JPH05199646A

JPH05199646A - ディジタルリレーの監視制御装置

Info

Publication number: JPH05199646A
Application number: JP4005276A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Matsushima; 哲郎松島
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-01-16
Filing date: 1992-01-16
Publication date: 1993-08-06

Abstract

(57)【要約】【目的】ディジタルリレーにおいて、データバス及び
データバスに接続された回路が不良になった場合にも不
良部位の判定ができるようにする。【構成】複数のデータバス11，12と、該複数のデータ
バスに接続された保護演算用の第１の演算部42a 及び監
視制御用の第２の演算部47と、保護演算用第１の演算部
とデータバス11，12を介してデータの授受を行なうディ
ジタル回路部41，43，44，45，46，47を有し、保護演算
用第１の演算部において該ディジタル回路部とデータの
授受が正常に行なわれない場合、データ授受が正常に行
なわれないバス11（12）とは異なった他のバス12（11）
を介して監視制御用の第２の演算部に異常情報を伝達す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電力系統を保護する保護
リレーの、特にマイクロコンピュータを用いたディジタ
ルリレーの監視制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来のディジタルリレーの標準的
な構成を示す。図において、41はアナログ入力回路で、
電力系統の電圧，電流等交流量の瞬時値をディジタルデ
ータに変換してディジタルリレー内部に取り込む。42a
と42b はリレー単体演算部で、アナログ入力回路41によ
り取り込まれたディジタルデータを用いて電力系統に事
故が有るか無いかを判断する。リレー演算部は、実際の
ハードウェアではプリント基板１枚で構成される場合も
あるが、リレー機能の規模が大きい場合、２枚以上の複
数枚数を使う。ここでは、42a と42b の２枚で構成され
ているものとする。43はシーケンス制御演算部で、42a
と42b のリレー演算部の判定結果やＤ／Ｉ部44で取り込
まれたしゃ断器の開閉状態等の外部条件を用いてシーケ
ンス制御を行ない、もし電力系統に事故が発生している
と判断された場合、Ｄ／Ｏ45を介してしゃ断指令を出力
し、系統に設置されたしゃ断器を開として系統事故を除
去する。46はＭＭＩ（マンマシンインタフェイス）で、
整定値の入力，ディジタルリレーの状態表示等、保守員
とのインタフェイスとなる部分である。47は監視制御演
算部で、リレー演算部42a ，42b やシーケンス演算部4
3，ＭＭＩ46で局部的にシステム監視を行なった結果を
伝送してもらい、保護リレーシステム全体として不良状
態を把握し、外部に表示，警報する。48はデータバス
で、これらの各演算部間のデータ伝送を行なう。データ
バスは、従来のディジタルリレー分野の技術においては
単一バス構成が主流である。

【０００３】このような従来のディジタルリレーにおい
て、システムの自動監視は、個々の演算部において局部
的に実施し、その結果をシステムとしてまとめて外部に
表示，警報する方式が一般的である。例えば、図４の例
において、単体リレー演算部42a ，42b あるいはシーケ
ンス制御演算部43，ＭＭＩ部46では個々に自回路内のメ
モリ回路の監視や演算データのパリティ監視，演算機能
チェック等種々の監視を実行している。これらの自動監
視の内容については、参考文献（電気協同研究：第４１
巻、第４号）に詳しいので、ここではこれ以上の説明は
省略する。

【０００４】監視制御演算部46では同様に自回路の監視
を実行すると共に、他の演算部の監視結果をデータバス
48を介して伝送してもらい、システムとしてまとめて外
部に表示，警報する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】保護リレー装置は電力
系統を保護し、電力の安定供給に寄与するもので、保護
リレー装置自体に高い信頼度が要求される。保護リレー
の高い信頼度を実現するためには、次のことが要求され
る。 (1) 装置の不良発生率が十分低いこと。 (2) 装置不良が発生した場合、自動監視機能により盲点
なく不良を検出し、直ちに外部に表示，警報を発するこ
と。 (3) 装置不良検出時は不良部位についても極力明確化
し、装置復旧が短時間の内に可能なこと。

【０００６】図４に示した従来のディジタルリレーにお
いて (1)〜(3) の原則を考える時、(1) と(2) の原則は
良く満たされているが、(3) の不良部位の明確化につい
てはまだ完璧なレベルに達しているとは言い切れない。
不良部位明確化の観点からはデータバス周辺の回路が特
に弱点とする。即ち、データバスは多数の回路に共通に
接続されているため、１つの不良が発生した場合、多数
の回路が不良部位としての可能性があり、不良部位を特
定することが困難である。

【０００７】バスの監視としては、様々な方式が有り得
るが、多数の回路が接続されている関係からバスそのも
のを監視することは難しい。例えば、ある１つの演算回
路から他の演算回路をバスを介してアクセスした時、受
け渡されるデータの「パリティチェック」を実施した
り、他の回路をアクセスした時、一定時間応答が無いこ
とにより不良と判定する「タイムアウト検出」等が具体
的なバス監視方式である。

【０００８】このようなバス監視方式において、１つの
演算部がバス不良と判定した時、不良と考えられるバス
を介して監視制御演算部47に不良情報を伝送することに
矛盾がある。図５はバス55に演算部51と演算部52，外部
インタフェイス53，監視制御演算部54が接続されている
ているものとする。この回路で，(a) に示すように演算
部51のバスインタフェイス部に不良が発生した場合、演
算部51ではバスアクセスが正常に行なえず、「バス監視
不良」を検出する。しかし、肝心のバスアクセスができ
ないため、不良情報は監視制御演算部54に伝送されず、
外部に警報されない。(b) は監視制御演算部54のバスイ
ンタフェイス部が不良となった場合である。この場合、
演算部51が監視制御演算部54をバスを介してアクセスし
ても正常な応答が得られないため、「バス監視不良」と
判断されるが、その結果を監視制御演算部54に伝送する
ことはできない。この場合は、しかし監視制御演算部54
自身がバスアクセスできないため、監視制御演算部54に
より「バス監視不良」と判断することはできる。(c) は
バス自体が不良の場合である。この場合、演算部51，演
算部52及び監視制御演算部54の何れからも「バス監視不
良」が検出できるが、監視制御演算部54から見れば、
(b) の現象との区別ができない。

【０００９】このような単一のデータバスにより構成さ
れた従来のディジタルリレーにおいては、データバスあ
るいはデータバスに直接接続された回路部が不良となっ
た場合、どこの部位が不良であるのか判定が非常に難し
くなる。かつ、データバス自体が不良の場合、不良情報
が監視制御部に伝わらず、やはり不良部位の判定が難し
くなる。

【００１０】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、データバス及びデータバスに直接接続された回路
が不良となった場合にも不良部位の判定の可能なディジ
タルリレーの監視制御装置を提供することを目的として
いる。

【００１１】

【課題を解決するための手段】近年のディジタルリレー
は、演算素子であるマイクロコンピュータの進歩が目ざ
ましく、単位時間当りのデータ処理能力が著しく向上し
ている。このため、図４に示した単一バス方式ではバス
によるデータの伝送がネックとなって、演算素子の能力
を十分に生かすことができなくなってきている。そこで
登場するのがダブルバス方式を含む複数バス方式であ
る。図１(a) はリレー演算部と監視制御演算部が２つの
バスで結合されている場合である。リレー演算部からは
バス11とバス12の何れを介しても監視制御演算部47に情
報を送ることができる。通常の情報伝達ではシステムの
冗長性を無くすため、情報の伝送ルートは何れか一方に
固定されている。しかし、監視不良情報は、バス11及び
バス12に発生した不良の情報も含むもので、バスの不良
情報を不良バスを介して伝送する訳にはゆかない。図２
は42a リレー演算部から見た不良情報の伝送の様子を示
すものである。図において、21で不良が有るか否かをチ
ェックし、不良が無ければ演算終了する。不良が有る場
合、22でバスに関係する不良の有り無しをチェックす
る。不良がバス１に関係するものでなければ、23でバス
１を介して不良情報監視制御演算部47に伝送する。22で
もしバス１に関係し得る不良であると判定された場合、
24によりバス２を介して不良情報を監視制御演算部47に
伝送する。不良情報を常時両方のバスを介して伝送して
おくことも可能である。図２(b) はその様子を示すフロ
ーチャートである。図において、23でバス１を介し、24
でバス２を介して両方から監視制御演算部に不良情報を
伝送する。

【００１２】

【作用】このような方式を用いれば、バス不良が発生し
ても不良に関する情報が広く集められ、不良部位につい
て正確な判定を行なうことができる。

【００１３】本発明の作用を図５に対比して、図３にて
説明する。図ではバス55に演算部51と演算部52，外部イ
ンタフェイス53，監視制御演算部54が、バス31に演算部
51と演算部52，監視制御演算部54が接続されているもの
とする。この回路で(a) に示すように、演算部51のバス
55のインタフェイス部に不良が発生した場合、演算部51
ではバス１のアクセスが正常に行なえず、「バス監視不
良」を検出する。しかし、肝心のバスアクセスができな
いため、不良情報はバス55を介して監視制御演算部54に
伝送されない。しかし、この時本発明に従って、バス31
を介して不良情報が監視制御演算部54に伝送されるた
め、監視制御演算部54から外部に警報することができ
る。(b) は監視制御演算部54のバスのインタフェイス部
が不良となった場合である。この場合は、監視制御演算
部54自身がバスアクセスできないため、監視制御演算部
54により「バス監視不良」と判断される。しかし、更に
演算部51が監視制御演算部54をバスを介してアクセスし
ても正常な応答が得られないため、「監視演算部アクセ
ス時に応答不良」である旨バス31を介して監視制御演算
部に伝送することができる。このため、監視制御演算部
54では自身のバス55のインタフェイス部が不良であるこ
とを確認できる。(c) はバス自体が不良の場合である。
この場合、演算部51，演算部52及び監視制御演算部54の
何れからも「バス監視不良」が検出できるが、監視制御
演算部54から見れば、(b) の現象との区別ができない。
しかし、バス31を介して演算部51からも、演算部52から
も「バス不良」である旨情報が送られる。このため、監
視制御演算部54は自身のバス監視不良結果も加味して、
バス55が不良であると判定できる。

【００１４】

【実施例】図１(b) はダブルバス方式のディジタルリレ
ーの一例である。図において、41は電力系統の交流量を
ディジタルデータに変換するアナログ入力回路、42a と
42b はリレー単体機能の演算を実行するリレー演算部、
43はリレー単体の動作結果を入力として、シーケンス制
御を実行するシーケンス演算部、47はシステム全体の監
視をとりまとめ、外部に表示，警報を発する監視制御演
算部、11はデータ入力用バスで、アナログ入力回路41で
変換された系統交流量のディジタルデータを他の演算部
に伝送する。44はＤ／Ｉ部で、系統のしゃ断器の状態
等、外部のｏｎ−ｏｆｆ条件をディジタルリレー内部に
取り込む。45はＤ／Ｏ部、46はＭＭＩで、何れも図４の
例と同様である。12はデータ出力用バスで、42a と42b
のリレー演算部の出力をシーケンス演算部43に伝送す
る。シーケンス演算部43の出力はデータ出力用バス12を
介してＤ／Ｏ部45に伝送され、しゃ断器のような外部機
器を制御する。Ｄ／Ｉ44やＭＭＩ46の外部からの情報
は、やはりデータ出力用バス12を介して、シーケンス演
算部43に送られる。なお、外部への不良時の表示，警報
は、監視制御演算部47からバスを経由せずに直接外部に
出力されるものとする。

【００１５】このような複数バス構成のディジタルリレ
ーにおいて、従来の方式で監視結果の情報を伝送すれ
ば、リレー演算部42a ，42b ，シーケンス演算部43の監
視不良情報をデータ出力用バス12を介して監視制御演算
部47に伝送すれば良い。しかし、本発明においては、図
２に示した方法により監視不良情報をデータ出力用バス
12とデータ入力用バス11の両方を利用して伝送し、不良
情報を確実に監視制御演算部47に伝送することにより、
不良部位の明確化を図るものである。

【００１６】以上２バス構成を例にして本発明を説明し
た。しかし、本発明は局部的監視を実施している演算部
がシステム全体の監視結果をまとめる監視制御演算部
と、２つ以上の複数のバスで結合されていれば成り立つ
方式である。又、図１の構成にて本発明の説明を実施し
たが、演算部の構成は例えば通信装置とのインタフェイ
ス部等様々な構成が有る得る。

【００１７】

【発明の効果】従来においては、装置の不良部位の明確
化の観点からは、バス自身に関する不良時が弱点であっ
た。近年の複数バス方式の出現は、演算部間のデータ伝
送上の要求から出たものであるが、本発明により複数バ
スを用いて不良情報に関するデータ伝送の冗長化を図る
ことにより、不良部位の明確化の点で大いに進歩させる
ことができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実現するためのハード構成図。

【図２】本発明によりデータバスを用いた不良データの
伝送の様子を示す図。

【図３】本発明によりバス不良時にも不良情報が正しく
伝送される様子を示す図。

【図４】従来におけるディジタルリレーの一般的な構成
例。

【図５】従来の方式におけるバス関連回路不良時の不良
情報の伝送の様子を示す図。

【符号の説明】

11 データ入力用バス 12 データ出力用バス 41 アナログ入力回路 42a ，42b リレー演算部 43 シーケンス演算部 44 Ｄ／Ｉ部 45 Ｄ／Ｏ部 46 ＭＭＩ 47 監視制御演算部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のデータバスと、該複数のデータバ
スに接続された保護演算用の第１の演算部及び監視制御
用の第２の演算部と、保護演算用第１の演算部とデータ
バスを介してデータの授受を行なうディジタル回路部を
有し、保護演算用第１の演算部において該ディジタル回
路部とのデータの授受が正常に行なわれない場合、デー
タ授受が正常に行なわれないバスとは異なった他のバス
を介して監視制御用の第２の演算部に異常情報を伝達す
ることを特徴とするディジタルリレーの監視制御装置。