JP5579331B2

JP5579331B2 - Communication device

Info

Publication number: JP5579331B2
Application number: JP2013545684A
Authority: JP
Inventors: 幸亮尾形
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-11-22
Filing date: 2011-11-22
Publication date: 2014-08-27
Anticipated expiration: 2031-11-22
Also published as: JPWO2013076807A1; GB201322405D0; GB2505832B; KR20140024055A; KR101529444B1; WO2013076807A1; GB2505832A; GB2505832A8

Description

本発明は、時刻同期技術に関する。
以下では、一例として、主に、変電所における電子化された電力系統保護システムでの時刻同期技術を説明する。The present invention relates to a time synchronization technique.
In the following, as an example, a time synchronization technique mainly in an electronic power system protection system in a substation will be described.

電力系統保護システムは、変電所等において電力系統を地絡や断絶等による電気的異常から保護するためのシステムである。
図７に示すように、電力系統保護システムには、１台以上のＭＵ（ＭｅｒｇｉｎｇＵｎｉｔ）１００と、ＩＥＤ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＤｅｖｉｃｅ）２００があり、ＭＵ１００とＩＥＤ２００の間は通信回線３００で接続されている。
ＭＵ１００は、電力系統（例えば、送電線５００等）に配置されている計器用変圧器４００と接続されており、計器用変圧器４００を介して電力系統の電流や電圧（以下、両者を総称して電流電圧という）を周期的にサンプリングし、ＩＥＤ２００に対して電力系統の電流電圧のサンプリング値を周期的に送信する。
ＩＥＤ２００は、ＭＵ１００から電流電圧のサンプリング値（以下、単に計測値という）を収集して電力系統の異常を判断する演算ユニットである。
各ＭＵ１００とＩＥＤ２００間の各通信回線３００は互いに独立である。The power system protection system is a system for protecting a power system from electrical abnormality due to a ground fault or disconnection in a substation or the like.
As shown in FIG. 7, the power system protection system includes at least one MU (Merging Unit) 100 and IED (Integrated Electronic Device) 200, and the MU 100 and the IED 200 are connected by a communication line 300. .
The MU 100 is connected to an instrument transformer 400 disposed in an electric power system (for example, the transmission line 500), and the electric current and voltage of the electric power system (hereinafter collectively referred to as both) via the instrument transformer 400. Current voltage) is periodically sampled, and the sampling value of the current voltage of the power system is periodically transmitted to the IED 200.
The IED 200 is an arithmetic unit that collects current voltage sampling values (hereinafter simply referred to as measurement values) from the MU 100 to determine an abnormality in the power system.
Each communication line 300 between each MU 100 and the IED 200 is independent of each other.

ＩＥＤ２００は、電力系統内の異なった箇所における同時刻の電流電圧値から、その差異を比較することで異常発生を検知する。
例えば、送電線の断線検知では、ＭＵ１００が送電線の両端で電流波形を測定し、ＩＥＤ２００が、その位相ずれから断線地点を割り出す。
従って、各ＭＵ１００には、互いに同じタイミングで電流電圧をサンプリングすることが求められる。
これを実現するため、ＩＥＤ２００とＭＵ１００間で時刻同期により同じ時刻を示す時計を共有し、この時計に基づいてサンプリングのタイミングを一致させる手段がとられる。
時刻同期では、ＩＥＤ２００から各ＭＵ１００に現在時刻を配信することで、ＭＵ１００間で同一時刻の時計を共有する。The IED 200 detects the occurrence of an abnormality by comparing the difference from the current voltage values at the same time at different locations in the power system.
For example, in disconnection detection of a transmission line, the MU 100 measures a current waveform at both ends of the transmission line, and the IED 200 determines a disconnection point from the phase shift.
Therefore, each MU 100 is required to sample the current voltage at the same timing.
In order to realize this, a means for sharing a clock showing the same time by time synchronization between the IED 200 and the MU 100 and matching the sampling timing based on this clock is taken.
In time synchronization, the current time is distributed from the IED 200 to each MU 100, so that the clocks at the same time are shared among the MUs 100.

従来、電力系統保護システムでは、ＩＥＤ２００とＭＵ１００間の通信回線としてアナログ入出力の直接接続やメーカ独自のネットワークが採用されてきたが、近年低コスト化の要望からイーサネット（登録商標）の採用が進んでいる。
ＩＥＤ−ＭＵ間のイーサネット（登録商標）化に伴い、時刻同期にも同じイーサネット（登録商標）回線を利用する方式が採用されている。
本方式により、電流電圧の計測値の伝送と時刻同期を同一のイーサネット（登録商標）回線で実施でき、回線コストが削減できる。
イーサネット（登録商標）回線でパケット通信により時刻同期を実現する方式の例としては、非特許文献１に示すＩＥＥＥ１５８８が挙げられる。Conventionally, in the power system protection system, a direct connection of analog input / output or a network unique to the manufacturer has been employed as a communication line between the IED 200 and the MU 100. However, in recent years, the adoption of Ethernet (registered trademark) has been advanced due to a demand for cost reduction. It is out.
Along with the Ethernet (registered trademark) between IED and MU, a method of using the same Ethernet (registered trademark) line for time synchronization is also adopted.
By this method, transmission of current voltage measurement values and time synchronization can be performed on the same Ethernet (registered trademark) line, and the line cost can be reduced.
An example of a method for realizing time synchronization by packet communication on an Ethernet (registered trademark) line is IEEE 1588 shown in Non-Patent Document 1.

ＩＥＥＥ１５８８による時刻同期の原理を図８に示す。
一方のコンピュータＡが、他方のコンピュータＢに現在時刻を格納したパケット（以下、ｓｙｎｃパケットという）を送信し、コンピュータＢはコンピュータＡから受信したｓｙｎｃパケットから現在時刻を取り出し、自身の時計を補正する。
また、コンピュータＡＢ間のパケット伝播遅延による時計補正の遅れを補償するため、コンピュータＡＢ間でパケットを往復させ（それぞれのパケットをｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケット、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットという）、コンピュータＡＢ間のパケット往復時間であるレスポンス時間ＹとコンピュータＡ内での処理遅延時間であるレスポンス時間Ｘを計測する。
レスポンス時間Ｘは、コンピュータＡがｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットを受信してから受信したｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットに応答するｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットを送信するまでの時間である。
また、レスポンス時間Ｙは、コンピュータＢがｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットを送信してからｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットを受信するまでの時間である。
そして、コンピュータＢでは、伝播遅延時間Ｄ＝（Ｙ−Ｘ）／２を時計に加算して時刻補正を行う。
このように、ＩＥＥＥ１５８８による時刻同期では、現在時刻の通知および伝播遅延の計測を実施するために、パケットの送受信は最小で３回（１．５往復）必要となる。The principle of time synchronization according to IEEE 1588 is shown in FIG.
One computer A transmits a packet storing the current time to the other computer B (hereinafter referred to as a sync packet), and the computer B extracts the current time from the sync packet received from the computer A and corrects its own clock. .
Further, in order to compensate for a delay in clock correction due to a packet propagation delay between the computers AB, a packet is reciprocated between the computers AB (each packet is called a delay_req packet and a delay_resp packet), and a response which is a packet reciprocation time between the computers AB. A time Y and a response time X that is a processing delay time in the computer A are measured.
The response time X is a time from when the computer A receives the delay_req packet until it transmits a delay_resp packet in response to the received delay_req packet.
The response time Y is the time from when the computer B transmits the delay_req packet until it receives the delay_resp packet.
Then, the computer B corrects the time by adding the propagation delay time D = (Y−X) / 2 to the clock.
As described above, in the time synchronization according to IEEE 1588, in order to perform notification of the current time and measurement of propagation delay, transmission / reception of a packet is required at least three times (1.5 round trips).

時刻同期の実装方式として、端末にインストールされたソフトウェアが時刻配信および遅延計測を実施するソフトウェア方式と、端末に実装されたハードウェアが実施するハードウェア方式があり、後者の方が時刻同期の精度が高い。
本明細書では、後者のハードウェア方式に主眼を置いて説明を行う。
但し、本明細書に記載の時刻同期技術を、ソフトウェア方式に用いるようにしてもよい。There are two types of time synchronization implementation methods: software method in which software installed in the terminal performs time distribution and delay measurement, and hardware method in which hardware installed in the terminal performs the latter. The latter is more accurate in time synchronization. Is expensive.
In this specification, the latter hardware method will be mainly described.
However, the time synchronization technique described in this specification may be used for a software system.

ハードウェア方式による時刻同期技術として、特許文献１に開示の技術がある。
以下では、図７及び図８を参照しながら、特許文献１の技術によりイーサネット（登録商標）回線で時刻同期を実施するためのＩＥＤ２００とＭＵ１００の構成、および時刻同期の手順を説明する。As a time synchronization technique using a hardware method, there is a technique disclosed in Patent Document 1.
Hereinafter, the configuration of the IED 200 and the MU 100 for performing time synchronization on the Ethernet (registered trademark) line by the technique of Patent Document 1 and the procedure of time synchronization will be described with reference to FIGS. 7 and 8.

特許文献１でのＩＥＤ２００は、ＭＵ１００と通信するための通信部と、ＭＵ１００から受信した計測値から電力系統の異常を判断する演算部で構成される（図示省略）。
また、ＭＵ１００は、ＩＥＤ２００と通信するための通信部と、電力系統内に配置した計器用変圧器４００から電流電圧をサンプリングして通信部を介してＩＥＤ２００に送る演算部で構成される（図示省略）。
ＩＥＤ２００の演算部、ＭＵ１００の演算部は、ともに、通信部からパケットを受け取って解釈する機能、および任意のパケットを生成する機能も持つ。IED200 in patent document 1 is comprised by the communication part for communicating with MU100, and the calculating part which judges abnormality of an electric power system from the measured value received from MU100 (illustration omitted).
The MU 100 includes a communication unit for communicating with the IED 200 and an arithmetic unit that samples current voltage from the instrument transformer 400 arranged in the power system and sends the current voltage to the IED 200 via the communication unit (not shown). ).
Both the arithmetic unit of the IED 200 and the arithmetic unit of the MU 100 have a function of receiving and interpreting a packet from the communication unit and a function of generating an arbitrary packet.

特許文献１のＩＥＤ２００とＭＵ１００との間では、ＭＵ１００の演算部が電流電圧の計測値を通知する計測値パケットを周期的に生成し、通信部が計測値パケットをＩＥＤ２００に送信し、ＩＥＤ２００では、演算部が計測値パケットに示されている計測値を解析して電力系統の異常を判断する。
また、計測値パケットの送受信の合間に、ＩＥＤ２００とＭＵ１００との間では、図８に示すｓｙｎｃパケット、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケット及びｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットが送受信される。
ｓｙｎｃパケット、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケット及びｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットの送受信では、ＩＥＤ２００が図８のコンピュータＡの役割を担い、ＭＵ１００が図８のコンピュータＢの役割を担うことになる。
ｓｙｎｃパケット、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケット及びｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットの送受信では、具体的に、以下の動作が行われる。
なお、以降、ｓｙｎｃパケット、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケット及びｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットを総称して「時刻同期パケット」という。Between the IED 200 and the MU 100 of Patent Document 1, the calculation unit of the MU 100 periodically generates a measurement value packet that notifies the measurement value of the current voltage, and the communication unit transmits the measurement value packet to the IED 200. In the IED 200, The calculation unit analyzes the measurement value indicated in the measurement value packet and determines an abnormality in the power system.
Also, the sync packet, the delay_req packet, and the delay_resp packet shown in FIG. 8 are transmitted and received between the IED 200 and the MU 100 between the transmission and reception of the measurement value packet.
In the transmission / reception of the sync packet, the delay_req packet, and the delay_resp packet, the IED 200 plays the role of the computer A in FIG. 8, and the MU 100 takes the role of the computer B in FIG.
In the transmission / reception of the sync packet, the delay_req packet, and the delay_resp packet, specifically, the following operation is performed.
Hereinafter, the sync packet, the delay_req packet, and the delay_resp packet are collectively referred to as “time synchronization packet”.

ＩＥＤ２００の演算部が、ＩＥＤ２００での現在時刻を通知するｓｙｎｃパケットを生成し、生成したｓｙｎｃパケットを通信部に出力し、通信部はｓｙｎｃパケットをＭＵ１００に送信する。
ＭＵ１００では、通信部がｓｙｎｃパケットを受信し、ｓｙｎｃパケットに示されている現在時刻を記憶するとともに、演算部にｓｙｎｃパケットを出力する。
ｓｙｎｃパケットを入力したＭＵ１００の演算部は、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットを生成し、通信部にｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットを出力し、通信部は、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットをＩＥＤ２００に送信する。
なお、このときＭＵ１００の通信部はｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの送信時刻を記憶する。
ＩＥＤ２００では、通信部がｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットを受信し、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットを演算部に出力する。
なお、ＩＥＤ２００の通信部はｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの受信時に受信時刻を記憶する。
ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットを入力したＩＥＤ２００の演算部は、空のｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケット（ペイロードが空のｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケット）を生成し、通信部に空のｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットを出力する。
空のｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットを入力した通信部は、ＩＥＤ２００内部の処理遅延時間（図８のレスポンス時間Ｘに相当）をｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットのペイロードに書き込み、処理遅延時間が書き込まれたｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットをＭＵ１００に送信する。
ＭＵ１００では、通信部がｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットを受信し、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットの受信時刻とｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの送信時刻との差分の時間（図８のレスポンス時間Ｙに相当）を算出し、算出した時間と、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットに示されている処理遅延時間とから、図８の伝播遅延時間Ｄを算出し、伝播遅延時間Ｄとｓｙｎｃパケットで通知された現在時刻とから時刻補正値を算出し、内部時計の時刻を更新する。The calculation unit of the IED 200 generates a sync packet that notifies the current time in the IED 200, outputs the generated sync packet to the communication unit, and the communication unit transmits the sync packet to the MU 100.
In MU 100, the communication unit receives the sync packet, stores the current time indicated in the sync packet, and outputs the sync packet to the arithmetic unit.
The arithmetic unit of the MU 100 that has input the sync packet generates a delay_req packet, outputs the delay_req packet to the communication unit, and the communication unit transmits the delay_req packet to the IED 200.
At this time, the communication unit of the MU 100 stores the transmission time of the delay_req packet.
In IED200, a communication part receives a delay_req packet, and outputs a delay_req packet to a calculating part.
Note that the communication unit of the IED 200 stores the reception time when the delay_req packet is received.
The calculation unit of the IED 200 that has received the delay_req packet generates an empty delay_resp packet (delay_resp packet with an empty payload), and outputs the empty delay_resp packet to the communication unit.
The communication unit that has input the empty delay_resp packet writes the processing delay time inside the IED 200 (corresponding to the response time X in FIG. 8) in the payload of the delay_resp packet, and transmits the delay_resp packet in which the processing delay time is written to the MU 100.
In the MU 100, the communication unit receives the delay_resp packet, calculates a difference time (corresponding to the response time Y in FIG. 8) between the reception time of the delay_resp packet and the transmission time of the delay_req packet, and calculates the calculated time and the delay_resp packet. The propagation delay time D in FIG. 8 is calculated from the indicated processing delay time, the time correction value is calculated from the propagation delay time D and the current time notified by the sync packet, and the time of the internal clock is updated. .

特開２００６−８１１９４号公報JP 2006-81194 A

“ＩＥＥＥ１５８８”、ＴｈｅＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｓ、２４Ｊｕｌｙ２００８“IEEE 1588”, The Institute of Electrical and Electronics Engineers, 24 July 2008

特許文献１の技術では、ＩＥＤやＭＵの演算部が空の時刻同期パケットを生成し、通信部が空の時刻同期パケットを横取りして空の時刻同期パケットに時刻情報を設定する方式をとる。
このような方式では、演算部が時刻同期パケットを生成しないと、図８に示す時刻同期シーケンスが開始せず、また時刻同期シーケンスが進行しない。In the technique of Patent Document 1, an IED or MU calculation unit generates an empty time synchronization packet, and a communication unit intercepts the empty time synchronization packet and sets time information in the empty time synchronization packet.
In such a system, unless the arithmetic unit generates a time synchronization packet, the time synchronization sequence shown in FIG. 8 does not start and the time synchronization sequence does not proceed.

一般に、ＩＥＤとＭＵ間で時刻同期シーケンスを実施した後に、新たな時刻同期シーケンスを実施しないでいると、互いの時計は徐々にずれていく。
その理由は、時計を刻むための水晶等のオシレータには、単位時間あたりの周波数に固体ごとの誤差があり、ＩＥＤとＭＵのオシレータは単位時間あたりの周波数が完全には一致しないためである。
そのため、ＩＥＤとＭＵの時計の誤差を小さく抑え続けるためには、短い周期で時刻同期シーケンスを繰り返し続ける必要がある。In general, if a new time synchronization sequence is not performed after the time synchronization sequence is performed between the IED and the MU, the clocks of each other gradually shift.
The reason for this is that an oscillator such as a crystal for engraving a clock has an individual error in the frequency per unit time, and the frequency per unit time does not completely match between the IED and MU oscillators.
Therefore, in order to keep the error between the IED and MU clocks small, it is necessary to continue the time synchronization sequence in a short cycle.

したがって、特許文献１の技術のように時刻同期シーケンスの開始および進行に演算部の処理が必要となる方式では、短い周期で時刻同期シーケンスを繰り返すためには、演算部で時刻同期のための処理を短い周期で繰り返す必要がある。
そのため、演算部に負荷がかかり、系統保護のための処理（計測値を解析して電力系統に異常がないかを判定する処理）に影響が出るおそれがある。Therefore, in a method that requires processing of the arithmetic unit to start and advance the time synchronization sequence as in the technique of Patent Document 1, in order to repeat the time synchronization sequence in a short cycle, the processing unit performs processing for time synchronization. Must be repeated in a short cycle.
Therefore, a load is applied to the arithmetic unit, and there is a possibility that processing for system protection (processing for analyzing a measured value and determining whether there is an abnormality in the power system) may be affected.

本発明は、このような点に鑑みたものであり、演算部に負荷をかけずに、時刻同期の対象となる装置間で恒常的に時刻を一致させることを主な目的とする。 The present invention has been made in view of these points, and a main object of the present invention is to make the time consistent between the devices to be time-synchronized without applying a load to the calculation unit.

本発明に係る通信装置は、
演算部と、パケットの送信及び受信を行う通信部とを有し、
計測された計測値を通知する計測値パケットと、時刻同期のための時刻同期パケットとを、パケット通信先装置と通信する通信装置であって、
計測値パケットに対する処理を前記演算部が行い、
時刻同期パケットに対する処理を、前記通信部が前記演算部から独立して行うことを特徴とする。The communication device according to the present invention is
An arithmetic unit and a communication unit for transmitting and receiving packets;
A communication device that communicates a measurement value packet for notifying a measured value and a time synchronization packet for time synchronization with a packet communication destination device,
The calculation unit performs processing on the measurement value packet,
The communication unit performs processing on the time synchronization packet independently from the arithmetic unit.

本発明によれば、時刻同期パケットに対する処理を、通信部が演算部から独立して行うため、時刻同期シーケンスを実行しても演算部に負荷がかからない。
このため、演算部に負荷をかけずに、短い周期で時刻同期シーケンスを繰り返すことができ、通信装置とパケット通信先装置との間で恒常的に時刻を一致させることができる。According to the present invention, since the communication unit performs processing on the time synchronization packet independently from the calculation unit, no load is applied to the calculation unit even when the time synchronization sequence is executed.
For this reason, the time synchronization sequence can be repeated in a short cycle without imposing a load on the arithmetic unit, and the time can be constantly matched between the communication device and the packet communication destination device.

実施の形態１及び２に係るＩＥＤとＭＵの構成例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of IEDs and MUs according to Embodiments 1 and 2. 実施の形態１及び２に係る通信部の構成例を示す図。FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a communication unit according to the first and second embodiments. 実施の形態１に係るＩＥＤとＭＵ間の時刻同期の手順を示す図。The figure which shows the procedure of the time synchronization between IED and MU which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係るＩＥＤとＭＵ間の時刻同期の手順を示す図。The figure which shows the procedure of the time synchronization between IED and MU which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態２に係るＩＥＤとＭＵ間の時刻同期の手順を示す図。The figure which shows the procedure of the time synchronization between IED and MU which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態２に係るＩＥＤとＭＵ間の時刻同期の手順を示す図。The figure which shows the procedure of the time synchronization between IED and MU which concerns on Embodiment 2. FIG. 電力系統保護システムの接続構成例を示す図。The figure which shows the connection structural example of an electric power system protection system. 時刻同期シーケンスの例を示す図。The figure which shows the example of a time synchronous sequence. 実施の形態１及び２に係る計測値パケットの例を示す図。FIG. 6 is a diagram showing an example of a measurement value packet according to the first and second embodiments. 実施の形態１及び２に係るｓｙｎｃパケットの例を示す図。FIG. 6 shows an example of a sync packet according to the first and second embodiments. 実施の形態１及び２に係るｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの例を示す図。FIG. 11 shows an example of a delay_req packet according to the first and second embodiments. 実施の形態１及び２に係るｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットの例を示す図。FIG. 11 shows an example of a delay_resp packet according to the first and second embodiments. 従来の通信部の構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the conventional communication part. 従来のＩＥＤとＭＵ間の時刻同期の手順を示す図。The figure which shows the procedure of the time synchronization between the conventional IED and MU. 従来のＩＥＤとＭＵ間の時刻同期の手順を示す図。The figure which shows the procedure of the time synchronization between the conventional IED and MU. 従来のＩＥＤとＭＵ間の時刻同期の手順を示す図。The figure which shows the procedure of the time synchronization between the conventional IED and MU. 実施の形態１及び２に係るＩＥＤとＭＵのハードウェア構成例を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating a hardware configuration example of an IED and an MU according to the first and second embodiments.

実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係るＭＵ１００とＩＥＤ２００の内部構成例を示す。
ＭＵ１００は通信部１０１と演算部１０２を有し、ＩＥＤ２００は通信部２０１と演算部２０２を有している。
本実施の形態では、時刻同期の実装方式としてハードウェア方式を用いる例を説明する。
このため、ＭＵ１００の通信部１０１と演算部１０２は、それぞれ別のハードウェアである。
また、ＩＥＤ２００の通信部２０１と演算部２０２も、それぞれ別のハードウェアである。
なお、ＭＵ１００の通信部１０１は「ＭＵ通信部１０１」とも表記し、ＭＵ１００の演算部１０２は「ＭＵ演算部１０２」とも表記する。
また、ＩＥＤ２００の通信部２０１は「ＩＥＤ通信部２０１」とも表記し、ＩＥＤ２００の演算部２０２は「ＩＥＤ演算部２０２」とも表記する。Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 shows an internal configuration example of the MU 100 and the IED 200 according to the present embodiment.
The MU 100 includes a communication unit 101 and a calculation unit 102, and the IED 200 includes a communication unit 201 and a calculation unit 202.
In this embodiment, an example in which a hardware method is used as a time synchronization mounting method will be described.
For this reason, the communication unit 101 and the calculation unit 102 of the MU 100 are different pieces of hardware.
The communication unit 201 and the calculation unit 202 of the IED 200 are also different hardware.
The communication unit 101 of the MU 100 is also expressed as “MU communication unit 101”, and the calculation unit 102 of the MU 100 is also expressed as “MU calculation unit 102”.
Further, the communication unit 201 of the IED 200 is also expressed as “IED communication unit 201”, and the calculation unit 202 of the IED 200 is also expressed as “IED calculation unit 202”.

本実施の形態に係るＭＵ１００とＩＥＤ２００は、図７に示すように、通信回線３００で接続されている。
また、特許文献１についての説明で示したように、ＭＵ演算部１０２が電流電圧の計測値を通知する計測値パケットを周期的に生成し、ＭＵ通信部１０１が計測値パケットをＩＥＤ２００に送信し、ＩＥＤ２００では、ＩＥＤ演算部２０２が計測値パケットに示されている計測値を解析して電力系統の異常を判断する。
また、計測値パケットの送受信の合間に、ＩＥＤ２００とＭＵ１００との間では、図８に示すｓｙｎｃパケット、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケット及びｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケット（時刻同期パケットの一例）が送受信される。
ｓｙｎｃパケット、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケット及びｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットの送受信では、ＩＥＤ２００が図８のコンピュータＡの役割を担い、ＭＵ１００が図８のコンピュータＢの役割を担うことになる。The MU 100 and the IED 200 according to the present embodiment are connected by a communication line 300 as shown in FIG.
Further, as shown in the description of Patent Document 1, the MU calculation unit 102 periodically generates a measurement value packet for notifying the measurement value of the current voltage, and the MU communication unit 101 transmits the measurement value packet to the IED 200. In the IED 200, the IED calculation unit 202 analyzes the measurement value indicated in the measurement value packet and determines an abnormality in the power system.
In addition, between the transmission and reception of the measurement value packet, the sync packet, the delay_req packet, and the delay_resp packet (an example of a time synchronization packet) illustrated in FIG. 8 are transmitted and received between the IED 200 and the MU 100.
In the transmission / reception of the sync packet, the delay_req packet, and the delay_resp packet, the IED 200 plays the role of the computer A in FIG. 8, and the MU 100 takes the role of the computer B in FIG.

本実施の形態では、ＩＥＤ演算部２０２ではなくＩＥＤ通信部２０１がｓｙｎｃパケットを生成し、生成したｓｙｎｃパケットをＭＵ１００に送信する。
ＭＵ１００では、ＭＵ通信部１０１がｓｙｎｃパケットを受信し、受信したｓｙｎｃパケットに示されている現在時刻を記憶する。
また、ＭＵ演算部１０２ではなくＭＵ通信部１０１がｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットを生成し、生成したｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットをＩＥＤ２００に送信する。
なお、このときＭＵ通信部１０１はｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの送信時刻を記憶する。
ＩＥＤ２００では、ＩＥＤ演算部２０２ではなくＩＥＤ通信部２０１がｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットを受信するとともに、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑに応答するために空のｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケット（ペイロードが空のｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケット）を生成し、生成した空のｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットのペイロードにＩＥＤ２００内部の処理遅延時間（図８のレスポンス時間Ｘに相当）を書き込み、処理遅延時間が書き込まれたｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットをＭＵ１００に送信する。
ＭＵ１００では、ＭＵ通信部１０１がｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットを受信し、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットの受信時刻とｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの送信時刻との差分の時間（図８のレスポンス時間Ｙに相当）を算出し、算出した時間と、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットに示されている処理遅延時間とから、図８の伝播遅延時間Ｄを算出し、伝播遅延時間Ｄとｓｙｎｃパケットで通知された現在時刻とから時刻補正値を算出し、ＭＵ１００内の内部時計の時刻を更新する。In the present embodiment, not the IED calculation unit 202 but the IED communication unit 201 generates a sync packet, and transmits the generated sync packet to the MU 100.
In the MU 100, the MU communication unit 101 receives the sync packet, and stores the current time indicated in the received sync packet.
In addition, the MU communication unit 101 instead of the MU calculation unit 102 generates a delay_req packet, and transmits the generated delay_req packet to the IED 200.
At this time, the MU communication unit 101 stores the transmission time of the delay_req packet.
In the IED 200, the IED communication unit 201, not the IED calculation unit 202, receives the delay_req packet, generates an empty delay_resp packet (a delay_resp packet with an empty payload) to respond to the delay_req, and generates an empty delay_resp packet. The processing delay time inside the IED 200 (corresponding to the response time X in FIG. 8) is written in the payload, and the delay_resp packet in which the processing delay time is written is transmitted to the MU 100.
In the MU 100, the MU communication unit 101 receives the delay_resp packet, calculates a difference time (corresponding to the response time Y in FIG. 8) between the reception time of the delay_resp packet and the transmission time of the delay_req packet, and the calculated time and delay_resp The propagation delay time D shown in FIG. 8 is calculated from the processing delay time indicated in the packet, the time correction value is calculated from the propagation delay time D and the current time notified by the sync packet, and the internal clock in the MU 100 is calculated. Update the time.

このように、本実施の形態に係るＩＥＤ２００では、特許文献１の技術と異なり、ＩＥＤ演算部２０２からの指示や空パケットの入力といったＩＥＤ演算部２０２による制御なく、ＩＥＤ通信部２０１が、ＩＥＤ演算部２０２から独立してｓｙｎｃパケットを生成し、ｓｙｎｃパケットをＭＵ１００に送信する。
また、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットを受信した際にも、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットをＩＥＤ演算部２０２に出力することなく、また、ＩＥＤ演算部２０２からの指示や空パケットの入力といったＩＥＤ演算部２０２による制御なく、ＩＥＤ通信部２０１が、ＩＥＤ演算部２０２から独立してｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットを生成し、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットをＭＵ１００に送信する。
更に、本実施の形態に係るＭＵ１００では、特許文献１の技術と異なり、ｓｙｎｃパケットをＭＵ演算部１０２に出力することなく、また、ＭＵ演算部１０２からの指示や空パケットの入力といったＭＵ演算部１０２による制御なく、ＭＵ通信部１０１が、ＭＵ演算部１０２から独立してｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの生成を行い、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットをＩＥＤ２００に送信する。Thus, in the IED 200 according to the present embodiment, unlike the technique of Patent Document 1, the IED communication unit 201 performs the IED calculation without the control by the IED calculation unit 202 such as an instruction from the IED calculation unit 202 or the input of an empty packet. A sync packet is generated independently from the unit 202, and the sync packet is transmitted to the MU 100.
Also, when a delay_req packet is received, the IED communication unit does not output the delay_req packet to the IED calculation unit 202, or without control by the IED calculation unit 202 such as an instruction from the IED calculation unit 202 or input of an empty packet. 201 generates a delay_resp packet independently of the IED operation unit 202 and transmits the delay_req packet to the MU 100.
Furthermore, in the MU 100 according to the present embodiment, unlike the technique of Patent Document 1, the MU calculation unit does not output the sync packet to the MU calculation unit 102, and also inputs an instruction or an empty packet from the MU calculation unit 102. Without control by 102, the MU communication unit 101 generates a delay_req packet independently of the MU operation unit 102, and transmits the delay_req packet to the IED 200.

なお、ＭＵ１００及びＩＥＤ２００は、通信装置及びパケット通信先装置の例である。
つまり、ＭＵ１００が通信装置として動作する場合は、ＩＥＤ２００がパケット通信先装置として動作し、ＩＥＤ２００が通信装置として動作する場合は、ＭＵ１００がパケット通信先装置として動作する。The MU 100 and the IED 200 are examples of a communication device and a packet communication destination device.
That is, when the MU 100 operates as a communication device, the IED 200 operates as a packet communication destination device. When the IED 200 operates as a communication device, the MU 100 operates as a packet communication destination device.

図２は、ＭＵ通信部１０１及びＩＥＤ通信部２０１の内部構成例を示す。 FIG. 2 shows an internal configuration example of the MU communication unit 101 and the IED communication unit 201.

ＭＵ通信部１０１及びＩＥＤ通信部２０１は、イーサネット（登録商標）の第１層（物理層）の処理を行うＰＨＹ２１３と、第２層（データリンク層）の処理を行うＭＡＣ２１１と、ＰＨＹ２１３とＭＡＣ２１１の間で時刻同期に関係しないパケットを透過（転送）し、時刻同期に関係するパケットは横取りし、横取りしたパケットに対して所定の処理を行う時刻同期部２１２で構成される。
更に、時刻同期部２１２は、パケットルーティング部２２１と時刻同期処理部２２２と時刻同期パケット生成部２２３とから構成される。
パケットルーティング部２２１は、ＰＨＹ２１３とＭＡＣ２１１の間で流れるパケットのパケット識別子に応じてパケットの透過または横取りを行う。
時刻同期処理部２２２は、時刻同期パケットを受け取り、受け取った時刻同期パケットに対する処理を行う。
時刻同期パケットに対する処理とは、ＭＵ１００の場合は、例えば、ｓｙｎｃパケットで通知された現在時刻の記憶、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの送信時刻の記憶、時刻補正値の算出、内部時計の更新等であり、ＩＥＤ２００の場合は、例えば、処理遅延時間の算出等である。
時刻同期パケット生成部２２３は、時刻同期処理部２２２の指示に従い、時刻同期パケットを生成する。
より具体的には、ＭＵ１００の時刻同期パケット生成部２２３は、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットを生成し、ＩＥＤ２００の時刻同期パケット生成部２２３は、ｓｙｎｃパケット及びｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットを生成する。The MU communication unit 101 and the IED communication unit 201 include a PHY 213 that performs processing of the first layer (physical layer) of Ethernet (registered trademark), a MAC 211 that performs processing of the second layer (data link layer), and a PHY 213 and a MAC 211 Packets not related to time synchronization are transmitted (transferred) between them, packets related to time synchronization are intercepted, and a time synchronization unit 212 that performs predetermined processing on the intercepted packets is configured.
Further, the time synchronization unit 212 includes a packet routing unit 221, a time synchronization processing unit 222, and a time synchronization packet generation unit 223.
The packet routing unit 221 performs transmission or interception of a packet according to the packet identifier of the packet flowing between the PHY 213 and the MAC 211.
The time synchronization processing unit 222 receives the time synchronization packet and performs processing on the received time synchronization packet.
In the case of the MU 100, the processing for the time synchronization packet is, for example, storing the current time notified by the sync packet, storing the transmission time of the delay_req packet, calculating the time correction value, updating the internal clock, etc. In this case, for example, processing delay time is calculated.
The time synchronization packet generation unit 223 generates a time synchronization packet in accordance with an instruction from the time synchronization processing unit 222.
More specifically, the time synchronization packet generation unit 223 of the MU 100 generates a delay_req packet, and the time synchronization packet generation unit 223 of the IED 200 generates a sync packet and a delay_resp packet.

なお、本実施の形態と特許文献１との差異を明確にするために、特許文献１のＭＵ及びＩＥＤの通信部の構成例を図１３に示す。
特許文献１では、時刻同期パケットは演算部で生成されるため、図１３に示す通り、特許文献１の通信部では、時刻同期パケット生成部２２３が存在しない。
なお、図１３において、時刻同期パケット生成部２２３以外の構成は、図２のものと同様である。In addition, in order to clarify the difference between this Embodiment and patent document 1, the example of a structure of the communication part of MU and IED of patent document 1 is shown in FIG.
In Patent Document 1, since the time synchronization packet is generated by the calculation unit, the communication unit of Patent Document 1 does not have the time synchronization packet generation unit 223 as shown in FIG.
In FIG. 13, the configuration other than the time synchronization packet generation unit 223 is the same as that in FIG.

次に、本実施の形態に係るＭＵ１００とＩＥＤ２００とが通信するパケットのフォーマットを図９〜図１２に示す。 Next, FIG. 9 to FIG. 12 show the format of a packet communicated between the MU 100 and the IED 200 according to the present embodiment.

図９〜図１２に示すように、本実施の形態では、計測値の周期伝送に用いる計測値パケット（図９）と、時刻同期のために時刻情報を伝送する時刻同期パケットがあり、更に、時刻同期パケットとして、ＩＥＥＥ１５８８同様、ｓｙｎｃパケット（図１０）、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケット（図１１）、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケット（図１２）の３種類を用いる。
計測値パケットについて、４１は送信先のＭＡＣ（ＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）アドレス、４２は送信元のＭＡＣアドレス、４３はパケットの種類が計測値パケットであることを示す識別子、４４はペイロードである計測値の送信データ、４５はパケット全体のチェックサムである。
ｓｙｎｃパケットについて、５１は送信先のＭＡＣアドレス、５２は送信元のＭＡＣアドレス、５３はパケットの種類が時刻同期パケットであることを示す識別子、５６はパケットの種類がｓｙｎｃパケットであることを示す識別子、５４はペイロードである時刻情報（現在時刻の情報）の送信データ、５５はパケット全体のチェックサムである。
ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットについて、６１は送信先のＭＡＣアドレス、６２は送信元のＭＡＣアドレス、６３はパケットの種類が時刻同期パケットであることを示す識別子、６６はパケットの種類がｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットであることを示す識別子、６４はペイロードである時刻情報（必須ではない）の送信データ、６５はパケット全体のチェックサムである。
ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットについて、７１は送信先のＭＡＣアドレス、７２は送信元のＭＡＣアドレス、７３はパケットの種類が時刻同期パケットであることを示す識別子、７６はパケットの種類がｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットであることを示す識別子、７４はペイロードである時刻情報（ＩＥＤ２００内部の処理遅延時間の情報）の送信データ、７５はパケット全体のチェックサムである。
なお、図９〜図１２に示した識別子４３、５３、５６、６３、６６、７３及び７６は、パケットの種類を識別するために用いられる識別子であり、種類識別子データの例に相当する。As shown in FIGS. 9 to 12, in the present embodiment, there are a measurement value packet (FIG. 9) used for periodic transmission of measurement values, and a time synchronization packet that transmits time information for time synchronization. Similar to IEEE 1588, three types of time synchronization packets are used: a sync packet (FIG. 10), a delay_req packet (FIG. 11), and a delay_resp packet (FIG. 12).
Regarding the measurement value packet, 41 is a destination MAC (Media Access Control) address, 42 is a source MAC address, 43 is an identifier indicating that the packet type is a measurement value packet, and 44 is a payload measurement value. Transmission data 45 is a checksum of the entire packet.
Regarding the sync packet, 51 is a destination MAC address, 52 is a source MAC address, 53 is an identifier indicating that the packet type is a time synchronization packet, and 56 is an identifier indicating that the packet type is a sync packet , 54 is transmission data of time information (current time information) as a payload, and 55 is a checksum of the entire packet.
Regarding the delay_req packet, 61 is a destination MAC address, 62 is a source MAC address, 63 is an identifier indicating that the packet type is a time synchronization packet, and 66 is an identifier indicating that the packet type is a delay_req packet , 64 is transmission data of time information (not essential) as a payload, and 65 is a checksum of the entire packet.
Regarding the delay_resp packet, 71 is a transmission destination MAC address, 72 is a transmission source MAC address, 73 is an identifier indicating that the packet type is a time synchronization packet, and 76 is an identifier indicating that the packet type is a delay_resp packet 74 are transmission data of time information (processing delay time information inside the IED 200) as a payload, and 75 is a checksum of the entire packet.
The identifiers 43, 53, 56, 63, 66, 73, and 76 shown in FIGS. 9 to 12 are identifiers used for identifying the type of packet, and correspond to examples of type identifier data.

次に、本実施の形態に係るＩＥＤ２００とＭＵ１００間の時刻同期の手順を、図３、図４を参照しながら説明する。 Next, the time synchronization procedure between the IED 200 and the MU 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

（０）事前設定
事前設定として、ＩＥＤ演算部２０２は、時刻同期部２１２のパケットルーティング部２２１に対し、パケット識別子が計測値パケットであるパケットを検知したときに、計測値パケットの検知を時刻同期処理部２２２に通知するよう設定する。(0) Pre-setting As a pre-setting, when the IED calculation unit 202 detects a packet whose packet identifier is a measurement value packet with respect to the packet routing unit 221 of the time synchronization unit 212, time detection of the measurement value packet is synchronized. Settings are made to notify the processing unit 222.

（１）時刻同期（ｓｙｎｃパケット伝送）（図３）
以下では、ＩＥＤ２００のＩＥＤ通信部２０１が、ＭＵ１００からの計測値パケットを受信した時点から説明を始める。
先ず、ＩＥＤ通信部２０１内の時刻同期部２１２のパケットルーティング部２２１は、ＰＨＹ２１３から転送されたパケットのパケット識別子を読む。
すると、計測値パケットを示すパケット識別子が読めるので、パケットルーティング部２２１は、ＭＡＣ２１１に計測値パケットの末尾まで透過（転送）した直後、時刻同期処理部２２２に、計測値パケットの受信を通知する（Ｓ１０１）。
次に、時刻同期処理部２２２は、パケットルーティング部２２１から計測値パケットの受信の通知を受け、時刻同期パケット生成部２２３に対しｓｙｎｃパケットの生成を命じる（Ｓ１０２）。
時刻同期パケット生成部２２３は、パケット識別子が時刻同期かつｓｙｎｃであり、送信データに時刻情報（ＩＥＤ２００での現在時刻の情報）を格納したｓｙｎｃパケット（図１０）を生成し、生成したｓｙｎｃパケットをパケットルーティング部２２１に転送する（Ｓ１０３）。
パケットルーティング部２２１は、時刻同期パケット生成部２２３から転送されたｓｙｎｃパケットをＰＨＹ２１３に転送する（Ｓ１０４）。
ＰＨＹ２１３は、パケットルーティング部２２１から転送されたｓｙｎｃパケットをＭＵ１００のＰＨＹ２１３に送信する（Ｓ１０５）。
ＭＵ１００のＰＨＹ２１３は、ＩＥＤ２００から送信されたパケットを時刻同期部２１２へ転送する（Ｓ１０６）。
時刻同期部２１２のパケットルーティング部２２１は、ＰＨＹ２１３から転送されたパケットのパケット識別子を読む。
すると、時刻同期パケットを示すパケット識別子が読めるので、転送された時刻同期パケットを時刻同期処理部２２２へ転送する（Ｓ１０７）。
時刻同期処理部２２２は、パケットルーティング部２２１から転送された時刻同期パケットを受け取り、パケット識別子からｓｙｎｃパケットと判別し、ｓｙｎｃパケットの送信データから時刻情報（ＩＥＤ２００の現在時刻の情報）を読み出す（Ｓ１０８）。
そして、時刻同期処理部２２２は、ｓｙｎｃパケットの送信データから読み出した時刻情報（ＩＥＤ２００の現在時刻の情報）を記憶する（図４に続く）。(1) Time synchronization (sync packet transmission) (FIG. 3)
Hereinafter, the description starts from the time when the IED communication unit 201 of the IED 200 receives the measurement value packet from the MU 100.
First, the packet routing unit 221 of the time synchronization unit 212 in the IED communication unit 201 reads the packet identifier of the packet transferred from the PHY 213.
Then, since the packet identifier indicating the measurement value packet can be read, the packet routing unit 221 notifies the time synchronization processing unit 222 of reception of the measurement value packet immediately after being transmitted (transferred) to the MAC 211 to the end of the measurement value packet ( S101).
Next, the time synchronization processing unit 222 receives notification of reception of the measurement value packet from the packet routing unit 221 and commands the time synchronization packet generation unit 223 to generate a sync packet (S102).
The time synchronization packet generation unit 223 generates a sync packet (FIG. 10) in which the packet identifier is time synchronization and sync, and time information (current time information in the IED 200) is stored in the transmission data, and the generated sync packet is The packet is transferred to the packet routing unit 221 (S103).
The packet routing unit 221 transfers the sync packet transferred from the time synchronization packet generation unit 223 to the PHY 213 (S104).
The PHY 213 transmits the sync packet transferred from the packet routing unit 221 to the PHY 213 of the MU 100 (S105).
The PHY 213 of the MU 100 transfers the packet transmitted from the IED 200 to the time synchronization unit 212 (S106).
The packet routing unit 221 of the time synchronization unit 212 reads the packet identifier of the packet transferred from the PHY 213.
Then, since the packet identifier indicating the time synchronization packet can be read, the transferred time synchronization packet is transferred to the time synchronization processing unit 222 (S107).
The time synchronization processing unit 222 receives the time synchronization packet transferred from the packet routing unit 221, determines that the packet is a sync packet from the packet identifier, and reads time information (information on the current time of the IED 200) from the transmission data of the sync packet (S108). ).
Then, the time synchronization processing unit 222 stores time information (information on the current time of the IED 200) read from the transmission data of the sync packet (continue to FIG. 4).

（２）時刻同期（ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケット伝送）（図４）
ＭＵ１００の時刻同期処理部２２２は、ＩＥＤ２００からの時刻同期パケット（ｓｙｎｃパケット）を受け、時刻同期パケット生成部２２３に対し、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの生成を指示する（Ｓ１０９）。
時刻同期パケット生成部２２３は、パケット識別子が時刻同期かつｄｅｌａｙ＿ｒｅｑであり、送信データに任意の情報を格納したｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケット（図１１）を生成し、生成したｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットをパケットルーティング部２２１に転送し（Ｓ１１０）、パケットルーティング部２２１がｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットをＰＨＹ２１３に転送する（Ｓ１１１）。
ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの送信データの内容は任意であり、所定の時刻情報を格納してもよいし、無意味な情報であってもよい。
以降、ｓｙｎｃパケットの伝送と同様に、ＭＵ１００のＰＨＹ２１３がｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットをＩＥＤ２００のＰＨＹ２１３に送信し、ＩＥＤ２００のパケットルーティング部２２１がパケット識別子の検出により受信したパケットが時刻同期パケットであると判別し、受信した時刻同期パケットを時刻同期処理部２２２に転送する（Ｓ１１２〜Ｓ１１４）。
なお、ＭＵ１００では、時刻同期処理部２２２が、ＰＨＹ２１３からｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの送信時刻の通知を受け、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの送信時刻を記憶しておく。
または、ＭＵ１００の時刻同期処理部２２２は、パケットルーティング部２２１から、パケットルーティング部２２１がＰＨＹ２１３にｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットを転送した時刻をｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの送信時刻として通知を受け、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの送信時刻を記憶しておく。(2) Time synchronization (delay_req packet transmission) (FIG. 4)
The time synchronization processing unit 222 of the MU 100 receives the time synchronization packet (sync packet) from the IED 200, and instructs the time synchronization packet generation unit 223 to generate a delay_req packet (S109).
The time synchronization packet generation unit 223 generates a delay_req packet (FIG. 11) in which the packet identifier is time synchronization and delay_req, and stores arbitrary information in the transmission data, and transfers the generated delay_req packet to the packet routing unit 221 ( (S110), the packet routing unit 221 transfers the delay_req packet to the PHY 213 (S111).
The content of the transmission data of the delay_req packet is arbitrary, and may store predetermined time information or meaningless information.
Thereafter, like the transmission of the sync packet, the PHY 213 of the MU 100 transmits the delay_req packet to the PHY 213 of the IED 200, and the packet routing unit 221 of the IED 200 determines that the received packet is a time synchronization packet and receives it. The time synchronization packet is transferred to the time synchronization processing unit 222 (S112 to S114).
In MU 100, time synchronization processing section 222 receives notification of the transmission time of the delay_req packet from PHY 213, and stores the transmission time of the delay_req packet.
Alternatively, the time synchronization processing unit 222 of the MU 100 receives a notification from the packet routing unit 221 that the packet routing unit 221 has transferred the delay_req packet to the PHY 213 as the transmission time of the delay_req packet, and stores the transmission time of the delay_req packet. deep.

（３）時刻同期（ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケット伝送）（図４）
ＩＥＤ２００の時刻同期処理部２２２は、時刻同期パケットのパケット識別子を検出して受信したパケットがｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットであることを判別し、時刻同期パケット生成部２２３に対しｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットの生成を命じる（Ｓ１１５）。
時刻同期パケット生成部２２３は、パケット識別子が時刻同期かつｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐであり、送信データに時刻情報（ＩＥＤ２００内の処理遅延時間の情報）を格納したｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケット（図１２）を生成し、生成したｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットをパケットルーティング部２２１に転送する（Ｓ１１６）。
ＩＥＤ２００内の処理遅延時間（図８のレスポンス時間Ｘに相当）とは、ＩＥＤ２００がｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットを受信してから、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットに応答するｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットを送信するまでの時間である。
ＩＥＤ２００の時刻同期パケット生成部２２３は、例えば、パケットルーティング部２２１がｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットを受信したことを検知した時刻から時刻同期パケット生成部２２３がｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットを実際に生成するまでの時間を、処理遅延時間としてｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットに記述してもよい。
別の方法としては、時刻同期パケット生成部２２３は、統計情報から、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットを受信してからｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットを送信するまでの平均時間を導出しておき、この平均時間を処理遅延時間としてｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットに記述してもよい。
そして、ＩＥＤ２００のパケットルーティング部２２１が、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットをＰＨＹ２１３に転送する（Ｓ１１７）。
ＰＨＹ２１３は、パケットルーティング部２２１から転送されたｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐをＭＵ１００のＰＨＹ２１３に送信する（Ｓ１１８）。
ＭＵ１００のＰＨＹ２１３は、ＩＥＤ２００から送信されたパケットを時刻同期部２１２へ転送する（Ｓ１１９）。
時刻同期部２１２のパケットルーティング部２２１は、ＰＨＹ２１３から転送されたパケットのパケット識別子を読む。
すると、時刻同期パケットを示すパケット識別子が読めるので、転送された時刻同期パケットを時刻同期処理部２２２へ転送する（Ｓ１２０）。
時刻同期処理部２２２は、パケットルーティング部２２１から転送された時刻同期パケットを受け取り、パケット識別子５４から受信したパケットがｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットであると判別し、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットの送信データから時刻情報（ＩＥＤ２００内の処理遅延時間の情報）を読み出す（Ｓ１２１）。
時刻同期処理部２２２は、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットの受信時刻とｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの送信時刻との差分の時間（図８のレスポンス時間Ｙに相当）を算出し、算出した時間と、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットに示されている処理遅延時間とから、図８の伝播遅延時間Ｄを算出し、伝播遅延時間Ｄとｓｙｎｃパケットで通知された現在時刻とから時刻補正値を算出し、内部時計を更新する。
例えば、ｓｙｎｃパケットで通知された現在時刻に伝播遅延時間Ｄを加算した時刻をＭＵ１００の現在時刻として内部時計を更新する。
なお、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットの受信時刻は、例えば、時刻同期処理部２２２がｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットを入力したと判別した時刻（Ｓ１２０の時刻）とすることが考えられる。
別の方法としては、ＰＨＹ２１３は、ＩＥＤ２００からパケットを受信する度に、パケットの受信時刻を記憶しておき、時刻同期処理部２２２がｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットを受信したことを検知した場合に、ＰＨＹ２１３にｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットの受信時刻を問い合わせ、ＰＨＹ２１３から通知された時刻をｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットの受信時刻としてもよい。(3) Time synchronization (delay_resp packet transmission) (FIG. 4)
The time synchronization processing unit 222 of the IED 200 detects the packet identifier of the time synchronization packet, determines that the received packet is a delay_req packet, and instructs the time synchronization packet generation unit 223 to generate a delay_rep packet (S115).
The time synchronization packet generation unit 223 generates a delay_resp packet (FIG. 12) in which the packet identifier is time synchronization and delay_resp, and time information (information of processing delay time in the IED 200) is stored in the transmission data, and the generated delay_resp packet Is transferred to the packet routing unit 221 (S116).
The processing delay time in the IED 200 (corresponding to the response time X in FIG. 8) is the time from when the IED 200 receives a delay_req packet until it transmits a delay_resp packet in response to the delay_req packet.
For example, the time synchronization packet generation unit 223 of the IED 200 determines the time from when the packet routing unit 221 detects reception of the delay_req packet until the time synchronization packet generation unit 223 actually generates the delay_resp packet, as a processing delay time. As a delay_resp packet.
As another method, the time synchronization packet generation unit 223 derives an average time from reception of the delay_req packet to transmission of the delay_resp packet from the statistical information, and uses the average time as a processing delay time for the delay_resp packet. May be described.
Then, the packet routing unit 221 of the IED 200 transfers the delay_resp packet to the PHY 213 (S117).
The PHY 213 transmits the delay_resp transferred from the packet routing unit 221 to the PHY 213 of the MU 100 (S118).
The PHY 213 of the MU 100 transfers the packet transmitted from the IED 200 to the time synchronization unit 212 (S119).
The packet routing unit 221 of the time synchronization unit 212 reads the packet identifier of the packet transferred from the PHY 213.
Then, since the packet identifier indicating the time synchronization packet can be read, the transferred time synchronization packet is transferred to the time synchronization processing unit 222 (S120).
The time synchronization processing unit 222 receives the time synchronization packet transferred from the packet routing unit 221, determines that the packet received from the packet identifier 54 is a delay_resp packet, and determines time information (processing in the IED 200 from the transmission data of the delay_resp packet). (Delay time information) is read (S121).
The time synchronization processing unit 222 calculates a difference time (corresponding to the response time Y in FIG. 8) between the reception time of the delay_resp packet and the transmission time of the delay_req packet, and the processing indicated in the delay_resp packet. The propagation delay time D in FIG. 8 is calculated from the delay time, a time correction value is calculated from the propagation delay time D and the current time notified by the sync packet, and the internal clock is updated.
For example, the internal clock is updated with the time obtained by adding the propagation delay time D to the current time notified by the sync packet as the current time of the MU 100.
The reception time of the delay_resp packet may be, for example, the time when the time synchronization processing unit 222 determines that the delay_resp packet has been input (the time of S120).
As another method, the PHY 213 stores the reception time of the packet every time a packet is received from the IED 200, and when the time synchronization processing unit 222 detects that the delay_resp packet is received, the PHY 213 receives the delay_resp packet. And the time notified from the PHY 213 may be the reception time of the delay_resp packet.

なお、計測値パケットの送受信については、図３の「計測値伝送」欄にあるように、ＭＵ演算部１０２が計測値パケットを生成し、ＭＵ通信部１０１がＩＥＤ２００に計測値パケットを送信し、ＩＥＤ通信部２０１が計測値パケットを受信し、ＩＥＤ演算部２０２に計測値パケットに出力している。
ＩＥＤ演算部２０２では、前述したように計測値を解析して電力系統の異常の有無を判定する。Regarding the transmission / reception of the measurement value packet, as shown in the “measurement value transmission” column of FIG. 3, the MU operation unit 102 generates the measurement value packet, the MU communication unit 101 transmits the measurement value packet to the IED 200, and The IED communication unit 201 receives the measurement value packet and outputs the measurement value packet to the IED calculation unit 202.
The IED calculation unit 202 analyzes the measurement value as described above to determine whether there is an abnormality in the power system.

以上のように、本実施の形態では、ＩＥＤ通信部２０１が、ＩＥＤ演算部２０２の動作から独立して自律的にｓｙｎｃパケットを生成し、ｓｙｎｃパケットをＭＵ１００に送信する。
また、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットを受信した際にも、ＩＥＤ通信部２０１がｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットをＩＥＤ演算部２０２に出力することなく、また、ＩＥＤ演算部２０２の動作から独立して自律的にｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットを生成し、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットをＭＵ１００に送信する。
更に、本実施の形態に係るＭＵ１００では、ＭＵ通信部１０１がｓｙｎｃパケットをＭＵ演算部１０２に出力することなく、また、ＭＵ演算部１０２の動作から独立して自律的にｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの生成を行い、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットをＩＥＤ２００に送信する。As described above, in the present embodiment, the IED communication unit 201 autonomously generates a sync packet independently of the operation of the IED calculation unit 202, and transmits the sync packet to the MU 100.
Also, when the delay_req packet is received, the IED communication unit 201 does not output the delay_req packet to the IED calculation unit 202, and autonomously generates a delay_resp packet independently of the operation of the IED calculation unit 202. The delay_resp packet is transmitted to the MU 100.
Furthermore, in the MU 100 according to the present embodiment, the MU communication unit 101 does not output the sync packet to the MU calculation unit 102, and autonomously generates a delay_req packet independently of the operation of the MU calculation unit 102. , Delay_req packet is transmitted to IED200.

一方で、特許文献１の技術では、ＩＥＤの通信部の動作は演算部の動作に依存し、ＭＵの通信部の動作は演算部の動作に依存している。
実施の形態１に係るＩＥＤ２００とＭＵ１００との比較のために、特許文献１の技術におけるＩＥＤ２００とＭＵ１００の動作例を図１４〜図１６を参照して概説する。On the other hand, in the technique of Patent Document 1, the operation of the communication unit of the IED depends on the operation of the calculation unit, and the operation of the communication unit of the MU depends on the operation of the calculation unit.
For comparison between the IED 200 and the MU 100 according to the first embodiment, an operation example of the IED 200 and the MU 100 in the technique of Patent Document 1 will be outlined with reference to FIGS.

（１）時刻同期（ｓｙｎｃパケット伝送）（図１４）
ここでも、図３と同様に、ＩＥＤ２００の通信部が、ＭＵ１００からの計測値パケットを受信した時点から説明を始める。
ＩＥＤ２００の演算部は、計測値の周期伝送完了後、パケット識別子が時刻同期かつｓｙｎｃであり、データ内容（ペイロード）が空のパケットを生成し、ＭＡＣ２１１に転送する（Ｓ１）。
ＭＡＣ２１１は、演算部から転送されたパケットを、時刻同期部２１２へ転送する（Ｓ２）。
時刻同期部２１２のパケットルーティング部２２１は、ＭＡＣ２１１から転送されたパケットのパケット識別子を読む。
すると、時刻同期パケットを示すパケット識別子が読めるので、パケットを時刻同期処理部２２２へ転送する（Ｓ３）。
時刻同期処理部２２２は、パケットルーティング部２２１から転送されたパケットを受け取り、パケット識別子ｓｙｎｃと判別し、パケットの送信データに時刻情報（ＩＥＤ２００での現在時刻の情報）を書き込み、パケットルーティング部２２１に転送する（Ｓ４）。
パケットルーティング部２２１は、時刻同期処理部２２２から転送されたパケットをＰＨＹ２１３に転送する（Ｓ５）。
ＰＨＹ２１３は、パケットルーティング部２２１から転送されたパケットをＭＵ１００のＰＨＹ２１３に送信する（Ｓ６）。
ＭＵ１００のＰＨＹ２１３は、ＩＥＤ２００から送信されたパケットを時刻同期部２１２へ転送する（Ｓ７）。
時刻同期部２１２のパケットルーティング部２２１は、ＰＨＹ２１３から転送されたパケットのパケット識別子を読む。
すると、時刻同期パケットを示すパケット識別子が読めるので、パケットを時刻同期処理部２２２へ転送する（Ｓ８）。
時刻同期処理部２２２は、パケットルーティング部２２１から転送されたパケットを受け取り、パケット識別子ｓｙｎｃと判別し、パケットの送信データから時刻情報（ＩＥＤ２００での現在時刻の情報）を読み出し、パケットルーティング部２２１に転送する（Ｓ９）。
また、時刻同期処理部２２２は、ｓｙｎｃパケットの送信データから読み出した時刻情報（ＩＥＤ２００の現在時刻の情報）を記憶する。
パケットルーティング部２２１は、時刻同期処理部２２２から転送されたｓｙｎｃパケットをＭＡＣ２１１に転送する（Ｓ１０）。
ＭＡＣ２１１は、ｓｙｎｃパケットを演算部に転送する（Ｓ１１）（図１５に続く）。(1) Time synchronization (sync packet transmission) (FIG. 14)
Here, as in FIG. 3, the description starts when the communication unit of the IED 200 receives the measurement value packet from the MU 100.
After completing the periodic transmission of measurement values, the arithmetic unit of the IED 200 generates a packet whose packet identifier is time-synchronized and sync and whose data content (payload) is empty, and transfers the packet to the MAC 211 (S1).
The MAC 211 transfers the packet transferred from the calculation unit to the time synchronization unit 212 (S2).
The packet routing unit 221 of the time synchronization unit 212 reads the packet identifier of the packet transferred from the MAC 211.
Then, since the packet identifier indicating the time synchronization packet can be read, the packet is transferred to the time synchronization processing unit 222 (S3).
The time synchronization processing unit 222 receives the packet transferred from the packet routing unit 221, determines that it is a packet identifier sync, writes time information (information on the current time in the IED 200) to the packet transmission data, and writes it to the packet routing unit 221. Transfer (S4).
The packet routing unit 221 transfers the packet transferred from the time synchronization processing unit 222 to the PHY 213 (S5).
The PHY 213 transmits the packet transferred from the packet routing unit 221 to the PHY 213 of the MU 100 (S6).
The PHY 213 of the MU 100 transfers the packet transmitted from the IED 200 to the time synchronization unit 212 (S7).
The packet routing unit 221 of the time synchronization unit 212 reads the packet identifier of the packet transferred from the PHY 213.
Then, since the packet identifier indicating the time synchronization packet can be read, the packet is transferred to the time synchronization processing unit 222 (S8).
The time synchronization processing unit 222 receives the packet transferred from the packet routing unit 221, determines that it is a packet identifier sync, reads time information (information of the current time in the IED 200) from the packet transmission data, and sends it to the packet routing unit 221. Transfer (S9).
Further, the time synchronization processing unit 222 stores time information (information on the current time of the IED 200) read from the transmission data of the sync packet.
The packet routing unit 221 transfers the sync packet transferred from the time synchronization processing unit 222 to the MAC 211 (S10).
The MAC 211 transfers the sync packet to the calculation unit (S11) (continue to FIG. 15).

（２）時刻同期（ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケット伝送）（図１５）
ＭＵ１００の演算部は、ＩＥＤ２００からのｓｙｎｃパケットを受け、パケット識別子が時刻同期かつｄｅｌａｙ＿ｒｅｑであり、送信データが空のパケット（ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケット）を生成し、ＭＡＣ２１１に転送する（Ｓ１２）。
ＭＡＣ２１１は、送信データが空のｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットをパケットルーティング部２２１に転送し（Ｓ１３）、パケットルーティング部２２１は送信データが空のｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットを時刻同期処理部２２２に転送する（Ｓ１４）。
時刻同期処理部２２２は、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの送信データに所定の時刻情報を書き込む又は送信データを空のままにしておき、送信データに所定の時刻情報を書き込まれている又は送信データが空のままのｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットをパケットルーティング部２２１に転送する（Ｓ１５）。
そして、パケットルーティング部２２１がｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットをＰＨＹ２１３に転送し（Ｓ１６）、ＰＨＹ２１３がＩＥＤ２００のＰＨＹ２１３にｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットを転送する（Ｓ１７）。
なお、ＭＵ１００では、Ｓ１７の際に、時刻同期処理部２２２が、ＰＨＹ２１３からｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの送信時刻の通知を受け、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの送信時刻を記憶しておく。
ＩＥＤ２００では、ＰＨＹ２１３が受信したパケットをパケットルーティング部２２１に転送し（Ｓ１８）、パケットルーティング部２２１がパケット識別子の検出により受信したパケットが時刻同期パケットであると判別し、受信した時刻同期パケットを時刻同期処理部２２２に転送する（Ｓ１９）。
時刻同期処理部２２２は、時刻同期パケットのパケット識別子を検出して受信したパケットがｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットであることを判別し、パケットルーティング部２２１に演算部への転送を指示して、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットをパケットルーティング部２２１に転送する（Ｓ２０）。
パケットルーティング部２２１はｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットをＭＡＣ２１１に転送し（Ｓ２１）、ＭＡＣ２１１はｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットを演算部に転送する（Ｓ２２）（図１６に続く）。(2) Time synchronization (delay_req packet transmission) (FIG. 15)
The arithmetic unit of the MU 100 receives the sync packet from the IED 200, generates a packet with a packet identifier of time synchronization and delay_req, and empty transmission data (delay_req packet), and transfers the packet to the MAC 211 (S12).
The MAC 211 transfers the delay_req packet with empty transmission data to the packet routing unit 221 (S13), and the packet routing unit 221 transfers the delay_req packet with empty transmission data to the time synchronization processing unit 222 (S14).
The time synchronization processing unit 222 writes the predetermined time information in the transmission data of the delay_req packet or leaves the transmission data empty, and the predetermined time information is written in the transmission data or the transmission data remains empty The delay_req packet is transferred to the packet routing unit 221 (S15).
Then, the packet routing unit 221 transfers the delay_req packet to the PHY 213 (S16), and the PHY 213 transfers the delay_req packet to the PHY 213 of the IED 200 (S17).
In the MU 100, in S17, the time synchronization processing unit 222 receives the notification of the transmission time of the delay_req packet from the PHY 213, and stores the transmission time of the delay_req packet.
In the IED 200, the packet received by the PHY 213 is transferred to the packet routing unit 221 (S18), the packet routing unit 221 determines that the received packet is a time synchronization packet and detects the received time synchronization packet as a time synchronization packet. The data is transferred to the synchronization processing unit 222 (S19).
The time synchronization processing unit 222 detects the packet identifier of the time synchronization packet, determines that the received packet is a delay_req packet, instructs the packet routing unit 221 to transfer to the arithmetic unit, and routes the delay_req packet to the packet routing The data is transferred to the unit 221 (S20).
The packet routing unit 221 transfers the delay_req packet to the MAC 211 (S21), and the MAC 211 transfers the delay_req packet to the arithmetic unit (S22) (continue to FIG. 16).

（３）時刻同期（ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケット伝送）（図１６）
ＩＥＤ２００の演算部は、パケット識別子が時刻同期かつｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐであり、データ内容が空のパケットを生成し、ＭＡＣ２１１に転送する（Ｓ２３）。
ＭＡＣ２１１は、演算部から転送されたパケットを、時刻同期部２１２へ転送する（Ｓ２４）。
時刻同期部２１２のパケットルーティング部２２１は、ＭＡＣ２１１から転送されたパケットのパケット識別子を読む。
すると、時刻同期パケットを示すパケット識別子が読めるので、パケットを時刻同期処理部２２２へ転送する（Ｓ２５）。
時刻同期処理部２２２は、パケットルーティング部２２１から転送されたパケットを受け取り、パケット識別子ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐと判別し、パケットの送信データに時刻情報（ＩＥＤ２００内の処理遅延時間の情報）を書き込み、パケットルーティング部２２１に転送する（Ｓ２６）。
パケットルーティング部２２１は、時刻同期処理部２２２から転送されたパケットをＰＨＹ２１３に送信する（Ｓ２７）。
ＰＨＹ２１３は、パケットルーティング部２２１から送信されたパケットをＭＵ１００のＰＨＹ２１３に転送する（Ｓ２８）。
ＭＵ１００のＰＨＹ２１３は、ＩＥＤ２００から転送されたパケットを時刻同期部２１２へ転送する（Ｓ２９）。
時刻同期部２１２のパケットルーティング部２２１は、ＰＨＹ２１３から転送されたパケットのパケット識別子を読む。
すると、時刻同期パケットを示すパケット識別子が読めるので、パケットを時刻同期処理部２２２へ転送する（Ｓ３０）。
時刻同期処理部２２２は、パケットルーティング部２２１から転送されたパケットを受け取り、パケット識別子ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐと判別し、パケットの送信データから時刻情報（ＩＥＤ２００内の処理遅延時間の情報）を読み出し、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットをパケットルーティング部２２１に転送する（Ｓ３１）。
パケットルーティング部２２１は、時刻同期処理部２２２から転送されたｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットをＭＡＣ２１１に転送する（Ｓ３２）。
ＭＡＣ２１１は、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットを演算部に転送する（Ｓ３３）。
その後、ＭＵ１００の演算部は、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットの受信時刻とｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの送信時刻との差分の時間（図８のレスポンス時間Ｙに相当）を算出し、算出した時間と、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットに示されている処理遅延時間とから、図８の伝播遅延時間Ｄを算出し、伝播遅延時間Ｄとｓｙｎｃパケットで通知された現在時刻とから時刻補正値を算出し、内部時計を更新する。(3) Time synchronization (delay_resp packet transmission) (FIG. 16)
The computing unit of the IED 200 generates a packet whose packet identifier is time synchronous and delay_resp and whose data content is empty, and transfers the packet to the MAC 211 (S23).
The MAC 211 transfers the packet transferred from the calculation unit to the time synchronization unit 212 (S24).
The packet routing unit 221 of the time synchronization unit 212 reads the packet identifier of the packet transferred from the MAC 211.
Then, since the packet identifier indicating the time synchronization packet can be read, the packet is transferred to the time synchronization processing unit 222 (S25).
The time synchronization processing unit 222 receives the packet transferred from the packet routing unit 221, determines that the packet identifier is delay_resp, writes time information (information on processing delay time in the IED 200) to the packet transmission data, and the packet routing unit 221. (S26).
The packet routing unit 221 transmits the packet transferred from the time synchronization processing unit 222 to the PHY 213 (S27).
The PHY 213 transfers the packet transmitted from the packet routing unit 221 to the PHY 213 of the MU 100 (S28).
The PHY 213 of the MU 100 transfers the packet transferred from the IED 200 to the time synchronization unit 212 (S29).
The packet routing unit 221 of the time synchronization unit 212 reads the packet identifier of the packet transferred from the PHY 213.
Then, since the packet identifier indicating the time synchronization packet can be read, the packet is transferred to the time synchronization processing unit 222 (S30).
The time synchronization processing unit 222 receives the packet transferred from the packet routing unit 221, determines that the packet identifier is delay_resp, reads time information (information on processing delay time in the IED 200) from the packet transmission data, and sends the delay_resp packet to the packet The data is transferred to the routing unit 221 (S31).
The packet routing unit 221 transfers the delay_resp packet transferred from the time synchronization processing unit 222 to the MAC 211 (S32).
The MAC 211 transfers the delay_resp packet to the calculation unit (S33).
Thereafter, the arithmetic unit of the MU 100 calculates a difference time (corresponding to the response time Y in FIG. 8) between the reception time of the delay_resp packet and the transmission time of the delay_req packet, and the calculated time and the delay_resp packet indicate The propagation delay time D in FIG. 8 is calculated from the processing delay time, a time correction value is calculated from the propagation delay time D and the current time notified by the sync packet, and the internal clock is updated.

このように、本実施の形態によれば、ＩＥＤ２００の時刻同期部２１２が、周期伝送される計測値パケットの通過を検知し、自律的に時刻同期を開始（ｓｙｎｃパケットを自力で生成し送信）する。
また、ＩＥＤ２００やＭＵ１００の時刻同期部２１２は、時刻同期パケットを受信すると、自力で次に送信すべき時刻同期パケットを生成して送信する。
これにより、時刻同期の処理が、ＩＥＤ２００やＭＵ１００の演算部１０２、２０２の処理に頼らずに可能となる。
このように、時刻同期が、時刻同期部２１２同士で自律的に実施され、ＩＥＤ２００やＭＵ１００の演算部１０２、２０２の処理に頼らずに可能となることで、演算部１０２、２０２の負荷が軽減される。
つまり、受信した時刻同期パケットに対する処理、送信する時刻同期パケットの生成を通信部１０１、２０１が行うため、時刻同期シーケンスを実行しても演算部１０２、２０２に負荷がかからない。
このため、演算部１０２、２０２が行う系統保護のための処理に影響を及ぼすことなく、短い周期で時刻同期シーケンスを繰り返すことができ、ＩＥＤ２００とＭＵ１００との間の時刻を恒常的に一致させることができる。
また、演算部１０２、２０２への負荷が軽減されることにより、演算部１０２、２０２として、従来より廉価な演算装置を採用でき、コスト低減の効果が期待できる。
また、時刻同期の実行に演算部１０２、２０２の処理が不要なことから、演算部１０２、２０２のソフトウェア設計容易化の効果も期待できる。
更に、受信した時刻同期パケットの通信部１０１、２０１から演算部１０２、２０２への転送、演算部１０２、２０２から通信部１０１、２０１への空の時刻同期パケットの転送を省略できるので、ＩＥＤ２００内及びＭＵ１００内の処理時間を短縮させることができ、また、消費電力を低減することができる。As described above, according to the present embodiment, the time synchronization unit 212 of the IED 200 detects the passage of periodically transmitted measurement value packets and autonomously starts time synchronization (generates and transmits sync packets by itself). To do.
Further, when receiving the time synchronization packet, the time synchronization unit 212 of the IED 200 or the MU 100 generates and transmits a time synchronization packet to be transmitted next by itself.
As a result, time synchronization processing can be performed without depending on the processing of the arithmetic units 102 and 202 of the IED 200 and the MU 100.
As described above, time synchronization is autonomously performed between the time synchronization units 212 and can be performed without depending on the processing of the calculation units 102 and 202 of the IED 200 and the MU 100, thereby reducing the load on the calculation units 102 and 202. Is done.
That is, since the communication units 101 and 201 perform processing on the received time synchronization packet and generation of the time synchronization packet to be transmitted, no load is imposed on the arithmetic units 102 and 202 even when the time synchronization sequence is executed.
Therefore, the time synchronization sequence can be repeated in a short cycle without affecting the processing for system protection performed by the arithmetic units 102 and 202, and the time between the IED 200 and the MU 100 can be consistently matched. Can do.
Further, by reducing the load on the arithmetic units 102 and 202, it is possible to employ a lower-priced arithmetic device as the arithmetic units 102 and 202, and an effect of cost reduction can be expected.
In addition, since the processing of the arithmetic units 102 and 202 is not necessary for execution of time synchronization, an effect of facilitating software design of the arithmetic units 102 and 202 can be expected.
Furthermore, since the transfer of the received time synchronization packet from the communication units 101 and 201 to the calculation units 102 and 202 and the transfer of the empty time synchronization packet from the calculation units 102 and 202 to the communication units 101 and 201 can be omitted, In addition, the processing time in the MU 100 can be shortened, and the power consumption can be reduced.

実施の形態２．
実施の形態１では、時刻同期部２１２のパケットルーティング部２２１は、外部から送信されたパケットをパケット識別子まで受信し、パケット識別子を検出した後にパケットの透過（転送）を開始する。
これに対し、パケットルーティング部２２１でパケットを受信開始したとき、パケットの種類の判別を行わず直ちに時刻同期処理部２２２およびＭＡＣ２１１にパケットを透過（転送）する方式も考えられる。
これにより、パケットルーティング部２２１がパケット識別子まで受信する時間を待つ必要がなく、結果として時刻同期の通信に必要な時間が短縮できる。
ただし、この場合は、パケットルーティング部２２１はパケットを無条件でＭＡＣ２１１に透過（転送）するため、このままでは時刻同期パケットがＭＡＣ２１１に届いてしまい、演算部（ＭＵ演算部１０２又はＩＥＤ演算部２０２）がＭＡＣ２１１に届いた時刻同期パケットを判別して捨てる処理が発生する。Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the packet routing unit 221 of the time synchronization unit 212 receives a packet transmitted from the outside up to the packet identifier, and starts transmission (transfer) of the packet after detecting the packet identifier.
On the other hand, when the packet routing unit 221 starts receiving a packet, a method may be considered in which the packet is immediately transmitted (transferred) to the time synchronization processing unit 222 and the MAC 211 without determining the type of the packet.
As a result, it is not necessary to wait for the packet routing unit 221 to receive the packet identifier, and as a result, the time required for time-synchronized communication can be reduced.
However, in this case, since the packet routing unit 221 unconditionally transmits (transfers) the packet to the MAC 211, the time synchronization packet reaches the MAC 211 as it is, and the calculation unit (MU calculation unit 102 or IED calculation unit 202). Processing for discriminating and discarding the time synchronization packet that has arrived at the MAC 211 occurs.

そこで、本実施の形態では、パケットルーティング部２２１は、透過（転送）と並行してパケットのパケット識別子を検出し、時刻同期パケットであれば、ＭＡＣ２１１への透過（転送）を途中で打ち切る。
すると、ＭＡＣ２１１に届いた時刻同期パケットは、チェックサム検査の結果エラーとなる。
ここで、ＭＡＣ２１１がチェックサムエラーのパケットを捨て、演算部（ＭＵ演算部１０２又はＩＥＤ演算部２０２）にパケット受信を通知しないことで、演算部がＭＡＣ２１１に届いた時刻同期パケットを判別して捨てる処理を無くすことができる。Therefore, in the present embodiment, the packet routing unit 221 detects the packet identifier of the packet in parallel with the transmission (transfer), and if it is a time synchronization packet, interrupts the transmission (transfer) to the MAC 211 in the middle.
Then, the time synchronization packet that reaches the MAC 211 results in an error as a result of the checksum check.
Here, the MAC 211 discards the packet with the checksum error and does not notify the arithmetic unit (MU arithmetic unit 102 or IED arithmetic unit 202) of packet reception, so that the arithmetic unit determines and discards the time synchronization packet that has arrived at the MAC 211. Processing can be eliminated.

以下、本実施の形態に係る動作を具体的に説明する。 Hereinafter, the operation according to the present embodiment will be specifically described.

まず、ＩＥＤ２００とＭＵ１００の構成は、実施の形態１と同様である。
ただし、一部の機能が異なる。
パケットルーティング部２２１は、前述の通りパケットの受信を開始したとき、パケットの種類の判別を行わず直ちに時刻同期処理部２２２およびＭＡＣ２１１にパケットを透過（転送）する。
また、時刻同期処理部２２２には、パケットルーティング部２２１から透過されたパケットのパケット識別子を検出し、予め設定された識別子なら時刻同期を開始する機能を追加する。First, the configurations of IED 200 and MU 100 are the same as those in the first embodiment.
However, some functions are different.
When the packet routing unit 221 starts receiving a packet as described above, the packet routing unit 221 immediately transmits (transfers) the packet to the time synchronization processing unit 222 and the MAC 211 without determining the type of the packet.
The time synchronization processing unit 222 has a function of detecting the packet identifier of the packet transmitted from the packet routing unit 221 and starting time synchronization if the identifier is a preset identifier.

次に、ＩＥＤ２００とＭＵ１００間の時刻同期の手順を、図５、図６の図解を参照しながら説明する。 Next, the time synchronization procedure between the IED 200 and the MU 100 will be described with reference to the illustrations of FIGS.

（０）事前設定
事前設定として、ＩＥＤ２００の演算部２０２は、時刻同期部２１２の時刻同期処理部２２２に対し、パケット識別子が計測値パケットであるパケットを受信したときに、時刻同期を開始するよう設定する。(0) Pre-setting As a pre-setting, the calculation unit 202 of the IED 200 starts time synchronization when the time synchronization processing unit 222 of the time synchronization unit 212 receives a packet whose packet identifier is a measurement value packet. Set.

（１）時刻同期（ｓｙｎｃパケット伝送）（図５）
なお、ここでも、図３と同様に、ＩＥＤ２００の通信部２０１が、ＭＵ１００からの計測値パケットを受信した時点から説明を始める。
時刻同期部２１２の時刻同期処理部２２２は、パケットルーティング部２２１から転送されたパケットのパケット識別子を読む。
すると、計測値パケットを示すパケット識別子が読めるので、時刻同期処理部２２２は、時刻同期パケット生成部２２３に対しｓｙｎｃパケットの生成を命じる（Ｓ２０１）。
時刻同期パケット生成部２２３は、パケット識別子が時刻同期かつｓｙｎｃであり、送信データに時刻情報（ＩＥＤ２００での現在時刻の情報）を格納したｓｙｎｃパケット（図１０）を生成し、生成したｓｙｎｃパケットをパケットルーティング部２２１に転送する（Ｓ２０２）。
パケットルーティング部２２１は、時刻同期パケット生成部２２３から転送されたｓｙｎｃパケットをＰＨＹ２１３に転送する（Ｓ２０３）。
ＰＨＹ２１３は、パケットルーティング部２２１から転送されたｓｙｎｃパケットをＭＵ１００のＰＨＹ２１３に送信する（Ｓ２０４）。
ＭＵ１００のＰＨＹ２１３は、ＩＥＤ２００から送信されたパケットを時刻同期部２１２へ転送する（Ｓ２０５）。
時刻同期部２１２のパケットルーティング部２２１は、ＰＨＹ２１３から転送されたパケットを時刻同期処理部２２２とＭＡＣ２１１に転送する（Ｓ２０６、Ｓ２０８）。
ただし、パケットルーティング部２２１は、パケットの転送と並行してパケット識別子を検出し、その結果、ＭＡＣ２１１に転送中のパケットが時刻同期パケットと判明するので、ＭＡＣ２１１への転送は途中で打ち切る（Ｓ２０８）。
時刻同期処理部２２２は、パケットルーティング部２２１から転送されたパケットを受け取り、パケット識別子からｓｙｎｃパケットと判別し、ｓｙｎｃパケットの送信データから時刻情報（ＩＥＤ２００の現在時刻の情報）を読み出す（Ｓ２０７）。
ＭＡＣ２１１に届いた時刻同期パケット（ＭＡＣ２１１への転送が途中で打ち切られた時刻同期パケット）は、ＭＡＣ２１１によるチェックサム検査の結果、エラーとなる。
ここで、ＭＡＣ２１１がチェックサムエラーの時刻同期パケットを捨て、ＭＵ演算部１０２に時刻同期パケットの受信を通知しない（図６に続く）。(1) Time synchronization (sync packet transmission) (FIG. 5)
Here, as in FIG. 3, the description starts when the communication unit 201 of the IED 200 receives the measurement value packet from the MU 100.
The time synchronization processing unit 222 of the time synchronization unit 212 reads the packet identifier of the packet transferred from the packet routing unit 221.
Then, since the packet identifier indicating the measurement value packet can be read, the time synchronization processing unit 222 instructs the time synchronization packet generation unit 223 to generate a sync packet (S201).
The time synchronization packet generation unit 223 generates a sync packet (FIG. 10) in which the packet identifier is time synchronization and sync, and time information (current time information in the IED 200) is stored in the transmission data, and the generated sync packet is The packet is transferred to the packet routing unit 221 (S202).
The packet routing unit 221 transfers the sync packet transferred from the time synchronization packet generation unit 223 to the PHY 213 (S203).
The PHY 213 transmits the sync packet transferred from the packet routing unit 221 to the PHY 213 of the MU 100 (S204).
The PHY 213 of the MU 100 transfers the packet transmitted from the IED 200 to the time synchronization unit 212 (S205).
The packet routing unit 221 of the time synchronization unit 212 transfers the packet transferred from the PHY 213 to the time synchronization processing unit 222 and the MAC 211 (S206, S208).
However, the packet routing unit 221 detects the packet identifier in parallel with the packet transfer, and as a result, the packet being transferred to the MAC 211 is determined to be a time synchronization packet, so the transfer to the MAC 211 is interrupted in the middle (S208). .
The time synchronization processing unit 222 receives the packet transferred from the packet routing unit 221, determines that the packet is a sync packet from the packet identifier, and reads time information (information on the current time of the IED 200) from the transmission data of the sync packet (S207).
A time synchronization packet that has arrived at the MAC 211 (a time synchronization packet in which the transfer to the MAC 211 is interrupted in the middle) results in an error as a result of the checksum check by the MAC 211.
Here, the MAC 211 discards the time synchronization packet with the checksum error and does not notify the MU operation unit 102 of the reception of the time synchronization packet (continue to FIG. 6).

（２）時刻同期（ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケット伝送）（図６）
Ｓ２０９〜Ｓ２１３は、実施の形態１で示した図４のＳ１０９〜Ｓ１１３と同じである。
つまり、ＭＵ１００の時刻同期処理部２２２は、ＩＥＤ２００からの時刻同期パケット（ｓｙｎｃパケット）を受け、時刻同期パケット生成部２２３に対し、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの生成を指示する（Ｓ２０９）。
更に、時刻同期パケット生成部２２３は、パケット識別子が時刻同期かつｄｅｌａｙ＿ｒｅｑであり、送信データに任意の情報を格納したｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケット（図１１）を生成し、生成したｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットをパケットルーティング部２２１に転送し（Ｓ２１０）、パケットルーティング部２２１がｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットをＰＨＹ２１３に転送する（Ｓ２１１）。
更に、ＭＵ１００のＰＨＹ２１３がｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットをＩＥＤ２００のＰＨＹ２１３に送信し（Ｓ２１２）、ＩＥＤ２００のＰＨＹ２１３は、受信したパケットをパケットルーティング部２２１に転送する（Ｓ２１３）。
パケットルーティング部２２１は、ＰＨＹ２１３から転送されたパケットを時刻同期処理部２２２とＭＡＣ２１１に転送する（Ｓ２１４、Ｓ２１５）。
ただし、パケットルーティング部２２１は、パケットの転送と並行してパケット識別子を検出し、その結果、時刻同期パケットと判明するので、ＭＡＣ２１１への転送は途中で打ち切る（Ｓ２１５）。
ＭＡＣ２１１に届いた時刻同期パケット（ＭＡＣ２１１への転送が途中で打ち切られた時刻同期パケット）は、ＭＡＣ２１１によるチェックサム検査の結果、エラーとなる。
ここで、ＭＡＣ２１１がチェックサムエラーの時刻同期パケットを捨て、ＭＵ演算部１０２に時刻同期パケットの受信を通知しない。(2) Time synchronization (delay_req packet transmission) (FIG. 6)
S209 to S213 are the same as S109 to S113 of FIG. 4 shown in the first embodiment.
That is, the time synchronization processing unit 222 of the MU 100 receives the time synchronization packet (sync packet) from the IED 200 and instructs the time synchronization packet generation unit 223 to generate a delay_req packet (S209).
Further, the time synchronization packet generation unit 223 generates a delay_req packet (FIG. 11) in which the packet identifier is time synchronization and delay_req, and stores arbitrary information in the transmission data, and transfers the generated delay_req packet to the packet routing unit 221. The packet routing unit 221 transfers the delay_req packet to the PHY 213 (S211).
Further, the PHY 213 of the MU 100 transmits a delay_req packet to the PHY 213 of the IED 200 (S212), and the PHY 213 of the IED 200 transfers the received packet to the packet routing unit 221 (S213).
The packet routing unit 221 transfers the packet transferred from the PHY 213 to the time synchronization processing unit 222 and the MAC 211 (S214, S215).
However, the packet routing unit 221 detects the packet identifier in parallel with the transfer of the packet and, as a result, is determined to be a time synchronization packet, the transfer to the MAC 211 is interrupted halfway (S215).
A time synchronization packet that has arrived at the MAC 211 (a time synchronization packet in which the transfer to the MAC 211 is interrupted in the middle) results in an error as a result of the checksum check by the MAC 211.
Here, the MAC 211 discards the time synchronization packet with the checksum error and does not notify the MU operation unit 102 of the reception of the time synchronization packet.

（３）時刻同期（ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケット伝送）（図６）
Ｓ２１６〜Ｓ２２０は、実施の形態１で示した図４のＳ１１５〜Ｓ１１９と同じである。
つまり、ＩＥＤ２００の時刻同期処理部２２２は、時刻同期パケットのパケット識別子を検出してｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットであることを判別し、時刻同期パケット生成部２２３に対しｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットの生成を命じる（Ｓ２１６）。
また、時刻同期パケット生成部２２３は、パケット識別子が時刻同期かつｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐであり、送信データに時刻情報（ＩＥＤ２００内の処理遅延時間の情報）を格納したｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケット（図１２）を生成し、生成したｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットをパケットルーティング部２２１に転送する（Ｓ２１７）。
そして、ＩＥＤ２００のパケットルーティング部２２１が、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットをＰＨＹ２１３に転送する（Ｓ２１８）。
ＰＨＹ２１３は、パケットルーティング部２２１から転送されたｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットをＭＵ１００のＰＨＹ２１３に送信する（Ｓ２１９）。
ＭＵ１００のＰＨＹ２１３は、ＩＥＤ２００から送信されたパケットを時刻同期部２１２へ転送する（Ｓ２２０）。
次に、パケットルーティング部２２１は、ＰＨＹ２１３から転送されたパケットを時刻同期処理部２２２とＭＡＣ２１１に転送する（Ｓ２２１、Ｓ２２２）。
ただし、パケットルーティング部２２１は、パケットの転送と並行してパケット識別子を検出し、その結果時刻同期パケットと判明するので、ＭＡＣ２１１への転送は途中で打ち切る（Ｓ２２２）。
ＭＡＣ２１１に届いた時刻同期パケットは、チェックサム検査の結果エラーとなる。
ここで、ＭＡＣ２１１がチェックサムエラーのパケットを捨て、ＭＵ演算部１０２にパケット受信を通知しない。
時刻同期処理部２２２では、実施の形態１と同様に、図８の伝播遅延時間Ｄを算出し、伝播遅延時間Ｄとｓｙｎｃパケットで通知された現在時刻とから時刻補正値を算出し、内部時計を更新する。(3) Time synchronization (delay_resp packet transmission) (FIG. 6)
S216 to S220 are the same as S115 to S119 of FIG. 4 shown in the first embodiment.
That is, the time synchronization processing unit 222 of the IED 200 detects the packet identifier of the time synchronization packet, determines that it is a delay_req packet, and instructs the time synchronization packet generation unit 223 to generate a delay_resp packet (S216).
Further, the time synchronization packet generation unit 223 generates and generates a delay_resp packet (FIG. 12) in which the packet identifier is time synchronization and delay_resp, and time information (information of processing delay time in the IED 200) is stored in the transmission data. The delay_resp packet is transferred to the packet routing unit 221 (S217).
Then, the packet routing unit 221 of the IED 200 transfers the delay_resp packet to the PHY 213 (S218).
The PHY 213 transmits the delay_resp packet transferred from the packet routing unit 221 to the PHY 213 of the MU 100 (S219).
The PHY 213 of the MU 100 transfers the packet transmitted from the IED 200 to the time synchronization unit 212 (S220).
Next, the packet routing unit 221 transfers the packet transferred from the PHY 213 to the time synchronization processing unit 222 and the MAC 211 (S221, S222).
However, the packet routing unit 221 detects the packet identifier in parallel with the transfer of the packet, and as a result is determined to be a time synchronization packet, the transfer to the MAC 211 is interrupted halfway (S222).
The time synchronization packet that reaches the MAC 211 results in an error as a result of the checksum check.
Here, the MAC 211 discards the checksum error packet and does not notify the MU operation unit 102 of packet reception.
Similar to the first embodiment, the time synchronization processing unit 222 calculates the propagation delay time D in FIG. 8, calculates a time correction value from the propagation delay time D and the current time notified by the sync packet, and generates an internal clock. Update.

なお、ＩＥＤ２００において、計測値パケットを受信した場合も、パケットルーティング部２２１は、受信したパケットが計測値パケットであることを検知する前に受信したパケットを時刻同期処理部２２２とＭＡＣ２１１に転送する（図５のＳ３０１、Ｓ３０２）。
そして、パケットルーティング部２２１は、受信したパケットが計測値パケットであると検知した場合に、計測値パケットのＭＡＣ２１１への転送を維持するので、計測値パケットはＭＡＣ２１１で破棄されずにＩＥＤ演算部２０２に転送される。
この結果、ＩＥＤ演算部２０２は計測値パケットの計測値を解析して電力系統の異常の有無を判定する。Even when the IED 200 receives the measurement value packet, the packet routing unit 221 transfers the received packet to the time synchronization processing unit 222 and the MAC 211 before detecting that the received packet is the measurement value packet ( (S301, S302 in FIG. 5).
When the packet routing unit 221 detects that the received packet is a measurement value packet, the packet routing unit 221 maintains the transfer of the measurement value packet to the MAC 211. Therefore, the measurement value packet is not discarded by the MAC 211, but the IED calculation unit 202. Forwarded to
As a result, the IED calculation unit 202 analyzes the measurement value of the measurement value packet and determines whether there is an abnormality in the power system.

このように本実施の形態では、通信部が、パケットの種類を判別する前に、受信したパケットを演算部に対して出力するとともに、受信したパケットの種類を判別した結果、受信したパケットが演算部に必要のないパケット（時刻同期パケット）である場合には、演算部へのパケットの出力を停止し、当該パケットを破棄する。
一方、受信したパケットが演算部に必要なパケット（計測値パケット）である場合には、演算部へのパケットの出力を維持し、演算部に当該パケットを受領させる。
このため、本実施の形態によれば、パケットの種類を判別する時間分だけ早期に演算部に対してパケットを出力することができ、処理時間を短縮させることができる。As described above, in this embodiment, the communication unit outputs the received packet to the arithmetic unit before determining the packet type, and the received packet is calculated as a result of determining the received packet type. When the packet is not necessary for the part (time synchronization packet), the output of the packet to the arithmetic part is stopped and the packet is discarded.
On the other hand, when the received packet is a packet (measurement value packet) necessary for the arithmetic unit, the output of the packet to the arithmetic unit is maintained, and the arithmetic unit is made to receive the packet.
For this reason, according to the present embodiment, the packet can be output to the arithmetic unit earlier by the time for determining the type of the packet, and the processing time can be shortened.

以上、実施の形態１及び２では、
電力系統の電流電圧を周期的にサンプリングする計測ユニット（ＭＵ）と、前記計測ユニットから電流電圧のサンプリング値を収集して電力系統の異常を判断する演算ユニット（ＩＥＤ）が、双方向のネットワークケーブルを介して接続され、
計測ユニットから演算ユニットへサンプリング値がパケットに格納されて周期的に伝送され、
また、前記サンプリング値の格納されたパケット（計測値パケット）の周期的伝送の合間の時間に、時刻情報をパケット（時刻同期パケット）に格納して伝送することによって時刻同期を行う電力系統保護システムを説明した。As described above, in the first and second embodiments,
A bi-directional network cable includes a measurement unit (MU) that periodically samples the current voltage of the power system and an arithmetic unit (IED) that collects current voltage sampling values from the measurement unit to determine abnormality of the power system. Connected through
Sampling values are stored in packets from the measurement unit to the arithmetic unit and transmitted periodically.
Also, a power system protection system that performs time synchronization by storing and transmitting time information in a packet (time synchronization packet) at a time between periodic transmissions of the packet (measurement value packet) in which the sampling value is stored Explained.

そして、実施の形態１及び２では、
前記パケットは、
前記サンプリング値を格納したパケットと、前記時刻情報を格納した時刻同期のためのパケットの少なくとも２種類があり、それぞれパケットに格納された識別子で判別できるものであって、
前記演算ユニットおよび前記計測ユニットの通信部は、
ネットワーク伝送処理を行うＰＨＹおよびＭＡＣと、時刻同期のための処理を行う時刻同期部で構成されるものであって、
前記時刻同期部は、
前記ＰＨＹおよび前記ＭＡＣの間でパケットを透過および取り込みするパケットルーティング部と、
前記パケットルーティング部の取り込んだパケットに格納された識別子を判別し、前記識別子に応じて処理を行う時刻同期処理部と、前記時刻同期処理部の指令を受けて時刻同期のためのパケットを生成する時刻同期パケット生成部で構成されることを説明した。In the first and second embodiments,
The packet is
There are at least two types of packets that store the sampling value and packets for time synchronization that store the time information, each of which can be identified by an identifier stored in the packet,
The communication unit of the arithmetic unit and the measurement unit is:
PHY and MAC that perform network transmission processing, and a time synchronization unit that performs processing for time synchronization,
The time synchronization unit is
A packet routing unit that transmits and captures packets between the PHY and the MAC;
The identifier stored in the packet taken in by the packet routing unit is determined, a time synchronization processing unit that performs processing according to the identifier, and a packet for time synchronization is generated in response to an instruction from the time synchronization processing unit It has been described that the time synchronization packet generator is configured.

また、実施の形態１及び２では、
前記演算ユニットまたは前記計測ユニットの前記時刻同期部は、
前記パケットルーティング部が、前記ＰＨＹから受け取ったパケットのパケット識別子を読み、その結果時刻同期のためのパケットと判明すると、前記パケットを時刻同期処理部へ転送し、
前記時刻同期処理部は、
前記パケットルーティング部から転送されたパケットを受け取り、時刻同期に関する処理を行うと共に、前記時刻同期パケット生成部に対し、前記受け取った時刻同期のためのパケットに応じて送信すべきパケットの生成を命令し、
前記時刻同期パケット生成部は、
前記時刻同期処理部の命令に従い、前記受け取った時刻同期のためのパケットに応じて送信すべきパケットを生成し、前記パケットルーティング部を通じて前記ＰＨＹに転送することを説明した。In the first and second embodiments,
The time synchronization unit of the arithmetic unit or the measurement unit is
The packet routing unit reads the packet identifier of the packet received from the PHY, and if the packet is found to be a packet for time synchronization as a result, transfers the packet to the time synchronization processing unit,
The time synchronization processing unit
Receives a packet transferred from the packet routing unit, performs processing related to time synchronization, and instructs the time synchronization packet generation unit to generate a packet to be transmitted according to the received packet for time synchronization. ,
The time synchronization packet generator is
It has been described that a packet to be transmitted is generated according to the received time synchronization packet in accordance with a command from the time synchronization processing unit and transferred to the PHY through the packet routing unit.

また、実施の形態２では、
前記演算ユニットまたは前記計測ユニットの前記時刻同期部は、
前記パケットルーティング部が、前記ＰＨＹから受け取ったパケットをただちに時刻同期処理部および前記ＭＡＣへ転送開始することと並行して、前記ＰＨＹから受け取ったパケットの識別子を識別し、時刻同期のためのパケットと判明すると、前記ＭＡＣへの前記パケットの転送を中止し、
前記時刻同期処理部は、
前記パケットルーティング部から転送されたパケットを受け取り、パケット識別子を読み、その結果時刻同期のためのパケットと判明すると、時刻同期に関する処理を行うと共に、前記時刻同期パケット生成部に対し、前記受け取った時刻同期のためのパケットに応じて送信すべきパケットの生成を命令し、
前記時刻同期パケット生成部は、
前記時刻同期処理部の命令に従い、前記受け取った時刻同期のためのパケットに応じて送信すべきパケットを生成し、前記パケットルーティング部を通じて前記ＰＨＹに転送することを説明した。In the second embodiment,
The time synchronization unit of the arithmetic unit or the measurement unit is
The packet routing unit identifies the identifier of the packet received from the PHY in parallel with starting the transfer of the packet received from the PHY to the time synchronization processing unit and the MAC immediately. Once found, stop forwarding the packet to the MAC,
The time synchronization processing unit
When the packet transferred from the packet routing unit is received, the packet identifier is read, and as a result, it is determined that the packet is for time synchronization, processing for time synchronization is performed, and the received time is sent to the time synchronization packet generation unit Command the generation of a packet to be sent in response to the packet for synchronization;
The time synchronization packet generator is
It has been described that a packet to be transmitted is generated according to the received time synchronization packet in accordance with a command from the time synchronization processing unit and transferred to the PHY through the packet routing unit.

以上では、電力系統保護システムに用いられるＭＵとＩＥＤを例として説明を進めた。
しかし、電力系統保護システムの用途に限らず、計測された計測値を通知する計測値パケットと、時刻同期のための時刻同期パケットとを送受信する通信装置であれば、実施の形態１及び２で説明した構成及び手順を適用することができる。In the above description, the MU and IED used in the power system protection system have been described as examples.
However, the present invention is not limited to the use of the power system protection system, and any communication device that transmits and receives a measurement value packet that notifies a measured value and a time synchronization packet for time synchronization may be used in the first and second embodiments. The described configurations and procedures can be applied.

最後に、実施の形態１及び２に示したＭＵ１００及びＩＥＤ２００のハードウェア構成例について説明する。
図１７は、実施の形態１及び２に示すＭＵ１００及びＩＥＤ２００のハードウェア資源の一例を示す図である。
なお、図１７の構成は、あくまでもＭＵ１００及びＩＥＤ２００のハードウェア構成の一例を示すものであり、ＭＵ１００及びＩＥＤ２００のハードウェア構成は図１７に記載の構成に限らず、他の構成であってもよい。Finally, a hardware configuration example of the MU 100 and the IED 200 shown in the first and second embodiments will be described.
FIG. 17 is a diagram illustrating an example of hardware resources of the MU 100 and the IED 200 illustrated in the first and second embodiments.
Note that the configuration of FIG. 17 is merely an example of the hardware configuration of the MU 100 and the IED 200, and the hardware configuration of the MU 100 and the IED 200 is not limited to the configuration illustrated in FIG. .

図１７において、ＭＵ１００及びＩＥＤ２００は、プログラムを実行するＣＰＵ９１１（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう）を備えている。
ＣＰＵ９１１は、図１に示すＭＵ演算部１０２及びＩＥＤ演算部２０２に相当する。
ＣＰＵ９１１は、バス９１２を介して、例えば、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）９１３、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）９１４、通信ボード９１５、表示装置９０１、キーボード９０２、マウス９０３、磁気ディスク装置９２０と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。
通信ボード９１５は、図１に示すＭＵ通信部１０１及びＩＥＤ通信部２０１に相当する。
更に、ＣＰＵ９１１は、ＦＤＤ９０４（ＦｌｅｘｉｂｌｅＤｉｓｋＤｒｉｖｅ）、コンパクトディスク装置９０５（ＣＤＤ）と接続していてもよい。
また、磁気ディスク装置９２０の代わりに、ＳＳＤ（ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＤｒｉｖｅ）、光ディスク装置、メモリカード（登録商標）読み書き装置などの記憶装置でもよい。
ＲＡＭ９１４は、揮発性メモリの一例である。ＲＯＭ９１３、ＦＤＤ９０４、ＣＤＤ９０５、磁気ディスク装置９２０の記憶媒体は、不揮発性メモリの一例である。これらは、記憶装置の一例である。
通信ボード９１５、キーボード９０２、マウス９０３などは、入力装置の一例である。
また、通信ボード９１５、表示装置９０１などは、出力装置の一例である。In FIG. 17, the MU 100 and the IED 200 include a CPU 911 (also referred to as a central processing unit, a central processing unit, a processing unit, an arithmetic unit, a microprocessor, a microcomputer, and a processor) that executes a program.
The CPU 911 corresponds to the MU calculation unit 102 and the IED calculation unit 202 illustrated in FIG.
The CPU 911 is connected to, for example, a ROM (Read Only Memory) 913, a RAM (Random Access Memory) 914, a communication board 915, a display device 901, a keyboard 902, a mouse 903, and a magnetic disk device 920 via a bus 912. Control hardware devices.
The communication board 915 corresponds to the MU communication unit 101 and the IED communication unit 201 illustrated in FIG.
Further, the CPU 911 may be connected to an FDD 904 (Flexible Disk Drive) or a compact disk device 905 (CDD).
Further, instead of the magnetic disk device 920, a storage device such as an SSD (Solid State Drive), an optical disk device, or a memory card (registered trademark) read / write device may be used.
The RAM 914 is an example of a volatile memory. The storage media of the ROM 913, the FDD 904, the CDD 905, and the magnetic disk device 920 are an example of a nonvolatile memory. These are examples of the storage device.
The communication board 915, the keyboard 902, the mouse 903, etc. are examples of input devices.
The communication board 915, the display device 901, and the like are examples of output devices.

通信ボード９１５は、図８に示すように、通信回線３００に接続されている。
また、ＭＵ１００の場合は、図８に示すように、計器用変圧器４００と通信するための通信回線と接続されている。
この他、通信ボード９１５は、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）、インターネット、ＷＡＮ（ワイドエリアネットワーク）、ＳＡＮ（ストレージエリアネットワーク）などに接続されていてもよい。The communication board 915 is connected to the communication line 300 as shown in FIG.
In the case of the MU 100, as shown in FIG. 8, the MU 100 is connected to a communication line for communicating with the instrument transformer 400.
In addition, the communication board 915 may be connected to a LAN (local area network), the Internet, a WAN (wide area network), a SAN (storage area network), or the like.

磁気ディスク装置９２０には、オペレーティングシステム９２１（ＯＳ）、ウィンドウシステム９２２、プログラム群９２３、ファイル群９２４が記憶されている。
プログラム群９２３のプログラムは、ＣＰＵ９１１がオペレーティングシステム９２１、ウィンドウシステム９２２を利用しながら実行する。The magnetic disk device 920 stores an operating system 921 (OS), a window system 922, a program group 923, and a file group 924.
The programs in the program group 923 are executed by the CPU 911 using the operating system 921 and the window system 922.

また、ＲＡＭ９１４には、ＣＰＵ９１１に実行させるオペレーティングシステム９２１のプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。
また、ＲＡＭ９１４には、ＣＰＵ９１１による処理に必要な各種データが格納される。The RAM 914 temporarily stores at least part of the operating system 921 program and application programs to be executed by the CPU 911.
The RAM 914 stores various data necessary for processing by the CPU 911.

また、ＲＯＭ９１３には、ＢＩＯＳ（ＢａｓｉｃＩｎｐｕｔＯｕｔｐｕｔＳｙｓｔｅｍ）プログラムが格納され、磁気ディスク装置９２０にはブートプログラムが格納されている。
ＭＵ１００及びＩＥＤ２００の起動時には、ＲＯＭ９１３のＢＩＯＳプログラム及び磁気ディスク装置９２０のブートプログラムが実行され、ＢＩＯＳプログラム及びブートプログラムによりオペレーティングシステム９２１が起動される。The ROM 913 stores a BIOS (Basic Input Output System) program, and the magnetic disk device 920 stores a boot program.
When the MU 100 and the IED 200 are activated, the BIOS program in the ROM 913 and the boot program in the magnetic disk device 920 are executed, and the operating system 921 is activated by the BIOS program and the boot program.

上記プログラム群９２３には、実施の形態１及び２で説明したＭＵ演算部１０２及びＩＥＤ演算部２０２の機能を実行するプログラムが記憶されている。
実施の形態１及び２では、図１に示す通信部（ＭＵ通信部１０１、ＩＥＤ通信部２０１）が、演算部（ＭＵ通信部１０１、ＩＥＤ演算部２０２）と別のハードウェアであること例を説明した。
しかし、図２に示すパケットルーティング部２２１、時刻同期処理部２２２、時刻同期パケット生成部２２３及びＭＡＣ２１１をプログラムで実現し、これらの機能を実現するプログラムを磁気ディスク装置９２０に格納してもよい。
磁気ディスク装置９２０内のプログラムは、ＣＰＵ９１１により読み出され実行される。The program group 923 stores programs that execute the functions of the MU calculation unit 102 and the IED calculation unit 202 described in the first and second embodiments.
In Embodiments 1 and 2, an example in which the communication unit (MU communication unit 101, IED communication unit 201) illustrated in FIG. 1 is different hardware from the calculation unit (MU communication unit 101, IED calculation unit 202). explained.
However, the packet routing unit 221, the time synchronization processing unit 222, the time synchronization packet generation unit 223, and the MAC 211 shown in FIG. 2 may be realized by a program, and a program for realizing these functions may be stored in the magnetic disk device 920.
A program in the magnetic disk device 920 is read and executed by the CPU 911.

ファイル群９２４には、実施の形態１及び２の説明において、「〜の判断」、「〜の判定」、「〜の検査」、「〜の検出」、「〜の生成」、「〜の更新」、「〜の設定」、「〜の選択」、「〜の入力」、「〜の出力」等として説明している処理の結果を示す情報やデータや信号値や変数値やパラメータが、「〜ファイル」や「〜データベース」の各項目として記憶されている。
「〜ファイル」や「〜データベース」は、ディスクやメモリなどの記録媒体に記憶される。
ディスクやメモリなどの記憶媒体に記憶された情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、読み書き回路を介してＣＰＵ９１１によりメインメモリやキャッシュメモリに読み出される。
そして、読み出された情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・編集・出力・印刷・表示などのＣＰＵの動作に用いられる。
抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・編集・出力・印刷・表示のＣＰＵの動作の間、情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、メインメモリ、レジスタ、キャッシュメモリ、バッファメモリ等に一時的に記憶される。
また、実施の形態１及び２で説明している図の矢印の部分は主としてデータや信号の入出力を示す。
データや信号値は、ＲＡＭ９１４のメモリ、ＦＤＤ９０４のフレキシブルディスク、ＣＤＤ９０５のコンパクトディスク、磁気ディスク装置９２０の磁気ディスク、その他光ディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等の記録媒体に記録される。
また、データや信号は、バス９１２や信号線やケーブルその他の伝送媒体によりオンライン伝送される。In the file group 924, in the description of the first and second embodiments, “determination of”, “determination of”, “examination of”, “detection of”, “generation of”, “update of” ”,“ Setting of ”,“ selection of ”,“ input of ”,“ output of ”, etc., information, data, signal values, variable values, and parameters indicating the results of the processing are“ It is stored as each item of "~ file" and "~ database".
The “˜file” and “˜database” are stored in a recording medium such as a disk or a memory.
Information, data, signal values, variable values, and parameters stored in a storage medium such as a disk or memory are read out to the main memory or cache memory by the CPU 911 via a read / write circuit.
The read information, data, signal value, variable value, and parameter are used for CPU operations such as extraction, search, reference, comparison, calculation, calculation, processing, editing, output, printing, and display.
Information, data, signal values, variable values, and parameters are stored in the main memory, registers, cache memory, and buffers during the CPU operations of extraction, search, reference, comparison, calculation, processing, editing, output, printing, and display. It is temporarily stored in a memory or the like.
In addition, the arrows in the drawings described in Embodiments 1 and 2 mainly indicate input / output of data and signals.
Data and signal values are recorded on a recording medium such as a memory of the RAM 914, a flexible disk of the FDD 904, a compact disk of the CDD 905, a magnetic disk of the magnetic disk device 920, other optical disks, a mini disk, and a DVD.
Data and signals are transmitted online via a bus 912, signal lines, cables, or other transmission media.

また、実施の形態１及び２の説明において「〜部」として説明しているものは、「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。
すなわち、実施の形態１及び２で説明した図に示すステップ、手順、処理により、ＭＵ１００及びＩＥＤ２００の動作をパケット処理方法として捉えることができる。
また、「〜部」として説明しているものは、ＲＯＭ９１３に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。
或いは、ソフトウェアのみ、或いは、素子・デバイス・基板・配線などのハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。
ファームウェアとソフトウェアは、プログラムとして、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等の記録媒体に記憶される。
プログラムはＣＰＵ９１１により読み出され、ＣＰＵ９１１により実行される。In addition, what is described as “˜unit” in the description of the first and second embodiments may be “˜circuit”, “˜device”, “˜device”, and “˜step”, It may be “˜procedure” or “˜processing”.
That is, the operations of the MU 100 and the IED 200 can be understood as a packet processing method by the steps, procedures, and processes shown in the drawings described in the first and second embodiments.
Further, what is described as “˜unit” may be realized by firmware stored in the ROM 913.
Alternatively, it may be implemented only by software, or only by hardware such as elements, devices, substrates, and wirings, by a combination of software and hardware, or by a combination of firmware.
Firmware and software are stored as programs in a recording medium such as a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a compact disk, a mini disk, and a DVD.
The program is read by the CPU 911 and executed by the CPU 911.

１００ＭＵ、１０１通信部、１０２演算部、２００ＩＥＤ、２０１通信部、２０２演算部、２１１ＭＡＣ、２１２時刻同期部、２１３ＰＨＹ、２２１パケットルーティング部、２２２時刻同期処理部、２２３時刻同期パケット生成部、３００通信回線、４００計器用変圧器、５００送電線。 100 MU, 101 communication unit, 102 calculation unit, 200 IED, 201 communication unit, 202 calculation unit, 211 MAC, 212 time synchronization unit, 213 PHY, 221 packet routing unit, 222 time synchronization processing unit, 223 time synchronization packet generation unit , 300 Communication lines, 400 Instrument transformers, 500 Transmission lines.

Claims

An arithmetic unit and a communication unit for transmitting and receiving packets;
A communication device that communicates a measurement value packet for notifying a measured value and a time synchronization packet for time synchronization with a packet communication destination device,
The communication unit is
At the time when the packet reception from the packet communication destination device is started, transfer of the packet being received to the calculation unit is started,
When the type identifier data indicating the type of the packet is detected from the packet being received and it is determined that the time synchronization packet is being received based on the detected type identifier data, the packet being received is transferred to the arithmetic unit. Stop and perform processing for time synchronization using the received time synchronization packet,
When it is determined that the measurement value packet is being received based on the type identifier data, the transfer of the packet being received to the calculation unit is continued.
The computing unit is
A communication apparatus that performs processing on a measurement value packet transferred from the communication unit.

The communication unit is
The communication device according to claim 1, wherein a time synchronization packet is generated, and the generated time synchronization packet is transmitted to the packet communication destination device.

The communication device
Communicating a plurality of types of time synchronization packets with the packet communication destination device;
The communication unit is
When a time synchronization packet is received from the packet communication destination device,
The communication device according to claim 1, wherein a time synchronization packet that responds to the received time synchronization packet is generated according to a type of the received time synchronization packet.

The communication unit is
The communication apparatus according to claim 1, wherein a packet for notifying the packet communication destination apparatus of a current time in the communication apparatus is generated as a time synchronization packet.

The communication unit is
When a time synchronization packet is received from the packet communication destination device, and the received time synchronization packet is a packet requesting notification of a processing delay time in the communication device,
A processing delay time from when a packet is received in the communication device to when a packet in response to the received packet is transmitted as the time synchronization packet in response to the time synchronization packet received from the packet communication destination device. The communication apparatus according to claim 1, wherein a packet to be notified is generated.

The communication unit is
When a time synchronization packet is received from the packet communication destination device, and the received time synchronization packet is a packet notifying the current time in the packet communication destination device,
As a time synchronization packet responding to the time synchronization packet received from the packet communication destination device, a processing delay time from when the packet communication destination device receives the packet to when the packet response to the received packet is transmitted is notified. The communication apparatus according to claim 1, wherein a request packet is generated.