JP7531387B2 - 保護制御システム - Google Patents

Description

本開示は、保護制御システムに関する。

近年、保護リレー装置の形態として、プロセスバスに対応した保護制御システムが一般的になりつつある。この保護制御システムでは、従来の保護リレー装置の機能が２つに分割され、それぞれ個別のユニットで構成される。

具体的には、統合ユニット（マージングユニット：Merging Unit（ＭＵ））と称される電気量を取得する装置と、ＩＥＤ（Intelligent Electronic Device）と称される保護制御装置とが設けられる。ＭＵは、電力系統の電気量（すなわち、電流および電圧など）の検出信号を取り込み、取り込んだ信号をＡ／Ｄ（Analog to Digital）変換する。ＭＵは、Ａ／Ｄ変換によって得られたデータを、プロセスバスを介してＩＥＤに送信する。ＩＥＤは、ＭＵからの受信データに基づいてリレー演算を行う。

例えば、特許文献１（特許第５９２６５３９号公報）に係る保護制御システムは、プロセスバスを適用した保護制御システムにおけるハードウェア量を抑えることを検討している。

特許第５９２６５３９号公報

プロセスバスを利用した保護制御システムでは、母線保護および送電線保護のために利用するフィーダの電流値を、共通のＭＵを介して取り込みを行なうことでＭＵ数を削減することが考えられる。特許文献１では、１つのＭＵに送電線保護用の保護制御装置と母線保護用の保護制御装置とが接続されている。また、特許文献１では、ＭＵまたはプロセスバスの障害を検出すると予備ＭＵに切り替え、予備ＭＵおよび予備プロセスバスを設けて冗長化を図ることにより、安定した電力系統の運用を行なうことを開示している。

しかしながら、特許文献１によると、上記冗長化によりＭＵおよびプロセスバスの数が増大し、共通のＭＵを利用することによるハードウェア設備数（すなわち、ＭＵ数およびプロセスバス数）の削減効果が低減してしまう。

本開示のある局面における目的は、ＭＵに故障が発生した場合であっても、母線保護および送電線保護の運用を継続することが可能な保護制御システムを提供することである。

ある実施の形態に従う保護制御システムは、第１端に設けられた第１母線と、第２端に設けられた第２母線とを接続する第１送電線の第１端の電流を取得する第１マージングユニットと、第１母線と、第３端に設けられた第３母線とを接続する第２送電線の第１端の電流を取得する第２マージングユニットと、第１母線の電流を取得する第３マージングユニットと、第１端に設けられた第１保護制御装置とを備える。第１保護制御装置は、第１送電線の第１端の電流、第２送電線の第１端の電流、および第１母線の電流の入力を受け付ける入力部と、第１～第３マージングユニットの故障を検出する故障検出部と、第１送電線の第２端の電流を示すデータを、第２端に設けられた第２保護制御装置から受信する通信部と、故障検出部の検出結果に基づくリレー演算を実行するリレー演算部とを含む。故障検出部により第１マージングユニットの故障が検出された場合、リレー演算部は、第２送電線の第１端の電流と、第１母線の電流と、第２保護制御装置から受信した第１送電線の第２端の電流とに基づいて、第１母線の保護区間と第１送電線の保護区間とを含む拡張保護区間を保護するためのリレー演算を実行する。

他の実施の形態に従う保護制御システムは、第１端に設けられた第１母線と、第２端に設けられた第２母線とを接続する第１送電線の第１端の電流を取得する第１マージングユニットと、第１母線と、第３端に設けられた第３母線とを接続する第２送電線の第１端の電流を取得する第２マージングユニットと、第１母線の電流を取得する第３マージングユニットと、第１端に設けられた第１保護制御装置と、第２端に設けられた第２保護制御装置とを備える。第１保護制御装置は、第１送電線の第１端の電流、第２送電線の第１端の電流、および第１母線の電流の入力を受け付ける入力部と、第１～第３マージングユニットの故障を検出する故障検出部と、第１送電線の第２端の電流を示すデータを、第２保護制御装置から受信する通信部と、故障検出部の検出結果に基づくリレー演算を実行するリレー演算部とを含む。故障検出部により第１マージングユニットの故障が検出された場合、リレー演算部は、第２送電線の第１端の電流と、第１母線の電流と、第２保護制御装置から受信した第１送電線の第２端の電流とに基づいて、第１母線の保護区間と第１送電線の保護区間とを含む拡張保護区間を保護するためのリレー演算を実行する。

本開示によると、ＭＵに故障が発生した場合であっても、母線保護および送電線保護の運用を継続することができる。

保護制御システムの構成を示すブロック図である。 拡張保護区間を説明するための図である。 ＭＵおよび保護制御装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態１に従う保護制御装置の機能構成を示すブロック図である。 実施の形態１に従う保護制御装置の処理手順の一例を示すフローチャートである。 拡張保護区間における送電線のＢ端側において事故が発生した場合の保護制御装置の動作を説明するための図である。 Ａ端電気所の母線において事故が発生した場合の保護制御装置の動作を説明するための図である。 実施の形態２に従う保護制御装置の機能構成を示すブロック図である。 実施の形態２に従う保護制御装置の処理手順の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しつつ、本実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

実施の形態１．
＜全体構成＞
図１は、保護制御システムの構成を示すブロック図である。図１を参照して、保護制御システム１００は、送電線および母線を保護するためのシステムである。保護制御システム１００は、Ａ端電気所（例えば、変電所）１Ａと、Ｂ端電気所１Ｂと、Ｃ端電気所１Ｃとを含む。具体的には、Ａ端電気所１Ａは、送電線Ｌ１，Ｌ３のＡ端および送電線Ｌ２，Ｌ４のＡ端に設けられる。Ｂ端電気所１Ｂは、送電線Ｌ１，Ｌ３のＢ端および送電線Ｌ５，Ｌ６のＢ端に設けられる。Ｃ端電気所１Ｃは、送電線Ｌ２，Ｌ４のＣ端に設けられる。なお、各電気所１Ａ，１Ｂ，１Ｃ内に配置される各装置（例えば、ＭＵおよび保護制御装置）間のサンプリング同期、および各電気所１Ａ，１Ｂ，１Ｃ間のサンプリング同期は、予め定められた同期方式により確立されているものとする。

送電線Ｌ１は、Ａ端に設けられた母線９１ａと、Ｂ端に設けられた母線９１ｂとを接続する。送電線Ｌ２は、母線９１ａと、Ｃ端に設けられた母線９１ｃとを接続する。送電線Ｌ３は母線９２ａと母線９２ｂとを接続し、送電線Ｌ４は母線９２ａと母線９２ｃとを接続する。送電線Ｌ５は母線９１ｂに接続され、送電線Ｌ６は母線９２ｂに接続される。

保護制御システム１００は、Ａ端電気所１Ａ内において、保護制御装置５Ａと、ＭＵ２ａ～２ｈ（以下、「ＭＵ２Ａ」とも総称する。）と、電流変成器１１ａ～１６ａと、遮断器２１ａ～２５ａと、電圧変成器８１ａ，８２ａと、母線９１ａ，９２ａとを含む。保護制御システム１００は、Ｂ端電気所１Ｂ内において、保護制御装置５Ｂと、ＭＵ２ｊ～２ｑ（以下、「ＭＵ２Ｂ」とも総称する。）と、電流変成器１１ｂ～１６ｂと、遮断器２１ｂ～２５ｂと、電圧変成器８１ｂ，８２ｂと、母線９１ｂ，９２ｂとを含む。保護制御システム１００は、Ｃ端電気所１Ｃ内において、遮断器２５ｃと、母線９１ｃ，９２ｃとを含む。なお、保護制御システム１００は、Ｃ端電気所１Ｃ内においてもＡ端電気所１Ａ，Ｂ端電気所１Ｂと同様の構成を含むが、図解の容易化のため、遮断器２５ｃおよび母線９１ｃ，９２ｃのみが図示されている。

保護制御装置５Ａは、伝送路３００を介してＢ端電気所１Ｂの保護制御装置５Ｂと通信可能に接続されている。同様に、保護制御装置５Ａは、伝送路（不図示）を介してＣ端電気所１Ｃの保護制御装置（不図示）と通信可能に接続されている。保護制御装置５Ａは、プロセスバスを介して、各ＭＵ２Ａと通信する。保護制御装置５Ｂは、プロセスバスを介して、各ＭＵ２Ｂと通信する。

Ａ端電気所１Ａにおいて、電流変成器１１ａは送電線Ｌ１のＡ端における電流ＩＬ１ａを検出し、電流変成器１２ａは送電線Ｌ２のＡ端における電流ＩＬ２ａを検出する。電流変成器１３ａは送電線Ｌ３のＡ端における電流ＩＬ３ａを検出し、電流変成器１４ａは送電線Ｌ４のＡ端における電流ＩＬ４ａを検出する。電流変成器１５ａは母線９１ａの電流ＩＢ１ａを検出し、電流変成器１６ａは母線９２ａの電流ＩＢ２ａを検出する。電圧変成器８１ａは母線９１ａの電圧Ｖ１ａを検出し、電圧変成器８２ａは母線９２ａの電圧Ｖ２ａを検出する。

遮断器２１ａは送電線Ｌ１のＡ端側に設けられ、遮断器２２ａは送電線Ｌ２のＡ端側に設けられる。遮断器２３ａは送電線Ｌ３のＡ端側に設けられ、遮断器２４ａは送電線Ｌ４のＡ端側に設けられる。遮断器２５ａは、母線９１ａ，９２ｂに設けられる。具体的には、遮断器２５ａは、母線９１ａと母線９２ａとを接続するブスタイに設けられた母線連絡用遮断器（すなわち、ブスタイ遮断器）である。

ＭＵ２ａは、電流変成器１２ａで検出された電流ＩＬ２ａを取得する。具体的には、ＭＵ２ａは、規定のサンプリング周期でサンプリングし、サンプリングした電流ＩＬ２ａをＡ／Ｄ（Analog to Digital）変換する。ＭＵ２ａは、Ａ／Ｄ変換後の電流ＩＬ２ａのデジタル値を、保護制御装置５Ａに出力する。以下、同様に、ＭＵ２ｂ，２ｇ，２ｈは、それぞれ電流ＩＬ４ａ，ＩＬ１ａ，ＩＬ３ａのデジタル値を保護制御装置５Ａに出力する。ＭＵ２ｄ，２ｅは、それぞれ電流ＩＢ１ａ，ＩＢ２ａのデジタル値を保護制御装置５Ａに出力する。ＭＵ２ｃ，２ｆは、それぞれ電圧Ｖ１ａ，Ｖ２ａのデジタル値を保護制御装置５Ａに出力する。

Ｂ端電気所１Ｂにおいて、電流変成器１１ｂは送電線Ｌ１のＢ端における電流ＩＬ１ｂを検出し、電流変成器１２ｂは送電線Ｌ５のＢ端における電流ＩＬ５ｂを検出する。電流変成器１３ｂは送電線Ｌ３のＢ端における電流ＩＬ３ｂを検出し、電流変成器１４ｂは送電線Ｌ６のＢ端における電流ＩＬ６ｂを検出する。電流変成器１５ｂは母線９１ｂの電流ＩＢ１ｂを検出し、電流変成器１６ｂは母線９２ｂの電流ＩＢ２ｂを検出する。電圧変成器８１ｂは母線９１ｂの電圧Ｖ１ｂを検出し、電圧変成器８２ｂは母線９２ｂの電圧Ｖ２ｂを検出する。

遮断器２１ｂは送電線Ｌ１のＢ端側に設けられ、遮断器２２ｂは送電線Ｌ５のＢ端側に設けられる。遮断器２３ｂは送電線Ｌ３のＢ端側に設けられ、遮断器２４ｂは送電線Ｌ６のＢ端側に設けられる。遮断器２５ｂは、母線９１ｂと母線９２ｂとを接続するブスタイに設けられた母線連絡用遮断器である。

ＭＵ２ｊ，２ｋ，２ｐ，２ｑは、それぞれ電流ＩＬ１ｂ，ＩＬ３ｂ，ＩＬ５ｂ，ＩＬ６ｂのデジタル値を、保護制御装置５Ｂに出力する。ＭＵ２ｍ，２ｎは、それぞれ電流ＩＢ１ｂ，ＩＢ２ｂのデジタル値を保護制御装置５Ｂに出力する。ＭＵ２ｌ，２ｏは、それぞれ電圧Ｖ１ｂ，Ｖ２ｂのデジタル値を保護制御装置５Ｂに出力する。

保護制御装置５Ａは、Ａ端に設けられた各ＭＵ２Ａから取得した電気量データ（例えば、電流ＩＬ１ａ，ＩＬ２ａ，ＩＬ３ａ，ＩＬ４ａ，ＩＢ１ａ，ＩＢ２ａのデータ、電圧Ｖ１ａ，Ｖ２ａのデータ）と、Ｂ端に設けられた保護制御装置５Ｂから受信した電気量データ（例えば、電流ＩＬ１ｂ，ＩＬ３ｂ）とを用いて保護リレー演算を実行する。

具体的には、保護制御装置５Ａは、送電線Ｌ１を保護するために、送電線Ｌ１のＡ端における電流ＩＬ１ａと、送電線Ｌ１のＢ端における電流ＩＬ１ｂとに基づいて、差動リレー演算を実行する。保護制御装置５Ａは、母線９１ａを保護するために、母線９１ａに接続された送電線Ｌ１，Ｌ２のＡ端における電流ＩＬ１ａ，ＩＬ２ａと、母線９１ａの電流ＩＢ１ａとに基づいて、差動リレー演算を実行する。

また、保護制御装置５Ａは、送電線Ｌ３を保護するために、電流ＩＬ３ａと電流ＩＬ３ｂとに基づいて差動リレー演算を実行し、母線９２ａを保護するために、電流ＩＬ３ａと電流ＩＬ４ａと電流ＩＢ２ａとに基づいて、差動リレー演算を実行する。なお、保護制御装置５Ａは、Ｃ端電気所１Ｃに設けられた保護制御装置（図示しない）から送電線Ｌ２，Ｌ４のＣ端における電流を受信する。保護制御装置５Ａは、送電線Ｌ２を保護するために送電線Ｌ２のＣ端における電流と電流ＩＬ２ａとに基づいて差動リレー演算を実行する。保護制御装置５Ａは、送電線Ｌ４を保護するために送電線Ｌ４のＣ端における電流と電流ＩＬ４ａとに基づいて差動リレー演算を実行する。

以下、本実施の形態においては、説明の容易化のため、送電線Ｌ１および母線９１ａの保護に着目して説明を行なう。

保護制御装置５Ａは、各ＭＵ２Ａに故障が発生していない場合には、上記の差動リレー演算により、各送電線Ｌ１～Ｌ４および各母線９１ａ，９２ａを個別に保護する。ここで、送電線Ｌ１のＡ端の電流ＩＬ１ａを検出するＭＵ２ｇに故障が発生した場合を想定する。この場合、保護制御装置５Ａは、ＭＵ２ｇから電流ＩＬ１ａを取り込むことができないため、電流ＩＬ１ａを用いた差動リレー演算を実行できない。そこで、保護制御装置５Ａは、電流ＩＬ１ａの代わりに送電線Ｌ１のＢ端の電流ＩＬ１ｂを利用し、さらに送電線Ｌ２のＡ端の電流ＩＬ２ａと母線９１ａの電流ＩＢ１ａとを用いることにより、送電線Ｌ１の保護区間と母線９１ａの保護区間とを含む拡張保護区間を保護する。

図２は、拡張保護区間を説明するための図である。図２では、図解の容易化のため、いくつかの電流変成器およびＭＵ、および電圧変成器は図示されていない。図２を参照して、保護制御装置５Ａは、ＭＵ２ｇの故障を検出すると、電流ＩＬ１ａの代替値として保護制御装置５Ｂから受信する電流ＩＬ１ｂを用いる。

具体的には、保護制御装置５Ａは、送電線Ｌ２のＡ端の電流ＩＬ２ａと、母線９１ａの電流ＩＢ１ａと、送電線Ｌ１のＢ端の電流ＩＬ１ｂとに基づいて、差動リレー演算を実行する。保護制御装置５Ａは、当該差動リレー演算により、母線９１ａおよび送電線Ｌ１のＢ端の範囲において事故の発生の有無を判定する。すなわち、保護制御装置５Ａは、母線９１ａの保護区間および送電線Ｌ１の保護区間を含む拡張保護区間１１０を保護する。このように、ＭＵ２ｇが故障した場合には、保護制御装置５Ａは、母線９１ａの保護区間と送電線Ｌ１の保護区間とを個別に保護する代わりに、母線９１ａの保護区間と送電線Ｌ１の保護区間とを含む拡張保護区間１１０を保護する。

なお、ＭＵ２ｇの故障が検出された場合には、保護制御装置５Ａは、保護制御装置５Ｂにおいて送電線Ｌ１の保護に用いられる電流ＩＬ１ａを送信できない。ここで、送電線Ｌ２のＡ端の電流ＩＬ２ａと母線９１ａの電流ＩＢ１ａとの加算電流Ｉｓ（すなわち、Ｉｓ＝ＩＬ２ａ＋ＩＢ１ａ）は、送電線Ｌ１のＡ端に流れる電流ＩＬ１ａと同等とみなすことができる。

保護制御装置５Ａは、電流ＩＬ１ａの代替値としての加算電流Ｉｓのデータと、ＭＵ２ｇの故障を示す故障情報とを保護制御装置５Ｂに送信する。保護制御装置５Ｂは、加算電流Ｉｓと、送電線Ｌ１のＢ端の電流ＩＬ１ｂとに基づいて、差動リレー演算を実行する。保護制御装置５Ｂは、当該差動リレー演算により、母線９１ａおよび送電線Ｌ１のＢ端の範囲において事故の発生の有無を判定する。すなわち、保護制御装置５Ｂは、保護制御装置５Ａと同様に拡張保護区間１１０を保護する。

＜ＭＵおよび保護制御装置のハードウェア構成＞
以下、図１のＭＵ２ａ～２ｈ，２ｊ～２ｑ（以下、「ＭＵ２」とも総称する。）および保護制御装置５Ａ，５Ｂ（以下、「保護制御装置５」とも総称する。）が、マイクロコンピュータに基づいて構成されている例について説明する。

なお、以下の例と異なり、ＭＵ２および保護制御装置５は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）またはＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などの電子回路に基づいて構成されていてもよい。もしくは、ＭＵ２および保護制御装置５は、ＦＰＧＡまたはＡＳＩＣなどの電子回路とマイクロコンピュータとを組み合わせることによって構成されていてもよい。

図３は、ＭＵ２および保護制御装置５のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図３を参照して、ＭＵ２は、補助変成器３２と、Ａ／Ｄ変換部３５と、演算処理部４０と、インターフェイス部５０とを含む。

補助変成器３２は、電流変成器または電圧変成器からの電気量を取り込み、リレー内部回路での信号処理に適した電圧に変換して出力する。Ａ／Ｄ変換部３５は、補助変成器３２から出力される電圧を取り込んでデジタルデータに変換する。具体的には、Ａ／Ｄ変換部３５は、アナログフィルタと、サンプルホールド回路と、マルチプレクサと、Ａ／Ｄ変換器とを含む。

アナログフィルタは、補助変成器３２から出力される電流の波形信号から高周波のノイズ成分を除去する。サンプルホールド回路は、アナログフィルタから出力される電流の波形信号を予め定められたサンプリング周期でサンプリングする。マルチプレクサは、演算処理部４０から入力されるタイミング信号に基づいて、サンプルホールド回路から入力される波形信号を時系列で順次切り替えてＡ／Ｄ変換器に入力する。Ａ／Ｄ変換器は、マルチプレクサから入力される波形信号をアナログデータからデジタルデータに変換する。Ａ／Ｄ変換器は、デジタル変換した波形信号（すなわち、デジタルデータ）を演算処理部４０へ出力する。

演算処理部４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）４２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）４３とを含む。これらの各要素はバス４４を介して相互に接続されている。演算処理部４０は、フラッシュメモリなど電気的に書換え可能な不揮発性メモリを含んでいてもよい。ＲＡＭ４２およびＲＯＭ４３は、ＣＰＵ４１の主記憶として用いられる。ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４３および不揮発性メモリに可能されたプログラムに従って、ＭＵ２全体の動作を制御する。

インターフェイス部５０は、プロセスバスである通信回線５２を介して保護制御装置５にデータ送信を行なう通信回路５１（図３中の「ＴＸ／ＲＸ」に対応）を含む。

保護制御装置５は、インターフェイス部６１と演算処理部７０とを備える。インターフェイス部６１は、通信回路６２（図３中の「ＴＸ／ＲＸ１」に対応）と、送受信回路６３（図３中の「ＴＸ／ＲＸ２」に対応）と、デジタル出力回路６４（Ｄ／Ｏ：Digital Output）とを含む。

通信回路６２は、ＭＵ２の通信回路５１から出力され、通信回線５２を介して送信されたデータを受信する。送受信回路６３は、例えば、ステーションバスと称する通信回線を介して上位の計算機との間で規定のプロトコルに従った通信を行なう。デジタル出力回路６４は、外部機器に信号を出力するためのインターフェイス回路である。例えば、デジタル出力回路６４は、ＣＰＵ７１の指令に従って、各遮断器２１ａ～２５ａに開放指令（例えば、トリップ信号ＴＳ）を出力する。なお、ＣＰＵ７１は、通信回線５２を介して、通信回路６２からＭＵ２の通信回路５１に遮断器の開放指示を出力する場合もある。この場合、ＭＵ２のデジタル出力回路は、遮断器の開放指示に従って、当該遮断器にトリップ信号ＴＳを出力する。

演算処理部７０は、ＣＰＵ７１と、ＲＡＭ７２と、ＲＯＭ７３とを備える。これらの各要素はバス７４を介して相互に接続されている。演算処理部７０は、フラッシュメモリなど電気的に書換え可能な不揮発性メモリを含んでいてもよい。ＲＡＭ７２およびＲＯＭ７３は、ＣＰＵ７１の主記憶として用いられる。ＣＰＵ７１は、ＲＯＭ７３および不揮発性メモリに可能されたプログラムに従って動作する。

＜保護制御装置の機能構成＞
図４は、実施の形態１に従う保護制御装置５の機能構成を示すブロック図である。図４を参照して、保護制御装置５Ａは、入力部２１０と、故障検出部２２０と、通信部２３０Ａ，２３０Ｂと、リレー演算部２４０とを含む。典型的には、これらの機能は、処理回路により実現される。処理回路は、専用のハードウェアであってもよいし、図３の演算処理部７０の内部メモリ（例えば、ＲＡＭ７２、ＲＯＭ７３）に格納されるプログラムを実行するＣＰＵ７１であってもよい。処理回路が専用のハードウェアである場合、処理回路は、例えば、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、またはこれらを組み合わせたもの等で構成される。なお、保護制御装置５Ｂも保護制御装置５Ａと同様の機能構成を有する。ここでは、保護制御装置５Ａにおける、送電線Ｌ１および母線９１ａの保護機能に関する機能構成について説明する。

入力部２１０は、ＭＵ２ｇにより取得された送電線Ｌ１のＡ端の電流ＩＬ１ａ、ＭＵ２ａにより取得された送電線Ｌ２のＡ端の電流ＩＬ２ａ、およびＭＵ２ｄにより取得された母線９１ａの電流ＩＢ１ａの入力を受け付ける。

故障検出部２２０は、各ＭＵ２Ａの故障を検出する。例えば、各ＭＵ２Ａは、自己診断機能を有している。各ＭＵ２Ａは、自己に故障が発生した場合には、当該故障を示す故障信号を保護制御装置５Ａに送信する。故障検出部２２０は、受信した故障信号に基づいて、送信元のＭＵ２Ａが故障したことを検出する。また、故障検出部２２０は、周期的に各ＭＵ２Ａとの通信状態を確認することにより各ＭＵ２Ａの故障を検出する。具体的には、故障検出部２２０は、あるＭＵ２Ａとの通信が不能になった場合に、当該ＭＵ２Ａが故障したと判断する。故障検出部２２０は、ＭＵ２Ａの故障を検出した場合、ＭＵ２Ａの故障検出信号をリレー演算部２４０に出力する。

通信部２３０Ａは、Ｂ端電気所１Ｂに設けられた保護制御装置５Ｂと通信する。具体的には、通信部２３０Ａは、送電線Ｌ１のＢ端の電流ＩＬ１ｂのデータを、保護制御装置５Ｂから受信する。具体的には、保護制御装置５Ｂは、ＭＵ２ｊにより取得された電流ＩＬ１ｂの入力を受け付け、当該電流ＩＬ１ｂのデータを通信部２３０Ａに送信する。

通信部２３０Ｂは、Ｃ端電気所１Ｃに設けられた保護制御装置と通信する。具体的には、通信部２３０Ｂは、送電線Ｌ２のＣ端の電流ＩＬ２ｃのデータを、当該保護制御装置から受信する。

リレー演算部２４０は、故障検出部２２０の検出結果、入力部２１０により受け付けられた電流データ、および通信部２３０Ａ，２３０Ｂにより受信された電流データを用いて各種のリレー演算を実行する。具体的には、リレー演算部２４０は、送電線リレー要素２４１，２４３と、母線リレー要素２４５とを含む。

送電線リレー要素２４１は、送電線Ｌ１のＡ端の電流ＩＬ１ａと、保護制御装置５Ｂから受信した送電線Ｌ１のＢ端の電流ＩＬ１ｂとに基づいて、差動リレー演算を実行する。具体的には、送電線リレー要素２４１は、受信した電流ＩＬ１ｂに電流ＩＬ１ａを時刻同期させる。詳細には、送電線リレー要素２４１は、電流ＩＬ１ａのサンプリング時刻を電流ＩＬ１ｂのサンプリング時刻に一致するよう調整するとともに、伝送路３００の伝送遅延時間に応じて、受信した電流ＩＬ１ｂのサンプリング時刻と同じ時刻にサンプリングされた電流ＩＬ１ａの電流データを選択することによって、時刻同期を実行する。

送電線リレー要素２４１は、時刻同期処理後の電流ＩＬ１ａおよび電流ＩＬ１ｂのベクトル和を算出し、算出したベクトル和の大きさを差動電流ＩＤＬ１として算出する。送電線リレー要素２４１は、差動電流ＩＤＬ１が閾値Ｋ１よりも大きいか否か（すなわち、ＩＤＬ１＞Ｋ１が成立するか否か）を判定する。ＩＤＬ１＞Ｋ１が成立する場合、送電線リレー要素２４１は送電線Ｌ１に事故が発生したと判定して、送電線リレー要素２４１の動作を示す動作信号を出力する。この場合、送電線リレー要素２４１は、例えば、送電線Ｌ１のＡ端に設けられた遮断器２１ａにトリップ信号ＴＳを出力する。これにより、送電線リレー要素２４１は送電線Ｌ１の保護区間を保護する。

しかし、電流ＩＬ１ａを取得するＭＵ２ｇの故障が故障検出部２２０により検出された場合には、送電線リレー要素２４１は電流ＩＬ１ａを用いた送電線Ｌ１の事故判定を精度よく実行することができない。そのため、ＭＵ２ｇの故障が検出された場合、送電線リレー要素２４１の出力（すなわち、動作信号の出力）はロックされる。

送電線リレー要素２４３は、送電線リレー要素２４１と同様の機能を有する。具体的には、送電線リレー要素２４３は、時刻同期処理後の電流ＩＬ２ａおよび電流ＩＬ２ｃのベクトル和の大きさを差動電流ＩＤＬ２として算出する。送電線リレー要素２４３は、差動電流ＩＤＬ２が閾値Ｋ２よりも大きいか否か（すなわち、ＩＤＬ２＞Ｋ２が成立するか否か）を判定する。ＩＤＬ２＞Ｋ２が成立する場合、送電線リレー要素２４３は送電線Ｌ２に事故が発生したと判定して動作信号を出力する（例えば、送電線Ｌ２のＡ端に設けられた遮断器２２ａにトリップ信号ＴＳを出力する）。これにより、送電線リレー要素２４３は送電線Ｌ２の保護区間を保護する。

なお、ＭＵ２ｇの故障が故障検出部２２０により検出された場合であっても、送電線リレー要素２４３は送電線Ｌ２の事故判定を精度よく実行できる。そのため、ＭＵ２ｇの故障が検出された場合でも、送電線リレー要素２４３の出力はロックされない。一方、電流ＩＬ２ａを取得するＭＵ２ａの故障が検出された場合には、送電線リレー要素２４３の出力はロックされる。

母線リレー要素２４５は、差動リレー演算により母線９１ａの事故を検出する。まず、故障検出部２２０によりＭＵ２ｇの故障が検出されていない場合の母線リレー要素２４５の機能について説明する。

具体的には、母線リレー要素２４５は、送電線Ｌ１の電流ＩＬａ、送電線Ｌ２の電流ＩＬ２ａ、母線９１ａの電流ＩＢ１ａのベクトル和の大きさを差動電流ＩＤｂ１として算出する。母線リレー要素２４５は、差動電流ＩＤｂ１が閾値Ｋ３よりも大きいか否か（すなわち、ＩＤｂ１＞Ｋ３が成立するか否か）を判定する。ＩＤｂ１＞Ｋ３が成立する場合、母線リレー要素２４５は母線９１ａに事故が発生したと判定して動作信号を出力する。具体的には、母線リレー要素２４５は、送電線Ｌ１のＡ端に設けられた遮断器２１ａ、送電線Ｌ２のＡ端に設けられた遮断器２２ａ、およびブスタイに設けられた遮断器２５ａにトリップ信号ＴＳを出力する。これにより、母線リレー要素２４５は母線９１ａの保護区間を保護する。

次に、ＭＵ２ｇの故障が検出された場合の母線リレー要素２４５の機能について説明する。母線リレー要素２４５は、ＭＵ２ｇの故障を示す故障検出信号を故障検出部２２０から受信した場合、母線９１ａの保護区間から、送電線Ｌ１の保護区間と母線９１ａの保護区間とを含む拡張保護区間に保護対象を変更する。この場合、母線リレー要素２４５は、差動電流ＩＤｂ１に基づく母線９１ａの個別保護を停止する。

具体的には、母線リレー要素２４５は、送電線Ｌ１のＢ端の電流ＩＬ１ｂと、送電線Ｌ２のＡ端の電流ＩＬ２ａと、母線９１ａの電流ＩＢ１ａとに基づく差動リレー演算を実行する。母線リレー要素２４５は、受信した電流ＩＬ１ｂに電流ＩＬ２ａ，ＩＢ１ａを時刻同期させる。続いて、母線リレー要素２４５は、電流ＩＬ１ｂと、電流ＩＬ２ａと、電流ＩＢ１ａとのベクトル和の大きさを差動電流ＩＤｘとして算出する。母線リレー要素２４５は、差動電流ＩＤｘが閾値Ｋ４よりも大きいか否か（すなわち、ＩＤｘ＞Ｋ４が成立するか否か）を判定する。ＩＤｘ＞Ｋ４が成立する場合、母線リレー要素２４５は、拡張保護区間内に事故が発生したと判定して動作信号を出力する。例えば、母線リレー要素２４５は、遮断器２１ａ、遮断器２２ａおよび遮断器２５ａにトリップ信号ＴＳを出力する。これにより、母線リレー要素２４５は拡張保護区間を保護する。

上記のように、リレー演算部２４０は、故障検出部２２０の検出結果に基づくリレー演算を実行する。具体的には、故障検出部２２０によりＭＵ２ｇの故障が検出されていない場合、リレー演算部２４０は、電流ＩＬ１ａおよび電流ＩＬ１ｂに基づいて送電線Ｌ１を保護するための差動リレー演算を実行し、電流ＩＬ１ａと電流ＩＬ２ａと電流ＩＢ１ａとに基づいて母線９１ａを保護するための差動リレー演算を実行する。これにより、リレー演算部２４０は、送電線Ｌ１および母線９１ａを個別に保護する。

一方、故障検出部２２０によりＭＵ２ｇの故障が検出された場合、リレー演算部２４０は、電流ＩＬ２ａと電流ＩＢ１ａと電流ＩＬ１ｂとに基づいて、送電線Ｌ１の保護区間および母線９１ａの保護区間を含む拡張保護区間を保護するための差動リレー演算を実行する。リレー演算部２４０は、当該差動リレー演算結果に基づいて拡張保護区間において事故が発生したか否かを判定する。リレー演算部２４０は、拡張保護区間において事故が発生したと判定した場合、遮断器２１ａ，２２ａ，２５ａを開放する。具体的には、リレー演算部２４０は、遮断器２１ａ，２２ａ，２５ａにトリップ信号ＴＳを出力する。

なお、ＭＵ２ｇの故障が検出された場合には、保護制御装置５Ａは、保護制御装置５Ｂにおいて送電線Ｌ１の保護に用いる電流ＩＬ１ａを送信できない。上述したように、電流ＩＬ２ａと電流ＩＢ１ａとの加算電流Ｉｓは、電流ＩＬ１ａと同等とみなすことができる。そのため、通信部２３０Ａは、ＭＵ２ｇの故障を示す故障情報と、加算電流Ｉｓのデータとを保護制御装置５Ｂに送信する。なお、通信部２３０Ａは、ＭＵ２ｇの故障検出に応じて、リレー演算部２４０が拡張保護区間を保護していることを示す保護区間情報を保護制御装置５Ｂに送信してもよい。

保護制御装置５Ｂは、当該故障情報と加算電流Ｉｓのデータとを受信することにより、ＭＵ２ｇが故障したこと、および、加算電流Ｉｓが電流ＩＬ１ａの代替値であることを判断できる。この場合、保護制御装置５Ｂのリレー演算部（例えば、送電線リレー要素）は、加算電流Ｉｓと、送電線Ｌ１のＢ端の電流ＩＬ１ｂとに基づいて差動リレー演算を実行する。これにより、リレー演算部は、当該差動リレー演算結果に基づいて、送電線Ｌ１の保護区間および母線９１ａの保護区間を含む拡張保護区間を保護する。差動電流（すなわち、加算電流Ｉｓと電流ＩＬ１ｂとのベクトル和の大きさ）が閾値よりも大きい場合、リレー演算部は、拡張保護区間に事故が発生したと判定して動作信号を出力する。例えば、リレー演算部は、遮断器２１ｂにトリップ信号ＴＳを出力する。

＜処理手順＞
図５は、実施の形態１に従う保護制御装置５Ａの処理手順の一例を示すフローチャートである。典型的には、図５の各ステップは、保護制御装置５Ａの処理回路（例えば、ＣＰＵ７１）によって実行される。図５の例では、ＭＵ２ｇに故障が発生した場合を想定する。なお、保護制御装置５Ａは、予め定められた周期で、各ＭＵ２Ａから電気量データを取得し、保護制御装置５Ｂから電流データを取得しているものとする。

図５を参照して、保護制御装置５Ａは、ＭＵ２ｇの故障を検出する（ステップＳ１０）。保護制御装置５Ａは、送電線Ｌ１を個別に保護する送電線リレー要素２４１の出力をロックする（ステップＳ１２）。保護制御装置５Ａは、母線リレー要素２４５の保護区間を母線９１ａの保護区間から拡張保護区間に変更する（ステップＳ１４）。保護制御装置５Ａは、電流ＩＬ２ａと電流ＩＢ１ａとの加算電流Ｉｓを算出し、加算電流ＩｓのデータとＭＵ２ｇの故障情報とを保護制御装置５Ｂに送信する（ステップＳ１６）。

保護制御装置５Ａは、電流ＩＬ２ａと、電流ＩＢ１ａと、電流ＩＬ１ｂとに基づいて差動リレー演算を実行し、拡張保護区間において事故が発生したか否かを判定する（ステップＳ１８）。事故が発生した場合（ステップＳ１８においてＹＥＳ）、保護制御装置５Ａは、トリップ信号ＴＳを遮断器２１ａ，２２ａ，２５ａに出力する（ステップＳ２０）。一方、事故が発生していない場合（ステップＳ１８においてＮＯ）、保護制御装置５ＡはステップＳ１８の処理を実行する。すなわち、保護制御装置５Ａは拡張保護区間の保護を継続する。

＜利点＞
実施の形態１によると、送電線Ｌ１のＡ端の電流ＩＬ１ａを取り込む１つのＭＵ２ｇに故障が発生した場合、保護対象区間が送電線Ｌ１の保護区間および母線９１ａの保護区間を含む拡張保護区間に変更される。これにより、ＭＵ２ｇに故障が発生した場合であっても、保護制御装置５Ａは拡張保護区間における母線保護および送電線保護の運用を継続することができる。

実施の形態２．
実施の形態１に従う保護制御装置５Ａは、ＭＵ２ｇの故障が検出された場合、母線９１ａから送電線Ｌ１までの拡張保護区間を保護対象としているため、拡張保護区間内に事故が発生した場合に、送電線Ｌ１に事故が発生したのか、母線９１ａに事故が発生したのかを区別できない。そのため、実施の形態１に従う保護制御装置５Ａは、拡張保護区間内に事故が発生したと判定すると遮断器２１ａ，２２ａ，２５ａを一律に開放する。実施の形態２では、事故発生箇所に応じて遮断器を開放する構成について説明する。

図６は、拡張保護区間における送電線Ｌ１のＢ端側において事故が発生した場合の保護制御装置５Ａの動作を説明するための図である。図６では、図解の容易化のため、いくつかの電流変成器およびＭＵは図示されていない。また、図６の例では、ＭＵ２ｇの故障が発生し、かつ送電線Ｌ１のＢ端近傍の事故点Ｆ１で事故が発生したものとする。

図６を参照して、実施の形態２に係る保護制御装置５Ａは、ＭＵ２ｇの故障を検出し、電流ＩＬ２ａ、電流ＩＢ１ａおよび電流ＩＬ１ｂに基づく差動リレー演算を実行して拡張保護区間を保護する。事故点Ｆ１は送電線Ｌ１のＢ端近傍であるため、当該事故は拡張保護区間内の事故である。そのため、保護制御装置５Ａは、差動リレー演算結果に基づいて、拡張保護区間内で事故が発生したと判定する。

実施の形態２では、保護制御装置５Ａは、さらに、母線９１ａの電圧Ｖ１ａに基づいて、事故点Ｆ１が母線９１ａの近傍か否かを判断する。具体的には、母線９１ａの電圧Ｖ１ａには、母線９１ａから事故点までの距離に比例した事故電圧が反映される。したがって、電圧Ｖ１ａが基準電圧Ｖｓ以上である場合には、保護制御装置５Ａは、母線９１ａの近傍で事故が発生していないと判断する。一方、電圧Ｖ１ａが基準電圧Ｖｓ未満である場合には、保護制御装置５Ａは、母線９１ａの近傍で事故が発生したと判断する。図６の例では、事故点Ｆ１が母線９１ａの近傍ではないため、電圧Ｖ１ａが基準電圧Ｖｓ以上となる。そのため、保護制御装置５Ａは、拡張保護区間内の事故が母線９１ａの近傍ではないと判断する。基準電圧Ｖｓは、例えば、母線電圧の電圧低下を検出する不足電圧要素の整定値の１０％程度に設定される。

保護制御装置５Ｂは、ＭＵ２ｇの故障情報および加算電流Ｉｓを保護制御装置５Ａから受信して、加算電流Ｉｓおよび電流ＩＬ１ｂに基づく差動リレー演算を実行して拡張保護区間を保護する。保護制御装置５Ｂは、差動リレー演算結果に基づいて、拡張保護区間内で事故が発生したと判定する。

実施の形態２では、保護制御装置５Ｂは、さらに、母線９１ｂの電圧Ｖ１ｂに基づいて、事故点Ｆ１が母線９１ｂの近傍か否かを判断する。図６の例では、事故点Ｆ１が送電線Ｌ１のＢ端側で発生しており母線９１ｂの近傍であるため、電圧Ｖ１ｂが基準電圧Ｖｓ未満となる。そのため、保護制御装置５Ｂは、拡張保護区間内の事故が母線９１ｂの近傍であると判断する。この場合、保護制御装置５Ｂは、遮断器２１ｂにトリップ信号ＴＳを出力するとともに、遮断器２１ａの開放要求信号を保護制御装置５Ａに送信する。

保護制御装置５Ａは、受信した遮断器２１ａの開放要求信号に基づいて、遮断器２１ａにトリップ信号ＴＳを出力する。なお、保護制御装置５Ａは、差動リレー演算に基づいて拡張保護区間で事故が発生したと判定し、かつ電圧Ｖ１ａが基準電圧Ｖｓ以上であると判定した場合、当該事故が母線９１ａの近傍ではないと判定できる。そのため、送電線Ｌ２のＡ端に設けられた遮断器２２ａ、およびブスタイに設けられた遮断器２５ａは開放されない。すなわち、保護制御装置５Ａは、遮断器２２ａおよび遮断器２５ａにはトリップ信号ＴＳを出力しない。

図７は、Ａ端電気所１Ａの母線９１ａにおいて事故が発生した場合の保護制御装置５Ａの動作を説明するための図である。図７では、図解の容易化のため、いくつかの電流変成器およびＭＵは図示されていない。図７の例では、ＭＵ２ｇの故障が発生し、かつ母線９１ａ内部の事故点Ｆ２で事故が発生したものとする。

図７を参照して、実施の形態２に係る保護制御装置５Ａは、ＭＵ２ｇの故障を検出し、電流ＩＬ２ａ、電流ＩＢ１ａおよび電流ＩＬ１ｂに基づく差動リレー演算を実行して拡張保護区間を保護する。事故点Ｆ２は母線９１ａの内部であるため、当該事故は拡張保護区間内の事故である。そのため、保護制御装置５Ａは、差動リレー演算結果に基づいて、拡張保護区間内で事故が発生したと判定する。

また、保護制御装置５Ａは、母線９１ａの電圧Ｖ１ａに基づいて、事故点Ｆ２が母線９１ａの近傍か否かを判断する。図７の例では、事故点Ｆ２が母線９１ａの内部であるため、電圧Ｖ１ａが基準電圧Ｖｓ未満となる。そのため、保護制御装置５Ａは、拡張保護区間内の事故が母線９１ａの近傍であると判断する。

保護制御装置５Ｂは、ＭＵ２ｇの故障情報および加算電流Ｉｓを保護制御装置５Ａから受信して、加算電流Ｉｓおよび電流ＩＬ１ｂに基づく差動リレー演算を実行して拡張保護区間を保護する。保護制御装置５Ｂは、差動リレー演算結果に基づいて、拡張保護区間内で事故が発生したと判定する。

また、保護制御装置５Ｂは、母線９１ｂの電圧Ｖ１ｂに基づいて、事故点Ｆ２が母線９１ｂの近傍か否かを判断する。図７の例では、事故点Ｆ２が母線９１ａの内部であるため、電圧Ｖ１ｂが基準電圧Ｖｓ以上となる。そのため、保護制御装置５Ｂは、拡張保護区間内の事故が母線９１ｂの近傍ではないと判断する。なお、保護制御装置５Ｂは、拡張保護区間内で事故が発生したと判定しているため、この場合でも、遮断器２１ｂにトリップ信号ＴＳを出力する。これにより、遮断器２１ｂが開放されるため、保護制御装置５Ｂは、相手端の遮断器２１ａを開放するための開放要求信号を保護制御装置５Ａに送信する。

保護制御装置５Ａは、受信した遮断器２１ａの開放要求信号に基づいて、遮断器２１ａにトリップ信号ＴＳを出力する。さらに、保護制御装置５Ａは、差動リレー演算に基づいて拡張保護区間で事故が発生したと判定し、かつ電圧Ｖ１ａが基準電圧Ｖｓ未満であると判定した場合、当該事故が母線９１ａの近傍で発生したと判定できる。そのため、保護制御装置５Ａは、遮断器２１ａの開放要求信号に基づくことなく、当該判定結果に基づいて遮断器２１ａにトリップ信号ＴＳを出力する構成であってもよい。さらに、保護制御装置５Ａは、当該判定結果に基づいて、遮断器２２ａおよび遮断器２５ａにトリップ信号ＴＳを出力する。

保護制御装置５Ａは、遮断器２１ａにトリップ信号ＴＳを出力し、当該出力から規定時間（例えば、５０ｍｓ）経過後に遮断器２２ａおよび遮断器２５ａにトリップ信号ＴＳを出力するように構成されていてもよい。以下、この理由について説明する。

具体的には、図７の例では、ＭＵ２ｇが故障していることから、保護制御装置５Ａは電流ＩＬ１ａを取得できない。そのため、保護制御装置５Ａは、母線９１ａの近傍で事故が発生したことを判定できても、当該事故が送電線Ｌ１のＡ端の事故なのか、母線９１ａの内部事故なのかを明確に判定することはできない。

そこで、例えば、送電線Ｌ１に設けられた遮断器２１ａを開放した後、遮断器２２ａおよび遮断器２５ａの開放を遅延させることにより、事故電流波形の変化を確認する方法が考えられる。具体的には、どの遮断器を開放した場合に事故電流が除去されたのかを確認できる。例えば、遮断器２１ａを開放した後、事故電流が除去された場合には、母線９１ａの内部事故ではなく、送電線Ｌ１のＡ端の事故であると推定できる。一方、遮断器２１ａを開放し、かつ遮断器２２ａおよび遮断器２５ａを開放した後、事故電流が除去された場合には、母線９１ａの内部事故であると推定できる。これにより、母線９１ａの内部事故か送電線Ｌ１の事故なのかを確認できるため、事故を除去した後の復帰の時間を短縮することができる。

＜保護制御装置の機能構成＞
図８は、実施の形態２に従う保護制御装置５の機能構成を示すブロック図である。図８を参照して、実施の形態２に従う保護制御装置５Ａは、図４の保護制御装置５Ａにおける入力部２１０およびリレー演算部２４０が、それぞれ入力部２１０Ｘおよびリレー演算部２４０Ｘに置き換わった構成に相当する。リレー演算部２４０Ｘは、送電線リレー要素２４１，２４３と、母線リレー要素２４５Ｘとを含む。以下の説明では、図４の機能構成と同様の部分については詳細な説明は繰り返さない。

入力部２１０Ｘは、ＭＵ２ｃにより取得された母線９１ａの電圧Ｖ１ａの入力を受け付ける。母線リレー要素２４５Ｘは、ＭＵ２ｇの故障が検出された場合、電流ＩＬ１ｂと、電流ＩＬ２ａと、電流ＩＢ１ａとに基づく差動リレー演算を実行し、拡張保護区間において事故が発生したか否かを判定する。また、母線リレー要素２４５Ｘは、電圧Ｖ１ａが基準電圧Ｖｓ以上であるか否かを判定する。

ある局面では、母線リレー要素２４５Ｘは、拡張保護区間において事故が発生し、かつ電圧Ｖ１ａが基準電圧Ｖｓ以上であると判定した場合、母線９１ａの近傍で事故が発生していないと判定する。この場合、母線リレー要素２４５Ｘは、送電線Ｌ１のＡ端に設けられた遮断器２１ａを開放する。具体的には、母線リレー要素２４５Ｘは、遮断器２１ａにトリップ信号ＴＳを出力する。

他の局面では、母線リレー要素２４５Ｘは、拡張保護区間において事故が発生し、かつ電圧Ｖ１ａが基準電圧Ｖｓ未満であると判定した場合、母線９１ａの近傍で事故が発生したと判定する。この場合、母線リレー要素２４５Ｘは、遮断器２１ａと、送電線Ｌ２のＡ端に設けられた遮断器２２ａと、母線９１ａに設けられた遮断器２５ａとを開放する。具体的には、母線リレー要素２４５Ｘは、遮断器２１ａ，２２ａ，２５ａにトリップ信号ＴＳを出力する。この場合、母線リレー要素２４５Ｘは、遮断器２１ａを開放するための指令（すなわち、トリップ信号ＴＳ）を出力し、当該出力から規定時間経過後に遮断器２２ａおよび２５ａの各々を開放するための指令を出力してもよい。

＜処理手順＞
図９は、実施の形態２に従う保護制御装置５Ａの処理手順の一例を示すフローチャートである。図９の各ステップは、保護制御装置５Ａの処理回路によって実行される。図５の例では、ＭＵ２ｇに故障が発生した場合を想定する。なお、保護制御装置５Ａは、予め定められた周期で、各ＭＵ２Ａから電流データおよび電圧データを取得し、保護制御装置５Ｂから電流データを取得しているものとする。

図９を参照して、ステップＳ１０～Ｓ１８の処理は、図４の各ステップの処理と同様であるため、その詳細な説明は繰り返さない。

拡張保護区間において事故が発生した場合（ステップＳ１８においてＹＥＳ）、保護制御装置５Ａは、母線９１ａの近傍において当該事故が発生したか否かを判定する（ステップＳ５０）。具体的には、保護制御装置５Ａは、電圧Ｖ１ａが基準電圧Ｖｓ以上である場合には母線９１ａの近傍で当該事故が発生していないと判定し、電圧Ｖ１ａが基準電圧Ｖｓ未満である場合には母線９１ａの近傍で当該事故が発生したと判定する。

母線９１ａの近傍において当該事故が発生している場合（ステップＳ５０においてＹＥＳ）、保護制御装置５Ａは、トリップ信号ＴＳを遮断器２１ａ，２２ａ，２５ａに出力する（ステップＳ５２）。具体的には、保護制御装置５Ａは、トリップ信号ＴＳを遮断器２１ａに出力し、当該出力から規定時間経過後に遮断器２２ａ，２５ａにトリップ信号ＴＳを出力する。母線９１ａの近傍において当該事故が発生していない場合（ステップＳ５０においてＮＯ）、保護制御装置５Ａは、トリップ信号ＴＳを遮断器２１ａに出力する（ステップＳ５４）。

＜利点＞
実施の形態２によると、拡張保護区間における母線９１ａの近傍での事故発生の有無を判定できる。そのため、母線９１ａの近傍での事故ではない（例えば、送電線Ｌ１のＢ端の事故である）場合、遮断器２１ａのみを開放し、遮断器２２ａ，２５ａを開放しないため、母線９１ａおよび送電線Ｌ２の運用を継続することができる。

その他の実施の形態．
（１）上述した実施の形態では、電気所の母線方式が二重母線方式である構成について説明したが、当該母線方式は単母線方式であってもよい。

（２）上述した実施の形態では、リレー演算部２４０は、差動電流のみを用いる差動リレー演算により事故判定を行なう構成について説明したが、当該構成に限られない。例えば、リレー演算部２４０は、差動電流および抑制電流を用いる比率差動リレー演算により事故判定を行なう構成であってもよい。

例えば、ＭＵ２ｇの故障が検出された場合、母線リレー要素２４５は、電流ＩＬ１ｂと、電流ＩＬ２ａと、電流ＩＢ１ａのうち、大きさが最大のものを抑制電流ＩＲｘとして算出する。なお、母線リレー要素２４５は、電流ＩＬ１ｂと、電流ＩＬ２ａと、電流ＩＢ１ａのスカラー和を抑制電流ＩＲｘとして算出してもよい。

続いて、母線リレー要素２４５は、抑制電流ＩＲｘと差動電流ＩＤｘとの関係が予め定められた関係を満たすか否かを判定する。具体的には、母線リレー要素２４５は、抑制電流ＩＲｘに定数αを乗算し、定数βを加算した値よりも差動電流ＩＤｘが大きいか否か（すなわち、ＩＤｘ＞α×ＩＲｘ＋βが成立するか否か）を判定する。ＩＤｘ＞α×ＩＲｘ＋βが成立する場合、母線リレー要素２４５は拡張保護区間に事故が発生したと判定する。なお、ＭＵ２ｇの故障が検出されていない場合、母線リレー要素２４５は、電流ＩＬ１ａと、電流ＩＬ２ａと、電流ＩＢ１ａとに基づいて、上記と同様の比率差動リレー演算を実行し、母線９１ａの事故を判定する。同様に、送電線リレー要素２４１，２４３は、比率差動リレー演算を用いる構成であってもよい。

（３）上述の実施の形態として例示した構成は、本実施の形態の構成の一例であり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本開示の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能である。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１Ａ Ａ端電気所、１Ｂ Ｂ端電気所、１Ｃ Ｃ端電気所、５Ａ，５Ｂ 保護制御装置、３２ 補助変成器、３５ Ａ／Ｄ変換部、４０，７０ 演算処理部、４１，７１ ＣＰＵ、４２，７２ ＲＡＭ、４３，７３ ＲＯＭ、４４，７４ バス、５０，６１ インターフェイス部、５１，６２ 通信回路、５２ 通信回線、６３ 送受信回路、６４ デジタル出力回路、１００ 保護制御システム、１１０ 拡張保護区間、２１０，２１０Ｘ 入力部、２２０ 故障検出部、２３０Ａ，２３０Ｂ 通信部、２４０，２４０Ｘ リレー演算部、２４１，２４３ 送電線リレー要素、２４５，２４５Ｘ 母線リレー要素、３００ 伝送路。

Claims (9)

1. 第１端に設けられた第１母線と、第２端に設けられた第２母線とを接続する第１送電線の前記第１端の電流を取得する第１マージングユニットと、
   前記第１母線と、第３端に設けられた第３母線とを接続する第２送電線の前記第１端の電流を取得する第２マージングユニットと、
   前記第１母線の電流を取得する第３マージングユニットと、
   前記第１端に設けられた第１保護制御装置とを備え、
   前記第１保護制御装置は、
   前記第１送電線の前記第１端の電流、前記第２送電線の前記第１端の電流、および前記第１母線の電流の入力を受け付ける入力部と、
   前記第１～第３マージングユニットの故障を検出する故障検出部と、
   前記第１送電線の前記第２端の電流を示すデータを、前記第２端に設けられた第２保護制御装置から受信する通信部と、
   前記故障検出部の検出結果に基づくリレー演算を実行するリレー演算部とを含み、
   前記リレー演算部は、
   前記故障検出部により前記第１マージングユニットの故障が検出された場合、前記第２送電線の前記第１端の電流と、前記第１母線の電流と、前記第２保護制御装置から受信した前記第１送電線の前記第２端の電流とに基づいて、前記第１母線の保護区間と前記第１送電線の保護区間とを含む拡張保護区間を保護するための差動リレー演算を実行し、当該差動リレー演算結果に基づいて前記拡張保護区間において事故が発生したか否かを判定し、
   前記拡張保護区間において事故が発生した場合、前記第１送電線の前記第１端側に設けられた第１送電線遮断器と、前記第２送電線の前記第１端側に設けられた第２送電線遮断器と、前記第１母線に設けられた母線遮断器とを開放する、保護制御システム。
2. 第１端に設けられた第１母線と、第２端に設けられた第２母線とを接続する第１送電線の前記第１端の電流を取得する第１マージングユニットと、
   前記第１母線と、第３端に設けられた第３母線とを接続する第２送電線の前記第１端の電流を取得する第２マージングユニットと、
   前記第１母線の電流を取得する第３マージングユニットと、
   前記第１端に設けられた第１保護制御装置とを備え、
   前記第１保護制御装置は、
   前記第１送電線の前記第１端の電流、前記第２送電線の前記第１端の電流、および前記第１母線の電流の入力を受け付ける入力部と、
   前記第１～第３マージングユニットの故障を検出する故障検出部と、
   前記第１送電線の前記第２端の電流を示すデータを、前記第２端に設けられた第２保護制御装置から受信する通信部と、
   前記故障検出部の検出結果に基づくリレー演算を実行するリレー演算部とを含み、
   前記リレー演算部は、前記故障検出部により前記第１マージングユニットの故障が検出された場合、前記第２送電線の前記第１端の電流と、前記第１母線の電流と、前記第２保護制御装置から受信した前記第１送電線の前記第２端の電流とに基づいて、前記第１母線の保護区間と前記第１送電線の保護区間とを含む拡張保護区間を保護するための差動リレー演算を実行し、当該差動リレー演算結果に基づいて前記拡張保護区間において事故が発生したか否かを判定し、
   前記第１母線の電圧を取得する第４マージングユニットをさらに備え、
   前記入力部は、前記第４マージングユニットにより取得された前記第１母線の電圧の入力を受け付け、
   前記拡張保護区間において事故が発生し、かつ前記第１母線の電圧が基準電圧未満である場合、前記リレー演算部は、前記第１送電線の前記第１端側に設けられた第１送電線遮断器と、前記第２送電線の前記第１端側に設けられた第２送電線遮断器と、前記第１母線に設けられた母線遮断器とを開放する、保護制御システム。
3. 前記拡張保護区間において事故が発生し、かつ前記第１母線の電圧が前記基準電圧未満である場合、前記リレー演算部は、前記第１送電線遮断器を開放するための指令を出力し、当該出力から規定時間経過後に前記第２送電線遮断器および前記母線遮断器の各々を開放するための指令を出力する、請求項２に記載の保護制御システム。
4. 前記拡張保護区間において事故が発生し、かつ前記第１母線の電圧が前記基準電圧以上である場合、前記リレー演算部は、前記第１送電線遮断器を開放する、請求項２または請求項３に記載の保護制御システム。
5. 第１端に設けられた第１母線と、第２端に設けられた第２母線とを接続する第１送電線の前記第１端の電流を取得する第１マージングユニットと、
   前記第１母線と、第３端に設けられた第３母線とを接続する第２送電線の前記第１端の電流を取得する第２マージングユニットと、
   前記第１母線の電流を取得する第３マージングユニットと、
   前記第１端に設けられた第１保護制御装置とを備え、
   前記第１保護制御装置は、
   前記第１送電線の前記第１端の電流、前記第２送電線の前記第１端の電流、および前記第１母線の電流の入力を受け付ける入力部と、
   前記第１～第３マージングユニットの故障を検出する故障検出部と、
   前記第１送電線の前記第２端の電流を示すデータを、前記第２端に設けられた第２保護制御装置から受信する通信部と、
   前記故障検出部の検出結果に基づくリレー演算を実行するリレー演算部とを含み、
   前記故障検出部により前記第１マージングユニットの故障が検出された場合、前記リレー演算部は、前記第２送電線の前記第１端の電流と、前記第１母線の電流と、前記第２保護制御装置から受信した前記第１送電線の前記第２端の電流とに基づいて、前記第１母線の保護区間と前記第１送電線の保護区間とを含む拡張保護区間を保護するためのリレー演算を実行し、
   前記リレー演算部は、前記第１送電線の前記第１端の電流と前記第１送電線の前記第２端の電流とに基づいて前記第１送電線の保護区間を保護する送電線リレー要素を含み、
   前記故障検出部により前記第１マージングユニットの故障が検出された場合、前記送電線リレー要素の出力はロックされる、保護制御システム。
6. 第１端に設けられた第１母線と、第２端に設けられた第２母線とを接続する第１送電線の前記第１端の電流を取得する第１マージングユニットと、
   前記第１母線と、第３端に設けられた第３母線とを接続する第２送電線の前記第１端の電流を取得する第２マージングユニットと、
   前記第１母線の電流を取得する第３マージングユニットと、
   前記第１端に設けられた第１保護制御装置とを備え、
   前記第１保護制御装置は、
   前記第１送電線の前記第１端の電流、前記第２送電線の前記第１端の電流、および前記第１母線の電流の入力を受け付ける入力部と、
   前記第１～第３マージングユニットの故障を検出する故障検出部と、
   前記第１送電線の前記第２端の電流を示すデータを、前記第２端に設けられた第２保護制御装置から受信する通信部と、
   前記故障検出部の検出結果に基づくリレー演算を実行するリレー演算部とを含み、
   前記故障検出部により前記第１マージングユニットの故障が検出された場合、前記リレー演算部は、前記第２送電線の前記第１端の電流と、前記第１母線の電流と、前記第２保護制御装置から受信した前記第１送電線の前記第２端の電流とに基づいて、前記第１母線の保護区間と前記第１送電線の保護区間とを含む拡張保護区間を保護するためのリレー演算を実行し、
   前記第１マージングユニットの故障が検出された場合、前記通信部は、前記第１マージングユニットの故障を示す故障情報と、前記第２送電線の前記第１端の電流および前記第１母線の電流の加算電流を示すデータとを前記第２保護制御装置に送信する、保護制御システム。
7. 第１端に設けられた第１母線と、第２端に設けられた第２母線とを接続する第１送電線の前記第１端の電流を取得する第１マージングユニットと、
   前記第１母線と、第３端に設けられた第３母線とを接続する第２送電線の前記第１端の電流を取得する第２マージングユニットと、
   前記第１母線の電流を取得する第３マージングユニットと、
   前記第１端に設けられた第１保護制御装置と、
   前記第２端に設けられた第２保護制御装置とを備え、
   前記第１保護制御装置は、
   前記第１送電線の前記第１端の電流、前記第２送電線の前記第１端の電流、および前記第１母線の電流の入力を受け付ける入力部と、
   前記第１～第３マージングユニットの故障を検出する故障検出部と、
   前記第１送電線の前記第２端の電流を示すデータを、前記第２保護制御装置から受信する通信部と、
   前記故障検出部の検出結果に基づくリレー演算を実行するリレー演算部とを含み、
   前記リレー演算部は、
   前記故障検出部により前記第１マージングユニットの故障が検出された場合、前記第２送電線の前記第１端の電流と、前記第１母線の電流と、前記第２保護制御装置から受信した前記第１送電線の前記第２端の電流とに基づいて、前記第１母線の保護区間と前記第１送電線の保護区間とを含む拡張保護区間を保護するための差動リレー演算を実行し、当該差動リレー演算結果に基づいて前記拡張保護区間において事故が発生したか否かを判定し、
   前記拡張保護区間において事故が発生した場合、前記第１送電線の前記第１端側に設けられた第１送電線遮断器と、前記第２送電線の前記第１端側に設けられた第２送電線遮断器と、前記第１母線に設けられた母線遮断器とを開放する、保護制御システム。
8. 第１端に設けられた第１母線と、第２端に設けられた第２母線とを接続する第１送電線の前記第１端の電流を取得する第１マージングユニットと、
   前記第１母線と、第３端に設けられた第３母線とを接続する第２送電線の前記第１端の電流を取得する第２マージングユニットと、
   前記第１母線の電流を取得する第３マージングユニットと、
   前記第１端に設けられた第１保護制御装置と、
   前記第２端に設けられた第２保護制御装置とを備え、
   前記第１保護制御装置は、
   前記第１送電線の前記第１端の電流、前記第２送電線の前記第１端の電流、および前記第１母線の電流の入力を受け付ける入力部と、
   前記第１～第３マージングユニットの故障を検出する故障検出部と、
   前記第１送電線の前記第２端の電流を示すデータを、前記第２保護制御装置から受信する通信部と、
   前記故障検出部の検出結果に基づくリレー演算を実行するリレー演算部とを含み、
   前記リレー演算部は、前記故障検出部により前記第１マージングユニットの故障が検出された場合、前記第２送電線の前記第１端の電流と、前記第１母線の電流と、前記第２保護制御装置から受信した前記第１送電線の前記第２端の電流とに基づいて、前記第１母線の保護区間と前記第１送電線の保護区間とを含む拡張保護区間を保護するための差動リレー演算を実行し、当該差動リレー演算結果に基づいて前記拡張保護区間において事故が発生したか否かを判定し、
   前記第１母線の電圧を取得する第４マージングユニットをさらに備え、
   前記入力部は、前記第４マージングユニットにより取得された前記第１母線の電圧の入力を受け付け、
   前記拡張保護区間において事故が発生し、かつ前記第１母線の電圧が基準電圧未満である場合、前記リレー演算部は、前記第１送電線の前記第１端側に設けられた第１送電線遮断器と、前記第２送電線の前記第１端側に設けられた第２送電線遮断器と、前記第１母線に設けられた母線遮断器とを開放する、保護制御システム。
9. 第１端に設けられた第１母線と、第２端に設けられた第２母線とを接続する第１送電線の前記第１端の電流を取得する第１マージングユニットと、
   前記第１母線と、第３端に設けられた第３母線とを接続する第２送電線の前記第１端の電流を取得する第２マージングユニットと、
   前記第１母線の電流を取得する第３マージングユニットと、
   前記第１端に設けられた第１保護制御装置と、
   前記第２端に設けられた第２保護制御装置とを備え、
   前記第１保護制御装置は、
   前記第１送電線の前記第１端の電流、前記第２送電線の前記第１端の電流、および前記第１母線の電流の入力を受け付ける入力部と、
   前記第１～第３マージングユニットの故障を検出する故障検出部と、
   前記第１送電線の前記第２端の電流を示すデータを、前記第２保護制御装置から受信する通信部と、
   前記故障検出部の検出結果に基づくリレー演算を実行するリレー演算部とを含み、
   前記故障検出部により前記第１マージングユニットの故障が検出された場合、前記リレー演算部は、前記第２送電線の前記第１端の電流と、前記第１母線の電流と、前記第２保護制御装置から受信した前記第１送電線の前記第２端の電流とに基づいて、前記第１母線の保護区間と前記第１送電線の保護区間とを含む拡張保護区間を保護するためのリレー演算を実行し、
   前記リレー演算部は、前記第１送電線の前記第１端の電流と前記第１送電線の前記第２端の電流とに基づいて前記第１送電線の保護区間を保護する送電線リレー要素を含み、
   前記故障検出部により前記第１マージングユニットの故障が検出された場合、前記送電線リレー要素の出力はロックされる、保護制御システム。

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