JP6116841B2 - Protection control device system and current differential protection relay device - Google Patents
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Description
本発明は、保護制御装置システム及び電流差動保護継電装置に係り、特に、保護区間内の系統故障を検出して事故除去を行う保護制御装置システム及び電流差動保護継電装置に関する。 The present invention relates to a protection control device system and a current differential protection relay device, and more particularly, to a protection control device system and a current differential protection relay device that detect a system fault in a protection section and remove an accident.
各端子で端子電流を計測し、伝送路を介して相互にディジタルデータを送受し、その差電流から保護区間内の系統故障を検出して事故除去を行う電流差動保護制御装置がある。 There is a current differential protection control device that measures terminal current at each terminal, sends / receives digital data to / from each other via a transmission line, detects a system fault in the protection section from the difference current, and eliminates the accident.
この場合の、伝送路又は通信方式は、例えば特許文献1及び非特許文献1に記載されているように、54kbps又は1.5Mbpsの伝送速度で、データを所定の周期でサイクリックに伝送する方式が、全国規模で統一的に採用されている。この伝送方式は、電力専用の通信で構成することが前提である。
In this case, the transmission path or communication method is a method of cyclically transmitting data at a predetermined cycle at a transmission rate of 54 kbps or 1.5 Mbps, as described in
上記電力専用の通信は特殊仕様であり、高速大容量化とコストダウンが進展したインターネットプロトコル(IP:Internet Protocol)通信網又はLAN(Local Area Network)通信に比べて、技術的及びコスト的なギャップ広がっていくことが予想される。 The above power-dedicated communications are special specifications, and technical and cost gaps compared to the Internet Protocol (IP) communication network or LAN (Local Area Network) communication, which has increased in speed and capacity and reduced in cost. It is expected to spread.
このため、特許文献2に記載されているように、一般のLAN通信を通信媒体として保護制御装置の伝送路に適用した技術が提案されている。
For this reason, as described in
また、特許文献3に記載されているように、一般のLAN通信を伝送路に適用する場合、各端子の電流値のサンプリングを同期化する必要があるため、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)1588技術で同期化した保護制御装置が提案されている。
In addition, as described in
従来の電力専用で相互通信する保護制御装置による系統保護に対して、端子を追加する場合、コスト的な要求から一般のLAN通信を用いた保護制御装置を追加することが考えられる。 In the case of adding a terminal to the system protection by the conventional protection control device that communicates exclusively with electric power, it is conceivable to add a protection control device using general LAN communication due to cost requirements.
その場合、通信速度及びサンプリング同期化方式が異なる電力専用の通信と一般のLAN通信とを組み合わせて運用することになるが、各端子に対する電流値のサンプリングの同期化が課題となる。 In this case, power dedicated communication and general LAN communication having different communication speeds and sampling synchronization methods are used in combination, but synchronization of sampling of current values for each terminal is a problem.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、電力専用通信網とLAN通信を組み合わせた保護制御装置システム及び電流差動保護継電装置を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a situation, and it aims at providing the protection control apparatus system and current differential protection relay apparatus which combined the electric power exclusive communication network and LAN communication.
上記課題を解決するために、本発明の保護制御装置システムは、専用回線通信網でサイクリックにデータ送受信し、相手端とのサンプリング同期タイミング合わせを行う第1の通信部を備える第1保護制御装置と、インターネットプロトコル通信網でサイクリックにパケット転送することでデータ送受信し、相手端とのサンプリング同期タイミング合わせを行う第2の通信部を備える第2保護制御装置と、前記第1保護制御装置及び前記第2保護制御装置に接続され、前記第1保護制御装置と前記第2保護制御装置間でサンプリング同期を合わせる保護制御装置と、を備える保護制御装置システムであって、前記保護制御装置は、送電線の電流を入力してディジタル量に変換する入力部と、該入力部におけるサンプリングタイミングを決定するタイミング制御部と、前記入力部からのディジタル量を用いて保護演算を行う演算部と、該演算部の演算結果に応じて前記送電線に設けられた遮断器の制御信号を与える出力部と、前記第1保護制御装置が備える前記第1の通信部と同一構成の第3の通信部と、前記第2保護制御装置が備える前記第2の通信部と同一構成の第4の通信部と、を備え、前記第3の通信部のサンプリング同期タイミングに、前記第4の通信部のサンプリング同期タイミングを合わせるサンプリング同期補正を行う同期補正制御部と、前記同期補正制御部の内部に設けられ、当該同期補正制御部の補正の出力を切換える切換手段と、を備え、前記第3の通信部は、前記第1保護制御装置との間で、前記専用回線通信網を用いて伝送制御を行う主局の場合、前記同期補正制御部は、電力専用の通信におけるサンプリング同期信号に基づいて、時刻データを補正する制御を行い、前記第4の通信部は、前記第2保護制御装置との間で、インターネットプロトコル通信網を用いて伝送制御を行う従局の場合、前記同期補正制御部は、前記主局に対してサンプリング時刻が同一となるよう時刻補正を行い、前記切換手段は、前記主局の場合と前記従局の場合とで、前記同期補正制御部の出力を切換え、前記保護制御装置が前記第1保護制御装置との間で、前記専用回線通信網を用いて伝送制御を行う主局の場合、前記第1保護制御装置の前記第1の通信部は、前記同期補正制御部との間で前記専用回線通信網によりサイクリックにデータ送受信し、相手端とのサンプリング同期タイミング合わせを行う。 In order to solve the above-mentioned problems, a protection control device system according to the present invention includes a first communication control unit that includes a first communication unit that cyclically transmits and receives data over a leased line communication network and performs sampling synchronization timing adjustment with the other end. A second protection control device comprising a second communication unit for transmitting and receiving data by cyclic packet transfer over an Internet protocol communication network, and for matching a sampling synchronization timing with the other end, and the first protection control device and is connected to the second protective control apparatus, a protection and control system comprising, a protection and control device to adjust the sampling synchronization between said first protective control apparatus wherein the second protective control apparatus, the protection control unit an input section for converting the digital quantity to input current of the transmission line, to determine the sampling timing in the input unit A timing control unit, a calculation unit that performs a protection calculation using a digital quantity from the input unit, an output unit that provides a control signal for a circuit breaker provided in the transmission line according to a calculation result of the calculation unit, and the third communication unit of the first protective control apparatus comprises the first communication unit and the same structure, and a fourth communication unit of the same structure as the second protection control device comprises a second communication unit, A synchronization correction control unit that performs sampling synchronization correction that matches the sampling synchronization timing of the fourth communication unit with the sampling synchronization timing of the third communication unit, and is provided inside the synchronization correction control unit, Switching means for switching the correction output of the synchronization correction control unit, and the third communication unit performs transmission control with the first protection control device using the dedicated line communication network. In the case of Correction control unit, based on the sampling synchronization signal in the communication of power only performs control for correcting the time data, the fourth communication unit, between the second protective control apparatus, the Internet Protocol communication network In the case of a slave station that performs transmission control using the synchronization correction control unit, the synchronization correction unit performs time correction so that the sampling time is the same for the master station, and the switching means is the master station and the slave station. and, the switching example the output of the synchronization correction controller, between the protective control apparatus of the first protective control apparatus, when the master station performing transmission control by using the dedicated line network, the first The first communication unit of the protection control device cyclically transmits / receives data to / from the synchronization correction control unit through the leased line communication network, and performs sampling synchronization timing adjustment with the other end .
本発明の電流差動保護継電装置は、前記請求項1又は請求項2に記載の保護制御装置システムを前記送電線の各端子に備え、前記演算部では、各端子で検出した電流の差を求める。
The current differential protection relay device of the present invention includes the protection control device system according to
本発明によれば、電力専用の通信と、高速大容量化とコストダウンが進展した一般のLAN通信とを用いた保護制御装置を組み合わせた保護制御装置システム及び電流差動保護継電装置を構築することができる。その結果、既存の電力専用の通信設備が使用でき、通信設備コストを節約することができる。 According to the present invention, a protection control device system and a current differential protection relay device are constructed by combining a protection control device using power-dedicated communication and general LAN communication with high speed, large capacity and cost reduction. can do. As a result, existing power-only communication equipment can be used, and communication equipment costs can be saved.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る保護制御装置を採用する電流差動保護継電装置の構成を示す図である。
図1に示すように、電流差動保護継電装置は、3つの端子A,B,C(A端子,B端子,C端子)と、各端子A,B,C間にある送電線L1,L2とを有し、各端子A,B,Cには、保護制御装置100A,100B,100Cと、与えられた引外し指令100kにより遮断して送電線L1,L2を保護する遮断器CB200と、各端子A,B,Cの電流を検出する変流器CT300と、が設けられている。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a current differential protection relay device that employs a protection control device according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the current differential protection relay device includes three terminals A, B, and C (A terminal, B terminal, and C terminal), and a transmission line L <b> 1 between the terminals A, B, and C. L2, and each of the terminals A, B, and C includes
電流差動保護継電装置は、送電線L1,L2両端の電気所にそれぞれ保護制御装置100A,100B,100Cと遮断器CB200と変流器CT300とを配置し、通信装置を用いて電流を送受し合い、電流作動原理による保護を実現する。なお、以下の説明において、保護制御装置100A,100B,100Cを特に区別しない場合には、保護制御装置100と記す。
In the current differential protection relay device,
保護制御装置100は、電力専用の伝送路である電力専用回線(以下、専用回線という)又は一般のLAN通信(以下、LAN通信という)を介して電流データを送受し、保護区間の系統故障を検出して事故除去を行う。 The protection control device 100 transmits and receives current data via a dedicated power line (hereinafter referred to as a dedicated line) or a general LAN communication (hereinafter referred to as LAN communication), which is a dedicated power transmission path, to prevent system failures in the protected section. Detect and eliminate accidents.
電流差動保護継電装置は、電力回線を用いた保護制御装置100Aと、電力回線及びLAN通信を用いた保護制御装置100Bと、LAN通信を用いた保護制御装置100Cと、を組み合わせたシステムにより構築される。ここでは、保護制御装置100Aと保護制御装置100Bは、電力専用の伝送路を介して電流データを送受し、保護制御装置100Bと保護制御装置100Cは、LAN通信を介してパケット通信の伝送形態で電流データを送受する。すなわち、保護制御装置100Aと保護制御装置100Bは、従来の専用回線を利用して伝送制御を行い、保護制御装置100Bと保護制御装置100Cは、LAN通信を利用した伝送を行う。保護制御装置100Bは、従来の専用回線のみを利用する伝送とLAN通信を利用した伝送とを併用して電流データを送受する。保護制御装置100Aと保護制御装置100B間の電力通信を第一世代(親−子)、保護制御装置100Bと保護制御装置100C間の電力通信を第二世代(子−孫)とすれば、すべての世代(親−子−孫)間すなわち、保護制御装置100Aと保護制御装置100Bと保護制御装置100Cとの間でサンプリング同期が合っていなければならない。本実施形態は、LAN通信側のサンプリング同期を電力専用の通信側のサンプリング同期に合わせる同期補正制御について説明する。
The current differential protection relay device is a system that combines a
A端子とB端子の保護制御装置間100A,100Bの伝送路は、従来の専用回線で接続され、端子Aの電流値のサンプリングタイミングに同期して、B端子の電流値がサンプリングされる。
The
[保護制御装置100A]
保護制御装置100Aは、A端子とB端子間の送電線L1の保護区間内に発生した内部事故を高速に検出して、遮断器CB200に対して引外し指令100kを発し、送電線L1を保護する。
[
The
保護制御装置100Aは、アナログ入力手段(AI手段)1、アナログ/ディジタル変換手段(A/D変換手段)2、タイミング制御手段(TIM制御手段)3、演算手段4、出力手段5、同期補正制御部6、及び伝送制御部10を備えて構成される。なお、AI手段1及びA/D変換手段2は、送電線L1の電流を入力してディジタル量に変換する入力部を構成する。
The
伝送制御部10は、相手端からの専用回線の信号を受信する受信手段10aと、相手端に対し専用回線の信号を送信する送信手段10bと、サンプリング(SP)同期信号を制御するサンプリング同期制御手段(SP同期制御手段)8と、受信手段10a、送信手段10b、サンプリング同期制御手段8を統括的に制御する伝送制御手段10cと、データ送受のために双方向からのアクセスが可能で、送受信データ及び伝送制御に必要な情報を格納するメモリ手段10dと、これらを密結合したパラレルバス10eと、を備えて構成される。
The
変流器CT300は、送電線L1の電流を検出する。 Current transformer CT300 detects the current of power transmission line L1.
AI手段1は、変流器CT300により検出された電力系統の電流信号100iを取り込んでアナログ信号処理を施す。なお、図示は省略するが、A端子には、電力系統の電圧信号を検出する変成器が接続されており、AI手段1は、変成器により検出された電力系統の電圧信号を取り込む。
The AI means 1 takes in the
A/D変換手段2は、入力された送電線L1の電流値をディジタル量に変換する。A/D変換の開始タイミング(サンプリングタイミング)は、TIM制御手段3からの変換指令信号によりA/D変換が開始される。 The A / D conversion means 2 converts the input current value of the transmission line L1 into a digital quantity. The A / D conversion start timing (sampling timing) is started by a conversion command signal from the TIM control means 3.
TIM制御手段3は、アナログ入力手段1におけるサンプリングタイミングを決定する。TIM制御手段3は、同期補正制御部6により同期補正される。
The
演算手段4は、A/D変換手段2からのディジタル量を用いて保護演算を行う。具体的には、演算手段4は、A/D変換手段2によりディジタル変換された入力信号を取込み、各種の保護演算、特に、電流信号の差分を求める差動演算を施して、内部事故判定を行う。演算手段4は、内部事故判定した場合には、出力手段5に対し、遮断器引外し指令信号を出力する。 The calculation means 4 performs a protection calculation using the digital quantity from the A / D conversion means 2. Specifically, the calculation means 4 takes in the input signal digitally converted by the A / D conversion means 2 and performs various protection calculations, in particular, a differential calculation for obtaining a difference between the current signals to determine an internal accident. Do. The arithmetic means 4 outputs a circuit breaker trip command signal to the output means 5 when an internal accident is determined.
出力手段5は、演算手段4の演算結果に基づいて遮断器CB200に対して引外し指令100kを出力する。電流差動保護継電装置におけるこれらの一連の動作は、一般的に電気角30°ごとに繰り返して行われる。
The output means 5 outputs a
同期補正制御部6は、LAN通信で同期の基準をSP同期信号に合わせる同期補正を行う。同期補正制御部6の詳細については、図2により後述する。
The synchronization
SP同期制御手段8は、専用回線により端子Bのサンプリング同期の基準信号を抽出してSP同期信号をTIM制御手段3及び同期補正制御部6に出力する。
The SP synchronization control means 8 extracts a reference signal for sampling synchronization at the terminal B through a dedicated line and outputs the SP synchronization signal to the TIM control means 3 and the synchronization
伝送制御部10は、専用回線通信網でサイクリックにデータ送受信し、相手端とのサンプリング同期タイミング合わせを行う第1の通信部である。伝送制御部10は、電圧・電流の系統情報を相手端と通信する従来の専用回線を使用し、例えば、1.5Mbpsのサイクリック伝送手法を適用した伝送制御を行う。ここでは、伝送制御部10は、保護制御装置100Bの伝送制御部10との間で専用回線によりサイクリックにデータ送受信し、相手端とのサンプリング同期タイミング合わせを行う。
The
[保護制御装置100B]
保護制御装置100Bは、A端子とB端子間の送電線L1の保護区間内に発生した内部事故を高速に検出して、遮断器CB200に対して引外し指令100kを発し、送電線L1を保護する。
[
The
保護制御装置100Bは、AI手段1、A/D変換手段2、TIM制御手段3、演算手段4、出力手段5、同期補正制御部6、LAN通信手段7(第4の通信部)、及び伝送制御部10(第3の通信部)を備えて構成される。
すなわち、保護制御装置100Bは、保護制御装置100Aの構成に、さらにLAN通信手段7(第4の通信部)が追加された構成である。
The
That is, the
同期補正制御部6は、LAN通信で同期の基準をSP同期信号に合わせる同期補正を行う。すなわち、同期補正制御部6は、伝送制御部10のサンプリング同期タイミングに、LAN通信手段7のサンプリング同期タイミングを合わせるサンプリング同期補正を行う。
The synchronization
LAN通信手段7は、IP網でサイクリックにパケット転送することでデータ送受信し、相手端とのサンプリング同期タイミング合わせを行う第2通信部である。LAN通信手段7は、AI手段1のディジタル量をサイクリックにパケット転送することでデータ送信し、またサイクリックにパケット転送されてきたデータを受信して演算手段4に与える。
The
LAN通信手段7は、パケット通信の伝送形態で送信データの伝送を行う一般のLAN通信である。LAN通信手段7は、電力専用通信ネットワークではなく、IP網対応のネットワークを使用し、パケット通信の伝送形態で送信データを伝送する。 The LAN communication means 7 is a general LAN communication that transmits transmission data in a packet communication transmission form. The LAN communication means 7 uses an IP network compatible network instead of a power dedicated communication network, and transmits transmission data in a packet communication transmission form.
上記LAN通信手段7もまた、同期補正制御部6により同期補正されている。
LAN通信手段7を介して得られたデータは、バスを経由して演算手段4に接続して並列伝送される。
The LAN communication means 7 is also synchronously corrected by the synchronous
Data obtained via the LAN communication means 7 is connected to the
保護制御装置100Bは、伝送制御のルートとして、従来の専用回線を使用した伝送制御部10を介したルートと、LAN通信手段7を介したルートとを合わせ持つ。伝送制御部10は、サイクリック制御であるのに対し、LAN通信手段7は、サイクリックに送信起動したパケット伝送という相異点がある。なお、本実施形態では、それぞれの伝送ルートは、いずれか一方が選択使用される態様であるが、同時並行、あるいは、実行状況に合わせた形で使用してもよい。
The
[保護制御装置100C]
保護制御装置100Cは、B端子とC端子間の送電線L2の保護区間内に発生した内部事故を高速に検出して、遮断器CB200に対して引外し指令100kを発し、送電線L2を保護する。
[
The
保護制御装置100Cは、保護制御装置100Bの構成から、伝送制御部10を省いた構成、すなわちAI手段1、A/D変換手段2、TIM制御手段3、演算手段4、出力手段5、同期補正制御部6、及びLAN通信手段7(第2の通信部)から構成される。
The
なお、保護制御装置100A及び保護制御装置100Cは、保護制御装置100Bと同様の構成であってもよい。保護制御装置100Aは、LAN通信手段7を備え、また保護制御装置100Cは、伝送制御部10を備えていてもよい。この場合、保護制御装置100Aは、LAN通信手段7を使用せず、保護制御装置100Cは、伝送制御部10を使用しないように運用することができる。あるいは、LAN通信手段7又は伝送制御部10を選択使用してもよい。このように構成すれば、一つの保護制御装置100Bを用意するだけで汎用的な運用が可能になる。
Note that the
図2は、同期補正制御部6及びTIM制御手段3の構成を示す図である。図1と同一構成部分には同一符号を付している。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the synchronization
図2に示すように、同期補正制御部6は、SP同期時刻補正部61、LAN通信時刻補正部62、時刻補正手段の切換手段(セレクタ)63、LAN通信用の発振器(CLK1)64、LAN通信用の時刻カウンタ65、同期パルス生成部66、及びLAN同期化制御部67を備えて構成される。
As shown in FIG. 2, the synchronization
また、TIM制御手段3は、A/D変換用の発振器(CLK2)31、A/D変換タイミングカウンタ32、及びA/D変換制御信号生成部33を備えて構成される。
The TIM control means 3 includes an A / D conversion oscillator (CLK2) 31, an A / D
同期補正制御部6及びTIM制御手段3は、保護制御装置100が、従来の専用回線又はLAN通信によりデータを送信する主局であるか、主局からデータを受信する従局であるかによって、各組合せと機能が異なる。保護制御装置100が主局である場合、同期補正制御部6は、主にSP同期時刻補正部61、切換手段(セレクタ)63、発振器(CLK1)64、時刻カウンタ65、及びLAN同期化制御部67と、TIM制御手段3との組合せが用いられる。また、保護制御装置100が従局である場合、LAN通信時刻補正部62、切換手段(セレクタ)63、発振器(CLK1)64、時刻カウンタ65、同期パルス生成部66、及びLAN同期化制御部67の組合せが用いられる。
The synchronization
同期補正制御部6のSP同期時刻補正部61は、SP同期制御手段8から例えば電気角30°ごとに渡されたSP同期信号の立ち上がり時に、時刻カウンタ65の値との差分を求め、差分値だけ時刻カウンタ65の値を調整する。時刻カウンタ65の値が調整されることで、電力専用の通信とLAN通信のサンプリング同期の基準を合わせることができる。
The SP synchronization
LAN通信時刻補正部62は、時刻カウンタ65の値から後記するLAN同期化制御部67からのオフセット時間Toffを差し引くことで時刻補正を行う。
The LAN communication
セレクタ63は、時刻カウンタ65の補正をSP同期時刻補正部61によるSP同期時刻補正で実施するか、LAN通信時刻補正部62によるLAN通信時刻補正で実施するかの選択を行う。
The
LAN通信用の発振器(CLK1)64は、LAN通信用のクロック信号を出力する。 The LAN communication oscillator (CLK1) 64 outputs a LAN communication clock signal.
LAN通信用の時刻カウンタ65は、発振器(CLK1)64のクロック信号をカウントして時刻データをSP同期時刻補正部61に出力するとともに、SP同期時刻補正部61により調整されたカウント値を、補正後の時刻データとして同期パルス生成部66及びLAN同期化制御部67に出力する。
The
同期パルス生成部66は、補正された時刻カウンタ65の値を用いて、同期パルスを生成し、TIM制御手段3に出力する。
The synchronization
LAN同期化制御部67は、オフセット時間Toffを求め、LAN通信時刻補正部62及びLAN通信手段7に出力する。ここで、LAN同期化制御部67は、時刻カウンタ65の補正後の時刻データを基にLAN同期化制御を行うので、LAN同期化制御部67によるLAN同期化制御に先立って既に電力専用の通信とLAN通信のサンプリング同期の基準合わせは済んでいる。
The LAN
LAN同期化制御部67は、LAN通信手段7との間のLAN通信により、該当端子の保護制御装置100における電流値のサンプリングと、他の該当端子の保護制御装置100におけるサンプリングとを同期化することができる。
The LAN
一方、TIM制御手段3のA/D変換用の発振器(CLK2)31は、A/D変換用の信号を出力する。 On the other hand, the A / D conversion oscillator (CLK2) 31 of the TIM control means 3 outputs an A / D conversion signal.
A/D変換タイミングカウンタ32は、CLK2(発振器)31の信号をカウントするとともに、同期パルス生成部66のパルス信号の立ち上がりにより、カウンタ値を0にリセットする。
The A / D conversion timing counter 32 counts the signal of the CLK2 (oscillator) 31 and resets the counter value to 0 at the rising edge of the pulse signal of the
A/D変換制御信号生成部33は、A/D変換タイミングカウンタ32の値により、A/D変換手段2にA/D変換開始タイミング信号などの制御信号を出力する。
The A / D conversion
同期補正制御部6及びTIM制御手段3の動作の詳細については、図7及び図8により後述する。SP同期時刻補正部61の構成及び動作の詳細については図9及び図10により後述する。
Details of operations of the synchronization
以下、上述のように構成された電流差動保護継電装置の動作について説明する。
図1に示すように、電流差動保護継電装置は、端子A,B,C間にある送電線L1,L2と、各端子A,B,Cに設置された遮断器CB200と変流器CT300と保護制御装置100A,100B,100Cと、を備える。
Hereinafter, the operation of the current differential protection relay device configured as described above will be described.
As shown in FIG. 1, the current differential protection relay device includes a power transmission line L1, L2 between terminals A, B, C, a circuit breaker CB200 and a current transformer installed at each terminal A, B, C. CT300 and
変流器CT300により各端子A,B,Cの電流が検出され、保護制御装置100内のAI手段1を介してA/D変換手段2により電流値がディジタルデータ化される。ディジタルデータ化された電流値は、伝送制御部10の通信手段(受信手段10a及び送信手段10b)、あるいはLAN通信手段7により送受しあい、電流差動原理により保護が実現される。その際、電流値は演算手段4で演算され、演算結果により、出力手段5を介して遮断器CB200に対して引外し指令100kを出す。
The current at each terminal A, B, C is detected by the current transformer CT300, and the current value is converted into digital data by the A / D conversion means 2 via the AI means 1 in the protection control device 100. The current value converted into digital data is transmitted and received by the communication means (reception means 10a and transmission means 10b) of the
[A端子とB端子の保護制御装置100A,100B]
A端子とB端子の保護制御装置100A,100B間の伝送路は、従来の専用回線で接続され、A端子の電流値のサンプリングタイミングに同期して、B端子の電流値がサンプリングされる。
[A terminal and B terminal
The transmission line between the
B端子に対する保護制御装置100Bの伝送制御部10のSP同期制御手段8は、専用回線により端子Aのサンプリング同期の基準信号を抽出してSP同期信号を出力する。SP同期信号は、A/D変換手段2の開始タイミングを制御するTIM制御3と、LAN通信手段7で同期を補正する同期補正制御部6に渡される。ここでの同期補正制御部6は、LAN通信手段7で同期の基準をSP同期信号に合わせる。
The SP synchronization control means 8 of the
[B端子とC端子の保護制御装置100B,100C]
B端子とC端子の保護制御装置100B,100C間の伝送路は、LAN通信手段7により接続され、B端子の電流値のサンプリングタイミングに同期して、C端子の電流値がサンプリングされる。
[
Transmission paths between the B terminal and C terminal
[C端子の保護制御装置100C]
C端子の保護制御装置100Cは、LAN通信手段7によりB端子のサンプリング同期の基準信号を同期補正制御部6で抽出して、A/D変換手段2の開始タイミングを制御するTIM制御手段3に同期信号を出力する。
[
The C terminal
このように、A端子からB端子に対する電流値のサンプリングの同期は、専用回線で同期化し、B端子からC端子に対しては一般のLAN通信で同期化する。B端子の保護制御装置100Bは、一般のLAN通信のサンプリング同期を専用回線のサンプリング同期に合わせる同期補正を実施する。これにより、各端子A,B,Cの電流値のサンプリング同期をあわせることができる。
As described above, the synchronization of sampling of the current value from the A terminal to the B terminal is synchronized with the dedicated line, and the B terminal to the C terminal is synchronized with general LAN communication. The B terminal
図3は、伝送制御部10の電力専用の通信フォーマット例を示す図である。
専用回線を使用した伝送制御部10は、周期T(一般には電気角30°)ごとに情報伝送を行う。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a communication format dedicated to power of the
The
図3の例では、周期Tの期間を12フレーム(♯0から♯11の12フレーム)に分割し、このうちの1つのフレーム(例えば♯1)に、フレームヘッダFHを先頭にして、当該回線の3相分の電流データ(1a,1b,1c)とI/O情報I/O、サブコミデータ(複数のデータを何回かに1回の割合で伝送する)及びCRC(Cyclic Redundancy Check:巡回冗長検査)情報を順次挿入し、これを単位として送受信する。
本フレームは、一般的な構成を記載したものであり、例えば直接接地系では54kbpsの伝送速度で構成し、50Hz系では1フレームあたり75ビット、60Hz系では1フレームあたり90ビットで構成する。
In the example of FIG. 3, the period T is divided into 12 frames (12 frames from # 0 to # 11), and one of these frames (for example, # 1) has the frame header FH at the head, and the line Current data (1a, 1b, 1c), I / O information I / O, subcome data (transmitting a plurality of data at a rate of once every several times) and CRC (Cyclic Redundancy Check: (Cyclic Redundancy Check) Information is sequentially inserted and transmitted and received as a unit.
This frame describes a general configuration. For example, the direct grounding system is configured at a transmission rate of 54 kbps, the 50 Hz system is configured with 75 bits per frame, and the 60 Hz system is configured with 90 bits per frame.
図4は、LAN通信手段7のパケット通信にて送受信するフォーマット例を示す図である。 FIG. 4 is a diagram showing a format example of transmission / reception by packet communication of the LAN communication means 7.
図4に示すように、パケットの先頭は、図示しないプリアンブルでスタートし、宛先MACアドレス、送信元MACアドレス、ヘッダ、データ(Ia,Ib,Icの電流データ、I/Oデータ、ステータス等)、フレームチェックシーケンス(FCS)で構成される。このパケットはプリアンブルから次のプリアンブルまでは、周期Tごとに繰り返し、リアルタイム性を確保できるように構成する。 As shown in FIG. 4, the beginning of the packet starts with a preamble (not shown), destination MAC address, source MAC address, header, data (Ia, Ib, Ic current data, I / O data, status, etc.) It consists of a frame check sequence (FCS). This packet is configured so that real-time property can be ensured by repeating from the preamble to the next preamble every period T.
図5は、図3の電力専用の通信を用いて、各端子間のサンプリング同期をとる方式の動作概要を説明する図である。図5において、伝送制御における従局から主局に対する同期信号41、伝送制御における主局から従局に対する同期信号42を示す。本実施形態では、この電力専用の通信は、伝送制御部10のSP同期制御手段8(図2参照)が主として実施する。
FIG. 5 is a diagram for explaining the outline of the operation of the method for obtaining sampling synchronization between the terminals using the power-dedicated communication in FIG. FIG. 5 shows a
この方式は、A端子の保護制御装置100AとB端子の保護制御装置100Bのいずれかを主局、他を従局とし、まず従局が主局に対し同期信号41を送信する。主局では、自局のサンプリングタイミングから、従局から送信された同期信号を受信したタイミングとの時間差TMを求める。主局は、上記にて求めた時間差TMを従局に送信する。
In this system, one of the
従局は、自局のサンプリングタイミングから、主局から送信された同期信号を受信したタイミングとの時間差TSを求めると同時に、主局から受信したサンプリング時間差TMを読み出す。従局から主局に送信するデータの遅延時間Tduと主局から従局へ送信するデータの遅延時間Tddは等しいとすると、両者のタイミング差ΔTは次式(1)で表すことができる。 The slave station obtains the time difference TS from the timing at which the synchronization signal transmitted from the master station is received from the sampling timing of the own station, and simultaneously reads the sampling time difference TM received from the master station. If the delay time Tdu of data transmitted from the slave station to the master station is equal to the delay time Tdd of data transmitted from the master station to the slave station, the timing difference ΔT between them can be expressed by the following equation (1).
ΔT=(TS−TM)/2 …(1)
従局は、上記式(1)のΔTが0になるようにサンプリングタイミングを制御し、主局は、サンプリングタイミングを制御しない。上記のサンプリング同期制御を繰り返すことにより、主局と従局のサンプリングをほぼ同一にすることができる。
ΔT = (TS−TM) / 2 (1)
The slave station controls the sampling timing so that ΔT in equation (1) becomes 0, and the master station does not control the sampling timing. By repeating the above sampling synchronization control, the sampling of the master station and the slave station can be made substantially the same.
次に、LAN通信のパケット通信を用いて、送受信する場合のサンプリング同期方式について説明する。 Next, a sampling synchronization method when transmitting and receiving using packet communication of LAN communication will be described.
図6は、主局と従局の2端子の構成のサンプリング同期を説明する図である。この同期方式は、IEEE1588にて規定されている手法である。図6において、LAN通信手段7における主局から従局に対する同期開始信号である送信パケットSync51、LAN通信手段7における主局から従局に対するフォローアップ信号である送信パケットFollow Up52、LAN通信手段7における従局から主局への遅延情報送信依頼信号である送信パケットDelay Request53、LAN通信手段7における主局から従局への遅延情報応答信号である送信パケットDelay Response54を示す。本実施形態では、このLAN通信は、同期補正制御部6のLAN同期化制御部67(図2参照)とLAN通信手段7間で実施する。
FIG. 6 is a diagram for explaining sampling synchronization of the two-terminal configuration of the master station and the slave station. This synchronization method is a method defined in IEEE1588. In FIG. 6, a
まず、主局は、従局に対して同期制御するための送信パケットSync51を送信する。引き続き、主局は従局に対し、上記送信パケットSync51を送出した時刻データt1を次の送信パケットFollow Up52に含めて送信する。一方、従局は、最初の送信パケットSync51を受信した時刻t0を確認し、次の送信パケットFollow Up52内の送信時刻データt1を取り出す。
First, the master station transmits a transmission packet Sync51 for synchronous control to the slave station. Subsequently, the master station transmits to the slave station the time data t1 at which the transmission packet Sync51 was transmitted included in the next transmission
次いで、従局は、主局に対して同期制御するために、送信パケットDelay Request53を送信する。この際に、従局は、送信した時刻t2を取得する。次いで主局は、送信パケットDelay Request53を受信した時刻t3を次の送信パケットDelay Response54に乗せて従局へ送信する。
Next, the slave station transmits a transmission
これら一連の動作により、従局は、時刻t0〜t3の時刻データを取得することができ、この時刻データから、次式(2),(3)に示す演算により、主局と従局間のサンプリングタイミングのずれを補正するための遅延時間Tdx及びオフセット時間Toffを得ることができる。 Through these series of operations, the slave station can acquire time data at times t0 to t3. From this time data, the sampling timing between the master station and the slave station is calculated by the following equations (2) and (3). It is possible to obtain a delay time Tdx and an offset time Toff for correcting the deviation.
Tdx=((t1−t0)+(t3−t2))/2 …(2)
Toff=(t2−t1)−Tdx …(3)
Tdx = ((t1-t0) + (t3-t2)) / 2 (2)
Toff = (t2-t1) -Tdx (3)
上記式(2)(3)により、オフセット時間Toffを0に近づけるように制御することで、従局は主局に対してサンプリング時刻が同一になるように制御することができる。このように、定期的に通信の遅延時間を計測するパケットを送受することで、サンプリング同期が可能になる。また、不定期にパケット送受を実施してもサンプリング同期制御は可能である。 By controlling the offset time Toff to be close to 0 by the above equations (2) and (3), the slave station can control the sampling time to be the same as that of the master station. In this way, sampling synchronization is possible by periodically sending and receiving packets for measuring communication delay time. In addition, sampling synchronization control is possible even when packet transmission / reception is performed irregularly.
なお、サンプリング同期制御状態については、上記オフセット時間Toffを常時監視する必要がある。例えば、上記オフセット時間Toffが1μs以下であることを監視することで電流差動演算に及ぼす影響を把握し、必要であれば装置ロックさせる。 Note that, regarding the sampling synchronization control state, it is necessary to constantly monitor the offset time Toff. For example, by monitoring that the offset time Toff is 1 μs or less, the influence on the current differential calculation is grasped, and if necessary, the device is locked.
また、電流データの送信については、上記のサンプリング同期制御のパケットとは別のパケット転送にて行うものとする。 The transmission of current data is performed by packet transfer different from the sampling synchronization control packet.
次に、保護制御装置100の同期補正制御部6の動作について説明する。
図7及び図8は、図2の同期補正制御部6の動作を説明する図であり、図7は保護制御装置100が主局となる場合の同期補正制御部6の信号処理例を、図8は保護制御装置100が従局となる場合の同期補正制御部6の信号処理例を示す。図中、該当動作における信号の流れを太実線矢印で示している。
Next, the operation of the synchronization
7 and 8 are diagrams for explaining the operation of the synchronization
上述したように、保護制御装置100Aと保護制御装置100Bは、従来の専用回線を利用して伝送制御を行い、保護制御装置100Bと保護制御装置100Cは、LAN通信を利用した伝送を行う。保護制御装置100Bは、従来の専用回線のみを利用する伝送とLAN通信を利用した伝送とを併用して電流データを送受する。ここで、すべての保護制御装置100間すなわち、保護制御装置100Aと保護制御装置100Bと保護制御装置100C間でサンプリング同期が合っていなければならない。上記サンプリング同期制御において本発明の特徴がもっともよく示されるのは保護制御装置100Bであるので、保護制御装置100Bにおける同期補正制御部6の動作を例に採る。前記図1において、保護制御装置100Bが主局となるのは、保護制御装置100Aとの間で、従来の専用回線を利用して伝送制御を行う場合である。特に、電力専用の通信におけるサンプリング同期信号に基づいて、時刻データを補正する制御が必要となる。また、保護制御装置100Bが従局となるのは、保護制御装置100Cとの間で、一般のLAN通信を行う場合である。特に、時刻カウンタ65の値からオフセットを差し引くことで時刻補正を行う制御が必要となる。
As described above, the
<主局>
端子Bに対する保護制御装置100Bが主局として動作する場合の同期補正制御部6の動作について説明する。
<Master station>
An operation of the synchronization
図7に示すように、専用回線におけるサンプリング同期処理は、SP同期時刻補正部61、時刻補正手段の切換手段(セレクタ)63、LAN通信用の発振器(CLK1)64、LAN通信用の時刻カウンタ65、LAN同期化制御部67の組合せで実施される。
As shown in FIG. 7, the sampling synchronization processing on the dedicated line includes the SP synchronization
専用回線におけるサンプリング同期処理により、SP同期制御手段8から例えば電気角30°ごとにSP同期信号がSP同期時刻補正部61に渡される。SP同期時刻補正部61は、SP同期信号の立ちあがり時に、時刻カウンタ65の値を取込み、時刻カウンタ65の電気角30°単位のカウント値と差分を求める。SP同期時刻補正部61は、上記差分値だけ時刻カウンタ65の値を調整し、電力回線とLAN通信のサンプリング同期の基準を合わせることができる。なお、SP同期時刻補正部61の構成及び動作の詳細については、図9及び図10により後述する。
By the sampling synchronization processing on the dedicated line, the SP synchronization signal is transferred from the SP synchronization control means 8 to the SP synchronization
セレクタ63は、時刻カウンタ65の補正をSP同期時刻補正部61によるSP同期時刻補正で実施するか、LAN通信時刻補正部62によるLAN通信時刻補正で実施するかの選択を行う。この場合、B端子の保護制御装置100Bであるので、セレクタ63は、SP同期時刻補正部61出力を選択し、SP同期時刻補正で時刻カウンタ65を補正する。
The
<従局>
端子Cの保護制御装置100Cに対する保護制御装置100Bが従局として動作する場合の同期補正制御部6の動作について説明する。
<Subordinate station>
The operation of the synchronization
図8に示すように、LAN通信手段7におけるサンプリング同期処理は、LAN同期化制御部67、LAN通信時刻補正部62、LAN通信用の発振器(CLK1)64、時刻カウンタ65、同期パルス生成部66の組合せで実施される。
As shown in FIG. 8, the sampling synchronization processing in the LAN communication means 7 includes a LAN
LAN通信手段7におけるLAN同期化制御は、オフセット時間Toffを求め、LAN通信時刻補正部62に出力する。LAN通信時刻補正部62は、時刻カウンタ65の値からオフセット時間Toffを差し引くことにより時刻補正を実施し、LAN通信により、B端子の保護制御装置100Bにおける電流値のサンプリングと、端子Cの保護制御装置100Cにおけるサンプリングを同期化することができる。
The LAN synchronization control in the LAN communication means 7 calculates the offset time Toff and outputs it to the LAN communication
また、セレクタ63は、時刻カウンタ65の補正をSP同期時刻補正部61によるSP同期時刻補正で実施するか、LAN通信時刻補正部62によるLAN通信時刻補正で実施するかの選択を行う。いま、C端子の保護制御装置100Cに対する保護制御装置100Bであるので、セレクタ63は、LAN通信時刻補正部62出力を選択し、LAN通信時刻補正で時刻カウンタ65を補正する。
The
同期パルス生成部66は、上記補正された時刻カウンタ65の値を用いて、パルスを生成し、TIM制御手段3に出力する。
The synchronization
TIM制御手段3は、CLK2(発振器)31、A/D変換タイミングカウンタ32、及びA/D変換制御信号生成部33から構成され、同期パルス生成部66のパルス信号の立ち上がりにより、A/D変換タイミングカウンタ32の値を0にリセットする。A/D変換制御信号生成部33は、A/D変換タイミングカウンタ32の値により、A/D変換手段2にA/D変換開始タイミング信号などの制御信号を出力する。
The
以上に示すA/D変換手段2に対する制御信号に、専用回線及びLAN通信の同期タイミングを反映させることにより、各端子A,B,Cに対する電流値のサンプリングを同期化することができる。 By reflecting the synchronization timing of the dedicated line and the LAN communication in the control signal for the A / D conversion means 2 described above, the sampling of the current values for the terminals A, B, and C can be synchronized.
図9は、上記SP同期時刻補正部61の構成を示す図である。図10は、図9のSP同期時刻補正部61のSP同期時刻補正のタイムチャートの一例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of the SP synchronization
図9に示すように、SP同期時刻補正部61は、SP同期時の時刻データ取り込み回路61a、時刻データ補正回路61b、補正値切替タイミング発生部61c、補正値切替セレクタ61d、時刻補正値レジスタ61e、及び時刻データ切替セレクタ61fを備えて構成される。
As shown in FIG. 9, the SP synchronization
SP同期時の時刻データ取り込み回路61aは、SP同期信号波形の立上り時(図10参照)に時刻データを取り込む。
The time
時刻データ補正回路61bは、時刻データ取り込み回路61aが取り込んだ時刻データに対して電気角30°分の時刻を加算する時刻データ補正を行う。これにより、次回、電気角30°後のSP同期信号に応じた時刻データが用意される。
The time
補正値切替タイミング発生部61cは、時刻データ補正回路61bが用意した時刻データを切替えるタイミング信号を発生する。時刻データを切替えるタイミングは、現在の時刻データとSP同期信号波形の立上り時に取り込んだ時刻データを比較し、SP同期信号波形の立上りから電気角30°の半分となる電気角15°に進んだところで、補正値切替タイミング発生部61cは、切替パルス信号を出力する。これにより、補正範囲を電気角0〜30°から電気角±15°にシフトすることができる。
The correction value switching
補正値切替セレクタ61dは、切替パルス信号により時刻補正値レジスタ61eの値を更新する。
The correction
時刻補正値レジスタ61eは、SP同期信号発生時の時刻補正値を記憶する。
The time
時刻データ切替セレクタ61fは、時刻データ又は時刻補正値レジスタ61eに記憶した時刻補正した時刻データを選択出力する。時刻データ切替セレクタ61fは、SP同期信号発生時には、時刻補正した時刻データを選択する。
The time
図10(a)は、SP同期信号と時刻データが同期しているSP同期時刻補正のタイムチャートである。 FIG. 10A is a time chart of SP synchronization time correction in which the SP synchronization signal and time data are synchronized.
図10(a)に示すように、SP同期信号と時刻データが同期している時、SP同期信号がHレベル時の補正値と時刻カウンタ65の値は、同一となっている。
As shown in FIG. 10A, when the SP synchronization signal and time data are synchronized, the correction value when the SP synchronization signal is at the H level and the value of the
図10(b)は、時刻補正時のタイムチャートである。
図10(b)に示すように、SP同期信号と時刻データが同期していない時では、SP同期信号がHレベル時に、補正値と時刻データは不一致となる。しかし、上記時刻補正した時刻データを選択することにより補正値に合わせることが可能である。
FIG. 10B is a time chart during time correction.
As shown in FIG. 10B, when the SP synchronization signal and the time data are not synchronized, the correction value and the time data do not match when the SP synchronization signal is at the H level. However, it is possible to match the correction value by selecting the time data after the time correction.
以上説明したように、本実施形態に係る電流差動保護継電装置は、各端子A,B,C間に配置された送電線L1,L2と、保護制御装置100A,100B,100Cと、送電線L1,L2を保護する遮断器CB200と、各端子A,B,Cの電流を検出する変流器CT300と、を有する。保護制御装置100は、AI手段1、A/D変換手段2、TIM制御手段3、演算手段4、出力手段5、同期補正制御部6、LAN通信手段7、及び伝送制御部10を備える。伝送制御部10は、専用回線通信網でサイクリックにデータ送受信し、相手端とのサンプリング同期タイミング合わせを行う。LAN通信手段7は、インターネットプロトコル通信網でサイクリックにパケット転送することでデータ送受信し、相手端とのサンプリング同期タイミング合わせを行う。また、同期補正制御部6は、伝送制御部10のサンプリング同期タイミングに、LAN通信手段7のサンプリング同期タイミングを合わせるサンプリング同期補正を行う。
As described above, the current differential protection relay device according to the present embodiment includes the power transmission lines L1 and L2 disposed between the terminals A, B, and C, the
この構成により、保護制御装置100Aと保護制御装置100Bと保護制御装置100Cのすべての保護制御装置間で、各端子A,B,Cに対する送電線L1,L2の電流値のサンプリングを同期化することができる。本発明の保護制御装置によれば、電力専用の通信を用いた従来の保護制御装置に対して、高速大容量化とコストダウンが進展した一般のLAN通信を用いた保護制御装置を組み合わせた電流差動保護継電装置を構築することができる。また、既存の電力専用の通信設備を使用することができ、通信設備コストを節約することができる。
With this configuration, the sampling of the current values of the power transmission lines L1 and L2 for the terminals A, B, and C is synchronized among all the protection control devices of the
ここで、例えば図1において、保護制御装置100Bは、従来の専用回線を使用する伝送制御部10とLAN通信手段7の、異なる通信手段を備えるが、本実施形態は、伝送制御部10とLAN通信手段7の並列構成それ自体に特徴があるのではない。双方の通信手段を常時動作させ、かつ切替えるような制御についても不要である。本実施形態は、図1に示すように、専用回線のみを用いた保護制御装置100Aと、専用回線及びLAN通信を用いた保護制御装置100Bと、LAN通信のみを用いた保護制御装置100Cと、を組み合わせた電流差動保護継電装置システムであり、保護制御装置100Aから保護制御装置100Cに至る一連の各保護制御装置間のサンプリング同期を合わせることで、各保護制御装置を組み合わせた電流差動保護継電装置システムを構築することを特徴とする。
Here, for example, in FIG. 1, the
本発明は上記の実施形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、他の変形例、応用例を含む。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes other modifications and application examples without departing from the gist of the present invention described in the claims.
例えば、3端子構成で説明したが、2端子構成であってもよい。 For example, although a three-terminal configuration has been described, a two-terminal configuration may be used.
また、上記した実施形態例は本発明をわかりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態例の構成の一部を他の実施形態例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態例の構成に他の実施形態例の構成を加えることも可能である。また、各実施形態例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 Further, the above-described exemplary embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, a part of the configuration of an embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of an embodiment. . Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each exemplary embodiment.
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、図1及び図5に示すように、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行するためのソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、又は、IC(Integrated Circuit)カード、SD(Secure Digital)カード、光ディスク等の記録媒体に保持することができる。また、本明細書において、時系列的な処理を記述する処理ステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理(例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理)をも含むものである。 Each of the above-described configurations, functions, processing units, processing means, and the like may be realized by hardware by designing a part or all of them with, for example, an integrated circuit. Further, as shown in FIGS. 1 and 5, the above-described configurations, functions, and the like may be realized by software for interpreting and executing a program that realizes each function by the processor. Information such as programs, tables, and files for realizing each function is stored in a memory, a hard disk, a recording device such as an SSD (Solid State Drive), an IC (Integrated Circuit) card, an SD (Secure Digital) card, an optical disk, etc. It can be held on a recording medium. Further, in this specification, the processing steps describing time-series processing are not limited to processing performed in time series according to the described order, but are not necessarily performed in time series, either in parallel or individually. The processing (for example, parallel processing or object processing) is also included.
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。 In addition, the control lines and information lines are those that are considered necessary for the explanation, and not all the control lines and information lines on the product are necessarily shown. Actually, it may be considered that almost all the components are connected to each other.
1 アナログ入力手段(AI手段)
2 アナログ/ディジタル変換手段(A/D変換手段)
3 タイミング制御手段(TIM制御手段)
4 演算手段
5 出力手段
6 同期補正制御部
7 LAN通信手段(第2の通信部、第4の通信部)
8 サンプリング同期制御手段(SP同期制御手段)
10 伝送制御部(第1の通信部、第3の通信部)
31 A/D変換用の発振器
32 A/D変換タイミングカウンタ
33 A/D変換制御信号生成部
61 SP同期時刻補正部
62 LAN通信時刻補正部
63 切換手段(セレクタ)
64 発振器
65 時刻カウンタ
66 同期パルス生成部
67 LAN同期化制御部
100,100A,100B,100C 保護制御装置
CB200 遮断器
CT300 変流器
1 Analog input means (AI means)
2 Analog / digital conversion means (A / D conversion means)
3 Timing control means (TIM control means)
4
8 Sampling synchronization control means (SP synchronization control means)
10 Transmission control unit (first communication unit, third communication unit)
31 A / D Conversion Oscillator 32 A / D Conversion Timing Counter 33 A / D Conversion Control
64
Claims (4)
前記保護制御装置は、
送電線の電流を入力してディジタル量に変換する入力部と、
該入力部におけるサンプリングタイミングを決定するタイミング制御部と、
前記入力部からのディジタル量を用いて保護演算を行う演算部と、
該演算部の演算結果に応じて前記送電線に設けられた遮断器の制御信号を与える出力部と、
前記第1保護制御装置が備える前記第1の通信部と同一構成の第3の通信部と、
前記第2保護制御装置が備える前記第2の通信部と同一構成の第4の通信部と、を備え、
前記第3の通信部のサンプリング同期タイミングに、前記第4の通信部のサンプリング同期タイミングを合わせるサンプリング同期補正を行う同期補正制御部と、
前記同期補正制御部の内部に設けられ、当該同期補正制御部の補正の出力を切換える切換手段と、を備え、
前記第3の通信部は、
前記第1保護制御装置との間で、前記専用回線通信網を用いて伝送制御を行う主局の場合、前記同期補正制御部は、電力専用の通信におけるサンプリング同期信号に基づいて、時刻データを補正する制御を行い、
前記第4の通信部は、
前記第2保護制御装置との間で、インターネットプロトコル通信網を用いて伝送制御を行う従局の場合、前記同期補正制御部は、前記主局に対してサンプリング時刻が同一となるよう時刻補正を行い、
前記切換手段は、前記主局の場合と前記従局の場合とで、前記同期補正制御部の出力を切換え、
前記保護制御装置が前記第1保護制御装置との間で、前記専用回線通信網を用いて伝送制御を行う主局の場合、
前記第1保護制御装置の前記第1の通信部は、
前記同期補正制御部との間で前記専用回線通信網によりサイクリックにデータ送受信し、相手端とのサンプリング同期タイミング合わせを行う
ことを特徴とする保護制御装置システム。 A first protection control device having a first communication unit that cyclically transmits / receives data via a dedicated line communication network and performs sampling synchronization timing adjustment with the other end, and data by cyclically transferring packets via the Internet protocol communication network A second protection control device including a second communication unit that transmits and receives and synchronizes sampling synchronization timing with the other end, and is connected to the first protection control device and the second protection control device, the first protection control device And a protection control device that synchronizes sampling between the second protection control devices , and a protection control device system comprising :
The protection control device includes:
An input unit for inputting the current of the transmission line and converting it into a digital quantity;
A timing control unit for determining a sampling timing in the input unit;
A calculation unit that performs a protection calculation using a digital quantity from the input unit;
An output unit for supplying a control signal for a circuit breaker provided in the power transmission line according to a calculation result of the calculation unit;
A third communication unit having the same configuration as the first communication unit provided in the first protection control device;
A fourth communication unit having the same configuration as the second communication unit included in the second protection control device;
A synchronization correction control unit that performs sampling synchronization correction to match the sampling synchronization timing of the fourth communication unit with the sampling synchronization timing of the third communication unit;
Switching means provided inside the synchronization correction control unit, for switching the output of the correction of the synchronization correction control unit,
The third communication unit is
In the case of a main station that performs transmission control with the first protection control device using the leased line communication network, the synchronization correction control unit converts time data based on a sampling synchronization signal in power-only communication. Control to correct,
The fourth communication unit is
In the case of a slave station that performs transmission control using the Internet protocol communication network with the second protection control device, the synchronization correction control unit performs time correction so that the sampling time is the same for the master station. ,
Said switching means, in the case when said slave station of the master station, e switching the output of the synchronization correction controller,
When the protection control device is a main station that performs transmission control with the first protection control device using the leased line communication network,
The first communication unit of the first protection control device includes:
A protection control device system , wherein data is cyclically transmitted / received to / from the synchronization correction control unit through the leased line communication network, and sampling synchronization timing with the other end is adjusted .
前記保護制御装置は、
送電線の電流を入力してディジタル量に変換する入力部と、
該入力部におけるサンプリングタイミングを決定するタイミング制御部と、
前記入力部からのディジタル量を用いて保護演算を行う演算部と、
該演算部の演算結果に応じて前記送電線に設けられた遮断器の制御信号を与える出力部と、
前記第1保護制御装置が備える前記第1の通信部と同一構成の第3の通信部と、
前記第2保護制御装置が備える前記第2の通信部と同一構成の第4の通信部と、を備え、
前記第3の通信部のサンプリング同期タイミングに、前記第4の通信部のサンプリング同期タイミングを合わせるサンプリング同期補正を行う同期補正制御部と、
前記同期補正制御部の内部に設けられ、当該同期補正制御部の補正の出力を切換える切換手段と、を備え、
前記第3の通信部は、
前記第1保護制御装置との間で、前記専用回線通信網を用いて伝送制御を行う主局の場合、前記同期補正制御部は、電力専用の通信におけるサンプリング同期信号に基づいて、時刻データを補正する制御を行い、
前記第4の通信部は、
前記第2保護制御装置との間で、インターネットプロトコル通信網を用いて伝送制御を行う従局の場合、前記同期補正制御部は、前記主局に対してサンプリング時刻が同一となるよう時刻補正を行い、
前記切換手段は、前記主局の場合と前記従局の場合とで、前記同期補正制御部の出力を切換え、
前記保護制御装置が前記第2保護制御装置との間で、インターネットプロトコル通信網を用いて伝送制御を行う従局の場合、
前記第2保護制御装置の前記第2の通信部は、
サイクリックに起動したパケット転送でデータ送受信し、相手端とのサンプリング同期タイミング合わせを行う
ことを特徴とする保護制御装置システム。 A first protection control device having a first communication unit that cyclically transmits / receives data via a dedicated line communication network and performs sampling synchronization timing adjustment with the other end, and data by cyclically transferring packets via the Internet protocol communication network A second protection control device including a second communication unit that transmits and receives and synchronizes sampling synchronization timing with the other end, and is connected to the first protection control device and the second protection control device, the first protection control device And a protection control device that synchronizes sampling between the second protection control devices, and a protection control device system comprising:
The protection control device includes:
An input unit for inputting the current of the transmission line and converting it into a digital quantity;
A timing control unit for determining a sampling timing in the input unit;
A calculation unit that performs a protection calculation using a digital quantity from the input unit;
An output unit for supplying a control signal for a circuit breaker provided in the power transmission line according to a calculation result of the calculation unit;
A third communication unit having the same configuration as the first communication unit provided in the first protection control device;
A fourth communication unit having the same configuration as the second communication unit included in the second protection control device;
A synchronization correction control unit that performs sampling synchronization correction to match the sampling synchronization timing of the fourth communication unit with the sampling synchronization timing of the third communication unit;
Switching means provided inside the synchronization correction control unit, for switching the output of the correction of the synchronization correction control unit,
The third communication unit is
In the case of a main station that performs transmission control with the first protection control device using the leased line communication network, the synchronization correction control unit converts time data based on a sampling synchronization signal in power-only communication. Control to correct,
The fourth communication unit is
In the case of a slave station that performs transmission control using the Internet protocol communication network with the second protection control device, the synchronization correction control unit performs time correction so that the sampling time is the same for the master station. ,
The switching means switches the output of the synchronization correction control unit between the case of the master station and the case of the slave station,
When the protection control device is a slave station that performs transmission control using the Internet protocol communication network with the second protection control device,
The second communication unit of the second protection control device is
And data transmission and reception start packet transferred cyclically, protection controller systems that wherein <br/> to perform sampling synchronization timing adjustment with the mating end.
前記専用回線通信におけるサンプリング同期信号に基づいて前記時刻カウンタの値を調整するサンプリング同期時刻補正部と、
前記サンプリング同期時刻補正部により補正された時刻データに基づいて前記第2の通信部及び前記第4の通信部との間におけるLAN通信同期化制御を行うLAN同期化制御部と、
前記時刻カウンタの値からオフセットを差し引くことで時刻補正を行うLAN通信時刻補正部と、を備えることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の保護制御装置システム。 The synchronization correction control unit of the protection control device counts a signal for LAN communication and outputs time data; and
A sampling synchronization time correction unit that adjusts the value of the time counter based on a sampling synchronization signal in the dedicated line communication;
A LAN synchronization control unit that performs LAN communication synchronization control between the second communication unit and the fourth communication unit based on the time data corrected by the sampling synchronization time correction unit;
Protection and control system according to claim 1 or claim 2, characterized in that and a LAN communication time correcting unit that performs time correction by subtracting the offset from the value of the time counter.
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