JPH11225428A

JPH11225428A - 電力系統の保護制御装置

Info

Publication number: JPH11225428A
Application number: JP10041251A
Authority: JP
Inventors: Satoru Ishibashi; 哲石橋; Toshio Sakata; 敏雄坂田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-02-06
Filing date: 1998-02-06
Publication date: 1999-08-17

Abstract

(57)【要約】【課題】制御対象が複数個に及ぶ２系列又はそれ以上
の系列構成の装置において、複数系列同時に運用した場
合の過制御を防止する。【解決手段】第１系列の装置動作の信号111Aと第２系
列の装置動作の信号111Bとを入力し、前記第１系列又は
第２系列の各装置動作の信号のうち、先に入力した側の
装置動作の信号を出力すると共に、先に動作した装置動
作の信号を出力後、前記装置動作の信号を用いて両系列
の装置動作信号の入力を一定時間ロックして装置動作の
信号を出力しない手段16と、前記両系列の装置動作の信
号の入力ロックを一定時間後に解除する手段Ｔとからな
る第１，第２の各系列の出力ロック手段123A，123Bと、
前記各出力ロック手段のいずれかの出力が発生したとき
当該発生した側の出力を導出する出力手段124 からなる
先着優先回路12A （12B ）を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２系列以上の複数
系列で構成された装置のうち複数の制御対象がある電力
系統の保護制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電力系統の保護制御装置には、例えば電
力系統の重大事故時に系統を安定化させるために発電機
をしゃ断する過渡安定度対策装置や、基幹系との連系線
がしゃ断される系統分離時に、電力の需給バランスが崩
れてシステムが低下する時の負荷フィーダ制御を行なう
装置などがある。

【０００３】図14に電力系統の例を示す。Ａ電気所では
送電線１及び送電線２から電力Ｐ１及びＰ２を受電し、
負荷Ａ（ＰＡ），Ｂ（ＰＢ），Ｃ（ＰＣ），Ｄ（ＰＤ）
に電力を供給する。送電線１が事故などでしゃ断された
場合、電力Ｐ１が受電できなくなり、電力の需給バラン
スが崩れる。安定化装置では送電線１がしゃ断された場
合、電力Ｐ１に相当する負荷をしゃ断し、電力の需給バ
ランスを保つ。

【０００４】このため、送電線１の電力Ｐ１以上の最小
の負荷の組合わせを常時選択しておき、送電線１がしゃ
断された場合、選択しておいた負荷にしゃ断指令を出力
する。ここで送電線１，負荷Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの電力をＰ
１＝７ＭＷ，ＰＡ＝１ＭＷ，ＰＢ＝２ＭＷ，ＰＣ＝４Ｍ
Ｗ，ＰＤ＝８ＭＷであったとする。

【０００５】図15に示す２系列の安定化装置のうち、第
１系列１Ａの装置は上記したとおりの電力を計測するた
め、それに対応する負荷Ａ，Ｂ，Ｃを選択する。一方、
第２系列の装置は、計測器などの誤差のため送電線１の
電力のみ上記とは異なったＰ１＝７．０１ＭＷと計測す
るため、それに対応する負荷Ｄを選択する。

【０００６】ここで、上記安定化装置が２系列化された
おり、この２系列の安定化装置のしゃ断出力がＯＲ構成
になっている場合は、送電線１に事故が発生しこれがし
ゃ断された場合、第１系列の装置からは負荷Ａ，Ｂ，Ｃ
に、又、第２系列の装置からは負荷Ｄにしゃ断指令が出
され、２系列化された安定化装置から全ての負荷Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄにしゃ断指令が出力されることになる。

【０００７】一方、２系列の安定化装置のしゃ断出力
が、常用／待機切替方式の場合は、次のようになる。即
ち、第１系列の装置又は第２系列の装置のどちらか一方
を常用系列、他方を待機系列とし、両系列運転時は常用
系列からしゃ断指令を出力する。又、常用系列が定期点
検又は装置不良などで運用できない場合は、常用系列を
装置ロックし、待機系列を常用系列に切替えて運転す
る。

【０００８】第１系列が常用系列の場合に、送電線１が
しゃ断されると負荷Ａ，Ｂ，Ｃにしゃ断指令が出力され
る。しかし、常用系である第１系列に発見できない何ら
かの要因でしゃ断指令がでなかったときには、第２系列
の装置が待機系列であったために、負荷Ｄにしゃ断指令
が出力できず、２系列化された安定化装置から負荷制御
は行なわれない。

【０００９】先着優先回路を用いた場合の保護制御装置
の例を図16に示す。Ａ系列の保護制御装置１Ａは制御演
算回路11A ，先着優先回路12A から、Ｂ系列の保護装置
制御装置１Ｂは制御演算回路11B から構成される。系統
情報２は両系列の制御演算回路11A ，11B に取り込ま
れ、制御演算回路11A ，11B で演算された装置動作信号
111A，111Bを出力する。

【００１０】Ａ系列，Ｂ系列で出力された装置動作信号
111A，111BはＡ系列の先着優先回路12A に入力され、こ
の先着優先回路によって先に動作した系列の装置動作信
号を制御出力121Aとして出力する。

【００１１】前記例と同様、Ａ系列の保護制御装置１Ａ
の制御演算回路11A が、取り込んだ系統情報２により負
荷Ａ，Ｂ，Ｃを選択し、Ｂ系列の保護制御装置１Ｂの制
御演算回路11B が、負荷Ｄを選択した場合、系統事故発
生時に制御演算回路で選択されていた負荷のしゃ断指令
111A，111Bが共に先着優先回路12A に出力される。

【００１２】この時、Ａ系列のしゃ断指令111AがＢ系列
のしゃ断指令111Bより早く出力された場合、先着優先回
路12A はＡ系列のしゃ断指令121Aを出力し、負荷Ａ，
Ｂ，Ｃをしゃ断する。Ａ系列の制御演算回路11A が故障
を発生した場合には、Ａ系列のしゃ断指令111Aは出力さ
れないため、Ｂ系列のしゃ断指令が採用され、負荷Ｄを
しゃ断する。

【００１３】Ａ系列又はＢ系列の制御演算回路11A ，11
B が故障を発生し、しゃ断指令が片系列しか出力されな
かった場合であっても、他系列のしゃ断指令を出力する
こととなる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術によれ
ば、２系列ＯＲの構成になっている場合は、明らかに過
剰しゃ断となってしまうため、負荷選択時に何らかの制
約を課す必要がある。又、常用／待機系列にすると２系
列構成にし信頼度を高めているにも拘らず、常時片系が
休止しているため、実際に動作する装置は１系列のみ
で、動作信頼度の面では１系列相当の信頼度となる。

【００１５】又、常用系列において監視で検出されない
想定外の不具合が生じた場合、常用系列は不使用となら
ないため、故障中にも拘らず、優先権は常用系列のまま
となる。したがって系統事故発生時に常用系列から出力
されるはずのしゃ断指令は出力されず制御不可となり、
電力系統の崩壊や電力機器の損傷，破壊を引き起こす可
能性がある。

【００１６】又、不良を監視機能にって発見できた場合
においても、不良発見後出力系列を常用系列から待機系
列に切替え中に系統事故が発生した場合は、両系列間に
よる出力系列の受け渡しの遅れ等のため、制御が遅くな
り、制御不可となる問題が生じる。

【００１７】更に、電力系統の保護制御装置は、両系列
において独立して制御演算を実行しているため、事故情
報の取り込みのタイミングによっては常用系列よりも待
機系列の方が早くしゃ断指令を出していた場合でも、遅
い常用系列のしゃ断指令を出力してしまい、制御が不必
要に遅くなってしまう問題がある。

【００１８】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、先着優先回路を用いて動作時の信頼度を
２系列装置と同様に保ちつつ、かつ過剰制御の起こりえ
ない信頼度の高い電力系統の保護制御装置を提供するこ
とを目的としている。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明の［請求項１］に
係る電力系統の保護制御装置は、２系列構成を有する電
力系統の保護制御装置において、第１系列の装置動作の
信号と第２系列の装置動作の信号とを入力し、前記第１
系列又は第２系列の各装置動作の信号のうち、先に入力
した側の装置動作の信号を出力すると共に、先に動作し
た装置動作の信号を出力後、前記装置動作の信号を用い
て両系列の装置動作信号の入力を一定時間ロックして装
置動作の信号を出力しない手段と、前記両系列の装置動
作の信号の入力ロックを一定時間後に解除する手段とか
らなる第１，第２の各系列の出力ロック手段と、前記各
出力ロック手段のいずれかの出力が発生したとき当該発
生した側の出力を導出する出力手段からなる先着優先回
路とを備えた。

【００２０】［請求項１］に係る電力系統の保護制御装
置の先着優先回路は、両系列のうち、早く動作した装置
動作の信号を優先して出力し、その出力信号によって一
定時間だけ両系列の出力をロックすることで２系列のう
ち早い動作の装置のみを確実に出力させることを可能に
している。又、一定時間経過後は自動的に元の状態に復
帰することができる。

【００２１】本発明の［請求項２］に係る電力系統の保
護制御装置は、２系列構成を有する電力系統の保護制御
装置において、第１系列の装置動作の信号と第２系列の
装置動作の信号とを入力し、前記第１系列又は第２系列
の各装置動作の信号のうち、先に入力した側の装置動作
の信号を用いて他系列の装置動作の信号を一定時間ロッ
クして、前記一定時間は制御出力を先に出力した系列か
らの制御出力を出力し続ける手段とからなる第１，第２
の各系列の出力セット・リセット手段と、前記各出力セ
ット・リセット手段のいずれかの出力が発生したとき当
該発生した側の出力を導出する出力手段とからなる先着
優先回路を備えた。

【００２２】［請求項２］に係る電力系統の保護制御装
置の先着優先回路は、両系列のうち、早く動作した系列
を優先して出力し、その出力信号によって一定のタイマ
時間分だけ相手系列の出力をロックすることで、早く動
作した系列に優先権を持たせ、一連の制御指令の出力を
優先権のある系列から出力することで、迅速でしかも一
貫した制御が行なえるようになる。

【００２３】本発明の［請求項３］に係る電力系統の保
護制御装置は、２系列構成を有する電力系統の保護制御
装置において、第１系列の装置動作の信号と第２系列の
装置動作の信号とを入力し、前記第１系列又は第２系列
の各装置動作の信号のうち、先に入力した側の装置動作
の信号を用いて他系列の装置動作の信号を一定時間ロッ
クすると共に、前記一定時間内は制御出力を先に出力し
た系列からの制御出力を出力し続ける先着優先手段を第
１系列の装置に設け、前記第１系列の装置で選択された
制御出力を第１系列及び第２系列のいずれにも出力する
手段を備えた。

【００２４】［請求項３］に係る電力系統の保護制御装
置は、第１系列と第２系列の制御演算回路の出力を第１
系列の先着優先回路に取り込み、動作の早い系列の出力
を第１系列と第２系列の２系列から出力することができ
るため、第１系列の出力回路が不良の場合でも第２系列
から出力することができ、システム全体の信頼性が向上
する。

【００２５】本発明の［請求項４］に係る電力系統の保
護制御装置は、［請求項４］において、第２系列の装置
も前記第１系列の装置と同様に先着優先回路を備え、前
記第２系列の装置で選択された制御出力を第２系列及び
第１系列のいずれにも出力する手段を備えた。

【００２６】［請求項４］に係る電力系統の保護制御装
置は、先着優先回路を第２系列の装置にも備えているた
め、第１系列又は第２系列の先着優先回路のどちらかが
不良でも、もう一方の系列の先着優先回路により制御出
力をその正常な系列より出力することができ、システム
全体の信頼性が向上する。

【００２７】本発明の［請求項５］に係る電力系統の保
護制御装置は、［請求項４］において、第１系列の装置
は第１系列の制御出力を第２系列の装置に出力する手段
を備え、第２系列の装置は第１系列の装置の制御出力と
第２系列の装置動作の信号を一定時間遅延させた信号と
を自系の先着優先回路へ入力する手段と、前記自系の先
着優先回路の出力を自系である第２系列の装置の制御出
力として出力する手段とを備えた。

【００２８】［請求項５］に係る電力系統の保護制御装
置は、両系列間の受け渡し時間を考慮し、第１系列の先
着優先回路で出力された制御出力を第２系列の先着優先
回路に取り込み、第２系列の装置動作を一定時間遅延さ
せ、前記第１系列の先着優先回路で出力された制御出力
を第２系列の制御出力として出力しているため、２つの
系列の制御演算回路が全く同時に異なる制御指令を出し
た場合でも、両系列が同じ出力を出すことができ、シス
テムとして過制御になることがない。又、第２系列から
第１系列への装置動作の信号を受け渡しできない時、第
２系列では第１系列の制御演算の結果を出力することが
できる。更に、第１系列の先着優先回路が不良の時でも
第２系列では第２系列の制御演算の結果をタイマ時間後
に第２系列に出力することができる。なお、第２系列の
タイマ時間は、第１系列から第２系列及び第２系列から
第１系列への信号受け渡し時間を合計した時間より長く
取る必要がある。これらのことにより、両系列共に確実
に同一の制御出力を出し、かつ信頼性の高いシステムを
構成することが可能になる。

【００２９】本発明の［請求項６］に係る電力系統の保
護制御装置は、［請求項５］において、自系列の装置動
作の信号を一定時間遅延させる回路と相手系の制御出力
とを入力する手段及び優先系切替回路とを第１系列の装
置と第２系列の装置とに夫々設け、優先系列切替回路を
優先状態にした系列では、第１系列の制御出力を第２系
列の装置に出力する手段を備え、非優先状態にした系列
では第１系列の制御出力と第２系列の装置動作の信号を
一定時間遅延させた信号とを自系の先着優先回路へ入力
する手段と、前記自系の先着優先回路の出力を自系であ
る第２系列の装置の制御出力として出力する手段とを備
えた。

【００３０】［請求項６］に係る電力系統の保護制御装
置は、優先切替スイッチを両系列の装置に備えることに
よって、優先系列を第１系列から第２系列に切替えるこ
とができる。このことにより、第１系列の一部が点検中
のため制御演算回路の機能が不十分な場合優先系列を切
替えることにより、装置が迅速に動作することが可能に
なる。

【００３１】本発明の［請求項７］に係る電力系統の保
護制御装置は、［請求項６］において、優先系列の装置
が先着優先回路にて非優先系列の制御出力を選択して出
力した時、前記優先系列を非優先系列に切替えると共
に、前記非優先系列を優先系列に切替える手段を備え
た。

【００３２】［請求項７］に係る電力系統の保護制御装
置は、優先系列の先着優先回路の出力が相手系列の出力
となった時は、その原因が装置の各回路の部品の特性に
よる場合は、次の制御指令も相手系列の装置動作が先に
出力される可能性が高いため、優先系列を相手系列に切
替えることにより、次に制御出力が必要になった場合シ
ステムとして迅速化に動作させることができる。

【００３３】本発明の［請求項８］に係る電力系統の保
護制御装置は、［請求項６］において、２系列の装置の
うち片系列が装置不良を検出した時、即座に前記不良を
検出した系列を非優先系列に切替える手段を備えた。

【００３４】［請求項８］に係る電力系統の保護制御装
置は、２系列の装置のうち片系列が装置不良を検出した
時、正常な系列を優先系列に自動的に切替えて、不良を
検出した系列の出力を非優先系列にすることができる。
装置の動作が遅くなる可能性のある装置の不良、例えば
入力回路の素子の動作時間が不良になった場合、装置動
作の時間が遅くなることが予測されるため、本発明の回
路を用い優先系列を系統事故発生前に切替えておくこと
により、装置動作の時間を遅れないようにすることがで
きる。又、出力回路の不良などで誤動作の恐れがあると
きは、正常な系列を優先系列にすると同時に装置をロッ
クする。

【００３５】

【発明の実施の形態】図１は第１の実施の形態を示す先
着優先回路12A のブロック図であり、図２は図１の内部
の詳細図である。なお、第１系列をＡ系列、第２系列を
Ｂ系列として説明する。

【００３６】図１において、先着優先回路12A は、出力
ロック回路123A，123B、出力回路124 、タイマＴ１、ノ
ット回路16で構成される。装置動作信号111A，111Bは、
出力ロック回路123A，123Bに入力され、出力ロック信号
17が“０”であればそのまま出力され、“１”であれば
出力はされない。

【００３７】出力ロック回路123A，123Bの出力は出力回
路124 に入力され、制御出力121A，121Bとして出力され
る。制御出力121A，121BをタイマＴ１で一定時間引き延
ばし、ノット回路16で反転した出力が出力ロック信号と
して前記出力ロック回路123A，123Bにロック信号として
入力される。

【００３８】次に、図１の先着優先回路12A の動作を説
明する。Ａ系列の装置動作信号111AがＢ系列の装置動作
信号111Bより先に動作し、タイマ値を１００ｍｓとした
場合、Ａ系列の装置動作信号111Aは出力ロック回路123A
から出力され、次段の出力回路124 を経由して制御出力
121Aを出力する。

【００３９】次に、Ｂ系列の装置動作信号111BがＡ系列
の装置動作より５０ｍｓ遅れて動作した時、Ａ系列の制
御出力121AはタイマＴ１によって１００ｍｓ引き延ばさ
れ、ノット回路16で反転し出力ロック信号が“１”にな
っているため、Ｂ系列の装置動作信号111Bは出力ロック
回路123A，123Bから出力されずロックされる。１００ｍ
ｓ経過後は、タイマＴ１は復帰しているため、先着優先
回路12A は初期状態となり、次回に早く動作した装置の
制御指令を新たに出力する。

【００４０】２系列の装置は、異なる演算結果を出す可
能性があり、かつその出力時間の差が１００ｍｓ以内で
あり、制御後再び制御するまでの時間が１００ｍｓ以上
であるような装置において、上記実施の形態によれば、
２系列のうち早く動作した装置動作の信号を優先して出
力し、その出力にて１００ｍｓ一定時間出力をロックす
ることで、２系列のうち早い動作の装置のみを確実に出
力させることができる。

【００４１】又、制御後１００ｍｓ経過すれば自動的に
初期状態に戻るため、再び先着優先回路が生かされて制
御可能になる。このとにより、過制御を行なうことな
く、かつ２回目の制御も確実に出力することが可能にな
る。

【００４２】図２は図１のブロック図の具体的な回路の
例を示す。出力ロック回路123A，123Bはアンド回路で構
成し、複数の装置動作信号111A，111Bを、制御出力121
A，121B後タイマＴ１で一定時間引き延ばし、ノット回
路16で反転した出力を出力ロック信号17として入力す
る。又、出力回路124 はオア回路で構成し、出力ロック
回路123A，123Bの出力を制御出力121A，121Bとして出力
する。

【００４３】図３は他の実施の形態の先着優先回路のブ
ロック図である。先着優先回路12Aは、出力回路124 、
出力オア回路125A，125B、タイマＴ2A，Ｔ2B，Ｔ3A，Ｔ
3B、出力セット／リセット回路126A，126Bで構成され
る。

【００４４】Ａ系列，Ｂ系列の装置動作信号111A，111B
は出力セット／リセット回路126A，126Bを介し、出力回
路124 を経て制御出力121A，121Bを導出する。出力セッ
ト／リセット回路126A，126Bの出力は自系列と相手系列
の出力オア回路125A，125Bに入力され、出力信号をリセ
ットする。自系列はタイマＴ2A，Ｔ2Bで一定の制御の出
力時間後にリセットされ、相手系列はタイマＴ3A，Ｔ3B
で一定時間片系列でロックされる。

【００４５】次に動作を説明する。Ａ系列，Ｂ系列のし
ゃ断指令111A，111Bのうち、Ａ系列のしゃ断指令111Aが
先に先着優先回路12A に入力した場合、前記しゃ断指令
は出力セット／リセット回路126Aを経て次段の出力回路
124 を介して制御出力121Aを導出する。

【００４６】この時、出力セット／リセット回路126Aを
経た信号はＢ系列のしゃ断指令111BをタイマＴ3Bで一定
時間出力セット／リセット回路126Bのリセットへ出力
し、出力をロックする。前記ロック中は、以降Ａ系列の
しゃ断指令111Aが優先して出力される。

【００４７】同様にＢ系列のしゃ断指令111Bが先に先着
優先回路12A に入力した場合、前記ロック中は、以降Ｂ
系列のしゃ断指令111Bが優先して出力される。又、Ａ系
列，Ｂ系列のしゃ断指令111A，111Bは、タイマＴ2A，Ｔ
2Bにて一定時間出力した後リセットされる。

【００４８】既に説明したように、２系列の装置は異な
る演算結果を出力する可能性があり、第１回目の制御の
後一定時間以内に第２回目の制御を行ない、第２回目の
制御は第１回目の制御演算の延長上にあるため、第１回
目と第２回目の制御を異なる装置から行なうと過制御に
なる可能性がある。

【００４９】しかし、本実施の形態によれば、２系列の
うち、早く動作した系列を優先して出力し、その出力に
よって一定のタイマ時間だけ相手系列の出力をロックす
ることで、早く動作した系列に優先権を持たせ、一連の
制御指令の出力を優先系列から出力することで、迅速で
しかも一貫した制御を行なうことができる。

【００５０】図４は図３のブロック図の具体的な回路の
例を示す。出力回路124 、出力オア回路125A，125Bはオ
ア回路で構成され、出力オア回路125A，125BはＡ系列又
はＢ系列のリセット出力を出力セット／リセット回路12
6A，126Bへ出力する。

【００５１】又、出力回路124 は出力セット／リセット
回路126A，126Bの出力を制御出力として出力する。出力
セット／リセット回路126A，126Bはフリップフロップ回
路で構成し、リセット出力を入力している間は、しゃ断
指令111A，111BＷをロックする。

【００５２】図５は更に他の実施の形態の先着優先回路
のブロック図である。Ａ系列の保護制御装置１Ａは制御
演算回路11A ，先着優先回路12A から、Ｂ系列の保護制
御装置１Ｂは制御演算回路11B から構成される。系統情
報２は両系列の制御演算回路11A ，11B に取り込まれ、
制御演算回路11A ，11B で演算された装置動作信号111
A，111Bを出力する。

【００５３】Ａ系列，Ｂ系列で出力された前記装置動作
信号111A，111BはＡ系列の先着優先回路12A に入力さ
れ、既に説明した先着優先回路と同様に、先に動作した
系列の装置動作を制御出力121A，122Aとして２系列より
出力する。

【００５４】次に図５の動作を説明する。Ａ系列の保護
制御装置１Ａの制御演算回路11A が、取り込んだ系統情
報２より負荷Ａを選択し、Ｂ系列の保護制御装置１Ｂの
制御演算回路11B が、取り込んだ系統情報２より負荷Ｂ
を選択した場合、系統事故発生時に前記選択された負荷
のしゃ断指令111A，111Bが出力され、先着優先回路12A
に出力される。

【００５５】この時、Ａ系列のしゃ断指令111AがＢ系列
のしゃ断指令より早く出力された場合、先着優先回路12
A はＡ系列のしゃ断指令121AをＡ系列の出力121Aと、Ｂ
系列の出力122Aとして両系列から出力し、負荷Ａをしゃ
断する。Ａ系列の出力回路が故障を発生した場合には、
Ａ系列のしゃ断指令121Aは出力されないが、Ｂ系列に受
け渡したしゃ断指令によって、負荷Ａをしゃ断する。

【００５６】本実施の形態によれば、しゃ断指令をＡ系
列，Ｂ系列の２系列から出力できるため、Ａ系列の出力
回路が故障を発生し、前記しゃ断指令を出力できない場
合であってもＢ系列より出力できるため、システム全体
の信頼性を向上することができる。

【００５７】図６は更に他の実施の形態の先着優先回路
のブロック図である。Ａ系列の保護制御装置１Ａは制御
演算回路11A ，先着優先回路12A から、Ｂ系列の保護制
御装置１Ｂは制御演算回路11B ，先着優先回路12B から
構成される。系統情報２は両系統の制御演算回路11A ，
11B に取り込まれ、Ａ系列の制御演算回路11A で演算さ
れた装置動作は自系列111Aと相手系列112Aの先着優先回
路12A ，12B に出力される。

【００５８】Ｂ系列の制御演算回路11B で演算された装
置動作も同様に自系列112Bと相手系列111Bの先着優先回
路12B ，12A に出力される。Ａ系列，Ｂ系列で出力され
た前記装置動作信号111A，111BはＡ系列の先着優先回路
12A に入力され、既に説明した先着優先回路によって先
に動作した系列の動作信号を制御出力121Aとして出力す
る。

【００５９】又、同様にＡ系列，Ｂ系列で出力された前
記装置動作信号112A，112BはＢ系列の先着優先回路12B
に入力され、前記先着優先回路によって先に動作した系
列の装置動作を制御出力121Bとして出力する。

【００６０】次に図６の動作を説明する。Ａ系列の保護
制御装置１Ａの制御演算回路11A が、取り込んだ系統情
報２より負荷Ａを選択し、Ｂ系列の保護制御装置１Ｂの
制御演算回路11B が、取り込んだ系統情報２より負荷Ｂ
を選択した場合、系統事故発生時に前記選択された負荷
しゃ断指令111A，111Bは、Ａ系列の先着優先回路12Aに
出力される。又、前記選択された負荷のしゃ断指令112
A，112Bは、Ｂ系列の先着優先回路12B に出力される。

【００６１】この時、Ａ系列のしゃ断指令111A，112Aが
Ｂ系列のしゃ断指令111B，112Bより早く出力された場
合、先着優先回路12A ，12B は、Ａ系列のしゃ断指令12
1Aと、Ｂ系列のしゃ断指令121Bを出力し、両系列とも負
荷Ａをしゃ断する。

【００６２】Ａ系列の先着優先回路12A が故障を発生し
た場合には、Ａ系列のしゃ断指令121Aは出力されない
が、Ｂ系列の先着優先回路12B のしゃ断指令によって、
負荷Ａをしゃ断する。

【００６３】本実施の形態によれば、先着優先回路を２
重化することにより、先着優先回路のどちらかが故障を
発生しても、他系列よりしゃ断指令を出力することがで
きるので、システム全体の信頼性が向上する。

【００６４】図７は更に他の実施の形態の保護制御装置
を示す構成図である。Ａ系列の保護制御装置１Ａは制御
演算回路11A ，先着優先回路12A から、又、Ｂ系列の保
護制御装置１Ｂは制御演算回路11B ，タイマＴ4B，先着
優先回路12B から構成される。系統情報２は両系列の制
御演算回路11A ，11B に取り込まれ、制御演算回路11A
，11B で演算された装置動作信号111A，111Bを出力す
る。

【００６５】Ａ系列，Ｂ系列で出力された前記装置動作
信号111A，111BはＡ系列の先着優先回路12A に入力さ
れ、この先着優先回路によって先に動作した系列の装置
動作を制御出力121Aとして出力し、Ｂ系列の先着優先回
路12B にも出力する（122A）。Ｂ系列の装置動作信号11
2Bは一定時間遅延後、前記Ｂ系列の先着優先回路12B に
出力され、早く動作した系列側の出力をＢ系列から出力
する（121B）。

【００６６】図７の動作を説明する。Ａ系列の保護制御
装置１Ａの制御演算回路11A が、取り込んだ系統情報２
より負荷Ａを選択し、Ｂ系列の保護制御装置１Ｂの制御
演算回路11B が、取り込んだ系統情報２より負荷Ｂを選
択した場合、系統事故発生時に前記選択された負荷のし
ゃ断指令111A，111Bは、Ａ系列の先着優先回路12A に出
力される。

【００６７】次に図７の動作をタイムチャートを用いて
説明する。なお、図８はＡ系列のしゃ断指令がＢ系列の
しゃ断指令より早い場合である。先ず、Ａ系列のしゃ断
指令111AがＢ系列のしゃ断指令111Bより早く出力された
場合、先着優先回路12A はＡ系列のしゃ断指令121AをＡ
系列から出力し、Ｂ系列の先着優先回路12B に取り込ま
れる（122A）。

【００６８】又、Ａ系列からＢ系列又はＢ系列からＡ系
列への信号の受け渡し遅延時間を８ｍｓとし、Ｂ系列の
タイマＴ4Bを２０ｍｓとする。図８にしゃ断指令の動作
信号応答図を示す。Ｂ系列のしゃ断指令112BはタイマＴ
4Bにより２０ｍｓ後にＢ系列の先着優先回路12B へ出力
される（113B）。

【００６９】一方、Ｂ系列の先着優先回路12B に入力さ
れるＡ系列のしゃ断指令122Aは、８ｍｓ後にＢ系列の先
着優先回路12B へ出力されるため、Ａ系列，Ｂ系列共に
Ａ系列からのしゃ断指令を出力して、負荷Ａをしゃ断す
る。

【００７０】図９はＡ系列とＢ系列が同時にしゃ断指令
を出した場合を説明するタイムチャートである。２つの
系列の制御演算回路11A ，11B が、全く同時にしゃ断指
令を出した場合、前記受け渡し時間によりＢ系列のしゃ
断指令111Bは８ｍｓ遅れてＡ系列の先着優先回路12A に
取り込まれるため、早く出力されたＡ系列のしゃ断指令
を両系列共出力して、負荷Ａをしゃ断する。図９にしゃ
断指令の動作信号応答図を示す。

【００７１】Ａ系列，Ｂ系列のしゃ断指令111A，111Bが
同時に出力された時、Ｂ系列のしゃ断指令111Bは、８ｍ
ｓ後にＡ系列の先着優先回路12A に入力されるため、Ａ
系列はＡ系列のしゃ断指令を出力する。一方、Ｂ系列の
しゃ断指令112BはタイマＴ4Bにより２０ｍｓ後にＢ系列
の先着優先回路12B へ出力されるため、８ｍｓ後のＡ系
列のしゃ断指令122Aの方が先にＢ系列の先着優先回路12
B に入力されて、前記同様にＡ系列からのしゃ断指令を
出力する。

【００７２】図10はＢ系列からのしゃ断指令がＡ系列か
らのしゃ断指令より早い場合のタイムチャートである。
Ｂ系列のしゃ断指令111BがＡ系列のしゃ断指令111Aより
１０ｍｓ早く出力された場合、前記受け渡し遅延時間を
含めてもＢ系列のしゃ断指令111Bが先にＡ系列の先着優
先回路12A に取り込まれるため、Ｂ系列のしゃ断指令を
Ａ系列から出力する（121A）。

【００７３】一方、Ｂ系列の先着優先回路12B に入力さ
れるＡ系列のしゃ断指令122Aは、８ｍｓ後にＢ系列の先
着優先回路12B へ出力されるため、Ａ系列，Ｂ系列共に
Ｂ系列のしゃ断指令を出力して、負荷Ｂをしゃ断する。
図10にしゃ断指令の動作信号応答図を示す。

【００７４】Ａ系列のしゃ断指令111Aが１０ｍｓ遅れて
出力されるため、８ｍｓ後のＢ系列のしゃ断指令111Bが
先にＡ系列の先着優先回路12A に入力され、Ａ系列しゃ
断指令121AはＢ系列からのしゃ断指令を出力する。

【００７５】Ａ系列で出力されたＢ系列のしゃ断指令12
2Aは、８ｍｓ後にＢ系列の先着優先回路12B に入力され
るため、トータル１６ｍｓ後にＢ系列の先着優先回路12
B へ出力される。Ｂ系列のしゃ断指令112BはタイマＴ4B
により２０ｍｓ後にＢ系列の先着優先回路12B へ出力さ
れるため、先にＢ系列の先着優先回路12B へ出力された
Ｂ系列からのしゃ断指令122AをＢ系列のしゃ断指令121B
として出力する。

【００７６】次に伝送受け渡しの不良が発生した場合を
説明する。Ｂ系列のしゃ断指令111Bが出力されなかった
場合、早く出力されたＡ系列のしゃ断指令を両系列共出
力し、負荷Ａをしゃ断する。又、Ａ系列のしゃ断指令11
1A，111Bのうち、Ａ系列の先着優先回路12A へ早く出力
された方のしゃ断指令をＡ系列より出力する。

【００７７】又、Ａ系列の出力が不良となった場合、Ａ
系列のしゃ断指令121A，122Aは出力されないので、Ｂ系
列のタイマＴ4Bで、系列間の信号の受け渡し時間を考慮
して２０ｍｓ待った後にＢ系列のしゃ断指令121Bを出力
して、負荷Ｂをしゃ断する。

【００７８】上記した各例によれば、２つの系列の制御
指令のタイミングに拘らず、両系列が同じ出力を出せる
ため過制御を防止できる。又、系列間の受け渡しが不良
の場合でも第１系列の制御演算の結果を出力できるた
め、２系列運用による装置の稼働率をあげることができ
る。更に、第１系列の出力が不良の場合でも第２系列の
制御演算の結果を第２系列に出力できるため、以上のこ
とより両系列共確実に同一の制御出力を出し、しかも信
頼性の高いシステムを構成できる。

【００７９】図11は更に他の実施の形態の保護制御装置
を示す構成図である。Ａ系列の保護制御装置１Ａは制御
演算回路11A ，先着優先回路12A ，タイマＴ5A，優先切
替スイッチ14A から、又、Ｂ系列の保護制御装置１Ｂは
制御演算回路11B ，先着優先回路12B ，タイマＴ5B，優
先切替スイッチ14B から構成される。

【００８０】系統情報２は両系列の制御演算回路11A ，
11B に取り込まれる。制御演算回路11A ，11B で演算さ
れた装置動作信号111A〜113A，111B〜113Bを出力し、優
先切替スイッチ14A ，14B を介してＡ系列，Ｂ系列で出
力された前記装置動作信号111A〜113A，111B〜113Bは優
先系列の先着優先回路12A 又は12B に入力される。

【００８１】そして、先に動作した系列の装置動作を制
御出力121A又は121Bとして出力し、非優先系列の先着優
先回路12B 又は12A に出力する（122A又は122B）。非優
先系列の装置動作113B又は113Aは一定時間遅延後、前記
非優先系列の先着優先回路12B 又は12A に出力され、早
く動作した系列の出力を非優先系列から出力する（121B
又は121A）。

【００８２】図11の動作を説明する。優先切替スイッチ
によりＡ系列を優先系列にしているとき、Ａ系列の保護
制御装置１Ａの制御演算回路11A が、取り込んだ系統情
報２より負荷Ａを選択し、Ｂ系列の保護制御装置１Ｂの
制御演算回路11B が、取り込んだ系統情報２より負荷Ｂ
を選択した場合、系統事故発生時に前記選択された負荷
のしゃ断指令111A，111Bは、優先系列であるＡ系列の先
着優先回路12A に出力される。

【００８３】この時Ａ系列のしゃ断指令111Aが非優先系
列であるＢ系列のしゃ断指令111Bより早く出力された場
合、優先系列の先着優先回路12A は、Ａ系列のしゃ断指
令111AをＡ系列121Aから出力し、Ｂ系列の先着優先回路
12B に取り込まれる（122A）。

【００８４】ここで、伝送による信号の受け渡し遅延時
間を８ｍｓとし、Ｂ系列のタイマＴ5Bを２０ｍｓとす
る。Ｂ系列のしゃ断指令113Bはタイマにより２０ｍｓ後
にＢ系列の先着優先回路12B へ出力される。

【００８５】一方、Ｂ系列の先着優先回路12B に入力さ
れるＡ系列のしゃ断指令122Aは、８ｍｓでＢ系列の先着
優先回路12B へ出力されるため、Ａ系列，Ｂ系列共に優
先系列のＡ系列のしゃ断指令を出力し、負荷Ａをしゃ断
する。

【００８６】一方、優先系列であるＡ系列の制御演算回
路11A が、点検中等で十分に機能していない場合、優先
切替スイッチによりＢ系列を優先系列に切替える。これ
により、上記と同様の負荷選択の場合、系統事故発生時
に前記選択された負荷のしゃ断指令112A，112Bは、優先
系列であるＢ系列の先着優先回路12B に出力される。

【００８７】この時Ｂ系列のしゃ断指令112Bが非優先系
列であるＡ系列のしゃ断指令112Aより早く出力された場
合、優先系列の先着優先回路12B は、Ｂ系列のしゃ断指
令112BをＢ系列121Bから出力し、Ａ系列の先着優先回路
12A に取り込まれる（122B）。

【００８８】上記と同様に、伝送による信号の受け渡し
遅延時間を８ｍｓとし、Ａ系列のタイマＴ5Aを２０ｍｓ
とする。Ａ系列のしゃ断指令113Aはタイマにより２０ｍ
ｓ後にＡ系列の先着優先回路12A へ出力される。一方、
Ａ系列の先着優先回路12A に入力されるＢ系列のしゃ断
指令122Bは、８ｍｓでＡ系列の先着優先回路12A へ出力
されるため、Ａ系列，Ｂ系列共に優先系列のＢ系列のし
ゃ断指令を出力して、負荷Ｂをしゃ断する。

【００８９】上記実施の形態によれば、優先系列の制御
演算回路の機能が十分な場合、優先系列を相手系列に切
替えることにより、装置の動作を迅速にすることができ
る。

【００９０】更に他の実施の形態を説明する。本実施の
形態では非優先系列であるＢ系列のしゃ断指令111BがＡ
系列のしゃ断指令111Aよりも早く、優先系列側の先着優
先回路12A に出力したような場合、Ｂ系列のしゃ断指令
を出して負荷Ｂをしゃ断することとなるが、このような
場合の対策として、切替スイッチ14A ，14B により優先
系列を既に決定しているＡ系列からＢ系列へ切替えてお
き、次回の制御時は、Ｂ系列のしゃ断指令を優先系列と
して出力し、負荷Ｂをしゃ断するようにしようとするも
のである。

【００９１】本実施の形態のよれば、優先系列の先着優
先回路の出力が相手系列の出力となった場合、制御演算
回路の演算周期や装置に使用しているデバイスの時間特
性の違いなどが原因である場合、次の制御出力も相手系
列から先に出力される可能性が高いため、優先系列を相
手系列に切替えることにより非優先系列から優先系列に
しゃ断指令を受け渡す無駄な時間を省くことができるた
め、システムの迅速化ができる。

【００９２】図12は更に他の実施の形態の先着優先回路
の構成図である。本実施の形態では図11で説明したよう
にＢ系列のしゃ断指令がＡ系列のしゃ断指令よりも早く
出力された場合に対処したものである。そして先着優先
回路12A ，12B は、出力回路124 ，125A，125B、タイマ
Ｔ6A，Ｔ6B，Ｔ7A，Ｔ7B、出力セット／リセット回路12
6A，126B、切替スイッチ18A ，18B で構成される。

【００９３】以下にＢ系列のしゃ断指令がＡ系列より早
く出力され、これによって非優先系列のＢ系列が優先系
列に切替わった場合の動作について説明する。この時、
先着優先回路12B は、自系列のＢ系列をロックする回路
になったままであるので、前記系列の切替わりと同時に
先着優先回路12B の切替スイッチ18A ，18B を切替え
て、Ｂ系列のしゃ断指令を出力することができるように
する。

【００９４】本実施の形態によれば、優先回路を切替え
ると同時にロックされる回路を切替えることにより、制
御出力を迅速に出力することができる。

【００９５】図13は更に他の実施の形態を示す構成図で
ある。本実施の形態では優先系列側が不良検出をした場
合に、この不良検出をした側を自動切替をして非優先系
列とするようにしたものである。そのために各系列に不
良検出部３Ａ（３Ｂ）を設けたものである。

【００９６】したがってＡ系列で不良検出部３Ａが装置
不良を検出した場合、優先切替スイッチ14A （14B ）が
切替わって不良系列は出力をロックする。これは不良系
列を優先系列としたままの場合、システムとしては常に
Ｔ（Ｔ5A）だけ遅れて制御出力を出すことになるため、
即座に不良検出したＡ系列を優先自動切替にて非優先系
列にすることにより、制御指令を迅速に出力する。

【００９７】本実施の形態によれば、正常なＢ系列が優
先系列となり、しゃ断指令121A，121Bの出力が遅くなる
ことを防止することができる。

【００９８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば制
御対象が複数個に及ぶ２系列又はそれ以上の系列構成の
装置において、複数系列同時に運用した場合の過制御を
防止することができる。このため装置の稼働率を高める
ことができ、より信頼性の高い電力系統の保護制御装置
を得ることができる。又、最も早く動作した装置の結果
を優先させて制御出力するため、制御の迅速化及び確実
化を従来よりいっそう高めた電力系統の保護制御装置を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す先着優先回路
のブロック図。

【図２】図１の具体的な回路図。

【図３】他の実施の形態を示す先着優先回路のブロック
図。

【図４】図３の具体的な回路図。

【図５】本発明の電力系統の保護制御装置のブロック
図。

【図６】他の実施の形態を示す電力系統の保護制御装置
のブロック図。

【図７】更に他の実施の形態を示す電力系統の保護制御
装置のブロック図。

【図８】図７における動作信号応答図。

【図９】図７における他の動作信号応答図。

【図10】図７における他の動作信号応答図。

【図11】本発明の更に他の電力系統の保護制御装置のブ
ロック図。

【図12】本発明の更に他の電力系統の保護制御装置のブ
ロック図。

【図13】本発明の更に他の電力系統の保護制御装置のブ
ロック図。

【図14】電力系統の一例図。

【図15】２系列の安定化装置を説明する図。

【図16】先着優先回路を用いた保護制御装置のブロック
図。

【符号の説明】

１Ａ，１Ｂ電力系統の保護制御装置２系統情報３Ａ，３Ｂ不良検出部 11A ，11B 制御演算回路 12A ，12B 先着優先回路 14A ，14B ，18A ，18B 切替スイッチ 16 ノット回路 17 出力ロック信号 123A，123B 出力ロック回路 124 出力回路 125A，125B 出力オア回路 126A，126B 出力セット／リセットＴ１，Ｔ1A〜Ｔ3A，Ｔ5A〜Ｔ7A，Ｔ1B〜Ｔ7B タ
イマ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２系列構成を有する電力系統の保護制御
装置において、第１系列の装置動作の信号と第２系列の
装置動作の信号とを入力し、前記第１系列又は第２系列
の各装置動作の信号のうち、先に入力した側の装置動作
の信号を出力すると共に、先に動作した装置動作の信号
を出力後、前記装置動作の信号を用いて両系列の装置動
作信号の入力を一定時間ロックして装置動作の信号を出
力しない手段と、前記両系列の装置動作の信号の入力ロ
ックを一定時間後に解除する手段とからなる第１，第２
の各系列の出力ロック手段と、前記各出力ロック手段の
いずれかの出力が発生したとき当該発生した側の出力を
導出する出力手段とからなる先着優先回路を備えたこと
を特徴とする電力系統の保護制御装置。
【請求項２】２系列構成を有する電力系統の保護制御
装置において、第１系列の装置動作の信号と第２系列の
装置動作の信号とを入力し、前記第１系列又は第２系列
の各装置動作の信号のうち、先に入力した側の装置動作
の信号を用いて他系列の装置動作の信号を一定時間ロッ
クして、前記一定時間は制御出力を先に出力した系列か
らの制御出力を出力し続ける手段とからなる第１，第２
の各系列の出力セット・リセット手段と、前記各出力セ
ット・リセット手段のいずれかの出力が発生したとき当
該発生した側の出力を導出する出力手段とからなる先着
優先回路を備えたことを特徴とする電力系統の保護制御
装置。
【請求項３】２系列構成を有する電力系統の保護制御
装置において、第１系列の装置動作の信号と第２系列の
装置動作の信号とを入力し、前記第１系列又は第２系列
の各装置動作の信号のうち、先に入力した側の装置動作
の信号を用いて他系列の装置動作の信号を一定時間ロッ
クすると共に、前記一定時間内は制御出力を先に出力し
た系列からの制御出力を出力し続ける先着優先手段を第
１系列の装置に設け、前記第１系列の装置で選択された
制御出力を第１系列及び第２系列のいずれにも出力する
手段を備えたことを特徴とする電力系統の制御装置。
【請求項４】請求項３記載の電力系統の保護制御装置
において、第２系列の装置も前記第１系列の装置と同様
に先着優先回路を備え、前記第２系列の装置で選択され
た制御出力を第２系列及び第１系列のいずれにも出力す
る手段を備えたことを特徴とする電力系統の保護制御装
置。
【請求項５】請求項４記載の電力系統の保護制御装置
において、第１系列の装置は第１系列の制御出力を第２
系列の装置に出力する手段を備え、第２系列の装置は第
１系列の装置の制御出力と第２系列の装置動作の信号を
一定時間遅延させた信号とを自系の先着優先回路へ入力
する手段と、前記自系の先着優先回路の出力を自系であ
る第２系列の装置の制御出力として出力する手段とを備
えたことを特徴とする電力系統の保護制御装置。
【請求項６】請求項５記載の電力系統の保護制御装置
において、自系列の装置動作の信号を一定時間遅延させ
る回路と相手系の制御出力とを入力する手段及び優先系
切替回路とを第１系列の装置と第２系列の装置とに夫々
設け、優先系列切替回路を優先状態にした系列では、第
１系列の制御出力を第２系列の装置に出力する手段を備
え、非優先状態にした系列では第１系列の制御出力と第
２系列の装置動作の信号を一定時間遅延させた信号とを
自系の先着優先回路へ入力する手段と、前記自系の先着
優先回路の出力を自系である第２系列の装置の制御出力
として出力する手段とを備えたことを特徴とする電力系
統の保護制御装置。
【請求項７】請求項６記載の電力系統の保護制御装置
において、優先系列の装置が先着優先回路にて非優先系
列の制御出力を選択して出力した時、前記優先系列を非
優先系列に切替えると共に、前記非優先系列を優先系列
に切替える手段を備えたことを特徴とする電力系統の保
護制御装置。
【請求項８】請求項６記載の電力系統の保護制御装置
において、２系列の装置のうち片系列が装置不良を検出
した時、即座に前記不良を検出した系列を非優先系列に
切替える手段を備えたことを特徴とする電力系統の保護
制御装置。