JPH10191546A - 電力系統保護制御システム - Google Patents

電力系統保護制御システム

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JPH10191546A
JPH10191546A JP9343924A JP34392497A JPH10191546A JP H10191546 A JPH10191546 A JP H10191546A JP 9343924 A JP9343924 A JP 9343924A JP 34392497 A JP34392497 A JP 34392497A JP H10191546 A JPH10191546 A JP H10191546A
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JP
Japan
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protection control
program module
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JP9343924A
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Inventor
Katsuhiko Sekiguchi
勝彦 関口
Michio Masui
三千雄 増井
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00028—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment involving the use of Internet protocols

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の保護制御装置と表示操作装置を通信ネ
ットワークで結ぶシステムにおいて、システム内でのプ
ログラムモジュールの移動，各装置間の連携機能に着目
し、通信ネットワークの負荷を増大させずに、操作性，
信頼性あるようにする。 【解決手段】 表示操作装置20より表示操作の内容に対
応したプログラムモジュールを通信ネットワーク30を介
してディジタル形保護制御装置10に送出し、これを保護
制御装置内で受信して実行し、その実行結果あるいは受
信したプログラムモジュールを表示操作装置20に返送あ
るいは他の保護制御装置40に転送する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力系統の状態量
を入力とし、ディジタルデータに変換して電力系統の保
護制御を行なうディジタル形保護制御装置及び通信ネッ
トワークを介して同装置の動作や状態の運用監視のため
の表示操作を行なう表示操作装置並びにこれらを組み合
わせた電力系統保護制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】ディジタル形の保護制御装置は電力系統
分野において既に広く運用されているが、近年では高性
能マイクロプロセッサや大容量メモリーなどの運用によ
り高機能化が進んでいる。特に同装置の運用保守の省力
化のために、遠方から広域伝送網を介して、ディジタル
形保護制御装置の動作や状態を運用監視する遠隔運用監
視システムの実現が可能となっている。
【０００３】これらのシステムではディジタル形保護制
御装置の動作や運用状態に関する詳細な情報のほか、電
力系統から入力した電気量（電流，電圧などをディジタ
ルデータに変換したもの）なども伝送系を介して遠方で
表示できる。このシステムの具体例としては、例えば文
献（平成８年 電気学会全国大会 講演論文集１５２９
「ディジタルリレー遠隔運用監視システムの開発」）な
どに記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のディジタル形保
護制御装置の遠隔運用を目的としたシステムでは、ディ
ジタル形保護制御装置（以下、「保護制御装置」と称
す）の遠隔運用メニューに添って広域伝送網を介した遠
方のパーソナルコンピュータなどから要求を出し、これ
を受けた保護制御装置が要求に従った処理を行ない、応
答をパーソナルコンピュータなど要求を出した装置へ返
す形態をとる。図６に遠隔運用メニュー例を示す。
【０００５】例えば整定メニューで整定変更をする場合
を例にとると、図７に示すように先ず遠隔運用メニュー
内で、通信メニューにて変電所，装置を選択し、通信接
続を行なった後、表示操作メニューを選択し、更に整定
を選択した後、変更する整定要素を選択し、変更する数
値を入力し、保護制御装置内のＥＥＰＲＯＭへ書込要求
を出し、その後運用開始要求を出す、という手順にな
る。
【０００６】この場合、一連の処理が終了するまでパー
ソナルコンピュータと保護制御装置間の通信経路は保持
されている必要があり、通信ネットワーク上の通信量の
増加とそれに伴なう通信の遅延や通信パケットの紛失に
よる信頼性の低下が発生するという第１の問題点があ
る。
【０００７】図７は１つの整定要素の変更であり、これ
が複数要素の場合は更に所用時間は増大する。又、前述
した遠隔運用メニューに対応した各要求をパーソナルコ
ンピュータから発生させるためには、操作者は各要求に
対応した操作をその都度行なう必要が生ずる。
【０００８】これは対象とする保護制御装置の機能が複
雑化，多様化するに従い操作が増えることとなり、操作
者の作業量が増加する。又、複数の装置に同一の運用業
務を行なう場合、同じ作業を異なる装置に対して行なう
という煩雑さが生じ、作業量の増大と共にヒューマンエ
ラーによる信頼性の低下が生ずるという第２の問題点が
ある。
【０００９】又、このような遠隔運用システムでは、複
数の保護制御装置を１つのパーソナルコンピュータで運
用することとなるが、この場合、各保護制御装置の内容
（例えば保護方式が異なることによる整定要素など）の
相違を考慮した構成とする必要が生ずる。
【００１０】この場合の構成を図８に示す。図で示すよ
うに、パーソナルコンピュータ側の構成は各保護制御装
置の種類に対応したものとなる。これは保護制御装置の
種類が増えるに従いパーソナルコンピュータ上に備える
べき対応ソフトウェア量が増大していくことを意味し、
そのための改造が生ずるなどして経済性，信頼性が劣る
という第３の問題点がある。
【００１１】又、このような遠隔運用システムにおいて
は、ローカルネットワークや広域伝送網を利用している
ことから、これらの通信ネットワークと接続できる場所
であれば容易に保護制御装置の遠隔運用が行なえるとい
うことになる。即ち、複数の地点に設置されたパーソナ
ルコンピュータから同様に遠隔運用が行なえることとな
る。
【００１２】この様子を図９に示す。この場合、前述の
ように各保護制御装置に対応した遠隔運用ソフトウェア
を各パーソナルコンピュータへ備える必要があり、この
ための費用や保守などの経済性で劣るという第４の問題
点がある。
【００１３】更に前述したように、遠隔運用システムで
は複数の保護制御装置の運用監視が１つのパーソナルコ
ンピュータで可能となることから、関連する同一項目
（例えば同一系統に接続された複数の保護制御装置が取
り込む系統電気量）の比較などを行なうことができる。
【００１４】この場合、パーソナルコンピュータの操作
としては、対象とする保護制御装置との通信接続を行な
い、図６で示す遠隔運用メニューに添って、各項目の表
示を行なう。関連する他装置の同一項目の状態を確認し
たい場合には同様に関連装置との通信接続を行ない、図
６で示す同様メニューに添って表示することとなる。
【００１５】この場合、対象とする装置が増えたりする
と、この操作方法では装置選択，通信接続，項目選択の
操作が各装置毎に必要となり、操作が極めて煩雑となる
こと及び関連する他装置，項目の表示画面は各装置毎独
立して表示されるが、同一画面内で関連装置，項目とし
て表示されていないことから、操作者が関連項目の比較
を行なう場合は過度の負担となるという第５の問題点が
ある。
【００１６】この場合、複数装置にわたり関連する同一
項目毎にメニューをまとめるということも考えられる
が、装置単位で異なる項目を見たい場合には逆の煩雑さ
があり、又、装置の増設・改造などがある場合の保守性
が問題となる。又、複数の表示操作装置から同時に同一
保護制御装置をアクセスした場合、これに応答するため
に、保護制御装置の処理負荷が増大し、応答が遅くなる
という第６の問題点がある。
【００１７】又、更にこのような遠隔運用システムでは
保護制御装置に多様な機能の実現が要求される可能性が
あり、例えば従来電力系統の保護・制御・計測などが別
装置として分離されていたが、これらの機能を同一装置
としてまとめることなどが考えられる。このような場
合、保護制御装置に収納すべき処理は増加し、経済性・
信頼性・保守性などの点で過度の負担が生ずるという第
７の問題点がある。
【００１８】更に保護制御装置の仕様変更時は、装置を
停止しプログラムを収納したＲＯＭを変換するのが一般
的であるが、このための装置稼働率の低下，変更作業量
の煩雑さという第８の問題点がある。
【００１９】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、複数の保護制御装置と表示操作装置を通
信ネットワークで結ぶ電力系統保護制御システムにおい
て、通信ネットワークに各装置が接続されていることを
利用し、システム内でのプログラムモジュールの移動，
各装置間の連携機能に着目し、通信ネットワークの負荷
を増やさず、操作性，経済性，保守性，信頼性に優れた
電力系統保護制御システムを提供することを目的として
いる。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
電力系統保護制御システムは、表示操作装置は表示操作
の内容に対応したプログラムモジュールを通信ネットワ
ークを介して指定された保護制御装置に送出するプログ
ラムモジュール送出手段を備えると共に、複数の保護制
御装置の各々は、前記表示操作装置あるいは他の保護制
御装置からのプログラムモジュールを受信するプログラ
ムモジュール受信手段と、前記受信したプログラムモジ
ュールを実行する実行手段と、前記実行手段による実行
結果あるいは当該保護制御装置が記憶しているプログラ
ムモジュールを表示操作装置に転送する転送手段とを夫
々備えた。
【００２１】本発明の請求項１に係る電力系統保護制御
システムは、表示操作装置より表示操作の内容に対応し
たプログラムモジュールを通信ネットワークを介して保
護制御装置に送出し、これを保護制御装置内で受信して
実行し、その実行結果あるいは受信したプログラムモジ
ュールを表示操作装置に返送あるいは他の保護制御装置
に転送する。
【００２２】
【発明の実施の形態】図１は請求項１に係るディジタル
形保護制御システムの実施の形態を示す構成図である。
図１において、10は保護制御対象である電力系統１から
の状態量Ｓ1を入力として、電力系統への保護制御出力
をＣ1 として電力系統の保護制御を行なうディジタル形
保護制御装置であり、プログラムモジュール受信手段1
1，実行手段12，実行結果及びプログラムモジュール返
送・転送手段13からなる。
【００２３】又、表示操作装置20は通信ネットワーク30
を介してディジタル形保護制御装置10及び同一構成の他
装置40など複数の遠隔運用を行なうものであり、プログ
ラムモジュール送出手段21を有する。ここでディジタル
形保護制御装置40は本実施の形態の説明のために記した
ものであり、本発明の基本構成要素ではない。
【００２４】先ず動作としては、表示操作装置20にて表
示操作の内容に対応したプログラムモジュールを、プロ
グラムモジュール送出手段21にて通信ネットワーク30を
介して送出する。例えば図２に示すように、前述の図６
で示した遠隔運用メニューの各項目に対応した各プログ
ラムモジュールを送出することになる。
【００２５】ここでプログラムモジュールとはデータと
それを処理する手続きの記述を一体化したものであり、
例えば前述の整定メニューの場合であれば、データは各
保護制御方式に対応した整定値であり、手続きはそれら
の整定値を保護制御装置の所定メモリーへ格納するまで
の手順と言える。
【００２６】送出されたプログラムモジュールは通信ネ
ットワークを介して、ディジタル形保護制御装置10内の
プログラムモジュール受信手段11にて受信され、実行手
段12にて実行される。この場合のプログラムモジュール
送出，受信，実行処理の流れをまとめると図３に示すよ
うになる。
【００２７】ここで示すように表示操作装置から送られ
てきた整定プログラムモジュールは整定すべき整定値デ
ータと、その手続き（例えば整定値をどのメモリーに格
納するか、保護制御装置内に常駐するどの処理に要求を
出せばよいかなど）で構成されることから、保護制御装
置内で整定処理に関する詳細な処理の実行が行なわれ
る。即ち、ＲＡＭ，ＥＥＰＲＯＭ（新），ＥＥＰＲＯＭ
（旧）など保護制御装置内のハードウェア資源に対して
の処理が行なわれる。
【００２８】従来では図７に示したように表示操作装
置，保護制御装置間でこのようなやりとりが行なわれる
が、これらの処理を組み込んだ整定プログラムモジュー
ルが保護制御装置側に移動して実行されることから、通
信ネットワークの負荷は従来に比べ軽減される。又、操
作者も新しい整定値を表示操作装置へ与えるのみでよ
く、従来のように各要求を保護制御装置へ送出するため
の操作は必要なくなる。
【００２９】実行手段12でプログラムモジュールが実行
された後、この実行結果あるいはプログラムモジュール
は実行結果及びプログラムモジュール返送・転送手段
（以下、返送・転送手段と言う）13にて処理される。例
えば前述の整定モジュールの場合、整定した結果として
良好であるかあるいは整定値が所定の範囲に入っておら
ず、適切でないかなどを通信ネットワーク30を介して表
示操作装置20へ返送する。
【００３０】又、整定業務は複数の保護制御装置に対し
て同一内容で行なわれることも考えられる。この場合は
返送・転送手段13を用いて、整定プログラムモジュール
を他の保護制御装置40へ転送する。保護制御装置40でも
前述の保護制御装置10と同様の手段41，42，43を設けて
おき、先ずプログラムモジュール受信手段41で整定プロ
グラムモジュールを受信し、実行手段42で前述と同様に
実行し、返送・転送手段43で実行結果を表示操作装置20
へ返送、あるいは更に他の保護制御装置へ整定プログラ
ムモジュールを転送し、以下同様の処理をする。
【００３１】図４に本発明の具体的構成例を示す。ディ
ジタル形保護制御装置10はアナログディジタル変換部10
-1と、ディジタル演算処理部10-2と、遮断器など外部機
器との入出力インタフェース10-3と、通信ネットワーク
30と本装置とのインタフェースを行なう通信インタフェ
ース10-4と、バス10-5とから構成されている。なお、10
-1から10-4の各部はバス10-5を介して相互に接続されて
いる。
【００３２】アナログディジタル変換部10-1はアナログ
フィルタ，サンプリングホールド回路，マルチプレク
サ，アナログディジタル変換器などから構成されるもの
で、保護制御対象となる電力系統の状態量（例えば電
流，電圧）をアナログ情報として取り込み所定のサンプ
リング間隔でホールドした後、ディジタル量に変換す
る。
【００３３】一方、ディジタル演算処理部10-2はＣＰＵ
2-1 ，ＲＡＭ2-2 ，ＲＯＭ2-3 ，不揮発性メモリーＥＥ
ＰＲＯＭ2-4 により構成され、前述のディジタル変換さ
れた電気量データは順次ＲＡＭ2-2 へ転送されて、この
データ及びＥＥＰＲＯＭ2-4に格納された保護リレーの
整定値，ＲＡＭ2-2 ，ＲＯＭ2-3 からのプログラムによ
り、ＣＰＵ2-1 は種々の保護制御演算を行なう。
【００３４】ここで従来の保護制御装置と異なるところ
は、ＲＡＭ2-2 にも一部のプログラムが通信ネットワー
クから送り込まれディジタル演算処理部内のプログラム
として処理されることである。従来であれば、プログラ
ムは固定的にＲＯＭ2-3 に書き込まれていたがＲＡＭ2-
2 へ通信ネットワークからプログラムモジュールを送り
込み、又、他装置のＲＡＭへ転送したりすることが本発
明の特徴である。このディジタル演算処理部10-2が前述
の実行手段12と受信手段11及び返送・転送手段13の一部
を構成するものである。
【００３５】次に入出力インタフェース10-3は、遮断器
情報などの外部制御機器状態の取り込み，保護リレー動
作，復帰出力，トリップ指令などの外部機器への出力を
行なうためのインタフェースである。又、通信インタフ
ェース10-4は本発明の特徴の１つであり、例えば本図に
示すように、イーサネットＬＡＮと保護制御装置との接
続を行なう。前述のプログラムモジュール受信手段11と
返送・転送手段13の一部は本通信インタフェースで実現
される。
【００３６】即ち、通信ネットワークからのプログラム
モジュールはここで受信され、前述のＲＡＭ2-2 へ転送
される。又、ディジタル演算処理部10-2で実行されたプ
ログラムモジュールは、この通信インタフェース10-4を
介して通信ネットワーク30へ送られ、表示操作装置20あ
るいは保護制御装置への転送が行なわれる。以上がディ
ジタル形保護制御装置の具体的構成例である。
【００３７】又、通信ネットワークの構成例としては図
４に示すようにイーサネットＬＡＮで変電所などローカ
ルな範囲の保護制御装置を接続するネットワークと、有
人電気所などでパーソナルコンピュータやワークステー
ションを接続するイーサネットＬＡＮなどのネットワー
クと、両者のネットワークを広域的に接続する広域ネッ
トワークで構成される。
【００３８】イーサネットＬＡＮの構成は一般的なもの
であり説明は省略する。又、広域ネットワークとしては
電話回線などの回線交換網などを使用する。前述の表示
操作装置20は本図中のパーソナルコンピュータで実現す
る。プログラムモジュール送出手段はパーソナルコンピ
ュータ中のソフトウェア及びイーサネットＬＡＮとのイ
ンタフェース回路で実現される。
【００３９】次に、本発明の作用の詳細について図５の
フローチャートを用いて説明する。先ず、パーソナルコ
ンピュータ側のフローチャートを説明する。前述の遠隔
運用メニューがパーソナルコンピュータの画面に表示さ
れ、操作者は該当する遠隔運用メニュー内の項目をＳ1-
1 で選択する。例えば整定業務が選択された場合は、Ｓ
1-2 で整定プログラムモジュールを呼び出す。
【００４０】操作者はＳ1-3 でこの整定プログラムモジ
ュールに、整定変更を行なう装置名，整定変更要素名，
整定値などのデータを与える。Ｓ1-4 でこの整定プログ
ラムモジュールはこれらのデータを自身の中へ格納し、
通信ネットワークへ送出される。以上がプログラム送出
手段の詳細である。
【００４１】次に、保護制御装置側では送られてきた整
定プログラムモジュールをＳ2-1 で受信し、ＲＡＭ2-2
に格納する。これが受信手段11に相当する。Ｓ2-2 でこ
の整定プログラムモジュールが前述のように整定値を順
次ＲＡＭ，ＥＥＰＲＯＭ（新），ＥＥＰＲＯＭ（旧）へ
確認を行ないながら書き込む。以上が実行手段12に相当
する。
【００４２】従来であればこのようなＥＥＰＲＯＭ，Ｒ
ＡＭと整定処理とのデータ・要求の取り合いはその都度
通信ネットワークを介していたが、このように本発明で
は全て保護制御装置内で完結している。この結果によ
り、Ｓ2-3 で実行結果を判定し、不良（例えば、ＥＥＰ
ＲＯＭ，ＲＡＭへの書き込みが不完全で所定の値が書き
込まれないなど）であれば、再度の整定が必要であるか
ら、Ｓ2-4 で表示操作装置20へ不良結果とプログラムモ
ジュールを返送する。
【００４３】実行結果が良である場合で、Ｓ2-5 で他装
置への整定が必要でない場合は、同様にＳ2-6 で表示操
作装置20へ完了結果とプログラムモジュールを返送す
る。又、他装置への整定が必要な場合は、Ｓ2-7 で整定
プログラムモジュール内に記述してある他装置名を読み
取り、その装置名を宛先として整定プログラムモジュー
ルを送り出す。以上Ｓ2-3 からＳ2-7 が返送・転送手段
13に相当する。
【００４４】本実施の形態によれば、操作者が行なう業
務に対応したプログラムモジュール自体を通信ネットワ
ークを介して表示操作部から保護制御装置へ送り、保護
制御装置内で実行させるようにしたので、通信ネットワ
ーク上の通信量を少なくでき、信頼性が向上できる。
又、従来のように各要求に対応した操作や同一業務を複
数装置に対して行なうという作業が必要となくなること
から、操作者の作業量を減らすことができ、経済性，信
頼性の高い保護制御システムを提供することができる。
【００４５】なお、本発明は電力系統システムに限定さ
れるものでなく、制御対象となる機器から状態量を取込
み当該機器を制御する複数の分散制御装置と、これら分
散制御装置と通信ネットワークを介して接続され各分散
制御装置の動作や状態の運用監視のための表示操作を行
なう表示操作装置（あるいは各分散制御装置上で稼働が
可能なプログラムモジュールを格納するプログラム格納
装置）とからなる分散制御システムにも実施可能であ
る。この場合、上記実施の形態において、保護制御装置
を分散制御装置と読み替えればよい。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のディジタ
ル形保護制御システムによれば、通信ネットワークに各
装置が接続されていることを利用し、システム内でのプ
ログラムモジュールの移動，各装置間の連携機能に着目
し、操作性，経済性，保守性，信頼性に優れたディジタ
ル形保護制御システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の請求項１の実施の形態であるディジタ
ル形保護制御システムの構成図。
【図２】請求項１の画面表示メニューとプログラムモジ
ュールの対応を示す図。
【図３】請求項１の作用を説明する図。
【図４】請求項１の具体的構成例を示す図。
【図５】請求項１の処理内容を示すフローチャート。
【図６】遠隔運用システムのメニュー例。
【図７】従来のシステムの動きを示す図。
【図８】従来のシステムの構成例図。
【図９】遠隔運用システム構成例。
【符号の説明】
１ 電力系統 10，40 ディジタル形保護制御装置 11，41 プログラムモジュール受信手段 12，42 実行手段 13，43 実行結果およびプログラムモジュール返送・
転送手段 21 プログラムモジュール送出手段 20 表示操作装置 30 通信ネットワーク

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電力系統の状態量を入力とし、ディジタ
    ルデータに変換して電力系統の保護制御を行なう複数の
    保護制御装置と、これら保護制御装置と通信ネットワー
    クを介して接続され各保護制御装置の動作や状態の運用
    監視のための表示操作を行なう表示操作装置とからなる
    電力系統保護制御システムであって、前記表示操作装置
    は表示操作の内容に対応したプログラムモジュールを前
    記通信ネットワークを介して指定された前記保護制御装
    置に送出するプログラムモジュール送出手段を備えると
    共に、前記複数の保護制御装置の各々は、前記表示操作
    装置あるいは他の保護制御装置からのプログラムモジュ
    ールを受信するプログラムモジュール受信手段と、前記
    受信したプログラムモジュールを実行する実行手段と、
    前記実行手段による実行結果あるいは当該保護制御装置
    が記憶しているプログラムモジュールを前記表示操作装
    置あるいは他の保護制御装置に転送する転送手段とを夫
    々備えたことを特徴とする電力系統保護制御システム。
JP9343924A 1997-11-28 1997-11-28 電力系統保護制御システム Pending JPH10191546A (ja)

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