g temporarily store transmission information and reception information, respectively, and the information on the A terminal is directed to the B terminal and the C terminal using the transmission signal line 2c. Is transmitted to the transmission part of the transmission / reception data buffer means 2f, 2g, and information on the B terminal and the C terminal is transmitted to the reception part of the transmission / reception data buffer means 2b for the A terminal using the reception signal lines 2d, 2e. . Thereby, sharing of information of each terminal is achieved.

なお、送受信データバッファ手段に記載したIa、Ib、Icは、それぞれの端子で検出したa、b、c各相の電流、ON/OFFは、それぞれの端子の遮断器CBの制御情報であり、これらが各端子間で送受信されている。   It should be noted that Ia, Ib, and Ic described in the transmission / reception data buffer means are currents of respective phases a, b, and c detected at the respective terminals, and ON / OFF is control information of the circuit breaker CB of each terminal, These are transmitted and received between the terminals.

以下、図2の動作についてA端子装置を例にとって説明する。まず、A端子の保護アプリケーション手段2aにおいて、各種の保護演算(例えば保護継電装置デバイス:87)を実施するが、自端(A端子)にて取り込んだアナログ入力情報を送受信データバッファ手段2bの送信部分に書き込む。   Hereinafter, the operation of FIG. 2 will be described using the A terminal device as an example. First, in the protection application means 2a of the A terminal, various protection operations (for example, protection relay device: 87) are performed, but the analog input information captured at the own terminal (A terminal) is transmitted to the transmission / reception data buffer means 2b. Write in the transmission part.

書き込まれるデータの内容は、例えば、電流入力情報Ia、Ib、Ic、遮断器制御情報(ON/OFF)についてのビット情報などである。その後、送受信データバッファ手段2bの送信部分に書き込まれたデータは、送信用信号線2cを介して伝送制御部110の伝送制御手段11内の送受信データバッファ手段2fの送信部分に転送され、送信データとしてデータをコピーする。また同時に、LAN通信手段7の送受信データバッファ手段2hの送信部分にも同様に上記したと同じデータをコピーする。   The contents of data to be written are, for example, current input information Ia, Ib, Ic, bit information about breaker control information (ON / OFF), and the like. Thereafter, the data written in the transmission part of the transmission / reception data buffer means 2b is transferred to the transmission part of the transmission / reception data buffer means 2f in the transmission control means 11 of the transmission control section 110 via the transmission signal line 2c, and is transmitted. Copy the data as At the same time, the same data as described above is also copied to the transmission portion of the transmission / reception data buffer means 2h of the LAN communication means 7.

その後、伝送制御部110の送受信データバッファ手段2fの送信部分に書き込まれた情報は、サイクリックデータ転送手段2gによりデータをサイクリックに読出され、例えば(詳細の説明は省略しているが)一般的な1.5Mbps伝送手順に従って、データをB端子に向けて送出するように動作する。   Thereafter, the information written in the transmission part of the transmission / reception data buffer means 2f of the transmission control unit 110 is cyclically read out by the cyclic data transfer means 2g. For example (although the detailed description is omitted) It operates to send data to the B terminal according to a typical 1.5 Mbps transmission procedure.

また、LAN通信手段7では、送受信データバッファ手段2hの送信部分に書き込まれた情報を、LAN送信手段8にてパケット通信の形態でC端子に向けてデータ送信する。   Further, in the LAN communication means 7, the information written in the transmission part of the transmission / reception data buffer means 2h is transmitted by the LAN transmission means 8 to the C terminal in the form of packet communication.

次に受信動作について説明する。まず、A端子の伝送制御部110側のサイクリックデータ転送手段2gにて、相手端(B端子)から電流情報その他の情報を受信する。同期化処理実施後、該受信データを送受信データバッファ手段2fの受信部分に格納する。その後、受信用信号線2dを介して、送受信データバッファ手段2fの受信部分に格納した受信データを、送受信データデータバッファ手段2bの受信部分1に転送して格納する。   Next, the reception operation will be described. First, the cyclic data transfer means 2g on the transmission control unit 110 side of the A terminal receives current information and other information from the other end (B terminal). After performing the synchronization processing, the received data is stored in the receiving portion of the transmission / reception data buffer means 2f. Thereafter, the reception data stored in the reception portion of the transmission / reception data buffer means 2f is transferred to and stored in the reception portion 1 of the transmission / reception data data buffer means 2b via the reception signal line 2d.

また同様に、A端子のLAN通信手段7側においても、LAN受信手段9にて受信した相手端(C端子)からの電流情報その他の情報を送受信データバッファ手段2hの受信部分に格納し、その後受信用信号線2eを経由して、送受信データバッファ手段2bの受信部分2に受信データを転送し、格納する。   Similarly, on the LAN communication means 7 side of the A terminal, the current information and other information from the other end (C terminal) received by the LAN receiving means 9 is stored in the receiving portion of the transmission / reception data buffer means 2h, and thereafter The received data is transferred and stored in the receiving portion 2 of the transmission / reception data buffer means 2b via the receiving signal line 2e.

保護アプリケーション2aでは、自局データ及び、以上のようにして入手した相手端のデータを使用して所定の差動保護演算を行い、系統事故判定を行う。   In the protection application 2a, a predetermined differential protection calculation is performed by using the local station data and the partner end data obtained as described above, and a system fault determination is performed.

なお、図2の構成は、送電線が2端子から3端子に追加されたときのA端子内の各データ送受信部の構成を示しているので、2端子の時には、当然LAN通信手段7側の回路や通信機能は利用されていない。また、B端子内の各データ送受信部の構成は、図2の構成がそのままにB端子に設置されていると考えればよい。但し、C端子に備えられる装置は伝送制御手段11と通信部120を備えておらず、LAN通信手段7を用いて他端子と通信を行うように構成される。従って、A,B端子と通信を行う場合には、LAN通信手段7側の装置(送受信データバッファ手段2hと、LAN送信手段8と、LAN受信手段9)が2セット備えられることになる。   The configuration of FIG. 2 shows the configuration of each data transmission / reception unit in the A terminal when the transmission line is added from the 2 terminal to the 3 terminal. Circuits and communication functions are not used. Further, the configuration of each data transmission / reception unit in the B terminal may be considered that the configuration of FIG. 2 is installed in the B terminal as it is. However, the device provided in the C terminal does not include the transmission control unit 11 and the communication unit 120, and is configured to communicate with other terminals using the LAN communication unit 7. Therefore, when communicating with the A and B terminals, two sets of devices (transmission / reception data buffer means 2h, LAN transmission means 8, and LAN reception means 9) on the LAN communication means 7 side are provided.

図3は、上記した伝送制御部110とLAN通信手段7を経由するデータのフォーマット例をそれぞれ示す。   FIG. 3 shows an example of the format of data passing through the transmission control unit 110 and the LAN communication means 7 described above.

このうち、図3aは伝送制御部110側において、サイクリック伝送を行う場合のフレーム例を示す。サイクリック伝送では、周期T(一般には電気角30°)ごとに3相分の電流データ(Ia、Ib、Ic)とON/OFF情報、サブコミデータ及びCRC情報を送受信する。なお、図3aの例では、F#0からF#11までの12のサブフレームが周期Tの期間内に構成されており、残りのサブフレームは電圧信号の伝送、あるいは他回線の電流、電圧、あるいは相信号、線間信号の送信に用いられる。本フレームは、一般的な構成を記載したものであるので、ここでは詳細の説明を省略する。   Among these, FIG. 3A shows an example of a frame when cyclic transmission is performed on the transmission control unit 110 side. In cyclic transmission, current data (Ia, Ib, Ic) for three phases, ON / OFF information, subcome data, and CRC information are transmitted / received every period T (generally an electrical angle of 30 °). In the example of FIG. 3a, twelve subframes from F # 0 to F # 11 are configured within a period of period T, and the remaining subframes are used for transmission of voltage signals or currents and voltages of other lines. Or, it is used for transmission of phase signals and line signals. Since this frame describes a general configuration, detailed description thereof is omitted here.

図3bは、LAN通信手段7のパケット通信にて送受信するフォーマット例を示す。この場合、パケットの先頭はプリアンブルでスタートして、送り先アドレス(DA)、送信元アドレス(SA)、タグ情報(Tag)、PDU、データ(電流データ、ON/OFF情報、ステータス)、フレームチェックシーケンス(FCS)で構成される。このパケットについても、プリアンブルから次のプリアンブルまでは周期T毎に繰り返し、リアルタイム性を確保できるように構成する。なお、データ部は、図3aと同様に、電圧信号、あるいは他回線の電流、電圧、あるいは相信号、線間信号の送信にも用いることができる。   FIG. 3 b shows an example format for transmission / reception by packet communication of the LAN communication means 7. In this case, the beginning of the packet starts with a preamble, and destination address (DA), source address (SA), tag information (Tag), PDU, data (current data, ON / OFF information, status), frame check sequence (FCS). This packet is also configured from the preamble to the next preamble so as to be able to ensure real-time performance by repeating every period T. The data portion can also be used for transmission of a voltage signal, or a current, voltage, phase signal, or line signal of another line, as in FIG. 3a.

上記の伝送フォーマットを双方共に、例えば電気角30°毎に送受信することで、保護アプリケーション2aに必要な、電流情報(Ia、Ib、Ic)とON/OFF情報を、既存のルート及び端子追加したルートから送受信できる。   Both the above transmission formats are transmitted / received at every electrical angle of 30 °, for example, and current information (Ia, Ib, Ic) and ON / OFF information necessary for the protection application 2a are added to existing routes and terminals. You can send and receive from the route.

要点は、通信インフラが進展し、将来的にパケット通信網しか存続しなくなった場合でも、既存の保護アプリケーションを維持したまま、新たな汎用ネットワークに対応することに意味がある。さらに、端子増設した系統の電圧・電流・機器情報を汎用ネットワークにて受信し、既存のネットワークの空エリアに実装することで、追加端子の情報を使用した保護演算を実行することも可能である。   The point is that even if the communication infrastructure advances and only the packet communication network continues to exist in the future, it is meaningful to support a new general-purpose network while maintaining the existing protection application. In addition, it is also possible to execute protection calculations using information on additional terminals by receiving the voltage, current, and device information of the system with additional terminals via a general-purpose network and mounting it in an empty area of the existing network. .

すなわち、追加端子の電流のみならず、電圧情報をも用いた保護アプリケーションが追加で構築可能である。もちろん、送受信の伝送エリアに空きエリアがあれば、既存のネットワークインタフェースには何ら影響を与えずに構築することが可能である。   That is, a protection application using not only the current of the additional terminal but also the voltage information can be additionally constructed. Of course, if there is a vacant area in the transmission / reception transmission area, it can be constructed without affecting the existing network interface.

図4は、上記した電流差動継電装置の主局(A端子)と従局(B端子)間のサンプリング同期をとるための二つの方式の動作概要を示すものである。以下、ポイントのみ説明する。   FIG. 4 shows an outline of the operation of the two methods for achieving sampling synchronization between the master station (A terminal) and slave station (B terminal) of the current differential relay device described above. Only the points will be described below.

図4aは、現行のサンプリング同期制御の概要を示しているものである。
(1)まず、従局が主局に対し、同期信号4aを送信する。
(2)次に主局では、自局のサンプリングタイミング(周期ΔT1)から、従局からの同期信号4aを受信したタイミングとの時間差TMを求める。
(3)続いて主局は、上記にて求めた時間差TMを、従局に送信4bする。
(4)従局は、自局のサンプリングタイミング(周期ΔT2)から、主局から送信された同期信号を受信したタイミングとの時間差TSを求めると同時に、主局から受信したサンプリング時間差データTMを読み出す。
(5)従局から主局に送信するデータの遅延時間Tduと、主局から従局へ送信するデータの遅延時間Tddは等しいとすると、両者のタイミング差ΔTを(1)式で求める。
[数1]
ΔT = (TS TM)/2 (1)

(6)従局では、上記式のΔTが0になるように、サンプリングタイミングを制御する。なお、主局では制御しない。
FIG. 4a shows an overview of the current sampling synchronization control.
(1) First, the slave station transmits a synchronization signal 4a to the master station.
(2) Next, the master station obtains a time difference TM from the timing of receiving the synchronization signal 4a from the slave station from the sampling timing (period ΔT1) of the own station.
(3) Subsequently, the master station transmits 4b the time difference TM obtained above to the slave station.
(4) The slave station obtains the time difference TS from the timing of receiving the synchronization signal transmitted from the master station from the sampling timing (cycle ΔT2) of the own station, and simultaneously reads the sampling time difference data TM received from the master station.
(5) Assuming that the delay time Tdu of data transmitted from the slave station to the master station is equal to the delay time Tdd of data transmitted from the master station to the slave station, the timing difference ΔT between the two is obtained by equation (1).
[Equation 1]
ΔT = (TS TM) / 2 (1)

(6) The slave station controls the sampling timing so that ΔT in the above equation becomes zero. The main station does not control.

上記のサンプリング同期制御を繰り返すことにより、主局と従局のサンプリングタイミングをほぼ同一にすることができる。   By repeating the above sampling synchronization control, the sampling timing of the master station and the slave station can be made substantially the same.

次に、図4bを用いて、第2のサンプリング同期方式について説明する。図4bは、主局と従局の2端子の構成のサンプリング同期について記載しているものである。   Next, the second sampling synchronization method will be described with reference to FIG. FIG. 4b describes the sampling synchronization of the two-terminal configuration of the master station and the slave station.

この同期方式は、IEEE1588にて規定されている手法であり、手法そのものが本発明の発明対象ではなく、あくまでもこの手法を電流差動継電装置に適用するところに意味があるものなので、動作の説明については概要を述べるに留める。
(1)主局は、従局に対して同期制御するための4cにて示す送信パケット(SYNC)を送信する。
(2)続いて主局は、従局に対して上記SYNC信号4cを送出した時刻データt1を、4dにて示す次の送信パケット(FolloW UP)にて送信する。
(3)従局は、最初の送信パケット(SYNC)4cを受信した時刻t0と、4dにて示した送信パケット(FolloW UP)内の送信時刻データt1を取り出す。
(4)さらに従局は、主局に対して同期制御するために、4eにて示す送信パケット(DELAY REQUEST)を送信する。この際に、従局は送信した時刻t2を取得する。
(5)主局は、パケット4e(DELAY REQUEST)を受信した時刻t3を、次のパケット(DELAY RESPONSE)4fに乗せて従局へ送信する。
(6)従局は、上記のパケット(DELAY RESPONSE)4fから、時刻t3を取得する。
This synchronization method is a method defined in IEEE 1588, and the method itself is not the subject of the invention of the present invention, and it is meaningful only to apply this method to a current differential relay device. For the explanation, only an outline is given.
(1) The master station transmits a transmission packet (SYNC) indicated by 4c for synchronous control to the slave station.
(2) Subsequently, the master station transmits the time data t1 at which the SYNC signal 4c is transmitted to the slave station in the next transmission packet (Follow W UP) indicated by 4d.
(3) The slave station takes out the time t0 at which the first transmission packet (SYNC) 4c is received and the transmission time data t1 in the transmission packet (FolloW UP) indicated by 4d.
(4) Further, the slave station transmits a transmission packet (DELAY REQUEST) indicated by 4e for synchronous control with respect to the master station. At this time, the slave station acquires the transmission time t2.
(5) The master station transmits the time t3 at which the packet 4e (DELAY REQUEST) is received on the next packet (DELAY RESPONSE) 4f to the slave station.
(6) The slave station acquires time t3 from the packet (DELAY RESPONSE) 4f.

これらの一連の動作より、従局は、t0〜t3の時刻データを取得することができ、この時刻データから、下記(2)(3)式に示す演算より、主局と従局間のサンプリングタイミングのずれを補正するためのデータである、遅延時間tdxとオフセット時間toffを得ることができる。
[数2]
tdx = ((t1−t0)+(t3−t2))/2………(2)
[数3]
toff = (t2−t1)−tdx………………(3)

上記(2)(3)式より、toffを0に近づけるように制御することで、従局は主局に対してサンプリング時刻が同一となるように制御できる。
Through these series of operations, the slave station can acquire time data of t0 to t3, and from this time data, the sampling timing between the master station and the slave station is calculated by the calculation shown in the following equations (2) and (3). The delay time tdx and the offset time toff, which are data for correcting the deviation, can be obtained.
[Equation 2]
tdx = ((t1-t0) + (t3-t2)) / 2 (2)
[Equation 3]
toff = (t2-t1) -tdx (3)

From the above equations (2) and (3), the slave station can be controlled so that the sampling time is the same as that of the master station by controlling toff to be close to zero.

このように、定期的に通信の遅延時間を計測するパケットを送受することで可能であるが、不定期に実施してもサンプリング同期制御は可能である。   In this way, it is possible to send and receive packets that periodically measure the delay time of communication, but sampling synchronization control is possible even if it is performed irregularly.

当然ながら、サンプリング同期制御の状態については、上記toffを常時監視する必要があり、例えば、このオフセットが1μs以下であることを監視することで電流差動演算に及ぼす影響を把握し、必要であれば装置ロックさせる。   Needless to say, regarding the state of sampling synchronous control, it is necessary to constantly monitor the above-mentioned toff. For example, it is necessary to grasp the influence on the current differential calculation by monitoring that this offset is 1 μs or less. Lock the device.

また、電流データの送信については、上記したサンプリング同期制御とは別のパケット転送にて行うこととする。   The transmission of current data is performed by packet transfer different from the above-described sampling synchronization control.

図5は、図4にて抽出した同期タイミングにより、アナログ信号を同時刻にサンプリングするための回路例を示すものである。   FIG. 5 shows an example of a circuit for sampling an analog signal at the same time based on the synchronization timing extracted in FIG.

図5において、2は図1のアナログ入力手段の回路例を示すものであり、電流、電圧などのアナログ入力信号Siを電圧変換する入力変換器5aとアナログフィルタで構成される。アナログフィルタは、演算増幅器5d、抵抗5b、コンデンサ5cからなる。   In FIG. 5, reference numeral 2 denotes a circuit example of the analog input means of FIG. 1, and includes an input converter 5a for converting an analog input signal Si such as current and voltage into a voltage and an analog filter. The analog filter includes an operational amplifier 5d, a resistor 5b, and a capacitor 5c.

アナログ入力手段2の出力6aは、アナログ/ディジタル変換回路部3に印加される。具体的には、アナログフィルタ出力6aはサンプルホールドアンプ回路5e(S/H)に入力される。S/H回路5eでアナログ信号6aを、アナログ/ディジタル制御回路5iからのサンプリング指令信号によりサンプリングする。   The output 6 a of the analog input means 2 is applied to the analog / digital conversion circuit unit 3. Specifically, the analog filter output 6a is input to the sample and hold amplifier circuit 5e (S / H). The S / H circuit 5e samples the analog signal 6a according to a sampling command signal from the analog / digital control circuit 5i.

このサンプリング指令信号は、外部からの同期信号Sbに基き、サンプリング時点を全ての端子で同時刻とするためのものである。   This sampling command signal is used to set the sampling time to the same time at all terminals based on the synchronization signal Sb from the outside.

S/H回路5eでサンプル/ホールドされた信号6bは、逐次比較回路5g(SAR)に印加される。逐次比較回路5gでは、アナログ/ディジタル制御部5iからの制御信号にあわせ、入力信号を基準電圧源5f(REF)と逐次に比較する。その結果が、アナログ/ディジタル変換コードになり、出力ドライバ5j(OUTPUT DRV)に出力され、外部に対して変換コードが出力されるように動作する。   The signal 6b sampled / held by the S / H circuit 5e is applied to the successive approximation circuit 5g (SAR). The successive approximation circuit 5g sequentially compares the input signal with the reference voltage source 5f (REF) in accordance with the control signal from the analog / digital control unit 5i. The result is an analog / digital conversion code that is output to the output driver 5j (OUTPUT DRV) and operates so that the conversion code is output to the outside.

当然ながら、本回路にはクロック発信手段がないとシーケンシャルに動作できないため、クロック発信手段5h(CLK)を備えている。保護継電装置システムでは、上記した動作を所定の周期で繰り返し実行する。   As a matter of course, this circuit is provided with a clock transmission means 5h (CLK) because it cannot operate sequentially without the clock transmission means. In the protective relay system, the above-described operation is repeatedly executed at a predetermined cycle.

図6は、図5に示したアナログ信号のディジタル信号への変換動作例のタイミング例を示すものである。図6を用いて以下動作を説明する。   FIG. 6 shows a timing example of the conversion operation example of the analog signal shown in FIG. 5 into a digital signal. The operation will be described below with reference to FIG.

アナログ信号6aは、S/H回路5eにおいて、S/H波形6bに変換され、この波形のホールドしている期間にアナログ/ディジタル変換するように動作する。   The analog signal 6a is converted into an S / H waveform 6b in the S / H circuit 5e, and operates so as to perform analog / digital conversion during the holding period of the waveform.

Sbは、アナログ/ディジタル変換指令同期信号(CONVERT)であり、この信号が“L”になるタイミングでアナログ/ディジタル変換動作を開始する。アナログ/ディジタル変換中は、6cに示すステータスで状態表示する。具体的には、ステータス6cが“L”になることで、変換中を意味する“Busy状態”であることを、外部(例えばマイクロコントローラなど)に知らせる機能を有する。   Sb is an analog / digital conversion command synchronization signal (CONVERT), and the analog / digital conversion operation is started when this signal becomes “L”. During analog / digital conversion, the status is displayed with the status shown in 6c. Specifically, when the status 6c becomes “L”, it has a function of notifying the outside (for example, a microcontroller, etc.) that it is in the “Busy state” meaning that conversion is in progress.

6dは、内部の動作状態を示すものであり、アナログ/ディジタル変換指令同期信号(CONVERT)Sbが“L”になるタイミングにより、変換タイミング同期合せられて、アナログ/ディジタル変換される様子を示している。   6d shows the internal operation state, and shows how analog / digital conversion is performed in synchronization with the conversion timing in accordance with the timing when the analog / digital conversion command synchronization signal (CONVERT) Sb becomes “L”. Yes.

6eは、アナログ/ディジタル変換器3の出力レジスタ5jへのタイミング例を示すものであり、上記6cのタイミングで変換中を示す“Busy状態”がLからHに戻るタイミングで変換データを確定させるように動作する。   6e shows an example of timing to the output register 5j of the analog / digital converter 3, and the conversion data is determined when the "Busy state" indicating that conversion is in progress at the timing 6c returns from L to H. To work.

ここで重要なことは、外部からの同期信号Sbにより、アナログ/ディジタル変換指令同期信号CONVERTの開始時点を合せることで、この同期信号が印加されているアナログ/ディジタル変換手段全てが、同時刻にアナログ/ディジタル変換できるということである。   What is important here is that the analog / digital conversion command synchronization signal CONVERT is synchronized with the start point of the analog / digital conversion command synchronization signal CONVERT by the external synchronization signal Sb. That is, analog / digital conversion is possible.

なお、アナログ/ディジタル変換指令同期信号(CONVERT)Sbが、図4で説明した(1)式のタイミング差ΔT、あるいは(3)式のオフセット時間toffに基づいて決定されていることはいうまでもない。従属する端子側でΔT、あるいはオフセット時間toffを求め、この値が零になるようにサンプリングタイミングを調整することで、全端子同期サンプリングが行われる。   Needless to say, the analog / digital conversion command synchronization signal (CONVERT) Sb is determined based on the timing difference ΔT in the equation (1) described in FIG. 4 or the offset time toff in the equation (3). Absent. All terminals synchronous sampling is performed by obtaining ΔT or offset time toff on the subordinate terminal side and adjusting the sampling timing so that this value becomes zero.

図7は、図1のタイミング制御手段6の具体的な回路例を示す。この図7において、選択回路7cは、図1に示した伝送制御部110からの同期信号Saと、LAN通信手段7からの同期信号Sdを選択する。まず、同期信号Sa、Sdの立上りエッジをそれぞれ個別の検出回路7aで検出し、タイミングパルス生成回路7bにて、パルス信号を生成し、選択回路7cに該パルス信号を印加する。   FIG. 7 shows a specific circuit example of the timing control means 6 of FIG. In FIG. 7, the selection circuit 7 c selects the synchronization signal Sa from the transmission control unit 110 and the synchronization signal Sd from the LAN communication unit 7 shown in FIG. 1. First, the rising edges of the synchronization signals Sa and Sd are detected by the individual detection circuit 7a, the pulse signal is generated by the timing pulse generation circuit 7b, and the pulse signal is applied to the selection circuit 7c.

選択回路7cでは、同期信号SaまたはSbに同期したパルス信号70bを、2組のカウンタ回路7d、7eのクリア端子に印加して、カウント動作を同期させるようにする。   In the selection circuit 7c, the pulse signal 70b synchronized with the synchronization signal Sa or Sb is applied to the clear terminals of the two sets of counter circuits 7d and 7e to synchronize the counting operation.

カウンタ回路7d、7eは、発信器7f(CLK)のクロック信号に基きカウントアップ動作するが、カウンタクリア信号70bでカウント値を0にクリアして、再度カウント動作を始めるように動作させることでタイミングを同期させる。   The counter circuits 7d and 7e perform a count-up operation based on the clock signal of the transmitter 7f (CLK), but clear the count value to 0 with the counter clear signal 70b and operate so as to start the count operation again. Synchronize.

このカウンタの出力信号を組合せ回路7g(COMB)に印加して、アナログ/ディジタル変換指令信号(CONVERT)Sbを生成する。   An output signal of this counter is applied to the combinational circuit 7g (COMB) to generate an analog / digital conversion command signal (CONVERT) Sb.

ここで重要なことは、アナログ/ディジタル変換指令同期信号(CONVERT)Sbは、外部同期信号SaまたはSdの立上りエッジにて同期合せするように動作するということである。即ち、外部同期信号に従属してアナログ/ディジタル変換開始のタイミングを合せるように動作するということである。   What is important here is that the analog / digital conversion command synchronization signal (CONVERT) Sb operates to synchronize at the rising edge of the external synchronization signal Sa or Sd. That is, it operates so as to match the timing of the start of analog / digital conversion depending on the external synchronization signal.

ここで、主局となる端子では自局がマスタクロックとなりアナログ/ディジタル変換タイミングの開始タイミングは固定であるので、あくまでも従属的に同期させる必要がある従局のタイミング制御が対象となる。   Here, at the terminal serving as the master station, the own station becomes the master clock, and the start timing of the analog / digital conversion timing is fixed, so that the timing control of the slave station that must be subordinately synchronized is an object.

図8は各端子のサンプリング同期合せしたアナログ/ディジタル変換タイミング例を示すものである。   FIG. 8 shows an example of analog / digital conversion timing in which sampling of each terminal is synchronized.

図8において、上から主局であるA端子、従局のB端子、端子増設されたC端子でのタイミング例をそれぞれ示す。   In FIG. 8, timing examples at the A terminal as the master station, the B terminal at the slave station, and the C terminal with the additional terminals are shown from the top.

A端子は主局であるので、同期信号Saがマスタクロックとなるため、周期T1(例えば電気角30°)のマスタクロックSaの立ち上がりに同期したタイミングで、周期T2のアナログ/ディジタル変換タイミングSbを生成している。なお、同期信号Saは、図1のA端子の伝送制御部110のサンプリング同期制御手段14が発振する基本周波数の信号である。   Since the A terminal is the main station, the synchronization signal Sa becomes the master clock, so the analog / digital conversion timing Sb of the cycle T2 is set at the timing synchronized with the rising edge of the master clock Sa of the cycle T1 (for example, electrical angle 30 °). Is generated. The synchronization signal Sa is a signal having a fundamental frequency oscillated by the sampling synchronization control means 14 of the transmission control unit 110 of the A terminal in FIG.

従局のB端子では、A端子のマスタクロックSaを受信し、これに同期したB端子のスレーブクロックSaを作成し、この立ち上がりに同期したタイミングで、周期T2のアナログ/ディジタル変換タイミングSbを生成している。   The B terminal of the slave station receives the master clock Sa of the A terminal, generates a slave clock Sa of the B terminal synchronized with the master clock Sa, and generates an analog / digital conversion timing Sb with a period T2 at a timing synchronized with the rising edge. ing.

端子増設のC端子では、システム的には主局の従局として動作する。従って、既存の伝送制御手段110が存在しないため、汎用ネットワークインタフェースのLANからのスレーブクロックSdの立ち上がりに同期したタイミングで、周期T2のアナログ/ディジタル変換タイミングSbを生成している。なお、LANからのスレーブクロックSdは、C端子のLAN通信手段7において、A端子の受信信号から作成した信号であり、(3)式のオフセット時間toffに基づいて決定されている。   The C terminal with an additional terminal operates as a slave station of the master station in terms of system. Therefore, since there is no existing transmission control means 110, the analog / digital conversion timing Sb of the period T2 is generated at a timing synchronized with the rise of the slave clock Sd from the LAN of the general-purpose network interface. The slave clock Sd from the LAN is a signal created from the received signal at the A terminal in the LAN communication means 7 at the C terminal, and is determined based on the offset time toff in the equation (3).

このようにして、B端子、C端子がA端子にサンプリング同期させることで全端サンプリング同期合せすることが可能となる。具体的に2端子系統に3番目のC端子を接続する場合には、保護処理部100を新設してC端子の入力を印加すると共に、LAN通信手段7を接続し、LANからのスレーブクロックSdを得るために、図7の選択回路7Cにおいて、信号Sdを選択するように設定すればよい。   In this way, the B terminal and the C terminal are synchronized with the A terminal by sampling synchronization, so that all-end sampling synchronization can be performed. Specifically, when the third C terminal is connected to the two-terminal system, the protection processing unit 100 is newly installed to apply the input of the C terminal, and the LAN communication means 7 is connected to connect the slave clock Sd from the LAN. In order to obtain the above, the selection circuit 7C in FIG. 7 may be set to select the signal Sd.

図9は、上記したようなサンプリング同期することを前提に構築する電流差動継電装置の動作特性例を示す。図9aは、縦軸の動作量Idと横軸の抑制量ΣIで定まる動作域と不動作域の特性を示している。また、図9bは、横軸の流入電流と縦軸の流出電流で定まる動作域と不動作域の特性を示している。この特性自体は、これまでのPCMディジタル電流差動継電装置の保護方式と変るものはないので、ここでは詳細な説明は省略することとする。   FIG. 9 shows an example of operating characteristics of the current differential relay device constructed on the assumption that the sampling synchronization as described above is performed. FIG. 9a shows the characteristics of the operating region and the non-operating region determined by the operation amount Id on the vertical axis and the suppression amount ΣI on the horizontal axis. FIG. 9b shows the characteristics of the operating region and the non-operating region determined by the inflow current on the horizontal axis and the outflow current on the vertical axis. Since this characteristic itself is not different from the protection method of the conventional PCM digital current differential relay device, detailed description thereof will be omitted here.

図10は、端子追加に伴う保護継電装置の追加拡大事例を示す説明図である。図10において、従来は4端子送電線で構成され、保護継電装置は各端子に10a,10b,10c,10dが設置されていた。また、これらの間の信号伝送のために1.544Mbpsの電力専用通信路を用いたループ伝送を適用して電流差動保護システムを構成している。   FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of additional expansion of the protective relay device accompanying terminal addition. In FIG. 10, conventionally, it was comprised with the 4-terminal power transmission line, and 10a, 10b, 10c, 10d was installed in each terminal as the protective relay device. In addition, a current differential protection system is configured by applying loop transmission using a power dedicated communication path of 1.544 Mbps for signal transmission between them.

この場合に、送電線L1,L2が追加設置され、これに対応して保護継電装置10e,10fがそれぞれ追加された。係る追加構成の場合に、追加端子の保護継電装置10e,10fは、最寄りの端子の保護継電装置10a,10cとの間で図1のLAN通信路を開設する。LAN通信路の開設以後には、旧来の電力専用通信路を用いたループ伝送路と追設のLAN通信路には、全ての端子での検出信号が印加され各端子電流が共有される。   In this case, power transmission lines L1 and L2 were additionally installed, and protective relay devices 10e and 10f were added correspondingly. In the case of such an additional configuration, the protection relay devices 10e and 10f of the additional terminals establish the LAN communication path of FIG. 1 with the protection relay devices 10a and 10c of the nearest terminals. After the establishment of the LAN communication path, detection signals at all terminals are applied to the loop transmission path using the conventional power dedicated communication path and the additional LAN communication path, and each terminal current is shared.

なお、LAN通信路の開設時には保護継電装置の保護処理部100に必要な送受信データバッファ手段が設けられる必要があるが、図2の送受信データバッファ手段2b、2hを予め備えておくことで、格別の改変をしなくても容易に端子追加が可能である。つまり、図2の3端子分のバッファ回路を、2端子構成の当初から標準的に準備し、保護継電装置としては全てのバッファの信号を用いて3端子演算を実行していればよい。C端子の信号は零なので、差動演算には影響しない。LAN通信路が開設された時移行は、有意の信号が入力され3端子演算が円滑に実行可能である。本発明の汎用ネットワークにより、追加端子の電流、機器情報を送受するようにして拡張する構成とすることができる。   In addition, it is necessary to provide the necessary transmission / reception data buffer means in the protection processing unit 100 of the protective relay device when the LAN communication path is established, but by providing the transmission / reception data buffer means 2b and 2h of FIG. 2 in advance, Terminals can be easily added without special modification. In other words, the buffer circuit for three terminals in FIG. 2 may be prepared as standard from the beginning of the two-terminal configuration, and the protective relay device only needs to execute the three-terminal operation using the signals of all the buffers. Since the signal at the C terminal is zero, the differential operation is not affected. When the LAN communication path is established, the transition can be smoothly executed by inputting a significant signal. The general-purpose network of the present invention can be configured to be extended by transmitting and receiving the current and device information of the additional terminal.

なお、端子数は現状では、8端子〜16端子が最大構成であるが、これを超えた端子増設があった場合にも対応できる。また、追加端子以外の端子は既存のままで保護し、追加端子がある10a、10c端子のみがA’、C’端子増設対応となる。当然であるが、汎用ネットワークインタフェースにより構成することで、既存のネットワークに依存しない柔軟な対応が可能となる。   Currently, the maximum number of terminals is 8 to 16 terminals, but it is possible to cope with the case where the number of terminals exceeds this. Further, the terminals other than the additional terminals are protected as they are, and only the terminals 10a and 10c having the additional terminals can be added to the A 'and C' terminals. As a matter of course, by configuring with a general-purpose network interface, a flexible response independent of the existing network becomes possible.

図11は、A端子に10g〜10iに示す追加端子(A’、A’’、A’’’端子)が複数増設されたケースの構成を示すものである。この場合にも、図10の場合と同様に対応できる。   FIG. 11 shows a configuration of a case in which a plurality of additional terminals (A ′, A ″, A ″ ″ terminals) indicated by 10 g to 10 i are added to the A terminal. This case can also be handled in the same manner as in FIG.

図10、図11のいずれのケースも、既存の保護用ネットワークに制限がある場合の解決策であり、将来的に汎用ネットワークが系統保護分野でも導入されることを想定して予め各端子に汎用ネットワーク機能を有しておくことがポイントとなる。   Both the cases of FIGS. 10 and 11 are solutions in the case where there is a limitation in the existing protection network, and it is assumed that a general-purpose network will be introduced in the system protection field in the future. It is important to have a network function.

この汎用ネットワークでの構成例は、光直結状態を例にとり説明したものであり、例えば、未使用の光ファイバを適用することでもシステム構築が可能なため安価にネットワーク構成が可能であることはいうまでもないことであり、経済性を高めることが可能であり、設備導入コストや運用コストを削減できる。   This configuration example in the general-purpose network has been described by taking an example of a direct optical connection state. For example, it is possible to construct a system even by applying an unused optical fiber, so that a network configuration can be made at low cost. Not to mention, it is possible to improve the economic efficiency, and it is possible to reduce the equipment introduction cost and the operation cost.

また、汎用ネットワークインタフェースを適用することから、光モジュールのような通信デバイスについても、汎用品を適用することが可能であることから、将来的な保守についても、現状より優位であることは言うまでもないことであり、電力の安定供給に寄与することができるものである。   In addition, since a general-purpose product can be applied to a communication device such as an optical module because a general-purpose network interface is applied, it goes without saying that future maintenance is superior to the current situation. That is, it can contribute to the stable supply of electric power.

L1、L2…保護対象送電線
CB…しゃ断器
CT…変流器
PT…電圧変成器
2…アナログ入力手段
3…アナログ/ディジタル変換手段
4…演算手段
5…出力手段
6…タイミング制御手段
7…LAN通信手段
8…LAN送信手段
9…LAN受信手段
10…双方向アクセス可能な伝送用メモリ手段
11…伝送制御手段
12…伝送制御部の送信手段
13…伝送制御部の受信手段
14…サンプリング同期制御手段
120…通信部
100…保護処理部
110…伝送制御部
Sa…サンプリング同期信号
Sb…アナログ/ディジタル変換指令信号
Sc…サンプリング同期信号
Sd…サンプリング同期信号
Se…B端子の受信信号
Sf…A端子の受信信号
Sg…C端子の受信信号
Sh…A端子の受信信号
I…CTより取り込んだ電流信号
V…PTより取り込んだ電圧信号
T…遮断器に対する遮断信号
2a…保護アプリケーション手段
2b…送受信データバッファ手段
2c…送信用信号線
2d、2e…受信用信号線
2f…伝送制御部のデータバッファ手段
2g…サイクリックデータ転送手段
2h…送受信データバッファ手段
4a…伝送制御における従局から主局に対する送信信号
4b…伝送制御における主局から従局に対する送信信号
4c…LAN通信手段における主局から従局への同期開始信号
4d…LAN通信手段における主局から従局へのフォローアップ信号
4e…LAN通信手段における従局から主局への遅延情報送信依頼信号
4f…LAN通信手段における従局から主局への遅延情報応答信号
5a…入力変換器
5b…抵抗
5c…コンデンサ
5d…演算増幅器
5e…サンプルホールドアンプ
5f…アナログ/ディジタル変換用基準信号源
5g…逐次比較回路
5h…アナログ/ディジタル変換器用CLK発生器
5i…アナログ/ディジタル制御回路
5j…出力ドライバ回路
6a…アナログ入力信号波形例
6b…サンプルホールド波形例
6c…アナログ/ディジタル変換動作ステータス信号例
6d…アナログ/ディジタル変換動作例
6e…アナログ/ディジタル変換器出力データ例
7a…エッジ検出回路
7b…パルス生成回路
7c…選択回路
7d、7e…同期カウンタ
7g…組合せ回路
7f…CLK発生回路
70b…カウンタクリア信号
L1, L2 ... Protection target transmission line CB ... Breaker CT ... Current transformer PT ... Voltage transformer 2 ... Analog input means 3 ... Analog / digital conversion means 4 ... Calculation means 5 ... Output means 6 ... Timing control means 7 ... LAN Communication means 8 ... LAN transmission means 9 ... LAN reception means 10 ... Transmission memory means 11 ... Transmission control means 12 ... Transmission control section transmission means 13 ... Transmission control section reception means 14 ... Sampling synchronization control means DESCRIPTION OF SYMBOLS 120 ... Communication part 100 ... Protection processing part 110 ... Transmission control part Sa ... Sampling synchronous signal Sb ... Analog / digital conversion command signal Sc ... Sampling synchronous signal Sd ... Sampling synchronous signal Se ... Reception signal Sf of B terminal ... Reception of A terminal Signal Sg ... Received signal at C terminal Sh ... Received signal at A terminal I ... Current signal taken from CT ... Taken from PT Voltage signal T: Breaking signal 2a for the circuit breaker: Protection application means 2b ... Transmission / reception data buffer means 2c ... Transmission signal line 2d, 2e ... Reception signal line 2f ... Data buffer means 2g of transmission control unit ... Cyclic data transfer means 2h ... Transmission / reception data buffer means 4a ... Transmission signal 4b from slave station to master station in transmission control ... Transmission signal 4c from master station to slave station in transmission control ... Synchronization start signal 4d from master station to slave station in LAN communication means ... LAN communication means Follow-up signal 4e from the master station to the slave station in the LAN. Delay information transmission request signal 4f from the slave station to the master station in the LAN communication means ... Delay information response signal 5a from the slave station to the master station in the LAN communication means ... Input converter 5b ... Resistor 5c ... Capacitor 5d ... Operational amplifier 5e ... Sample hold amplifier 5 ... Analog / digital conversion reference signal source 5g ... Successive comparison circuit 5h ... Analog / digital converter CLK generator 5i ... Analog / digital control circuit 5j ... Output driver circuit 6a ... Analog input signal waveform example 6b ... Sample hold waveform example 6c ... Analog / digital conversion operation status signal example 6d ... Analog / digital conversion operation example 6e ... Analog / digital converter output data example 7a ... Edge detection circuit 7b ... Pulse generation circuit 7c ... Selection circuits 7d, 7e ... Synchronization counter 7g ... Combination Circuit 7f ... CLK generation circuit 70b ... Counter clear signal

Claims (4)

N端子送電線の各端子に設けられ、自端子の送電線からアナログ交流電気量を取込み、相手端で取込んだアナログ交流電気量を用いて自端子の送電線の遮断器に開放指令を与える保護処理部と、自端子のアナログ交流電気量を送信し、相手端子で検出したアナログ交流電気量を受信する為にサイクリックにデータ送受信を行う第1の通信部を備えた伝送路を利用する保護継電装置において、
前記保護処理部は、自端子のアナログ交流電気量をサンプリング入力する手段と、サンプリングのタイミングを決定するタイミング制御手段と、自端子と相手端のアナログ交流電気量を用いて自端子の送電線の遮断器に開放指令を与える演算部と、パケット通信を行う第2の通信部とを備えてN端子送電線の各端子間において第1の通信部を使用するサイクリックデータ送受信を実行し、
前記N端子送電線にN+1番目の端子が追加設置されたとき、当該端子には
自端子のアナログ交流電気量をサンプリング入力する手段と、サンプリングのタイミングを決定するタイミング制御手段と、自端子と相手端のアナログ交流電気量を用いて自端子の送電線の遮断器に開放指令を与える演算部と、パケット通信を行うLAN通信手段とを備えた保護処理部を設けて端子追加前のN端子送電線の各端子間において第1の通信部を使用するサイクリックデータ送受信を実行するとともに、
端子追加前のN端子送電線の各端子を構成する任意の端子の前記保護処理部の第2の通信部と、追加端子の前記保護処理部のLAN通信手段との間でパケット通信を実行することを特徴とする伝送路を利用する保護継電装置。
It is provided at each terminal of the N-terminal power transmission line, takes in the analog AC electricity quantity from the power transmission line of its own terminal, and gives an open command to the circuit breaker of the power transmission line of its own terminal using the analog AC electricity quantity taken in at the other end A transmission line including a protection processing unit and a first communication unit that cyclically transmits and receives data in order to transmit the analog AC electric quantity of the terminal itself and receive the analog AC electric quantity detected by the counterpart terminal is used. In protective relay device,
The protection processing unit includes a means for sampling and inputting the analog AC electricity quantity of the own terminal, a timing control means for determining the timing of sampling, and an analog AC electricity quantity of the own terminal and the other end of the transmission line of the own terminal. A cyclic data transmission / reception using the first communication unit is performed between the terminals of the N-terminal power transmission line with a calculation unit that gives an open command to the circuit breaker and a second communication unit that performs packet communication,
When the (N + 1) th terminal is additionally installed in the N terminal transmission line, a sampling input means for the analog AC electric quantity of the own terminal, a timing control means for determining the sampling timing, and the own terminal and the counterpart. A protection processing unit including an arithmetic unit for giving an open command to the circuit breaker of the power transmission line of the terminal using the analog AC electric quantity at the end and a LAN communication means for performing packet communication is provided to transmit the N terminal before adding the terminal. While performing cyclic data transmission and reception using the first communication unit between the terminals of the electric wire,
Packet communication is executed between the second communication unit of the protection processing unit of any terminal constituting each terminal of the N-terminal power transmission line before the terminal addition and the LAN communication means of the protection processing unit of the additional terminal A protective relay device using a transmission line characterized by that.
請求項1記載の伝送路を利用する保護継電装置において、
端子追加後の各端子のサンプリング同期は、主局のマスタクロックに基き同期合せを実行するとともに、サイクリックにデータ送受信を行う第1の通信部及び増設したパケット通信を行う第2の通信部共に、それぞれサンプリング同期するようにしたことを特徴とする伝送路を利用する保護継電装置。
In the protective relay device using the transmission line according to claim 1 ,
Sampling synchronization of each terminal after the terminal addition is performed based on the master clock of the master station, and both the first communication unit that cyclically transmits and receives data and the second communication unit that performs additional packet communication A protective relay device using a transmission line characterized by sampling synchronization.
請求項1、または請求項2記載の伝送路を利用する保護継電装置において、
前記保護処理部の演算部は、第1の通信部及び第2の通信部で使用する送受信信号の記憶領域を備えており、常に同じ領域に書き込まれた送受信データを用いて保護演算することを特徴とする伝送路を利用する保護継電装置。
In the protective relay device using the transmission line according to claim 1 or claim 2,
The calculation unit of the protection processing unit includes a transmission / reception signal storage area used in the first communication unit and the second communication unit, and always performs a protection calculation using transmission / reception data written in the same area. A protective relay device that uses the characteristic transmission line.
N端子送電線の各端子に設けられ、自端子の送電線からアナログ交流電気量を取込むとともに、相手端で取込んだアナログ交流電気量を用いて自端子の送電線の遮断器に開放指令を与える保護処理部と、自端子のアナログ交流電気量を送信し、相手端子で検出したアナログ交流電気量を受信する為の伝送制御部と、サイクリックにデータ送受信を行う通信部とを備えた伝送路を利用する保護継電装置において、
前記保護処理部は、自端子のアナログ交流電気量をサンプリング入力する手段と、サンプリングのタイミングを決定するタイミング制御手段と、自端子と相手端のアナログ交流電気量を用いて自端子の送電線の遮断器に開放指令を与える演算部と、パケット通信を行うLAN通信手段とを備え、
前記伝送制御部は、自端子のアナログ交流電気量を送信する送信部と相手端子で検出したアナログ交流電気量を受信して前記保護処理部の演算部に供する為の受信部と、該受信部で受信した信号からサンプリング同期制御信号を得て前記保護処理部のタイミング制御手段に与えるサンプリング同期制御手段とを備え、
前記タイミング制御手段の一つは、自己のタイミングでサンプリングを実行する主局となり、他の端子のタイミング制御手段は受信信号から得たサンプリング同期制御信号を用いてサンプリングを実行する従局となり、
前記N端子送電線にN+1番目の端子が追加設置されたとき、当該端子には
自端子のアナログ交流電気量をサンプリング入力する手段と、サンプリングのタイミングを決定するタイミング制御手段と、自端子と相手端のアナログ交流電気量を用いて自端子の送電線の遮断器に開放指令を与える演算部と、パケット通信を行うLAN通信手段とを備えた保護処理部を設け、
任意の端子の前記保護処理部のLAN通信手段と追加端子の前記保護処理部のLAN通信手段との間でパケット通信を行うと共に、追加端子の前記保護処理部においては、LAN通信手段で受信した信号からサンプリング同期制御信号を得て前記タイミング制御手段に与えるように構成する
ことを特徴とする伝送路を利用する保護継電装置。
Provided at each terminal of the N-terminal power transmission line, taking in the analog AC electricity from the self-terminal power transmission line and using the analog AC electricity captured at the other end to open the circuit breaker of the self-terminal power transmission line A protection processing unit for transmitting the analog AC electric quantity at the terminal, a transmission control unit for receiving the analog AC electric quantity detected at the other terminal, and a communication unit for cyclically transmitting and receiving data In protective relay devices that use transmission lines,
The protection processing unit includes a means for sampling and inputting the analog AC electricity quantity of the own terminal, a timing control means for determining the timing of sampling, and an analog AC electricity quantity of the own terminal and the other end of the transmission line of the own terminal. A calculation unit that gives an open command to the circuit breaker, and LAN communication means for performing packet communication,
The transmission control unit includes a transmission unit that transmits an analog AC electric quantity at its own terminal, a reception unit for receiving the analog AC electric quantity detected at the counterpart terminal, and providing the analog AC electric quantity detected by the counterpart terminal; and the reception unit A sampling synchronization control means that obtains a sampling synchronization control signal from the signal received at and gives to the timing control means of the protection processing unit,
One of the timing control means is a master station that performs sampling at its own timing, and the timing control means of the other terminal is a slave station that performs sampling using a sampling synchronization control signal obtained from the received signal,
When the (N + 1) th terminal is additionally installed in the N terminal transmission line, a sampling input means for the analog AC electric quantity of the own terminal, a timing control means for determining the sampling timing, and the own terminal and the counterpart. Provide a protection processing unit including an arithmetic unit that gives an open command to the circuit breaker of the power transmission line of the terminal using analog AC electricity at the end, and a LAN communication unit that performs packet communication,
Packet communication is performed between the LAN communication unit of the protection processing unit of an arbitrary terminal and the LAN communication unit of the protection processing unit of an additional terminal, and the protection processing unit of the additional terminal receives the LAN communication unit. A protection relay device using a transmission line, characterized in that a sampling synchronization control signal is obtained from a signal and applied to the timing control means.
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