JPH01202113A - デジタル保護リレー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、デジタル保護リレー装置に係り、具体的には
保護対象電力系統の各種状態量を取込み、予め定められ
た判定基準に従って事故判定のデジタル演算処理を行な
い、その結果に基づいて電力系統にトリップ指令などの
保護指令を出力する保護リレーに係る処理手段を、処理
機能に基づいてそれぞれ複数のモジュールに分割してな
るデジタル保護リレー装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、６６ｋＶ〜７７ｋＶ系統用の保護リレー装置は、
主として電磁型が用いられている。また。

主幹系統用のデジタル保護リレー装置として提案されて
いるものは、昭和６１年電気学会全国大会Ｎα１３１９
に記載のように、保護リレーに係る機能を複数のユニッ
トに分割し、それぞれのユニットを１枚のプリント基板
に搭載し、これらを専用のシステムバスを介して接続し
た構成のものとなっている。そして、ユニットとして演
算ユニット、アナログ入カニニット、整定ユニット、事
故検出ユニット、電源ユニット、入力変換器ユニット、
表示ユニット、出カニニット、入カニニット、補助リレ
ーユニットに分割されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記の従来技術は、保護リレーに係る機
能を複数のユニット（またはモジュール）に分割した構
成となってはいるが、各モジュールは専用バスを介して
接続されているため、保護機能の拡張性や柔軟性に制限
があるという問題がある。特に、６６ｋＶ〜７７ｋＶな
どの下位系統への適用については配慮されておらず、上
記従来技術を下位系統にそのまｆ適用すれば装置の規模
が大型になるとともにコストが高いという問題がある。

また、電力系統の広い範囲（５００ｋＶ〜６６ｋＶ）に
シリーズ展開しようとした場合に、モジュール数がほと
んど減らず、装置が小型化できないという問題がある。

すなわち下位系統のものについては保護機能が不要なも
のがあるにもかかわらず、それに対応してユニットを追
加したり組替えたりすることができず、保護機能の拡張
性や柔軟性に欠けるという問題があった。

本発明の目的は、汎用システムバスを用い、モジュール
の追加１組替えを可能とし、シリーズ展開に対応できる
構成のデジタル保護リレー装置を提供することを目的と
する。

また、シリーズ展開および小型化に適した構成にモジュ
ールを分割し、最小限必要な保護機能を満たし、かつ信
頼性に優れた構成のデジタル保護リレー装置を提供する
ことを目的とする。

さらに、演算処理能力を向上するとともに小型化するこ
とができ、また信頼性に優れたデジタル保護リレー装置
を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため１本発明によるデジタル保護リ
レー装置は、保護リレーに係る処理手段を処理機能に基
づいてそれぞれ同一形状のプリント基板に組込んでなる
複数のモジュールに分割し、この各モジュールを任意の
位置に接続可能な汎用システムバスを介して接続すると
ともに、各モジュールのバスアクセス要求を制御するシ
ステムパスコン１へロール手段を設けたものである。な
お、上記汎用システムバスが不良となったときにすべて
の保護機能が喪失するのを防ぐため、最小限の保護機能
を満たすに要するモジュール相互間を専用バスを介して
接続することが効果的である。

また、本発明のデジタル保護リレー装置においては、保
護対象電力系統の各種アナログ状態量を取込んで所定の
信号レベルに変換する変換器を備えてなる第１と第２の
入力変換器モジュールと、この第１の入力変換器モジュ
ールから出力されるアナログ状態量を取込んでＡ／Ｄ変
換し、予め定められた判定基準に従って事故の判定を行
なうプロセッサを備えてなる事故検出モジュールと、前
記第２の入力変換モジュールから出力されるアナログ状
態量を取込んでＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段および予
め定められた判定基準に従って事故の判定を行なうプロ
セッサを備えてなる主リレー演算モジュールと、前記事
故検出モジュールと前記主リレー演算モジュールとから
事故判定に係るデータを取込み、予め定められた保護リ
レーに係るシーケンス処理を行ない、この処理結果に基
づいて保護指令を出力するシーケンス処理手段を含んで
なるデジタル入出力モジュールと、少なくとも前記主リ
レー演算モジュールと前記デジタル入出力モジュールが
接続される汎用システムバスと、前記第１の入力変成器
モジュールと前記事故検出リレーモジュール間と、この
事故検出リレーモジュールと前記デジタル入出力モジュ
ール間をそれぞれ接続する専用バスと、前記汎用システ
ムバスに接続されたモジュールのバスアクセス要求を制
御するシステムバスコントロール手段を含んでなるシス
テムコントロールモジュールとを備えた構成とし、シリ
ーズ展開および小型化に適したモジュールの分割構成と
し、また最小限必要な保護機能を満たしかつ信頼性を向
上させたものである。

また、前記主リレー演算モジュールを前記Ａ／Ｄ変換処
理に係る主リレー用Ａ／Ｄ変換モジュールと、事故判定
に係る保護リレー演算モジュールに分割しこの保護リレ
ー演算モジュールは並列動作可能な構成のプロセッサを
２つ有し、そのプロセッサの一方をデジタルシグナルプ
ロセッサとすることにより、さらにシリーズ展開に適し
かつ保護機能の拡張性、柔軟性に適し、かつ演算処理能
力の向上および小型化を図ることができる。

また、前記事故検出リレーモジュールと前記主リレー演
算モジュールに係るＡ／Ｄ変換手段に、プロセッサを搭
載し、デジタル変換された各状態量のチェックと当該モ
ジュールの事故診断処理を行なう構成とすることにより
、保護機能の拡張性。

柔軟性に富んだ応用展開を可能とし、かつ信頼度を向上
させることができる。

〔作用〕

保護対象電力系統の電圧クラスや系統構成に対応可能な
モジュールに分割し、これを適宜選択、組合わせし、汎
用システムバスを介して接続することにより、シリーズ
展開に合わせて必要な保護機能および性能の拡張性およ
び柔軟性に富んだデジタル保護リレー装置を実現するこ
とが可能となる。なお、各モジュールのバスアクセス要
求の制御はソフト的に容易に対応することが可能である
。

また、全モジュールを同一サイズのプリント基板から構
成したので１つのユニット装置として実装可能で、小型
化、低コスト化を図ることができる。

また、汎用システムバスに不良が発生しても、専用バス
を介して最少限の保護機能が確保されることから、シス
テムダウンすることなく信頼性が向上される。

また、モジュールの分割を下位系統に対応する最少機能
に合わせて、かつ最少ハード量となるように構成すれば
、小さな構成の電力系統に対しても小型で、低コストな
装置を実現することができる。しかも、必要に応じて主
リレー演算モジュール等のモジュールを追加することに
より、保護機能の拡張を容易に実現でき、シリーズ展開
に対応することが可能となる。

また、保護演算モジュールの２つのプロセッサの一方を
リレー演算専用プロセッサとし、他方をデータ転送およ
び診断用のプロセッサとすれば、リレー演算処理が高速
化されるとともに、相互診断が実現でき、処理能力の向
上と信頼性の向上を達成できる。また全体としてみれば
モジュール数を低減して小型化することにつながる。

さらに、他のモジュール、例えば前記事故検出リレーモ
ジュールや主リレー演算モジュールにプロセッサを搭載
することにより、入力状態量信号のチェックおよび事故
診断や相互診断処理を行なうことが可能となり、信頼性
の向上を達成できる。

また各モジュールにプロセッサを分散させて搭載するこ
とにより、保護機能の拡張性や柔軟性の向上を一層図る
ことができる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例に基づいて説明する。

第１図に本発明の適用されたデジタル保護リレー装置の
全体ブロック構成図を示す。図示のように、保護リレー
に係る処理機能を１０個のモジュールに分割して構成さ
れている。それらのモジュールは、第１の入力変成器モ
ジュールとしての事故検出リレー用入力変成器モジュー
ル１．事故検出リレーモジュール２、第２の入力変成器
モジュールとしての主リレー用入力変成器モジュール３
、デジタル入出力およびシーケンス処理モジュール（以
下デジタル入出力モジュールと称する）４゜補助リレー
モジュール５、マルチプロセッサシステムのためのシス
テムコントロールモジュール６、主リレー用Ａ／Ｄ変換
モジュール７、保護リレー演算モジュール８、必要に応
じて追加される８と全く同一の保護リレー演算モジュー
ル９、上記各モジュールに電源を供給する電源モジュー
ル１０から構成されている。各モジュール１〜１０はそ
れぞれ汎用システムバスＢ１に接続されている。

なお事故検出リレー用入力変成器モジュール１、事故検
出リレーモジュール２、主リレー用入力変成器モジュー
ル３、補助リレーモジュール５は汎用システムバスＢ１
と電源供給線りによってのみ接続されており、同じく汎
用システムバスＢ１に電源供給線りによって接続された
電源モジュール１０から電源（例えば５ｖ、±１２Ｖな
ど）を供給されるようになっている。

また、事故検出用入力変成器モジュール１と事故検出リ
レーモジュール２は専用のバスＢ２により接続され、事
故検出リレーモジュール２とデジタル入出力モジュール
４は同じく専用のＩ１０バスＢ３を介して接続されてい
る。デジタル入出力モジュール４と補助リレーモジュー
ル５は専用バスＢ４を介して接続され、主リレー用入力
変成器モジュール３と主リレー用Ａ／Ｄ変換モジュール
７は専用バスＢ５を介して接続されている。

次に、各モジュール１〜１０のそれぞれの構成について
説明する。モジュール１は電力系統の検出端から入力さ
れる電圧又は電流のアナログ入力を取込み所定の信号レ
ベルに変換する電圧、電流変成器１１と、高調波などの
ノイズ除去用のアナログ入力フィルタ１２を含んで構成
されている。

事故検出リレーモジュール２は、入力変成器モジュール
１から入力されるデータを取込むサンプルホールド回路
２１、マルチプレクサ２２、Ａ／Ｄ変換器２３、プロセ
ッサ２４、プログラムメモリＲＯＭ２５．データメモリ
ＲＡＭ２６、事故判定に係る基準としての係数を設定す
るためのデジタルスイッチ２７を含んで構成されている
。

主リレー用入゛力変成器モジュール３はモジュール１に
入力されるアナログ入力と同じ信号が入力されており、
電圧、電流変成器１１とアナログ入力フィルタ３２を含
んで構成されている。

デジタル入出力モジュール４は、システムバスインター
フェイス回路４１、プロセッサ４２、プログラムメモリ
４３、データメモリ４４．デジタル入出力インタフェイ
ス回路４５、係数設定用のデジタルスイッチ４６、ダイ
レクトメモリアクセスコントローラ（ＤＭＡＣ）４７を
含んで構成されている。

補助リレーモジュール５はフォトカプラ５１、出力ドラ
イバ５２、複数の補助リレー群５３を含んで構成されて
いる。

システムコントロールモジュール６は、システムバスイ
ンターフェイス回路６１、システムコントロール回路６
２を含み、このシステムコントロール回路６２はシステ
ムクロックトライバ、パワーモニタ（リセット）、バス
調停回路、優先制御回路、バスタイマなどにより構成さ
れている。なお、パワーモニタは電源投入時などの初期
化処理を行なう機能を有し、バスタイマは各モジュール
のバス専用時間が一定時間以上長くなったときにストッ
プさせるためのものである。

主リレー用Ａ／Ｄ変換モジュール７はシステムバスイン
ターフェイス回路７１、サンプルホールド回路７２、マ
ルチプレクサ７３、Ａ／Ｄ変換器７４、プロセッサ７５
．プログラムメモリ７６、データメモリ７７を含んで構
成されている。

保護リレー演算モジュール８は、システムバスインター
フェイス回路８１、プロセッサ８２、プログラムメモリ
８３、データメモリ８４、係数設定用のデジタルスイッ
チ８５、バス切換スイッチ８６、高速演算が可能なデジ
タルシグナルプロセッサ８７、プログラムメモリ８８、
データメモリ８９を含んで構成されている。

保護リレー演算モジュール９は前述したようにモジュー
ル８と全く同一の構成となっており、必要に応じて追加
、削除する。また、最小構成の保護機能を発揮するため
には、保護リレー演算モジュール８，９を不要とするこ
とができ、この場合は保護リレー演算モジュール８の機
能を主リレー用Ａ／Ｄ変換モジュール７にもたせるよう
にする。

電源モジュール１０は例えば＋５ｖ、＋１２Ｖ。

−１２ｖをそれぞれ発生する発生回路１０１．１０２．
１０３を含んで構成されている。

ここで、第２図を用いて主要モジュールの１つであるデ
ジタル入出力モジュール４の機能および動作を次に説明
する。

（ステップ１１０） 主リレー用Ａ／Ｄ変換モジュール７よりＡ／Ｄ変換され
た電圧、電流のデータがシステムバスＢ１を介して取込
まれる。この取込方法としては、当該デジタル入出力モ
ジュール４内のプロセッサ４２を用いる場合と、ＤＭＡ
Ｃ４７を用いる場合とがある。

（ステップ１１２） このステップでは、ステップ１１０により取込んだデー
タを保護リレー演算モジュール８に転送する。さらに１
サンプリング周期前のリレー演算結果を保護リレー演算
モジュール８より取込む。

（ステップ１１３） このステップでは、事故検出リレーモジュール２の演算
結果すなわち事故検出リレー演算結果をＩ１０パスＢ３
を介して取込む。

なお、本実施例においては、事故検出リレーモジュール
２における演算処理は、■電圧、電流の大きさ判定、■
電圧、電流の変動値の判定などがなされる。また、保護
リレー演算モジュール８゜９の保護リレーに係る演算機
能は、■送電線のインピーダンス演算判定、例えば抵抗
分Ｒ、インダクタンスＬ、Ｒ＋ＷＬなと、■電圧電流の
位相および位相差の判定、■事故点の方向判定などとな
っている。

（ステップ１１４） このステップにおいては、ステップ１１２および１１３
で取込んだ保護リレー演算結果を用い、予め定められた
基準に基づいてシーケンス処理、再開路処理などのシー
ケンス処理を実行する。この処理は、所要リレー要素の
論理積、論理和、タイマ処理など公知の処理を行なうよ
うになっている。

（ステップ１１５） このステップでは、補助リレーモジュール５を介して電
力系統のデジタルデータの入出力を行なうとともに、上
記ステップ１１４のシーケンス処理結果を、補助リレー
モジュール５の出力ドライバ５２を介して補助リレー群
５３に出力する。すなわち、保護リレーの判定結果であ
る保護指令（遮断器に対するトリップ指令など）を出力
する。

（ステップ１１６） このステップは、診断処理などのその他の処理を行なう
ステップである。診断処理は、プロセッサを用いて自己
のモジュールの診断と他のモジュールとの相互診断をも
行なうことができる。この診断処理方法は公知のものを
適用することができる。

以上のステップ１１０〜１１６の処理を１サンプリング
周期内に行ない、これを毎サンプル繰返し実行するよう
になっている。

以上の説明から明らかなように、入出力モジュール４は
マスクとして機能しており、データの転送および集取を
行ない、このデータを基に最終的な保護に係るシーケン
ス処理を行なうようになっているのである。

次に、第３図を用いて、他の１つの使用モジュールであ
る保護リレー演算モジュール８の機能および動作につい
て説明する。

（ステップ１２０） このステップは、保護リレー演算用入力データの入力処
理、すなわち入出力モジュール４から保護リレー演算用
モジュール８へのデータ転送処理である。したがって、
第２図のステップ１１２に対応した処理である。このス
テップの処理により入力データが保護リレー演算モジュ
ール８のデータメモリ８４に記憶される。

（ステップ１２１） このステップでは、保護リレー演算モジュール８内のデ
ータメモリ８から、入力データをバス切替スイッチ８６
を介してデータメモリ８９に転送する。この転送処理は
プロセッサ８２が実行する。

（ステップ１２２） このステップにおいてリレー演算用デジタルシグナルプ
ロセッサ８７による処理がなされる。

■ステップ１２３ではデータメモリ８９に記憶されてい
る入力データをシグナルプロセッサ８７内部のデータメ
モリに転送する。

■ステップ１２４では、シグナルプロセッサ８７内部に
記憶されたデータを用いて、保護リレー演算を実行し、
その結果をシグナルプロセッサ８７内部のデータメモリ
に記憶する。

■ステップ１２５では、シグナルプロセッサ８７内部に
記憶されている保護リレー演算結果をデータメモリ８９
に転送する。

（ステップ１２６） このステップは、保護リレー演算モジュール８内部のプ
ロセッサ８２の処理である。この処理は、前記シグナル
プロセッサ８７と並列処理を行なうようになっている。

処理概要は、例えば、デジタル入出力モジュール４より
転送される入力データのチェック、係数設定用のデジタ
ルスイッチ８５の内容を取込み、１０進から２進に変換
を行ない、この値をデータメモリ８４および８９に転送
したり、高信頼度化のための自己診断プログラム、ある
いは他のモジュールとの相互診断プログラムなどを実行
する。

（ステップ１２７） このステップは、プロセッサ８２の処理であり、データ
メモリ８９に記憶されているリレー演算結果を、データ
メモリ８４に転送する。このデータがデジタル入出力モ
ジュール４に転送され、これに基づいて前述したシーケ
ンス処理が実行されることになるのである。

このように保護リレー演算モジュール８では、上記ステ
ップ１２０〜１２７の処理を毎サンプリング周期ごとに
繰返し実行するようになっている。

次に、第４図および第５図を用いて、第１図実施例装置
全体のデータの流れ（データ転送制御）について説明す
る。第４図は第１図を簡略化して表わしたものであり、
モジュールに付された符号は同一のものを示している０
図において、■〜■がデータ転送の順序および方向を示
している。第５図では、第４図■〜■のデータ転送のタ
イミングをそれぞれモジュールごとに示している。

まず、第４図において、主リレー用Ａ／Ｄ変換モジュー
ル７は専用バス（信号線）Ｂ５を介して取込んだ複数の
電圧、電流情報（アナログデータ）をデジタル量に変換
する。そしてこのデジタルデータをシステムバスＢ１を
介してデジタル入出力モジュール４に転送する。このデ
ータ転送を第４図と第５図の■に示す。

次に、この入力データをシステムバスＢ１を介して保護
リレー演算用モジュール８に転送する（第４図、第５図
の■）。そして同時に、１サンプリング周期前のリレー
演算結果を、保護リレー演算モジュール８からデジタル
入出力モジュール４に転送する（第４図、第５図の■）
。

また、事故検出リレーモジュール２は専用バス（信号線
）Ｂ２を介して取込ん旦複数の電圧、電流情報（アナロ
グデータ）をデジタル量に変換するとともに、このデー
タを用いて所定のアルゴリズムに従った事故検出演算処
理を行なう。そしてこの結果をデジタル入出力モジュー
ル４がＩ１０バスＢ３を介して取込む（第４図、第５図
の■）。

なお、必要に応じて、デジタル入出力モジュール４から
事故検出リレーモジュール２にデータをＩ１０バスＢ３
を介して転送する（第４図、第５図の■）。

このようにして、デジタル入出力モジュール４は保護リ
レー演算モジュール８と事故検出リレーモジュール２よ
りそれぞれリレー演算結果を集取した後、所定のアルゴ
リズムに従ってシーケンス処理を行なう（第５図ｄ）。

デジタル入出力モジュール４におけるシーケンス処理の
結果は、補助リレーモジュール５に専用バス（信号線）
Ｂ４を介して出力される（第４図、第５図の■）。これ
と同時に、補助リレーモジュール５からのデータを信号
線Ｂ４を介して取込む（第４図、第５図の■）。

以下、全く同様に、毎サンプリング周期ごとに上記のデ
ータ転送処理を繰返し実行する。

ここで、主要モジュールである保護リレー演算モジュー
ル８におけるデータ転送制御法の詳細を、第６図を参照
しながら説明する。

同図（ａ）はデジタル入出力モジュール４における処理
、 同図（ｂ）はデータメモリ８４の状態、同図（Ｃ）はデ
ータメモリ８９の状態。

同図（ｄ）はシグナルプロセッサ８７内のデータメモリ
の状態、 同図（Ｓ）はシグナルプロセッサ８７のリレー演算、 のタイミングをそれぞれ示している。なお、以下説明の
都合上、Ｎ＋１サンプリング周期のデータ転送制御の場
合について説明する。

（１）　　Ｎ＋１サンプリング周期の時刻すでＮサンプ
リング時刻のデータ（Ｎ）をデジタル入出力モジュール
４のデータメモリ４４から、データメモＩＪ８４に転送
する。

（２）次に時刻ｄで、データメモリ８４からデータメモ
リ８９にＮサンプリング時刻のデータ（Ｎ）を転送する
。

（３）次に時刻ｆで、データメモリ８９からシグナルプ
ロセッサ８７内のデータメモリにＮサンプリング周期の
データＮを転送する。

（４）　　シグナルプロセッサ８７は、第６図（ｅ）に
示すように、時刻ｆでＮサンプリング周期のデータＮが
データメモリに入力されたので、時刻ｇからデータ（Ｎ
）に基づいてリレー演算処理を実行する。

（５）一方、時刻ｆでは、データメモリ８９からシグナ
ルプロセッサ８７内のデータメモリにデータ（Ｎ）を転
送するとともに、シグナルプロセッサ８７内のデータメ
モリから、データメモリ８９にＮ−１サンプリング周期
のリレー演算結果（Ｎ−１）を転送する。

（６）　　また、時刻りにおいてデータメモリ８９から
データメモリ８４にＮ−１サンプリング周期のリレー演
算結果（Ｎ−１）を転送する。

（７）次に、Ｎ＋２サンプリング周期の時刻すでは、 ■Ｎ＋１サンプリング周期のデータ（Ｎ＋１）をデジタ
ル入出力モジュール４内のデータメモリ４４から、デー
タメモリ８４に転送（入力）する。

■同時に、Ｎ−１サンプリング周期の、リレー演算結果
（Ｎ−１）を、データメモリ８４からデジタル入出力モ
ジュール４のデータメモリ４４に転送出力する。

このような動作を、サンプリング周期ごとに繰返し実行
する。

なお、各サンプリング周期の時刻す、ｆのデータ転送は
１例えば時刻すの場合第６図（ａ）から（ｂ）のデータ
転送に先がけて、逆に（ｂ）から（ａ）のデータ転送を
行なってもよいことは言うまでもない。また１時刻ｆに
ついても同様に、（ｄ）から（ｃ）のデータ転送を、（
ｃ）から（ｄ）のデータ転送に先がけて行なってよいこ
とは言うまでもない。

以上、ブロック構成およびデータ転送等の処理について
説明したが１次に装置の構造について述べる。第７図に
第１図図示実施例の各モジュール１〜１０を実装してな
るユニット装置の外観図を示す。図においてモジュール
１からモジュール１０は、第１図のモジュール１からモ
ジュール１゜に対応し、全モジュールを１つのユニット
に実装したものである。汎用システムバスＢ１は図に表
われないが、ユニット装置の裏面に相当し、汎用システ
ムバスＢ１として国際的に標準化が認められたバス（例
えばＶＭＥパス、マルチババスなど）が適用されている
。

また、レジスタ入出力モジュール４の表面パネルには、
係数設定用の１０進表現のデジタルスイッチ４Ａ、表示
ランプ４Ｂが設けられている。なお他のモジュールに対
しても、図示していないが、必要に応じて係数設定用の
デジタルスイッチおよび表示ランプなどを設けることが
できる。

また、第１図実施例では、入力変成器モジュール１と３
に、電圧、電流変成器１１．３１とアナログ入力フィル
タ１２．３２を搭載したものを示したが、アナログ入力
フィルタ１２と３２に係る処理を、事故検出リレーモジ
ュール２と主リレー用Ａ／Ｄ変換モジュール７のプロセ
ッサ２４，７５で入力データをレジタル量に変換した後
に、デジタルフィルタ処理を行なうようにすることも可
能である。

また、第１図実施例においては、各モジュールに係数設
定用のデジタルスイッチを備えたものを示したが、共通
の係数設定部を設け、ここから係数データを例えばデジ
タル入出力モジュール４などのプロセッサを介して入力
するようにし、ここで２進値に変換した後、汎用システ
ムバスＢ１などを介して、各モジュールに転送設定する
ようにすることも可能である。なお、この場合は、共数
の係数設定のため、各係数を記録する不揮発性メモリ（
ＲＯＭ）を備え付ける必要があることは言うまでもない
。このようにすると、各モジュールからデジタルスイッ
チを除くことが可能となる。

また表示についても同様である。

以上説明したように、第１図実施例によれば、システム
バスとして標準化バス（汎用バス）を使用し、これに対
応できるプリント基板からなるモジュールを構成し、シ
ステムバス上のどの位置にモジュールを挿入しても動作
可能としたことから、システムに合わせてモジュールの
追加削減をすることにより、任意のシステム構成を実現
し、シリーズ展開を容易に行なうことができる。

また、特定のモジュール、すなわち事故検出リレーモジ
ュール２とデジタル入出力モジュール４のデータ転送を
専用のＩ１０バスＢ３を介して行なうようにしたことか
ら、汎用システムバスＢ１が故障しても、システムダウ
ンを起こすことなく、必要最小限の保護機能を確保する
ことができる。

また、小規模な電力系統の保護に対しては、保護リレー
演算モジュール８，９に係る機能を主リレー用Ａ／Ｄ変
換モジュール７に組込んだり、システムコントロールモ
ジュールを他のモジュールのプロセッサに合わせて組込
んだりすることにより、モジュール数を削減してかつ所
定の保護機能を確保することができる小型の装置を実現
することができる。逆に、大規模な電力系統に対しては
、保護リレー演算モジュール８，９と同様のモジュール
を適宜追加することにより、容易に拡張性を満たすこと
ができる。

また、第１図実施例においては、各モジュール２．４，
７，８．９にプロセッサをそれぞれ搭載したプロセッサ
分散型としていることから、ソフト的に保護機能を適宜
分散させることができ、信頼性、柔軟性に富んだ装置を
実現することができる。しかも、各モジュールにおいて
自己診断処理をすることができるほか、他のモジュール
相互間で相互診断を実現することができ、信頼性の向上
を実現することができる。特に、Ａ／Ｄ変換に係るモジ
ュール２，７にプロセッサを搭載し、これにより入力デ
ータのチェックおよび診断を行なうようにしていること
から入力データに係る誤動作等を防止することができ、
信頼度の向上を一層図ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば以下の効果を奏す
ることができる。

保護リレーに係る処理機能を同一形状のプリント基板か
らなる複数のモジュールに分割し、これらを汎用システ
ムバスを介して接続した構成としていることから、保護
対象電力系統の電圧クラスや系統構成に対応させて、モ
ジュールを適宜分割し、これを選択組合わせることによ
りシリーズ展開に合わせて、必要な保護機能および性能
の拡張性および柔軟性に富んだデジタル保護リレー装置
を実現することができるという効果がある。そして、全
モジュールは同一サイズのプリント基板からなるので、
１つのユニット装置として実装が可能となり、小型化、
低コスト化を図ることができる。

また、最小限の保護機能を満たすに要するモジュール相
互間は専用バスを介して接続するようにしていることか
ら、汎用システムバスに不良が発生してもシステムダウ
ンすることなく、信頼性を向上することができる。

また、モジュールの分割を下位系統に対応する最少機能
に合わせて、かつ最少ハード量となるように構成したの
で、小規模な電力系統に対しても小型で低コストな装置
を実現できる。一方、必要に応じて保護リレー演算モジ
ュール等のモジュールを追加することにより、保護機能
の拡張を容易に実現でき、シリーズ展開に容易に対応さ
せることができる。

また、保護リレー演算モジュールには２つのプロセッサ
を設け、一方をリレー演算専用プロセッサとし、他方を
データ転送および診断用のプロセッサとすれば、リレー
演算処理が高速化されるとともに、相互診断が実現でき
、処理能力の向上と信頼性の向上を達成することができ
る。またこれにより全体として見れば、モジュール数を
低減して小型化したことにつながる。

さらに、モジュールにプロセッサを分散して搭載するこ
とにより、各プロセッサにおいて自己診断処理を行なう
ようにすることができ、またモジュール相互間で相互診
断処理を行なうことが可能となり、信頼性の向上を一層
高めることができる。

併わせて、保護リレーに係る機能を各モジュールのプロ
セッサに適宜分散させることも可能となり、全体として
保護機能の拡張性や柔軟性に富んだ装置を構成すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体ブロック構成図、第２
図は第１図実施例のデジタル入出力モジュール４の処理
手順を示すフローチャート、第３図は第１図実施例の保
護リレー演算モジュール８又は９の処理手順を示すフロ
ーチャート、第４図と第５図は第１図実施例の全体のデ
ータ転送を説明するための図、第６図は保護リレー演算
モジュール８に係るデータ転送処理を説明するための図
、第７図は第１図実施例装置の外観図である６１・・・
事故検出リレー用入力変成器モジュール、２・・・事故
検出リレーモジュール、３・・・主リレー用入力変成器
モジュール、４・・・デジタル入出力およびシーケンス
処理モジュール、５・・・補助リレーモジュール、６・
・・システムコントロールモジュール、７・・・主リレ
ー用Ａ／Ｄ変換モジュール、８・・・保護リレー演算モ
ジュール、９・・・保護リレー演算モジュール、１０・
・・電源モジュール、Ｂｌ・・・汎用システムバス、Ｂ
３・・・Ｉ１０バス、Ｌ・・・電源ライン、Ｂ２．Ｂ４
．Ｂ５・・・専用バス（信号線）。 代理人　　鵜　　沼　　辰　　之 第２図 第３図 ０　（ハ）　Ｑ　（ロ）　［株］

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）保護対象電力系統の各種状態量を取込み、予め定
   められた判定基準に従って事故判定のデジタル演算処理
   を行ない、その結果に基づいて電力系統に保護指令を出
   力する保護リレーに係る処理手段を、処理機能に基づい
   てそれぞれ同一形状のプリント基板に組込んでなる複数
   のモジュールに分割し、この各モジュールを任意の位置
   に接続可能な汎用システムバスを介して接続するととも
   に、各モジュールのバスアクセス要求を制御するシステ
   ムコントロール手段を設けてなるデジタル保護リレー装
   置。
2. （２）前記各モジュールのうち最少限の保護機能を満た
   すに要するモジュール相互間を専用バスを介して接続し
   、他のモジュール相互間を前記汎用システムバスを介し
   て接続してなる請求項（１）記載のデジタル保護リレー
   装置。
3. （３）前記モジュールには前記汎用システムバスに接続
   された各モジュールに対してデータの転送制御を行なう
   プロセッサが搭載されたデジタル入力モジュールを含ん
   でなる請求項（１）又は（２）記載のデジタル保護リレ
   ー装置。
4. （４）保護対象電力系統の各種アナログ状態量を取込ん
   で所定の信号レベルに変換する変成器を備えてなる第１
   と第２の入力変成器モジュールと、この第１の入力変成
   器モジュールから出力されるアナログ状態量を取込んで
   Ａ／Ｄ変換し、予め定められた判定基準に従って事故の
   判定を行なうプロセッサを備えてなる事故検出リレーモ
   ジュールと、前記第２の入力変成器モジュールから出力
   されるアナログ状態量を取込んでＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ
   変換手段および予め定められた判定基準に従って事故の
   判定を行なうプロセッサを備えてなる主リレー演算モジ
   ュールと、前記事故検出モジュールと前記主リレー演算
   モジュールとから事故判定に係るデータを取込み、予め
   定められた保護リレーに係るシーケンス処理を行ない、
   この処理結果に基づいて保護指令を出力するシーケンス
   処理手段を含んでなるデジタル入出力モジュールと、少
   なくとも、前記主リレー演算モジュールと前記デジタル
   入出力モジュールが接続される汎用システムバスと、前
   記第１の入力変成器モジュールと前記事故検出リレーモ
   ジュール間と、この事故検出リレーモジュールと前記デ
   ジタル入出力モジュール間をそれぞれ接続する専用バス
   と、前記汎用システムバスに接続されたモジュールのバ
   スアクセス要求を制御するシステムバスコントロール手
   段を含んでなるシステムコントロールモジュールと、を
   備えてなるデジタル保護リレー装置。
5. （５）前記主リレー演算モジュールを前記Ａ／Ｄ変換処
   理に係る主リレー用Ａ／Ｄ変換モジュールと事故判定に
   係る保護リレー演算モジュールに分割し、この保護リレ
   ー演算モジュールは並列動作可能な構成のプロセッサを
   ２つ有し、そのプロセッサの一方をデジタルシグナルプ
   ロセッサとした請求項（４）記載のデジタル保護リレー
   装置。
6. （６）前記事故検出リレーモジュールと前記主リレー演
   算モジュールに係るＡ／Ｄ変換手段にプロセッサを搭載
   し、デジタル変換された各状態量のチェックと当該モジ
   ュールの自己診断処理を行なう構成とした請求項（４）
   又は（５）記載のデジタル保護リレー装置。
7. （７）前記デジタル入出力モジュールから出力される保
   護指令を電力系統に適した保護信号に処理する補助リレ
   ーを含んでなる補助リレーモジュールと、各モジュール
   に前記汎用バスを介して電源を供給する電源モジュール
   とを設けてなる請求項（４）、（５）又は（６）に記載
   のデジタル保護リレー装置。
8. （８）前記システムコントロールモジュールは、他の各
   モジュールのバスアクセス要求の調停、割込み制御、シ
   ステムクロック出力、およびリセット信号出力等の機能
   を備えてなる請求項（４）、（５）、（６）又は（７）
   記載のデジタル保護リレー装置。
9. （９）判定規準に係る係数設定手段又は／および表示手
   段が設けられるモジュールには、１０進式のデジタルス
   イッチ又は／および表示ランプを当該各モジュールの表
   面部に設けてなる請求項（４）、（５）、（６）、（７
   ）又は（８）記載のデジタル保護リレー装置。