JP5986247B2

JP5986247B2 - 二重化システム

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Publication number: JP5986247B2
Application number: JP2015051838A
Authority: JP
Inventors: チャンスンユ
Original assignee: LSIS Co Ltd
Current assignee: LS Electric Co Ltd
Priority date: 2014-03-17
Filing date: 2015-03-16
Publication date: 2016-09-06
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Description

本発明の技術分野は二重化システムに関するものであり、特に電流と電圧を測定する測定装置を含む二重化システムに関するものである。

二重化システムとは、システムの信頼性を上げるために同じ機能を有する構成を２つ用意して活用することである。二重化システムはシステム内の構成が異常動作をする場合、システム全体の動作を中断しないように各構成に予備装置を含む。二重化システムに含まれた各構成のうちいずれか一つに故障が発生した場合、二重化システムは直ちに予備装置に切り替えて動作を再開する。二重化システムはコストがかかる方式ではあるが、高い信頼性を要求し動作を中断することができないシステムに広く使用されている。

このような二重化システムは高電圧直流送電（ｈｉｇｈｖｏｌａｔｇｅｄｉｒｅｃｔｃｕｒｒｅｎｔ，ＨＶＤＣ）にも使用される。高電圧直流送電は電気送電方式の一つである。高電圧直流送電は発電所で発電される高圧の交流電力を電力変換器を利用して高効率の高い高圧の直流電力に替えて送電する。後に望みの地域で電力変換機を介して更に交流電力に変換し供給する方式が高電圧直流送電である。高電圧直流送電は高圧交流送電に比べ電力損失の量が少ないため長距離送電に有利である。

このような高電圧直流送電装置を行う高電圧直流送電装置は、直流電力を交流電力に変換するインバータ（ｉｎｖｅｒｔｅｒ）と交流電力を直流電力に変換するコンバータ（ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）を使用する。インバータとコンバータを制御するために電流と電圧を測定する測定装置は、高電圧直流送電装置が適用される系統とシステムの各機器のポイントで電流と電圧を測定する。高電圧直流送電装置は高い信頼性が要求される。よって、電流と電圧を測定する測定装置は二重化システムで構成される。この際、測定装置が異常動作をして切り替える場合に発生する二重化システムの衝撃やシステム全体が異常動作をする恐れがある。よって、それを防止するための二重化システムが必要である。

システム構成の異常動作による切り替えの際に二重化システムの衝撃を最小化する二重化システムを提供する。特に、電流と電圧を測定する測定装置が異常動作をして切り替える場合に発生する二重化システムの衝撃を最小化する二重化システムを提供する。

本発明の一実施例による電圧及び電流のうちいずれか一つを測定して出力する二重化システムは、電圧及び電流のうち少なくともいずれか一つを測定する第１測定装置と、電圧及び電流のうち少なくともいずれか一つを測定する第２測定装置と、前記第１測定装置が異常動作をする場合に前記第１測定装置との連結を解除し前記第２測定装置に切り替える制御装置と、前記第１測定装置の測定値に基づいて前記第２測定装置の測定値をフィルタリングして出力するフィルタと、を含む。

また、前記制御装置は前記第１測定装置が異常動作をする場合、前記第１測定装置との連結を解除し前記第２測定装置に切り替える前に前記フィルタとの連結を生成する。

この際、前記制御装置は前記フィルタとの連結を生成した後、予め設定された時間が過ぎてから前記フィルタとの連結を解除する。

また、前記フィルタは低域フィルタ（ｌｏｗｐａｓｓｆｉｌｔｅｒ）、線状フィルタ（ｌｉｎｅａｒｆｉｌｔｅｒ）及び補間フィルタ（ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎｆｉｌｔｅｒ）のうち少なくともいずれか一つを含む。

また、前記制御装置は前記第１測定装置の第１測定値が前記第１測定装置の以前の測定値より予め設定された基準値以上大きい場合、前記第１測定装置が異常動作をすると判断する。

二重化システムは前記第１測定装置の前記第１測定値をバッファリングする第１バッファと、前記第２測定装置の前記第２測定値をバッファリングする第２バッファと、を更に含み、前記制御装置はバッファリングされた前記第１測定値とバッファリングされた前記第２測定値に基づいて前記第２測定装置の測定値を出力する。

この際、二重化システムはバッファリングされた前記第１測定値とバッファリングされた前記第２測定値の時間差時間オフセットを計算するオフセット計算部を更に含み、前記制御装置は前記時間オフセットに基づいて前記第２測定装置の測定値を出力する。

また、前記制御装置はバッファリングされた前記第１測定値が前記第２測定値より速い場合、前記時間オフセットだけ前記第２測定装置の測定値を速く補正して出力する。

前記制御装置はバッファリングされた前記第１測定値が前記第２測定値より遅い場合、前記時間オフセットだけ前記第２測定装置の測定値を遅く補正して出力する。

本発明の一実施例による電圧及び電流のうちいずれか一つを測定して出力する二重化システムの動作方法は、第１測定装置と第２測定装置が電圧及び電流のうち少なくともいずれか一つを測定するステップと、前記第１測定装置が異常動作をする場合に前記第１測定装置との連結を解除し前記第２測定装置に切り替えるステップと、前記第１測定装置の第１測定値に基づいて前記第２測定装置の第２測定値をフィルタリングして出力するステップと、を含む。

本発明の一実施例による二重化システムは、システム構成の異常動作による切り替えの際に二重化システムの衝撃を最小化する二重化システムを提供する。特に、電流と電圧を測定する測定装置に異常動作が発生して切り替える場合、切り替えによる二重化システムの衝撃を最小化する二重化システムを提供する。

本発明の一実施例による二重化システムが適用される高電圧直流送電システムを示す図である。本発明の一実施例による二重化システムが適用される高電圧直流送電システムの動作を示すフローチャートである。本発明の一実施例による二重化システムが適用された測定部のブロック図である。本発明の一実施例による二重化システムが適用された測定部の動作を示すフローチャートである。本発明の一実施例による測定部が含む第１測定装置と第２測定装置の測定値を示す図である。本発明の一実施例による二重化システムの制御装置が切り替えられた場合の測定部の出力値を示す図である。本発明の他の実施例による二重化システムが適用された測定部のブロック図である。本発明の他の実施例による二重化システムが適用された測定部の動作を示すフローチャートである。本発明の他の実施例による二重化システムが切り替えられた場合の測定部の出力値を示す図である。本発明の一実施例による測定部が含む第１測定装置と第２測定装置の測定値を示す図である。本発明の一実施例による二重化システムの制御装置が切り替えられた場合の測定部の出力値を示す図である。本発明のまた他の実施例による二重化システムが適用された測定部のブロック図である。本発明のまた他の実施例による二重化システムが適用された測定部の動作を示すフローチャートである。本発明のまた他の実施例による二重化システムが切り替えられた場合の測定部の出力値を示す図である。

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施例について本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施し得るように詳細に説明する。しかし、本発明は様々な相異なる形態に具現されてもよく、ここで説明する実施例に限定されない。そして、本発明を明確に説明するために説明と関係のない部分は図面から省略しており、明細書全体にわたって類似した部分に対しては類似した部面符号を付けている。

また、あの部分があの構成要素を「含む」という際、これは特に反対する記載がない限り、他の構成要素を除くことではなく他の構成要素を更に含むことを意味する。

図１は、本発明の一実施例による二重化システムが適用される高電圧直流送電システムを示す図である。

高電圧直流送電装置システム１００は交流電源１１０、送電側変圧器１２０、コンバータ１３０、インバータ１４０、受電側変圧器１５０、負荷１６０、制御部１７０及び測定部２００を含む。

交流電源１１０は交流電力を生成する。

送電側変圧器１２０は生成された交流電力の電圧の大きさを昇圧する。この際、送電側変圧器１２０が電圧の大きさを昇圧することで送電の効率を上げることができる。

コンバータ１３０は交流電力を高圧又は超高圧直流電力に変換して送電する。コンバータ１３０はサイリスタバルブ及び整流器を含む。この際、コンバータ１３０が交流電力を高圧又は超高圧直流電力に変換することで送電の効率を上げることができる。

インバータ１４０は直流電力を交流電力に変換する。

受電側変圧器１５０は交流電力の電圧の大きさを負荷１６０に使用される定格電圧の大きさに返還して交流電力を負荷１６０に供給する。

測定部２００は高電圧直流送電システム１００内の電圧及び電流のうち少なくともいずれか一つを測定する。図１の実施例において、測定部２００は送電側変圧器１２０によって変換交流電力を測定するがそれに限ることはなく、測定部２００は高電圧直流送電システム１００内の他の部分を測定可能である。測定部２００はシステムの安定性を信頼性のために複数の測定装置を含む二重化システム構造である。それについては図３乃至図９を介して詳細に説明する。

制御部１７０は電圧及び電流のうち少なくともいずれか一つの測定値に基づいてコンバータ１３０とインバータ１４０の動作を制御する。

図２は、本発明の一実施例による二重化システムが適用される高電圧直流送電システムの動作を示すフローチャートである。

交流電源１１０は交流電力を生成するＳ１０１。

送電側変圧器１２０は交流電力の電圧の大きさを昇圧するＳ１０３。送電側変圧器１２０は交流電力の電圧の大きさを昇圧することで送電効率を上げることができる。

測定部２００は高電圧直流送電システム１００内の電圧及び電流のうち少なくともいずれか一つを測定し、測定結果を生成するＳ１０５。

制御部１７０は測定結果に基づいてコンバータ１３０及びインバータ１４０のうちいずれか一つを制御するＳ１０７。

コンバータ１３０は交流電力を超高圧又は高圧の直流電力に変換して送電するＳ１０９。超高圧又は高圧の直流電力に変換して送電することで送電の効率を上げることができる。

インバータ１４０は直流電力を交流電力に変換するＳ１１１。

受電側変圧器１５０は交流電力の電圧の大きさを負荷１６０に使用される定格電圧の大きさに返還して交流電力を負荷１６０に供給するＳ１１３。

図３は、本発明の一実施例による二重化システムが適用される測定部のブロック図である。

測定部２００は第１測定装置２１０、第２測定装置２３０及び制御装置２５０を含む。この際、測定部２００が含む測定装置は第１測定装置２１０と第２測定装置２３０に限らない。

第１測定装置２１０と第２測定装置２３０は電圧及び電流のうち少なくともいずれか一つを測定して測定値を生成する。

制御装置２５０は現在使用中の第１測定装置２１０が異常動作をする場合には第２測定装置２３０に切り替える。詳しくは、制御装置２５０は現在使用中の第１測定装置２１０との連結を解除し、第２測定装置２３０を連結して測定値を生成する。この際、制御装置２５０はスイッチを含み、制御装置２５０はスイッチを利用して第１測定装置２１０との連結を解除し第２測定装置２３０との連結を生成する。現在使用中の第１測定装置２１０が以前の測定値と予め決められた基準値以上の差がある値を測定するか測定を中止した場合、制御装置２５０は第１測定装置２１０が異常動作をすると判断する。例えば、第１測定装置を使用して測定していたのに第１測定装置２１０が測定を中止した場合、制御装置２５０は第１測定装置２１０との連結を解除し第２測定装置２３０との連結を生成して測定値を生成する。これは、上述したように測定部の安定性を信頼性を上げるためである。それを介して測定部２００は複数の測定装置のうちいずれか一つが異常動作をする場合でも正常に動作することができる。

図４は、本発明の一実施例による二重化システムが適用された測定部の動作を示すフローチャートである。

第１測定装置２１０と第２測定装置２３０は電圧及び電流のうち少なくともいずれか一つを測定して測定値を生成するＳ２０１。

制御装置２５０は第１測定装置２１０が異常動作をするのかを判断するＳ２０３。詳しくは、第１測定装置２１０が以前の測定値と予め決められた基準値以上の差がある値を測定するか測定を中止した場合、制御装置２５０は第１測定装置２１０が異常動作をすると判断する。

第１測定装置２１０が異常動作をする場合、制御装置２５０は第２測定装置２３０に切り替えるＳ２０５。

但し、切り替えの際に第１測定装置２１０と第２測定装置２３０の測定値間の差によって測定部２００の測定値に基づいてコンバータ１３０とインバータ１４０の動作を制御する制御部１７０が異常動作をする恐れがある。それについては図５乃至図６介して詳細に説明する。

図５は、本発明の一実施例による測定部が含む第１測定装置と第２測定装置の測定値を示す図である。

図６は、本発明の一実施例による二重化システムが切り替えられた場合の測定部の出力値を示す図である。

制御部１７０、第１測定装置２１０、第２測定装置２３０それぞれの製造会社は異なり得る。また、同じ製造会社の製品であっても第１測定装置２１０と第２測定装置２３０それぞれはモデルが異なり得る。このような場合、同じ時間に同じ地点を測定したとしても第１測定装置２１０と第２測定装置２３０の出力値の差が大きくなり得る。また、第１測定装置２１０と第２測定装置２３０が同じ製造会社の同じモデルであっても、第１測定装置２１０と第２測定装置２３０はそれぞれ独立的に動作するため出力値に差があり得る。図５のＡ曲線は第１測定装置２１０が測定した測定値であり、図５のＢ曲線は第２測定装置２３０が測定した値である。図５の実施例において、Ａ曲線とＢ曲線は一定な大きさの差を示す。このような場合、第１測定装置２１０と第２測定装置２３０との間で切り替えが行われると測定部２００が出力する出力値は図６のように不連続点を有する。よって、第１測定装置２１０と第２測定装置２３０との間で切り替えが行われた場合、測定部２５０が出力する測定値は急激に変化する。測定値が急激に変化する場合、測定値に基づいてコンバータ１３０とインバータ１４０の動作を制御する制御部１７０が異常動作をする恐れがある。そのため、それを防止する二重化システムが必要である。

図７は、本発明の他の実施例による二重化システムが適用された測定部のブロック図である。

測定部２００は第１測定装置２１０、第２測定装置２３０、制御装置２５０及びフィルタ２７０を含む。図７の測定部２００は図３の実施例の測定部２００と他の構成は全て同じであるが、フィルタ２７０の有無に差がある。

制御装置２５０は現在使用中の第１測定装置２１０が異常動作をする場合には第２測定装置２３０に切り替える。詳しくは、制御装置２５０は現在使用中の第１測定装置２１０との連結を解除し、第２測定装置２３０を連結して測定値を生成する。この際、制御装置２５０は切り替えの前にフィルタ２７０との連結を生成し、第１測定装置２１０の測定値をフィルタ２７０に入力する。制御装置２５０は切り替えの後に第２測定装置２３０の測定値を入力し、フィルタ２７０からフィルタリングされた測定値を受信する。切り替えの後、制御装置２５０は予め設定された基準時間が過ぎてからフィルタ２７０との連結を解除する。

フィルタ２７０は切り替えの際に第１測定装置２１０の測定値に基づいて第２測定装置２３０の測定値をフィルタリングし、制御装置２５０が出力する測定値の切り替え前と切り替え後の差を減少させる。詳しくは、フィルタ２７０は第１測定装置２１０の測定値に基づいて第２測定装置２３０の測定値をフィルタリングし、制御装置２５０が出力する測定値の切り替え前と切り替え後の差を減少させる。詳しくは、フィルタ２７０は低域フィルタ、線状フィルタ及び補間フィルタのうち少なくともいずれか一つを含む。それを介してフィルタ２７０は切り替えの際に発生する測定値の不連続を防止する。よって、測定値の急激な変換による制御部１７０の誤動作を防止することができる。

第１測定装置２１０の測定値と第２測定装置２３０の測定値の大きさの誤差だけでなく時間的な誤差が存在する場合があり得る。それを防止するために、測定部２００は第１バッファ（図示せず）、第２バッファ（図示せず）及びオフセット測定部（図示せず）を含む。第１バッファ（図示せず）は第１測定装置２１０の測定値をバッファリング（ｂｕｆｆｅｒｉｎｇ）する。詳しくは、第１バッファ（図示せず）は第１測定装置２１０の測定値を一定時間の間に貯蔵する。第２バッファ（図示せず）は第２測定装置２３０の測定値をバッファリングする。詳しくは、第２バッファ（図示せず）は第２測定装置２３０の測定値を一定時間の間に貯蔵する。オフセット計算部（図示せず）は第１バッファ（図示せず）にバッファリングされた値と第２バッファ（図示せず）にバッファリングされた値の時間差を計算し、第１測定装置２１０の測定値と第２測定装置２３０のとの時間差であるオフセット（ｏｆｆｓｅｔ）を出力する。制御装置２５０は切り替えの後に第２測定装置２３０の測定値をバッファリングされた第１測定装置の測定値とバッファリングされた第２測定装置の測定値に基づいて出力する。詳しくは、制御装置２５０は切り替えの後に第２測定装置２３０の測定値をオフセット計算部（図示せず）から入力された時間オフセットに基づいて出力する。詳しくは、制御装置２５０は切り替えの後に第２測定装置２３０の測定値からオフセット計算部（図示せず）から入力された時間オフセットだけを補正する。第１測定装置２１０の測定値が第２測定装置２３０の測定値より時間的に速い場合、制御装置２５０は第２測定装置２３０の測定値を時間オフセットだけ速く移動させる。第１測定装置２１０の測定値が第２測定装置２３０の測定値より時間的に遅い場合、制御装置２５０は第２測定装置２３０の測定値を時間オフセットだけ遅く移動させる。それを介してフィルタ２７０は切り替えの際に発生する測定値の不連続を防止する。よって、測定値の不連続による制御部１７０の誤動作を防止することができる。

図８は、本発明の他の実施例による二重化システムが適用された測定部の動作を示すフローチャートである。

第１測定装置２１０と第２測定装置２３０は電圧及び電流のうち少なくともいずれか一つを測定して測定値を生成するＳ３０１。

制御装置２５０は第１測定装置２１０が異常動作をするのかを判断するＳ３０３。詳しくは、第１測定装置２１０が以前の測定値と予め決められた基準値以上の差がある値を測定するか測定を中止した場合、制御装置２５０は第１測定装置２１０が異常動作をすると判断する。

第１測定装置２１０が異常動作をする場合、制御装置２５０はフィルタ２７０との連結を生成するＳ３０５。フィルタ２７０との連結を生成されることによって、制御装置２５０は第１測定装置２１０の測定値をフィルタに入力する。

制御装置２５０は第２測定装置３４０に切り替えるＳ３０７。第２測定装置２３０に切り替えられることで、制御装置２５０は第２測定装置２５０の測定値をフィルタに入力する。

フィルタ２７０は切り替えの際に第１測定装置２１０の測定値に基づいて第２測定装置２３０の測定値をフィルタリングし、制御装置２５０が出力する測定値の切り替え前と切り替え後の差を減少させるＳ３０９。フィルタ２７０は低域フィルタ、線状フィルタ及び補間フィルタのうち少なくともいずれか一つを含む。よって、フィルタ２７０は低域フィルタリング、線状フィルタリング及び補間フィルタリングのうち少なくともいずれか一つを行う。それを介してフィルタ２７０は切り替えの際に発生する測定値の不連続を防止する。よって、フィルタ２７０は測定値の急激な変換による制御部１７０の誤動作を防止することができる。

制御装置２５０はフィルタ２７０との連結を解除するＳ３１１。制御装置２５０は連結が生成された後、予め設定された基準時間が過ぎてからフィルタ２７０との連結を解除する。フィルタ２７０との連結を生成されることによって、制御装置２５０は第２測定装置２３０の測定値をフィルタを通らずに出力する。これは、第２測定装置２３０の測定値がフィルタを通ることによって変形されることを防止するためである。また、制御装置２５０が出力する測定値の出力がフィルタによって遅延さえることを防止するためである。

図９は、本発明の他の実施例による二重化システムが切り替えられた場合の測定部の出力値を示す図である。

図９において、図示された測定部２５０の出力値は図６とは異なって切り替え前と切り替え後に不連続が発生しない。上述したように、フィルタ２７０は切り替えの際に第１測定装置２１０の測定値に基づいて第２測定装置２３０の測定値をフィルタリングし、制御装置２５０が出力する測定値の切り替え前と切り替え後の差を減少させるためである。よって、測定部２００の出力値の不連続性が発生することが防止される。

図１０は、本発明の一実施例による測定部が含む第１測定装置と第２測定装置の測定値を示す図である。

図１１は、本発明の一実施例による二重化システムが切り替えられた場合の測定部の出力値を示す図である。

同じ時間に同じ地点を測定する際、第１測定装置２１０と第２測定装置２３０はそれぞれ独立的に動作するため装置のハードウェア特性に応じて第１測定装置２１０と第２測定装置２３０の出力値に時間差が存在し得る。また、第１測定装置２１０と第２測定装置２３０は製造会社又は同じ製造会社であっても製品のモデルが異なり得る。よって、第１測定装置２１０と第２測定装置２３０の測定値に時間誤差が存在し得る。このような場合、測定値の空白が発生する。詳しくは、制御装置２５０は第１測定装置２１０との連結を解除し第２測定装置２３０を連結を生成する際に測定部２００が出力する測定値の空白が発生する。図１０のＡ曲線は第１測定装置２１０が測定した測定値を示し、図１０のＢ曲線は第２測定装置２３０が測定した値を示す。図１０の実施例において、第１測定装置２１０と第２測定装置２３０は一定な時間差を置いて同じ出力値を出力する。図１０の実施例において、第１測定装置２１０は第２測定装置２３０より少し速く測定値を生成する。よって、第１測定装置２１０と第２測定装置２３０との間で切り替えが行われる場合、測定部２００が出力する出力値は図６のように空白地点を有する。それによって測定値に基づいてコンバータ１３０とインバータ１４０の動作を制御する制御部１７０が異常動作をする恐れがある。そのため、それを防止する二重化システムが必要である。

図１２は、本発明のまた他の実施例による二重化システムが適用された測定部のブロック図である。

測定部３００は第１測定装置３１０、第２測定装置３３０、制御装置３５０及び第１バッファ３７０、第２バッファ３８０及びオフセット計算部３９０を含む。図１２の測定部３００は図３の実施例の測定部２００と他の構成は全て同じであるが、第１バッファ３７０、第２バッファ３８０及びオフセット計算部３９０の有無に差がある。

第１バッファ３７０は第１測定装置３１０の測定値をバッファリングする。詳しくは、第１バッファ３７０は第１測定装置３１０の測定値を一定時間の間に貯蔵する。

第２バッファ３８０は第２測定装置３３０の測定値をバッファリングする。詳しくは、第２バッファ３８０は第２測定装置３３０の測定値を一定時間の間に貯蔵する。

オフセット計算部３９０は第１バッファ３７０にバッファリングされた値と第２バッファ３８０にバッファリングされた値の時間差を計算し、第１測定装置３１０の測定値と第２測定装置３３０のとの時間差であるオフセットを出力する。

制御装置３５０は現在使用中の第１測定装置３１０が異常動作をする場合には第２測定装置３３０に切り替える。詳しくは、制御装置３５０は現在使用中の第１測定装置３１０との連結を解除し、第２測定装置３３０を連結して測定値を生成する。制御装置３５０は切り替えの後の第２測定装置３３０の測定値をバッファリングされた第１測定装置の測定値とバッファリングされた第２測定装置の測定値に基づいて出力する。詳しくは、制御装置３５０は切り替えの後に第２測定装置３３０の測定値をオフセット計算部３９０から入力された時間オフセットに基づいて出力する。詳しくは、制御装置３５０は切り替えの後に第２測定装置３３０の測定値からオフセット計算部３９０から入力された時間オフセットだけを補正する。第１測定装置３１０の測定値が第２測定装置３３０の測定値より時間的に速い場合、制御装置３５０は第２測定装置３３０の測定値をオフセットだけ速く移動させる。第１測定装置３１０の測定値が第２測定装置３３０の測定値より時間的に遅い場合、制御装置３５０は第２測定装置３３０の測定値をオフセットだけ遅く移動させる。それを介してフィルタ３５０は切り替えの際に発生する測定値の空白を防止する。よって、測定値の空白による制御部１７０の誤動作を防止することができる。

また、上述したように時間的な誤差だけでなく測定値の大きさの誤差が存在する場合があり得る。測定値の大きさの誤差が存在する場合、切り替えの際に測定値の不連続が発生する恐れがある。それを防止するために、測定部３００はフィルタ（図示せず）を更に含む。フィルタ（図示せず）は切り替えの際に第１測定装置３１０の測定値に基づいて第２測定装置３３０の測定値をフィルタリングし、制御装置３５０が出力する測定値の切り替え前と切り替え後の差を減少させる。フィルタ２７０は低域フィルタ、線状フィルタ及び補間フィルタのうち少なくともいずれか一つを含む。よって、フィルタ（図示せず）は低域フィルタリング、線状フィルタリング及び補間フィルタリングのうち少なくともいずれか一つを行う。それを介してフィルタ（図示せず）は切り替えの際に発生する測定値の不連続を防止する。よって、フィルタ２７０は測定値の急激な変換による制御部１７０の誤動作を防止することができる。この際、制御装置３５０は切り替えの前にフィルタ（図示せず）との連結を生成し、第１測定装置３１０の測定値をフィルタ（図示せず）に入力する。制御装置３５０は切り替えの後に第２測定装置３３０の測定値を入力し、フィルタ（図示せず）からフィルタリングされた測定値を受信する。切り替えの後、制御装置３５０は予め設定された基準時間が過ぎてからフィルタ（図示せず）との連結を解除する。よって、図１２乃至図１４を介して説明する測定部３００は図７乃至図９を介して説明した測定部２００の構成を全て含み、測定部２００の動作を同じく行う。

図１３は、本発明のまた他の実施例による二重化システムが適用された測定部の動作を示すフローチャートである。

第１測定装置３１０と第２測定装置３３０は電圧及び電流のうち少なくともいずれか一つを測定して測定値を生成するＳ３０１。

第１バッファ３７０は第１測定装置３１０の測定値をバッファリングし、第２バッファ３８０は第２測定装置３３０の測定値バッファリングするＳ３０３。詳しくは、第１バッファ３７０は第１測定装置３１０の測定値を一定時間の間に貯蔵し、第２バッファ３８０は第２測定装置３３０の測定値を一定時間の間に貯蔵する。

オフセット計算部３９０はバッファリングされた第１測定装置３１０の測定値と第２測定装置の測定値の時間差である時間オフセットを計算するＳ３０５。

制御装置３５０は第１測定装置３１０が異常動作をするのかを判断するＳ３０７。詳しくは、第１測定装置３１０が以前の測定値と予め決められた基準値以上の差がある値を測定するか測定を中止した場合、制御装置３５０は第１測定装置３１０が異常動作をすると判断する。

第１測定装置３１０が異常動作をする場合、制御装置３５０は第２測定装置３３０に切り替えるＳ３０９。詳しくは、制御装置３５０は第１測定装置３１０が異常動作をする場合、制御装置３５０は第２測定装置３３０に切り替える。詳しくは、制御装置３５０は現在使用中の第１測定装置３１０との連結を解除し、第２測定装置３３０を連結して測定値を生成する。

制御装置３５０は第２測定装置３３０の測定値を時間オフセットに基づいて出力するＳ３１１。詳しくは、制御装置３５０は切り替えの後に第２測定装置３３０の測定値からオフセット計算部３９０から入力された時間オフセットだけを補正する。第１測定装置３１０の測定値が第２測定装置３３０の測定値より時間的に速い場合、制御装置３５０は第２測定装置３３０の測定値をオフセットだけ速く移動させる。第１測定装置３１０の測定値が第２測定装置３３０の測定値より時間的に遅い場合、制御装置３５０は第２測定装置３３０の測定値をオフセットだけ遅く移動させる。それを介してフィルタ２７０は切り替えの際に発生する測定値の不連続を防止する。よって、測定値の急激な変換による制御部１７０の誤動作を防止することができる。

図１４は、本発明のまた他の実施例による二重化システムが切り替えられた場合の測定部の出力値を示す図である。

図１４に図示された測定部２５０の出力値は図１１とは異なって切り替え前と切り替え後に空白が発生しない。上述したように、制御装置３５０切り替えの際にバッファリングされた第１測定装置３１０の測定値と第２測定装置３３０の測定値の時間オフセットに基づいて第２測定装置３３０の測定値を出力する。よって、測定部３００が出力する測定値の切り替え前と切り替え後の時間的差が補正される。よって、測定部３００の出力値の空白が発生することが防止される。

以上、実施例に説明された特徴、構造、効果などは本発明の少なくとも一つの実施例に含まれるが、必ずしも一つの実施例にのみ限定されることはない。なお、各実施例で例示された特徴、構造、効果などは、実施例が属する分野の通常の知識を有する者によって他の実施例に対しても組み合わせ又は変形されて実施可能である。よって、このような組み合わせと変形に関する内容は本発明の範囲に含まれると解析されるべきである。

これまで実施例を中心に説明したが、これは単なる例示に過ぎないものであって本発明を限定するものではなく、本発明が属する分野の通常の知識を有する者であれば本実施例の本質的な特性を逸脱しない範囲で前記に例示されていない多様な変形と応用が可能であることを理解できるはずである。例えば、実施例に具体的に示した各の構成要素は変形して実施してもよいものである。そして、このような変形と応用に関する差は添付した特許請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれると解析されるべきである。

また、本発明の二重化システムを詳しく説明するために高電圧直流送電システムに適用される実施例を挙げて説明したが本発明がそれに限ることはなく、本発明の二重化システムは他のところに使用可能である。

Claims

電圧及び電流のうち少なくともいずれか一つを測定して出力する二重化システムにおいて、
電圧及び電流のうち少なくともいずれか一つを測定する第１測定装置と、
電圧及び電流のうち少なくともいずれか一つを測定する第２測定装置と、
前記第１測定装置が異常動作をする場合、前記第１測定装置との連結を解除し前記第２測定装置に切り替える制御装置と、
前記第１測定装置の第１測定値に基づいて前記第２測定装置の第２測定値をフィルタリングして出力するフィルタと、
前記第１測定装置の前記第１測定値をバッファリングする第１バッファと、
前記第２測定装置の前記第２測定値をバッファリングする第２バッファと、
バッファリングされた前記第１測定値とバッファリングされた前記第２測定値の時間差時間オフセットを計算するオフセット計算部と、を含み、
前記制御装置は、バッファリングされた前記第１測定値とバッファリングされた前記第２測定値及び前記時間オフセットに基づいて前記第２測定装置の測定値を出力する、二重化システム。
前記制御装置は、前記第１測定装置が異常動作をする場合、前記第１測定装置との連結を解除し前記第２測定装置に切り替える前に前記フィルタとの連結を生成する、請求項１に記載の二重化システム。
前記制御装置は、前記フィルタとの連結を生成した後、予め設定された時間が過ぎてから前記フィルタとの連結を解除する、請求項２に記載の二重化システム。
前記フィルタは、低域フィルタ、線状フィルタ及び補間フィルタのうち少なくともいずれか一つを含む、請求項１に記載の二重化システム。
前記制御装置は、前記第１測定装置の第１測定値が前記第１測定装置の以前の測定値より予め設定された基準値以上大きい場合、前記第１測定装置が異常動作をすると判断する、請求項１に記載の二重化システム。
前記制御装置は、バッファリングされた前記第１測定値が前記第２測定値より速い場合、前記時間オフセットだけ前記第２測定装置の測定値を速く補正して出力する、請求項１に記載の二重化システム。
前記制御装置は、バッファリングされた前記第１測定値が前記第２測定値より遅い場合、前記時間オフセットだけ前記第２測定装置の測定値を遅く補正して出力する、請求項１に記載の二重化システム。
電圧及び電流のうち少なくともいずれか一つを測定して出力する二重化システムの動作方法において、
第１測定装置と第２測定装置が電圧及び電流のうち少なくともいずれか一つを測定するステップと、
前記第１測定装置の第１測定値をバッファリングするステップと、
前記第２測定装置の第２測定値をバッファリングするステップと、
前記第１測定装置が異常動作をする場合、前記第１測定装置との連結を解除し前記第２測定装置に切り替えるステップと、
前記第１測定装置の第１測定値に基づいて前記第２測定装置の第２測定値をフィルタリングして出力するステップと、を含み、
前記第１測定装置の第１測定値に基づいて前記第２測定装置の第２測定値をフィルタリングして出力するステップは、バッファリングされた前記第１測定値とバッファリングされた前記第２測定値に基づいて前記第２測定装置の測定値を出力するステップを含み、
バッファリングされた前記第１測定値とバッファリングされた前記第２測定値に基づいて前記第２測定装置の測定値を出力するステップは、
バッファリングされた前記第１測定値とバッファリングされた前記第２測定値の時間差時間オフセットを計算するステップと、
前記時間オフセットに基づいて前記第２測定装置の測定値を出力するステップと、を含む、動作方法。
前記第１測定装置との連結を解除し前記第２測定装置に切り替えるステップは、前記第１測定装置が異常動作をする場合、前記第１測定装置との連結を解除し前記第２測定装置に切り替える前に前記フィルタとの連結を生成するステップを含む、請求項８に記載の動作方法。
前記フィルタとの連結を生成した後、予め設定された時間が過ぎてから前記フィルタとの連結を解除するステップを更に含む、請求項９に記載の動作方法。
前記フィルタは、低域フィルタ、線状フィルタ及び補間フィルタのうち少なくともいずれか一つを含む、請求項８に記載の動作方法。
前記第１測定装置との連結を解除し前記第２測定装置に切り替えるステップは、前記第１測定装置の第１測定値が前記第１測定装置の以前の測定値より予め設定された基準値以上大きい場合、前記第１測定装置が異常動作をすると判断するステップを含む、請求項８に記載の動作方法。
前記時間オフセットに基づいて前記第２測定装置の測定値を出力するステップは、バッファリングされた前記第１測定値が前記第２測定値より速い場合、前記時間オフセットだけ前記第２測定装置の測定値を速く補正して出力するステップを含む、請求項８に記載の動作方法。
バッファリングされた前記第１測定値とバッファリングされた前記第２測定値に基づいて前記第２測定装置の測定値を出力するステップは、バッファリングされた前記第１測定値が前記第２測定値より遅い場合、前記時間オフセットだけ前記第２測定装置の測定値を遅く補正して出力するステップを含む、請求項８に記載の動作方法。