JPS59188316A - 電力系統保護リレ−・システム用シミユレ−タ - 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】 この発明は、電力系統の保護リレー・システムをシミュ
レートする装置に関する。

通常、電力系統の保護リレー・システムは、第１図に示
すような構成をもつ。図において、１は電力系統を構成
する設備、２は設備１カ）ら（の電気的な情報を入力す
るリレー設備、３はリレー設備２の信号を入力とし、保
護動作の判定をするりレーーシーケンス、４はリレー・
シーケンス３の出刃にエリ制御される主保護リレー、後
備保護リレー及び遮断器を含む出方部である。５はリレ
ー設備２〜出力部４を含む保護リレー・システムである
。

この工うな保護リレー・システムをシミュレーション・
ベースで設備１内に事故が発生した場合を説明する。操
作員は１ず、設定した事故に応動すべき各リレー設備２
の動作を決定する。仄に。

リレー設備２の動作情報をもとにリレー・シーケンス３
を作動させて出力部４の動作状態を決足し。

出力部４がどのように設定されるべきかを決定する。こ
れによって模擬事故に対する保護リレーシステムの動作
が終了する。

従来は１以上のように保護リレー・システムをシミュレ
ーションｅベースで動作させるときは。

人為的な設定作業を必要とする。このため、操作員は設
定した事故によってリレー設備がどのような動作を示す
かについて理解する能力を有する者であることを要する
。しかし、保護リレー・システムが複雑化して米ると１
人の手作業を必要とするシミュレーションでは操作が複
雑となり、高速かつ高度のシミュレーションが困難とな
る。

この発明は、上記の工うな従来のものの問題を解決する
ためになされたもので、保護リレｍ−システムの構成を
論理的な一連の生成規則にエリ等価的に表わし、これに
対して模擬事故の情報を適用して保護リレー・システム
の動作の推論させることができる保護リレー・システム
のシミュレータを提供することを目的とする。

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第２
図に示すこの発明のシミュレータにおいて、６は操作卓
で、事故を設定する情報を入力し。

’Ｆ＊シミュレーションした結果を表示する機能をもつ
。７は操作卓６にエリ設定された事故情報を蓄積するデ
ータ・バンク及び保護リレー・システムの機能を等測的
に示す論理的な一連の生成規則を記憶しているメモリ、
部ち知識ベース、８はデータ・バンクのデータ及び知識
ベースの生成規則に基づき保護リレー・システムの動作
をシミュレートする推論機構、９は知識ベース３及び推
論機構８を含むディジタル計算機であり、この発明のシ
ミュレータを構成する。

第３図は第１図に示す設備１及びリレー設備２の構成を
示す系統図で−ある。Ａ、Ｂ、Ｃは母線。

ＣＢｉ（ｉ＝１＋２・・・ンは遮断器、ＬＡ、ＬＢは送
電線を表わす。送電線ＬＡ　、ＬＢを事故Ｆｌ。

Ｆ２から保護するためのリレーＬＡＡ７８〜Ｉ、ＣＢ５
１は図のように名母線Ａ、Ｂ、Ｃに対応してそれぞれ設
置される。ここでは、主保護リレーであるリレーをＬＡ
ＡＭＲｙ−ＬＢＣＭＲｙ、後備一段保護リレーであるリ
レーをＬＡＡＢＲｙｌ〜ＬＢＣＢＲ）’１．後備二段保
護リレーであるリレーをＬＡＡＢＲｙ２〜ＬＢＣＲｙ２
で表わす。これらの論理的な状態は、オンのときは１．
またオフのときは０で表わされる。事故Ｆｌ　、Ｆ２も
有意のときは１．（うでないときは０で表わされる。

第３図は、保護リレー・システムの機能を論理的に等価
した論理回路図である。図中、ＴＣ，１（ｉ−１，２・
・・）は遮断器ＣＢｉのトリップ・コイル、Ｌ米−１〜
Ｌ米−６（米はＡＡ、ＡＢ、ＢＢ又はＢＣ）Ｆｉ論理的
に等価した後備保護リレーのタイマである。入力が２つ
あるリレーＬＡＡ４４−２〜ＬＢＣ４４−２，ＬＡＡ５
１〜ＬＢＣ５１はオア・ゲートとして読む。

第５図及び第６図は第１図に示す保護リレー・システム
５０機能を論理的に等価する生成規則の配列図であり、
生成規則の一部のみを例示的に示す。第５図において、
ＬＡＡ−ＩＸｌはリレーＬＡＡ−１の第１人力を表わし
、これに接続されるリレーＬＡＡ７Ｂの出刃をＬＡＡ７
８Ｘ２で表わす。第１の生成規則（ＸＩＬＡＡ−１ｘ２
　　ＬＡＡ７８　　ＩＤＥＮＴＩＴＹ−ＲＵＬＥＩ）は
、ＬＡＡ−ＩＸ２を知つｆｃ　（ＫＮＯＷＮ　）ときは
これを前提部（ＰＲＥＭｉＳＥ）とし、その値を（■Ａ
ＬＴＪＥ　　０Ｆ）ＬＡ　Ａ　７８　Ｘ　２の値と（Ｃ
ＯＮＣＬＵＤＥ）する処理（ＡＣＴＩＯＮ）を表わす。

第２生成規則（ＸＩＬＡＡ−ＩＸ２　　ＬＡＡ７８　　
ＩＤＥＮＴＩＴＹ−ＲＴＪＬＥ２　）も同様の対応で読
む。ここで、Ｘｌ（ｉ＝１＋２・・・ンは入力刀）らｊ
−に論理素子の入出力端子を表わす。

第６図において、第１番目の判定規則（ＬＡＡ−Ｉ　５
ＡＮＤ−ＲＵＬＥｌ）はＬＡＡ−ＩＸ２の値と、ＬＡＡ
−ＩＸ３の値とに基づき、論理積（ＬＯＧＡＮＤ　）処
理を実行してＬＡＡ−ＩＸｌを導出（ＣＯＮＣＬＵＤＥ
　）する生成規則な示す。

以下の生成規則も同様で、ＬＩＳＰ関数であるＬＯＧＡ
ＮＤは引数とする端子の値から（の論理素子の残りの端
子の値を決定する機能をもつ。

仄に動作を説明する。例えば送電線ＬＡで事故Ｆ１が発
生したとすると、論理素子の端子Ｆ１×１の値を１とす
るデータを操作卓６を介して、知識ベース７のデータ・
バンクに設定し、推論機構８は第５図及び第６図に示す
生成規則を用いてシミュレーション処理を開始する。こ
のシミュレーション処理を第８図に示すフローチャート
に従って説明する。１ず１判断１０にエリ実行すべき生
成規則の有魚即ち全て実行しｆｃかな判断する。最初の
サイクルはノー（ＮＯ）となるので、知識ベース７から
生成規則を一つ１例えばＬＡＡ７８Ｘ１を読み出して（
処理１１）、前提部（ＰＲＥＭＩＳＥ）の評価をするた
めの判断１２に進み、関数はＫＮＯＷＮか否かを判断す
る。この判断はノーとなり１判断１３に進み、関数はＳ
ＡＭＥかを判断すると、これもノーとなり、処理１４に
進む。

処理１４にエリ対応する関数の処理を実行して。

判断１５により前提部は電力）について判断すると。

イエスとなる。処理１６にエリ結論部の実行をし。

判断１７に進み、端子の値は前もって定められている力
）を判断すると、ノーとなり、処理１８に進み、端子の
値を決定する。これにエリＬＡＡ７ｇ×１が１と決定さ
れ、処理１９にエリその生成規則を知識ベースから削除
して判断１０に戻る。

次のサイクルでは同じ工うな推論処理にエリＬＡＡ７８
Ｘ２が１と決定される。以下、同じようサイクルが反復
され、ＬＡＡ−ＩＸｌ及びＬＡＡ−１×２が１と推論さ
れた仄のサイクルでは第５図に示す生成規則（ＬＡＡ−
Ｉ　５ＡＮＤ−ＲＵＬＥ３）が読み出される。このサイ
クルでは、判断１２がイエスとなり１判断２０に進み、
引数となる端子の値は定１っているかについて判断をす
ると、イエスとなり１判断１５もイエスとなり、処理１
６を実行する。判断１７はノーなので、処理１８に進み
、ＬＡＡ−ＩＸ３が１と決定され、処理１９を実行して
スタートへ戻る。

以下、推論処理を次々に実行していくと、ＣＢ１×１が
１となる。更に、推論処理を実行し、全生成規則につい
ての処理を終了すると、ｃＢ２×１〜ＣＢ４ＸｉＯ値も
定められる。

判断１３がイエスとなったときに実行される判断２１は
引数となる端子の値が指定値と同じかを判断するもので
、第６図に示す生成規則ＬＡＡ−Ｉ　５ＡＮＤ−Ｒｔｌ
ＬＥ４の推論のときに通る。判断１５がノーとなったと
きに実行される判断２２は、前提部に現われる全端子で
値が定１っているかを判断するもので、ノーならば全端
子の値が定する１で保留され、矢の生成規則の処理を先
行させる。

判断１７がイエスとなったときに実行される判断２３は
、以前の値と同じ値を定めているかを判断するもので、
リレーＬ　Ａ　Ａ　Ｍ　Ｒ３’　−Ｌ　Ｂ　ＣＭ　Ｒｙ
の値を設定し、逆に事故設備を判定するときに通る。癲
断２３がノーとなるときは、論理素子に故障等があり、
設定した生成規則が成立しなくなったことを意味するの
で、処理２４にエリ矛盾検出の表示をする。

遮断器ＣＢ２が故障にエリ逗断動作を実行しなかった場
合をシミュレーションするときは、ＣＢ２×２を０に設
定し、生成規則について推論処理をすると、第７図に１
，０で示すような結果が得られ、ＣＢ４Ｘ１が１即ち遮
断器ＣＢ４がトリップすることを知ることができる。

なお、上記実施例では、知識ベースが送電線の保護リレ
ー・システムのものであったが、母線や亥圧器の保護リ
レー・システムであってもよく。

（の場合Ｆｉ（れに応じた知識ベースを設定すればよい
。また、第９図に示すように、操作卓の代りに、トレー
ナ卓６ｇ、生徒卓６ｂを知識ベース７゜推論機構８に接
続して事故設定や保護リレー・システムの出力の設定を
行なうことにより、生徒卓６ｂを介して複数の操作員の
訓練を行なうようにしてもよい。

以上のように、この発明によれば、保護リレー・システ
ムを論理的な一連の生成規則にエリ表わし、データ・バ
ンクと共に知識ベースとして独立させたので、異なる保
護リレー・システムに対しても知識ベースを交換するこ
とによって複雑な種々の系統に対するシミュレーション
を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電力系統の保護リレー・システムのブロック図
、第２図はこの発明の一実施例による保ｍ９レー・シス
テムのブロック図、第３図は第１図に示す電力系統及び
その保護リレー・システムの概要構成図、第４図は第１
図に示す保護リレー・システムの機能を論理的に等価し
７２：論理回路図。 第５図及び第６図は第１図に示す保護リレー・システム
の機能を論理的に等価する生成規則の配列図、第７図は
第３図に示す電力系統に発生した場合の保護リレー・シ
ステムの名リレーの輪埋的状態を示す図、第８図はこの
発明の一実籏例にＬるシミュレータの動作のフローチャ
ート、第９図はこの発明の他の実施例によるシミュレー
クノブロック図である。 １・・・電力系統、２・−・リレー設備、３・・・リレ
ー・シーケンス、４・・・出力部、５・・・保護リレー
・システム、６・・・操作卓、７・・・知識ベース、８
・・・推論機構、９・・・ディジタル計算機。 なお１図中、同一符号は同一部分を示す。 代理人　　大岩増雄 第１図 第２図 ｒｏ　　　　ｆｆ１Ｎ’）ＣＩＪ　　〜　ｒＯｘ　×ｘ
　ｘ　ｘ　ｘ　ｘ い　　　　　　　５５５５ 昧 ７９− 第　　９　　図 翻 手続補正書（自発） ２１発明の名称 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　　　　東京都千代田区丸の内二丁目２番３号名
　称　　（６０１）三菱電機株式会社代表者片山仁八部 ４、代理人 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書第３頁第８行に「動作の」とあるのを「動
作を」と補正する。 （２）明細書第４頁第４行〜第９頁第１２行に「第３図
は・−・・−・・・・できる。」とあるの７次のように
訂正する。 「　第３図は第１図に示す設備１及びリレー設備２の構
成２示す系統図である。Ａ、Ｂ、Ｃは母線。 ＣＢｉ（ｉ＝１．２・・・）は遮断器、ＬＡ、ＬＢは送
電線ン表わす。送電線ＬＡ、ＬＢを事故Ｆ１゜Ｆ２から
保護するためのリレーＬＡＡ７８〜ＬＢＣ５１は図のよ
うに各母線Ａ、Ｂ、Ｃに対応してそれぞれ設置される。 ここでは、主保護リレーであるリレーをＬＡＡＭＲｙ−
ＬＢＣＭＲ）ｒ。 後備一段保護リレーであるリレー７ＬＡＡＢＲｙ１〜Ｌ
ＢＣＢＲｙ１．後備二段保護リレーであるリレー乞ＬＡ
ＡＢＲ４２〜ＬＢＣＲＹ２で表わす。 これらの論理的な状態は、オンのときは１、またオフの
ときは０で表わされる。事故Ｆ１．Ｆ２も有意のときは
１．そうでないときは０で表わされる。 第３図は、保護リレー・システムの機能を論理的に等価
した論理回路図である。図中、ＴＣｉ（ｉ＝ｌ、２・・
・）は遮断器ＣＢｉのトリップ儀コイル、Ｌ米−１とＬ
米−６（米はＡＡ、ＡＢ、ＢＢ又はＢｅ）は論理的に等
価した後備保護リレーのタイマである。入力が２つある
リレーＬＡＡ４４−２〜ＬＢＣ４４−２，ＬＡＡ５１〜
ＬＢＣ５１はオア・ゲートとして読む。 第５図及び第６図は第１図に示す保護リレｍ−システム
５０機能を論理的に等価する生成規則の配列図であり、
生成規則の一部のみを例示的に示す。第５図において％
ＬＡＡ−ＩＸ１はリレーＬＡＡ−１の第１人力を表わし
、これに接続されるリレーＬＡＡ７８の出力をＬＡＡ７
８　　Ｘ２で表わす。第１の生成規則（ＸＩＬＡＡ−Ｉ
Ｘ２　ＬＡＡ７８Ｉ　ＤＥＮＴ　Ｉ　ＴＹ−ＲＵＬＥｌ
　）は、ＬＡＡ−ＩＸ２を知った（ＫＮＯＷＮ）ときは
これを前提部（ＰＲＥＭＩＳＥ）とし、その値を （ＶＡＬＵＥＯＦ）ＬＡＡ７８　　Ｘ２１７）値と（Ｃ
ＯＮＣＬＵＤＥ）する処理（ＡＣＴＩＯＮ）を表わ丁。 第２成生規則（ＸＩＬＡＡ−ＩＸ２ＬＡＡ７８Ｉ　ＤＥ
ＮＴ　ＩＴＹ−ＲＵＬＥ２　）も同様の対応で読む。こ
こで％Ｘ１（ｉ＝１．２・−・）は入力から順に論理素
子の入出力端子を表わす。 第６図において、第１番目の判定規則 （ＬＡＡ−ＩＳＡＮＤ−ＲＵＬＥｌ　）はＬＡＡ−１Ｘ
２の値と、ＬＡＡ−ＩＸ３の値とに基づき、論理積（Ｌ
ＯＧＡＮＤ）処理を実行してＬＡＡ−ＩＸｌを導出（Ｃ
ＯＮＣＬＵＤＥ）する生成規則を示す。以下の生成規則
も同様で。 ＬＩＳＰ関係であるＬＯＧＡＮＤは引数とする端子の値
からその論理素子の残りの端子の値を決定する機能をも
つ。 次に動作を説明する。例えば送電線ＬＡで事故Ｆ１が発
生したとすると１．論理素子の端子ＦＩ　　Ｘｌの値ｔ
１とするデータを操作卓６′ｌｔ介して、知識ベース７
のデータ・バンクに設定し。 推論機構８は第５図及び第６図に示す生成規則を用いて
シミュレーション処理を開始する。このシミュレーショ
ン処理を第８図に示すフローチャートに従って説明する
。まず１判断１０により実行すべき生成規則の有無即ち
全て実行したかを判断する。最初のサイクルはノー（Ｎ
Ｏ）となるので、知識ベース７から生成規則ケ一つ、例
えばＦｌの出力端子Ｘ２とリレーＬＡＡ７８の入力端子
Ｘ１を接続する規則 Ｘ２ＦＩＸＩＬＡＡ７８ＩＤＥＮＴＩＴＹ−ＲＵＬＥｌ
を読み出して（処理１１）、前提部（ＰＲＥＭＩＳＥ）
の評価をするための判断１２に進み、関数はＫＮＯＷＮ
か否かを判断する。処理１１で読み出される規則は次の
ようなものであれば、判断１２はイエスとなる。 Ｘ２ＦＩＸＩＬＡＡ７８ＩＤＢＮＴＩＴＹ−ＲＵＬＥＩ
ＰＲＥＭＩＳＥ　　（ＫＮＯＷＮ　　ＦＩ　　Ｘ２）Ａ
ＣＴＩＯＮ　（ＣＯＮＣＬＵＤＥ　ＬＡＡ７８Ｘ１（Ｖ
ＡＬｔＪＥＯＦ　ＦＩ　Ｘ２））判断２０はこの段階で
はＦＩ　　Ｘ２の値は定まっていないので、ノーとなり
１判断２２に進む。この判断はノーとなり、この規則の
前提部に現われる端子の値ＦＩ　　Ｘ２が定まるまで、
この規則の処理は保留され、次の生成規則の処理を先行
させる。事故Ｆ１の入力は１であるので、その出力は別
のサイクルによって１となる。従って、この段階におい
て、処理１１で規則 Ｘ２ＦＩＸ［ＬＡＡ７８ＩＤＥＮＴＩＴＹ−ＲＵＬＥｌ
が読み出された場合には、判断２０はイエスとなり、次
のサイクルでは同じような推論処理によりＬＡＡ７８　
　Ｘ２が１と決定される。以下、同じようなサイクルが
反復され、ＬＡＡ−ＩＸＩ及びＬＡＡ−ＩＸ２が１と推
論された次のサイクルでは第５図に示す生成規則（ＬＡ
Ａ−１ＳＡＮＤ−ＲＵＬＥ３）が読み出される。このサ
イクルでは、判断１２がイエスとなり、判断２０に進み
、引数となる端子の値は定まっているかについて判断乞
すると、イエスとなり、判断１５もイエスとなり、処理
１６を実行する。判断１７はノーなので、処理１８に進
み、ＬＡＡ−ＩＸ３が１と決定され、処理１９を実行し
てスタートへ戻る。 以下、推論処理７次々に実行していくと、ＣＢＩ　　Ｘ
ｌが１となる。更に、推論処理乞実行し、全生成規則に
ついての処理を終了すると。 ＣＢ２　　Ｘ１〜ＣＢ４Ｘ１の値も定められる。 判断１６がイエスとなったときに実行される判断２１は
引数となる端子の値が指定値と同じか乞判断するもので
、第６図に示す生成規則ＬＡＡ−ｉ　５ＡＮＤ−ＲＵＬ
Ｅ４の推論のときに通る。判断１５がノーとなったとき
に実行される判断２２は、前提部に現われる全端子で値
が定まっているかを判断するもので、ノーならば全端子
の値が定まるまで保留され、次の生成規則の処理を先行
させる。 判断１７がイエスとなったときに実行される判断２６は
、以前の値と同じ値を定めているかン判断するもので、
リレーＬ　Ａ　Ａ　Ｍ　ＲｙＳ−ＬＢＣＭＲｙの値乞設
定し、逆に事故設備乞判定するときに通る。判断２３が
ノーとなるときは、論理素子に故障等があり、設定した
生成規則が成立しなくなったこと乞意味するので、処理
２４により矛盾検出の表示をする。 遮断器ＣＢ２が故障により遮断動作を実行しなか−った
場合をシミュレーションするときは、Ｃ’Ｂ２　　ｘ２
ｙｒｏＶｃ設定し、生成規則について推論処理をすると
、第７図に１，０で示すような結果が得られ、ＣＢ４　
　Ｘ２が１即ち遮断器ＣＢ４がトリップすることχ知る
ことができる。」以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電力系統の設備を保護するための保護リレー・システム
   の各要素を論理的な機能にエリ表わす一連の生成規則を
   蓄積した知識ベースと、上記電力系統の事故を模擬する
   設定人力に基づき上記一連の生成規則を逐仄実行し、上
   記リレー・システムの応動結果を推論する推論機構とを
   含むディジタル計算機を備えた電力系統保護リレー・シ
   ステム用シミュレータ。