KR100317981B1 - 제어 시스템, 전력계통 보호제어 시스템 및 프로그램을 기억한 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복수의 설비기기마다 분할된 보호제어 기능을 실행하는 수단을 통신네트워크를 거쳐 상호 접속하여 경제성 및 신뢰성을 향상시킨 것이다.

본 발명은 전력계통(31)의 상태량을 입력하여 전력계통(31)의 보호제어를 행하는 전력계통 보호제어시스템(30), 절대 시각을 취득하는 절대 시각 취득수단(50, 50a, 53), 취득된 절대 시각에 따라 전력계통(31)의 상태량을 샘플링하여 디지털 데이터로 변환하는 전기량 변환수단(51) 및 디지털 데이터에 샘플링 시점의 절대 시각을 부가하여 절대 시각부 디지털 데이터를 생성하고, 이 절대 시각부 데이터를 통신네트워크(44)에 송출하는 송출수단을 갖는 상태량 입출력 기기(변류기,변압기) (35A,35B)와, 통신네트워크(44)를 거쳐서 전력계통(31)에 설치된 계통 사이를 개폐하는 차단기(36)의 제어지령을 수신하는 제어지령 수신수단(62) 및 차단기(36)의 동작상태를 통신네트워크(44)로 송출하는 기기상태 송출수단(55)을 갖는 차단기(36)와, 절대 시각부 전기량 데이터와 차단기(36)의 동작상태에 의거하여 보호제어 연산을 행하는 보호연산수단(61) 및 이 보호연산수단(61)의 연산 결과에 의거하여 차단기(36)에 제어지령을 통신네트워크(44)를 거쳐서 송출하는 제어지령 송출수단(62)을 갖는 디지털형 보호제어장치(43)를 구비하고 있다.

Description

제어 시스템, 전력계통 보호제어 시스템 및 프로그램을 기억한 기억매체{CONTROL SYSTEM, ELECTRIC POWER SYSTEM PROTECTION CONTROL SYSTEM AND PROGRAM RECORDED STORAGE MEDIUM}

본 발명은 전력계통, 일반 산업플랜트나 공공플랜트 등의 제어대상플랜트에서의, 예를들어 계기용 변성기 등의 상태량 입출력기나 개폐기기를 포함하는 복수의 설비기기로부터 입력된 상태량에 의거해서 상기 제어대상 플랜트의 제어(보호제어 등)를 행하는 제어 시스템, 전력계통 보호제어 시스템 및 기록매체에 관한 것이다.

전력량 등의 시시 각각 변동하는 상태량을 관리하는 전력계통 등의 플랜트에서는 그 플랜트를 구성하는 복수의 설비기기의 변동상태나 그 복수의 설비기기에 대하여 발생한 사고 등의 이상상태를 파악하고 안정화 제어나 계통 보호제어를 행하는 복수의 디지털형 제어장치를 구비한 제어 시스템이 널리 운용되어 있다. 특히 근래에는 고속처리 마이크로프로세서나 대 용량 메모리 등이 높은 성능을 갖는 전자장치를 각 디지털형 제어장치에 탑재하고 있고, 고기능화를 도모하고 있다.

상술한 제어 시스템을 구성하는 디지털형 제어장치로는 주로 전력계통에 대한 보호제어 내용에 따라 여러가지의 장치가 개발되어 전력계통의 소요 개소에 적용되어 있다. 구체적으로는 전력계통의 각 설비기기(송전선, 변압기 등)에 생긴 사고(계통사고)를 검출하여 사고 발생 부분을 전력계통에서 분리함으로써 전력계통을 보호하는 디지털 릴레이, 예를 들면 송전선상의 사고점(고장점)의 위치를 고정밀도로 표정(標定)하는 고장점 표정 장치(폴트 로케이터:fault locator) 및 전력계통의 안정화 제어를 행하는 계통안정화 릴레이 장치 등이 있다．

이하 디지털형 제어장치로서 전력계통에 대한 보호릴레이 동작을 행하는 디지털형 보호제어장치(디지털 릴레이)의 구성 및 동작을 설명한다.

도60은 종래의 다입력용 디지털 릴레이의 기본적인 구성을 나타내는 도면이다． 도60에 의하면 디지털 릴레이(1)는 보호제어 대상이 되는 전력계통에서 전류나 전압 등의 다수의 아날로그 상태량(전기량)을 도입하여 디지털 데이터로 변환하는 아날로그 디지털 변환부(2)와 이 아날로그 디지털 변환부(2)에 의해 디지털화 된 상태 데이터에 의거하여 보호제어 연산을 행하는 디지털 연산부(3)와 차단기나보호릴레이 등의 전력계통 보호제어 기기(이하 간단히 보호제어기기라고 함)와의 데이터 입출력에 관한 인터페이스 처리를 행하는 입출력 인터페이스부(I/O)(4)를 구비하고 있고, 이 디지털 릴레이(1)의 각 구성요소(아날로그 디지털 변환부(2), 연산부(3) 및 입출력 인터페이스부(4))는 서로 데이터 송수신 가능하게 버스(5)를 거쳐서 상호 접속되어 있다．

아날로그·디지털 변환부(2)는 입력되는 전기량(A-1∼A-n)의 수에 대응하는 n개의 불필요 주파수성분 제거용 아날로그 필터(6-1∼6-n)와, 이들 각 아날로그 필터(6-1∼6-n)에 대응하는 샘플링용의 샘플링 홀드회로(7-1∼7-n)와, 선택출력용 멀티플렉서(8)와 A/D 변환용의 A/D 변환기(9)를 구비하고 있고, 또 디지털 연산부(3)는 컴퓨터 회로, 즉 보호제어 연산처리 실행용의 CPU(10)와 전기량 데이터나 CPU(10) 처리시의 데이터를 일시적으로 보존하기 위한 랜덤 액세스 메모리(RAM)(11)와 보호제어의 처리순서(프로그램)보존용의 판독전용 메모리(ROM)(12) 및 정정치(整定値)를 재기입 가능하게 기억하기 위한 부휘발성 메모리(EEPROM)(13)를 구비하고 있다．.

또 디지털 릴레이(1)는 버스(5)에 접속되고 CPU(10)의 처리에 의해 RAM(11)에 보존된 전기량 데이터나 차단기 등의 보호제어 기기의 동작을 표시하기 위한 LED 등의 표시기(14)를 구비하고 있다．

이와 같이 구성된 디지털 릴레이(1)에 의하면, 전력계통에서 병렬적으로 도입된 n개의 전기량(A-1∼A-n)은 아날로그 필터(6-1∼6-n)를 거쳐서 불필요한 주파수 성분(기본파 이외의 고조파 성분이나 직류분 등)이 각각 제거된 뒤 샘플링 홀드회로(7-1∼7-n)로 보내져 미리 정한 시간간격(주기)으로 상태치(순시치)로서 각각 샘플링 된다．

샘플링 홀드회로(7-11∼7-n)에 따라 각각 샘플링된 순시치는 멀티플렉서(8)를 거쳐서 단일의 출력단으로부터 순차 선택적으로 출력되고 A/D 변환기(9)로 보내진다． 그리고 A/D 변환기(9)로 보내진 순시치는 그 A/D 변환기(9)를 거쳐서 디지털화된 전기량 데이터로 변환된 후 버스(5)를 거쳐서 디지털 연산부(3)로 순차출력 된다．

디지털 연산부(3)에 순차 출력된 전기량 데이터는 ROM(12)에 기억된 보호제어 프로그램에 의거해서 CPU(10)의 판독처리에 의해 순차 RAM(11)에 전송되어 일시적으로 기억된다．

그리고 이 RAM(11)에 기억된 전기량 데이터, EEPROM(13)에 기억된 보호릴레이 동작의 정정치 및 입출력 인터페이스부(4)를 거쳐서 도입된 차단기기의 외부기기 접점정보 등에 의거해서 CPU(10)에 의해서 ROM(12)에 기억된 보호제어 프로그램에 따른 보호제어 연산처리(예를 들면 디지털 필터링 처리, 진폭치 연산처리, 실효치 연산처리, 위상차 연산처리 및 정정치에 의거하는 동작 판정처리 등)가 실행된다．

CPU(10)가 상술한 보호제어 연산처리에 의해 얻은 결과는 CPU(10)의 처리에 의해 예를 들면 차단기 등의 외부기기(보호제어기기)로의 인출지령(트립지령)이나 투입 지령 등의 보호제어 동작지령으로서 입출력 인터페이스부(4)를 거쳐서 차단기 등의 보호제어 기기로 출력되고, 전력계통 보호제어 동작(인출 동작, 투입 동작(접점 개폐동작) 등)이 실행 된다．

또 RAM(11)에 기억된 전기량 데이터는 CPU(10)의 표시처리에 의해 표시기(14)를 거쳐서 전기량으로서 표시된다．

따라서 상기 디지털형 보호제어장치를 복수개 구비한 제어 시스템에 있어서는 전력계통 감시원은 각 디지털형 보호제어장치의 표시기(14)를 거쳐서 표시된 값을 다른 디지털형 보호제어장치의 표시기에 표시된 값과 비교하여, 각 디지털형 보호제어장치가 올바른 상태량을 취득하고 정상적으로 기능하고 있는지를 판단할 수 있다．또한, 디지털 릴레이 이외의 다른 보호제어 기능을 갖는 디지털형 보호제어장치에 있어서 보호제어 연산처리나 보호제어 내용은 다르지만 상술한 디지털 릴레이(1)와 거의 동등한 구성을 갖고, 같은 동작 처리를 행하도록 되어 있다．

근래에는 전력 수요의 증대에 따라 전력계통 등의 플랜트는 광역화·분산화하고 있고, 이와 같은 광역에 분산된 전력계통 등의 플랜트를 제어하기 위한 전기소 등의 제어소 및 이 제어소에 설치된 디지털형 보호제어장치(이하 간단히 보호제어장치라고 함) 등의 제어장치의 개수도 증대하고 있다．

따라서 이 광역 분산된 복수의 전기소 등의 제어소에 설치된 복수의 보호제어장치 등의 제어장치 각각에 대한 감시·운용조작·보수 작업을 행하기 위해 예를 들면 복수의 보호제어장치 등의 제어장치와 이들 제어장치에 대하여 먼곳에 배치된 예를 들어 유인제어소(유인 전기소) 내의 표시조작장치와를 통신네트워크를 거쳐서 접속하고, 표시조작장치에서 각 제어장치(보호제어장치)의 동작이나 운용상태를 감시제어하는 원격운용 감시형 제어 시스템(이하 원격운용 감시시스템이라 함)이 고안되어 있다.．

예를 들면 전력계통에 대한 원격운용 감시시스템에 있어서는 먼곳의 표시조작장치로부터 각 보호제어장치에 대하여 통신네트워크를 거쳐서 그 동작이나 운용상태에 관한 처리요구나 전력계통에서 입력한 상태량(전기량)의 표시요구 등을 각각 보내고, 각 보호제어장치가 상기 요구에 따른 처리를 행하여 그 처리결과(응답)나 전기량 데이터(전류, 전압 등의 전기량을 디지털 데이터로 변환한 것)를 표시조작장치에 통신네트워크를 거쳐서 전송함으로써 상기 처리결과나 전기량을 표시조작 장치측에 표시할 수 있다．

특히 상기 원격운용 감시시스템을 더 고도화한 예로서, 특개평10-222785에 개시된 시스템(이하 에이젼트형 보호제어 시스템이라 함)이 있다．

이 에이전트형 보호제어 시스템에 의하면, 표시조작장치에서 보호제어 기능에 관한 원격 감시제어용(예를 들면 정정치 설정용 전기량 취득·표시용, 보호제어 연산용 등)의 데이터 및 그 절차가 일체화된 프로그램 모듈(에이전트)을 통신네트워크로 송출하고, 이 프로그램 모듈을 통신네트워크를 거쳐서 각 보호제어장치 사이로 이동시킨다．이 때 각 보호제어장치는 이동해 온 프로그램 모듈을 수신하고 상기 프로그램 모듈에 의거하여 소정 제어처리를 실행하여 얻은 결과(제어 결과)나 데이터를 프로그램 모듈에 부가하고 다른 보호제어장치로 이동시킨다．

이와 같이 해서 소정 이동경로에 의거하여 프로그램 모듈을 예를 들면 모든 보호제어장치로 이동시킨 후에 이 프로그램 모듈을 표시조작장치로 전송한다． 이 결과 표시조작장치에 있어서 상기 각 보호제어장치의 제어 결과에 의거하여 표시처리 및 고장검출 처리 등을 포함하는 제어 연산처리를 행할 수 있다.

따라서 상기 에이전트형 보호제어 시스템에 의하면 광역 분산된 다수의 디지털형 보호제어장치에 대하여 개별로 처리요구나 표시 요구를 보낼 필요가 없어 보다 효율적으로 각 디지털형 보호제어장치를 운용 감시제어할 수 있다．

한편 도61은 상술한 구성·동작을 갖는 디지털 보호제어장치(디지털 릴레이)를 전력계통의 송전선이나 모선 등의 설비기기에 배치한 때의 단선결 선도를 나타낸 도면이다. 도 61에 의하면, 전력계통(15)의 송전선(16A, 16B)에는 이들 송전선(16A, 16B)이나 모선(17)을 흐르는 상태량(전력량 예를 들면 전류나 전압)을 계량기용 변류기(18A)나 계량기용 변압기(18B)(이하, 전력량 변환기라고 총칭함)에 의해 입력하고, 이 입력된 상태량에 의거하여 상술한 보호제어 처리를 행하여 차단기(19A, 19B)를 보호 동작하게 함에 따라 송전선(16A, 16B)을 보호하는 송전선 보호릴레이(1A, 1B)가 각각 설치되어 있다．

동일하게 차단기(19A∼19C)를 보호 동작시켜 송전선(16A∼16C)으로부터 전력계통(15)의 모선(17)을 분리하고 그 모선(17)을 보호하는 모선보호릴레이(1C)가 설치되고, 또 전력계통(15)의 변압기(21) 상류측 및 하류측을 흐르는 상태량을 전기량 변환기(18A, 18A)를 거쳐서 입력하고 입력된 상태량에 의거하여 차단기(19C, 19D)를 보호동작하게 하여 변압기(20)를 보호하는 변압기 보호 릴레이(1D)가 설치되어 있다．

그러나 제어 시스템을 구성하는 디지털 릴레이 등의 각 디지털형 보호제어장치에서는 아날로그형의 보호제어장치와 같이 그 동작 확인시험을 행함으로써 디지털형 보호제어장치의 신뢰성을 높이고 더 나아가서는 전력계통의 신뢰성·안전성을 높이고 있다．

도62는 디지털형 보호제어장치의 동작 확인 시험의 종류를 나타내는 도면이다. 이 시험 항목중에서 수입 시험을 예로 들어 종래의 동작 확인시험에 대하여 설명한다.

수입시험은 도63에 나타낸 바와 같은 항목의 시험을 순차 실시하는 것이다. 이중 예를 들면 종합동작시험은 형식시험이 종료한 디지털형 보호제어장치(피시험 장치)에 시험 전기량을 정상상태로부터 실고장과 동일한 상태로 급변 인가하여 피시험 장치가 종합적인 기능을 검증하는 시험이고, 발전기나 송전선 등의 전력계통 구성요소를 모델화 한 계통모델을 갖는 계통 모의 장치를 갖는 계통모의 장치를 사용하여 행해진다.

즉 계통모의 장치에 의해서 그 계통모델을 거쳐서 미리 정해졌던 사고 현상(계통 고장)이 모의되어 작성된 시험 전기량이 피시험 장치에 인가 되고, 이 시험 전기량에 따른 피시험 장치의 동작을 확인하고 있다．또 계통 모의장치의 구체예는 문헌(미야센편 옴사「디지털 릴레이 실무독본」P152∼154)에 기재되어 있다．

또, 종래의 원격운용 감시시스템 등의 전력계통 보호제어 시스템에서의 각 보호제어장치에서는 동작확인 시험시나 실제의 계통사고 등이 발생한 때에 취득된 전기량 데이터에 의거하여 와전류, 부족전압 등의 이상 상태가 복수의 릴레이 요소에 의해 검출되면 외부기기(위단기)에 대하여 차단 지령이 송신되고 차단기가 동작한다． 이 때 각 보호제어장치에서는 상기 복수의 릴레이 요소의 동작 타이밍(또는차단기의 차단동작 타이밍) 전후의 전기량 데이터를 예를 들면 수사이클 분 기억하도록 되어 있다.．

이 때 전용 기록 유니트 및 퍼스널 컴퓨터로 구성된 해석툴을 디지털형 보호제어장치에 접속함으로써 상기 계통사고 발생시(릴레이 요소 기동 시, 차단기 동작시)의 전후 수사이클 분의 전기량 데이터에 의거하여 디지털형 보호제어장치 내부의 응동상태나 상태량 변화 등을 예를 들면 해석툴(예를 들면 퍼스널 컴퓨터 등으로 구성된 데이터 애널라이저 등)에 의해 해석하고 사고 원인을 취급하는 처리가 행해진다． 또 상기 해석툴에 의해 해석된 사고현상 결과는 그 해석툴의 모니터를 거쳐서 인간이 알기 쉬운 형식으로 가공하여 표시할 수 있다．

따라서 시험자는 해석툴을 거쳐서 표시된 데이터를 실제로 보고 확인함에 따라 계통 사고에 관한 디지털형 보호제어장치 내부의 응동상태를 확인할 수 있다．또한 상기 해석툴의 구체예는 문헌(미야센편 옴사 디지털 릴레이 실무독본(P155-156))에 기재되어 있다．

종래의 디지털형 보호제어장치에서는 도61에 나타낸 바와 같이 보호제어대상이 되는 전력계통의 설비기기의 상태량을 전기량 변환기(18A, 18B)에서 입력하고 있기 때문에 보호제어 대상이 다른 각 디지털형 보호제어 장치(송전선 보호릴레이(1A, 1B), 모선 보호릴레이(1C) 및 변압기 보호릴레이(1D))에서는 입력되는 상태량이 다르다．

따라서 다른 보호제어 대상용의 디지털형 보호제어장치를 동일한 하드웨어구성으로 실현할 수 없어 다종류의 보호제어 대상에 대하여 보호제어를 행하는 제어 시스템에서는 각 종류의 보호제어 대상마다 개별의 하드웨어 구성을 갖는 디지털형 보호제어장치가 필요하게 되어, 시스템 전체의 비용을 높이고 그 경제성을 악화시키고 있다．

또 디지털형 보호제어장치가 설치되는 각 전기소에 있어서는 그 각 전기소의 보호제어 구간에서의 전력계통 구성 설비기기는 그 기기 구성상 제약이나 전기소 입지상의 제약 등에 의해서 반드시 전부 동일하게 구성되지는 않았다．

예를 들면 도64에 나타낸 바와 같이 전기소(25A)의 모선(17A) 및 전기소(25B)의 모선(17B)은 차단기(19A)를 거쳐서 송전선(16)에 의해 연계 되어 있다. 이때 전기소(25B)의 모선(17B)의 송전선 인출부에는 전기소(25B)의 입지상의 문제에 의해 차단기가 설치되고 있지 않았다．

따라서 송전선(16)상의 사고점(F1)에서 사고가 발생한 경우 본래 디지털형 보호제어장치(26A 및 26B)는 전기량 변환기(18A, 18A)를 거쳐서 송전선(16)을 흐르는 상태량 변화로부터 사고를 검출하고, 차단기에 대하여 인출지령을 부여하여 사고구간을 신속하게 건전구간으로부터 분리한다．

그러나 상술한 구성에서는 전기소(25B) 내의 모선(17B)측 송전선 인출구에는 차단기가 설정되어 있지 않기 때문에, 전기소(25A) 내의 디지털형 보호제어장치(26A)는 차단기(19A)에 대하여 인출지령을 송신하고 차단기(19A)를 거쳐서 보호제어 동작을 실행하지만 전기소(25B) 내의 디지털형 보호제어장치(26B)는 다음 구간을 보호하는 전기소(25C) 내의 디지털형 보호제어장치(26C)에 대하여 차단기 인출지령(차단지령)을 전송하고 디지털형 보호제어장치(26C)는 전송된 차단지령에 따라 차단기(19B)에 대하여 인출지령을 출력하고 사고구간을 건전구간으로부터 분리하고 있다．

즉 디지털형 보호제어장치(26B)는 다음 구간의 디지털형 보호제어장치(26C)에 대하여 전송차단지령을 출력하는 회로가 필요해지기 때문에 디지털형 보호제어장치(26A)와 디지털형 보호제어장치(26B)를 동일한 하드웨어 구성으로 실현할 수 없었다．

또 디지털형 보호제어장치(26C)는 전송차단지령을 수신처리하고 차단 기(19B)에 대하여 인출지령을 출력하는 회로가 필요하기 때문에 상기 디지털형 보호제어장치(26A) 및 디지털형 보호제어장치(26B)와 동일의 하드웨어 구성으로는 실현할 수 없었다.

이와 같이 각 전기소의 전력계통을 구성하는 설비기기가 다른 경우에는 그 전기소마다 다른 하드웨어 구성을 갖는 디지털형 보호제어장치를 작성해야 하므로 다수의 전기소를 갖는 제어 시스템 전체의 제조비용을 증대시켜 경제성을 악화시켰다．

또 상술한 다종류의 보호제어 대상이 되는 설비기기를 갖는 다수의 전기소를 구비한 제어 시스템에 있어서는 각 디지털형 보호제어장치의 하드웨어 구성이 다르기 때문에 그 각 디지털형 보호제어장치에 실장되는 보호제어 연산처리용 소프트웨어(프로그램)는 다른 하드웨어 구성에 대응하게 하고 개별로 제작할 필요가 있어 각 디지털형 보호제어장치의 제조비용을 높이고 그 경제성을 악화시키고 있다．또각 하드웨어의 디지털형 보호제어장치에 조립된 보호제어 연산처리용 소프트웨어에 대한 시험, 운용 및 관리는 각 디지털형 보호제어장치마다 개별로 행하지 않으면 않되기 때문에 그 보호제어용 소프트 웨어의 시험, 운용 및 관리비용의 증대를 초래하는 동시에 보호제어용 소프트웨어의 신뢰성을 저하시켰다．

한편 종래의 복수의 디지털형 보호제어장치를 전력계통의 송전선이나 모선 등의 복수의 설비기기마다 설치한 전력계통 보호제어 시스템 및 상기 복수의 디지털형 보호제어장치와 원격운용 감시제어용 표시조작장치를 통신네트워크를 거쳐서 접속하여 구성된 전력계통 보호제어 시스템에 있어서는 전력계통 감시원(원격감시 조작자)은 각 디지털형 보호제어장치의 표시기를 거쳐서 그 디지털형 보호제어장치가 취득한 전기량을 순차적 시각에 의해서 확인해 가므로 각 디지털형 보호제어장치가 취득한 동시각의 전기량을 엄밀하게 확인할 수 없어 신뢰성이 악화되었다. 또 각 장치로 취득된 다수의 전기량을 다수의 표시기를 이용하고 하나하나 확인해 가지 않으면 안되고 감시원의 부담 증가 및 부품비용 증가에 의거하는 경제성의 악화를 초래하고 있다．

특히 종래의 에이전트형 보호제어 시스템에 의하면 예를 들면 각 보호제어장치에서 취득된 전기량에 의거하여 표시조작장치에서 사고점 표정 등을 포함하는 고장검출처리를 행하는 경우, 어느 보호제어장치(제1 보호제어장치)가 프로그램 모듈을 실행하여 얻을 수 있었던 제어 결과인 전압, 전류 등의 전기량 데이터(예를 들어 전기각으로 3.75도(4.8KHz), 또는 15도(1.21KHz)마다 취득됨)를 프로그램 모듈에 부가하고, 상기 프로그램 모듈과 함께 다음의 보호제어장치(제2 보호제어장치)로 이동시켜 제 2 보호제어장치가 이동해 온 프로그램 모듈을 실행하여 얻어진 전기량 데이터를 프로그램 모듈에 부가하여 상기 프로그램 모듈과 함께 다음의 보호제어장치(제 3의 보호제어장치)로 이동시키도록 되어 있다. 즉 각 보호제어장치마다 프로그램 모듈의 실행, 제어 결과인 전기량 데이터의 프로그램 모듈에 대한 부가, 다음의 보호제어장치로의 프로그램 모듈의 이동이 순차 행하져 표시조작장치에서는 최종적으로 이동해 온 프로그램 모듈에 부가된 각 보호제어장치의 전기량 데이터에 의거하여 고장 검출 처리가 행해진다.

이 때 표시조작장치에서 고장검출처리를 실행하고 전력계통의 고장을 검출하기 위해서는 각 보호제어장치에 있어서 동일 타이밍으로 검출된 전기량 데이터, 즉 각 보호제어장치 사이에서 정밀하게(예를 들면 ㎲단위, 1㎲정도의 레벨로)동기화 된 전기량 데이터가 필요하다.

그러나 상술한 바와 같이 에이전트형 보호제어 시스템에서는 프로그램 모듈 이동마다, 즉 각 보호제어장치 사이에서 다른 타이밍으로 전기량 데이터가 취득되게 된다． 또 일반적으로 이용되는 전화 회선망 등의 통신네트워크에서는 그 네트워크의 부하상황이나 잡음에 의해 통신 데이터의 전송이 수십밀리초로부터 수초 정도의 지체가 생길 가능성이 높기 때문에 상기 통신네트워크를 거쳐서 예를 들면 동기 신호를 각 보호제어장치로 송신함에 따라 서로의 정밀한 동기화를 행하는 것도 불가능했다．

따라서 통신네트워크를 거쳐서 프로그램 모듈을 이동시키는 에이전트형 보호제어 시스템에서는 각 보호제어장치에서 취득된 전기량 데이터를 동기화시키는 것은 어렵고 정확한 고장 검출을 행하는 것이 곤란하였다．

이점, 전기소 단위에서는 통신네트워크란 별개의 신호선을 부설하여 이 신호선을 거쳐서 동일 전기소내의 복수의 보호제어장치를 상호접속함에 따라 복수의 보호제어장치간에서 동기신호를 송수신하여 동기화를 도모하는 것도 가능하다.

그러나 상술한 원격운용 감시시스템에서는 광역에 분산된 복수의 전기소 각각에 설치된 보호제어장치 사이에서 상기 동기화용의 신호선을 부설하는 것은 경제적 및 작업량적인 면에서 용이하지 않고, 또 원격운용 감시 시스템의 실용성을 크게 악화시킬 우려도 생기고 있다．

또 종래의 원격운용 감시시스템 등의 전력계통 보호제어 시스템에서는 고장검출 처리로서 예를 들면 송전선단 사이에서 지락 사고가 발생한 때의 사고판정(검출) 및 그 사고점을 표정하는 처리(폴트 로케이터)를 행할 필요한 송전선 정수(측거 임피던스)는 송전선 설계 데이터에 의거하여 책상에서 계산하여 구한 값으로 설정되어 있기 때문에 실제의 전력계통에서의 전기량(사고 발생 송전선의 전류 등)을 이용할 수 없었다. 따라서 설정된 송전선 정수가 오차를 포함할 우려가 있고 정확한 사고점의 표정을 할수 없게 될 위험성이 발생하고 있었다. 또한 송전선 정수는 상기 책상에서 계산하고 있는 값으로 고정되어 있었지만 기상 조건의 변동에 영향을 받아 송전선 정수를 구하기 위한 송전선 전류치 등의 파라미터는 끊임없이 변화하기 때문에 고정한 송전선 정수를 이용하여 사고점 표정을 행해도 사고점 표정의 정밀도는 높아지지 않았다．

이점 종래에서는 보호제어장치는 별개의 연산장치나 메모리 등으로 구성된측정장치에 의해 송전선 정수연산에 필요한 파라미터를 전력계통(송전선)으로부터 측정하고 측정한 값에 의거하여 송전선 정수를 연산하여 구하고 있었다．

그러나 종래의 측정 장치를 이용하여 송전선 정수를 구할 수법으로는 보호제어장치라는 별개의 측정장치를 필요로 하기 때문에 경제적이지 않고, 송전선 정수를 구함에는 언제나 측정 장치를 전력계통(송전선 등)에 설치하여 송전선 정수에 필요한 파라미터를 측정하지 않으면 않되고, 정기적 또는 수시로 송전선 정수를 구하는 것이 곤란하였다．

또한 종래의 원격운용 감시시스템 등의 전력계통 보호제어 시스템에서는 각 보호제어장치는 표시조작장치로부터 통신네트워크를 거쳐서 송신된 데이터 입출력 처리 및 제어요구 해석처리와, 전력계통으로부터의 전기량 취득처리를 단일 처리부에 의해서 행해지고 있다． 그러나, 상기 표시조작장치로부터의 통신네트워크를 거친 데이터 입출력 처리 및 제어요구 해석처리는 처리부하가 상당히 크고, 한편 전력계통에서 일정주기로 전기량 취득처리를 행해야 하므로 단일의 처리부에서 상기 통신네트워크를 거친 데이터입 출력처리 및 제어요구 해석처리와 전기량 취득처리를 양립하여 행하는 것이 곤란하고, 어느 처리가 지연될 우려가 있고 전력계통 보호제어 시스템의 보호제어 동작에 지장을 초래할 위험성이 생기고 있었다．

그리고 종래의 원격운용 감시시스템 등의 전력 계통 보호제어 시스템에 있어서는 각 디지털형 보호제어장치 사이 및 각 디지털형 보호제어장치와 표시조작장치 사이의 데이터 입출력은 통신네트워크를 경유하여 행해지고 있다.

그러나 전력계통에서의 센서 등의 전기량 취득용 설비기기와 각 디지털형 보호제어장치(그 아날로그 입력 인터페이스)사이 및 전력계통에서의 개폐기 등의 차단기(외부 기기) 동작용 설비기기와 각 디지털형 보호제어장치(그 외부동작지령신호 출력에 관한 I/O 인터페이스) 사이는 각각 개별로 전용선으로 접속되어 있었다．

이 때문에 상기 전기량 취득용 설비기기 및 상기 외부기기 동작용 설비기기 수는 상당히 많고 이것에 비례하여 전용선 수도 많아지게 됨으로서 전력계통 보호제어 시스템의 설비 비용 및 전용선 접속에 관한 작업량을 증대시키고 있었다．

또 상술한 전용선을 이용하여 전력계통과 디지털형 보호제어장치 사이의 인터페이스를 행하는 전력계통 보호제어 시스템에 있어서는 근접 배치된 복수의 디지털형 보호제어장치 사이에 있어서는 디지털형 보호제어장치가 다른 디지털형 보호제어장치의 보호제어 대상의 소정 설비기기의 전기량을 사용하고자 하는 경우에는 그 디지털형 보호제어장치(요구원 디지털형 보호제어장치)는 다른 디지털형 보호제어장치(요구선의 디지털형 보호제어장치)의 보호제어 대상의 소정 설비기기에서 센서 및 전용선을 거쳐서 요구처 디지털형 보호제어장치로 도입된 전기량을 통신네트워크를 거쳐서 취득하지 않으면 안된다．

그러나 요구선 디지털형 보호제어장치에 있어서는 소정 설비기기에서 센서 및 전용선을 거쳐서 전기량을 일정 주기로 연속하여 수집하고 있고, 이처럼 연속하여 수집된 전기량(전기량 데이터)을 통신네트워크를 경유하고 요구원 디지털형 보호제어장치로 보내야 하기 때문에 통신네트워크의 통신부하를 상당히 부담가게 하는 결과를 초래하고 있었다.

또 요구선 디지털형 보호제어장치는 요구원 디지털형 보호제어장치에서 전기량 사용요구가 있으면 센서를 거쳐서 전력계통에서 연속하여 수집한 전기량(전기량 데이터)을 더 연속해서 통신네트워크로 송출하는 처리를 행할 필요가 있어 요구선 디지털형 보호제어장치의 처리효율을 저하시키고 있었다．

한편 종래의 디지털 릴레이 등의 디지털형 보호제어장치에서는 상기한 도63에 나타낸 항목의 수납시험을 행하고 있다. 이 수납 시험의 각 시험 항목 중 종합동작 시험은 계통모의 장치를 이용하여 계통고장을 모의하고 이 결과 얻을 수 있었던 시험 전기량을 피시험 장치인 디지털형 보호제어장치에 인가하고 디지털형 보호제어장치의 종합동작을 확인하는 매우 중요한 시험 항목이다.

그러나 종래의 디지털형 보호제어장치에 대하여 행해지는 종합동작 시험에 있어서 계통모의 장치에 의해 모의되는 계통고장(사고)은 그 계통 모의 장치내에 미리 장비되어 있는 계통 사고뿐이고, 또 계통 모델도 실제의 전력계통 전부를 완전하게 모델화할 수 있을 뿐만 아니라 실제의 복잡한 계통 사고를 전부 모의할 수는 없다. 따라서 예를 들면 인접하는 평행 2회선의 송전선에서의 각 송전선간 전자유도에 대해서는 그 송전선에 대해 작용하는 다양한 전기장 및 자장을 전부 모델화 할 수 없어 그 전자 유도를 모의할 수는 없었다.

또한 근래에 있어서는 실제로 설치되는 전력계통의 복잡화 및 전력 수요 및 공급의 증대에 기인하는 중조류화에 의해 실제의 전력계통에서는 다양하고 복잡한 양상의 계통 사고가 예상된다．

그러나 종래의 디지털형 보호제어장치에서는 계통모델에 의거하는 계통사고모의에 의해 시험 전기량을 취득하고 있기 때문에 실제 복잡화 또한 중조류화 한 전력계통에서 일어날 수 있는 계통사고와 같은 시험전기량을 이용하여 종합동작시험을 행할 수 없어 피시험 장치(디지털형 보호제어장치)의 신뢰성을 저하시키고 있었다．

또 종래의 복수의 디지털형 보호제어장치를 갖는 원격운용 감시시스템 등의 전력계통 보호제어 시스템에 있어서는 각 디지털형 보호제어장치는 상술한 바와 같이 계통사고 발생시(또는 계통사고 모의시)의 복수의 릴레이 요소의 기동 또는 차단기 등의 외부 기기의 동작에 따라서 그 기동 타이밍(동작 타이밍) 전후의 수 사이클 분의 상태량(전기량 데이터)을 내부의 메모리에 기억하도록 되어 있다.．

그러나 종래의 전력계통 보호제어 시스템에 의하면 이상을 검출한 보호제어장치는 그 전기량 데이터를 취득하지만 상기 이상검출 보호제어장치 주위의(예를 들면 인접하는)다른 보호제어장치에서 상기 이상에 의거하는 상태량 변화는 검출되지만 차단기의 차단 동작에는 이르지 않는 경우가 많고(예를 들면 단일 릴레이 요소밖에 기동하고 있지 않는 경우 등), 따라서 다른 보호제어장치에서는 전기량 데이터가 기억 되지 않았다．이 때문에 사고 검출 보호제어장치로 기억된 전기량 데이터만을 이용하여 사고원인을 추급하는 해석처리가 행해지게 되어 상세한 고장원인을 해석하는 것은 어려웠다．

또 상술한 바와 같이 종래의 전력계통 보호제어 시스템에서는 계통사고 발생시에 부동작으로 된 디지털형 보호제어장치의 응동해석을 실시할 수 없기 때문에, 그 디지털형 보호제어장치의 동작에 문제가 생기고 있는지 여부를 판단할 수 없었다． 이 때문에 예를 들면 디지털형 보호제어장치가 오부동작을 하고 있고 또 오부동작을 검출할 수 없어 디지털형 보호제어장치의 신뢰성, 나아가서는 제어 시스템 전체의 신뢰성을 저하시킬 우려가 생기고 있었다．

종래의 복수의 디지털형 보호제어장치를 갖는 전력계통 보호제어 시스템에 있어서는, 각 디지털형 보호제어장치는 상술한 바와 같이 계통사고 발생시의 복수의 릴레이 요소 동작이나 차단기의 동작 등을 기동 타이밍으로서장치 내부의 응동 상태나 상태량의 변화를 표현하는 전기량 데이터를 내부의 메모리에 기억하도록 되어 있기 때문에, 계통 사고가 발생한 때에 릴레이 요소가 정부동작으로 된 디지털형 보호제어장치에서는 장치 내부의 응동상태나 상태량의 변화 등을 표현하는 전기량 데이터는 보존되지 않았다．따라서 계통사고 발생시에 모든 디지털형 보호제어장치를 통하여 얻을 수 있었던 전력계통 전체의 전기량(상태량)을 사용한 종합적인 해석을 행할 수 없어 제어 시스템 전체의 신뢰성을 저하시킬 우려가 있었다．

상술한 전력계통의 보호제어를 행하는 전력계통 보호제어 시스템에 대한 각종 문제점은 전력계통 이외의 일반산업 플랜트나 공공 플랜트 등의 플랜트의 제어를 행하는 제어 시스템에 대해서도 나타나고 있다．

본 발명은 상술한 사정에 비추어 된 것으로 전력계통 등의 플랜트를 구성하는 복수의 설비기기로부터 도입한 상태량에 의거하는 디지털 데이터(전기량 데이터)를 이용하여 각 설비기기의 제어를 행하는 제어 시스템 및 전력 계통 보호제어 시스템에 있어서, 복수의 설비기기마다 제어기능을 분할하고, 분할된 기능을 실행하는 수단을 통신네트워크를 거쳐서 상호 접속함으로써 경제성 및 신뢰성이 우수한제어 시스템 및 전력계통 보호제어 시스템을 제공하는 것을 그 제 1 목적으로 한다．

또 본 발명은 상술한 사정에 비추어서 된 것으로서 전력계통 등의 플랜트를 구성하는 복수의 설비기기로부터 도입된 상태량에 의거하는 디지털 데이터를 이용하여 각 설비기기의 제어를 행하는 복수의 디지털형 제어장치를 구비한 제어 시스템에 있어서, 각 디지털형 제어장치로 취득되는 상태량 비교를 동시각에 행함으로써 제어 시스템의 신뢰성 향상, 계통 감시원의 부담 저감 및 부품 비용의 저감을 실현하는 것을 그 제 2 목적으로 한다．

또한 본 발명은 상술한 사정에 비추어서 된 것으로서 원격운용 감시 시스템에 있어서, 각 제어장치 간(제어소간, 전기소간)에 동기화용 신호선을 부설하지 않고 복수의 제어장치에서 취득되는 전기량 데이터 등의 상태량 데이터를 정밀하게 동기화하여 예를 들면 정확한 고장검출처리를 행하는 것을 그 제 3 목적으로 한다．

그리고 본 발명은 상술한 사정에 비추어 된 것으로서 고정한 송전선 정수를 이용하지 않고 또한 보호제어장치와는 별개의 측정장치를 이용하지 않고 실제의 전력계통에 의거하는 송전선 정수를 정기적 또는 수시로 구할 수 있는 전력계통 보호제어 시스템을 제공하는 것을 그 제 4 목적으로 한다．

본 발명은 상술한 사정에 비추어서 된 것으로서 통신네트워크를 거친 데이터 입출력 처리 및 제어요구 해석처리와 전기량 취득 처리를 양립하여 각각 고속으로 행하는 것을 가능하게 한 전력계통 보호제어 시스템을 제공하는 것을 그 제 5목적으로 한다．

또 본 발명은 상술한 사정에 비추어 된 것으로서 전력계통과 복수의 디지털형 보호제어장치 사이의 전기량이나 동작지령 신호 등의 배달에 관한인터페이스를 복수의 전용선을 이용하지 않고 행함으로써 복수의 디지털형 보호제어장치 사이 및 복수의 디지털형 보호제어장치와 표시조작장치 사이의 데이터 송수신용 통신 인터페이스의 처리부하를 저감하고 또한 전력계통 보호제어 시스템의 설비 비용 및 전용선 접속에 관한 작업량을 감소시키는 것을 그 제 6 목적으로 한다．

또한 본 발명은 상술한 사정에 비추어서 된 것으로서 실제 전력계통 등의 설비기기에서 계통 사고 등이 발생한 때에 생기는 상태량과 동일한 시험 상태량을 이용하여 종합동작시험을 행할 수 있게 하고, 각 디지털형 제어장치의 신뢰성 나아가서는 전력계통 보호제어 시스템 전체의 신뢰성을 향상시키는 것을 그 제 7 목적으로 한다．

그리고 본 발명은 상술한 사정에 비추어서 된 것으로서 계통사고가 발생해도 그 계통사고 발생에 관한 보호제어장치 이외의 릴레이 요소나 차단기가 부동작한 디지털형 보호제어장치의 응동해석을 실행함으로써 상세한 고장 원인의 추급이나 종합적인 해석을 가능하게 하여 디지털형 보호제어장치의 신뢰성 및 이 디지털형 보호제어장치를 이용한 전력계통 보호제어 시스템의 신뢰성을 향상하게 하는 것을 그 제 8 목적으로 한다．

도1은 본 발명의 제 1 실시예에 관한 전력계통의 단선 결선도를 포함한 전력계통 보호제어시스템의 기능 블록 도면．

도2는 제 l 실시예의 전기량 변환기기의 디지털형 보호제어부의 하드웨어 구성을 나타내는 도면．

도3은 제 1 실시예의 차단기의 디지털형 보호제어부의 하드웨어 구성을 나타내는 도면.

도4는 제 1 실시예의 디지털형 보호제어장치의 하드웨어 구성을 나타내는 도면．

도5는 제 1 실시예의 전력계통 보호제어시스템의 전체 동작을 설명하기 위한 처리의 일예를 나타내는 개략 플로우 차트．

도6은 제 1 실시예의 전력계통 보호제어시스템에서의 전기량(Ia, Va)의 상태 천이를 설명하기 위한 도면．

도7은 복수의 파라미터를 포함한 절대 시각부의 전기량 데이터를 개념적으로 나타내는 도면.

도8은 제 1 실시예에서 샘플링 주기마다 보내져 RAM에 기억된 전기량 데이터(Di(t), Dv(t))를 개념적으로 나타내는 도면．

도9는 도5에 나타내는 전력계통 보호제어시스템의 처리에서의 정렬 처리에 관한 서브 루틴 처리의 일예를 나타내는 개략 플로우 차트．

도10은 절대 시각에 따라 소팅(sorting)된 전기량 데이터의 표를 개념적으로 나타내는 도면．

도11은 본 발명의 제 2 실시예에 관한 전력계통의 단선 결선도를 포함한 전력계통 보호제어시스템의 기능 블록 구성도．

도12는 제 2 실시예에서의 자기진단수단의 진단 항목, 진단 내용 및 진단 방법의 일부를 나타내는 도면.

도13은 제 2 실시예에 관한 전력계통 보호제어시스템의 처리의 일예를 나타내는 개략 플로우 차트．

도14는 본 발명의 제 3 실시예에 관한 전력계통의 단선 결선도를 포함한 전력계통 보호제어시스템의 기능 블록 구성도．

도15는 제 3 실시예에서의 변전소(Tsl∼Ts3)의 전기량 변환기기의 하드웨어 구성을 나타내는 도면．

도16은 제 3 실시예에서의 변전소(Ts11∼Ts3)의 차단기의 하드웨어 구성을 나타내는 도면．

도17은 제 3 실시예에서의 변전소(Ts4)의 디지털형 보호제어장치(43)의 하드웨어 구성을 나타내는 도면．

도18은 본 발명의 제 4 실시예에 관한 전력계통 보호제어시스템의 기능 블록을 나타내는 도면．

도19는 제 4 실시예의 디지털형 보호제어장치 및 표시 장치의 하드웨어 구성을 나타내는 도면．

도20은 복수의 파라미터를 포함한 절대 시각부의 전기량 데이터를 개념적으로 나타내는 도면．

도21은 제 4 실시예에서 샘플링 주기마다 보내져 RAM에 기억된 전기량 데이터(Dv(tl∼t3))를 개념적으로 나타내는 도면．

도22는 본 발명의 제 5 실시예에 관한 전력계통 보호제어시스템의 기능 블록을 나타내는 도면．

도23은 제 5 실시예의 디지털형 보호제어장치 및 계통 모의장치의 하드웨어 구성을 나타내는 도면．

도24는 제 5 실시예의 전력계통 보호제어시스템에서의 전기량(Va)의 상태 천이를 설명하기 위한 도면．

도25는 본 발명의 제 6 실시예의 전력계통 보호제어시스템의 기능 블록을 나타내는 도면．

도26은 제 6 실시예의 디지털형 보호제어장치 및 표시 장치의 하드웨어 구성을 나타내는 도면．

도27은 전력계통 일부의 설비기기를 포함한 단선 결선도.

도28은 본 발명의 제 7 실시예의 전력계통 보호제어시스템의 기능 블록을 나타내는 도면．

도29는 본 발명의 제 8 실시예에 관한 전력계통 보호제어시스템의 기능 블록 도를 나타내는 도면．

도30은 제 8 실시예의 디지털형 보호제어장치의 하드웨어 구성을 나타내는 도면．

도31은 본 발명의 제 9 실시예에 관한 전력계통 보호제어시스템의 기능 블록 구성을 나타내는 도면．

도32는 도31에 나타내는 전력계통 보호제어시스템의 하드웨어 구성을 나타내는 도면．

도33은 도31 및 도32에 나타내는 전력계통 보호제어시스템의 처리의 일예를 나타내는 개략 플로우 챠트．

도34는 본 발명의 제 10 실시예에 관한 전력계통 보호제어시스템의 기능 블록 구성을 나타내는 도면．

도35(A), (B)는 제 10 실시예에서의 샘플링 타이밍 및 시각 타이밍을 나타내는 타임 차트．

도36은 본 발명의 제 12 실시예에 관한 전력계통 보호제어시스템의 기능 블록 구성을 나타내는 도면．

도37은 도36에 나타내는 전력계통 보호제어시스템의 처리의 일예를 나타내는 개략 플로우 차트．

도38은 본 발명의 제 14 실시예에 관한 전력계통 보호제어시스템의 기능 블록 구성을 나타내는 도면．

도39는 본 발명의 제 15 실시예에 관한 전력계통 보호제어시스템의 하드웨어 구성을 나타내는 도면．

도40은 본 발명의 제 16 실시예에 관한 전력계통 보호제어시스템의 기능 블록 구성을 나타내는 도면．

도41은 본 발명의 제 17 실시예에 관한 전력계통 보호제어시스템의 기능 블록 구성을 나타내는 도면．

도42는 제 17 실시예에 관한 전력계통 보호제어시스템에서의 절대 시각 타이밍 신호, 시각 데이터, 중첩신호 및 각종 데이터를 각각 나타내는 타임 차트.

도43은 제 17 실시예의 변형예에 관한 전력계통 보호제어시스템에서의 절대 시각 타이밍 신호, 시각 데이터, 중첩신호 및 상태·전력량 데이터·자동 점검 지령 등을 각각 나타내는 타임 차트．

도44는 본 발명의 제 18 실시예에 관한 전력계통 보호제어시스템의 기능 블록 구성을 나타내는 도면．

도45는 제 18 실시예의 제 1 변형예에 관한 전력계통 보호제어시스템의 기능 블록 구성을 나타내는 도면．

도46은 제 18 실시예의 제 2 변형예에 관한 전력계통 보호제어시스템의 기능 블록 구성을 나타내는 도면．

도47은 제 18 실시예의 제 2 변형예에서, 복수의 디지털형 보호제어장치를 트리상으로 접속한 구성을 나타내는 도면．

도48은 제 18 실시예의 제 2 변형예에서, 복수의 디지털형 보호제어장치를 캐스케이드상으로 접속한 구성을 나타내는 도면．

도49는 제 18 실시예의 제 2 변형예에서, 복수의 디지털형 보호제어장치를 루프상으로 접속한 구성을 나타내는 도면．

도50은 제 18 실시예의 제 2 변형예에서, 복수의 디지털형 보호제어장치를 2중 루프상으로 접속한 구성을 나타내는 도면．

도51은 제 18 실시예의 제 3 변형예에 관한 전력계통 보호제어시스템의 기능 블록 구성을 나타내는 도면．

도52는 제 18 실시예의 제 4 변형예에 관한 전력계통 보호제어시스템의 기능 블록 구성을 나타내는 도면．

도53은 본 발명의 제 19 실시예에 관한 전력계통 보호제어시스템의 기능 블록 구성을 나타내는 도면．

도54는 도 53에 나타내는 전력계통 보호제어시스템의 하드웨어 구성을 나타내는 도면．

도55는 본 발명의 제 20 실시예에 관한 전력계통 보호제어시스템의 기능 블록 구성을 나타내는 도면．

도56은 본 발명의 제 21 실시예에 관한 전력계통 보호제어시스템의 처리 일예를 나타내는 개략 플로우 차트．

도57은 본 발명의 제 24 실시예에 관한 전력계통 보호제어시스템의 기능 블록 구성을 나타내는 도면．

도58은 본 발명의 제9∼제24 실시예에 관한 제어시스템을 적용할 수 있는 일반 산업플랜트의 일예인 철강의 선조압연 플랜트의 개략 구성을 나타내는 도면．

도59는 본 발명의 제 9∼제 24 실시예에 관한 제어시스템을 적용할 수 있는 공공 플랜트의 일예인 상하수도 플랜트의 개략 구성을 나타내는 도면．

도60은 종래의 다입력용 디지털 보호제어장치(디지털 릴레이)의 기본적인 구성을 나타내는 도면．

도61은 디지털 보호제어장치(디지털 릴레이)를 전력계통의 송전선이나 모선 등의 설비기기에 설치한 때의 단선 결선도.

도62는 디지털형 보호제어장치의 동작 확인 시험의 종류를 나타내는 도면．

도63은 수입 시험의 시험 항목을 나타내는 도면．

도64는 입지상의 제약에 의해 차단기가 설치되어 있지 않은 전기소를 포함하는 복수 전기소로 구성된 종래의 전력계통 보호제어시스템을 나타내는 도면．

상술한 과제를 해결하기 위해서 본 발명의 제 1 태양에 관한 제어 시스템에의하면 산업 플랜트나 공공 플랜트 등의 제어대상 플랜트에 관한 상태량을 입력으로 하여 상기 제어대상 플랜트의 제어를 행하는 제어 시스템에 있어서, 정밀시각을 취득하는 정밀시각 취득수단, 취득된 정밀시각에 따라 상기 제어대상 플랜트의 상태량을 샘플링하여 디지털 데이터로 변환하는 변환수단 및 상기 디지털 데이터에 샘플링 시점의 정밀시각을 부가하여 정밀시각부 디지털 데이터를 생성하여 상기 정밀시각부 데이터를 통신네트워크로 송출하는 송출수단을 갖는 상태량 입출력기와, 상기 통신네트워크를 거쳐서 상기 제어대상 플랜트에 설치된 상기 제어대상 플랜트의 설비기기 사이를 개폐하는 개폐기기의 제어지령을 수신하는 제어지령 수신수단 및 상기 개폐기기의 동작상태를 상기 통신네트워크로 송출하는 동작상태 송출수단을 갖는 개폐기기와 상기 정밀시각부 데이터와 상기 개폐기기의 동작상태에 의거하여 제어 연산을 행하는 연산수단 및 이 연산수단의 연산결과에 의거하여 상기 개폐기기에 제어지령을 상기 통신네트워크를 거쳐서 송출하는 제어지령 송출수단을 갖는 보호 연산기를 구비하고 있다．

상술한 과제를 해결하기 위해서 본 발명의 제 2 태양에 관한 전력계통 보호제어 시스템에 의하면 전력계통 상태량을 입력으로 하고 상기 전력계통 보호제어를 행하는 전력계통 보호제어 시스템에 있어서, 정밀시각을 취득하는 정밀시각 취득수단, 취득된 정밀시각에 따라 전력계통의 상태량을 샘플링하여 디지털데이터로 변환하는 변환수단 및 상기 디지털 데이터로 샘플링 시점의 정밀시각을 부가하고 정밀시각부 디지털 데이터를 생성하여 상기 정밀시각부 데이터를 통신네트워크로 송출하는 송출수단을 갖는 상태량 입출력기와, 상기 통신네트워크를 거쳐서 전력계통에 설치된 계통간을 개폐 하는 개폐기기의 제어지령을 수신하는 제어지령 수신수단 및 상기 개폐기기의 동작상태를 상기 통신네트워크로 송출하는 동작상태 송출수단을 갖는 개폐기기와, 상기 정밀시각부 데이터와 상기 개폐기기의 동작상태에 의거하여 보호제어 연산을 행하는 보호연산수단 및 이 보호연산수단의 연산 결과에 의거하여 상기 개폐기기에 제어지령을 상기 통신네트워크를 거쳐서 송출하는 제어지령 송출수단을 갖는 보호 연산기를 구비하고 있다

본 발명의 제 2 태양에 관한 전력계통 보호제어 시스템에 의하면 상기 상태량 입출력기는 자기의 동작상태를 진단하고 이 자기진단결과를 상기 통신네트워크에 송출하는 자기진단결과 송출수단을 설치하는 동시에 상기 개폐기기에 상기 통신네트워크를 거쳐서 상기 자기진단결과를 수신하고 수신한 자기진단결과에 따라 상기 개폐기기의 개폐동작을 제어하는 수단을 구비하고 있다．

특히 본 발명의 제 2 태양에 관한 전력계통 보호제어 시스템에 의하면상기 복수의 상태량 입출력기에 설치된 변환수단은 상기 정밀시각 취득수단에 의해 취득된 정밀시각에 따라 서로 동기시키면서 소정 주기마다 각각 샘플링 하여 샘플링한 각 상태량을 각각 디지털 데이터로 변환하도록 되어 있고, 상기 복수의 상태량 입출력기에 설치된 송출수단은 상기 각 변환수단에 따라 각각 변환된 복수의 디지털 데이터에 대하여 샘플링 시의 정밀시각을 각각 부가하여 복수의 정밀시각부 디지털 데이터로서 상기 통신네트워크 로 각각 송출하도록.되어 있는 한편, 상기 보호연산수단은 상기 통신네트워크를 거쳐서 송신되어 온 상기 복수의 정밀시각부 디지털 데이터 및 동작상태를 수신처리하는 수신처리 수단과 수신처리된 복수의 정밀시각부 디지털 데이터를 부가된 정밀시각에 따라 각 상태량 입출력기마다 시계열적으로 정렬하는 정렬수단과, 이 정렬수단에 의해 시계열적으로 정렬된 디지털 데이터에 의거하여 보호제어 연산을 행하는 보호제어 연산수단을 구비하고 있다．

또 특히 본 발명의 제2 태양에 관한 전력계통 보호시스템에 의하면, CPU 및 메모리부를 포함하는 하드웨어 구성요소로 되는 컴퓨터 회로에 의해 상기 정밀시각 취득수단, 상기 변환수단 및 상기 시각부 데이터 송출수단을 구성하고, 상기 CPU을 포함하는 상기 컴퓨터 회로에 대하여 상기 메모리부 등의 상기 하드웨어 구성요소를 포함하는 상기 컴퓨터 회로 자체의 동작상태를 자기진단하는 자기진단수단과, 이 진단수단의 진단결과를 상기 통신네트워크로 송신하는 송신수단을 설치하는 동시에, 상기 통신네트워크를 거쳐서 송신된 자기진단결과를 수신하는 자기진단결과 수신수단과 이 자기진단결과 수신수단에 의해 수신된 자기진단결과에 따라 상기 개폐기기에 대한 동작제어를 로크하는 로크수단을 구비하고, 상기 자기진단결과 수신수단 및 로크수단을 상기 개폐기기에 설치하고 있다.

상술한 과제를 해결하기 위해서 본 발명의 제3 태양에 관한 전력계통 보호제어 시스템에 의하면, 전력계통으로부터 입력된 상태량에 의거하여 연산처리를 행하여 상기 전력계통의 보호제어를 행하는 전력계통 보호제어 시스템에 있어서, 정밀시각을 취득하는 정밀시각 취득수단, 상기 전력계통의 상태량을 상기 정밀시각 취득수단에 의해 취득된 정밀시각에 따라 소정 주기마다 샘플링하여 샘플링한 상태량을 디지털 데이터로 변환하는 변환수단 및 이 변환수단에 의해 변환된 디지털 데이터에 대하여 샘플링시의 정밀시각을 부가하여 정밀시각부의 디지털 데이터로서 통신네트워크에 송출하는 디지털 데이터 송출수단을 갖는 디지털형 보호제어장치와, 상기 통신네트워크를 거쳐서 순차 송신되어 온 상기 정밀시각부 디지털 데이터를 수신처리하는 수신처리 수단과, 수신처리된 정밀시각부 디지털 데이터를 부가된 정밀시각에 따라 시계열적으로 정렬하는 정렬수단을 구비하고 있다.

또 특히 본 발명의 제3 태양에 관한 전력계통 보호시스템에서는 상기 디지털형 보호제어장치는 상기 복수의 설비기기에 대응하여 설치되어 있는 동시에, 상기 복수의 디지털형 보호제어장치에서의 각 변환수단은 대응하는 설비기기의 상태량을 상기 정밀시각 취득수단에 의해 취득된 정밀시각에 따라 서로 동기시키면서 소정 주기마다 각각 샘플링하여 샘플링 한 각 상태 등을 각각 디지털 데이터로 변환하도록 되어 있고, 상기 복수의 디지털형 보호제어장치에서의 각 디지털 데이터 송출수단은 상기 각 변환수단에 따라 각각 변환된 복수의 디지털 데이터에 대하여 샘플링시의 정밀시각을 각각 부가하여 복수의 정밀시각부 디지털 데이터로서 상기 통신네트워크로 각각 송출하게 되어 있는 한편, 상기 수신처리 수단은 상기 통신네트워크를 거쳐서 송신되어 온 상기 복수의 정밀시각부 디지털 데이터를 수신처리하도록 구성되고, 상기 정렬수단 및 수신처리된 복수의 정밀시각부 디지털 데이터를 부가된 정밀시각에 따라 상기 각 디지털형 보호제어장치마다 시계열적으로 정렬하도록 구성되어 있다.

상술한 과제를 해결하기 위해서 본 발명의 제 4 태양에 관한 전력계통 보호시스템에 의하면, 전력계통을 보호제어하기 위한 복수의 디지털형 보호제어장치와, 상기 복수의 디지털형 보호제어장치를 서로 데이터 송수신 가능하게 접속하는 통신네트워크를 갖는 전력계통 보호제어 시스템에 있어서, 상기 각 디지털형 보호제어장치는 정밀시각을 취득하는 정밀시각 취득수단과, 보호제어 대상이 되는 설비기기의 상태량을 상기 정밀시각 취득수단에 의해서 취득된 정밀시각에 따라 소정 주기마다 샘플링하여 샘플링 한 상태량을 디지털 데이터로 각각 변환하는 변환수단과, 이 변환수단에 의해 변환된 디지털 데이터에 의거하여 상기 보호제어 대상이 되는 설비기기에 고장이 발생했는지 여부를 판정하여 그 판정 결과에 따라 보호제어 연산처리를 실행하는 보호제어 연산수단과, 이 보호제어 연산수단의 고장판정 기능과는 별도로 상기 변환수단에 의해 변환된 디지털 데이터에 의거하여 상기 보호제어 대상이 되는 설비기기 및 비보호제어 대상이 되는 설비기기에 대해서 고장이 발생했는지 여부를 판정하는 판정수단과, 이 판정수단의 판정결과에 있어서 상기 보호제어 대상이 되는 설비기기 및 비보호제어 대상이 되는 설비기기 중의 적어도 한쪽에 고장이 발생했다고 판정된 때에 상기 변환수단에 의해 변환된 디지털 데이터에 대하여 샘플링시의 정밀시각을 부가하여 정밀시각부의 디지털 데이터로서 기록하는 기록수단과, 이 기록수단에 기록된 정밀시각부 디지털 데이터를 판독하여 상기 통신네트워크에 송출하는 디지털 데이터 송출수단을 각각 갖는 동시에, 상기 통신네트워크에 접속되어 상기 각 디지털형 보호제어장치에서 상기 통신네트워크를 거쳐서 각각 송신되어 온 복수의 정밀시각부 디지털 데이터를 수신처리하는 수신처리 수단과, 상기 수신처리된 복수의 정밀시각부 디지털 데이터를 부가된 정밀시각에 따라 상기 각 디지털형 보호제어장치 마다 시계열적으로 정렬하는 정렬수단을 구비하고 있다.

상술한 과제를 해결하기 위해서 본 발명의 제 5태양에 관한 전력계통 보호제어 시스템에 의하면, 전력계통을 보호제어하기 위한 복수의 디지털형 보호제어장치와 상기 복수의 디지털형 보호제어장치를 서로 데이터 송수신 가능하게 접속하는 통신네트워크를 구비한 전력계통 보호제어 시스템에 있어서, 상기 각 디지털형 보호제어장치는 정밀시각을 취득하는 정밀시각 취득수단과, 보호제어 대상이 되는 설비기기의 상태량을 상기 정밀시각 취득수단에 의해 취득된 정밀시각에 따라 소정 주기마다 샘플링하여 샘플링 한 상태량을 디지털 데이터로 각각 변환하는 변환수단과, 이 변환수단에 의해 변환된 디지털 데이터에 대하여 샘플링 시의 정밀시각을 부가하여 정밀시각부의 디지털 데이터로서 상기 통신네트워크로 송출하는 디지털 데이터 송출수단과, 상기 통신네트워크를 거쳐서 다른 디지털형 보호제어장치의 디지털 데이터 송출수단으로 순차 송신되어 온 정밀시각부 디지털 데이터를 수신하는 수신수단과, 이 수신수단에 의해 수신된 복수의 정밀시각부 디지털 데이터를 부가된 정밀시각에 따라 시계열적으로 정렬하는 정렬수단과, 상기 변환수단에 의해 변환된 디지털 데이터 및 상기 정렬수단에 의해 시계열적으로 정렬된 디지털 데이터 중의 어느 한쪽에 의거하여 보호제어 연산을 행하는 제어 연산수단을 각각 각각 구비하고 있다.

상술한 과제를 해결하기 위해서 본 발명의 제 6태양에 관한 제어 시스템에 의하면, 산업 플랜트나 공공 플랜트 등의 제어 대상 플랜트에 관한 상태량에 의거해서 연산처리를 행하는 상기 제어대상 플랜트의 제어를 행하는 복수의 분산배치된 제어장치를 통신네트워크를 거쳐서 데이터 송수신 가능하게 상호 접속하여 구성된제어 시스템에 있어서, 상기 각 제어장치는 대략 일정주기의 신호를 취득하는 주기신호 취득수단과, 상기 제어대상 플랜트에 관한 상태량을 상기 주기신호 취득수단에 의해 취득된 주기신호에 따라 다른 보호제어장치와 동일한 타이밍으로 순차 샘플링하여 디지털 데이터를 수집하는 디지털 데이터 수집수단과, 이 디지털데이터 수집수단에 의해서 수집된 디지털데이터에 대해서 상기 주기신호에 의거해서 상기 샘플링시의 시각을 부가하고, 시각부의 디지털 데이터로서 순차 기억하는 기억수단을 구비하고 있다.

상술한 과제를 해결하기 위해서 본 발명의 제7 태양에 관한 전력계통 보호제어 시스템에 의하면, 전력계통으로부터 입력된 보호제어대상에 관한 상태량에 의거해서 연산처리를 행하는 상기 전력계통의 보호제어를 행하는 복수의 보호제어장치를 통신네트워크를 거쳐서 데이터 송수신 가능하게 상호 접속하여 구성된 전력계통 보호제어 시스템에 있어서, 상기 각 보호제어장치는 대략 일정주기의 신호를 취득하는 주기신호 취득수단과, 상기 전력계통에 관한 상태량을 상기 주기신호 취득수단에 의해서 취득된 주기신호에 따라 다른 보호제어장치와 동일한 타이밍으로 순차 샘플링하여 디지털 데이터를 수집하는 디지털데이터 수집수단과, 이 디지털데이터 수집수단에 의해서 수집된 디지털데이터에 대해서 상기 주기신호에 의거해서 상기 샘플링시의 시각을 부가하여 시각부의 디지털 데이터로서 순차 기억하는 기억수단을 구비고 있다.

본 발명의 제 7 태양에 관한 전력계통 보호제어 시스템에서는 상기 주기신호 취득수단은 정밀시각을 취득하는 정밀시각 취득수단이고, 상기 샘플링시의 시각은상기 샘플링시의 정밀시각이다.

본 발명의 제 7 태양에 관한 전력계통 보호제어 시스템에서는 상기 통신네트워크에 접속되어 상기 복수의 보호제어장치의 운용 상태를 원격으로 감시제어하기 위한 표시조작장치를 구비하고, 상기 각 보호제어장치는 상기 디지털 데이터에 의거하여 보호제어 연산을 행하는 이상데이터가 검출되었는지 여부를 판단하는 보호제어 연산수단과, 이 보호제어 연산수단의 보호제어 연산의 결과 이상데이터가 검출될 경우 그 이상데이터 검출시각을 포함하는 이상데이터 발생통지를 상기 표시조작장치로 송신하는 이상데이터 검출통지 송신수단을 구비하고, 상기 표시조작장치는 상기 복수의 보호제어장치에서의 소정 보호제어장치로부터 이상데이터 검출시각을 포함한 이상데이터 발생통지가 송신된 때에, 상기 이상데이터 검출시각 전후의 디지털 데이터를 수집하기 위한 프로그램 모듈을 상기 통신네트워크를 거쳐서 상기 복수의 보호제어장치로 소정 이동경로로 송신하는 프로그램 모듈 송신수단을 구비하고 있고, 상기 각 보호제어장치는 상기 통신네트워크를 거쳐서 송신되어 온 프로그램 모듈을 수신하여 실행하는 수단과, 실행된 프로그램 모듈에 의거하여 상기 이상데이터 검출시각 전후의 정밀시각부의 디지털 데이터를 각각 상기 표시조작장치에 대하여 송신하는 수단을 구비하고 있고, 상기 표시조작장치는 상기 각 보호제어장치에서 송신되어 온 상기 이상데이터 검출시각 전후의 정밀시각부의 디지털 데이터에 의거하여 상기 이상데이터 검출에 관한 사고점을 표정하는 사고점 표정수단을 구비고 있다.

특히 본 발명의 제 7 태양에 관한 전력계통 보호제어 시스템에 의하면, 상기 각 보호제어 장치는 상기 표시조작장치로부터 상기 통신네트워크를 거쳐서 송신되어 온 송전선 정수측정용 프로그램 모듈에 의거하여 동작하여 자보호제어장치의 기억수단으로 디지털 데이터와 함께 기억된 정밀시각에서의 소정 정밀시각을 판독하고, 판독된 소정 정밀시각이 부가된 자보호제어장치의 디지털 데이터 및 타보호제어장치의 디지털 데이터를 이용하여 송전선 정수를 측정하는 송전선 정수 측정수단이라고 측정된 송전선 정수를 기억하는 송전선 정수 기억수단과 기억된 송전선 정수에 의거하여 자보호제어장치의 보호제어 대상에 관한 거리측정 임피던스를 산출하는 산출 수단을 구비하고 있다.

상술한 과제를 해결하기 위해서 본 발명의 제 8 태양에 관한 기억매체에 의하면, 상태량 입출력기나 개폐기기를 포함하는 복수의 설비기기를 갖는 전력계통 등의 플랜트에 대한 제어를 적어도 상기 상태량 입출력기에 설치된 제 1 컴퓨터 및 상기 개폐기기에 설치된 제 2 컴퓨터를 포함하는 복수의 컴퓨터를 이용하여 행하기 위한 제어프로그램을 기억한 기억매체에 있어서, 상기 제어프로그램은 상기 제 1 컴퓨터에 정밀시각을 취득시키는 순서와 상기 제 1 컴퓨터로 상기 정밀시각에 따라 상기 상태량 입출력기의 상태량을 소정주기마다 샘플링하게 하여 이 샘플링 한 상태량을 디지털 데이터로 변환시키는 수순과, 상기 제1 컴퓨터에 상기 디지털 데이터에 대하여 샘플링시의 정밀시각을 부가시켜 정밀시각부 디지털 데이터로서 통신네트워크로 송출시키는 수순과, 상기 제2 컴퓨터로 상기 개폐기기에서의 개폐기기의 동작상태를 상기 통신네트워크에 송출하게 하는 수순과, 상기 복수의 컴퓨터에서 적어도 하나의 컴퓨터로 상기 통신네트워크를 거쳐서 송신되어 온 상기 정밀시각부 디지털 데이터 및 동작상태를 수신처리하게 하고 이 수신처리한 정밀시각부 디지털 데이터 및 동작상태에 의거하여 연산처리를 실행시키는 수순과, 상기 연산처리 결과에 따라 적어도 하나의 컴퓨터에 상기 개폐기기에 대한 동작 제어지령을 상기 통신네트워크로 출력시키는 수순과, 상기 제2 컴퓨터로 상기 통신네트워크를 거쳐서 출력되어 온 동작 제어지령을 수신처리시키는 수순과, 상기 제2 컴퓨터로 상기 수신처리한 동작 제어지령에 의거하여 상기 개폐기기를 동작제어시키는 수순을 포함하고 있다.

상술한 과제를 해결하기 위해서 본 발명의 제 9 태양에 관한 기억매체에 의하면 전력계통으로부터 입력된 상태량에 의거하여 복수의 컴퓨터를 이용하여 연산처리를 행하는 상기 전력계통의 보호제어를 행하기 위한 보호제어프로그램을 기억한 기억매체에 있어서, 상기 보호제어프로그램은 상기 복수의 컴퓨터에서의 제 1 컴퓨터로 정밀시각을 취득하게 하는 수순과, 상기 제 1 컴퓨터로 상기 수급계통의 상태량을 상기 정밀시각에 따라 소정 주기마다 샘플링하게 하고 또한 샘플링 한 상태량을 디지털 데이터로 변환하게 하는 수순과, 상기 제 1 컴퓨터에 상기 디지털 데이터에 대하여 샘플링시의 정밀시각을 부가시켜 정밀시각부의 디지털 데이터로서 통신네트워크로 송출하게 하는 수순과, 상기 복수의 컴퓨터에서의 제 2 컴퓨터로 상기 통신네트워크를 거쳐서 순차 송신되어 온 상기 정밀시각부의 디지털 데이터를 수신처리하게 하는 수순과, 상기 제2 컴퓨터로 수신처리한 정밀시각부 디지털 데이터를 부가된 정밀시각에 따라 시계열적으로 정렬시키는 수순을 포함하고 있다.

상술한 과제를 해결하기 위해서 본 발명의 제 10 태양에 관한 기억매체에 의하면, 전력계통에서의 복수의 설비기기에 대응하여 설치된 보호제어용 컴퓨터를 포함하는 복수의 컴퓨터를 이용하여 상기 전력계통의 보호제어를 행하기 위한 보호제어프로그램을 기억한 기억매체에 있어서, 상기 보호제어프로그램은 상기 복수의 설비기기에 대응하여 설치된 각 보호제어용 컴퓨터로 정밀시각을 취득시키는 수순과, 상기 각 보호제어용 컴퓨터로 복수의 설비기기에서의 보호제어 대상이 되는 설비기기의 상태량을 상기 정밀시각에 따라 소정 주기마다 샘플링시켜 샘플링 한 상태량을 디지털 데이터로 각각 변환시키는 수순과, 상기 각 보호제어용 컴퓨터로 상기 디지털 데이터에 의거하여 상기 보호제어 대상이 되는 설비기기에 고장이 발생했는지 여부를 판정하게 하여 그 판정 결과에 따라 보호제어 연산처리를 실행시키는 수순과, 상기 보호제어 연산처리 수순에서의 고장판정처리 수순과는 별개로 상기 각 보호제어용 컴퓨터로 상기 디지털 데이터에 의거하여 상기 보호제어 대상이 되는 설비기기 및 비보호제어 대상이 되는 설비기기에 대하여 고장이 발생했는지 여부를 판정하게 하는 수순과, 이 판정 결과에 있어서 상기 보호제어 대상이 되는 설비기기 및 비보호제어 대상이 되는 설비기기 내의 적어도 한쪽에 고장이 발생했다고 판정한 때에 상기 각 보호제어용 컴퓨터에 상기 디지털 데이터에 대하여 샘플링시의 정밀시각을 부가시켜 정밀시각부의 디지털 데이터로서 기록시키는 수순과, 상기 각 보호제어용 컴퓨터로 상기 기록한 정밀시각부 디지털 데이터를 통신네트워크 로 송출하게 하는 수순과, 상기 복수의 컴퓨터에서의 적어도 하나의 컴퓨터로 상기 통신네트워크를 거쳐서 각각 송신되어 온 복수의 정밀시각부 디지털 데이터를 수신처리하게 하는 수순과, 상기 적어도 하나의 컴퓨터로 상기 수신처리한 복수의 정밀시각부 디지털 데이터를 부가된 정밀시각에 따라 시계열적으로 정렬하게 하는 수순을 포함하고 있다.

상술한 과제를 해결하기 위해서 본 발명의 제 11 태양에 관한 기억매체에 의하면, 전력계통의 복수의 설비기기를 복수의 보호제어용 컴퓨터를 이용하여 보호제어를 행하기 위한 보호제어프로그램을 기억 한 기억매체에 있어서, 상기 보호제어프로그램은 상기 각 보호제어용 컴퓨터로 정밀시각을 취득하게 하는 수순과, 상기 각 보호제어용 컴퓨터에 보호제어 대상이 되는 설비기기의 상태량을 상기 정밀시각에 따라 소정 주기마다 각각 샘플링 시키고 또한 샘플링한 상태량을 디지털 데이터로 각각 변환하게 하는 수순과, 상기 각 보호제어용 컴퓨터로 변환한 디지털 데이터에 대하여 샘플링시의 정밀시각을 부가하게 하여 정밀시각부의 디지털 데이터로서 통신네트워크로 송출하게 하는 수순과, 상기 통신네트워크를 거쳐서 다른 디지털형 보호제어장치에서 순차 송신되어 온 정밀시각부 디지털 데이터를 상기 각 보호제어용 컴퓨터로 수신하게 하는 수순과, 상기 수신한 복수의 정밀시각부 디지털 데이터를 부가된 정밀시각에 따라 상기 각 보호제어용 컴퓨터로 시계열적으로 정렬하게 하는 수순과, 상기 변환한 디지털 데이터 및 상기 시계열적으로 정렬한 디지털 데이터 중 어느 한쪽에 의거하여 상기 각 보호제어용 컴퓨터에 보호제어 연산을 실행시키는 수순을 포함하고 있다.

상술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제 12 태양에 관한 기억매체에 의하면, 전력계통으로부터 입력된 보호제어 대상에 관한 상태량에 의거하여 연산처리를 행하는 상기 전력계통의 보호제어를 행하는 복수의 보호제어용 컴퓨터를 통신네트워크를 거쳐서 데이터 송수신 가능하게 상호 접속하여 구성되고 있고, 정밀시각을 취득하는 정밀시각 취득회로를 갖는 전력계통 보호제어 시스템에서의 보호제어프로그램을 기억한 기억매체로서, 상기 전력계통의 상태량을 상기 정밀시각 취득회로에 의해 취득된 정밀시각에 따라 상기 각 보호제어용 컴퓨터에 다른 보호제어용 컴퓨터와 동일의 타이밍으로 순차 샘플링시키고 디지털 데이터를 수집하게 하는 수순과, 수집한 디지털 데이터에 대하여 샘플링시의 정밀시각을 부가하여 정밀시각부 디지털 데이터로서 메모리에 기억시키는 수순을 구비하고 있다.

발명의 실시 형태

이하 본 발명에 관한 제어 시스템 및 전력계통 보호제어 시스템의 실시 형태를 도면을 이용하여 이하에 설명한다.(제 1 실시의 형태)본 발명의 제 1 실시의 형태에 관한 전력계통 보호제어 시스템을 도 1∼도10에 따라 설명한다．

본실시 형태의 보호제어 대상이 되는 전력계통의 단선 결선도를 포함하는 전력계통 보호제어 시스템의 기능블록을 도1에 나타낸다.

도1에 나타내는 전력계통 보호제어 시스템(30)에 의하면 보호제어 대상이 되는 전력계통(31)은 교류 발전기(32,32)가 교류 발전기(32, 32)에 각각 접속되는 모선(33, 33) 및 이 모선(33, 33)에서 분기되는 송전선(34A, 34B)을 구비하고 있고, 또한 모선(33) 및 송전선(34B)을 흐르는 전기량(전류량, 전압량)을 도입하여(입력하여) 전기량 데이터(Di, Dv)로 변환하기 위한 전기량 변환기기(35)(변류기, 변압기 : 35A, 35B) 및 전력계통(31)의 송전선(34B)을 개폐하여 전력계통(31)을 보호제어하기 위한 개폐기기로서의 차단기(36)를 구비하고 있다.

본실시 형태에서의 상술한 전력계통(31)을 보호제어하기 위한 변전소 (Ts) 내에 설치된 전력계통 보호제어 시스템(30)은 각 설비기기에 대하여 그 설비기기에 필요한 기능을 분리하여 조립하여 구성되어 있다.．

즉 전력계통 보호제어 시스템(30)은 각 설비기기(전기량 변환기기(35)및 차단기(36))에 각각 설치되어 각 설비기기에 필요한 기능처리를 실행하기 위한 디지털형 보호제어부(41 및 42)와 각 디지털형 보호제어부(41)에서 송신된 전기량 데이터(Di, Dv)에 의거하여 보호제어 연산처리를 행하고, 얻은 결과 및 디지털형 보호제어부(42)로 송신된 상태 데이터(Ds)에 의거하여 보호제어에 관한 제어지령(C)을 표현하는 데이터(제어지령 데이터(C) 이하 단지 제어지령(C)이라 함)를 차단기(36)의 디지털형 보호제어부(42)로 출력하는 디지털형 보호제어장치(43)를 구비하고 있다．

디지털형 보호제어부(41)을 갖는 전기량 변환기기(계기용 변성기)(35)인 변류기(35A)및 변압기(35B)와 디지털형 보호제어부(42)를 갖는 차단기(36)와 디지털형 보호제어장치(43)가 변전소(Ts) 내에 설치되어 있고, 이 변전소(Ts) 내의 디지털형 보호제어부(41 및 42)와 디지털형 보호제어장치(43)는 통신네트워크(44)을 거쳐서 데이터 송수신 가능하게 서로 접속되어 전력계통 보호제어 시스템(40)을 구성하고 있다．

각 전기량 변환기기(35A, 35B)에 배치된 디지털형 보호제어부(41)(이하 변류기(35A)에 설치된 디지털형 보호제어장치(41)에 대하여 설명함)는 소정 정밀도(예를 들면 대략 100ns(0.1㎲)의 고정밀도, 수㎲ 정도의 정밀도 및 1초 정도의 정밀도)를 갖는 시각(이하 본 명세서에서는 소정 정밀도를 갖는 시각을 정밀시각이라고 정의함)을 검출·취득하기 위한 정밀시각 검출 수단으로서, 상기 약 100ns(0.1㎲)의 고정밀도를 갖는 시각(이하 절대 시각이라함)을 검출하기 위한 GPS(Global Positioning System) 수신부(50)를 구비하고 있다．

이 GPS 수신부(50)는 분자진동의 진동주기가 일정한 원자시계가 탑재된 복수(예를 들면 4개이상)의 인공위성(도면에서는 하나만을 도시하고 있음)에서 송신된 항법신호(항법 데이터 이하 GPS 신호라고 함)를 GPS 수신 안테나(50a)를 거쳐서 수신하여 해독하고 GPS 안테나(50a)의 3차원 위치를 구하고, 구해진 3차원 위치에 의거하여 시간 차이를 보정함으로써 정확한 절대 시각(t)(각 시각 타이밍을 표현하는 일정 주기의 주기신호(절대 시각에 대응하는 정밀도를 가짐) 및 각 시각 타이밍의 시각을 표현하는 시각 데이터 ; 예를 들면 상기 100ns의 정밀도)을 측정하도록 되어 있다．

또 전력계통 보호제어 시스템에 있어서는 상기 정밀시각에 필요한 정밀도로서 예를 들면 1㎲ 정도의 정밀도로부터 상기 절대 시각의 정밀도인 대략 100ns(0.1㎲)의 정밀도 또는 그 이상의 정밀도가 바람직하다．

또 디지털형 보호제어부(41)는 GPS 수신부(50)에 의해 수신된 절대 시각(t)에 따라 전력계통(31)의 송전선(34B)으로부터 전기량(전류량)을 샘플링하여 디지털 형태의 전기량 데이터(전기량 데이터(Di))로 변환하는 전기량 변환수단(51)과, 이 전기량 변환수단(51)에 의해 샘플링 된 전기량 데이터 (Di)에 대해서 이 전기량 데이터(Di)가 샘플링 된 때의 절대 시각(t)을 부가하고 절대 시각부의 전기량 데이터(Di(t))로서 통신네트워크(44)로 송신하는 전기량 데이터 송신수단(52)을 구비하고 있다． 또 부호 53은 GPS 수신부용의 교류전원이다. 또 변압기(35B)에 설치된 디지털형 보호제어부(41)는 입력하는 전기량이 전압량이고, 전기량 데이터(Di)가 전기량 데이터(Dv)로 표시되는 점을 제외하면 변류기(35A)에 설치된 디지털형 보호제어부(41)와 같은 구성이므로 그 설명을 생략한다．

또 차단기(36)에 설치된 디지털형 보호제어부(42)는 차단기(36)(의 차단동작부(36a))의 현재 개폐상태를 상태 데이터(Ds)로서 통신네트워크(44)로 송신하는 기기상태 송신수단(55)과, 디지털형 보호제어장치(43)의 후술하는 보호제어 연산처리 결과에 의거하여 출력된 제어지령(C)을 수신하는 제어지령 수신수단(56)과, 이 제어지령 수신수단(56)에 의해 수신된 제어지령(C)에 따라 차단기(36)의 차단동작부(36a)의 개폐동작을 제어하는 개폐 제어 수단(57)을 구비하고 있다．

또한 디지털형 보호제어장치(43)는 디지털형 보호제어부(41)의 전기량 데이터 송신수단(52)으로부터 송출되어 통신네트워크(44)를 거쳐서 송신되어 온 절대 시각부 전기량 데이터(Di(t), Dv(t)) 및 디지털형 보호제어부(42)의 기기상태 송신수단(55)으로부터 송출되어 통신네트워크(44)을 거쳐서 송신되어 온 상태 데이터(Ds)를 각각 수신처리하는 데이터 수신수단(60)과 이 데이터 수신수단(60)으로부터 수신된 전기량 데이터(Di(t), Dv(t))에 의거하여 보호제어 연산처리를 행하고, 이 보호제어 연산결과 및 상태 데이터(Ds)에 의거하여 전력계통(31)에 사고가 발생했는지 여부를 판정하는 보호제어 연산수단(61)과, 이 보호제어 연산수단(61)의 보호제어 연산 결과즉 판정 결과에 의거하여 통신네트워크(44)에 대하여차단기(36)에 대한 제어지령(C)을 송신하는 제어지령 송신수단(62)을 구비하고 있다．

도2는 본실시 형태의 전기량 변환기기(35)의 디지털형 보호제어부(41)의 각 기능 블록 처리를 구체적으로 실현하기 위한 하드웨어 구성을 나타내는 도면이다. 또한 디지털형 보호제어부(41)의 하드웨어 구성을 나타낸 도면이다. 또 상기한 도60에 나타낸 디지털형 보호제어장치(1)의 하드웨어의 각 구성 요소와 거의 동등한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 그 설명은 생략 또는 간략화 한다．

도2에 나타낸 전기량 변환기기(변류기(35A))는 변전소(Ts)내의 다른 장치(변압기(35B), 차단기(36) 및 디지털형 보호제어장치(43))에 대하여 통신네트워크(44)를 구성하는 트랜시버(65) 및 이더네트 LAN(66)을 거쳐서 데이터 송수신 가능하게 상호 접속되어 있다．

변류기(35A) 디지털형 보호제어부(41)는 전력계통(31)의 모선(33)을 흐르는 전기량을 입력하고 디지털 형태의 전기량 데이터(Di)로 변환하는 아날로그 디지털 변환부(2)(아날로그 필터, 샘플링 홀드회로, 멀티플렉서 및 A/D 변환기)와, 디지털 연산처리부(3)와 I/0(4)와 아날로그 디지털 변환부(2) 및 디지털 연산처리부(3)를 데이터 송수신 가능하게 상호접속하는 버스(5)와, GPS 수신안테나(51a)을 거쳐서 GPS 신호를 수신하여 수신한 GPS 신호를 버스(5)를 거쳐서 디지털 연산처리부(3)에 입력하기 위한 GPS 인터페이스(67)와, 이더네트 LAN(66)과 디지털 연산처리부(3) 사이의 데이터 입출력에 관한 인터페이스 처리를 행하기 위해 이더네트 LAN(66)의트랜시버(65)와 버스(5)에 접속된 통신 인터페이스(68)를 구비하고 있다．

디지털 연산부(3)는 상술한 절대 시각 부가처리나 후술하는 정렬처리를 포함하는 처리를 실행하는 CPU(70), 전기량 데이터나 CPU(70) 처리시의 데이터를 일시적으로 보존하기 위한 RAM(71), 절대 시각 부가처리를 포함하는 처리의 수순(프로그램)을 보존하기 위한 ROM(72) 및 EEPROM(13)의 하드웨어로 구성되어 있다.．또한, 변압기(35B)에서의 디지털형 보호제어부(41)의 하드웨어 구성은 변류기(35A)에서의 디지털형 보호제어부(41)의 하드웨어 구성과 동등하므로 그 설명은 생략한다．

또 도1에서의 GPS 수신부(50)는 주로 GPS 인터페이스(67), CPU(70), RAM(71) 및 ROM(72)에 의해 구체화되고 전기량 변환수단(51)은 주로 CPU(70)및 아날로그 디지털 변환부(2)에 의해 구체화된다．또 전기량 데이터 송수신수단(52)은 주로 CPU(70), RAM(71), ROM(72), 통신 인터페이스(68), 트랜지스터(65) 및 이더네트 LAN(66)으로 구체화된다．

도3은 본실시 형태의 차단기(36)의 디지털형 보호제어부(42)의 각 기능 블록의 처리를 구체적으로 실현하기 위한 하드웨어 구성을 나타낸 도면이다. 또한 디지털형 보호제어부(42)의 하드웨어 구성에 있어서 상기 도60에 나타낸 디지털형 보호제어장치(1)의 하드웨어의 각 구성 요소 및 도2에 나타낸 디지털형 보호제어부(41)의 하드웨어의 각 구성 요소와 거의 동등한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 그 설명은 생략 또는 간략화 한다．

도3에 나타낸 차단기(36)에는 변전소(Ts) 내의 다른 장치(변류기(35A), 변압기(35B) 및 디지털형 보호제어장치(43))가 데이터 송수 신가능하게 트랜시버(65) 및 이더네트LAN(66)을 거쳐서 상호 접속되어 있다.．

차단기(36)의 디지털형 보호제어부(42)는 디지털 연산처리부(3), 버스(5) 및 통신 인터페이스(68)에 더하여 차단기(36)의 차단동작부(36a)의 개폐상태를 표현하는 상태 데이터를 디지털 연산처리부(3)로 입력하고 또한 디지털 연산처리부(3)에서 송신된 제어지령(C)을 차단동작부(36a)로 보내기 위한 입출력 인터페이스 I/O(75)를 구비하고 있다．

디지털 연산부(3)는 상술한 상태 데이터(Ds)의 판독처리 및 송신처리나, 제어지령(C)의 수신처리 및 송신처리를 포함하는 처리를 실행하는 CPU(76), 상태 데이터(Ds), 제어지령(C)을 나타내는 데이터나 CPU(76) 처리시의 데이터를 일시적으로 보존하기 위한 RAM(77), 상태 데이터 판독처리, 상태 데이터 송신처리, 제어지령 수신처리 및 제어지령 송신처리를 포함하는 처리의 수순(프로그램)을 보존하기 위한 ROM(78) 및 EEPROM(13)의 하드웨어로 구성되어 있다.

또한 도1에서의 기기 상태 송신수단(55)은 주로 입출력 인터페이스(75), CPU(76), RAM(77), ROM(78), 통신 인터페이스(68), 트랜시버(65) 및 이더네트 LAN(66)으로 구체화되고, 제어지령 수신수단(56)은 주로 통신 인터페이스(68), CPU(76), RAM(77) 및 ROM(78)으로 구체화된다．또 개폐 제어 수단(57)은 주로 CPU(76), RAM(77), ROM(78) 및 입출력인터페이스(75)에 의해 구체화된다．

도4는 본실시 형태의 디지털형 보호제어장치(43)의 각 기능 블록의 처리를 구체적으로 실현하기 위한 하드웨어 구성을 나타내는 도면이다. 또한 디지털형 보호제어장치(43)의 하드웨어 구성에 있어서, 상기한 도60에 나타낸 디지털형 보호제어장치(1)의 하드웨어의 각 구성 요소 및 도2에 나타낸 디지털형 보호제어부(41)의 하드웨어의 각 구성 요소와 거의 동등한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략 또는 간략화 한다．

도4에 나타낸 디지털형 보호제어장치(43)는 그 변전소(Ts)내의 다른 장치(변류기(35A), 변압기(35B) 및 차단기(36))에 대하여 데이터 송수신 가능하게 트랜시버(65) 및 이더네트 LAN(66)를 거쳐서 상호 접속되어 있다.．

디지털형 보호제어장치(43)는 디지털 연산처리부(3), 버스(5) 및 통신 인터페이스(68)를 구비하고 있고, 디지털 연산부(3)는 상술한 전기량 데이터(Di(t), Dv(t)) 및 상태 데이터(Ds)의 수신처리 보호제어 연산처리 및 제어지령(C)의 송신 처리를 포함하는 처리를 실행하는 CPU(80), 전기량 데이터(Di(t), Dv(t)), 상태데이터(Ds), 제어지령(C)을 표현하는 데이터나 CPU(80) 처리시의 데이터를 일시적으로 보존하기 위한 RAM(81), 전기량 데이터 및 상태 데이터 수신처리, 보호제어 연산처리 및 제어지령 송신처리를 포함하는 처리의 수순(프로그램)을 보존하기 위한 ROM(82) 및 EEPROM(13)의 하드웨어로 구성되어 있다.

또한 도1에서의 데이터 수신수단(60)은 주로 통신 인터페이스(68), CPU(80), RAM(81) 및 ROM(82)에 의해 구체화되고, 보호제어 연산수단(61)은 주로 CPU(80), RAM(81) 및 ROM(82)에 의해 구체화된다．또 제어지령 출력 수단(62)은 주로 CPU(80), RAM(81), ROM(82), 통신 인터페이스(68), 트랜시버(65) 및 이더네트 LAN(66)으로 구체화된다．

이와 같이 구성된 전력계통 보호제어 시스템(30)에 의하면 도5의 플로 차트에 나타낸 바와 같이, 변류기(35A) 및 변압기(35B)의 디지털형 보호제어부(41)의 각 CPU(70)는 인공 위성(L)으로부터 송신되어 GPS 수신 안테나(51a) 및 GPS 인터페이스(67)를 거쳐서 입력되어 온 GPS 신호를 순차 수신처리하여 절대 시각(t)을 구하고, 이 절대 시각(t)에 의거하여, 각 기기(변류기(35A), 변압기(35B)) 공통의 데이터 취득용 샘플링 주기(예를 들면 0.0000001초)를 설정함으로써, 각 기기(변류기(35A), 변압기(35B))의 디지털형 보호제어부간의 동기를 취한다．

그리고, 각 CPU(70)는 설정한 샘플링 주기에 의거하여 각 아날로그 디지털 변환부(2)를 거쳐서 전력계통(31)의 송전선(34B)을 흐르는 a상 전류(Ia)(예를 들면 1.5A) 및 모선(33)의 a상 전압(Va)(예를 들면 63.5V)을 순차 샘플링 하고 디지털 형태의 전기량 데이터(Di 및 Dv)로 변환하여 이러한 순차 변환한 전기량 데이터(Di 및 Dv)를 RAM(71)에 순차 기억한다(스탭(S1) 및 도6 참조)．

이 때 각 디지털형 보호제어부(41)의 CPU(70)는 동일한 절대 시각(t)마다 동기되고 샘플링되어 RAM(71)에 기억된 전기량 데이터(Di 및 Dv)에 대하여 그 샘플링 시의 절대 시각(t)을 부가하고, 예를 들면 도7에 개념적으로 나타내는 파라미터(「취득 전기량 변환기기명」,「전기량의 상」, 「전기량의 순시치」, 「절대 시각」)를 포함하는 데이터 구조를 갖는 전기량 데이터(Di(t) 및 Dv(t))로서 통신 인터페이스(68) 및 트랜시버(65)를 거쳐서 이더네트 LAN(66)에 순차 송신한다(스탭(S2))．

한편, 차단기(36)의 디지털형 보호제어부(42)의 CPU(76)는 입출력 인터페이스(75)를 거쳐서 차단동작부(36a)의 개폐 상태(예를 들면 현재는 통상 상태이므로 '폐' 상태로 함)를 도입하고, '폐' 상태를 나타낸 상태 데이터(Ds)로서 통신인터페이스(68) 및 트랜시버(65)를 거쳐서 이더네트LAN(66)으로 송신한다(스탭(S3))．

디지털형 보호제어장치(43)의 CPU(80)는 이더네트 LAN(66)을 거쳐서 송신되어 온 상태 데이터(Ds)를 트랜시버(65) 및 통신 인터페이스(68)를 거쳐서 수신처리하여 RAM(81)에 기억하는 동시에, 이더네트 LAN(66)을 거쳐서 순차 송신되어 온 전기량 데이터(Di(t), Dv(t))를 트랜시버(65) 및 통신 인터페이스(68)를 거쳐서 수신처리하여 RAM(81)에서의 잠정적으로 할당한 소정 어드레스 범위에 순차 기억한다 ．또한 절대 시각(t)=1997 년 7월 11일 14시 35분 44.9999997초로부터 샘플링 주기(0.0000001초)마다 송신되어 RAM(81)에 기억된 전기량 데이터(Di(t), Dv(t))를 도8에 개념적으로 나타낸다(스탭(S4))．

이 때 디지털형 보호제어장치(43)의 CPU(80)는 RAM(81)에 순차 기억된 전기량 데이터 군에게 샘플링 시각(t)이 부가되어 있기 때문에, 그 샘플링 시각(절대 시각)(t)에 의거하여 예를 들면 오래된 절대 시각으로부터 최신의 절대 시각을 향하여 전기량 데이터군을 시계열적 또한 보호제어장치별로 정렬(정렬)하고 재차 RAM(81)에서의 '표'로 할당된 어드레스에 기억함으로써 전기량 데이터군이 절대 시각(t)에 따라 정렬된 표를 작성한다(스탭(S5))．

이제 동일한 절대 시각을 갖는 변류기(35A), 변압기(35B)의 전기량 데이터 즉 동일한 절대 시각에서 샘플링된 최신의 샘플링 데이터를 (t) 회째의 샘플링 데이터(Di(t), Dv(t))로 하고, 이하 절대 시각을 기준하여 1회전((t -1)회째)의 샘플링 데이터(Di(t-1), Dv(t-1)), (t-2)회째의 샘플링 데이터 (Di(t-2), Dv(t-2)), …), (t-m＋1)회째의 샘플링 데이터(Di(t-m+1), Dv(t-m+1)), (t-m)회째의 샘플링 데이터(Di(t-m)), Dv(t-m))의 샘플링 데이터로 하고, 이들이 어느 어드레스 영역에 랜덤하게 기억되어 있다라고 하면, CPU(80)는 도9(정렬 처리를 표현하는 서브루틴)에 나타낸 바와 같이 RAM(81)에 순차 기억된 전기량 데이터군(Di(t), Dv(t)∼Di(t-m), Dv(t-m))의 총 데이터수를 취득하고(스탭(S5A1)), CPU(80)의 카운터(레지스터)를 초기화(카운터 값→0)한다(스탭(S5A2))． 다음에 CPU(80)는 스탭(S5A1)에서 취득된 총 데이터수가 초기화된 카운터값(0) 보다 큰지 여부를(데이터수〉카운터 값) 판단하고(스탭(S5A3)), 이 판단 결과가 NO, 즉 총 데이터수가 초기화된 카운터값(0)과 같거나 작은 경우, CPU(80)는 정렬 처리에 관한 서브루틴 처리를 종료하고 메인 처리로 복귀한다．

한편 스탭(S5A3)의 판단 결과 YES, 즉 총 데이터수가 초기화된 카운터 값(0)보다 큰 경우, CPU(80)는 RAM(81)에 기억된 전기량 데이터군 (Di(t), Dv(t)∼Di(t-m), Dv(t-m))에서의 선두 어드레스로부터 카운터치번째의 어드레스에 기억된 전기량 데이터(현재는 0번째, 즉 선두 어드레스에 기억된 전기량 데이터(예를 들면 Di(t-k ; k〈m))를 꺼내 그 절대 시각을 체크하고(스탭(S5A4)), 그 체크한 절대 시각이 이미 표에 등록되어 있는지 여부를 판단한다(스탭(S5A5))． 이 판단 결과 YES, 즉 전기량 데이터(Di(t-k))의 절대 시각(t-k)이 이미 등록되어 있으면, CPU(80)는 후술하는 스탭(S5A7) 처리로 이행한다.

이번에는 선두 어드레스에 기억된 최초의 전기량 데이터이고, 아직표에는등록되어 있지 않기 때문에, CPU(80)는 이 전기량 데이터(Di(t-k))의 절대 시각(t-k)이 표에는 등록되어 있지 않는 것으로 판단하고(스텝(S5A5) 판단 결과는 NO), 다음 스탭 처리로 이행한다．

CPU(80)는 이 전기량 데이터(Di(t-k))의 절대 시각(t-k)을 이미 표에 등록되고 있는 전기량 데이터군의 절대 시각(t, t-1, …, t-(k-1), t-(k+1),…,t-m)과 비교하여, 각 절대 시각에 따라 예를 들면 가장 오래된 절대 시각으로부터 새로운 절대 시각으로 절대 시각을 정렬시키고 표에 추가한다．이번에는 최초의 전기량 데이터이므로, 절대 시각 (t-k)가 표에서의 최상위에 등록된다(스탭(S5A6))．

이어서 CPU(80)는 전기양 데이터(Di(t-k))에 포함되는 장치명(기기명, 상)을 체크하고(스탭(S5A7)), 이미 표에 등록되어 있는 장치명, 상인지 여부를 판단한다(스탭(S5A8))． 이 판단 결과 YES, 즉 전기량 데이터(Di(t-k))의 장치명(변류기(35A))이 이미 등록되어 있으면, CPU(80)는 후술하는 스탭(S5A10) 처리로 이행한다．

이번에는 선두 어드레스에 기억된 최초의 전기량 데이터이고, 아직 표에는 등록되어 있지 않기 때문에, CPU(80)는 이 전기량 데이터(Di(t-k))의 장치명(변류기(35A))는 표에는 등록되어 있지 않다고 판단하고(스탭(S5A8)의 판단 결과는 NO), 다음 스탭 처리로 이행한다．

CPU(80)는 전기량 데이터(Di(t-k))의 장치명(변류기(35A))를 표에서의 절대 시각 (t-k)의 란에 추가 등록하고(스탭(S5A9)), 이어서 전기량 데이터(Di(t-k))의 전기량(순시치)을 꺼내 표에서의 절대 시각(t-k)의 란에 장치명에 대응시켜 등록한다(스탭(S5A10))．

그리고 CPU(80)는 카운터의 카운터 값을 1 인크리멘트(카운터 값←카운터값+1)하고(스탭(S5A11)), 스텝(S3)의 처리로 복귀하여 선두 어드레스에서 카운터치번째(1번째)의 어드레스에 기억된 전기량 데이터(예를 들면 Dv(t-k))에 대하여 상술한 처리를 되풀이한다．

이 Dv(t-k)에 대한 CPU(80)가 상술한 스탭(S5A3∼S5A11)의 처리에서는 이미 절대 시각 (t-k)가 표에 등록되어 있기 때문에 스탭(SS5A5)의 처리는 YES이 되어 스텝(S5A6)의 처리가 스킵되고, 스탭(S5A7∼5A10)의 처리에 의해 전기량 데이터(Dv(t-k))의 장치명(변압기(35B)) 및 전기량이 표에서의 절대 시각 (t-k)의 란에 추가 등록 된다.

또 선두 어드레스에서 3번째 이후의 전기량 데이터로서 표에 등록된 절대 시각 (t-k)와 다른 절대 시각(예를 들면(t-m)〈(t-k))을 갖는 전기량 데이터(Di(t-m))를 취한 경우에 있어서는 스탭(SS5A5)의 처리는 NO가 되고, 절대 시각 (t-m)과 (t-k)의 사이에서 정렬처리(정렬처리)가 행해진다. 이제 (t-m)〈(t-k)이므로 정렬처리 결과 (t-m)이 최상위에 이동등록되고, (t-k)는 그 (t-m) 차위의 칼럼에 추가 등록 된다．

한편 카운터의 카운터 값이 전기량 데이터군의 총 데이터수와 동등하게 된 경우에 있어서는 스탭(S5A3)의 판단 결과는 NO가 되고, CPU(80)는 정렬 처리에 관한 서브루틴 처리를 종료하고 메인 처리로 복귀한다．

이와 같이해서 상술한 전기량 데이터군(Di(t), Dv(t)∼Di(t-m), Dv(t-m))은절대 시각에 따라 도10에 나타낸 바와 같이 기기명 마다 가장 이전에 샘플링된 전기량 데이터(Di(t-m), Dv(t-m))의 순시치∼ 최신에 샘플링 된 전기량 데이터(Di(t), Dv(t))의 순시치가 소팅된 표로서 RAM(81)에 기억된다．

이어서 CPU(80)는 RAM(81)에 표로서 기억된 동일 절대 시각의 전기량 데이터(Di(t), Dv(t)∼Di(t-m), Dv(t-m))에서의 순시치(ia(t), va(t)l∼ia(t-m), va(t- m))를 이용하여 보호제어 연산처리를 행하고, 전력계통(31)에 사고가 발생했는지 여부를 판정한다．

예를 들면 m=4, 즉 현재의 샘플 데이터로부터 4회 전의 샘플 데이터까지 정렬되었다고 하면 CPU(80)는 주지의 하기식(1)에 의거하는 보호제어 연산처리를 행하고(스탭(S6)), 그 연산결과에 의거하여 전력계통(31)에 사고가 발생했는지 여부를 판단한다(스탭(S7))．

(단 Z1, Z2, k0은 정수임)

즉 CPU(80)는 보호제어 연산처리의 결과인 상기(1)식이 성립되는지 여부를 판단하고, 성립되지 않을 경우(스텝(S7)의 판단 결과 NO)에는 처리를 종료한다．

한편 상기 스탭(S7)의 판단 결과 YES, 즉 전력계통(31)에 내부사고가 발생했다고 판단한 경우에는 CPU(80)는 RAM(81)에 기억된 상태 데이터(Ds)를 참조하고 그내용('폐'상태)에 의거하여 인출동작 제어지령(차단기'개 동작'지령)(C)을 통신 인터페이스(68) 및 트랜시버(65)를 거쳐서 이더네트LAN(66)로 송신한다(스탭(S8))．

차단기(36)의 CPU(76)는 이더네트 LAN(66)을 거쳐서 송신되어 온 제어지령(C)을 트랜시버(65) 및 통신 인터페이스(68)를 거쳐서 수신처리하고 이 수신된 제어지령(C)에 의거하여 차단기(36)의 차단동작부(36a)를 '폐'에서 '개'로 동작 제어하고 처리를 종료하다(스탭(S9))．

이 결과 차단기(36)의 차단동작부(36a)가 '개'로 되어 인출동작이 행해지고, 전력계통(31)의 사고 발생 부분이 분리되어 전력계통(31)이 보호된다．

이상 상술한 바와 같이, 본실시 형태의 전력계통 보호제어 시스템에 의하면 시스템 전체의 전력계통 보호제어 기능으로부터 전력계통(31)을 구성하는 각 설비기기(전기량 변환기기, 차단기)에 관한 제어기능을 분리하고 , 그 각 기능을 실행하는 디지털형 보호제어부(41, 42)를 각 설비기기(전기량 변환기기, 차단기)에 각각 조립하여 보호제어 연산 등의 전력계통(31) 전체의 제어기능을 하나의 디지털형 보호제어장치로 일괄하여 실행하도록 구성했기 때문에, 동일 설비기기 간에 조립된 디지털형 보호제어부에 있어서는 그 하드웨어 구성을 공통화할 수 있다.

즉 전기량 변환기기(35)에 조립된 디지털형 보호제어부(41)의 하드웨어 구성에 있어서는 아날로그 형태의 전기량을 입력하는 부분을 공통화할 수 있고, 또 차단기(36)에 조립된 디지털형 보호제어부(42)의 하드웨어 구성에 있어서는 차단기(36)에 대하여 동작 제어지령을 출력하는 부분을 공통화할 수 있다．

따라서 전력계통 보호제어 시스템 전체의 하드웨어에 대한 비용을 저감하고경제성을 향상시킬 수 있다．

또 하드웨어 구성이 공통화된 디지털형 보호제어부에 있어서는 그 각 디지털형 보호제어부에 실장된 제어처리용 소프트 웨어(프로그램)도 공통화할 수 있다． 따라서 각 디지털형 보호제어부의 제조비용을 저감하고 계통 보호 시스템 전체의 경제성을 향상시킬 수 있다． 또한 각 하드웨어의 디지털형 보호제어부에 조립된 제어 처리용 소프트 웨어에 대한 시험운용 및 관리는 공통화된 설비기기의 디지털형 보호제어부마다 일괄하여 행하는 것이 가능해져 제어 처리용 소프트 웨어의 시험 운용 및 관리 비용을 저감하는 동시에 제어 처리용 소프트 웨어의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한 본 실시 형태의 전력계통 보호제어 시스템에 의하면 전기량 데이터에 샘플링 시의 절대 시각(t)이 부가되어 있기 때문에, 동일 시각으로 샘플링된 전기량 데이터를 이용하여 상기(1)식을 이용한 보호제어 연산처리를 행하여 사고 판정 처리를 행할 수 있어, 신뢰성이 높은 보호제어 시스템을 제공할 수 있다．

(제 2 실시 형태)

본 발명의 제 2 실시의 형태에 관한 전력계통 보호제어 시스템을 도11∼도12에 따라 설명한다．

본 실시 형태의 보호제어 대상이 되는 전력계통의 단선결선도를 포함하는 전력계통 보호제어 시스템의 기능블록 구성을 도11에 나타냈다．또한 도11에 있어서는 간단화 하기 위해서 전력계통(31)의 일부(송전선(34B), 변류기(35A) 및 차단기(36))만을 나타내고 있다．

또 각 설비기기(변류기(35A) 및 차단기(36))에 조립된 전력계통 보호제어 시스템을 구성하는 디지털형 보호제어부(41) 및 디지털형 보호제어부(42)의 하드웨어 구성 및 디지털형 보호제어장치(43)의 기능블록 구성 및 하드웨어 구성은 상기한 도1 및 도2∼도4와 동등하기 때문에 그 설명은 생략한다．

도11에 나타낸 전력계통 보호제어 시스템(90)에 의하면, 변류기(35A)에 설치된 디지털형 보호제어부(41)는 상기한 도2에 나타낸 하드웨어 구성에서의 아날로그 디지털 변환부(2)의 동작(멀티플렉서(MPX)의 채널 절환기능 및 A/D 변환 정밀도)의 체크, RAM(71)의 데이터 메모리의 판독, 기입기능 체크 및 ROM(72)의 프로그램 메모리 데이터 체크 등, 디지털형 보호제어부(41)를 구성하는 각 하드웨어 구성 요소에 고장이 발생하고 있지 않는가를 CPU(70)의 처리에 의해 스스로 진단하는 자기진단수단(91)과, 이 자기진단수단(91)의 자기진단의 결과 어느 하드웨어 요소에 고장이 발생하고 있다고 판단한 경우에 고장 상태를 표현하는 결과를 자기진단결과 데이터(Dd)로서 통신네트워크(44)로 송신하는 자기진단결과 송신수단(92)을 구비하고 있다． 또한 이 자기진단결과 송신수단(92)은 주로 CPU(70), 통신 인터페이스(68), 트랜시버(65) 및 이더네트 LAN(66) 처리에 의해 구체화된다.

도12에 자기진단수단(91)의 진단항목, 진단내용 및 진단방법의 일부를 나타냈다． 이 자기진단은 종래의 디지털형 릴레이(디지털형 보호제어장치)에서도 행해지 때문에, 이하에 그 일례만을 나타내고, 상세한 설명은 생략한다．

예를 들면 RAM(71)이 자기진단을 실행할 때에는 CPU(70)는 RAM(71)의 각 어드레스에 소정치를 갖는 데이터(R1)를 기입하고, 이 어드레스에 기억된데이터(R2)를 판독하여 R1=R2가 모든 어드레스에 있어서 성립되고 있는지 여부를 체크하여 적어도 하나의 어드레스에 있어서 상기 R1=R2가 성립되지 않는 경우에는 RAM(71)에 고장이 발생하고 있는 것으로 판단하도록 되어 있다． 또한 변류기(35A)에 설치된 디지털형 보호제어부(41)의 다른 기능 블록구성은 도1에 나타낸 디지털형 보호제어부(41)의 기능블록 구성과 동등하기 때문에 그 설명은 생략한다．

또한 차단기(36)에 설치된 디지털형 보호제어부(42)는 자기진단결과 송신수단(92)으로부터 통신네트워크(44)를 거쳐서 보내진 자기진단결과 데이터를 수신하고, 논리치 '1'의 디지털 데이터를 송신하는 자기진단결과 수신수단(93)과 이 자기진단결과 수신수단(93)으로부터 송신된 논리치 '1'의 디지털 데이터를 반전(NOT)하여 논리치 '0'의 디지털 데이터를 출력하는 NOT 논리 수단(94)과 개폐 제어수단(57)으로부터 송신된 제어지령 데이터(C)와 NOT 논리수단(94)으로부터 송신된 디지털 데이터 사이의 논리곱(AND)을 실행하여 이 실행 결과를 차단기(36)의 차단 동작부(36a)로 출력하는 AND 논리 수단(95)을 구비하고 있다． 또한 차단기(36)에 설치된 디지털형 보호제어부(42)의 다른 기능 블록 구성은 도1에 나타낸 디지털형 보호제어부(42)의 기능 블록 구성과 동등하기 때문에 그 설명은 생략한다．

즉 본 구성에 의하면 전기량 변환기기(35)(변류기(35A))의 디지털형 보호제어부(41)의 CPU(70)는 상기한 도5의 스탭(S2)에 나타낸 절대 시각부가 처리와 동시에 병렬적으로 상술한 디지털형 보호제어부(41)의 하드웨어의 각 구성요소(디지털 아날로그 변환부(2), RAM(71) 및 ROM(72) 등)에 대한 고장의 발생의 유무를 자기진단(자기 점검)처리에 따라 각각 체크한다(도13 ;스탭(S10))．

이 스탭(S10)의 자기진단의 결과 디지털형 보호제어부(41)중 어느 하드웨어 구성 요소에도 고장이 발생하고 있지 않다라고 판단한 경우에는(스탭(S11) 판단의 결과 NO), CPU(70)는 소정 주기로 스탭(S10)의 자기진단 처리를 반복한다．

한편 스탭(S10)의 자기진단 결과, 디지털형 보호제어부(41)의 각 하드웨어 구성 요소 중 적어도 하나(예를 들면 아날로그 디지털 변환부(2))에 고장이 발생했다고 판단한 경우에는(스탭(S11)의 판단 결과 YES), 디지털형 보호제어부(41)의 CPU(70)는 상기 디지털형 보호제어부(41)의 아날로그 디지털 변환부(2)의 고장을 표현하는 결과를 자기진단결과 데이터(Dd)로서 통신 인터페이스(68) 및 트랜시버(65)을 거쳐서 이더네트 LAN(66)으로 송신한다(스탭(S12))．

이 때 차단기(36)의 디지털형 보호제어부(42)의 CPU(76)는 이더네트LAN(65)을 거쳐서 송신되어 온 자기진단결과 데이터(Dd)를 RAM(77)을 거쳐서 수신처리하고, 그 수신처리에 따라 논리치 '1' 의 디지털 데이터를 생성하고 또한 논리치 '1'의 디지털 데이터를 반전하고 논리치 '0'의 디지털 데이터를 생성하여 RAM(77)에 기억한다(스탭(S13))．

이어서 CPU(76)는 상기한 도5의 스탭(S9) 대신에 디지털형 보호제어장치(43)으로부터 이더네트LAN(66)을 거쳐서 송신되어 온 제어지령 데이터 (C)를 트랜시버(65) 및 통신 인터페이스(68)를 거쳐서 수신처리하고 RAM(77)에 기억하여 RAM(77)에 기억된 논리치 '0'의 디지털 데이터와 제어지령 데이터(C) 사이에서 논리적 연산(AND)을 실행한다(스탭(S14)).

이 논리적 연산결과는 제어지령 데이터(C) 값에 상관없이 언제나 논리치 '0'이 되기 때문에, CPU(76)로부터 차단기(36)의 차단동작부(36a)에 대하여 차단동작지령은 보내지않고,차단기(36)의 동작제어를 로크하고 처리를 종료한다(스탭(S1)).

즉 본 실시 형태에 의하면, 변류기 등의 전기량 변환기기(35)의 하드웨어 구성의 적어도 일부가 고장난 결과, 디지털형 보호제어부(41) 및 디지털형 보호제어장치(43)를 거쳐서 차단기(36)의 디지털형 보호제어부(42)에 대하여 임시로 불필요한(잘못된) 동작 제어지령(C)이 송신되어도 그 고장을 자기진단 처리에 의해 검출하고 그 검출 결과에 따라 상기 동작 제어 송신 지령(C)을 차단기(36)의 차단 동작부(36a)로 송신하지 않고 차단기(36)의 동작 제어를 로크할 수 있다． 이 결과 제 1 실시 형태의 효과에 더하여 전기량 변환기기(35)의 하드웨어 고장에 기인한 차단기(36)에 대한 불필요한 동작 제어를 방지하여 전력계통 보호제어 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한 본 구성에 있어서는 NOT 논리 수단(94) 및 AND 논리 수단(95)을 CPU의 연산처리에 의해 실현했으나 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 하드 와이어드 로직 회로에 의해 실현해도 좋다.

(제 3 실시 형태)

본 실시 형태의 보호제어 대상이 되는 전력계통의 단선결선도를 포함하는 전력계통 보호제어 시스템의 기능블록 구성을 도14에 나타냈다.

도14에 나타낸 전력계통 보호제어 시스템(100)에 있어서는 전력계통(101)으로서 모선(102, 102)으로부터 분기되어 2개의 전기소(변전소)(Ts1 및 Ts2)를 연결하는 송전선(103A) 및 이 송전선(103A)의 중간점에서 분기되어 전기소(Ts3)에 접속되는 송전선(103B)이 도시되어 있고, 이들 각 변전소(Tsl∼Ts2) 및 변전소(Ts3)는 송전선(103A 및 103B)을 흐르는 전기량(예를 들면 전류량)을 도입하고(입력하고) 전기량 데이터로 변환하기 위한 전기량 변환기기(35)(예를 들면 변류기)와 송전선(103A 및 103B)을 개폐하고 전력계통(101)을 보호제어하기 위한 차단기(36)를 각각 구비하고 있다．

본 실시 형태에서의 상술한 전력계통(101)을 보호제어하기 위한 전력 계통 보호제어 시스템(100)은 각 변전소(Ts1∼Ts3)의 각 설비기기에 대하여 그 설비기기에 필요한 기능을 분리하고 조립에 의해서 구성되어 있다．

즉 전력계통 보호제어 시스템(100)의 각 변전소(Ts1∼Ts3)는 각 설비기기(전기량 변환기기(변류기)(35) 및 차단기(36))에 각각 설치되고 각 전기량 변환기기(35) 및 차단기(36)에 필요한 기능처리를 실행하기 위한 디지털형 보호제어부(41 및 42)를 각각 구비하고 있다．

또 전력계통 보호제어 시스템(100)은 각 변전소(Ts1∼Ts3)의 각 디지털형 보호제어부(41)로부터 송신된 전기량 데이터에 의거하여 보호제어 연산처리를 행할 수 있었던 결과 및 각 변전소(Ts1∼Ts3)의 각 디지털형 보호제어부(42)에서 보내졌던 상태 데이터에 의거하여 보호제어에 관한 제어지령을 각 변전소(Ts1∼Ts3)의 디지털형 보호제어부(42)로 각각 출력하는 디지털형 보호제어장치(43A)를 갖는 변전소(Ts4)를 구비하고 있다．

각 변전소(Ts1∼Ts4)는 넓은 범위에 걸쳐 떨어져 있거나 또는 분산하여 배치되어 있어 이들 각 변전소(Tsl∼Ts4)가 통신네트워크(44A)를 거쳐서 데이터 송수 신가능하게 서로 상호 접속되어 있다.

각 변전소(Ts1∼Ts3)의 디지털형 보호제어부(41) 및 디지털형 보호제어부(42)의 기능블록 구성은 제 1 실시 형태의 도1에 나타낸 기능 블록 구성과 거의 동등하기 때문에 그 설명은 생략한다． 또 변전소(Ts4)의 디지털형 보호제어장치(43A)의 기능블록구성에 대해서는 보호제어 연산수단의 연산처리 내용이 다른 것이나, 그 이외는 제 1 실시 형태의 도1에 나타낸 기능 블록 구성과 거의 동등하기 때문에 그 설명은 생략한다．

도15는 변전소(Ts1∼Ts3)의 전기량 변환기기(35)의 하드웨어 구성을 나타내는 도면이다. 또한 도15에서는 대표하여 변전소(Ts1)의 전기량 변환기기(35)만을 나타냈으나 다른 변전소(Ts2∼Ts3)의 전기량 변환기기(35)에 대해서도 동일한 구성이다.

도15에 의하면 전기량 변환기기(35)는 트랜시버(65)를 거쳐서 변전소(Ts1) 내에 구축된 이더네트 LAN(66)에 접속되어 있고, 이 이더네트LAN(66)을 경유하여 변전소(Ts1) 내의 다른 장치(예를 들면 차단기(36))에 대하여 데이터 송수신 가능하게 상호 접속되어 있다.

또 변전소(Ts1) 내의 로컬한 범위를 접속하는 이더네트 LAN(66)은 트랜시버(65) 및 루터(105)를 거쳐서 통신네트워크(44A)를 구성하는 전화 회선 등의 회선변환망(광역 네트워크)(106)에 접속되어 있고 이 광역 네트워크(106)에는 변전소(Ts2, Ts3)의 이더네트 LAN(66)이 트랜시버(65) 및 루터(105)를 거쳐서 접속되어 있다. 또한 도15에 나타낸 전기량 변환기기(35)의 디지털형 보호제어부(41)를 포함하는 하드웨어 구성은 도2에 나타낸 디지털형 보호제어부(41)의 하드웨어의 각 구성 요소와 거의 동등하기 때문에 동일한 부호를 붙이고 그 설명은 생략한다．

동일하게 도16은 변전소(Tsl∼Ts3)의 차단기(36) 하드웨어 구성(도16에서는 대표하여 변전소(Ts1)의 차단기(36)를 나타냄)을 나타내는 도면이다. 또한 도16에서는 대표하여 변전소(Ts1)의 차단기(36)만을 나타내고 있으나 다른 변전소(Ts21∼Ts3)의 차단기(36)에 대하여 동일한 구성이다.

도16에 의하면, 차단기(36)는 트랜시버(65)를 거쳐서 이더네트 LAN(66)에 접속되어 있고 이 이더네트 LAN(66)을 경유하여 변전소(Tsl) 내의 다른 장치(예를 들면 전기량 변환기기(35))에 대하여 데이터 송수신 가능하게 상호 접속되어 있다. 또한 도16에 나타낸 차단기(36)의 디지털형 보호제어부(42)를 포함하는 하드웨어 구성은 도2에 나타낸 디지털형 보호제어부(42)의 하드웨어 각 구성 요소와 거의 동등하기 때문에 동일한 부호를 붙이고 그 설명은 생략한다．

또 도17은 변전소(Ts4)의 디지털형 보호제어 장치(43)의 하드웨어 구성을 나타내는 도면이다.

도17에 의하면 디지털형 보호제어장치(43)는 변전소(Ts4) 내의 다른 장치에 대하여 트랜시버(65) 및 이더네트 LAN(66)을 거쳐서 데이터 송수신가능하게 상호 접속되어 있다.

또 변전소(Ts4) 내의 로컬한 범위를 접속하는 이더네트 LAN(66)는 트랜시버(65) 및 루터(105)를 거쳐서 광역 네트워크(106)에 접속되어 있다. 또한도17에 나타낸 디지털형 보호제어장치(43A)의 하드웨어 구성은 도4에 나타낸 디지털형 보호제어장치(43)의 하드웨어의 각 구성 요소와 거의 동등하기 때문에 동일한 부호를 붙이고 그 설명은 생략한다．

이와 같이 구성된 전력계통 보호제어 시스템(100)에 의하면, 각 변전소(Ts1∼Ts3)의 전기량 변환기기(변류기)(35)의 각 아날로그 디지털 변환부(2)에 의한 상기한 도5의 스탭(S1)과 같은 처리에 따라 전력계통(101)의 송전선(103A, 103B)을 흐르는 전류(i)는 절대 시각(t)의 수신주기 마다 순차 샘플링되어 디지털형의 전류데이터(i1∼i3)로 변환되어 RAM(71)에 순차 기억된다．

그리고 전기량 데이터(i1∼i3)는 각 디지털형 보호제어부(41)의 CPU(70)에 의한 상기한 도5의 스탭(S2)과 같은 처리에 의거하여 샘플링 시의 절대 시각(t)이 부가된 전기량 데이터(i1(t)∼i3(t))로서 통신 인터페이스(68), 트랜시버(65), 이더네트 LAN(66), 루터(105)를 거쳐서 광역 네트워크(106)에 순차 송신된다． 또한 통신 인터페이스(68), 트랜시버(65), 이더네트 LAN(66) 및 루터(105)를 합쳐서 광역 네트워크용 인터페이스로 한다.

한편 각 변전소(Tsl∼Ts3)의 차단기(36)의 차단동작부(36a)의 개폐 상태('폐' 상태)는 각 디지털형 보호제어부(42)의 CPU(76)에 의한 상기 스탭(S3)과 같은 처리에 의거하여 도입되고, 상태 데이터(Ds1∼Ds3)로서 광역 네트워크용 인터페이스를 거쳐서 광역 네트워크(106)로 각각 송신된다．

광역 네트워크(106)를 거쳐서 송신되어 온 전기량 데이터(i1(t)∼i3(t)) 및 상태 데이터(Ds1∼Ds3)는 변전소(Ts4)의 디지털형 보호제어장치(43A)의 CPU(80A)의상기 도5의 스탭(S4) 처리에 의해 광역 네트워크용 인터페이스를 거쳐서 수신처리되어 RAM(81)에 기억된다．

그리고 디지털형 보호제어장치(43A)의 CPU(80A)의 상기 도5의 스탭(S5) 처리에 의해 RAM(81)에 순차 기억된 전기량 데이터군은 부가된 샘플링 시각(t)에 의거하여 예를 들면 오래된 절대 시각으로부터 최신의 절대 시각을 향하여 시계열적으로 정렬한 표로서 재차 RAM(81)에 기억된다．

즉 각 변전소(Ts1∼Ts3)으로부터 송신된 가장 새로운 동일한 절대 시각을 갖는 전기량 데이터, 즉 동일한 절대 시각으로 샘플링 된 최신의 샘플링 데이터를 (t)회째의 샘플링 데이터(i1(t)∼i3(t))로 하고, 이하 절대 시각을 기준으로 1회전((t-1)회째)의 샘플링 데이터(i1(t-1)∼i3(t-1)), (t-2)회째의 샘플링 데이터(i1(t-2)∼i3(t-2)). …), (t-m))회째의 샘플링 데이터(i1(t-m)∼i3(t-m))의 샘플링 데이터로 하면, 이들 데이터군은 절대 시각에 따라 가장 이전에 샘플링 된 데이터(i1(t-m)∼i3(t-m))로부터 최신으로 샘플링 된 데이터(i1(t)∼i3(t))까지 정렬된 표로서 RAM(81)에 기억된다．

그리고 디지털형 보호제어장치(43A)의 CPU(80A)에 의한 상술한 전류데이터 군을 이용한 보호제어 연산처리가 실행되어 전력계통(101)에 사고가 발생했는지 여부가 판정된다．

예를 들면 m=5, 즉 5회전의 샘플링 데이터로부터 현재의 샘플링 데이터까지 정렬됐다고 하면 CPU(80A)는 하기식 (2)∼(4)에 의거하는 연산처리를 실행하고 │i1t│, │i2t│ 및 │i3t│를 구한다．

단 k는 정수이다.

동시에 CPU(80A)는 하기 식(5)에 의거하는 연산처리를 실행 하고 │idt │를 구한다．

그리고 CPU(80A)는 구한 │ilt│∼│i3t│ 및 │idt│을 이용하여 하기 식(6)에 의거하는 연산처리를 실행하고 그 연산 결과에 의거하여 전력계통(101)에 사고가 발생했는지 여부를 판단한다．

단 k1 및 k0은 정수이다.

이 결과 CPU(80A)에 의해서 보호제어 연산처리의 결과인 상기(6)식이 성립되는지 여부가 판단되고 성립된 경우에만 전력계통(101)에 내부 사고가 발생했다고 판단된다． 그리고 CPU(80A)의 상기 도5의 스탭(S8)과 같은 처리에 의해 RAM(81)에 기억된 상태 데이터(Ds1∼Ds3)의 내용에 의거하는 인출동작 제어지령(C1∼C3)이 광역 네트워크용 인터페이스를 거쳐서 광역 네트워크(106)로 송신된다．

광역 네트워크(106)로 송신된 인출동작지령(C1∼C3)은 각 변전소 (Tsl∼Ts3)의 차단기(36)에서의 CPU(76)의 상기 도5의 스탭(S9)과 같은 처리에 의해 광역 네트워크용 인터페이스를 거쳐서 수신처리되고 이 수신된 제어지령(C1∼C3)에 의거하여 각 변전소(Ts1∼Ts3)의 차단기(36)의 차단 동작부(36a)가 '폐'에서 '개'로 동작 제어된다．

이 결과 각 변전소(Ts1∼Ts3)의 차단기(36)의 차단동작부(36a)가 '개'가 되어 인출동작이 행해지고, 전력계통(101)의 사고 발생 부분이 분리되어 전력계통(101)이 보호된다．

이상 상술한 바와 같이 본실시 형태의 전력계통 보호제어 시스템에 의하면 이간 또는 분산하여 배치되어 광역 네트워크(106)를 거쳐서 접속된 각 변전소(Ts1∼Ts4)에 있어서, 각 설비기기(전기량 변환기기, 차단기)에 관한 제어기능이 조립된 변전소(Tsll∼Ts3)로부터 전기량을 동일한 절대 시각(t)으로 샘플링 하여 샘플링 시의 절대 시각(t)을 부가한 전기량 데이터(i1(t)l∼i3(t))를 취득하고, 이 전기량 데이터(i1(t)∼i3(t))를 통신네트워크(106)를 거쳐서 변전소(Ts4)의 디지털형 보호제어장치(43A)로 송신할 수 있다．

따라서 예를 들면 각 변전소(Tsl∼Ts3)에서의 예를 들면 변전소(Ts1)의 변전소(Ts4)에 대한 거리가 다를(예를 들면 Ts1이 Ts2, Ts3에 비하여 먼곳에 있음)경우에, 임시로 전기량 데이터로 샘플링 시의 절대 시각(t)이 부가되어 있지 않으면 각 변전소(Ts1∼Ts3)에서 동일 절대 시각(t)으로 샘플링 된 전기량 데이터(i1(t)∼i3(t))가 변전소(Ts4)의 디지털형 보호제어장치(43A)로 송신되어도, 전송 지연에 의해서 변전소(Ts1)의 전기량 데이터(i1(t))가 다른 변전소(Ts2 및 Ts3)의 전기량 데이터(i2(t) 및 i3(t))에 비하여 지연되어 디지털형 보호제어장치(43A)로 수신처리되기 때문에, 이 전기량 데이터(i1(t))가 상기 전기량 데이터(i2(t) 및 i3(t))와 동일한 샘플링 시각에 샘플링 된건지 여부를 판단할 수 없고, 동일한 샘플링 데이터에 의거하는 상기(2)∼(6)식을 이용한 사고판정 연산처리를 행할 수 없는 우려가 발생하고 있었다．

그러나 본 실시 형태의 구성에 의하면 전기량 데이터에 샘플링 시의 절대 시각(t)이 부가되어 있기 때문에, 예를 들어 전송지연에 의해 변전소(Ts1)의 전기량 데이터(i1(t))가 다른 전기량 데이터(i2(t) 및 i3(t))에 비하여 지연되어 디지털형 보호제어장치(43A)에서 수신처리되어도, 샘플링 시각(t)에 의거하는 정렬(정렬)처리에 의해 전기량 데이터(i1(t))가 다른 전기량 데이터(i2(t) 및 i3(t))와 동일 시각에 샘플링된 것을 용이하게 식별할 수 있어 상기(2)∼(6)식을 이용한 사고 판정연산처리를 행하는 것이 가능하다．

따라서, 입지상 제약 등에 의해 각 변전소(Ts1∼Ts3)로부터 변전소(Ts4)에 대하여 송신되는 전기량 데이터(i1(t)l∼i3(t))사이에서 전송 지연이 생겨도, 상기 (2)∼(6)식을 이용한 사고 판정 연산처리를 행하는 것이 가능하기 때문에, 전력계통 보호제어 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한 본실시 형태에서는 변전소(Tsl∼Ts3)로부터의 전기량 입력용의 설비기기(전기량 변환기기)를 변류기로 했으나 변압기라도 좋다．또 도1에 나타낸 바와 같이 각 변전소(Ts1∼Ts3)는 변류기 및 변압기의 양쪽에서 전기량(전류, 전압)을 도입하도록 해도 좋다.

또한 제 1∼제 3 실시 형태에 있어서는 개폐기로서 차단기를 사용했지만 본 발명은 이것에 한정되지는 않고 개폐동작 제어에 의해, 전력계통에서 발생한 사고부위를 분리하거나 또한 복귀시킬 수 있는 것이면 차단기 등의 각종 개폐기기를 이용하는 것이 가능하다.

그리고 제 1∼제 3 실시 형태에 있어서는 하나 또는 2개의 전기량 변환기기 및 개폐기기에 대하여 그 설비기기에 필요한 기능을 분리하여 조립함으로써 전력계통 보호제어 시스템을 구성했지만 본 발명은 설비기기의 수나 종류에 한정되는 것이 아니라, 전기량 변환기기나 개폐기기 이외의 다른 설비기기를 포함하는 다수의 설비기기를 구비한 전력계통 보호제어 시스템에 대해서도 각 설비기기에 대하여 그 설비기기에 필요한 기능을 분리하고 조립함으로써 본 발명을 적용 가능하다.

또한 제 1∼제3 실시 형태에 있어서는 전력계통을 구성하는 전기량변환기기(변류기)나 개폐기에 설치된 디지털형 보호제어장치에서 송신된 상태 데이터나 동작상태를 입력하여 보호제어 연산을 행하는 동작 제어지령을 출력하는 디지털형 보호제어장치를 상기 전기량 변환기기나 개폐기와는 별개로 설치했지만 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니고, 전력계통을 구성하는 전기량 변환기기(변류기)나 개폐기에 또한 상기 보호제어 연산용 디지털형 보호제어장치를 설치하는 것도 가능하다.

(제 4 실시 형태)

본 발명의 제 4 실시의 형태에 관한 전력계통 보호제어 시스템을 도18∼도21에 따라 설명한다．

도18은 본실시 형태에서의 전력계통 보호제어 시스템의 기능 블록을 나타낸 도면이다.

도18에 의하면 전력계통 보호제어 시스템(110)은 보호제어 대상이 되는 전력계통(31)의 설비기기(이하 설명의 간단화를 위해서 2개의 설비기기(설비기기(E1, E2))라고 함)마다 설치되어 각 설비기기(E1, E2)의 전류나 전압 등의 아날로그 상태(전기량(S1,S2)을 각각 도입하고, 그 전기량(S1,S2)에 의거하여 보호제어 연산처리를 행하여 전력계통(31)의 각 설비기기(E1, E2)에 대하여 차단기 등의 보호제어기기로의 인출(트립지령)이나 투입 지령 등의 보호제어 동작지령(C1, C2)을 각각 출력하는 복수의 디지털형 보호제어장치(111A, 111B)와 이들 각 디지털형 보호제어장치(111A, 111B)가 취득한 전기량(S1, S2)을 표시하는 표시장치(112)를 구비하고 있다．

디지털형 보호제어장치(111A, 111B)와 표시장치(112)는 통신네트워크(113)를 거쳐서 데이터 송수신 가능하게 상호 접속되어 상기 전력계통 보호제어 시스템(110)을 구성하고 있다．

디지털형 보호제어장치(111A, 111B)는 제 1∼제 3 실시 형태와 같이 원자 시계가 탑재된 인공위성(L)으로부터 송신된 GPS 신호를 GPS 수신 안테나(115a)를 거쳐서 수신하여 해독하고, 정확한 절대 시각(t)(예를 들면 100ns의 정밀도)을 인식하는 GPS 수신수단(115)과 이 GPS 수신수단(115)에 의해 수신된 절대 시각(t)에 따라 전력계통(31)의 각 설비기기(E1, E2)의 전기량(S1, S2)을 취득(샘플링)하여 디지털 형태의 전기량 데이터(전기량 데이터(D1,D2))로 변환하여 출력하는 데이터 취득수단(116)과, 이 데이터 취득수단(116)으로부터 출력된 전기량 데이터(D1, D2)에 대하여 이 전기량 데이터(D1,D2)가 샘플링 된 때의 절대 시각(t)을 부가하여 절대 시각부의 전기량 데이터(D1(t), D2(t))로서 통신네트워크(113)로 송출하는 송출수단(117)과, 데이터 취득수단(116)으로부터 출력된 전기량 데이터(D1, D2)에 의거하여 보호제어 연산처리를 행하고 얻은 처리 결과를 보호제어 동작지령(C1, C2)으로서 전력계통(31)의 각 설비기기(E1, E2)에 대한 차단기 등의 보호제어 기기로 각각 출력하는 보호제어 연산수단(118)을 각각 구비하고 있다． 또한. GPS 수신수단용의 교류 전원에 대해서는 도시를 생략하고 있다．

표시장치(112)는 디지털형 보호제어장치(111A, 111B)로부터 각각 송출되고 통신네트워크(113)을 거쳐서 송신되어 온 절대 시각부 전기량 데이터(D1(t), D2(t))를 각각 수신처리하는 수신수단(120)과, 이 수신수단(120)에서 수신된 전기량 데이터(D1(t), D2(t))를 부가된 절대 시각에 의거하여 시계열적으로 정렬(소팅)하는 정렬수단(121)과, 이 정렬수단(121)에 의한 정렬 결과를 보존하는 보존수단(122)과, 이 보존수단(122)에 의해 보존된 정렬결과를 표시하는 표시수단(123)을 구비하고 있다． 도19는 본실시 형태의 디지털형 보호제어장치(111A) 및 표시장치(112)의 각 기능블록의 처리를 구체적으로 실현하기 위한 하드웨어 구성을 나타낸 도면이다. 또한 표시 장치(112)는 예를 들면 퍼스널 컴퓨터로 실현된다．또 디지털형 보호제어장치(111A)의 하드웨어 구성에 있어서 상기 도60에 나타낸 디지털형 보호제어장치(1)의 하드웨어의 각 구성 요소와 거의 동등한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략 또는 간략화 한다．

도19에 나타낸 디지털형 보호제어장치(111A)는 전력계통 보호제어 시스템(110)의 다른 장치(디지털형 보호제어장치(111B), 표시장치(112))에 대하여 통신네트워크(113)를 구성하는 트랜시버(125) 및 이더네트LAN(126)을 거쳐서 데이터 송수신 가능하게 상호 접속되어 있다.．

디지털형 보호제어장치(111A)는 전력계통(31)에서의 디지털형 보호제어장치(111A)의 보호제어 대상이 되는 설비기기(El)로부터 전기량(S1)을 도입하여 디지털형의 전기량 데이터(D1)로 변환하는 아날로그 디지털 변환부(2)(아날로그 필터, 샘플링 홀드회로, 멀티플렉서 및 A/D 변환기)와 디지털 연산처리부(3)와, 입출력 인터페이스(I/O)(4)와 버스(5)와 LED 표시기(14)와 GPS 수신안테나(115a)를 거쳐서 도입된 GPS 신호를 버스(5)를 거쳐서 디지털 연산처리부(3)로 입력하기 위한 인터페이스(GPS 인터페이스) (127)와, 이더네트 LAN(126)과 디지털 연산처리부(3) 사이의 데이터 입출력에 관한 인터페이스 처리를 행하기 위해서 이더네트 LAN(126)의 트랜시버(125)와 버스(5)에 접속된 통신 인터페이스(128)를 구비하고 있다．

디지털 연산부(3)는 상술한 절대 시각부가 처리나 보호제어 연산처리를 포함하는 처리를 실행하여 그 처리 결과에 따라 보호제어 동작지령(C1)을 입출력 인터페이스(4)로 보내는 CPU(130), 전기량 데이터나 CPU(130)의 처리시 데이터를 일시적으로 보존하기 위한 RAM(131), 절대 시각 부가처리를 포함하는 처리의 수순(프로그램)을 보존하기 위한 ROM(132), 및 정정치를 기억하는 EEPROM(13)의 하드웨어로 구성되어 있다. 또한 디지털형 보호제어장치(111B)의 하드웨어 구성은 취득하는 전기량이 S2, 변환하는 전기량 데이터가 D2로 표시되는 이외는 디지털형 보호제어장치(111A)의 하드웨어 구성과 동등하기 때문에 그 설명을 생략한다．

표시장치(112)는 이더네트 LAN(126)에 트랜시버(125)을 거쳐서 접속되어 있고, 디지털형 보호제어장치(111A, 111B)로부터 송신된 전기량 데이터를 표시 장치(112)로 입력하기 위한 인터페이스 처리를 행하는 입출력 인터페이스(135)와, 처리 프로그램이나 처리 데이터 보존용의 메모리(136)와 입출력 인터페이스(135)를 거쳐서 입력된 전기량 데이터를 수신처리하여 메모리(136)에 미리 기억된 프로그램에 따라 상술한 절대 시각에 의거하는 b 시계열적인 정렬처리를 메모리(136)를 이용하여 행하는 CPU(137)와, 이 CPU(137)의 정렬처리 결과를 표시하는 모니터(138)를 구비하고 있다．

또한 도18에서의 데이터 취득수단(116)은 주로 아날로그 디지털 변환부(2) 및 CPU(130)의 처리에 의해 구체화되고, GPS 수신수단(115)은 주로 GPS 인터페이스(127), CPU(130), RAM(131) 및 ROM(132)에 의해 구체화된다．또 송출수단(117)은 주로 CPU(130), RAM(l31), ROM(132), 통신 인터페이스(128), 트랜시버(125) 및 이더네트 LAN(126)에 의해서 구체화 된다．

또한 도18에서의 수신수단(120)은 주로 표시장치(112)의 입출력 인터페이스(135) 및 CPU(137)에 의해서 구체화되고, 정렬수단(121) 및 보존 수단(122)은 주로 CPU(137) 및 메모리(136)에 의해서 따라 각각 구체화된다． 또 표시수단(123)은 주로 CPU(137) 및 모니터(138)에 의해 구체화된다．

이와 같이 구성된 전력계통 보호제어 시스템(110)에 의하면, 제 1∼제 3 실시 형태와 마찬가지로, 디지털형 보호제어장치(111A 및 111B)의 각 CPU(130)는 인공위성(L)으로부터 송신되어 GPS 수신 안테나(115a) 및 GPS 인터페이스(127)를 거쳐서 입력되어 온 GPS 신호를 순차 수신처리하여 절대 시각(t)을 구하고, 이 절대 시각(t)에 의거하여 모든 장치(111A 및 111B)에서 공통 데이터 취득용 샘플링 주기(예를 들면 0.0016666…초)를 설정함으로써 장치(111A 및 111B) 사이의 데이터 취득 타이밍의 동기를 취한다．

그리고 각 CPU(70)는 설정한 샘플링 주기에 의거하여 각 아날로그 디지털 변환부(2)를 거쳐서 전력계통(31)의 각 설비기기(E1, E2)의 전기량(S1, S2)(예를 들면 각 상전압(Va, Vb, Vc))을 순차 샘플링하여 디지털 형태의 전기량 데이터(Dval∼Dvc1, Dva2∼Dvc2)로 변환하고, 이 순차 변환한 전기량 데이터(Dva1∼Dvc1, Dvi2∼Dvc2)를 RAM(131)에 순차 기억한다．

이 때 각 디지털형 보호제어장치(111A, 111B)의 CPU(130)는 동일한 절대 시각(t)마다 샘플링 되어 RAM(71)에 기억된 전기량 데이터(Dval∼Dvc1, Dva1∼Dvc2)에 대하여 그 샘플링 시의 절대 시각(t)을 부가하고, 예를 들면 도20에 개념적으로 나타내는 파라미터(「장치명」, 「전기량의 상」, 「전기량(순시치)」, 「절대 시각(시각)」)를 포함하는 데이터 구조를 갖는 전기량 데이터(Dva1(t)∼Dvc1(t), Dva2(t)∼Dvc2(t))로서 통신 인터페이스(128)및 트랜시버(125)를 거쳐서 이더네트 LAN(126)에 순차 송신한다．

표시 장치(112)의 CPU(137)는 이더네트 LAN(126)을 거쳐서 송신되오 온 전기량 데이터(Dva1(t)∼Dvc1(t), Dva2(t)∼Dvc2(t))를 입출력 인터페이스(135)를 거쳐서 수신처리하여 메모리(136)에서의 잠정적으로 할당한 소정 어드레스 범위에 순차 기억한다． 또한 절대 시각(t=t1 : 1997 년 7월 11일 14시 30분 45.2500000초, t=t:2:1997년7월 11일 14시 30분 45.2516666 초, t=t3=1997년 7월 11일 14시 30분 45.2533333초인 때에 샘플링 되어 메모리(136)에 기억된 전기량 데이터(Dva1(t1∼t3)∼Dvc1(t1 ∼t3)), Dva2(t1∼t3)∼Dvc2(t1∼t3))를 도20에 개념적으로 나타낸다．

이 때 표시장치(112)의 CPU(137)는 복수의 디지털형 보호제어장치(111A, 111B)에 의해 취득되어 메모리(136)에 순차 기억된 전기량 데이터 군으로부터 샘플링 시각(t(t1∼t3))이 부가되어 있고, 또 그 전기량 데이터 군이 도20에 나타낸 바와 같이 절대 시각이나 상에 관계없이 랜덤하게 배열되어 있기 때문에, 그 샘플링시각(절대 시각)(t(t1∼t3))에 의거하여 상기 도9의 스탭(S5A1)∼스탭(S5A11)과 거의 같은 정렬 처리를 행하여 예를 들면 오래된 절대 시각으로부터 최신의 절대 시각을 향하여 전기량 데이터군을 시계열적 또는 보호제어장치별로 정렬(소팅)하여 재차 메모리(136)에 있어서의 '표'로서 할당된 어드레스에 기억함으로써 전기량 데이터군이 절대 시각(t(tl∼t3))에 따라 정렬된 표를 작성한다.

즉 CPU(137)는 메모리(136)에 기억된 전기량 데이터군(Dva1(t1∼t3)∼Dvc1(tl∼t3), Dva2(tl∼t3)∼Dvc2(t1∼t3))에서의 선두 어드레스의 전기량 데이터(Dva1(t1))의 절대 시각(t1)을 표에서의 최상위에 등록하고(스탭(S5A1)∼5A6 참조), Dva1(t1)에 포함되는 장치명(111A), 상(Va)을 절대 시각(t1) 란에 추가 등록하고(스탭(S5A7∼5A9) 참조), 이어서 전기량 데이터(Dva1(t1))의 전기량(순시치 : 20V)을 꺼내 표에서의 절대 시각(t1) 란에 장치명에 대응시켜 등록한다(스탭(S5A10)참조)．

그리고 카운터의 인크리멘트에 따라 메모리(136)로부터 다음단 어드레스의 전기량 데이터(Dva2(t1))에 대하여 상술한 처리를 반복한다．

이 Dva2(t1)에 대한 CPU(137)가 상술한 처리에서는 이미 절대 시각(tl)이 표에 등록되어 있기 때문에 절대 시각(t1)의 추가 등록 처리는 행하지 않고(스텝(S5A5), 스탭(S5A7) 참조), 전기량 데이터(Dva2(t1))의 장치명(111B), 상명(Va) 및 전기량(20V)이 표에서의 절대 시각(t1) 란에 추가 등록된다．

동일하게 선두 어드레스에서 5번째의 Dvb1(t2)(b상)에 대한 CPU(137)가 상술한 처리에서는 절대 시각(t2)의 추가 등록 처리가 행해지고, 전기량데이터(Dvb1(t2))의 장치명(111B), 상명(Vb) 및 전기량(9V)이 표에서의 절대 시각(t2)의 란에 추가 등록된다．

이와 같이 해서 상술한 전기량 데이터군(Dva1(tll∼t3)∼Dvc1(t11∼t3), Dva2(t1∼t3)∼Dvc2(tl∼t3))은 절대 시각(t1∼t3)에 따라, 도21에 나타낸 바와 같이, 장치 및 상마다 가장 이전에 샘플링 된 전기량(순시치)∼최신에 샘플링 된 전기량(순시치)이 소팅된 표로서 메모리(136)에 보존된다．

그리고 CPU(137)은 메모리(136)에 보존된 표를 판독하여 모니터(138)에 표시한다．

이 결과 모니터(138) 표시 화면에는 복수의 설비기기(E1, E2)마다 설치된 디지털형 보호제어장치(111A, 111B)에 있어서 각각 취득된 상태량(전기량)이 도21에 나타낸 바와 같이 부가된 절대 시각에 의해 정렬된 상태로 동시에 표시되어 있기 때문에, 전력계통(31)을 감시하는 감시원은 각 설비기기(E1, E2)로부터 디지털형 보호제어장치(111A, 111B)을 거쳐서 샘플링 한 전기량을 정확(예를 들어 절대 시각의 정밀도인 100ns의 정밀도) 또는 동시에(동시각으로) 비교할 수 있어 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또 전력 계통(31)을 감시하는 감시원은 각 설비기기(E1, E2)로부터 디지털형 보호제어장치(111A, 111B)를 거쳐서 샘플링 한 전기량을 표시장치(112)의 모니터(138)를 거쳐서 일괄하여 확인할 수 있기 때문에, 종래의 시스템과 같이 감시원이 각 디지털형 보호제어장치를 순회하고 각 표시기를 거쳐서 확인하는 경우와 비교하여 그 순회작업에 의거하는 감시원의 부담 및 번잡을 해소할 수 있고 또한각 디지털형 보호제어장치에 있어서 전기량 확인용의 표시기(모니터)를 설치하지 않고도 가능해져 경제성을 향상시키고 또한 성력화를 도모할 수 있다．

(제 5 실시 형태)

본 발명의 제 5 실시 형태에 관한 전력계통 보호제어 시스템을 도22∼도24에 따라 설명한다．

도22는 본 실시 형태에서의 전력계통 보호제어 시스템의 기능블록을 나타내는 도면이다.

도22에 의하면 전력계통 보호제어 시스템(150)은 복수의 변전소(Ts1, Ts2) 및 유인의 전기소(또는 디지털형 보호제어장치 제작 공장 등 이하 간단히 전기소라함)(Tp)로 구성되어 있으며, 이 전력계통 보호제어 시스템(150)의 각 변전소(Ts1, Ts2)는 보호제어 대상이 되는 전력계통(31)의 각 설비기기(E1, E2)마다 각각 설치된 디지털형 보호제어장치(111A, 111B)를 구비하고 있다．

또 전력계통 보호제어 시스템(150)의 전기소(Tp)는 예를 들면 제조자가 전기소(Tp) 내에서 설계 제작한 디지털형 보호제어장치의 동작을 확인하기 위한 계통모의장치(151)를 구비하고 있다．

각 변전소(Ts1∼Ts2) 및 전기소(Tp)는 넓은 범위에 걸쳐 이간 또는 분산하여 배치되어 있고, 이들 각 변전소(Ts1∼Ts2) 및 전기소(Tp)는 통신네트워크(113A)를 거쳐서 데이터 송수신 가능하게 서로 상호 접속되어 있다. 또한 디지털형 보호제어장치(111A, 111B)의 기능블록 구성에 대해서는 제 4 실시 형태의 도18에 나타낸 기능블록 구성과 거의 동등하기 때문에 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략 또는 간략화 한다．

계통모의장치(151)는 제 4 실시 형태의 표시장치(112)의 소정 기능블록(수신수단(120A), 정렬수단(121) 및 보존수단(122))에 더하여 정렬수단(121)의 처리에 의해 보존수단(122)에 표로서 보존된 시계열적으로 소팅된 전기량 데이터에 의거하여 시험 전기량 즉 시험인가용 아날로그 데이터(Sv)를 생성하는 생성수단(152)과, 이 생성수단(152)에 의해 생성된 시험인가용 아날로그 데이터(Sv)를 피시험 장치(153)로 출력하는 출력수단(154)을 구비하고 있다．

또 계통모의장치(151)의 수신수단(120A)은 상술한 절대 시각부 전기량 데이터(D1(t), D2(t))의 수신처리 기능에 더하여, 피시험 장치(153)로부터 송신된 동작제어지령(Cv)을 수신처리하는 기능을 갖고 있다．그리고 계통모의장치(151)는 수신수단(120A)에 의해 수신된 동작 제어지령(Cv)에 의거하여 피시험 장치(153)의 동작을 확인 시험하는 시험수단(155)을 구비하고 있다．

도23은 본 실시 형태의 디지털형 보호제어장치(111A) 및 계통모의장치(151)의 각 기능 블록의 처리를 구체적으로 실현하기 위한 하드웨어 구성을 나타내는 도면이다.

도23에 나타내는 디지털형 보호제어장치(111A, 111B)의 하드웨어 구성은 도19에 나타낸 하드웨어 구성과 거의 동등하기 때문에 그 설명을 생략 또는 간략화 한다．

도23에 의하면, 디지털형 보호제어장치(111A)는 트랜시버(125)를 거쳐서 변전소(Ts1) 내에 구축된 이더네트 LAN(126)에 접속되어 있고, 이 이더네트 LAN(126)을 경유하여 변전소(Ts1) 내의 다른 장치에 대하여 데이터 송수신 가능하게 상호 접속되어 있다.

또 변전소(Ts1) 내의 로컬한 범위를 접속하는 이더네트 LAN(126)은 트랜시버(125) 및 루터(155)를 거쳐서 통신네트워크(113A)를 구성하는 전화 회선 등의 광역 네트워크(157)에 접속되어 있다． 또한 변전소(Ts2)(디지털형 보호제어장치(111B))의 광역 네트워크(157)에 대한 접속 관계에 대해서는 도23에 나타낸 변전소(Ts1)(디지털형 보호제어장치(111A))에 대한 접속 관계와 거의 동등하기 때문에 그 설명을 생략한다．

한편 계통모의장치(151)는 트랜시버(125)를 거쳐서 전기소(Tp) 내에 구축된 이더네트 LAN(126)에 접속되어 있고, 이 이더네트 LAN(126)을 경유하여 전기소(Tp) 내의 다른 장치에 대하여 데이터 송수신 가능하게 상호 접속되어 있다.

즉, 계통모의장치(151)는 광역 네트워크(157)로부터 루터(156), 이더네트 LAN(126) 및 트랜시버(125)를 거쳐서 송신되어 온 절대 시각부 전기량 데이터(D1(t), D2(t))를 계통모의장치(151)로 입력 처리하기 위한 통신 인터페이스(160)와, 처리 프로그램이나 처리 데이터 보존용 메모리(161), 및 통신 인터페이스(160)를 거쳐서 입력된 전기량 데이터를 수신처리하고 메모리(161)에 미리 기억된 프로그램에 따라 상술한 절대 시각에 의거하는 시계열적인 정렬 처리 및 정렬 처리한 결과에 의거하는 시험 인가용 디지털 데이터 생성 처리를 메모리(161)를 이용하여 행하는 CPU(162)를 구비한 디지털 연산처리부(163)와, 이 디지털 연산처리부(163)에 의해 생성된 시험인가용 디지털 데이터를 아날로그 형태의 데이터(시험 인가용 아날로그 데이터)(Sv)로 변환하여 피시험 장치(153)로 출력하는 디지털·아날로그 변환부(164)를 구비하고 있다.

또 계통모의장치(151)는 피시험 장치(153)에서 송신된 상기 시험인가용 아날로그 데이터(Sv)에 따른 제어 출력 데이터(Cv)를 계통모의장치(151)로 입력 처리하기 위한 입출력 인터페이스(165)를 구비하고 있고, 디지털형 연산처리부(163)의 CPU(162)는 입출력 인터페이스(165)를 거쳐서 입력된 제어 출력 데이터(Cv)를 수신처리하고, 이 제어 출력 데이터(Cv)에 의거하여 피시험 장치(153)의 동작을 확인 시험하는 기능을 겸비하고 있다． 또한 이 계통모의장치(151)의 각 구성 요소(통신 인터페이스(160), CPU(162), 메모리(163), 디지털·아날로그 변환부(164) 및 입출력 인터페이스(165)는 각각 버스(166)에 접속되어 있고 이들 각 구성 요소간 데이터의 송수신은 전부 버스(166)를 거쳐서 이루어지도록 구성되어 있다.

또 도22에서의 수신수단(120A)은 주로 통신 인터페이스(160), 메모리(161), CPU(162) 및 입출력 인터페이스(165) 처리에 의해 구체화되고, 정렬수단(121), 보존수단(122), 생성수단(152) 및 시험수단(155)은 각각 메모리(161) 및 CPU(162)의 처리에 의해 구체화 된다． 또한 출력수단(154)은 CPU(162) 및 디지털·아날로그 변환부(164)의 처리에 의해 구체화된다．

이와 같이 구성된 전력계통 보호제어 시스템(150)에 의하면, 제 11∼제 4 실시 형태와 같이, 디지털형 보호제어장치(111A, 111B)의 각 CPU(130)는 절대 시각(t)에 의거하여 설정된 샘플링 주기에 따라 각 아날로그 디지털 변환부(2)를 거쳐서 전력계통(31)의 각 설비기기(E1, E2)의 전기량(예를 들면 각 상전압(Va,Vb, Vc))을 순차 샘플링 하여 디지털형의 전기량 데이터(Dva1∼Dvc1, Dva2∼Dvc2)로 변환하고, 이 순차 변환한 전기량 데이터(Dva1∼Dvc1, Dva2∼Dvc2)에 대하여 그 샘플링 시의 절대 시각(t)을 부가하여 소정 파라미터(「장치명」, 「전기량의 상」, 「전기량(순시치)」, 「절대 시각(시각)」)를 포함하는 데이터 구조를 갖는 전기량 데이터(Dva1(t)∼Dvc1(t) , Dva2(t)∼Dvc2(t))를 생성한다．

예를 들면 전력계통(31)의 설비기기(E1)의 a상 전압(Va)은 절대 시각 t=t1:1997 년 7월 11일 14시 30분 45.2500000 초로부터 샘플링 주기(예를 들면 0.0016666…초)마다 그 순시치가 아날로그 디지털 변환부(2)에 의해 샘플링 되고, 샘플링 시의 절대 시각 t=t1, t2, … 가 부가된 전기량 데이터(Dval(t1), Dva1(t2)…)가 생성된다(도24에 나타낸 데이터 천이도에서의 스탭(ST1) 참조)．

디지털형 보호제어장치(111A, 111B)에 의해 각각 샘플링 된 전기량 데이터(Dva1(t1, t2,…)∼Dvc1(t1,t2,…), Dva2(t1, t2,…)∼Dvc2(t1, t2,…))는 통신 인터페이스(128), 트랜시버(125), 이더네트 LAN(126) 및 루터(156)를 거쳐서 광역 네트워크(157)로 순차 송신된다．

계통모의장치(151)의 디지털 연산처리부(163)의 CPU(162)는 광역 네크워크(157)를 거쳐서 송신되어 온 전기량 데이터군(Dva1(t1, t2,…)∼Dvc1(t1,t2,…), Dva2(t1,t2,…)∼Dvc2(t1,t2,…))을 통신 인터페이스(160)를 거쳐서 수신처리하고 메모리(161)에서의 잠정적으로 할당한 소정 어드레스 범위에 순차 기억한다．

이 때 계통모의장치(151)에 수신되어 메모리(161)에 잠정적으로 기억된 전기량 데이터군(Dva1(t1,t2,…)1∼Dvc1(t1,t2,…), Dva2(t1,t2,…)∼Dvc2(t1,t2,…))은 도24의 스탭(ST2)에 나타낸 바와 같이 절대 시각이나 상이 혼재하여 랜덤하게 배열되어 있기 때문에, 제 4 실시 형태와 거의 같은 정렬 처리를 행함으로써 도24의 스탭(ST3)에 나타낸 바와 같이 장치 및 상마다 가장 이전에 샘플링 된 전기량(순시치)∼최신에 샘플링 된 전기량(순시치)이 소팅된 표로서 메모리(161)에 보존된다．

그리고 CPU(162)의 처리에 의해 메모리(161)에 보존된 표로부터 각 장치마다 및 상마다 전기량(순시치)가 판독되어 디지털·아날로그 변환부(164)로 출력되고, 디지털·아날로그 변환부(164)를 거쳐서 순차 시험 인가용의 아날로그 데이터(전압 데이터)(Sv)가 생성된다．

이와 같이 해서 생성된 시험 인가용 아날로그 데이터(Sv)는 디지털형 보호제어장치(111A, 111B)에 취득된 실제 전력계통(31)의 각 설비기기(E1, E2)의 전기량과 비교하여 아날로그 데이터로부터 디지털 데이터로 변환될 때의 변환 오차 및 디지털 데이터로부터 아날로그 데이터로 변환될 때의 변환 오차 이외는 논리적 오차는 포함되지 않고 거의 동일하다.

따라서 종래의 계통모의장치에 의해 생성된 미리 장비된 계통모델의 계통사고에 의거하는 시험 인가용 아날로그 데이터가 아닌, 실제의 전력계통(31)의 전기량과 거의 동일(상기 변환 오차분을 제외함)한 시험 인가용 아날로그 데이터를 생성할 수 있다．

이와 같이 해서 디지털·아날로그 변환부(164)에 의해 생성된 시험 인가용아날로그 데이터(Sv)는 피시험 장치(153)로 보내진다．

피시험 장치(153)에서는 송신된 시험 인가용 아날로그 데이터(Sv)에 의거하여 보호제어 연산이 행해져 시험 인가용 아날로그 데이터(Sv)에 대응하는 제어 출력 데이터(Cv)가 생성된다．그리고 이 제어 출력 데이터(Cv)는 계통모의장치(151)로 송신되어 계통모의장치(151)의 디지털형 연산처리부(163)의 CPU(162)에 의해 입출력 인터페이스(165)를 거쳐 수신처리된다．

이 결과 계통모의장치(151)의 CPU9162)의 처리에 의해 시험 인가용 아날로그 데이터에 따른 피시험 장치(153)의 동작을 확인할 수 있다．

이상 상술한 바와 같이, 본 실시 형태의 전력 계통 보호제어 시스템에 의하면 전력계통의 실제 상태량(전기량)과 거의 동등한 시험인가용 아날로그 데이터를 이용하는 것이 가능하기 때문에, 미리 정해진 한정된 계통모델이나 계통사고에 의거하는 시험인가용 아날로그 데이터가 아니라 실제의 전력계통에 있어서 발생한 계통사고에 의거하는 상태량(상변 데이터)에 대응하는 시험인가용 아날로그 데이터를 이용하여 피시험 장치의 동작 확인 시험을 행할 수 있다．,

따라서 예를 들면 인접하는 평행 2회선의 송전선간의 전자 유도 등 실제의 복잡한 계통사고에 의거하는 상태량에 대응하는 시험인가용 아날로그 데이터를 이용하여 피시험 장치의 동작 확인 시험을 행하는 것이 가능해져 피시험 장치 및 전력계통 보호제어 시스템의 동작 확인 시험에 관한 신뢰성을 높일 수 있다.

또 실제의 전력계통이 복잡 또한 중조류화 되고 있어도, 그 전력계통에서 일어날 수 있는 계통사고에 의거하는 상태량에 대응하는 시험 인가용 아날로그 데이터를 이용하여 피시험 장치의 종합 동작 시험을 행할 수 있고, 피시험 장치 및 전력계통 보호제어 시스템의 동작 확인 시험에 관한 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다．

또한 장시간에 걸쳐서 일정 상태를 계속유지 하는 시험을 행할 때에 있어서도 실제의 전력계통의 상태량(전기량)이 그대로 시험인가용 아날로그 데이터가 되기 때문에, 주간 계통의 조류변화나 계통운용 변화 등에 대응한 시험 인가용 아날로그 데이터가 생성된다． 따라서 종래 불가능하거나 또는 상당히 고가 또는 복잡한 계통모델을 이용해서 밖에 이룰수 없었던 상술한 주간의 계통 조류변화나 계통 운용변화 등을 반영시킨 동작 확인시험을 행하는 것이, 고가 또는 복잡한 계통모델을 이용하지 않고도 용이하게 할 수 있어 전력계통 보호제어 시스템의 경제성이나 피시험 장치 및 전력계통 보호제어 시스템 자체의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다．

(제 6 실시 형태)

본 발명의 제 6 실시 형태에 관한 전력계통 보호제어 시스템을 도25 및 도26에 따라 설명한다．

도25는 본 실시 형태의 전력계통 보호제어 시스템의 기능블록을 나타낸 도면이다. 또한 제 4 실시 형태의 상기 도18에 나타낸 전력계통 보호제어 시스템의 각 기능 블록과 거의 동등한 기능블록에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을생략 또는 간략화 한다．

도25에 의하면 전력계통 보호제어 시스템(170)은 보호제어 대상이 되는 전력계통(31)의 설비기기(이하에서는 설명을 간단하게 하기 위해서, 예를 들면 서로 인접하여 배치된 2개의 설비기기(설비기기(E1, E2))라고 함)마다 설치되고, 각 설비기기(E1, E2)의 전류나 전압 등의 아날로그 상태량 (전기량)(S1, S2)을 각각 도입하고, 그 전기량(S1, S2)에 의거하여 보호제어 연산처리를 행하여 전력계통(31)의 각 설비기기(E1, E2)에 대한 차단기 등의 보호제어 기기로의 인출지령(트립 지령)이나 복귀지령 등의 보호제어 동작지령(C1, C2)을 각각 출력하는 보호제어 연산기능과 이 보호제어 연산 기능은 별개의 독립한 기능으로서 상기 전기량(S1, S2)에 의거하여 각 설비기기(E1, E2)에 대하여 고장(사고)이 발생했는지 여부를 검출하는 고장검출 기능(사고검출기능)을 각각 구비한 복수의 디지털형 보호제어장치(171A, 171B)와, 이들 각 디지털형 보호제어장치(171A, 171B)가 취득한 전기량(S1,S2)을 표시하는 표시장치(112)를 구비하고 있어 서로 통신네트워크(113)를 거쳐서 데이터 송수신 가능하게 접속되어 있다.．

디지털형 보호제어장치(171A)는 GPS 수신수단(115), 데이터 취득수단(116) 및 보호제어 연산수단(1181)에 더하여, 데이터 취득수단(116)으로부터 출력된 전기량 데이터(D1)에 의거하여 보호제어 대상이 되는 설비기기(E1) 및 비보호제어 대상인 설비기기(E2)에 대하여 발생하는 고장을 검출하는 고장검출수단부(172A)를 구비하고 있다． 또한 설비기기(E2)가 비보호제어 대상이면 설비기기(E2)에 고장이 발생하여도 디지털형 보호제어장치(171A)의 보호제어 기기는 정부동작인 것을 의미하고 있다．

또한 디지털형 보호제어장치(171A)는 고장검출수단(172A)이 설비기기(E1) 및설비기기(E2) 내의 적어도 한쪽의 고장을 검출한 때에, 그 고장 검출 지령에 따라 데이터 취득수단(116)에 의해 샘플링 된 전기량 데이터(D1)를 도입하고, 이 전기량 데이터(D1)가 샘플링 된 때의 절대 시각(t)을 부가하여 절대 시각부 전기량 데이터(D1(t))로서 기록하는 동작정보 기록수단(173A)과, 이 동작 정보 기록수단(173A)에 기록된 전기량 데이터(D1(t))를 판독하여 통신네트워크(113)로 송출하는 송출수단(174A)을 구비하고 있다．

또 데이터 보호제어장치(171B)는 디지털형 보호제어장치(171A)와 같이 GPS 수신수단(115), 데이터 취득수단(116) 및 보호제어 연산수단(118)에 더하여, 데이터 취득수단(116)으로부터 출력된 전기량 데이터(D2)에 의거하여 보호제어 대상이 되는 설비기기(E2) 및 비보호제어 대상인 설비기기(E1)에 대하여 발생하는 고장을 검출하는 고장검출수단(172B)과, 이 고장검출수단(172B)이 설비기기(E1) 및 설비기기(E2) 내의 적어도 한쪽의 고장을 검출한 때에 그 고장 검출 지령에 따라 데이터 취득수단(116)에 의해서 샘플링 된 전기량 데이터(D2)을 도입하고, 이 전기량 데이터(D2)가 샘플링 된 때의 절대 시각(t)을 부가하여 절대 시각부 전기량 데이터(D2(t))로서 기록하는 동작정보 기록수단(173B)과, 이 동작정보 기록수단(173B)에 기록된 전기량 데이터(D2(t))를 판독하여 통신네트워크(113)로 송출하는 송출수단(174B)을 구비하고 있다． 또한 GPS 수신수단용의 교류 전원에 대해서는 도시를 생략하고 있다．

표시장치(112)는 제 4 실시형태와 같이, 디지털형 보호제어장치(171A, 171B)로부터 각각 송출되어 통신네트워크(113)를 거쳐서 송신되어 온 절대 시각부 전기량 데이터(D1(t),D2(t))를 시계열적으로 정렬하여 표시하는 것이고,수신수단(120), 정렬수단(121), 보존수단(122) 및 표시수단(123)을 구비하고 있다．

도26은 본 실시 형태의 디지털형 보호제어장치(171A) 및 표시장치(112)의 각 기능블록의 처리를 구체적으로 실현하기 위한 하드웨어 구성을 나타내는 도면이다. 또한 표시장치(112)는 예를 들면 퍼스널 컴퓨터로 실현된다． 또 디지털형 보호제어장치(171A)의 하드웨어 구성에 있어서 상기 도19에 나타낸 디지털형 보호제어장치(111A)의 하드웨어의 각 구성요소와 거의 동등한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략 또는 간략화 한다．

도26에 나타낸 디지털형 보호제어장치(171A)는 전력계통 보호제어 시스템(170)의 다른 장치(디지털형 보호제어장치(171B), 표시장치(112))에 대하여 통신네트워크(113)를 구성하는 트랜시버(125) 및 이더네트 LAN(126)을 거쳐서 데이터 송수신 가능하게 상호 접속되어 있다.．

디지털형 보호제어장치(171A)는 제 4 실시 형태와 같은 구성 요소인 전기량 데이터 취득용 아날로그 디지털 변환부(2), 절대 시각부가 처리나 보호제어 연산처리를 포함하는 처리실행용 주검출 릴레이 하드웨어로서의 디지털 연산처리부(3), 전력계통(31)에 대한 인터페이스용 입출력 인터페이스(I/0)(4), 구성요소간 접속용 버스(5), 전기량 데이터 등의 표시용 LED 표시기(14), GPS 시스템(GPS 수신 안테나(115a), 인공위성(L))에 대한 인터페이스용 GPS 인터페이스(127) 및 이더네트 LAN(126)에 대한 인터페이스용 통신 인터페이스(128)에 더하여, 상술한 고장 검출수단(172A)을 구체적으로 실현하기 위한 사고검출 릴레이 하드웨어로서의 디지털연산처리부(175)를 구비하고 있다．

디지털 연산처리부(175)는 고장 검출처리를 포함하는 처리를 실행하기 위한 CPU(176), 전기량 데이터나 CPU(176) 처리시의 데이터를 일시적으로 보존하기 위한 RAM(177), 고장 검출처리를 포함하는 처리 수순(프로그램)을 보존하기 위한 ROM(178) 및 정정치를 기억하는 EEPROM(179)을 구비하고 있고, 이들의 각 구성 요소는 버스(180)에 의해 데이터 송수신 가능하게 상호 접속되어 있다. 또 버스(180)는 버스(5)에 접속되어 있고, 이 결과디지털 연산처리부(175)의 CPU(176)는 버스(180) 및 버스(5)를 거쳐서 아날로그 디지털 변환부(2), 디지털 연산처리부(3) 및 통신 인터페이스(128) 등과 데이터 송수신 가능하게 되어 있다．

디지털 연산처리부(175)의 CPU(176)는 CPU(130)의 보호제어 연산처리에 의한 고장(사고)검출 범위보다도 광범한 검출 범위, 즉 CPU(130)가 고장 검출동작을 행한 경우에는 반드시 동작하고, 또한 CPU(130)의 보호제어 대상이 되는 설비기기(E1)에 한정되지 않고, 보호제어 대상 이외의 전력계통(31) 내의 설비기기에 발생한 고장(사고)을 RAM(177)에 보존된 전기량 데이터에 의거하여 예를 들면 전력계통(31)의 전기량(전류 등)이 어느 일정치 이상이 되었을 때나, 전압의 3상 언밸런스가 어느 일정치 이상이 된 경우 등의 수단으로 검출하여 트립지령 등의 보호제어 동작지령(C1')을 버스(5)를 거쳐서 입출력 인터페이스(4)로 보내도록 되어 있다．

입출력 인터페이스(4)는 페일세이프 기능을 갖고 있어, CPU(130)로부터의 보호제어 동작지령(C1)과 CPU(176)로부터의 보호제어 동작지령(C1')이 각각 송신된경우에만, 즉 양자의 앤드 출력치를 보호제어 동작지령(C1)으로서 차단기 등의 보호제어 기기에 송신하도록 되어 있다．

또한 디지털형 보호제어장치(171B)의 하드웨어 구성은 취득하는 전기량이 S2, 변환하는 전기량 데이터가 D2로 표현되는 이외는 디지털형 보호제어장치(171A)의 하드웨어 구성과 동등하기 때문에 그 설명을 생략한다．

한편 표시장치(112)는 제 4 실시 형태와 같이, 입출력 인터페이스(135), 메모리(136), CPU(137) 및 모니터(138)로 구성되어 있다.．

이와 같이 구성된 전력계통 보호제어 시스템(170)의 전체 동작을 이하에 설명한다.

도27은 전력계통의 일부 설비기기를 포함하는 단선 결선도를 나타내는 도면이다.

도27에 의하면 전력계통(31A)으로서 모선(A)과 모선(B)을 접속하는 서로 인접하는 송전선(1호선(TL1), 2호선(TL2))과 1호선(TL1)과 모선(C)을접속하는 송전선(TL3)과, 2호선(TL2)과 모선(C)을 접속하여 송전선(TL3)과 인접하는 송전선(TL4)이 각각 도시되어 있다．

이때 이 전력계통(31A)에는 인접하는 1호선(TL1), 2호선(TL2)에서의 전원이 접속된 단자(A) 측단부에 설치되어 1호선(TL1), 2호선(TL2)(모선(A), 모선(B))의 보호제어를 행하는 디지털형 보호제어장치(1LA, 1LB)와, 인접하는 1호선(TL1), 2호선(TL2)에서의 개방단자(B) 측단부에 설치되어 1호선(TL1), 2호선(TL2)(모선(A), 모선(B))을 보호제어하기 위한 디지털형 보호제어장치(2LA, 2LB)와, 인접하는 송전선(TL3, TL4)에 설치되어 송전선(TL3, TL4)(모선(C))을 보호제어하기 위한 디지털형 보호제어장치(1LC, 2LC)가 설치되어 있다.

이와 같이 구성된 전력계통(31A)에서는 1호선(TLl)과 2호선(TL2)이 서로 인접하여 배치되어 있기 때문에 서로 영향을 미치고 있는 것이나, 임시로 1호선(TL1)에서 도27에 나타낸 바와 같은 계통사고가 발생한 경우에는 디지털형 보호제어장치(2LA∼2LC)는 보호제어대상이 2호선(TL2) 이므로 보호제어동작하지 않는다(즉 정부동작을 행함).

그러나 상기 1호선(TL1)과 2호선(TL2) 등 서로 관련하여 영향을 미치고 있는 복수의 설비기기에 있어서는 그 일부의 설비기기에 계통고장이 발생한 경우, 나머지 설비기기의 상태 해석을 그 나머지 설비기기를 보호제어 대상으로 하는 디지털형 보호제어장치에 있어서 행하고자 하는 요구가 높아지고 있다．

본 실시 형태의 전력계통 보호제어 시스템은 상술한 요구에 따르기 위한 것이다.

즉 본 실시 형태의 전력계통 보호제어 시스템(170)에 의하면 디지털형 보호제어장치(171A)의 CPU(130) 및 CPU(176)는 제 4 실시 형태와 같은 샘플링 주기 설정처리에 의해 설정된 샘플링 주기에 의거하여 아날로그 디지털 변환부(2)를 거쳐서 전력계통(31)의 설비기기(E1) 전기량(S1)(예를 들면 각상 전압(Va, Vb, Vc))을 순차 샘플링 하여 디지털형의 전기량 데이터(Dva1∼Dvc1)로 변환하고, 이 순차 변환한 전기량 데이터(Dva1∼Dvc1)를 RAM(131) 및 RAM(177)에 각각 기억한다． 마찬가지로 디지털형 보호제어장치(171B)의 CPU(130) 및 CPU(176)는 설비기기(E2)의 전기량(S2)에 의거하여 얻어진 전기량 데이터(Dva2∼Dvc2)를 RAM(131) 및 RAM(177)에 각각 기억한다．

이 때 디지털형 보호제어장치(171A) 및 디지털형 보호제어장치(171B)의 CPU(130)는 EEPROM(13)에 기억된 정정치 및 RAM(131)에 기억된 전기량 데이터(Dva1∼Dvc1 및 Dva2∼Dvc2)에 의거하여 보호제어 연산처리를 각각 실행하여 보호제어 대상이 되는 설비기기(E1) 및 설비기기 예를 들면 E2에 대하여 계통고장이 발생하고 있는지 여부를 각각 판단하고, 판단결과(E1 및 E2에 고장발생의 경우)에 따라 보호제어 동작지령(인출 동작지령 등)(C1)을 입출력 인터페이스(4)에 출력하고 있다．

한편 디지털형 보호제어장치(171A)의 CPU(176)는 상기 CPU(130)의 보호제어 연산처리와 별개 또한 동시에 EEPROM(179)에 기억된 정정치 및 RAM(177)에 기억된 전기량 데이터(Dva1∼Dvc1)에 의거하여 연산처리를 행하고, 디지털형 보호제어장치(171A)의 보호제어 대상이 되는 설비기기(E1)에 더하여 보호제어 대상인 설비기기(E1) 이외의 전력계통(31)의 다른 설비기기(예를 들면 설비기기(E2))에 고장이 발생하고 있는지 여부를 판단한다．마찬가지로 디지털형 보호제어장치(171B)의 CPU(176)는 전기량 데이터(Dva21)∼Dvc2)에 의거하는 연산처리에 의해서, 자디지털형 보호제어 장치(171B)의 보호제어 대상이 되는 설비기기(E2) 및 보호제어 대상인 설비기기(E2) 이외의 전력계통(31)의 다른 설비기기(예를 들면 설비기기(E1))에 고장이 발생하고 있는지 여부를 판단한다．

예를 들면, 설비기기(E2)에 계통 고장이 발생했다고 하면, 그 설비기기(E2)를 보호제어 대상으로 하는 디지털형 보호제어장치(171B)의 CPU (176)는 상술한 CPU(130)에 의한 보호제어 연산처리에 의거하는 보호제어 동작지령(C1')을 입출력 인터페이스(4)로 송신한다． 이 결과 입출력 인터페이스(4)의 페일세이프 기능에 의해 보호제어 동작지령(C1)이 차단기 등의 보호제어 기기로 송신된다(정동작 처리)．

또 CPU(176)는 상기 연산처리에 의해 설비기기(E2)에 계통고장이 발생했다고 판단한 때에 정동작 처리에서의 보호제어 동작지령(C1') 출력처리에 더하여, RAM(177)에 기억된 전기량 데이터(Dva21∼Dvc2)에 대하여 그 샘플링시의 절대 시각「t=t1」을 부가하고, 상기 도20에 개념적으로 나타낸 파라미터를 포함하는 데이터 구조를 갖는 전기량 데이터(Dva2(t1)∼Dvc2(t1)), 즉 계통 고장시의 상태량(전기량, 상변량)을 나타내는 전기량 데이터로서 RAM(177)에 재차보존(기록)하고, 이 기록한 전기량 데이터(Dva2(t1)∼Dvc2(t1))를 버스(180), 버스(5), 통신 인터페이스(128) 및 트랜시버(125)를 거쳐서 이더네트 LAN(126)으로 순차 송신한다．그리고 이하 계통사고 발생 이후의 전기량 데이터(Dva2(t2, t3, …)∼Dvc2(t2,t3,…))를 샘플링 주기마다 이더네트 LAN(126)으로 순차 송신한다．

한편 사고가 발생한 설비기기(E2)를 보호제어 대상으로 하지 않는 디지털형 보호제어장치(171A)의 CPU(176)는 보호제어 연산처리에 의해 비보호제어대상인 다른 설비기기에 계통 고장이 발생했다고 판단하고, 디지털형 보호제어장치(171B)의 CPU(176)와 마찬가지로 전기량 데이터(Dval∼Dvc1)를 절대 시각 「rt=t1」부의 전기량 데이터(Dva1(t1)∼Dvc1(t1))로서 RAM(177)에 재차 기록하고, 기록한 전기량데이터(Dva1(t1)∼Dvc1(t1))를 버스(180), 버스(5), 통신 인터페이스(128) 및 트랜시버(125)를 거쳐서 이더네트 LAN(126)으로 순차 송신한다．이하 계통사고 발생 이후의 전기량 데이터(Dva1(t2,t3,…)∼Dvc1(t2,t3,…))를 샘플링 주기마다 이더네트 LAN(126)으로 순차 송신한다．

이 때 표시장치(112)의 CPU(1370는 제 4 실시 형태와 같이 이더네트LAN(126)을 거쳐서 송신되고어 온 전기량 데이터(Dva1(t1,t2,…)∼Dvc1(t1,t2,…)) 및 Dva2(t1,t2,…)∼Dvc2(t1,t2,…))를 입출력 인터페이스(135)를 거쳐서 수신처리하고 메모리(136)에서의 잠정적으로 할당한 소정 어드레스 범위에 순차 기억하고(정렬전 상기 도20 참조), 그 샘플링 시각(절대 시각)「t=t1, t2,…」에 의거하여 제 4 실시 형태와 거의 동일한 정렬 처리를 행함으로써 예를 들면 전기량 데이터군을 시계열적 또한 보호제어장치별로 정렬하여 표를 작성한다(정렬후 상기 도21 참조)．

그리고 CPU(l37)는 메모리(136)에 보존된 표를 판독하여 모니터(138)에 표시하고, 처리를 종료한다．

이 결과 모니터(138)의 표시 화면에는 계통고장 발생시에 있어서 그 계통사고가 발생한 설비기기(E2)의 상태량(상변량) 및 전력계통(31)에서의 사고 발생 설비기기(E2)에 관련하는 설비기기(E1)(비고장)의 상태량(상변량)을 시계열적으로 정렬한 상태로 표시할 수 있다．

즉 본 실시 형태에 의하면 계통사고 발생시에 있어서 정동작을 행하는 디지털형 보호제어장치(171B)에서 취득된 계통사고 발생 설비기기(E2)의 상태의 기록및 표시에 더하여, 그 설비기기(E2)에 관련되는 전력계통(31) 내의 다른 비고장 설비기기(예를 들면 설비기기(E1))의 상태량을 그 설비기기(E1)를 보호 제어대상으로 하는 정부동작의 디지털형 보호제어장치(171A)에 있어서도 기록하고, 또한 표시장치(112)의 모니터(138)를 거쳐서 표시할 수 있다．

따라서 종래 행할 수 없었던 계통사고 발생시에 정부동작이 된 디지털형 보호제어장치에서 취득되는 상태의 기록, 확인 및 해석 작업을 용이하게 실시할 수 있기 때문에, 계통사고 발생시에 보호제어 대상에 관계없이 모든 디지털형 보호제어장치를 통하여 얻은 전력계통 전체의 전기량(상태량)을 사용한 종합적인 해석을 행할 수 있고, 전력계통 보호제어 시스템 전체의 신뢰성을 향상시킬 수 있다．

또 표시장치의 모니터를 거쳐서 계통사고 발생시의 각 설비기기의 상태량을 전부 확인·해석할 수 있기 때문에, 제 4 실시 형태의 효과에 더하여, 각 디지털형 보호제어장치를 순회하여 해석툴을 이용하여 각 설비기기의 상태량을 확인·해석할 필요가 없어지고, 대폭적인 생력화를 도모할 수 있다．

또한 본 실시 형태에 의하면 임시로 디지털형 보호제어장치(171B)에서 보통 사용되는 보호제어 연산처리를 행하는 CPU(130)를 포함하는 디지털 연산처리부(3) 자체에 동작 불량이 발생하고, 사고 발생 설비기기(E2)를 보호제어 대상이 되는 디지털형 보호제어장치(171B)가 오부동작해도, CPU(130)와는 개별로 설치된 디지털 연산처리부(175)의 CPU(176)에 의해 설비기기(E2)의 고장을 검출하여 상술한 전기량 데이터 기록 및 송신처리를 행하는 동시에 보호제어 동작을 행할 수 있다.

따라서 계통사고 발생시에 있어서는 정부동작·오부동작에 관계없이 전력계통의 각 설비기기의 상태량의 확인·해석을 행할 수 있기 때문에, 전력계통 보호제어 시스템 전체의 신뢰성 및 경제성을 향상시킬 수 있다．

또 상술한 제 4 및 제 6 실시 형태에서는 표시장치를, 전력계통의 각 설비기기 마다에 각각 설치된 복수의 디지털형 보호제어장치와는 별개로 설치했으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 표시장치를 상기 복수의 디지털형 보호제어장치의 내의 어느 1개소에 설치하여도 좋다．

(제 7 실시 형태)

본 발명의 제 7 실시의 형태에 관한 전력계통 보호제어 시스템을 도28에 따라 설명한다．

도28은 본실시 형태의 전력계통 보호제어 시스템의 기능 블록을 나타내는 도면이다.

도28에 의하면 본 실시 형태의 전력계통 보호제어 시스템(190)은 복수의 변전소(Tsl, Ts2) 및 유인의 전기소(Tp)로 구성되어 있으며, 이 전력계통 보호제어 시스템(190)의 각 변전소(Ts1, Ts2)는 보호제어 대상이 되는 예를 들어 서로 인접하여 배치된, 예를 들어 2개의 설비기기(E1, E2)마다 각각 설치된 디지털형 보호제어장치(171A, 171B)를 구비하고 있다． 이 디지털형 보호제어장치(171A, 171B)가 갖는 기능 블록구성 및 제 6 실시 형태에 나타낸 디지털형 보호제어장치와의 기능블록 구성과 동등하기 때문에 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다．

그리고 전력계통 보호제어 시스템(190)의 전기소(Tp)는 이들 각 디지털형 보호제어장치(171A, 171B)가 취득한 전기량(S1, S2)에 의거하는 전기량 데이터에 따라 시험인가용 아날로그 데이터(Sv)를 생성하고, 생성된 시험 인가용 아날로그 데이터에 의거하여, 예를 들면 제조자가 전기소(Tp) 내에서 설계 제작한 디지털형 보호제어 장치(피시험 장치)의 동작을 확인하기 위한 계통모의장치(151)를 구비하고 있고, 이들 각 디지털형 보호제어장치(171A, 171B) 및 계통모의장치(151)는 통신네트워크(113A)를 거쳐서 데이터 송수신 가능하게 상호 접속되어 있다. 또한 계통모의장치(151)의 기능 블록 구성은 제 5 실시 형태에서 설명한 계통모의장치의 기능블록 구성과 동등하기 때문에 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다．

또한 본 실시 형태의 각 디지털형 보호제어장치(171A, 171B)의 하드웨어 구성은 제6 실시 형태의 상기 도26에 나타난 디지털형 보호제어장치의 하드웨어 구성과 동일하기 때문에, 도26에 나타난 하드웨어 구성요소를 참조하여 설명한다. 또한 본 실시 형태의 계통모의장치(151)의 하드웨어 구성은 제5 실시 형태의 상기 도23에 나타난 디지털형 보호제어장치의 하드웨어 구성과 동일하기 때문에, 도23에 나타난 하드웨어 구성요소를 참조하여 설명한다.

즉 본 구성의 전력계통 보호제어 시스템(190)에 의하면, 예를들면 설비기기(E2)에 계통고장이 발생한 경우, 디지털형 보호제어장치(171A) 및 디지털형 보호제어장치(171B)의 제6 실시 형태와 동일한 처리에 의해, 계통사고 발생시 및 그 이후의 계통사고 발생 설비기기(E2)의 상태를 표시하는 전기량 데이터(Dva2(t1,t2,…)∼Dvc2(t1,t2,…)) 및 상기 계통사고 발생 설비기기(E2)에 인접한 설비기기(E1)의 계통사고 발생시 및 그 이후의 상태를 표시하는 전기량 데이터 (Dva1(t1,t2,…)~Dvc1(t1,t2,…))가 통신 네트워크(113a)로 각각 송신된다.

통신 네트워크(113A)로 송신된 전기량 데이터(Dva1(t1,t2,…) ~Dvc1(t1,t2,…)) 및 전기량 데이터(Dva2(t1,t2,…)∼Dvc2(t1,t2,…))는 계통모의장치(151)로 보내져 수신되고, 제5 실시 형태와 동일한 정렬처리에 의해, 시계열적 또한 보호제어장치별로 표로서 정렬된다.

그리고, 계통모의장치(151)의 생성처리에 의해 표로서 정렬된 각 장치마다 및 상마다 판독된 전기량(순시치)에 의거하여 시험인가용 아날로그 데이터(Sv)가 생성되어 피시험장치(153)로 송신된다.

즉 본 구성에 의하면, 계통사고 발생시에 있어서 정동작을 행하는 디지털형 보호제어장치(171B)에서 취득된 계통사고 발생 설비기기(E2)의 상태량에 더하여, 그 설비기기(E2)에 관련하여 디지털형 보호제어장치(171A)에서 취득된 설비기기(E1)(비고장)의 상태량에 의거하여 시험인가용 아날로그 데이터를 생성하고 피시험장치(153)에 인가하여 시험을 행할 수 있다.

따라서 종래 불가능했던 계통사고 발생시에 정부동작으로 되었던 디지털형 보호제어장치에서 취득된 상태량에 대응하는 시험인가용 아날로그 데이터를 사용하여 피시험장치의 동작확인 시험을 행할 수 있고, 피시험장치 및 전력계통 보호제어 시스템의 동작확인 시험에 관한 신뢰성을 높일 수 있다.

또한 종래에는 실현할 수 없었던 복잡한 전력계통의 시험이라도, 그 전력계통이 실제로 존재하면 시험을 행할 수 있어서 피시험장치 및 전력계통 보호제어 시스템의 동작확인 시험에 대한 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.

그리고 본 구성에 의하면, 각 디지털형 보호제어장치에는 계통사고 발생후에취득된 각 설비기기의 전기량 데이터가 각각 기록되기 때문에, 종래와 같은 각종 계통고장의 모의설정할 필요없이 각종 계통고장에 동반한 각 설비기기의 실제 전기량 데이터를 취득할 수 있으므로 전력계통 보호제어 시스템의 경제성이나 피시험장치 및 전력계통 보호제어 시스템 자체의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한 상술한 제5 및 제7 실시 형태에서는 계통모의장치를 전력계통의 각 설비기기 마다에 각각 설치된 복수의 디지털형 보호제어장치와는 별개로 설치되지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 계통모의장치를 상기 복수의 디지털형 보호제어장치 내의 어느 1개소에 설치하여도 좋다.

또한 상술한 제6 및 제7 실시 형태에서는 사고검출 릴레이 동작을 행하는 사고검출 릴레이 하드웨어를 디지털 연산처리부(3)와는 별개로 설치하지만, 본 발명은 이것에 한정하지 않고, 디지털 연산처리부(3)의 릴레이 요소 소프트웨어 중의 1개로서 실현하여, 동일 디지털형 연산처리부(3)가 주검출 릴레이 동작 및 사고검출 릴레이 동작을 행하도록 구성하여도 좋다.

(제8 실시 형태)

본 발명의 제8 실시 형태에 관한 전력계통 보호제어 시스템을 도29 및 도30에 의거하여 설명한다.

도29는 본 실시 형태의 전력계통 보호제어 시스템의 기능블록도를 나타내는 도면이다.

도29에 의하면, 전력계통 보호제어 시스템(200)은 복수의 변전소(Ts1~Ts3)로 구성되어 있고, 이 전력계통 보호제어 시스템(200)의 각 변전소(Ts1~Ts3)의Ts1,Ts2는 보호제어대상인 전력계통(31)의 각 설비기기(E1,E2)마다에 각각 설치된 디지털형 보호제어장치(201A,201B)를 구비하고 있다. 또한 변전소(Ts3)는 동작 확인시험의 대상인 디지털형 보호제어장치(201C)를 구비하고 있다. 각 변전소(Ts1~Ts3)는 통신 네트워크(113A)를 통하여 데이터 송수신이 가능하도록 상호 접속되어 있다.

디지털형 보호제어장치(201A)는 제5 실시 형태의 디지털형 보호제어장치(111A)의 소정 기능블록(GPS 수신수단(115), 데이터 취득수단(116) 및 송출수단(117))에 더하여, 다른 디지털형 보호제어장치(디지털형 보호제어장치 (201B))로부터 송출된 통신 네트워크(113a)를 통하여 송신되어 온 절대 시각부의 전기량 데이터(D2(t))를 수신처리하는 수신수단(205A)과, 이 수신수단(205A)으로부터 수신된 전기량 데이터(D2(t))를 부가된 절대 시각에 의거하여 시계열적으로 정렬(소팅)하는 정렬수단(206A)을 구비하고 있다.

또한 디지털형 보호제어장치(201A)는 상기 통신 네트워크(113A)를 통하여 절대 시각부의 전기량 데이터(D2(t))가 송신되었는지의 여부(즉 정렬수단(206A)에 의한 정렬결과가 존재하는가의 여부)를 판단하고, 그 결과 전기량 데이터(D2(t))가 송신되어 정렬수단(206A)에 의한 정렬결과가 존재하는 경우에는, 그 정렬결과를 후술하는 보호제어수단에 입력하고, 정렬결과가 존재하지 않을 경우에는 데이터 취득수단(116)에 의해서 취득된 전력계통(31)의 보호제어대상인 설비기기(E1)의 상태량 데이터(전기량 데이터(D1(t))를 보호제어 연산수단에 입력하는 입력수단(207a)과, 정렬수단(206A)에 의한 정렬결과 및 데이터 취득수단(116)에 의해 취득된 전기량데이터 중 어느 한쪽에 의거하여 보호제어 연산처리를 행하는 보호제어 연산수단(208A)을 구비하고 있고, 보호제어 연산수단(208A)은, 데이터 취득수단(116)에 의해서 취득된 전기량 데이터(D1(t))를 이용하여 보호제어 연산처리를 행한 경우, 얻어진 처리결과를 보호제어 동작지령(C1)으로 하여 전력계통(31)의 설비기기(E1)에 대한 차단기 등의 보호제어기기에 출력하고, 또한 정렬수단(206A)에 의한 정렬결과를 이용하여 보호제어 연산처리를 행한 경우, 얻어진 처리결과를 모니터 등의 표시수단(209A)을 통하여 표시하도록 되어있다.

또한 디지털형 보호제어장치(201B)는 GPS 수신수단(115), 데이터 취득수단(116), 송출수단(117), 수신수단(205B), 정렬수단(206B), 입력수단(207B), 보호제어 연산수단(208B) 및 표시수단(209B)을 구비하고 있으며, 이 디지털형 보호제어장치(201B)의 각 기능블록은, 다른 디지털형 보호제어장치는 디지털형 보호제어장치(201A)이고, 상술한 통신 네트워크(103A)를 통하여 송신되는 전기량 데이터가 D1(t), 및 데이터 취득수단(116)에 의해 취득된 전기량 데이터가 보호제어대상인 설비기기(E2)의 전기량 데이터가 D2(t)인 점 이외는 디지털형 보호제어장치(201A)의 각 기능블록과 거의 동일하므로 그 설명을 생략한다.

디지털형 보호제어장치(201C)는 GPS 수신수단(115), 데이터 취득수단(116), 송출수단(117), 수신수단(205C), 정렬수단(206C), 입력수단(207C), 보호제어 연산수단(208C) 및 표시수단(209C)을 구비하고 있다. 디지털형 보호제어장치(201C)의 각 기능블록은 기본적으로는 디지털형 보호제어장치(201A) 및 (201B)의 기능블록 구성과 거의 동등하지만, 디지털형 보호제어장치(201C)가 동작확인 시험전에 있으므로 약간 상이하다.

즉 디지털형 보호제어장치(201C)의 데이터 취득수단(116)은 보호제어대상으로 된 전력계통(31)의 설비기기로부터 전기량 데이터를 페치하지 않도록 되어 있고, 따라서 송출수단(117)은 전기량 데이터를 통신 네트워크(113A)를 통하여 다른 디지털형 보호제어장치(201A,201B)에 대하여 송신하지 않도록 되어 있다. 또한 수신수단(205C)는 통신 네트워크(113A)를 통하여 다른 디지털형 보호제어장치(201A,201B)로부터 전기량 데이터(D1(t), D2(t))를 수신하도록 되어 있고, 정렬수단(206C)은 수신수단(205C)로부터 수신된 전기량 데이터(D1(t), D2(t))를 부가된 절대 시각에 의거하여 시계열적으로 정렬(소팅)하도록 되어있다.

또한 입력수단(207C)는 정렬수단(206C)의 정렬결과를 보호제어수단(208C)에 입력하도록 되어 있고, 보호제어 연산수단(208C)은 입력수단(207C)로부터 입력된 정렬결과에 의거하여 보호제어 연산처리를 행하도록 되어 있다.

도30은 본 실시 형태의 디지털형 보호제어장치(201A 및 201C)의 각 기능블록의 처리를 구체적으로 실현하기 위한 하드웨어 구성을 나타내는 도면이다. 또한 디지털형 보호제어장치(201A 및 201C)의 하드웨어 구성에 있어서, 상기 도60에 나타난 디지털형 보호제어장치(1)의 하드웨어의 각 구성요소와 거의 동등한 구성요소에 대해서는 동일 부호를 붙이고 그 설명을 생략 또는 간략화한다.

도30에 의하면, 디지털형 보호제어장치(201A 및 201C)는 트랜시버(125)를 통하여 변전소(Ts1 및 Ts3)내에 구축된 이데네트 LAN(126)에 각각 접속되어 있고, 이 이더네트 LAN(126)를 경유하여 변전소(Ts1 및 Ts3)내에 구축된 이더네트 LAN(126)에 각각 접속되어 있고, 이 이더네트 LAN(126)을 경유하여 변전소(Ts1 및 Ts3)내의 다른 장치에 대하여 데이터 송수신 가능하도록 상호 접속되어 있다.

또한 변전소(Ts1 및 Ts3)내의 로칼 범위를 각각 접속하는 이더네트 LAN(126)은 트랜시버(125) 및 루터(155)를 거쳐서 통신 네트워크(113A)를 구성하는 광역 네트워크(157)에 각각 접속되어 있다. 또한 변전소(Ts2)(디지털형 보호제어장치(201B))의 광역 네트워크(157)에 대한 접속관계에 대해서는 도30에 나타난 변전소(Ts1)(디지털형 보호제어장치(201A)) 및 변전소(Ts3)(디지털형 보호제어장치(201C))에 대한 접속관계와 거의 동등하므로 그 설명을 생략한다.

도30에 나타난 디지털형 보호제어장치(201A)는 전기량 데이타(D1) 취득용 아날로그 디지털변환부(2)와, 상술한 절대 시각 부가처리, 정렬처리, 판별처리 및 보호제어 연산처리 실행용 디지털 연산처리부(215)와, 전력계통(31)에 대한 인터페이스용 입출력 인터페이스(I/O)(4)와, 구성요소간 접속용 버스(5)와, 전기량 데이터 등의 표시용 LED 표시기(14)와, GPS 시스템(GPS 수신 안테나(115a), 인공위성(L))에 대한 인터페이스용 GPS 인터페이스(127)와, 이더네트 LAN(126)과 디지털 연산처리부(215) 사이의 데이터 입출력에 관한 인터페이스 처리용 통신 인터페이스(128)를 구비하고 있다.

디지털 연산부(215)는 상술한 절대 시각 부가처리, 정렬처리, 판별처리 및 보호제어 연산처리를 포함하여 처리를 행하는 CPU(216), 전기량 데이터나 CPU(216)의 처리시의 데이터를 일시적으로 보존하기 위한 RAM(217), 절대 시각 부가처리, 정렬처리, 판별처리 및 보호제어 연산처리를 포함한 처리의 순서(프로그램)을 보존하기 위한 ROM(218), 및 정정치를 기억하는 EEPROM(13)의 하드웨어로 구성되어 있다.

또한 디지털형 보호제어장치(201A)는 CPU(216)의 보호제어 연산처리에 의해 얻어진 결과를 표시하기 위한 모니터(219)를 갖고 있다. 또한 디지털형 보호제어장치(201B)의 하드웨어 구성은, 취득한 전기량이 S2, 변환하는 전기량 데이터가 D2로 표시되는 것 이외는 디지털형 보호제어장치(201A)의 하드웨어 구성과 동등하므로 그 설명을 생략한다.

피시험대상인 디지털형 보호제어장치(201C)의 하드웨어 구성은, 동작확인 시험전에 있기 때문에 아날로그 디지털 변환기(2)가 전력계통(31)과 접속되어 있지 않은 점, 상기 동작확인전의 이유로부터 GPS 인터페이스(127)가 GPS 수신 안테나(115a)에 접속되어 있지 않은 점 및 디지털 연산처리부(215)의 CPU(216)가 판별처리를 행하지 않는 점을 제외하면, 디지털형 보호제어장치(201A)의 하드웨어 구성과 거의 동등하므로 동일 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.

또한 도29의 데이터 취득수단(116)은 주로 아날로그디지털 변환부(2) 및 CPU(216)의 처리에의해 구체화되고, GPS 수신수단(115)은 주로 GPS 인터페이스(127), CPU(216), RAM(217) 및 ROM(218)에 의해 구체화된다. 또한 송출수단(117)은 주로 CPU(216), RAM(217) 및 ROM(218), 통신 인터페이스(128), 트랜시버(125), 이더네트 LAN(126) 및 광역 네트워크(157)에 의해 구체화된다.

또한 도29의 수신수단(205A~205C)은 주로 각 디지털형 보호제어장치(201A~201C)의 트랜시버(125), 이더네트 LAN(126), 통신인터페이스(128) 및 CPU(216)에 의해 구체화 되고, 정렬수단(206A~206C), 입력수단(207A~207C) 및 보호제어 연산수단(208A~208C)은 주로 각 디지털형 보호제어장치(201A~201C)의 CPU(216), RAM(217) 및 ROM(218)에의해 각각 구체화된다. 표시수단(209A~209C)은 주로 각 디지털형 보호제어장치(201A~201C)의 CPU(216) 및 모니터(219)에의해 구체화된다.

이렇게 구성된 전력계통 보호제어 시스템(200)에 의하면, 디지털형 보호제어장치(201A,201B)의 CPU(216)에 의한 상술한 각 실시 형태와 동일한 샘플링 주기설정처리에 의해 설정된 샘플링 주기에 의거하여, 아날로그 디지털변환부(2)를 통하여 전력계통(31)의 설비기기(E1,E2)의 전기량(S1,S2)이 순차 샘플링되어 디지털형의 전기량 데이터(D1,D2)로 변환되고, 이 순차 변환된 전기량 데이터(D1,D2)는 CPU(216)의 상술한 각 실시 형태와 동일의 절대 시각 부가처리에 의해 전기량 데이터(D1(t1,t2,---), D2(t1,t2,---))로서 통신 인터페이스(128), 트랜시버(125), 이더네트 LAN(126) 및 루터(156)을 거쳐서 광역 네트워크(157)에 순차 송신된다.

이 때, 피시험장치인 디지털형 보호제어장치(201C)의 CPU(216)는 광역 네트워크(157)를 통하여 송신되어 온 전기량 데이터 군(D1(t1,t2,…), D2(t1,t2,…))에 대하여 상술한 각 실시 형태와 거의 동일한 절대 시각에 근거한 정렬처리를 행함으로써, 상기 도21이나 도24에 나타낸 정렬결과인 표를 RAM(217)상에 생성한다.

그리고, CPU(216)는 RAM(217)상에 생성된 정렬결과인 표로부터 정렬된 전기량 데이터(D1(t1,t2,…), D2(t1,t2,…))를 순차 판독하고, 이 판독한 전기량 데이터(D1(t1,t2,…), D2(t1,t2,…))에 의거하여 보호제어 연산처리를 행한다. 그리고CPU(216)는 보호제어 연산처리에 의해 얻어진 데이터를 모니터(219)로 보낸다.

이 결과 모니터(219)에는 전력계통(31)의 각 설비기기(E1,E2)로부터 샘플링된 상태량(전기량)에 의거하는 제어출력 데이터가 표시되기 때문에, 표시된 제어출력 데이터를 인식함으로써 피시험장치인 디지털형 보호제어장치(201C)의 동작확인 시험을 행할 수 있다.

즉 본 실시 형태의 전력계통 보호제어 시스템에 의하면, 계통모의장치를 이용할 필요가 없으며, 게다가 종래에는 실시할 수 없었던 실제 전력계통의 각 설비기기의 상태량에 대응하는 전기량 데이터를 이용하여 피시험장치인 디지털형 보호제어장치(201C)의 동작 확인시험을 행할 수 있다.

따라서 피시험장치 및 전력계통 보호제어 시스템의 동작 확인시험에 관한 신뢰성을 향상시킴과 아울러 전력계통 보호제어 시스템의 경제성을 향상시킬 수 있다.

한편, 본 실시 형태의 전력계통 보호제어 시스템(200)에서는 실제로 전력계통(31)의 설비기기로부터 전기량 데이터를 샘플링하지 않는 피시험장치인 디지털형 보호제어장치의 보호제어연산부(CPU(216), RAM(217))의 동작확인 시험을 행하였지만, 이 전력계통 보호제어 시스템(200)에서는 실제로 전력계통(31)의 각 설비기기(E1,E2)로부터 전기량 데이터(D1,D2)를 샘플링하고 있는 디지털형 보호제어장치(201A,201B)의 보호제어 연산부에 대해서도, 그 동작중에 당해 보호제어 연산부의 동작확인 시험을 행할 수 있다.

예를들면, 디지털형 보호제어장치(201B)에서 취득된 전기량 데이터(D2)를 이용하여 디지털형 보호제어장치(201A)의 동작확인 시험을 행하는 경우, 디지털형 보호제어장치(201B)의 CPU(216)에 의해 취득·생성된 절대 시각부의 전기량 데이터(D2(t1,t2,--))는 통신 인터페이스(128), 트랜시버(125), 이더네트 LAN(126) 및 루터(156)를 통하여 광역 네트워크(157)로 순차 송신된다.

이때, 피시험장치인 디지털형 보호제어장치(201A)의 CPU(216)는 아날로그 디지털 변환부(2)를 통한 설비기기(E1)로부터의 전기량 데이터(D1(t1,t2,…))를 샘플링 처리함과 병행하여, 광역 네트워크(157)를 통하여 송신되어 온 전기량 데이터 군(D2(t1,t2,…))에 대하여 상술한 정렬처리를 행함으로써 상기 도21이나 도24에 나타낸 정렬결과인 표를 RAM(217)상에 생성한다.

이때 디지털형 보호제어장치(201A)의 CPU(216)는 RAM(217)상에 정렬결과(표)가 존재하는지의 여부를 판단하고, 만약 이 결과, RAM(217)에 정렬결과(표)가 존재하지 않는다고 판단되면, CPU(216)는 샘플링 처리된 전기량 데이터(D1(t1,t2,…)에 근거한 설비기기(E1)에 대한 통상의 보호제어 연산처리를 행한다.

한편 본 실시 형태에서는 RAM(217)에 정렬결과(표)가 존재하기 때문에 CPU(216)는, 샘플링된 전기량 데이터(D1(t1,t2,…)는 아니고, RAM(217) 상에 생성된 정렬결과인 표로부터 정렬된 전기량 데이터(D2(t1,t2,---))를 순차적으로 판독하고, 이 판독한 전기량 데이터(D2(t1,t2,---))에 의거하여 보호제어 연산처리를 행한다.

그리고 디지털형 보호제어장치(201A)의 CPU(216)는 보호제어 연산처리에 의해 얻어진 제어출력 데이터를 모니터(219)에 보낸다.

이 결과, 모니터(219)에는 전력계통(31)의 설비기기(E2)로부터 샘플링된 상태량(전기량)에 근거한 제어출력 데이터가 표시되므로, 표시된 제어출력 데이터를 관찰하여 동작중(전력계통(31)의 설비기기(E1)으로부터 전기량을 샘플링 중)의 디지털형 보호제어장치(201A)의 동작확인 시험을 그 디지털형 보호제어장치(201A)의 샘플링 동작을 정지시키지 않고 실행할 수 있다.

즉 본 실시 형태의 전력계통 보호제어 시스템에 의하면, 계통모의장치를 사용하지 않고, 또 실제 전력계통에서의 각 설비기기의 상태량에 대응하는 전기량 데이터를 사용하여 동작중의 디지털형 보호제어장치의 동작확인시험을 행할 수 있기 때문에, 전력계통 보호제어 시스템의 신뢰성 및 경제성을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한 상술한 제4~제8의 실시 형태에 있어서, 전력계통 보호제어 시스템은 보호제어 대상으로 되는 전력계통의 설비기기를 2개로 하고, 이 2개의 설비기기의 상태량을 도입하여 상기 2개의 설비기기에 대하여 보호제어동작을 행하는 2개의 디지털형 보호제어 장치를 구비한 예를 나타내지만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고, 전력계통의 복수 설비기기로부터 상태량을 도입하고, 그 복수의 설비기기 각각에 대한 보호제어동작을 행하는 복수의 디지털형 보호제어장치를 구비한 전력계통 보호제어 시스템에 대해서도 본 발명을 적용할 수 있다.

또한 상술한 제 4 ~ 제 8의 실시예에서, 전력계통 보호제어 시스템은 보호제어 대상이 되는 전력계통의 설비기기를 2개로 하고, 이 2개의 설비기기의 상태량을 도입하여 상기 2개의 설비기기에 대하여 보호제어 동작을 행하는 2개의 디지털형 보호제어장치를 구비한 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 전력계통의 복수의 설비기기로부터 상태량을 도입하여, 이 복수의 설비기기 각각에 대한 보호제어 동작을 행하는 복수의 디지털형 보호제어장치를 구비한 전력계통 보호제어 시스템에 대하여도 본 발명을 적용할 수 있다.

또 상술한 제 1 ∼ 제 8 실시예에서, 디지털형 보호제어장치의 보호제어 대상을 전력계통으로 했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 일반 산업 플랜트나 상하수도 시스템 등의 공공 플랜트를 제어 대상으로 하여도 좋다.

(제 9 실시예)

본 발명의 제 9의 실시예에 관한 전력계통 보호제어 시스템을 도31∼도33에 따라 설명한다.

본 실시예의 전력계통 보호제어 시스템(230)의 기능 블록구성을 나타내는 도면이다.

도31에 나타낸 전력계통 보호제어 시스템(230)은, 복수의 전기소(본실시예에서는 2개의 변전소(Ts1,Ts2)이라함)에 각각 설치되고 각종 전력계통 설비기기를 갖는 전력 계통(231)을 보호제어하기 위한 복수의 디지털형 보호제어장치(본 실시예에서는 2개의 232a1, 232a2라고 함)와, 변전소(Ts1, Ts2)(디지털형 보호제어장치(232a1,232a2))로부터 먼 곳에 배치된 유인 전기 소(예를 들면 유인 변전소)(Th)에 설치되고 각 디지털형 보호제어장치(232a1,232a2)의 운용 상태를 원격로부터 감시제어하기 위한 표시조작장치(233)를 구비하고 있다.

그리고 이들의 디지털형 보호제어장치(232a1,232a2) 및 표시조작장치(233)를 통신네트워크(234)를 거쳐서 데이터 송수신 가능하도록 상호 접속하고, 또한 보호제어 기능에 관한 원격 감시제어용(예를 들면 전기량 취득 용, 보호제어 연산용) 데이터 및 그 처리 순서가 일체화(모듈화)된 이동 가능한 프로그램 모듈(에이젼트형 프로그램 모듈)(235)을 통신네트워크(234)를 거쳐서 각 디지털형 보호제어장치(232a1,232a2) 사이 및 각 디지털형 보호제어장치(232a1,232a2)와 표시조작장치(233) 사이를 순회 이동시킬 수 있도록 프로그램 모듈 이동형 전력계통 보호제어 시스템(230)을 구축하고 있다.

디지털형 보호제어장치(232a1)는 상술한 정밀시각으로서 절대 시각을 검출하기 위해서 GPS 수신수단(240)을 구비하고 있다. 이 GPS 수신수단(240)은 분자 진동의 진동 주기가 일정한 원자 시계가 탑재된 4개 이상의 인공 위성(L)로부터 각각 송신된 GPS 신호를 GPS 수신 안테나(240a)를 거쳐 수신하여 해독하여, GPS 안테나(50a)의 3차원 위치를 구하고, 구해진 3차원 위치에 의거하여 시간의 차이를 보정함으로써 정확한 절대 시각(t)(예를 들면 상기(100ns)의 정밀도를 갖는 각 시각 타이밍을 표시하는 주기신호와, 각 시각 타이밍의 시각을 표시하는 시각 데이터를 포함함)를 측정하게 되어 있다.

또 디지털형 보호제어장치(232a1)는, GPS 수신수단(240)에 의해 측정된 절대 시각(t)에 따라 전력계통(231)의 소정 설비기기(예를 들면 송전선 (R))로부터 전기량(예를 들면 U상, V상, W상의 각 전류양, 전압량)을 취득(샘플링)하여 디지털 형태의 전기량 데이터(전기량 데이터(Di1); i=1,2,…,k)로 변환하는 데이터 취득수단(241)과, 통신네트워크(234)를 거쳐서 자디지털형 보호제어장치에 송신된 원격 감시제어용의 프로그램 모듈(235)이나 데이터를 수신하는(다운 로드함)수신수단(242)과, 수신수단(242)으로 수신된 프로그램 모듈(235)을 실행 함으로써, 데이터 취득수단(241)에 의해 취득된 전기량 데이터(Di1)에 그 샘플링할 때의 절대 시각(t)을 부가하여 절대 시각부 전기량 데이터(Di1)(t)으로서 후술하는 기억수단에 기억하는 처리, 및 데이터 취득수단(241)에 의해 취득된 전기량 데이터(Di1)(t)에 의거하여 보호제어 연산처리 (예를 들면 프로그램 모듈(235)의 복수의 릴레이 요소 소프트 웨어(거리 릴레이 방식, 과전류·과전압 방식 등) 및 정정치에 의거하는 사고 검출용 연산처리)를 행하여 상기 보호제어 연산 결과에 따라 차단기 등의 외부 기기에 대하여 인출지령(트립 지령)이나 투입지령 등의 보호제어 동작지령을 출력하는 처리를 각각 행하는 프로그램 모듈 실행 수단(243)을 구비하고 있다.

또한 디지털형 보호제어장치(232a1)는 프로그램 모듈 실행 수단(243)의 처리에 의해 얻어진 절대 시각부의 전기량 데이터(Di1(t)) 및 보호제어 연산 결과를 기억하는 기억수단(244)과, 이 기억수단(244)에 기억된 데이터를 프로그램 모듈(235)에 일체화하여, 그 프로그램 모듈(235)을 예를 들면 프로그램 모듈(235)에 이미 규정된 이동 경로를 따라 다른 디지털형 보호제어장치(장치(232a2)) 또는 표시조작장치(233)에 통신네트워크(234)를 거쳐서 송신하는 동시에 기억수단(244)에 기억된 데이터를 다른 디지털형 보호제어장치(장치(232a2)) 또는 표시조작장치(233)에 통신네트워크(234)를 거쳐서 송신하는 송신수단(245)을 구비하고 있다.

또한 디지털형 보호제어장치(232a2)는 취득되는 전기량 데이터가 Di2,Di2(t)로 표시되는 것 이외는 디지털형 보호제어장치(232a1)의 기능 블록구성과 동일하다.

본 실시예에서는 전력계통(231)의 상태량을 표시하는 전기량 데이터는 각 디지털형 보호제어장치(232a1,232a2)의 데이터 취득수단(241)에 의해 절대 시각(t)마다 동일한 타이밍에서 수집되고, 그 수집시의 절대 시각(t)이 부가되어 기억수단(244)에 기억된다.

따라서 원격지의 복수의 변전소(Ts1,Ts2)에 각각 마련된 디지털형 보호제어장치(232a1,232a2) 사이에서 통신네트워크(234)를 경유하여 동일 시각에 수집된(동기함) 전기량 데이터(Dil(t),Di2(t))를 송수신하거나, 또는 전기량 데이터(Di1(t),Di2(t))를 표시조작장치(233)에 송신함으로써, 동기화 된 전기량 데이터(Di1(t),Di2(t))에 의거하여 이상 검출이나 고장 원인을 밝힐 수 있게 된다.

여기에서 고장 원인 추적의 일례로서 사고점 평정의 예를 설명한다.

예를 들면 디지털형 보호제어장치(232a1)의 보호제어 대상(예를 들면 송전선 R)에 관한 전기량 취득 부분이 송전선단(RA)이고, 디지털형 보호제어장치(232a2)의 보호제어 대상(송전선(R))에 관한 전기량 취득 부분이 송전선단(RB)으로 하고, 그 송전선단(RA,RB)의 전기량(전압,전류)을 각각 전압(VA,VB), 전류(IA,IB)으로 한다. 송전선로(R)의 임피던스를 Z으로 하고, 단(RA)와 단(RB)의 거리를 L로 한다. 단(RA)과 단(RB)의 사이에서 지락 사고가 발생한 경우, 단(RA)로부터 사고점까지의 거리를 X로 하면,

X=(VA-VB+L·Z·IB)/(Z·(IA+IB)) …… (7)

이 성립한다. 여기에서 Z,IA,IB,VA,VB는 복소 양이므로, 전기량 상호간의위상 관계가 문제로 된다.

본 실시예에서는, 취득된 전기량 데이터에 절대 시각이 부가되고 있으므로, 송전선단(A)을 보호제어 대상으로 하는 디지털형 보호제어장치(232a1) 및 송전선단(B)을 보호제어 대상으로 하는 디지털형 보호제어장치(232a2)에서 각각 취득된 사고 발생 전후의 동일 시각의 전기량을 사용함으로써 각각 위상관계가 유지된 IA,IB,VA,VB를 얻을 수 있다. Z은 송전선 정수(측거 임피던스)이고, (7)식에 의해 사고점의 위치(X)가 구해진다.

한편 표시조작장치(233)는, 원격 감시제어용 프로그램 모듈(235)으로서, 예를 들면 전기량 취득·기억용 제 1 프로그램 모듈(235A), 보호제어 연산용 제 2 프로그램 모듈(235B)을 유지하는 프로그램 모듈 유지수단(250)과, 이 프로그램 모듈 유지수단(250)에 유지된 제 1 프로그램 모듈(235A)및 제 2 프로그램 모듈(235B)을 통신네트워크(234)에 송신하고, 통신네트워크(234)을 거쳐서 송신되어 온 제 1 및 제 2 프로그램 모듈(235A 및 235B)을 수신하는 동시에, 디지털형 보호제어장치(232a1 및 232a2)로부터 보내진 데이터를 수신하는 송수신수단(251)과, 이 송수신수단(251)에 의해 수신된 제 2 프로그램 모듈(235B) 및 그 제 2 프로그램 모듈(235B)에 포함된 데이터에 의거하여, 예를 들면 상기(7)식에 나타낸 사고점 표정 처리를 포함하는 보호제어 연산처리를 행하는 보호제어 연산수단(252)과, 이 보호제어 연산수단(252)의 보호제어 연산처리에 의해 얻어진 예를들면 사고점 표정 결과 등의 보호제어 연산 결과를 표시하기 위한 연산 결과 표시수단(253)을 구비하고 있다.

도32는 본 실시예의 전력계통 보호제어 시스템(230)을 구성하는 디지털형 보호제어장치(232a1) 및 표시조작장치(233)의 각 기능블록 처리를 구체적으로 실현하기 위한 하드웨어 구성을 나타내는 도면이다. 또한 디지털형 보호제어장치(232a1)의 하드웨어 구성에 있어서, 상기한 도60에 나타낸 디지털형 보호제어장치(1)의 하드웨어의 각 구성 요소와 거의 동등한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략 또는 간략화한다.

도32에 나타낸 디지털형 보호제어장치(232a1)는 동일 변전소(Ts1) 내의 다른 장치에 대하여 트랜시버(255) 및 이더네트 LAN(256)를 거쳐서 데이터가 송수신 가능하도록 상호 접속되어 있고, 또한 변전소(Ts1) 내의 로컬 범위를 접속하는 이더네트 LAN(256)은 트랜시버(255) 및 루터(257)를 거쳐서 전화 회선망 등의 광역 네트워크(258)에 접속되어 있다.

디지털형 보호제어장치(232a1)는, 전력계통(231)에서 디지털형 보호제어장치(232a1)의 보호제어 대상이 되는 설비기기(예를 들면 송전선(R))로부터 센서 등을 거쳐서 전압,전류 등의 전기량을 도입하여 디지털형의 전기량 데이터(Di1)로 변환하는 아날로그 디지털 변환부(2)(아날로그 필터, 샘플링 홀드회로, 멀티플렉서 및 A/D 변환기)와, 디지털 연산처리부(3)와, 입 출력 인터페이스(I/O)(4)와, 버스(5)와, LED 표시기(14)와, GPS 수신 안테나(115a)을 거쳐서 수신한 GPS 신호에 의거하여 절대 시각(t)을 계측하여 디지털 연산부(3)에 보내는 GPS 수신부(260)와, 이더네트 LAN(256)과 디지털 연산처리부(3) 사이의 데이터 입출력에 관계하는 인터페이스 처리를 행하기 위해서 이더네트 LAN(256)의 트랜시버(255)와 버스(5)에 접속된 통신 인터페이스(261)를 구비하고 있다.

디지털 연산부(3)는, 표시조작장치(233)으로부터 송신된 프로그램 모듈(235)이나 데이터를 수신하는 처리, 수신된 프로그램 모듈(235)을 해석하고 상술한 전기량 데이터 수집 처리, 절대 시각 부가처리 및 보호제어 연산처리를 실행하고 그 실행 결과에 따라 보호제어 동작지령(C1)을 입출력 인터페이스(4)를 거쳐서 전력계통(231)에서의 차단기에 보내는 처리, 및 프로그램 모듈(235)이나 후술하는 RAM(266)에 기억된 데이터를 통신 인터페이스(261)에 송신하는 처리를 행하는 CPU(265)와, 프로그램 모듈(235), 절대 시각(t)이 부가된 전기량 데이터 및 CPU(265) 처리시의 데이터 등을 판독 출력 자재로 보존하기 위한 RAM(266)과, 디지털 연산부 전체를 관리하는 OS, 및 네트워크 열람용 소프트(블라우저)및 절대 시각 부가 처리를 포함한 처리 순서(프로그램)를 보존하기 위한 ROM(267)과, 릴레이 동작용 정정치를 기억하는 EEPROM(268)을 구비하고 있다. 또한 디지털형 보호제어장치(232a2)의 하드웨어 구성은, 변환하는 전기량 데이터가 Di2로 표시되는 것 이외에는 디지털형 보호제어장치(232a1)의 하드웨어 구성과 동등하기 때문에 그 설명을 생략한다.

또 표시조작장치(233)은 유인 변전소(Th)내의 로컬 범위를 접속하는 이더네트 LAN(256)에 트랜시버(255)를 거쳐서 접속되어 있고, 이 유인 변전소(Th)내의 이더네트 LAN(256)은 루터(257) 및 트랜시버(255)를 거쳐서 광역 네트워크(258)에 접속되어 있다.

즉, 표시조작장치(233)는 광역 네트워크(258)와 표시조작장치(233) 사이의프로그램 모듈(235)(제1 및 제2 프로그램 모듈(235A 및 235B))의 송수신에 관한 인터페이스 처리를 행하는 통신 인터페이스(270)와, 프로그램 모듈(235)(235A,235B)을 유지하는 메모리(271)와, 이 메모리(271)에 유지된 프로그램 모듈(235)(235A 및 235B)을 판독 출력하여 통신 인터페이스(270) 및 이더네트 LAN(256) 등을 거쳐서 광역 네트워크(258)에 송신하는 처리, 광역 네트워크(258)로부터 이더네트 LAN(256)을 거쳐서 송신되고 온 프로그램 모듈(235)(235A 및 235B)을 수신하는 처리, 및 제2 프로그램 모듈(235B)을 해석하고 이 제2 프로그램 모듈(235B)에 부가된 데이터에 의거하여 사고점 표정 처리 등의 보호제어 연산처리를 행하는 CPU(272)와, 이 CPU(272)에 의해 얻어진 사고점 표정결과 등의 보호제어 연산 결과를 표시하기 위한 모니터(273)와, 모니터(273) 및 CPU(272)와 협조하면서 원격 운용 감시용의 데이터를 입력하는 입력부(274)를 구비하고 있다.

다음에 본 실시예의 전력계통 보호제어 시스템(230)의 전체 동작으로서, 예를 들면 표시조작장치에서 사고점 표정 처리를 행할 때의 전체 동작에 대하여 설명하다.

통상, 표시조작장치(233)의 CPU(272)에 의해 메모리(271)로부터 판독 출력되고, CPU(272)의 송신 처리에 의해 통신 인터페이스(270) 및 이더네트 LAN(256) 등을 거쳐서 광역 네트워크(258)에 송신된 전기량취득·기억용 제 1 프로그램 모듈(235A)은 디지털형 보호제어장치(232a1 및 232a2)에 각각 보내져서 각 디지털형 보호제어장치(232a1 및 232a2)의 CPU(265) 수신처리에 의해 RAM(266)에 기록된다.

한편 인공 위성(L)으로부터 송신된 GPS 신호에 의거하여 각 장치(232al 및 232a2)의 GPS 수신 안테나(240a) 및 GPS 수신부(260)을 거쳐서 절대 시각(t(t1∼tn))이 순차적으로 측정되고, 측정된 절대 시각(t(t1∼tn))은 각 장치(232a1 및 232.a2)의 CPU(265)에 순차적으로 송신된다.

이 때 각 장치(232a1 및 232a2)의 CPU(265)는, GPS 수신부(260)를 거쳐서 순차적으로 송신되어 온 절대 시각(t(t11∼tn))에 의거하여 모든 장치(232a1 및 232a2)에 공통의 데이터 취득용 샘플링 주기(예를 들면 1μs)를 설정함으로써, 장치(232a1 및 232a2) 사이의 데이터 취득 타이밍의 동기를 취한다.

이어서, 각 장치(232a1 및 232a2)의 CPU(265)는 제 1 프로그램 모듈(235A)을 실행함으로써, 설정한 샘플링 주기에 의거하여 각 아날로그 디지털 변환부(2)를 거쳐서 전력계통(231)의 송전선단(RA 및 RB)의 전기량(전압,전류)을 순차적으로 샘플링하여 디지털형 전기량 데이터(Di1,Di2)를 수집하고, 수집한 전기량 데이터(Di1,Di2)에 대하여 샘플링 시의 절대 시각(t)을 부가하여 전기량 데이터(Di1(tl∼tn), Di2(t1∼tn))으로서 RAM(266)에 각각 기억한다.(도33; 스텝(S30))．

계속해서 각 장치(232a1 및 232a2)의 CPU(265)는, 제 1 프로그램 모듈(235A)을 실행함으로써 수집한 전기량 데이터(Di1,DI2)에 의거하여 보호제어 연산을 행하고(스텝(S31)), 수집한 전기량 데이터(Di1,Di2)에 이상치(이상데이터)가 포함되어 있는가 여부를 체크하는 처리를 한다(스텝(S32))．

지금 디지털형 보호제어장치(232a1)의 CPU(265)에 의해, 전기량 데이터(Di1)의 중에 이상데이터가 검출되면(스텝(S32)의 판단의 결과 YES), 디지털형 보호제어장치(232a1)의 CPU(265)는 통신 인터페이스(261) 및 광역 네트워크(258) 등을 경유하여 표시조작장치(233)에 이상데이터 검출정보와 그 이상데이터가 검출된 절대 시각(tk)을 송신하다(스텝(S33))．

이 때 표시조작장치(233)의 CPU(272)는 광역 네트워크(258) 및 통신 인터페이스(270) 등을 거쳐서 송신되어 온 이상데이터 검출정보 및 이상데이터 검출시각(tk)에 의거하여, 그 이상데이터 검출시각(tk) 전후의 전기량 데이터(송전선단(RA,RB)의 전압·전류)를 수집하기 위한 제 2 프로그램 모듈(235B)을 메모리(271)로부터 판독 출력하여 통신 인터페이스(270) 및 광역 네트워크(258) 등을 거쳐서, 미리 규정된 이동 경로(예를 들면 디지털형 보호제어장치(232a1)→디지털형 보호제어장치(232a2)→표시조작장치(233))에 따라, 디지털형 보호제어장치(232a1)로 송신한다(스텝(S34))．

디지털형 보호제어장치(232a1)의 CPU(265)는 송신된 제 2 프로그램 모듈(235B)을 통신 인터페이스(261) 등을 거쳐서 RAM(266)에 유지하고, 이 제 2 프로그램 모듈(235B)을 실행하여 RAM(266)에 기억되고 있는 이상 발생시각(tk) 전후의 지정된 크기의 전기량 데이터((Di1(tk-s)∼Di1(tk+s))를 제 2 프로그램 모듈(235B)에 부가하여 일체화한다. 그리고 CPU(265)는 제 2 프로그램 모듈(235B)을 통신 인터페이스(261)및 광역 네트워크(258)을 거쳐서 다음의 이동선(디지털형 보호제어장치(232a2))에 송신한다.

제 2 디지털형 보호제어장치(232a2)에서도 동일하게 제 2 프로그램모듈(235B)이 실행되고, 이상 발생시각(tk) 전후의 지정된 크기의 전기량 데이터(Di2(tk-s)∼Di2(tk+s))가 제 2 프로그램 모듈(235B)에 부가된다.

그리고 CPU(265)는 제 2 프로그램 모듈(235B)을 통신 인터페이스(261) 및 광역 네트워크(258)를 거쳐서 다음의 이동선(표시조작장치(233))에 송신한다(스텝(S35))．

표시조작장치(233)에서는 광역 네트워크(258)를 거쳐서 송신되어 온 제 2 프로그램 모듈(235B)이 통신 인터페이스(270) 등을 거쳐서 CPU(272)에 수신된다.

이 때 표시조작장치(233)의 CPU(272)는, 제 2 프로그램 모듈(235B) 부가·일체화된 보호제어 대상인 송전선(R)에 관한 송전선단(RA,RB)의 이상 발생시각(tk) 전후의 서로 동기한 전기량 데이터(전압,전류)(Di1(tk-s) ~Di1(tk+s) 및 Di2(tk-s)∼Di2(tk+s))를 제 2 프로그램 모듈(235B)로부터 판독출력하고, 판독 출력한 전기량 데이터(전압,전류)(Di1(tk-s) ~Di1(tk+s) 및 Di2(tk-s)∼Di2(tk+s))와 미리 설정된 송전선 정수(Z)을 사용하여, 제 2 프로그램 모듈(235B)에 의거하는 상기(7)식의 연산처리를 행한다.

이 때 각 디지털형 보호제어장치(232a1 및 232a2)에서 취득된 전기량 데이터(전압,전류)(Di1(tk-s)~Di1(tk+s) 및 Di2(tk-s)∼Di2(tk+s))는 서로 동시각에 수집된(동기화됨) 데이터이므로, 각각(전압·전류)의 위상 관계가 유지되어 있고, 상당히 정확한 사고점 평정,즉 사고점의 위치(X)를 구할 수 있다(스텝(S36))．

이 표정한 사고점의 위치(X)는 모니터(273)을 거쳐서 표시하거나, 메모리(271)에 기억해 둠으로써, 각 디지털형 보호제어장치(232a1 및 232a2)이 언제라도 이용할 수 있게 된다.

또 표시조작장치(233)의 CPU(272)는 제 2 프로그램 모듈(235B)로부터 판독 출력한 이상 발생시각(tk) 전후의 서로 동기한 전기량 데이터(전압,전류)(Di1(tk-s) ~Di1(tk+s) 및 Di2(tk-s)∼Di2(tk+s))를 모니터(273)에 표시시켜서, 표시조작자는 고장 발생 전후의 전력계통(231)의 계통 상태를 실제로 확인할 수 있다.

이상 상술한 바와 같이, 본 실시예에 의하면 이간 배치된 변전소((Ts1 및 Ts2)에 각각 설치된 디지털형 보호제어장치(232a1 및 232a2)에 있어서 절대 시각을 이용함으로써 장치(232a1 및 232a2) 사이를 동기 전용 신호선으로 접속하지 않고 전력계통의 상태량을 표시하는 전기량 데이터를 서로 동기하여 수집할 수 있다.

따라서 동기화 전용의 신호선을 복수의 디지털형 보호제어장치 사이에 상호 접속한 구성에 비교하여 상당히 심플한 구성에 의해, 원격 배치된 모든 디지털형 보호제어장치 사이에 전력계통 상태량(전기량 데이터)을 동기하여 수집하고, 수집한 동기화 전기량 데이터에 의거하여 사고점 표정 처리 등의 보호제어 연산처리를 행할 수 있고, 보호제어 연산처리의 정밀도를 향상시켜서 전력계통 보호제어 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

(제 10 실시예)

본 발명의 제 1 0의 실시예에 관한 전력계통 보호제어 시스템을 도34 및 도35에 따라 설명한다. 또한 도34에서는 도면을 이해하기 쉽도록 , 디지털형 보호제어장치(232a2)를 생략하였다.

도34에 나타내는 디지털형 보호제어장치(232a1)의 데이터 취득수단(241A)은GPS 수신수단(240A)에 의해 측정된 절대 시각(t)에 관계없이 독자적인 샘플링 타이밍에서 전기량을 샘플링하여 전기량 데이터(Di1)로 변환하는 동시에, 그 샘플링 타이밍을 GPS 수신수단(240A)에 송신하게 되어 있다.

디지털형 보호제어장치(232al)의 GPS 수신수단(240A)은 GPS 수신 안테나(240a)을 거쳐서 수신된 GPS 신호에 의거하여 정확한 절대 시각 (t)(100ns의 정밀도를 갖는 각 시각 타이밍을 표시하는 주기신호 및 각 시각 타이밍의 시각을 표시하는 시각 데이터)을 측정하는 GPS 수신부(260)와, 데이터 취득수단(241A)로부터 송신된 샘플링 타이밍과 GPS 수신부(260)에 의해 측정된 절대 시각(t)의 시각 타이밍의 타이밍 엇갈림량을 계측하는 샘플링 타이밍 계측 수단(276)을 구비하고 있고, 프로그램 모듈 실행 수단(243A)은 데이터 취득수단(241A)에 의해 취득된 전기량 데이터(Di1)와, GPS 수신부(260)에 의해 측정된 절대 시각(t)을 구성하는 각 시각 타이밍(주기신호)및 시각 데이터와, 샘플링 타이밍 계측 수단(276)에 의해 계측된 타이밍 엇갈림량을 기억수단(244)에 기억하게 한다.

또한 본 실시예의 기타의 기능 블록 구성, 및 각 기능 블록 구성을 구체적으로 실현하기 위한 하드웨어 구성에 대해서는 제 9 실시예의 도31및 도32와 거의 동등하므로, 그 설명을 생략한다.

본 실시예에 의하면, 다른 디지털형 보호제어장치(232a2)로부터 통신네트워크(234)를 거쳐서, 예를 들면 절대 시각(tc)의 전기량 데이터(Di1)의 송신 요구(정밀도도 포함함)가 디지털형 보호제어장치(232a1)에 보내진 경우, 디지털형 보호제어장치(232a1)의 프로그램 모듈 실행 수단(243A)은 상기 전기량 데이터 송신 요구의 요구 정밀도가 기준 정밀도보다도 낮은 경우,즉 다른 보호제어장치(232a2)에 있어서 보호제어장치(232a1)에서 수집된 전기량 데이터를 표시하기 위한 요구 등의 샘플링 정밀도가 비교적 낮아도 좋은 경우에, 또한 샘플링 타이밍 계측 수단(276)로부터 송신된 타이밍 엇갈림량(tj)이 데이터 수집의 샘플링 간격(TS)의 50%이하인 때에는(tj≤TS/2), 절대 시각(tc)의 시각 타이밍(tcT)의 직전의 샘플링 타이밍 S(tcT)에서 수집된 전기량 데이터(Di1(tcT-))에 상기 시각 타이밍에서의 절대 시각(tc)을 부가하여, Di1(tc)으로서 송신수단(245) 및 통신네트워크(234)를 거쳐서 다른 보호제어장치(232a2)에 송신하고(도35(A)참조), 또한 타이밍 엇갈림량(tj)이 데이터 수집의 샘플링 간격(TS)의 50%을 넘은 때에는(tj>TS/2), 절대 시각(tc)의 시각 타이밍(tcT)의 직후의 샘플링 타이밍(S(tcT+))에서 수집된 전기량 데이터(Di1(tcI+))에 상기 시각 타이밍에서의 절대 시각(tc)을 부가하여, Di1(tc)으로서 송신수단(245) 및 통신네트워크(234)을 거쳐서 다른 보호제어장치(232a2)에 송신하게 되어 있다(도35(B)참조)．

한편 전기량 데이터 송신 요구의 요구 정밀도가 상기 기준 정밀도보다도 높은 경우, 즉 상기 이상데이터 검출에서의 전기량 데이터 송신 요구 등의 상당히 높은 샘플링 정밀도가 요구된 경우에는, 절대 시각(tc)의 시각 타이밍(tcT)의 직전 및 직후의 샘플링 타이밍(S(tcT-)) 및 샘플링 타이밍 (S(tcT+))에서 수집된 전기량 데이터(Di1(tcT-)) 및 전기량 데이터(Di1(tcI+))을 사용하여 보간처리를 행하고, 절대 시각(tc)에 대응하는 보간 전기량 데이터(Dout)을 생성하고, 생성한 보간 전기량 데이터(Dout)에 절대 시각(tc)을 부가하여, Dout(tc)으로서 송신수단(245) 및통신네트워크(234)을 거쳐서 다른 보호제어장치(232a2)에 송신하게 되어 있다.

이때, 샘플링 간격을 TS 및 타이밍 엇갈림량(tj)으로 하면, 다른 보호제어장치(232a2)에 송신되는 전기량 데이터(Dout(tc))는

전기량 데이터(Dout(tc))

=Di1(tcT-)·(1-ts)/TS + Di1(tcT+)·tS/Ts …… (8)

로 표시된다(도35(A)및 도35(B)참조)．

이하의 처리에 대하여, 제 9 실시예에서 설명한 처리와 거의 동일하므로 설명을 생략한다.

이상 서술한 바와 같이, 본 실시예에 의하면, 데이터 취득수단에 의해 독자적인 샘플링 타이밍에서 전기량 데이터를 수집하여도, 그 샘플링 타이밍 및 절대 시각의 시각 타이밍의 엇갈림량에 의거하여 전기량 데이터를 절대 시각에 대응하여 붙일 수 있다.

따라서 독자적인 샘플링 타이밍에서 수집한 전기량 데이터를 절대 시각부의 전기량 데이터로하여 다른 보호제어장치에 송신할 수 있다. 이 결과 동일의 절대 시각에 의거하는 동기화된 전기량 데이터에 의거하여 사고 점 표정 처리 등의 보호제어 연산처리를 행할 수 있어, 보호제어 연산처리 정밀도 및 전력계통 보호제어 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

(제 11 실시예)

본 발명의 제 11 실시예에 관한 전력계통 보호제어 시스템을 도32에 따라 설명한다.

본실시예에서는 변전소(Ts2)의 보호제어장치(232a2)는 이미 기동되고 정상적으로 동작하고 있고, 이 보호제어장치(232a2)의 기동 상태에 있어서, 지금까지 동작 정지하고 있던 변전소(Ts1)의 보호제어장치(232a1)를 기동시킬 때에, GPS 수신부(260)의 설정이 클리어(예를 들면 RAM기판이나 ROM기판의 교환 등)되어 있는 상태에 대하여 설명한다.

보호제어장치(232a1)의 GPS 수신부(260)이 시각 타이밍을 출력하기 위해서는, (1)GPS 신호를 인공 위성(L)으로부터 수신할 것, 및 (2)변전소(Ts1) GPS 수신부(240)의 GPS 수신 안테나(240a)의 3차원 위치가 구해질 것이 필요하다. (1)의 GPS 신호는 일정 시간 간격으로 인공 위성(L)으로부터 송신되고, 지구상의 모든 보호제어장치에 공통이지만, 인공 위성(L)로부터 신규로 GPS 신호를 취득하기 위해서는 최저 약 12.5분이 필요하다.

또한 (2)의 GPS 수신 안테나(240a)의 3 차원 위치는 각 보호제어장치 마다(변전소마다 GPS 수신 안테나(240a)가 설치되고 있는 경우에는 변전소 마다)다르기 때문에, 예를 들면 보호제어장치(232a1)의 GPS 수신부(260)의 GPS 수신 안테나(240a)가 특수한 지형(예를 들면 계곡부 등)에 설치되어 4개 이상의 인공 위성을 포착할 수 없다고 가정한다면, GPS 안테나(240a)의 3 차원 위치를 구하여 보정 처리를 행하는데 시간이 걸려서, 신속하게 시각 타이밍(절대 시각)을 계측하는 것이 어렵게 된다.

그래서 본 실시예에서는 보호제어장치(232a1)의 EEPROM(268)에는 적당한 산출 방법을 사용하고 미리 산출된 자보호제어장치(232a1)의 GPS 수신 안테나(240a)의 3 차원 위치(초기 위치)가 미리 기억되어 있다. 보호제어장치(232a1) 수신 안테나(240a)의 초기 위치 산출 방법의 일례로서, 예를 들면 일본국내이면 건설성 국토지리원 발행의 기초 지형도를 사용하면, 상기 GPS 수신 안테나(240a)의 3 차원 위치를 수백 미터의 오차로 구할 수 있으므로, 이 3 차원 위치를 EEPROM(268)에 기억시켜 둠으로써, 보호제어장치(232a1)의 GPS 수신부(232a1)는 1μ 정도의 정밀도를 갖는 절대 시각(t)(시각 타이밍)을 측정할 수 있다.

즉, 본 실시예에 의하면, 기동된 보호제어장치(232a1)의 CPU(265)는 광역 네트워크(258) 등을 거쳐서 보호제어장치(232a2)에 대하여 GPS 신호의 제공을 요구하고, 보호제어장치(232a2)의 CPU(265)는 GPS 신호 요구에 따라 보호제어장치(232a2)의 GPS 수신부(260)에 수신된 GPS 신호를 데이터(GPS데이터;약 15000 바이트)로서 광역 네트워크(258) 등을 거쳐서 보호제어장치(232a1)의 CPU(265)에 송신한다.

보호제어장치(232a1)의 CPU(265)는 광역 네트워크(258) 등을 거쳐서 송신된 GPS데이터를 수신하고, 수신한 GPS 데이터를 GPS 수신부(260)에 송신한다. 또한 GPS데이터는 약 15000 바이트의 용량을 갖고 있지만, 광역 네트워크를 경유하므로 1초 정도로 고속으로 보호제어장치(232a1)에 수신된다.

이 때 보호제어장치(232al)의 CPU(265)는 EEPROM(268)에 기억된 자방사선 치료 계획 장치(232a1)의 GPS 수신 안테나(240a)의 3 차원 위치를 판독 출력하고, 판독 출력한 3 차원 위치를 GPS데이터와 함께 GPS 수신부(260)에 공급한다.

이 결과, GPS 수신부(260)는 공급된 3 차원 위치 및 GPS 데이터에 의거하여 1μs 정도의 정밀시각(시각 타이밍)을 구하여, 상기 GPS 신호 요구로부터 겨우 수초 이내에 정밀시각(시각 타이밍)을 CPU(265)에 대하여 출력할 수 있다.

따라서 보호제어장치(232al)의 GPS 수신부(260)가 클리어되어 있어도, 그 GPS 수신부(260)로부터 신속하게 고정밀도(약1μs)의 정밀시각(시각 타이밍)을 출력할 수 있기 때문에, 전력계통 보호제어 시스템의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.

그런데, 본 실시예에서의 보호제어장치(232a1)의 GPS 수신 안테나(240a)가 전망이 좋은 장소에 설치되어 있어 GPS 수신부(260)가 동시에 4개 이상의 인공 위성(L)을 포착할 수 있으면, GPS 수신부(260)는 GPS 수신 안테나(240a)의 3차원 위치를 상기 4개 이상의 인공 위성(L)로부터 동시에 보내진 GPS 신호에 의거하여 상당히 고정밀도로 계측할 수 있다. 이 때 CPU(265)는 GPS 수신부(260)에 의해 계측된 GPS 수신 안테나(240a)의 3 차원 위치를 EEPROM(268)에 기억하도록 되어 있다.

이와 같이 구성하면, EEPROM(268)에 GPS 수신 안테나(240a)의 3 차원 위치를 기억한 후 무엇인가의 이유에 의해 GPS 수신부(260)가 클리어되어도 , GPS 수신부(260)는 EEPROM(268)에 기억된 고정밀도의 3 차원 위치를 판독 출력하여 이 3 차원 위치와 4개 이상의 인공 위성(L)로부터 동시에 보내진 GPS 신호를 사용함으로써, 신속하게 고정밀도(약 100ns)의 절대 시각(시각 타이밍)을 출력할 수 있기 때문에, 전력계통 보호제어 시스템의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한 상술한 GPS 수신 안테나의 3 차원 위치를 EEPROM에 기억 해 두는 것은다른 모든 실시예에서 적용 가능하고, 상술한 전력계통 보호제어 시스템(제어 시스템)의 신뢰성 향상에 기여할 수 있다.

(제 12 실시예)

본 발명의 제 12 실시예에 관한 전력계통 보호제어 시스템(280)의 기능 블록 구성을 도36에 나타낸다.

도36에 나타낸 전력계통 보호제어 시스템(280)의 디지털형 보호제어장치(232a1)(232a2)는, 표시조작장치(233)로부터 송신된 송전선 정수를 측정하기 위한 제 3의 프로그램 모듈(235C)을 실행함으로써, 자보호제어장치(232a1)(232a2)에 있어서 전력계통(231)으로부터 수집된 전기량 데이터(Di1(t), Di2(t))와 다른 보호제어장치(232a2, 232a1)에 있어서 전력계통(231)으로부터 수집된 전기량 데이터(Di2(t), Di1(t))를 사용하여, 전력계통의 회선 정상 시에서의 송전선 정수를 측정하는 송전선 정수 측정 수단(281)과, 이 송전조 정수 측정 수단(281)에 의해 측정된 송전선 정수를 기억하는 송전선 정수 기억수단(282)을 구비하고 있고, 각 디지털형 보호제어장치(232a1,232a2)의 프로그램 모듈 실행 수단(243)은 제 1 프로그램 모듈(235A)을 실행함으로써 송전선 정수 기억수단(282)에 기억된 송전선 정수에 의거하여 상기 회선 정상시의 최적 측거 임피던스를 산출하고, 이 최적 측거 임피던스와 실제의 전류치, 전압치에의해 산출된 측거 임피던스를 비교함으로써, 이상데이터 검출 처리, 즉 사고 검출처리를 행하도록 되어 있다.

또한 표시조작장치(233)의 프로그램 모듈 유지 수단(250)은, 제 1, 제 2 프로그램 모듈(235A,235B)에 부가되어 송전선 정수 측정용의 제 3 프로그램 모듈(235C)을 메모리(271)에 유지하도록 되어 있고, 송수신수단(251)은, 제 1∼제 3 프로그램 모듈(235A∼235C)을 통신네트워크(234)에 송신하여 통신네트워크(234)를 거쳐서 송신되어 온 제 1∼제 3 프로그램 모듈(235A∼235C)을 수신하는 동시에 디지털형 보호제어장치(232a1 및 232a2)로부터 보내진 데이터를 수신하도록 되어 있다.

또한 본 실시예의 기타의 기능 블록구성, 및 각 기능블록 구성을 구체적으로 실현하기 위한 하드웨어 구성에 대하여는 제 9 실시예의 도31 및 도32와 거의 동등하므로 그 설명을 생략한다.

본 실시예에 의하면, 전력계통 회선의 정상시에 있어서, 표시조작장치(233)의 CPU(272)에 의해 메모리(271)로부터 제 3 프로그램 모듈(235C)이 판독 출력되고, 이 제 3의 프로그램 모듈(235C)은 CPU(272)의 송신 처리에 의해 이더네트 LAN(256) 및 광역 네트워크(258) 등을 거쳐서 디지털형 보호제어장치(232a1)로 보내진다.

디지털형 보호제어장치(232a1)의 CPU(265)는 보내진 제 3 프로그램 모듈(235C)을 수신하여 RAM(266)에 유지한 후 이 제 3 프로그램 모듈(235C)을 실행함으로써, CPU(265) 내부의 버퍼에 일시적으로 유지된 자장치(232a1)의 보호제어 대상인 송전선단(RA) 절대 시각부의 디지털형 전기량 데이터(Di1(t1~tn))를 수집하여 RAM(266)에 기억한다(도37;스텝(S40))．

이어서 장치(232a1)의 CPU(265)는 제 3의 프로그램 모듈(235C)에 포함된 다른 장치(232a2) 전기량 데이터 취득용 서브 프로그램 모듈(235CSUB)을 제 3 프로그램 모듈(235C)로부터 꺼내, 이 서브 프로그램 모듈(235CSUB)에 대하여 송전선 정수 측정에 필요한 상기 전기량 데이터(Di1(tl∼tn)) 수집 시각에서의 소정 시각 (tm(t1<tm<tn)을 부가하여 광역 네트워크(258) 등을 거쳐서 다른 장치(232a2)로 송신한다(스텝(S41))．

다른 장치(232a2)의 CPU(265)는 송신된 서브 프로그램 모듈(235CSUlB)을 수신하여 실행함으로써, CPU(265) 내부의 버퍼에 일시적으로 유지된 장치(232a2)의 보호제어 대상인 송전선단(RB) 절대 시각부의 디지털형 전기량 데이터(Di2(tm))를 수집하여 RAM(266)에 기억하는 동시에, 이 전기량 데이터(Di2(tm))를 서브 프로그램 모듈(235CSUB)에 부가하여 광역 네트워크(258) 등을 거쳐서 디지털형 보호제어장치(232a1)(서브 프로그램 모듈 (CSUB) 송신원)에 반송하다(스텝(S42))．

이 때 디지털형 보호제어장치(232a1)의 CPU(265)는 수집한 자장치(232a1)의 소정 시각(tm) 전기량 데이터(Di1(tm))와, 동시각(tm)에 수집된 (동기화 됨) 다른 장치(232a2)의 전기량 데이터(Di2(tm))에 의거하여, 예를 들면 후술하는 공지의 연산 방법을 사용함으로써, 송전선 정수를 산출하여 RAM(266)에 기억한다(스텝(S43))．

여기에서 송전선 정수의 연산 방법의 일례에 대하여 설명한다.

송전선 정수는 예를 들면 특개평 6-242158에 명시된 연산 방법으로 구할 수 있다. 예를 들면 송전선단(RA)에서 측정된 U상, V상, W상의 전압을V _AU ,V_AV, V_AW로하고, 송전선단(RB)에서 측정된 U상, V상, W상의 전압을V _BU ,V_BV, V_BW로 하고, 송전선단(RA)와 단(RB) 사이에 흐르는 U상,V상,W상의 전류를 I_U,I_V,1_W로 한다. 각각의 값은 복소량이어서 상호 위상이 중요하지만, 광역 네트워크(258)를 거쳐서 주고받는 전기량 데이터(Di1(tm)), 전기량 데이터(Di2(tm))에는 정밀하게 측정된 시각 데이터가 부가되어 있으므로 상호의 위상은 유지되어 있다.

이 때 U상, V상, W상의 각각의 송전선 자기 임피던스를 Z _UU ,Z_VV, Z_WW로 하고, U상 송전선의 V상 및 W상과의 상호 임피던스를 Z _UV ,Z_UW, V상 송전선의 U상 및 W상과의 상호 임피던스를 Z _VU ,Z_VW, W상 송전선의 U상 및 V상과의 상호 임피던스를 Z _WU ,Z_WV로하면 (9)식이 성립된다.

따라서 CPU(265)는 서로 동기하여 위상 관계가 유지된 전기량 데이터(Di1)(tm)(V_AU,V_AV,V_AW,I_U,I_V,I_W) 및 전기량 데이터(Di2)(tm)(V_BU,V_BV,V_BW)를 사용하여 (9)식을 풀어서, 송전선 정수, 즉 자기 임피던스와 상호 임피던스(Z_UU,Z_VV,Z_WW,Z_UV,Z_UW,Z_VU,Z_VW,Z_WU,Z_WV)을 구한다.

또한 (9)식은 간략화한 식이고, 송전선 누수 전류 성분을 고려하고 있지 않지만, 송관 선로를 π형 등가 회로로 모델화하여 송전선단(RA)및 단(RB)의 각상의 전류를 각각 측정하고, 부하 조건이 다른 3회 이상의 측정을 행함으로써 엄밀한 송전선 정수를 구할 수 있다.

한편 송전선단(RA)에서의 측거 임피던스는 이하와 같이 된다. 예를 들면 단락 거리 릴레이 방식에 의거하는 릴레이 요소 소프트 웨어를 실행 하는 디지털형 보호제어장치에서는, 예를 들면 UV 상용 측거 임피던스(Z_AUV)는

으로 구해진다. 여기에서 I_AU,I_AV는 송전선단(RA)에서의 U상 및 V상의 전류이다.

상기(10)식에 의하면, UV상 사이에 단락 사고가 발생한 경우, 송전선단(RA)에서의 U상 및 V상의 전압 및 전류, 즉 디지털형 보호제어장치(232a1)에서 수집되는 전기량 데이터(Di1)(t1~ tn)가 변화하여 UV상 사이의 측거 임피던스(Z_AU)도 변화한다.

이 때 장치(232a1)의 CPU(265)는 RAM(266)에 기억 된 송전선 정수를 사용하여 정상시의 측거 임피던스(기준 측거 임피던스(Z_TH))를 구하고(스텝(S44)), 이 기준 측거 임피던스(Z_TH)와 측정된 측거 임피던스(Z_AU)를 비교함으로써, 사고 검출 처리를 행할 수 있다.

한편 디지털형 보호제어장치(232a2)도, 제 3의 프로그램 모듈(235C3)에 의거하여, 자장치(232a2)에서 수집된 전기량 데이터(Di2(t)) 및 다른 장치(232a1)에서 동일 시각에 수집된 전기량 데이터(Di1(t))을 사용하여 같은 사고 검출 처리를 행할 수 있다(스텝(S45))．

그리고 디지털형 보호제어장치(232a1,232a2)는, 상술한 자장치·다른 장치의 동기화 한 전기량 데이터 수집 처리, 송전선 정수 측정처리, 기준 측거 임피던스 산출처리, 및 기준 측거 임피던스와 실제의 측거 임피던스의 비교 처리를 정기적으로 행함으로써(스텝(S46)), 항상 최적인 기준 측거 임피던스를 사용하여 보호제어 연산처리(사고 판정 처리)를 행할 수 있다.

이상 서술한 바와 같이, 본 실시예에 의하면, 탁상 계산에 의해 구해진 송전선 정수를 사용하지 않고, 실제 시간에서 변동하는 실제의 전력계통로부터 구해진 송전선 정수를 사용함으로써, 사고 검출 처리 등의 보호제어 연산처리를 행할 수 있기 때문에, 사고 검출 정밀도를 향상시켜서 전력 계통 보호제어 시스템의 신뢰성을 높일 수 있다.

또 본 실시예에서는, 보호제어장치와는 별개의 연산장치나 메모리 등으로부터 구성된 송전선 정수 측정용의 측정 장치를 사용하지 않고, 상술한 실제의 전력계통에 의거하는 송전선 정수를 측정할 수 있기 때문에, 종래의 전력계통 보호제어 시스템에 비하여 비용을 절감할 수 있다. 또한 측정 장치의 설치 작업 등을 행하지 않고, 보호제어 연산처리를 실행하면서 정기적 또는 수시 송전선 정수를 측정할수 있기 때문에, 항상 실제의 전력계통에 근거한 송전선 정수를 구할 수 있다.

한편 본 실시예에서는, 산출한 송전선 정수를 표시조작장치(233)에 송신함으로써, 표시조작장치(233)에서의 상술한 사고점 표정 처리에서도 상기 실제의 전력계통의 변동에 대응하는 송전선 정수를 이용할 수 있기 때문에, 사고점 표정 정밀도도 향상될 수 있다.

또 본 실시예에서는 실제의 전력계통의 변동에 대응하는 송전선 정수를 구할 수 있기 때문에, 거리 릴레이 방식에 의거하는 릴레이 요소 소프트 웨어를 실행할 때에 행해지는 각 상 전류의 영상 보상을 높은 정밀도로 행할 수 있다.

(제 13 실시예)

본 실시예에 관한 전력계통 보호제어 시스템(230A)의 기능블록 구성 및 각 기능 블록 구성의 처리를 구체적으로 실현하기 위한 하드웨어 구성에 대해서는 제 9 실시예의 도31 및 도32와 거의 동등하므로, 그 설명은 생략한다.

본 실시예에서, 각 디지털형 보호제어장치(232a1,232a2)의 CPU(265)는, RAM(266)에 각각 기억되는 절대 시각부의 전기량 데이터(Di1(tl∼tn)), Di2(t1∼tn))를 소정 시간(Tm) 이상 유지하고, Tm을 경과한 경우에는 상기Di1(t1∼tn), Di2(t1∼tn)이 기억된 RAM(266)의 영역에 새로이 수집된 절대 시각부의 전기량 데이터(Di1(tn+1∼tn+m), Di2(tn+1∼tn+m))가 덮어 씌워져서 Di1(tl∼tn), Di2(tl∼tn)는 파기(소거)된다.

제 1 실시예에서 서술한 바와 같이, 전력계통(231)에 고장이 발생한 경우, 고장을 검출한 보호제어장치(예를 들면 232a1)로부터 표시조작장치(233) 및 다른보호제어장치(232a2)에 고장이 통지(이상데이터 송신)된다. 이 때 표시조작장치(233)에서는 고장 해석을 위한 고장 발생 전후의 전기량 데이터를 수집하기 위한 제 2 프로그램 모듈(235B)을 송신한다.

고장 발생으로부터 고장을 검출한 보호제어장치(232a1)가 고장 발생통지를 광역 네트워크(258)에 출력하기 까지의 시간을 T1, 광역 네트워크(258) 및 이더네트 LAN(256) 등의 통신부를 거쳐서 고장을 검출한 보호제어장치(232a1)로부터 표시조작장치(233)에 고장 발생 통지가 전송되는 시간을 T2, 표시조작장치(233)가 고장 발생통지를 받아들여 보호제어장치(232a1)에 제 2 프로그램 모듈(235B)을 송신하기 까지의 시간을 T3, 광역 네트워크(258) 및 이더네트 LAN(256) 등의 통신부를 경유하여 표시조작장치(233)로부터 보호제어장치(232a1)에 프로그램 모듈(235B)이 전송되기 까지의 시간을 T4, 보호제어장치(232a1)에서 프로그램 모듈(235B)을 수신한 후 고장 해석에 필요한 데이터(이상 발생시각(고장 발생시각(tk) 전후의 지정된 사이즈의 전기량 데이터))를 프로그램 모듈(235B)에 부가하여 송신하기 까지의 시간을 T5로 한다. 고장 해석에 필요한 데이터에 의한 고장 검출전에 RAM(266)에 기억 된 전기량 데이터((Di1(tk-s))에 상당하는 시간을 Ts로 하면, 디지털형 보호제어장치(232a1)가 데이터를 유지할 수 있는 시간(Tm)이

Tm>(T1+T2+T3+T4+T5+Ts) …… (11)

이면, 고장 검출시각(tk)보다 전에 RAM(266)에 기억된 해석에 필요한 전기량 데이터(Di1(tk-s))는 다음의 전기량 데이터가 RAM(266)의 상기 전기량데이터(Di1(tk-s))가 기억된 영역에 덮어 씌우기 전에, CPU(265)의 처리에 의해 RAM(266)으로부터 판독출력되어 프로그램 모듈(235B)에 부가되어 표시조작장치(233)에 송신된다. 이 결과 제 9 실시예에서 서술한 바와 같이, 표시조작장치(233)에서 고장 발생 전후의 전력 계통의 상태를 표시하고또한 사고점 표정 처리 등의 고장 해석 처리를 행할 수 있다.

즉 본 실시예에 의하면, 각 디지털형 보호제어장치(232a1,232a2)의 RAM(266)에 기억된 절대 시각부의 전기량 데이터를 소거하지 않고 남겨 둠이 없이, 표시조작장치(233)가 고장 발생시각 전후의 전기량 데이터를 수신할 수 있는 분만큼 RAM(266)에 유지해 두고, 그것 이외, 즉 표시조작장치(233)에 있어서 해석 처리에 사용될 가능성이 없는 전기량 데이터는 새롭게 수집된 절대 시각부의 전기량 데이터를 덮어 씌움으로써 소거할 수 있다.

따라서 RAM(266)의 절대 시각부의 전기량 데이터에 할당된 기억 용량(공용량)을 저감할 수 있으므로, RAM(266)의 이용 효율 및 CPU(265)의 처리 속도를 향상시킬 수 있다.

(제 14 실시예)

본 발명의 제 14의 실시예에 관한 전력계통 보호제어 시스템(285)의 기능 블록 구성을 도38에 나타낸다.

도38에 의하면, 전력계통 보호제어 시스템(285)의 디지털형 보호제어장치(232a1,232a2)는, 전력계통(231)으로부터 수집된 전기량 데이터(Di1,Di2)에 의거하여,전력,무효 전력,전류 등의 조류정보를 예를 들면 일정의 주기로 계산하는 조류정보를 계산하는 조류정보 계산수단(286)을 구비하고 있고, 이 조류정보 계산수단(286)은 계산된 조류정보(F)에, 그 조류정보(F)의 근원이 되는 전기량 데이터(Di1,Di2)의 수집 시각(예를 들면 ta,ta+TF(TF는 조류정보의 계산 주기),…)을 부가하여 수집 시각부의 전력계통(231)의 조류정보(F(ta),F(ta+TF), …)로서 통신네트워크(234)를 거쳐서 표시조작장치(233)에 각각 송신하게 되어 있다.

또 표시조작장치(233)의 송수신수단(251)은 각 디지털형 보호제어

장치(232a1,232a2)로부터 통신네트워크(234)를 거쳐서 일정 주기(TF)마다 송신되고 온 조류정보(F(ta),F(ta+TP),…)를 수신하게 되어 있다.

그리고 표시조작장치(233)는 송수신수단(251)에 의해 수신된 복수의 장치(232a1,232a2)에서 계산된 복수의 조류정보(F(ta), F(ta+TF),…)에 의거하여 전력계통(231)의 안정상태를 판정하는 안정상태 판정수단(287)을 구비하고 있다.

또한 본 실시예의 기타 기능 블록 구성 및 각 기능 블록 구성을 구체적으로 실현하기 위한 하드웨어 구성에 대하여는 제 9 실시예의 도31 및 도32와 거의 동등하므로 그 설명을 생략한다.

즉 본 실시예에 의하면, 표시조작장치(233)의 CPU(272)은 각 디지털형 보호제어장치(232a1,232a2), CPU(265)의 조류정보 계산 처리 및 송신 처리에 의해 광역 네트워크(258) 등을 거쳐서 일정 주기(TF)마다 송신되고 온 조류정보(F(ta),P(ta+TF),…)를 순차적으로 수신하고, 수신한 복수의 장치(2a1,2a2)의 조류정보(F(ta),F(ta+TF),…)에 의거하여 전력계통(231)의 상태가안정한가의 여부(정상인가의 여부)를 판정한다.

예를 들면 표시조작장치(233) CPU(272)는 송신되어 온 복수의 장치(232a1,232a2)의 조류정보(F(ta),F(ta+TF), …)의 값(전력, 무효 전력, 전류 등의 값) 모두가 미리 설정된 안정 범위내이면, 전력계통(231)은 안정상태(정상)라고 판정하고, 안정 범위외이면 전력 계통(231)은 불안정상태(이상 발생 상태)라고 판정한다.

즉, 본 실시예에 의하면, 복수의 디지털형 보호제어장치로 취득된 서로 동기한(위상 관계가 유지됨)전기량 데이터를 사용하여 아주 정확한 조류정보를 생성할 수 있고, 이 조류정보에 의거하여 전력계통의 안정상태를 판정할 수 있다.

따라서 전력계통의 안정상태 판정 정밀도를 종래보다도 높일 수 있어서, 전력계통 보호제어 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

(제 15 실시예)

본 실시예에 관한 전력계통 보호제어 시스템(290)의 기능 블록 구성에 대하여는 제 9 실시예의 도31과 거의 동등하므로 그 설명을 생략한다.

도39는, 도31에 나타낸 본 실시예의 전력계통 보호제어 시스템(290)의 각 기능 블록을 구체적으로 실현하기 위한 하드웨어 구성을 나타내는 도면이다.

도39에 의하면, 디지털 연산부(3A)는 전기량 데이터 수집 처리, 절대 시각 부가 처리, 보호제어 연산처리 및 조류 계산 처리를 전적으로 행하는 제 1 CPU(265A1)와, 이 제 1 CPU(265A1)와는 별개로 표시조작장치(233)로부터 광역 네트워크(258) 등을 거쳐서 송신된 프로그램 모듈(235)이나 데이터를 수신하는 처리,수신된 프로그램 모듈(235)을 해석하는 처리 및 프로그램 모듈(235)이나 RAM(266)에 기억된 데이터를 통신 인터페이스(261)를 거쳐서 광역 네트워크(258)에 송신하는 처리를 전적으로 행하는 제 2 CPU(265A2)를 구비하고 있고, 버스(5), RAM(266), ROM(267) 및 통신 인터페이스(261) 등은 제 1 및 제 2 CPU(265A1 및 265A2)가 공유하도록 되어 있다.

즉, 제 2 CPU(265A2)는, 통신 인터페이스(261)을 거쳐서 광역 네트워크(258)와의 인터페이스 처리(프로그램 모듈 송수 처리 등), 프로그램 모듈(235)의 해석 처리, 해석 결과에 의거하는 제 1 CPU(265A1)에 대한 동작지령 출력 처리, 표시조작장치(233)의 조작 상황 파악 처리 및 표시조작장치(233)나 다른 장치에 대한 지령 출력 처리 등, 전력계통 보호제어 기능에 관한 처리 이외의 프로그램 모듈 이동형 시스템 특유의 처리를 주로 행하도록 되어 있고, 전력계통 보호제어 기능에 관한 처리(전기량 데이터 수집 처리, 보호제어 연산처리 등)는 제 1 CPU(265A1)에서 전적으로 행해지도록 되어있다.

제 2 CPU(265A2)가 제 1 프로그램 모듈(235A)을 수신 및 실행하여 공유하는 RAM(266)을 거쳐서 제 1 CPU(265A1)에 전기량 데이터 수집 요구를 내고, 그 수집 요구에 따라 제 1 CPU(265A1)가 절대 시각부의 전기량 데이터(Di1(t1∼tn), Di2(t1~tn))를 수집하여 RAM(266)에 각각 기억하도록 되어 있다.

또 제 1 CPU(265A1)에 의해, 전기량 데이터(Di1)의 중에 이상데이터가 검출된면, 그 검출 결과에 따라 이상데이터 검출 정보및 그 검출시각(tk) 송신 요구를 RAM(266)을 거쳐서 제 2 CPU(265A2)에 통지하고, 제 2 CPU(265A2)는 통지에 따라표시조작장치(233)에 대하여 이상데이터 검출 정보와 그 이상데이터가 검출된 절대 시각(tk)을 송신하도록 되어 있다.

즉, 전력계통 보호제어 시스템에서는 전력계통(231)의 상태량 (전기량 데이터)의 수집이나 조류 계산은 항상 일정 시간 간격으로 일정 시간내에 행할 것이 요구된다. 한편 통신네트워크(234)(광역 네트워크(258) 등)는 통신량이나 통신 내용에 의해 처리량이 대폭적으로 변동한다. 또 조작 상황도 변동이 크다.

따라서 대폭적으로 변동하는 통신네트워크(234)와의 프로그램 모듈(235)이나 데이터 송수신에 관한 인터페이스, 프로그램 모듈의 해석 처리, 조작 상황의 파악, 다른 장치에 대한 지령 출력 처리 등을 상기 일정 시간 간격으로 일정 시간내에 행할 것이 필요한 보호제어 기능에 관한 처리와 분리하여 제 2 CPU(265A2)에 맡김으로써, 각 디지털형 보호제어장치(232a1, 232a2)의 제 2 CPU(265A2) 이외의 하드웨어(제 1 CPU(265A1) 등)는 통신네트워크(234)의 상태나 조작 상황 등에 관계없이, 자보호 제어장치에서의 전력계통(231)에 관한 전기량 데이터 수집 처리, 및 조류계산 처리 등을 행할 수 있다.

이 결과, 종래 양립하는 것이 어려웠던 표시조작장치로부터의 통신네트워크를 거친 처리 부하가 높은 데이터입출력 처리 및 제어 요구 해석 처리와, 전력계통로부터 일정 주기로 전기량 데이터를 취득하는 처리 및 취득한 전기량 데이터에 의거하는 조류 계산 처리를 포함하는 보호제어 연산처리를 간단히 양립하여 행할 수 있기 때문에, 프로그램 모듈 송수신처리나 프로그램 모듈 해석 처리, 및 전기량 데이터 취득 처리나 보호제어 연산처리를 각각 고속으로 행할 수 있어서, 전력계통보호제어 시스템의 보호제어 동작 성능을 더욱 향상시킬 수가 있다.

또 본 실시예에서는 제 1 CPU가 보호제어 연산에 관한 처리를 실행 하고, 제 2 CPU가 프로그램 모듈· 데이터 송수신처리, 프로그램 모듈 해석 처리, 통신네트워크와의 인터페이스 처리 등을 행하도록 하였으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 서로 공통의 메모리(RAM 등), 버스, 및 통신 인터페이스 등을 갖는 3개의 CPU을 사용함으로써, 제 1 CPU는 보호제어 연산에 관한 처리, 제 2 CPU는 프로그램 모듈·데이터 송수신처리를 포함하는 통신네트워크와의 사이의 인터페이스 처리를 각각 행하고, 제 3의 CPU는 프로그램 모듈의 해석 및 해석된 프로그램 모듈에 근거한 동작지령 출력 처리를 행할 수 있도록 구성하여도 좋다. 이렇게 구성하면, 프로그램 모듈·데이터입 출력 처리를 포함하는 통신네트워크와의 사이의 인터페이스 처리, 프로그램 모듈 해석·실행 처리, 및 전기량 데이터 취득 처리·조류 계산 처리를 포함하는 보호제어 연산처리를 각각 고속으로 행할 수 있기 때문에, 전력계통 보호제어 시스템의 보호제어 처리 효율을 더욱 높일 수 있다.

(제 16 실시예)

본 발명의 제 16의 실시예에 관한 전력계통 보호제어 시스템을 도40에 따라 설명한다.

상술한 각 실시예에 나타낸 바와 같이, 정밀시각을 계측하기 위한 수단으로서, 복수의 인공 위성(L)로부터 송신된 GPS 신호에 의거하여 절대 시각을 계측하는 경우, 위성(L)의 운용 상황이나 상공의 전리층의 상황 등에 의해, 위성(L)로부터의GPS 신호가 상술한 GPS 수신 안테나(240a)를 거쳐서 GPS 수신수단(240)(GPS 수신 안테나(240a), GPS수신부(260))에 수신되지 않을 가능성이 있다. 이 경우에서는 GPS 수신수단(240)은 절대 시각을 계측할 수 없었으나, 종래에는 그 절대 시각 계측 불가한 GPS 수신수단(240)을 갖는 디지털형 보호제어장치를 특정할 수 없었다.

그래서 본 실시예의 전력계통 보호제어 시스템의 각 디지털형 보호제어장치는, 자장치(GPS 수신수단)에 의해 계측된 절대 시각이 정확한가의 여부를 항상 확인함으로써, 절대 시각의 계측이 불가했던 디지털형 보호제어장치(GPS 수신수단)를 특정할 수 있게 된다.

즉, 도40에 의하면, 도31에 나타내는 기능 블록 구성에 부가하여, 전력계통 보호제어 시스템(295)의 디지털형 보호제어장치(232a1,232a2)에서의 GPS 수신수단(240B)은 다른 장치(232a2,232a1)에서 GPS 신호에 의거하여 계측된 절대 시각(t)을 수신수단(242)을 거쳐서 도입한 절대 시각(t)에 의거하여, 자장치(232a1,232a2)에서 절대 시각(t)이 정확하게 얻을 수 있는 가의 여부를 확인하는 절대 시각 확인부(296)를 구비하고 있다.

본 실시예에 의하면, 예를 들면 디지털형 보호제어장치(232a1)의 CPU(265)는, 복수의 인공 위성(L)으로부터 송신되어 GPS 수신 안테나(240a)및 GPS 인터페이스(260)를 거쳐서 입력되어 온 GPS 신호를 순차적으로 수신처리하여 절대 시각(t)을 구하고, 다른 장치(232a2)의 CPU(265)에서 계측된 절대 시각(t')을 광역 네트워크(258) 등을 거쳐서 수신하여, 자장치(232a1)에서 계측된 절대 시각(t)과 다른 장치(232a2)에서 계측된 절대 시각(t')를 비교하여 자장치(232a1)의 절대 시각(t)이정확한가의 여부를 확인한다.

지금, 다른 장치(232a2)로부터 송신된 데이터가 광역 네트워크(258) 등을 거쳐서 전송되어 자장치(232a1)에 수신되기까지, 최대로 Td의 전송 지연이 있다고 가정하고, 또 그 비교 정밀도를 Tc로 하면, CPU(265)는 자장치(232a1)의 절대 시각(t)과 다른 장치(232a2)에서 계측된 절대 시각(t')과의 엇갈림이 히기식

｜t-t'｜≤Tc+Td ……(12)

을 만족하면, 디지털형 보호제어장치(232a1)의 CPU(265)는, 자장치(232a1)에서의 절대 시각(t)이 정확하게 계측되었는가의 여부를 판정한다.

한편 절대 시각(t)과 절대 시각(t')와의 엇갈림이 ｜t-t'｜이 상기(12)식을 만족하지 않는 경우, 즉,

｜t-t'｜>Tc+Td ……(13)

이면, 자장치(232a1)에서 계측된 절대 시각(t)은 부정확하다라고 판정한다.

또한 디지털형 보호제어장치(232a2)에 대하여도, 다른 장치(232a1)로부터 절대 시각(t)을 도입하여 상술한 처리를 행함으로써, 자장치(232a2)의 절대 시각(t') 이 정확한가의 여부를 확인할 수 있게 된다.

즉, 본 실시예에 의하면, 각 디지털형 보호제어장치(232a1, 232a2)는 자장치가 계측한 절대 시각이 정확한가의 여부를 확인할 수 있기 때문에, 상술한 각 실시예의 전력계통 보호제어 시스템에 비하여, 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.

(제 17 실시예)

본 발명의 제 17의 실시예에 관한 전력계통 보호제어 시스템을 도41에 따라 설명한다. 또한 도41에서는 도면을 알기 쉽게 하기 위해, 전력계통(231)을 생략하고 있다.

도41에 나타내는 전력계통 보호제어 시스템(300)에서는, 예를 들면 동일 변전소(Ts1) 내에 복수(도41으로는 설명을 용이하게 하기 위해, 2개로 함)의 디지털형 보호제어장치(232a1, 232bl)가 설치되고 있다. 즉, 디지털형 보호제어장치(232a1, 232b1)는 서로 근접한 위치(다른 변전소(Ts2)에 설치된 디지털형 보호제어장치(232a2)와 비교하여 근접한 위치)에 설치되고 있다.

2개의 동일 변전소(Ts1) 내의 인근 디지털형 보호제어장치(232a1, 232b1)에서의 한쪽의 디지털형 보호제어장치(232a1)는 도31에 나타낸 기능 블록 구성을 갖고 있고, 다른 방향의 디지털형 보호제어장치(232b1)는 도31에 나타낸 기능 블록 구성에 있어서 GPS 수신수단(240)(GPS 수신 안테나(240a)을 포함함)을 제외한 기능 블록 구성을 갖고 있다.

그리고 한쪽의 디지털형 보호제어장치(232a1)는, GPS 수신수단(240)에 의해 계측된 절대 시각(t)을 구성하는 각 시각 타이밍을 나타내는 주기신호(절대 시각에 대응하는 정밀도를 갖음)와 각 시각 타이밍의 시각을 나타내는 시각 데이터를 중첩하고, 그 중첩 신호(H)를 디지털형 보호제어장치(232b1)로 송신하는 절대 시각 중첩 송신수단(301)을 구비하고 있다.

또한 다른 방향의 디지털형 보호제어장치(232b1)는, 디지털형보호제어장치(232a1)로부터 송신된 각 시각 타이밍을 나타내는 신호와 각 시각 타이밍의 시각을 나타내는 시각 데이터가 중첩된 신호를, 각 시각 타이밍을 나타내는 신호와, 각 시각 타이밍의 시각을 나타내는 시각 데이터로 분리하여 절대 시각(t)을 나타내는 신호를 생성하는 절대 시각 분리수단(302)을 구비하고, 이 절대 시각 분리 수단(302)은, 절대 시각(t)을 나타내는 각 시각 타이밍을 나타내는 신호 및 각 시각 타이밍의 시각을 나타내는 시각 데이터를 데이터 취득수단(241) 및 프로그램 모듈 실행 수단(243)에 각각 송신함으로써, 제 9 실시예에서 서술한 데이터 취득 처리 및 절대 시각부가 처리에 이용되도록 되어 있다.

디지털형 보호제어장치(232b1)의 하드웨어 구성은, 도32에 나타낸 디지털형 보호제어장치(232a1)의 하드웨어 구성에 있어서, GPS 수신부(260)(GPS 수신 안테나(240a)을 포함함)를 삭제한 구성이고, 또 디지털형 보호제어장치(232b1)의 통신 인터페이스(261)는 트랜시버(255)를 거쳐서 이더네트 LAN(256)에 접속되어 있고, 디지털형 보호제어장치(232a1)와 디지털형 보호제어장치(232b1)는 이더네트 LAN(256) 및 통신 인터페이스(261) 등을 거쳐서 데이터 송수신 가능하도록 되어 있다.

그리고 본 실시예의 디지털형 보호제어장치(232a1)의 I/0(4)와 디지털형 보호제어장치(232b1)의 I/0(4)는, 상기 중첩 신호(H)을 송신하기 위한 1개의 직류 통신용의 통신선(예를 들면 광파이버 케이블)(303)(도41 참조)에 의해 접속 되어 있다.

본 실시예의 기타 기능 블록 구성, 및 각 기능 블록 구성을 구체적으로 실현하기 위한 하드웨어 구성에 대해서는, 제 9 실시예의 도31및 도32와 거의 동등하므로 그 설명을 생략한다. 또한 디지털형 보호제어장치(232b1)에서는 전력계통로부터 취득되는 전기량을 Sb1, 전력계통의 외부 기기에 대하여 출력되는 동작지령을 Cbl으로 하고있다.

즉, 본 실시예에 의하면, 디지털형 보호제어장치(232a1)의 CPU(265)는 GPS 수신 안테나(240a) 및 GPS 수신부(260)을 거쳐서 계측된 절대 시각(t(t1∼tn))을 구성하는 각 시각(t1∼tn)마다의 타이밍을 나타내는 시각 타이밍 신호 및 각 시각 타이밍의 시각 내용을 나타내는 시각 데이터를 중첩하고, 이 중첩신호(H)를 I/0(4)를 거쳐서 통신선(303)을 거쳐서 디지털형 보호제어장치(232b1)에 송신하다(도42의 타임 차트 참조, 또한 중첩 신호(H)의 1개 데이터(절대 시각 타이밍 데이터+시각 데이터)송신에 관한 데이터 전송 시간(Tt)은, 1 바이트 전송 시간을 Tx로 하면, Tt>Tx로 된다.

한편 디지털형 보호제어장치(232b1)의 CPU(265)는 I/0(4)를 거쳐서 보내져 온 중첩 신호(H)를 수신하고, 상기 Tx보다도 짧고, 또한 Tx보다도 긴 펄스 폭을 갖는 검출 펄스(그 펄스 폭을 Td 라고 함)를 사용하여 수신 신호(S)로부터 각 시각(t1∼tn)마다의 시각 타이밍 신호 및 각 시각 타이밍에서의 시각 데이터를 각각 분리하다(도42의 타임 차트 참조)．

그리고 CPU(265)는 상술한 절대 시각(t1 ~ tn)에 의거하는 샘플링 주기에 의한 전기량 데이터 취득 처리나 절대 시각부가 처리를 행하도록 되어있다.

이상 서술한 바와 같이, 본 실시예에 의하면, 예를 들면 동일 변전소내에 설치되는 등, 비교적 근접 배치된 복수의 디지털형 보호제어장치에서의 적어도 1개의 GPS 수신수단(GPS 수신 안테나, GPS 수신부)이 설치된 디지털형 보호제어장치, 및 GPS 수신수단이 없는 적어도 1개의 디지털형 보호제어장치 사이를 고속 데이터 전송 가능한 광파이버 등의 통신선으로 접속해 두고, GPS 수신수단에 의해 수신된 절대 시각(절대 시각 타이밍 신호, 시각 데이터)을 중첩하여 GPS 수신수단이 없는 적어도 1개의 디지털형 보호제어장치에 송신함으로써, GPS 수신수단이 없는 적어도 1개의 디지털형 보호제어장치에서도, 송신되어 온 중첩신호를 절대 시각 타이밍 신호 및 시각 데이터로 분리함으로써, 그 절대 시각(절대 시각 타이밍 신호 및 시각 데이터)를 사용하여 서로 동기한 전기량 데이터를 취득할 수 있고, 또한 그 전기량 데이터에 절대 시각을 부가하여 기억할 수 있다.

따라서 디지털형 보호제어장치에 비하여 비교적 고가인 GPS 수신수단을 구성하는 GPS 수신부를 사용하는 개수를 절감할 수 있으므로 전력계통 보호제어 시스템의 비용을 줄일 수 있다.

또한 본 실시예 에서는 디지털형 보호제어장치(232a1)로부터 시각 타이밍 및 시각 데이터를 중첩하여 디지털형 보호제어장치(232b1)로 송신하지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니라, 도42에 나타낸 바와 같이 GPS 수신부(260)의 각종 데이터(GPS 수신부(260)의 자기진단결과, 인공 위성의 상황 및 수신 상황 등)를 적당한 시간 간격으로 상기 시각 타이밍 및 시각 데이터가 중첩 된 중첩신호(H)에 더욱 중첩하고, 이 중첩신호(H')를 디지털형 보호제어장치(232b1)에 송신하여도 좋다. 이렇게 구성하면, 디지털형 보호제어장치(232b1)는 인공 위성의 운용 상황이나 전파 수신 상태에 따라 시각 타이밍을 이용할 수 있다.

또한 도43에 나타낸 바와 같이, 송신원의 디지털형 보호제어장치(232a1)의 상태·전력량 데이터·송신선 디지털형 보호제어장치(232b1)에 대한 자동 점검 지령 등을 적당한 시간 간격으로 상기 시각 타이밍 및 시각 데이터가 중첩된 중첩 신호(H)에 더욱 중첩하고, 이 중첩신호(H')를 디지털형 보호제어장치(232b1)에 송신하여도 좋다. 이렇게 구성하면, 광역 네트워크의 통신 부하를 증가시키지 않고, 동일 변전소내에 배치된 디지털형 보호제어장치(232a1) 및 디지털형 보호제어장치(232b1) 사이의 교신을 행할 수 있다.

(제 18의 실시예)

본 발명의 제 18의 실시예에 관한 전력계통 보호제어 시스템을 도44에 따라 설명한다.

도41에 나타낸 디지털형 보호제어장치(232a1, 232a2)의 GPS 수신수단(240)(GPS 수신부(260))는 GPS 수신 안테나(240a)와 전기적으로 접속되어 있다. 이 때문에 GPS 수신 안테나(240a)를 옥외에 설치한 때에, 만일 GPS 수신 안테나(240a)가 직격뢰를 맞는 경우, GPS 수신 안테나(240a)을 거쳐서 GPS 수신수단(240)(GPS 수신부(260)), 및 다른 수단(CPU 등)에 뇌전류가 흐를 우려가 생기므로, 보호제어장치 전체가 고장날 가능성이 있다.

그래서 본 실시예에서는 GPS 수신 안테나(240a)이 직격뢰를 맞는 경우라도 보호제어장치 전체가 영향을 받지 않는 전력계통 보호제어 시스템을 제공한다.

도44은 본 실시예에 관한 전력계통 보호제어 시스템의 디지털형 보호제어장치(대표로 디지털형 보호제어장치(232a1)만 나타냄)의 블록 구성을 나타내는 도면이다.

도44에 의하면, 전력계통 보호제어 시스템은 도32에 나타낸 하드웨어 구성으로부터 GPS 수신부(240)를 생략한 구성을 갖는 보호제어장치 본체(232a1)와, GPS 수신부(260) 및 GPS 수신 안테나(240a)를 탑재한 정밀시각 계측용의 정밀시각 계측 장치(303)와, 이 보호제어장치(232a1) 및 정밀시각 계측 장치(303) 사이를 전기적으로 절연한 상태로 서로 통신 가능하게 접속하는 광파이버 등의 광통신 케이블(304)을 구비하고 있다.

정밀시각 계측 장치(303)는 GPS 수신 안테나(240a) 및 GPS 수신부(260)와, 이 GPS 수신부(260)에 의해 계측된 절대 시각(t)을 구성하는 각 시각 타이밍 및 시각 데이터를 도42에 나타낸 바와 같이 중첩하는 중첩부(303a)와, 시각 타이밍 및 시각 데이터가 중첩된 중첩신호(H)를 광신호로 변환하여 광통신 케이블(304)을 거쳐서 보호제어장치(232a1)에 송신하는 전기광 변환부(303b)를 구비하고 있다.

또 보호제어장치(232a1)는 데이터 취득수단(241), 수신수단(242),프로그램 모듈 실행 수단(243), 기억수단(244) 및 송신수단(245)에 부가하여(도44에서는 도시를 생략함), 광통신 케이블(304)에 통신 가능하게 접속되어 광통신 케이블(304)를 거쳐서 송신되어 온 중첩신호(H)에 의거하는 광 데이터를 전기적인 중첩신호(H)로 변환하는 광전기 변환부(305)와, 이 광전기 변환부(305)의 변환 처리에 의해 얻어진 중첩신호(H)를 시각 타이밍 및 시각 데이터로 분리하여 절대 시각(t)을 나타내는 신호를 생성하는 절대 시각 분리 수단(302)을 구비하고 있다. 1

또한 분리한 절대 시각(t)의 이용법에 대하여는, 제 9 실시예 및 제 1 7 실시예 등에서 설명했으므로 그 설명을 생략한다.

즉, 본 실시예에 의하면, 정밀시각 계측 장치(303)는 보호제어장치(232a1)와 전기적으로 절연된 광통신 케이블(304)을 거쳐서 접속되어 있기 때문에, 만일 정밀시각 계측 장치(303)의 GPS 수신 안테나(240a)가 직격뢰를 맞아도, 그 뇌신호는, 광통신 케이블(304)를 거쳐서 제어보호장치(232a)에 송신되지 않으므로 보호 제어장치(232a1)의 고장을 막을 수 있다.

따라서 전력계통 보호제어 시스템의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한 본 실시예에서 설명한 전력계통 보호제어 시스템의 보호제어장치의 구성(GPS 신호를 계측하는 정밀시각 계측용 하드웨어(정밀시각 계측 장치)를 보호제어장치(보호제어 처리용 하드웨어: CPU 등)로부터 분리하여 상기 정밀시각 계측용 하드웨어와 보호제어 처리용 하드웨어를 전기 절연 통신 케이블로 접속하는 구성)은, 본 명세서에서의 GPS 신호를 수신하는 모든 실시예의 각 보호제어장치에 대하여 적용할 수 있다.

도45는 제 18 실시예의 제 1 변형예를 나타내는 도면이다.

도45에 의하면, 보호제어장치(232a1)의 CPU(265)는 RAM(266)이나 EEPROM(268) 등에 기억 된 설정 데이터(GPS 수신 안테나(240a)의 초기 위치 등)를 광전기 변환부(305)를 거쳐서 광데이터로 변환하여 광통신 케이블(304)을 거쳐서 정밀시각 계측 장치(303)에 송신하는 기능을 갖고 있고, 정밀시각 계측 장치(303)는 광통신 케이블(340) 전기 광변환부(303b)를 거쳐서 송신되어 온 광데이터에 의거하는 설정 데이터를 수신하여 그 설정 데이터를 GPS 수신부(260)에 송신하게 되어 있다.

이처럼 구성하면, 제 11 실시예와 같이, 정밀시각 계측 장치(303)(GPS 수신부(260))의 초기 설정을 할 수 있으므로, 단시간에 정밀시각 계측 장치(303)(GPS 수신부(260))를 기동시킬 수 있다.

또한 도42에 나타낸 바와 같이, GPS 수신 (260)의 절대 시각(t)에 관계한 데이터 이외의 각종 데이터(GPS 수신부(260)의 자기진단결과, 인공 위성의 상황 및 수신 상황 등)를 전기 광변환부(303b)에 보냄으로써, 전기광 변환부(303b), 광통신 케이블(304) 및 광 전기 변환부(305)을 거쳐서 보호제어장치(232a1)측에서 수신할 수 있게 된다. 이 결과 정밀시각 계측 장치(303)의 보수성을 대폭적으로 향상시킬 수 있다.

도46은 제 18 실시예의 제 2 변형예를 나타내는 도면이다.

도41, 도44 및 도45에서는, 동일 변전소(Ts1) 내에 2개의 보호제어장치(232a1, 232b1)가 서로 근접해서 설치되어 있는 경우에 대해 설명했지만, 동일 변전소(Ts1) 내에 복수의 보호제어장치(232x1, 232x2, --- ,232xn)가 서로 근접해서 설치되어 있을 때에도, 제 18 실시예의 구성을 적용할 수 있다.

즉, 보호제어장치(232x1,232x2, …, 232xn)의 내의 적어도 1개(예를 들면 보호제어장치(232a1))의 구성을 제 18 실시예의 도44에 나타낸 구성으로 하고, 그 디지털형 보호제어장치(232x1)의 절대 시각 분리 수단(302)이 분리한 시각 타이밍 및 시각 데이터를 재차 중첩하여 다른 보호제어장치(232x2, …, 232xn)에 각각 재발신하는 중첩신호 재송신수단(310)을 새롭게 설치함으로써, 다른 보호제어장치(232x2, …, 232xn)는 보호제어장치(232x1)로부터 송신되어 온 절대 시각(t)을 공유할 수 있게 되어, 다른 보호제어장치(232x2, …, 232xn)에 있어서 정밀시각 계측용 하드웨어 및 소프트 웨어를 생략할 수 있게 된다.

또한 디지털형 보호제어장치(232x1)에 대하여, 정밀시각 계측 장치(303)로부터는 아니고, 다른 정밀시각 계측용 하드웨어 및 소프트 웨어를 갖는 보호제어장치로부터 송신된 중첩 신호를 중첩 신호 재송신수단(310)을 거쳐서 다른 보호제어장치에 송신할 수도 있다.

도46에 나타난 바와 같이, 디지털형 보호제어장치(232x1)는 2개의 중첩 신호 재송신수단(310)을 갖고 있지만, 이 같이 각 디지털형 보호제어장치(232x1, 232x2,…, 232xn)가 2개 이상의 중첩 신호 재송신수단(310)을 갖고 있는 경우에는, 트리상으로 각 디지털형 보호제어장치(232x1∼232xn)을 접속하여 시각 타이밍·시각 데이터를 공유할 수있다.

예를 들면 통신네트워크(234)에 접속된 각 디지털형 보호제어장치(232x1∼232xn)이 2개의 중첩 신호 재송신수단(310)을 갖고 있는 때에는, 트리의 단수를 N(도47에서는 N=4)으로 하면, 도47에 나타낸 바와 같이 2^N-1 개(도47에서는 15 개)의 보호제어장치(232xll∼232x15)를 복수의 통신 케이블(통신네트워크와는 다름)을 사용하여 트리상으로 접속할 수 있다.

이 때 제 N단의 보호제어장치에서의 시각 타이밍의 지연은 1 단당 지연을t_d, 보호제어장치 사이를 접속하는 통신 케이블 1개의 지연을 t_c로 하면,

로 표시된다.

또한 각 디지털형 보호제어장치(232x1, 232x2,…, 232xn)이 1개 이상의 중첩 신호 재송신수단(310)을 갖는 경우에는, 도48에 나타낸 바와 같이 복수의 디지털형 보호제어장치(232x1, 232x2, …, 232xn)(도48에서는 n=6)를 복수의 통신 케이블을 사용하여 캐스케이드상으로 접속할 수도 있다.

이 때 캐스케이드 접속의 단수를 m(=n)으로 하면, 제 m단째(제 n번째)의 보호제어장치에서의 시각 타이밍의 지연은 상기 t_d, t_c을 사용한다면,

로 표시된다. 도47에 나타낸 트리상 접속을 채용한 경우에 비하여, 캐스케이드상 접속을 채용한 전력계통 보호제어 시스템에서는, 미리 정해진 지연을 허용하는 보호제어장치의 접속수가 적어지지만 접속 구성이 비교적 단순해지는 잇점을 갖는다.

또한, 각 디지털형 보호제어장치(232x1, 232x2,…, 232xn)가 1개 이상의 중첩신호 재송신수단(310)을 갖는 경우에는 도49에 나타낸 바와 같이 복수의 디지털형 보호제어장치(232x1∼232xn)(도49에서는 n=9)을 복수의 통신 케이블을 사용하여 루프상으로 접속할 수도 있다.

이 때 정밀시각 계측 장치(303)에 광통신 케이블(304)을 거쳐서 접속되는 보호제어장치(232x1)는, 다음의 보호제어장치(232x2)에 대하여 송신한 중첩신호와 최종의 보호제어장치(232x9)로부터 돌아온 중첩신호 사이의 시간차를 계측하는 루프 시간차 계측 수단(311)을 갖고 있다.

즉, 보호제어장치 사이를 접속하는 통신 케이블의 길이가 같은 경우 에는, 보호제어장치(232x1)는 루프 시간차 계측 수단(311)에서 계측된 시간차를 보호제어장치(232x1)에 접속된 보호제어장치의 댓수(본실시예에서는 8)로 나눈 값을, 각 보호제어장치(232x2∼232x9)에 통신네트워크(234)를 거쳐서 송신함으로써, 각 보호제어장치(232x2-232x9)는 중첩신호의 전달 지연이 보정된 정확한 절대 시각(시각 타이밍)을 얻을 수 있다.

또한 도50에 나타낸 바와 같이, 복수의 보호제어장치(232x1∼232xn)(도50에서는 n=9)를 독립한 다른 2개의 통신 케이블로 2중 루프상으로 접속할 수도 있다.

이 때 정밀시각 계측 장치(303)에 광통신 케이블(304)을 거쳐서 접속되는 보호제어장치(232x1)는, 제 1 루프(보호제어장치(232x2)→보호제어장치(232x3)→…→보호제어장치(232x8)→보호제어장치(232x9))를 거쳐서 순차적으로 송신되고 보호제어장치(232x1)로 복귀된 중첩신호의 루프 시간차를 계측하는 제 1 루프 시간차 계측 수단(311a)과, 제 2 루프(보호제어장치(232x9)→보호제어장치(232x8)→…→보호제어장치(232x3)→보호제어장치(232x2))를 거쳐서 순차적으로 송신되고 보호제어장치(232x1)에 돌아온 중첩 신호의 루프 시간차를 계측하는 제 2 루프 시간차 계측 수단(311b)을 구비하고 있다.

또한 보호제어장치(232x21∼232x9)는 정밀시각 계측 장치(303)에 접속된 보호제어장치(232x1)와 자보호제어장치와 사이의 거리가 짧은 루프(동일 거리의 경우는 소정 루프)를 거쳐서 송신되어 온 중첩신호, 즉 보호제어장치(232x1)로부터 제 1 및 제 2 루프를 거쳐서 송신되어 온 중첩신호 내, 자보호제어장치에 선착한 중첩신호를 검출하는 선착 중첩신호 검출 수단(315)을 구비하고 있고, 각 보호제어장치(232x2∼232x9)는 선착 중첩 신호 검출 수단(315)에 의해 검출된 선착한 중첩신호를 사용하여, 상술한 데이터 수집 처리 등의 상술한 처리를 행하게 되어있다.

즉, 상술한 2중 루프상의 접속 구성을 갖는 전력계통 보호제어 시스템에 의하면, 제 1 및 제 2 루프 각각의 시간차를 제 1 및 제 2 루프 시간차 계측 수단(311a 및 311b)에 의해 계측하고 있기 때문에, 제 1 루프 및 제 2 루프 내의 어느쪽인가 한쪽의 루프를 구성하는 통신 케이블의 내 적어도 한곳에 고장이 발생한 경우에서도, 각 보호제어장치(232x2-232x9)는 고장이 발생한 통신 케이블을 포함하는 루프와는 다른 정상의 루프를 거쳐서 송신되어 온 절대 시각(시각 타이밍)을, 그 정상의 루프에 대응하는 루프 시간차 계측 수단으로 계측된 시간차에 의거하여 보정함으로써, 전달 지연이 보정된 정확한 절대 시각(시각 타이밍)을 이용할 수 있다.

또한 상술한 2중 루프상의 접속 구성을 갖는 전력계통 보호제어 시스템에 의하면, 제 1 루프 및 제 2 루프 내의 어느쪽인가 한쪽의 루프를 구성하는 통신 케이블 내의 적어도 한곳에 고장이 발생한 경우, 제 1 또는 제 2 루프 시간차 계측 수단(311a 또는 311b) 및 선착 중첩 신호 검출 수단(315)에서 고장이 발생한 루프를 거쳐서 중량 신호가 수신할 수 없는 것을 검출할 수 있기 때문에, 보호제어장치(232x1∼232x9) 내의 적어도 1개(예를 들면 보호제어장치(232x1))는 다른 보호제어장치(예를 들면 보호제어장치(232x2∼232x9))에 대하여 통신네트워크를 거쳐서 일정 간격으로 중첩신호 수신 상황을 서로 체크하여 통신 케이블의 고장 부분을 판별할 수 있다.

또한 복수의 보호제어장치(232xlll∼232xn)(도50에서는 n=9)을 독립한 다른 2개 이상의 통신 케이블로 다중 루프상으로 접속할 수도 있다.

도51은 제 18 실시예의 제 3의 변형례를 나타내는 도면이다.

도51에 의하면, 정밀시각 계측 처리장치(303)는 복수의 GPS 수신 안테나(240a1-240an) 및 GPS 수신부(260al∼260an)(도51에서는 2개)를 갖고 있고, 중첩부(303a)는 복수의 GPS 수신부(260a1∼260an)로부터 각각 보내wu 온 복수의 시각 타이밍 및 시각 데이터의 중으로부터 최적인 시각 타이밍 및 시각 데이터를 선택하고, 선택한 시각 타이밍 및 시각 데이터를 중첩하게 되어 있다.

중첩부(303a)는 GPS 수신 안테나 및 GPS 수신부가 3개 이상 있는 경우(GPS(240a1∼240a3) 및 GPS 수신부(260a1∼260a3))에는, 다수결 이론으로 정상이라고 여겨지는 GPS 수신부(예를 들면 GPS 수신부(260a1) 및 GPS 수신부(260a2)의 시각 타이밍 및 시각 데이터가 일치하고 있는 경우, GPS 수신부(260a1)및 GPS 수신부(260a2)의 어느쪽인가 한편)를 선택하고, 선택한 GPS 수신부의 시각 타이밍 및 시각 데이터를 중첩하여 중첩신호를 생성하게 되어 있다.

또한 GPS 수신 안테나 및 GPS 수신부가 2 개인 경우(GPS(240a1, 240a2) 및 GPS 수신부(260a1, 260a2))에는, 상기 다수결 이론을 이용할 수 없기 때문에, 각 GPS(240a1, 240a2)에서 측정되는 시각 타이밍 신호의 안정성 및 시각 데이터의 타당성으로부터 보다 건전한 GPS 수신부를 선택하고, 선택한 GPS 수신부의 시각 타이밍 및 시각 데이터를 중첩하여 중첩신호를 생성하게 되어 있다.

경우에 따라서는, 보호제어장치(232a1)는 통신네트워크(234)(광역 네트워크(258))를 거쳐서 다른 보호제어장치(232a2)의 GPS 수신부(26)의 시각 데이터를 수신하고, 수신한 시각 데이터를 광전기 변환부(305) 및 광통신 케이블(304) 정밀시각 계측장치(303)에 송신함으로써, 정밀시각 계측 장치(303)에서 계측된 시각 데이터이라고 조회할 수도 있다.

즉, 본 변형례에 의하면, 복수의 GPS 수신 안테나 및 GPS 수신부를 사용함으로써, 만일 GPS 1개의 GPS 수신부에 고장이 발생하거나, GPS 수신부가 예를 들면 초기 상태로 GPS 신호를 수신할 수 없는 경우에서도, 나머지 GPS 수신 안테나 및 GPS 수신부에 의해 측정된 시각 타이밍 및 시각 데이터를 선택하고, 선택한 시각 타이밍 및 시각 데이터를 이용할 수 있기 때문에, 전력계통 보호제어 시스템의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.

도52는 제 18 실시예의 제 4의 변형례를 나타내는 도면이다.

본 변형례에서는 도51에 나타낸 GPS 수신 안테나 및 GPS 수신부의 다중화는아니고, 정밀시각 계측 장치 자체를 다중화 하고 있다(이하의 설명에서는 2중화에 대하여 설명한다)．

즉, 도52에 의하면, 본 변형례의 전력계통 보호제어 시스템은 도32에 나타내는 하드웨어 구성로부터 GPS 수신부(240)를 생략한 구성을 갖는 보호제어장치 본체(232a1)와, 제 1 GPS 수신부(260a1), 제 1 GPS 수신 안테나(240a1),제 1 중첩부(303a1) 및 제 1 전기광 변환부(303b1)를 각각 탑재한 제 1 정밀시각 계측 장치(320a1)와, 제 2 GPS 수신부(260a2), 제 2 GPS 수신 안테나(240a2), 제 2 중첩부(303a2) 및 제 2 전기광 변환부(303b2)를 각각 탑재한 제 2 정밀시각 계측 장치(320a2)와, 보호제어장치(232a1) 및 제 1 정밀시각 계측 장치(320a1) 사이를 전기적으로 절연한 상태로 서로 통신 가능하게 접속하는 광파이버 등의 제 1 광통신 케이블(304a1)과, 보호제어장치(232al) 및 제 2 정밀시각 계측 장치(320a2)를 전기적으로 절연한 상태로 서로 통신 가능하게 접속하는 광파이버 등의 광통신 케이블(304a2)을 구비하고 있다.

또한 보호제어장치(232a1)는, 데이터 취득수단(241), 수신수단(242),프로그램 모듈 실행 수단(243), 기억수단(244) 및 송신수단(245)에 부가하여(도52에서는 도시를 생략함), 제 1 및 제 2 광통신 케이블(304a1 및 304a2)에 대하여 통신가능하게 각각 접속되어 제 1 및 제 2 광통신 케이블(304a1 및 304a2)을 거쳐서 각각 송신되어 온 제 1 및 제 2 중첩신호(Hl 및 H2)에 의거하는 광데이터를 전기적인 제 1 및 제 2 중첩신호(H1 및 H2)로 각각 변환하는 제 1 및 제 2 광전기 변환부(305a1 및 305a2)와, 이들 제 1 및 제 2 광전기 변환부(305a1 및 305a2)의 변환 처리에 따라 각각 얻어진 제 1 및 제 2 중첩신호(H1 및 H2)를 각각 시각 타이밍 및 시각 데이터로 분리하여 제 1 및 제 2 절대 시각(t1및 t2)을 나타내는 신호를 각각 생성하는 절대 시각 분리 수단(321)을 구비하고 있다.

상술한 구성을 갖는 본 변형례에 의하면, 절대 시각 분리 수단(321)은, 제 1 및 제 2 정밀시각 계측 장치(320a1 및 320a2)에서 각각 계측되어 제 1 및 제 2 광통신 케이블(304a1 및 304a2)과 제 1 및 제 2 광전기 신호 변환부(305a1 및 305a2)를 거쳐서 각각 송신되어 온 제 1 및 제 2 중첩신호(H1 및 H2)를 각각 시각 타이밍 및 시각 데이터로 분리하여 제 1 및 제 2 절대 시각(t1 및 t2)을 나타내는 신호를 각각 생성한다.

그리고 절대 시각 분리 수단(321)은 생성된 제 1 및 제 2 절대 시각(t1 및 t2)에 관한 제 1 및 제 2 시각 타이밍의 타당성과, 제 1 및 제 2 절대 시각(t1 및 t2)에 관한 제 1 및 제 2 시각 데이터의 타당성을 각각 조사함으로써 보다 건전한 정밀시각 계측 장치를 선택하고, 선택한 정밀시각 계측 장치의 시각 타이밍 및 시각 데이터를 이용하게 되어 있다.

즉, 본 변형례에서는 복수의 정밀시각 계측 장치를 사용함으로써, 만약 1개의 정밀시각 계측 장치의 GPS 수신 안테나 또는 GPS 수신부에 고장이 발생하거나, GPS 수신부가 예를 들면 초기 상태에서 GPS 신호를 수신할 수 없는 경우에서도, 나머지 정밀시각 계측 장치에서 계측된 시각 타이밍 및 시각 데이터를 선택하고, 선택한 시각 타이밍 및 시각 데이터를 이용할 수 있기 때문에, 전력계통 보호제어 시스템의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.

(제 19 실시예)

본 발명의 제 19의 실시예에 관한 전력 계통 보호제어 시스템(350)을 도53에 따라 설명한다.

도53에 의하면, 도31에 나타내는 기능 블록 구성에 부가하여, 전력계통 보호제어 시스템(350)에서의 각 디지털형 보호제어장치(232a1, 232a2)는, 인공 위성(L)으로부터 송신된 GPS 신호를 수신하여 절대 시각을 계측하는 GPS 수신수단(240)외에, 지상파(지상에 따라 전반하는 전파)(GW)를 수신하여 취득된 지상파 정밀시각을 보정함으로써, 절대 시각과 비교하여 거의 동등한 정밀도로, 또한 위상차가 없는 정밀시각을 취득하는 정밀시각 계측 수단(351)을 각각 구비하고 있다.

정밀시각 계측 수단(351)으로 이용되는 지상파의 예로서는 이바라키현 츠쿠바 시로부터 발사되는 JG2AS가 있다. 이것은 장파이고, 시각 정보를 항상 송신하고 있다. 1 개곳으로부터 발사되는 지상파의 경우, 발신원으로부터 디지털형 보호제어장치(232a1, 232a2)까지의 거리에 따라 시각 정보(지상파 정밀시각)가 늦게 수신되기 때문에, 정의한 1 ㎲의 정밀도를 갖는 정밀시각과 비교하면, 위상차가 생기고 있다．

정밀시각 계측 수단(351)은 지상파에 의한 시각 정보를 수신하는 지상파 시각 정보 수신부(351a)와, GPS 수신수단(240)에 의해 수신된 절대 시각과 지상파시각 정보 수신부(351a)에 의해 수신된 지상파 정밀시각과의 위상 엇갈림(위상차)을 계측하고, 이 계측한 위상차에 의거하여, 지상파 시각 정보 수신부(351a)에서 수신된 지상파 정밀시각의 위상을 보정하여 절대 시각의 정밀도에 근사한 정밀도를갖는 정밀시각을 생성하는 시각 정보 위상 보정부(351b)를 구비하고 있다.

도54는 도53에 나타낸 본 실시예의 전력계통 보호제어 시스템(350)의 각 기능 블록을 구체적으로 실현하기 위한 하드웨어 구성을 나타내는 도면이다.

도54에 의하면, 디지털형 보호제어장치(232al, 232a2)는, 장치내의 각 구성 요소(디지털 연산처리부(3) 등)와 데이터 송수신 가능하게 버스(5)에 접속되어 있어, 츠쿠바 시로부터 발사된 지상파 시각 정보(지상파 정밀시각)를 수신하고, 수신한 지상파 정밀시각을 디지털 연산처리부(3)의 CPU(265)에 보내는 지상파 시각 정보 수신부(지상파 수신부)(351a)를 구비하고 있다.

또한 본 실시예의 기타 기능 블록, 및 각 기능 블록 구성을 구체적으로 실현하기 위한 하드웨어 구성에 대하여는 제 9 실시예의 도31 및 도32와 거의 동등하므로, 그 설명을 생략한다.

즉, 본 실시예에 의하면, GPS 수신수단(240)(GPS 수신 안테나(240a), GPS 수신부(260))이 정상적으로 동작하고 있는 경우에서는 각 디지털형 보호제어장치(232a1, 232a2)의 CPU(265)는, GPS 수신부(260)를 거쳐서 보내진 절대 시각에 의거하여 제 9 실시예와 같은 전기량 데이터 수집 처리, 절대 시각부가 처리 및 보호제어 연산처리를 행함과 동시에, 이 절대 시각과 지상파 수신부(351a)에 의해 수신된 지상파 정밀시각의 위상차(위상 엇갈림)를 각 시각마다 항상 계측해 두어, 그 계측 데이터(각 시각마다의 위상차)를 RAM(266)에 기억한다.

이 때 GPS 수신부(260)가 고장 등의 원인으로 GPS 수신부(260)로부터 절대 시각이 송신되지 않는 경우, 또는 GPS 수신부(260)로부터 보내진 절대 시각이 지상파 수신부(351a)로부터 보내진 지상파 정밀시각과 비교하여 확실히 변화한 경우, CPU(265)는 광역 네트워크(258) 등을 거쳐서 다른 보호제어장치(232a1→232a2, 232a2→232a1), 또는 표시조작장치(233)에 자장치의 GPS 수신수단(240)(GPS 수신부(260))이 고장(GPS 수신 불량)상태인 것을 광역 네트워크(258) 등을 거쳐서 통지함과 동시에, 지상파 수신부(351a)로부터 보내진 지상파 정밀 시각에 대응하는 위상차를 RAM(266)으로부터 판독 출력하고, 그 지상파 정밀시각의 위상을 RAM(266)으로부터 판독 출력한 대응하는 위상차를 사용하여 보정함으로써, 절대 시각에 거의 필적하는 정밀도를 갖는 정밀시각을 생성한다.

그리고 CPU(265)는 생성된 정밀시각에 의거하여 제 9 실시예와 같은 전기량 데이터 수집 처리, 절대 시각부가 처리 및 보호제어 연산처리를 행하게 되어 있다.

즉, 본 실시예에 의하면, 각 디지털형 보호제어장치(232a1, 232a2)는 그 절대 시각을 계측하는 GPS 수신수단(GPS 수신부 등)이 고장나든지, 또는 위성의 운용 상황 및 상공의 전리층의 상황 등에 의해 GPS 신호가 정확하게 수신되지 않는 경우에서도, 지상파 수신부(351a)에 의해 수신된 지상파를 사용하여 그 고장(GPS 신호 수신 불량)을 검출하여, 미리 계측하여 둔 지상파 정밀시각과 절대 시각 사이의 위상차에 의해 지상파를 보정하여 절대 시각에 필적하는 고정밀도의 정밀시각을 생성할 수 있다.

이 결과, 본 실시예에서는 상술한 GPS 수신부 자체의 고장이나 GPS 신호 수신 불량 등에 의해 GPS 수신수단(GPS 수신부)에 의해서 정확한 절대 시각을 얻을 수 없는 경우에도, 전기량 데이터 수집 처리, 절대 시각부가 처리 및 보호제어 연산처리를 행할 수 있기 때문에, 전력계통 보호제어 시스템의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.

(제 20의 실시예)

본 발명의 제 20의 실시예에 관한 전력계통 보호제어 시스템을 도55

에 따라 설명한다.

도55에 의하면, 도31에 나타내는 기능 블록 구성에 부가하여, 전력계통 보호제어 시스템(360)에서의 각 디지털형 보호제어장치(232a1, 232a2)는 인공 위성(L)으로부터 송신된 GPS 신호를 수신하여 절대 시각을 계측하는 GPS 수신수단(240) 이외에, 상기 절대 시각의 일시적인 대체용으로서 취득된 실시간 처리의 시각을 보정하여 정밀시각을 계측하는 대체용 시각 계측 수단(361)을 각각 구비하고 있다.

대체용 시각 계측 수단(361)은 실시간의 시각을 절대 시각의 대체용으로서 발생하는 대체용 시각 발생부(361a)와, GPS 수신수단(240)에 의해 수신된 절대 시각과 대체용 시각 발생부(361a)로부터 발생된 실시간 시각의 차이를 교정하여 대체용 시각을 생성하는 대체용 시각 구성부(361b)를 구비하고 있다.

이 대체용 시각 발생부(361a)의 처리를 구체적으로 실행하는 하드웨어 구성 요소로서, 예를 들면 도32에 나타내는 디지털형 보호제어장치(232a1, 232a2)는 장치내의 각 구성 요소(디지털 연산처리부(3) 등)와 데이터 송수신 가능하게 버스(5)에 접속된 시각 발생 회로를 구비하고 있다(도시하지 않음)．이 시각 발생 회로는 예를 들면 고정밀도의 시계를 갖고, 이 시계로부터 발생된 시각에 의거하는 시각타이밍 신호와 시각 데이터를 버스(5)를 거쳐서 CPU(265)에 공급하게 되어 있다.

즉, 본 실시예에 의하면, GPS 수신수단(240)(GPS 수신 안테나(240a), CPS 수신부(260))이 정상적으로 동작하고 있는 경우에는, 각 디지털형 보호제어장치(232a1, 232a2)의 CPU(265)는 GPS 수신부(260)를 거쳐서 보내진 절대 시각에 의거하여 제 9 실시예와 같은 전기량 데이터 수집 처리, 절대 시각부가 처리 및 보호제어 연산처리를 행함과 동시에, 이 절대 시각에 의거하여, 대체용 시각 발생부(361a)에 의해 발생된 실시간 시각을 교정하는 처리를 행하고 있다.

이 때 위성의 운용 상황 등의 영향으로 GPS 수신부(260)로부터 절대 시각이 일시적으로 송신되지 않는 경우, CPU(265)는, 광역 네트워크(258) 등을 거쳐서 다른 보호제어장치(232a1→232a2, 232a2→232a1), 또는 표시조작장치(233)에 자장치의 GPS 수신수단(240)(GPS 수신부(260))이 GPS 수신 불량 상태인 것을 광역 네트워크(258) 등을 거쳐서 통지함과 동시에, 교정하고 있던 대체용 시각에 의거하여 제 9 실시예와 같은 전기량 데이터 수집 처리, 절대 시각부가 처리 및 보호제어 연산처리를 행하게 되어 있다.

즉, 본 실시예에 의하면, 각 디지털형 보호제어장치(232a1, 232a2)는 위성의 운용 상황 및 상공의 전리층의 상황 등에 의해 GPS 신호가 일시적으로 수신되지 않을 때에, 그 GPS 수신 불량이 일시적인 불량한 경우에는 대체용 시각 발생부(361a)에 의해 발생된 실시간 시각을 교정한 대체 시각을 사용하여 전기량 데이터 수집 처리, 절대 시각부가 처리 및 보호제어 연산처리를 행하기 때문에, 전력계통 보호제어 시스템의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한 예를 들면 디지털형 보호제어장치(232a1)에 있어서, GPS 수신 불량이 일어난 경우 이 GPS 수신 불량을 다른 보호제어장치(232a2)나 표시조작장치(233)에 통지할 수 있기 때문에, 상기 GPS 수신 불량이 GPS 수신부(260)의 고장에 의해 생겼기 때문에 일정 시간 이상 그 수신 불량 상태가 계속한 경우에는, 다른 보호제어장치(232a2)는 상호의 동기가 붕괴되었다고 판단하여 소정 처리(예를 들면, 만일 보호제어장치(232a1, 232a2)이외의 복수의 보호제어장치가 존재하는 경우는 GPS 수신 불량의 보호제어장치를 제외한 복수의 보호제어장치 사이에서 동기를 취해 전기량 데이터 수집 처리를 계속하는 처리 등)를 행할 수 있다.

(제 21의 실시예)

본 발명의 제 21의 실시예에 관한 전력계통 보호제어 시스템(280A)의기능 블록 구성에 대하여는 제 12 실시예의 도36과 거의 동등하므로, 그 설명을 생략한다. 또 본 실시예의 각 기능 블록 구성을 구체적으로 실현하기 위한 하드웨어 구성에 대하여는 제 9 실시예의 도32과 거의 동등하므로, 그 설명을 생략한다.

본 실시예에서, 예를 들면 디지털형 보호제어장치(232a2)의 보호제어 대상(송전선단(RB))에 계통 사고가 발생했다고 하면, 이 때 디지털형 보호제어장치(232a2)의 CPU(265)는 예를 들면 상술한 도35의 스텝(S40∼S46)의 처리를 행하여 사고를 검출하여, 예를 들면 차단기의 트립 지령 출력 처리 등의 보호제어 처리를 행한다.

이와 같이, 예를 들면 인접하는 보호제어장치(232a2)가 보호제어 동작을 행할 때, 보호제어장치(232a1)의 보호제어 대상인 계통(송전선단(RA))에도 상태량(전기량)의 변화가 발생하지만, 보호제어 동작(차단기의 차단 동작)에는 이르지 않는 경우가 있다(단일의 릴레이 요소(예를 들면 사고 검출 릴레이 요소)밖에 기동하고 있지 않는 경우 등)．

이 때 본 실시예에서의 보호제어장치(232a1)는, 발생한 상태량의 변화를 수집한 전기량 데이터의 변화(Di1→Di1A)에 의해 검출하면(도56;스텝(S50)), 인접한 보호제어장치(232a2)의 전기량 데이터(Di2')를 통신네트워크(234)(광역 네트워크(258)) 등을 거쳐서 수집하여(스텝(S51)), RAM(266)에 기억된 자장치(232al)의 계통(송전선단) RA의 송전선 정수(자기 임피던스)및 2개의 계통(송전선단(RA,RB))의 상호 영향(송전선 정수;상호 임피던스)과, 수집한 전기량 데이터(Di2')에 의거하여, 상기 인근의 장치(232a2)의 상태 변화에 따른 자보호제어장치(232a1)의 전기량 데이터의 상태 변화(Di1→DilB)를 구한다(스텝(S52))．

그리고 장치(232a1)의 CPU(265)는, 검출한 전기량 데이터의 변화(Di1→Di1A)가 스텝(S52)의 처리에 의해 요구된 인근의 장치(232a2)의 전기량 데이터(Di2') 및 송전선 정수에 의거하는 전기량 데이터의 변화(Di1→DilB)의 범위내인가 여부를 판단한다(스텝(S53))．

지금, ｜Dil - DilA｜<｜Di1-Di1B｜로 하면, 스텝(S53)의 판단의 결과가 YES로 되어 CPU(265)는, 자장치(232a1)의 전기량 데이터의 변화는 인접하는 장치(232a2)의 계통에 대한 보호제어 동작의 영향이라고 판정하여(스텝(S54)), 스텝(S56)의 처리로 이행한다.

한편｜Dil - DilA｜≥｜Di1-Di1B｜로 하면, 스텝(S53)의 판단의 결과는 NO로 되어 CPU(265)은, 자장치(232a1)의 전기량 데이터의 변화는 자장치(232a1)의 보호제어 대상인 계통(송전선단(RA))에도 다른 계통 사고(다중 사고)가 발생했다고 판정하여 보호제어 동작 처리(예를 들면 차단기 트립 지령 출력 처리 등)를 행한다(스텝(S55))．

그리고 CPU(265)는 스텝(S54) 또는 스텝(S55)의 판정 결과를 통신네트워크(234)(광역 네트워크(256)) 등을 거쳐서 표시조작장치(233)에 송신하여(스텝(S56)) 처리를 종료한다.

이상 서술한 바와 같이, 본 실시예에 의하면, 근접하여 배치된(예를 들면 인근의)보호제어장치에서 사고가 발생하여 자장치에서 전기량 데이터의 변화가 발생했으나 사고가 검출되지 않았던 경우, 그 인근의 보호제어장치에서 수집된 전기량 데이터, 및 미리 측정된 송전선 정수를 사용하여, 자보호제어장치의 전기량 데이터의 상태 변화가 상기 인근의 보호제어장치의 보호제어 동작의 영향인가의 여부를 판정할 수 있기 때문에, 더욱 신뢰성이 높은 전력계통 보호제어 시스템을 제공할 수 있다.

(제 22의 실시예)

본 발명의 제 22의 실시예에 관한 전력계통 보호제어 시스템(230A)의 기능 블록 구성, 및 각 기능 블록 구성을 구체적으로 실현하기 위한 하드웨어 구성에 대하서는 제 9 실시예의 도31 및 도32와 거의 동등하므로 그 설명을 생략한다.

도31 및 도32에 있어서, 계통의 변경(예를 들면 보호제어 대상이 되는 계통 설비의 변경 등)을 예를 들면 원격 감시 조작원이 표시조작장치(233)의입력부(274)를 거쳐서 입력한 경우, 또는 계통의 변경이 보호제어장치(232a2) 또는 표시조작장치(233)에서 검출된 경우, 보호제어장치(232a2) 또는 표시조작장치(233)는 통신네트워크(234)(광역 네트워크(258)) 등을 거쳐서 다른 보호제어장치(232a1)에 그 계통의 변경을 연락한다.

이 때, 예를 들면 보호제어장치(232a1)는 표시조작장치(233)로부터 통신네트워크(234) 등을 거쳐서 송신된다. 예를 들면 정정치 등의 보호제어 동작에 관한 설정치를 동적으로 변경하는 프로그램 모듈을 통신네트워크(234)를 거쳐서 다운 로드하여 실행하고 자장치(232a1)의 설정치를 다이내믹하게 변경한다.

또한 미리 보호제어장치(232a1)에 계통의 변경에 따른 설정치를 다이내믹하게 변경하기 위한 프로그램 모듈이 다운 로드되어 있는 경우에는, 그 프로그램 모듈을 실행하여 자장치(232a1)의 설정치를 다이내믹하게 변경한다.

이렇게 구성하면, 예를 들면 보호제어장치(232a1)는 다른 보호제어장치(232a2)나 표시조작장치(233)에서 검출된 계통의 변경에 따라, 보통 사용되는 운전중이라도 그 설정치를 다이내믹하게 변경할 수 있다.

(제 23의 실시예)

본 발명의 제 23의 실시예에 관한 전력계통 보호제어 시스템(230B)의 기능 블록 구성, 및 각 기능 블록 구성을 구체적으로 실현하기 위한 하드웨어 구성에 대해서는 제 9 실시예의 도31 및 도32 와 거의 동등하므로, 그 설명을 생략한다.

도31 및 도32에서, 예를 들면 복수의 보호제어장치(232a1∼232an)에서의 소정 보호제어장치(232al)는, 사고 발생시에 있어서, 그 사고에 관련하여 이상이 검출된 보호제어장치(232ak∼232an)로부터 사고시의 전력 계통(231)의 상태량을 나타내는 전기량 데이터를 이상검출시의 절대 시각을 부가한 상태에서 통신네트워크(234)를 거쳐서 수집한다.

이 때 보호제어장치(232a1)는 수집된 사고 검출시의 절대 시각부의 전기량 데이터(Dik(tk)∼Din(tn))에 의거하여, 각 보호제어장치(232ak∼232an) 사이의 이상검출시(사고 발생시)의 차이(지연상태)를 정밀하게 구할 수 있다.

예를 들면 송전선에서 사고(이상)가 발생한 경우, 이상 발생 장소에 가까운 위치의 보호제어장치에서는 곧 이상 현상이 관측된다.

그러나 송전선의 이상 전파에는 시간 지연이 있기 때문에, 이상 발생 장소로부터 원격의 보호제어장치에서는 이상 발생 장소로부터의 거리에 따른 지연이 있으므로 이상 현상이 관측된다.

따라서 보호제어장치(232a1)는 수집된 사고 검출시의 절대 시각부의 전기량 데이터(Dik(tk)∼Din(tn))에서의 사고 검출시각(tk∼tn)에 의거하여 사고점의 거리 동정을 추정할 수 있다. 또한 이상 현상의 전파 상황을 나타내는 사고 검출시각의 지연 상황으로부터, 이상 요인을 추정할 수 있다.

즉, 본 실시예에 의하면, 이상 발생시에, 그 이상에 관련한 복수의 디지털형 보호제어장치로부터 수집된, 이상검출시의 절대 시각부의 전기량 데이터에 의거하여, 그 이상검출시각의 지연 상황으로부터, 사고점의 거리나 이상 요인을 추정할 수 있고, 그 추정 결과에 의거하여, 효율적으로 사고점 표정 처리나 이상 요인 추급 처리를 행할 수 있다.

(제 24의 실시예)

본 발명의 제 24의 실시예에 관한 전력계통 보호 제어 시스템(365)을 도57에 따라 설명한다.

도57에 의하면, 도31에 나타내는 기능 블록 구성에 부가하여, 전력계통 보호제어 시스템(365)은, 전력계통(231)과 각 보호제어장치(232a1, 232a2) 사이의 전기량 및 보호제어지령의 송수신을 행하는 통신네트워크(234)와는 별개의 제 2 통신네트워크(366)를 구비하고 있다.

제 2 통신네트워크(366)는 전력계통(231)의 아날로그 전기량(생 데이터) 등을 종래의 전용선으로 대체하여 수집하는 고속의 통신네트워크이다. 이 제 2 통신네트워크(366)에 의해, 서로 근접 배치된 복수의 보호제어장치 각각이 통신네트워크(234)을 사용하지 않고, 전력계통(231)의 데이터 등을 수집할 수 있다.

또 각 보호제어장치(232a1, 232a2)는 제 2 통신네트워크(366)와, 데이터 취득수단(241)(하드웨어적으로는 아날로그·디지털 변환부(2)) 및 프로그램 모듈 실행 수단(243)(하드웨어적으로는 I/0 인터페이스(4)) 사이에서 전기량 및 동작지령을 송수신하는 송수신부(인터페이스 회로)(317)를 각각 구비하고 있다.

종래에는 전력계통(231)의 소정 센서(231a)와 보호제어장치(예를 들면 232a1)가 전용선으로 접속되어 있는 경우에, 다른 보호제어장치(예를 들면 232a2)가 상기 센서(231a)의 정보를 사용하기 위해서는 센서(231a)가 접속된 보호제어장치(232a1)와 통신네트워크(234)를 거쳐서 센서 데이터를 수집할 필요가 있다. 센서(231a)의 생 데이터(전기량)는 항상 연속해서 수집될 필요가 있으므로, 통신네트워크(234)의 통신 부하가 상당히 걸린다. 또 센서(231a)가 접속된 보호제어장치(232a1)에서는 통신네트워크(234)에 센서(231a) 데이터를 항상 출력하는 처리가 필요하고, 상기 보호 제어장치(232a1)의 처리 효율이 저하한다.

그러나 본 실시예에서는 제 2 통신네트워크(366)에서 전력계통(231)의 전기량을 수집할 수 있기 때문에, 보호제어장치(232a2)는 직접 센서(231a)의 정보를 제 2 통신네트워크(234)를 경유하고 얻을 수 있다.

따라서 종래 센서(231a)가 접속되어 있는 보호제어장치(232a1)의 센서 정보 송출 처리는 불필요하게 된다. 이 때문에 보호제어장치(232a1)의 처리 효율을 대폭적으로 향상시킬 수 있다.

또 전력계통(231)에서의 센서(231a) 등의 전기량 취득용 설비기기나 부기기 동작용 설비기기의 수는 상당히 많아도, 그것 설비기기와 전력계통(231) 사이를 1개의 통신네트워크(366)를 거쳐서 접속하고 있기 때문에, 전력계통 보호제어 시스템에서의 다수의 전용선에 관계하는 설비 비용 및 다수의 전용선 접속에 관한 작업이 불필요해지므로, 전력계통 보호제어 시스템 구축에 관계하는 작업양의 저하, 및 전력계통 보호제어 시스템의 설비 비용의 저감에 기여할 수 있다.

또한 상술한 제 9∼제 16, 제 18∼제 24의 실시예에서는 전력계통 보호제어 시스템의 디지털형 보호제어장치를 2개의 변전소에 각각 설치된 2개의 디지털형 보호제어장치로 하고, 또 제 17의 실시예에서는 2개의 변전소의내의 한쪽에 2개의 디지털형 보호제어장치를 설치했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니라, 복수의 변전소 각각에 복수의 디지털형 보호제어장치를 설치할 수 있다.

또 상술한 제 1∼제 18, 및 제 20∼제 24의 실시예에서는, 정밀시각을 계측하기 위해서, 분자 진동의 진동 주기가 일정한 원자 시계가 탑재된 복수의 인공 위성으로부터 송신된 GPS 신호를 GPS 수신 안테나를 거쳐서 수신하여 해독하여, GPS 안테나의 3 차원 위치를 구하고, 구해진 3 차원 위치에 의거하여 시간의 엇갈림을 보정함으로써 정확한 절대 시각(t)(100ns 정도의 정밀도)을 측정하는 GPS 수신수단(GPS 수신부)을 디지털형 보호제어장치에 설치했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니라, 전력계통 보호제어 시스템에 있어서, 절대 시각에 소정 오차분을 포함하는 예를들면 1㎲정도의 고정밀도의 정밀시각을 취득하는 수단(회로)이면, 어떤 취득수단(회로)을 설치해도좋다.

예를 들면 제 19 실시예에서 실제로 설명한 지상파를 검출하여 정밀시각을 계측하는 시스템을 설치하여도좋고, 또한 GPS 이외의 타국의 위성을 사용하여 계측된 정밀시각(절대 시각)을 검출하는 시스템을 설치하여도 좋다. 다만 제 19 실시예에 있어서는, 정밀시각 계측 수단이 지상파에 의거하는 지상파 정밀시각의 위상차 보정용으로 절대 시각을 사용하고 있기 때문에, 절대 시각을 계측하는 시스템을 채용하는 것이 바람직하다.

그런데, 상술한 제 9∼제 24 실시예에서는, 각 디지털형 보호제어장치의 제어 대상(보호제어 대상)을 전력계통으로 한 전력계통 보호제어 시스템에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니라, 각 디지털형 보호제어장치의 제어 대상을 일반 산업 플랜트(시스템)나 공공 플랜트(시스템)으로 한 제어 시스템에 대하여도 적용할 수 있다.

상기 일반 산업 시스템(일반 산업 플랜트)의 일례로서, 도58에 나타내는 철강의 선조 압연 플랜트(IP)를 들 수 있다. 도58에 나타내는 선조 압연 플랜트는 가열로(400)로부터 고온 상태로 가열되어 보내져 온 선조(레일)형상의 철강 부재(제품)를 3 단계에 걸쳐 연속하여 압연하는 3개의 압연기(401a1∼401a3)를 갖고 있고, 이들 압연기(401a1∼401a3)에 의해 순차적으로 압연된 제품은 종단의 권취기(402)에 순차적으로 권취되게 된다.

선조 압연 플랜트(IP)는 가열로(400)와 초단의 압연 제1 스탠드(RS1)에서의 압연기(401a1)로부터 차단의 압연 제2 스탠드(RS2)에서의 제 2 압연기(401a2) 및 차단의 압연 제3 스탠드(RS3)에서의 제 3의 압연기(401a3)를 거쳐서 종단의 코일 권취기(402)까지의 거리가 1km∼수 km 정도의 장대한 플랜트이다.

상술한 종래의 선조 압연 플랜트(IP)에서는 각 압연 스탠드(RS1∼RS3)마다, 대응하는 압연기(401a1-401a3)를 각각 제어하기 위한 제어장치(디지털형 제어장치)가 설치되어 있고, 이들 각 제어장치를 초 고속의 제어 전용 네트워크에 의해 접속함으로써, 각 제어장치는 서로 협조하여 각 압연기(401a1∼401a3)를 제어하고 있다.

종래의 선조 압연 플랜트(IP)에서는 확실히 압연 스탠드(RS1∼RS3) 상호 간에 있어서 제품이 도달하기 까지의 지연이 수초 정도이므로, 각 제어장치 사이의 제어 전용 네트워크를 거쳐서 수초 이내에 자제어장치로부터 타 제어장치에 압연 처리에 관한 데이터를 송신할 수 있다면 , 각 제어장치를 서로 협조하여 동작시켜 각 압연기(401a11∼401a3)를 거쳐서 서로 협조하는 압연 처리를 행할 수도 있다.

그러나 종래의 선조 압연 플랜트(IP)에서는, 각 압연기(401a1∼401a3)의 타이밍 조정을 l ㎳ 정도의 시간 오차로 행할 필요가 있지만, 각 제어장치에서 송수신된 압연에 관한 데이터에는 상술한 1ms 정도의 고정밀도를 갖는 시각 정보가 부가되어 있지 않아서, 각 압연기(401a1∼401a3)의 타이밍 조정을 정확하게 행하기가 어려웠다.

따라서 상술한 제 9∼제 24 실시예에 나타낸 전력계통 보호제어 시스템을, 제어 대상을 전력계통으로부터 압연기로 대체하여 선조 압연 플랜트 제어 시스템으로 사용하는 것, 즉, 각 디지털형 보호제어장치를 압연기 제어용의 제어장치로서 사용함으로써, 예를 들면 제 9 실시예 등에서 설명한 절대 시각을 이용하여 각 제어장치에서 송수신된 압연에 관한 데이터에 대하여 수 ㎲ 정도의 정밀도를 갖는 정밀시각을 부가할 수 있게 된다. 이 결과, 각 압연기(401a1∼401a3)의 타이밍 조정을 수 ㎲ 정도의 시간 오차로 정확히 행할 수가 있으므로, 선조 압연 플랜트의 압연 처리에 관한 정확성및 신뢰성을 향상시킬 수있다.

또한, 상기 공공 시스템(공공 플랜트)의 일례로서는, 도59에 나타내는 상하수도 플랜트를 들 수 있다. 도59에 나타내는 상하수도 플랜트(WP)는 취수장(410)으로부터 취수된 물을 펌프장(411)의 펌프를 거쳐서 송출하고, 침전지(412) 및 정수장(413)을 거쳐서 정화한 후, 배수장(414)을 거쳐서 각 유저에 배분되게 되어 있다.

상하수도 플랜트(WP)에서는 상술한 취수장(410)으로부터, 펌프장(411), 침전지(412) 및 정수장(413)을 거쳐서 배수장(414)에 이르기까지의 복수의 처리장(기장) 사이의 거리는, 수 km~수십 km 정도, 경우에 따라서는 백 km 이상으로 된다.

상술한 종래의 상하수도 플랜트(WP)에서도, 각기장마다, 대응하는 기장을 각각 제어하기 위한 제어장치(디지털형 제어장치)가 설치되어 있고, 이들 각 제어장치를 전용의 네트워크에 의해 접속함으로써, 각 제어장치는 서로 협조하여 각기장을 제어하고 있다.

종래의 상하수도 플랜트(WP)에서는 각 제어장치는, 1 초의 정밀도로 10초 간격 정도로 서로 동기하여 동작할 필요가 있다. 그러나 종래의 각 제어장치에서 송수신된 데이터에는 상술한 1 초의 정밀도를 갖는 동기에 관한 정보가 부가되어 있지 않아서, 각 제어장치의 동작을 동기시키기가 어렵다.

따라서 상술한 제 9∼제 24 실시예에 나타낸 전력계통 보호제어 시스템을, 제어 대상을 전력계통으로부터 정수장 등의 기장으로 대체하여 상하 수도 플랜트 제어 시스템으로서 사용하는 것, 즉, 각 디지털형 보호제어장치를 기장 제어용의 제어장치로서 사용함으로써, 예를 들면 제 9 실시예에서 설명한 절대 시각을 이용하여 각 제어장치에서 송수신된 데이터에 1초 정도의 정밀도를 갖는 정밀시각을 부가할 수 있게 된다. 이 결과, 각기장(410∼414)의 처리를 1초 정도의 정밀도로 10초 간격으로 동기시킬수 있으므로, 상하수도 플랜트의 취수·정수·배수 처리에 관한 정확성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 전력계통 보호제어 시스템에 있어서는, 절대 시각이나 1㎲ 정도의 고정밀도의 정밀시각을 취득하는 시각 취득수단을 설치하면 좋고, 상술한 일반 산업 플랜트나 공공 플랜트를 제어하는 제어 시스템에 있어서는, 대응하는 플랜트마다 필요한 정밀도를 갖는 정밀시각을 취득하는 시각 취득수단을 설치하면 좋다.

이상 서술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 전력계통 보호제어 시스템 등 제어 시스템 전체의 보호제어 기능 등의 제어 기능으로부터 전력계통 등의 제어 대상을 구성하는 각 설비기기(상태량 입출력기, 개폐기기)에 관한 제어 기능을 분리하고, 그 각 기능(수단)을 각 설비기기(상태량 입출력기, 개폐기기)에 각각 넣어서 전력계통 보호제어 시스템 등의 제어 시스템을 구성했으므로, 동일 설비기기 사이(상태량 입출력기 사이, 개폐기기 사이)에 넣어진 각 수단을 구체적으로 실현하는 하드웨어 구성을 공통화할 수 있기 때문에, 전력계통 보호제어 시스템 등의 제어 시스템 전체의 하드웨어에 관한 비용 및 제어 처리용 소프트 웨어 비용을 저감시켜 경제성을 향상시킬 수 있고, 동시에, 상기 제어 처리용 소프트 웨어의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또 본 발명에 의하면, 정밀시각 등의 주기신호를 이용하여 각 제어장치의 동작을 고정밀도로 서로 동기시킬 수 있으므로, 제어 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 특히 절대 시각 등의 고정밀도를 갖는 정밀시각에 의거하여, 동일의 정밀시각에서 샘플링된(동기함) 상태량에 의거하는 디지털 데이터를 사용하여 보호제어 연산처리 등의 제어 연산처리를 행할 수 있으므로, 상당히 정확한 사고 판정 처리 등의 제어 처리를 행할 수 있어서, 신뢰성이 높은 제어 시스템을 제공할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 상태량 입출력기의 하드웨어 구성 중 적어도 일부가 고장난 결과, 개폐기기에 대하여 잘못된 제어지령이 송신되어도, 그 고장을 자기진단수단에 의해 검출하고, 그 검출 결과에 따라 로크수단에 의해 상기 잘못된 동작 제어지령을 개폐기기에 송신하지 않고 그 동작 제어를 로크할 수 있다. 따라서 상태량 입출력기의 하드웨어 고장에 기인한 개폐기기에 대한 불필요한 동작 제어를 방지하여 전력계통 보호제어 시스템 등의 제어 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

그리고 본 발명에 의하면, 샘플링 시의 정밀시각을 부가한 정밀시각부의 디지털 데이터를 사용하여 보호제어 연산 등의 제어 연산을 실행하므로, 그 디지털 데이터 전송시에 생기는 전기소 등의 제어소(기장) 사이의 전송 지연에 영향을 받지않고, 일정하게 떨어진 제어소에서 취득된 디지털 데이터를 사용하여 제어 연산을 실행할 수 있으므로, 전력계통 보호제어 시스템 등의 제어 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

한편 본 발명에 의하면, 예를 들면 전력계통의 복수의 설비기기로부터 샘플링 된 상태량에 의거하는 정밀시각부 디지털 데이터를, 부가된 정밀시각에 따라 각 제어장치마다 시계열적으로 정렬하여 표시할 수 있으므로, 전력계통 등의 제어 대상을 감시하는 감시원은 각 설비기기로부터 각 제어장치를 거쳐서 샘플링 한 상태량을 정확히 또한 동시에(동시각에서) 비교할 수 있으므로, 전력계통 보호제어 시스템 등의 제어 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한 예를 들면 전력계통의 각 설비기기로부터 각 제어장치를 거쳐서 샘플링 한 상태량을 단일의 표시수단을 거쳐서 일괄하여 확인할 수 있기 때문에, 종래에서의 각 제어장치의 순회 작업에 기인한 감시원의 부담 및 번잡을 해소하고, 또한 종래, 각 제어장치에서 필요한 표시기를 삭제하는 것도 가능하여, 경제성을 향상시킬 수 있고, 또한 성력화를 꾀할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 예를 들면 전력계통의 복수의 설비기기로부터 샘플링 된 실제의 상태량에 의거하는 정밀시각부 디지털 데이터에 의거하여 시험 상태량을 생성하고여, 피시험 장치(보호제어장치)의 시험에 제공할 수 있기 때문에, 종래 불가능하였던 복잡한 계통 사고에 의거하는 상태량에 대응하는 시험 상태량, 복잡 또 중조류화한 전력계통에서 일어날 수 있는 계통 사고에 의거하는 상태량에 대응하는 시험 상태량 및 주중의 계통의 조류 변화나 계통 운용의 변화 등에 대응한 시험 상태량을 상당히 용이하게 생성하여 피시험 장치에 인가할 수 있다. 따라서 피시험 장치 및 전력계통 보호제어 시스템의 동작 확인 시험에 관한 신뢰성 및 경제성을 높일 수 있다.

그리고 본 발명에 의하면, 각 보호제어장치는, 보통 사용되는 제어 연산수단의 고장 판정 기능과는 별개로, 변환수단에 의해 변환된 디지털 데이터에 의거하여 보호제어 대상이 되는 설비기기 및 비보호제어 대상으로 되는 설비기기에 대하여 고장이 발생했는지의 여부를 판정하고, 고장이 일어났다고 판정한 때에는, 샘플링한 디지털 데이터에 대하여 샘플링 시의 정밀시각을 부가하여 기록 또 통신네트워크에 송출하는 기능을 갖고 있고, 통신네트워크를 거쳐서 보내진 디지털 데이터를 수신하여 정렬하여, 표시 또는 시험 상태량을 생성할 수 있다.

따라서 종래 행할 수 없었던 보호제어 대상에 대한 고장 발생 시에 정부동작으로 된 보호제어장치에서 취득된 상태량의 기록, 확인 및 해석작업이나, 그 정부동작으로 된 보호제어장치에서 취득된 상태량에 대응하는 시험 상태량을 이용한 피시험 장치의 동작 확인 시험을 각각 행할 수 있기 때문에, 계통 사고 발생시에 있어서, 보호제어 대상에 관계없이 모든 보호제어장치를 통하여 얻어진 예를들면 전력계통 전체의 상태량을 사용한 종합적인 해석 작업, 및 동작 확인 시험을 행할 수 있으므로, 전력계통 보호제어 시스템 전체의 신뢰성을 대폭적으로 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 계통 모의장치를 사용하지 않고, 실제의 예를 들면 전력계통에서의 각 설비기기의 상태량에 대응하는 디지털 데이터를 사용하여 피시험 장치인 보호제어장치나, 실제로 동작중의 보호제어장치의 동작 확인 시험을 행할 수 있으므로, 전력계통 보호제어 시스템의 동작 확인 시험에 관한 신뢰성 및 경제성을 향상시킬 수 있다.

그리고 본 발명에 의하면, 고정한 송전선 정수를 사용하지 않고, 또한 보호제어장치와는 별개의 측정 장치를 사용하지 않고, 복수의 보호제어장치 사이에서 동일 시각에서 샘플링된 상태량에 의거하는 디지털 데이터를 사용하여 보호제어 연산처리를 행함으로써 송전선 정수를 정기적 또는 수시로 측정할 수 있고, 측정한 송전선 정수를 사용하여 측거 임피던스를 산출하여 사고 판정 처리를 행할 수 있기 때문에, 사고 검출 정밀도를 향상시켜서 전력계통 보호제어 시스템의 신뢰성을 높일 수 있고 또한 전력계통 보호제어 시스템의 비용을 저감할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 복수의 CPU에서의 한쪽의 CPU에 의해 통신네트워크를 거친 데이터 입출력 처리 및 제어 요구(프로그램 모듈)해석 처리를 실행시키고, 다른쪽의 CPU에 상태량에 의거하는 디지털 데이터 수집 처리 및 보호제어 연산처리를 실행시킴으로써, 상기 통신네트워크를 거친 데이터 입출력 처리 및 제어 요구 해석 처리와, 상태량에 의거하는 디지털 데이터 취득 처리 및 보호제어 연산처리를 간단하게 양립시켜 행할 수 있으므로, 전력계통 보호제어 시스템의 보호제어 동작 효율을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 전력계통과 복수의 보호제어장치 사이의 상태량이나 동작지령 신호 등의 교환을 복수의 보호제어장치를 상호 접속하는 통신네트워크와는 별개의 제 2 통신네트워크를 거쳐서 행하기 때문에, 상기 복수의 보호제어장치를 상호 접속하는 통신네트워크를 거쳐서 상태량이 보내지는 것을 방지할 수 있어, 그 처리 부하를 대폭적으로 저감할 수 있다. 또한 전력계통과 복수의 보호제어장치 사이에 존재하는 다수의 신호 교환용의 선을 삭제하고 있으므로, 그 다수의 전용선에 관한 설비 비용 및 다수의 전용선 접속에 관한 작업이 불필요하여, 전력계통 보호제어 시스템의 설비 비용 및 전력계통 보호제어 시스템 구축에 관한 작업량을 저감할 수 있다.

Claims (36)

1. 산업플랜트나 공공플랜트 등의 제어대상 플랜트에 관한 상태량을 입력하여 상기 제어대상 플랜트를 제어하는 제어 시스템에 있어서,

   정밀시각을 취득하는 정밀시각 취득수단, 취득된 정밀시각에 따라서 상기 제어대상 플랜트의 상태량을 샘플링하여 디지털데이터로 변환하는 변환수단 및 상기 디지털데이터에 샘플링 시점의 정밀시각을 부가하여 정밀시각부 디지털데이터를 생성하고 상기 정밀시각부 디지털데이터를 통신네트워크로 송출하는 송출수단을 갖는 상태량 입출력기와,

   상기 통신네트워크를 거쳐서 상기 제어대상 플랜트에 설치된 당해 제어대상 플랜트의 설비기기 사이를 개폐하는 개폐기기의 제어지령을 수신하는 제어지령 수신수단 및 상기 개폐기기의 동작상태를 상기 통신네트워크로 송출하는 동작상태 송출수단을 갖는 개폐기기와,

   상기 정밀시각부 디지털데이터와 상기 개폐기기의 동작상태에 의거해서 제어연산을 행하는 연산수단 및 이 연산수단의 연산결과에 의거해서 상기 개폐기기에 제어지령을 상기 통신네트워크를 거쳐서 송출하는 제어지령 송출수단을 갖는 보호연산기를 구비한 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
2. 전력계통의 상태량을 입력하여 상기 전력계통의 보호제어를 행하는 전력계통 보호제어 시스템에 있어서,

   정밀시각을 취득하는 정밀시각 취득수단, 취득된 정밀시각에 따라서 전력계통의 상태량을 샘플링하여 디지털데이터로 변환하는 변환수단 및 상기 디지털데이터에 샘플링 시점의 정밀시각을 부가하여 정밀시각부 디지털데이터를 생성하고 상기 정밀시각부 디지털데이터를 통신네트워크로 송출하는 송출수단을 갖는 상태량 입출력기와,

   상기 통신네트워크를 거쳐서 전력계통에 설치된 계통 사이를 개폐하는 개폐기기의 제어지령을 수신하는 제어지령 수신수단 및 상기 개폐기기의 동작상태를 상기 통신네트워크로 송출하는 동작상태 송출수단을 갖는 개폐기기와,

   상기 정밀시각부 디지털데이터와 상기 개폐기기의 동작상태에 의거해서 보호제어 연산하는 보호연산수단 및 이 보호연산수단의 연산 결과에 의거해서 상기 개폐기기에 제어지령을 상기 통신네트워크를 거쳐서 송출하는 제어지령 송출수단을 갖는 보호연산기를 구비한 것을 특징으로 하는 전력계통 보호제어 시스템．
3. 제2항에 있어서,

   상기 상태량 입출력기는 자기의 동작상태를 진단하고 이 자기진단결과를 상기 통신네트워크로 송출하는 자기진단결과 송출수단을 설치하는 동시에 상기 개폐기기에 상기 통신네트워크를 거쳐서 상기 자기진단결과를 수신하고 수신한 자기진단결과에 따라 상기 개폐기기의 개폐동작을 제어하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전력계통 보호제어 시스템．
4. 제2항에 있어서,

   상기 복수의 상태량 입출력기에 설치된 변환수단은 상기 정밀시각 취득수단에 의해 취득된 정밀시각에 따라서 서로 동기시키면서 소정 주기마다 각각 샘플링하고 샘플링한 각 상태량을 각각 디지털 데이터로 변환하도록 되어 있고, 상기 복수의 상태량 입출력기에 설치된 송출수단은 상기 각 변환수단에 의해서 각각 변환된 복수의 디지털 데이터에 대하여 샘플링시의 정밀시각을 각각 부가하고 복수의 정밀시각부 디지털 데이터로서 상기 통신네트워크로 각각 송출하게 되어 있는 한편

   상기 보호연산수단은 상기 통신네트워크를 거쳐서 송신되어 온 상기 복수의 정밀시각부 디지털 데이터 및 동작상태를 수신처리하는 수신처리 수단과, 수신처리된 복수의 정밀시각부 디지털 데이터를, 부가된 정밀시각에 따라 각 상태량 입출력기마다 시계열적으로 정렬하는 정렬수단과, 이 정렬수단에 의해서 시계열적으로 정렬된 디지털 데이터에 의거해서 보호제어 연산을 행하는 보호제어 연산수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전력계통 보호제어 시스템．
5. 제4항에 있어서,

   CPU 및 메모리부를 포함하는 하드웨어 구성요소로 되는 컴퓨터 회로에 의해 상기 정밀시각 취득수단, 상기 변환수단 및 상기 시각부 데이터 송출수단을 구성하고, 상기 CPU을 포함하는 상기 컴퓨터 회로에 대하여 상기 메모리부 등의 상기 하드웨어 구성요소를 포함하는 상기 컴퓨터 회로 자체의 동작상태를 자기진단하는 자기진단수단과, 이 진단수단의 진단결과를 상기 통신네트워크로 송신하는 송신수단을 설치하는 동시에

   상기 통신네트워크를 거쳐서 송신된 자기진단결과를 수신하는 자기진단결과 수신수단과 이 자기진단결과 수신수단에 의해 수신된 자기진단결과에 따라 상기 개폐기기에 대한 동작 제어를 로크하는 로크수단을 구비하고, 상기 자기진단결과 수신수단 및 로크수단을 상기 개폐기기에 설치한 것을 특징으로 하는 전력계통 보호제어 시스템．
6. 제 2항에 있어서,

   상기 상태량 입출력기 및 상기 개폐기기는 복수 개소에 분산배치된 전기소에 각각 배설되어 있고, 상기 정밀시각 취득수단, 상기 변환수단 및 상기 송출수단을 상기 각 전기소의 상태량 입출력기에 각각 설치하고, 상기 동작상태 송출수단 및 상기 제어지령 수신수단을 상기 각 전기소의 개폐기기에 각각 설치하고, 또한 상기 보호연산수단 및 상기 제어지령 송출수단을 상기 복수 개소에 분산배치된 전기소 내의 적어도 한곳에 설치하는 동시에, 상기 통신네트워크를 상기 각 전기소내에 구축된 로컬지역의 제 1 통신네트워크와 상기 분산 배치된 각 전기소를 광역적으로 접속하는 제 2 통신네트워크로 구성하는 한편,

   상기 전기소내의 복수의 상태량 입출력기에 각각 설치된 변환수단은 대응하는 상태량 입출력기의 상태량을 상기 정밀시각 취득수단에 의해 취득된 정밀시각에 따라 서로 동기시키면서 소정 주기마다 각각 샘플링하고 샘플링한 각 상태량을 각각 디지털 데이터로 변환하도록 되어 있고, 상기 전기소 내의 복수의 상태량 입출력기에 각각 설치된 송출수단은 상기 각 변환수단에 따라 각각 변환된 복수의 디지털 데이터에 대하여 샘플링시의 정밀시각을 각각 부가하고 복수의 정밀시각부 디지털 데이터로서 상기 제1 통신네트워크를 거쳐서 상기 제2 통신네트워크로 각각 송출하도록 구성되어 있는 동시에,

   상기 전기소에 설치된 보호연산수단은 상기 제1 통신네트워크 및 제 2 통신네트워크를 거쳐서 송신되어 온 상기 복수의 정밀시각부 디지털 데이터 및 동작상태를 수신처리하는 수신처리 수단과 수신처리된 복수의 정밀시각부 디지털 데이터를, 부가된 정밀시각에 따라 시계열적으로 정렬하는 정렬수단과, 이 정렬수단에 의해 시계열적으로 정렬된 디지털 데이터에 의거해서 보호제어 연산을 행하는 보호제어 연산수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전력계통 보호제어 시스템．
7. 전력계통으로부터 입력된 상태량에 의거하여 연산처리를 행하는 상기 전력계통의 보호제어를 행하는 전력계통 보호제어 시스템에 있어서,

   정밀시각을 취득하는 정밀시각 취득수단, 상기 전력계통의 상태량을 상기 정밀시각 취득수단에 의해 취득된 정밀시각에 따라 소정 주기마다 샘플링하고 샘플링한 상태량을 디지털 데이터로 변환하는 변환수단 및 이 변환수단에 의해 변환된 디지털 데이터에 대하여 샘플링시의 정밀시각을 부가하고 정밀시각부의 디지털 데이터로서 통신네트워크로 송출하는 디지털 데이터 송출수단을 갖는 디지털형 보호제어장치와 상기 통신네트워크를 거쳐서 순차 송신되어 온 상기 정밀시각부 디지털 데이터를 수신처리하는 수신처리 수단과 수신처리된 정밀시각부 디지털 데이터를부가된 정밀시각에 따라 시계열적으로 정렬하는 정렬수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전력계통 보호제어 시스템．
8. 제7항에 있어서,

   상기 디지털형 보호제어장치는 상기 복수의 설비기기에 대응하여 설치되어 있는 동시에,

   상기 복수의 디지털형 보호제어장치에서의 각 변환수단은 대응하는 설비기기의 상태량을 상기 정밀시각 취득수단에 의해 취득된 정밀시각에 따라 서로 동기시키면서 소정 주기마다 각각 샘플링하고 샘플링 한 각 상태량 등을 각각 디지털 데이터로 변환하도록 되어 있고, 상기 복수의 디지털형 보호제어장치에서의 각 디지털 데이터 송출수단은 상기 각 변환수단에 의해 각각 변환된 복수의 디지털 데이터에 대하여 샘플링시의 정밀시각을 각각 부가하고 복수의 정밀시각부 디지털 데이터로서 상기 통신네트워크로 각각 송출하게 되어 있는 한편,

   상기 수신처리 수단은 상기 통신네트워크를 거쳐서 송신되어 온 상기 복수의 정밀시각부 디지털 데이터를 수신처리하도록 구성되고, 상기 정렬수단은 수신처리된 복수의 정밀시각부 디지털 데이터를 부가된 정밀시각에 따라 상기 각 디지털형 보호제어장치마다 시계열적으로 정렬하도록 구성된 것을 특징으로 하는 전력계통 보호제어 시스템.
9. 제8항에 있어서,

   상기 정렬수단에 의해서 시계열적으로 정렬된 디지털 데이터 군을 표시하는 표시수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전력계통 보호제어 시스템．
10. 제8항에 있어서,

    상기 정렬수단에 의해서 시계열적으로 정렬된 디지털 데이터 군에 의거하여 피시험용의 디지털형 보호제어장치에 대한 시험 상태량을 생성하는 생성수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전력계통 보호제어 시스템．
11. 전력계통을 보호제어하기 위한 복수의 디지털형 보호제어장치와 상기 복수의 디지털형 보호제어장치를 서로 데이터 송수신 가능하게 접속하는 통신네트워크를 갖는 전력계통 보호제어 시스템에 있어서,

    상기 각 디지털형 보호제어장치는 정밀시각을 취득하는 정밀시각 취득수단과, 보호제어 대상이 되는 설비기기의 상태량을 상기 정밀시각 취득수단에 의해서 취득된 정밀시각에 따라 소정 주기마다 샘플링하고 샘플링 한 상태량을 디지털 데이터로 각각 변환하는 변환수단과, 이 변환수단에 의해 변환된 디지털 데이터에 의거하여 상기 보호제어 대상이 되는 설비기기에 고장이 발생했는지 여부를 판정하고 그 판정 결과에 따라 보호제어 연산처리를 실행하는 보호제어 연산수단과, 이 보호제어 연산수단의 고장판정 기능과는 별도로 상기 변환수단에 의해 변환된 디지털 데이터에 의거하여 상기 보호제어 대상이 되는 설비기기 및 비보호제어 대상이 되는 설비기기에 대해서 고장이 발생했는지 여부를 판정하는 판정수단과, 이 판정수단의 판정결과에 있어서 상기 보호제어 대상이 되는 설비기기 및 비보호제어 대상이 되는 설비기기 중의 적어도 한쪽에 고장이 발생했다고 판정된 때에 상기 변환수단에 의해 변환된 디지털 데이터에 대하여 샘플링시의 정밀시각을 부가하고 정밀시각부의 디지털 데이터로서 기록하는 기록수단과, 이 기록수단에 기록된 정밀시각부 디지털 데이터를 판독 출력하여 상기 통신네트워크에 송출하는 디지털 데이터 송출수단을 각각 구비하는 동시에,

    상기 통신네트워크에 접속되고 상기 각 디지털형 보호제어장치로부터 상기 통신네트워크를 거쳐서 각각 송신되어 온 복수의 정밀시각부 디지털 데이터를 수신처리하는 수신처리 수단과, 상기 수신처리된 복수의 정밀시각부 디지털 데이터를, 부가된 정밀시각에 따라 상기 각 디지털형 보호제어장치마다 시계열적으로 정렬하는 정렬수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전력계통 보호제어 시스템．
12. 제11항에 있어서,

    상기 정렬수단에 의해 시계열적으로 표시된 디지털 데이터 군을 표시하는 표시수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전력계통 보호제어 시스템．
13. 제11항에 있어서,

    상기 정렬수단에 의해서 시계열적으로 정렬된 디지털 데이터 군에 의거하여 피시험용의 디지털형 보호제어장치에 대한 시험상태량을 생성하는 생성수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전력계통 보호제어 시스템．
14. 전력계통을 보호제어하기 위한 복수의 디지털형 보호제어장치와 상기 복수의 디지털형 보호제어장치를 서로 데이터 송수신 가능하게 접속하는 통신네트워크를 구비한 전력계통 보호제어 시스템에 있어서,

    상기 각 디지털형 보호제어장치는 정밀시각을 취득하는 정밀시각 취득수단과, 보호제어 대상이 되는 설비기기의 상태량을 상기 정밀시각 취득수단에 의해 취득된 정밀시각에 따라 소정 주기마다 샘플링하고 샘플링 한 상태량을 디지털 데이터로 각각 변환하는 변환수단과, 이 변환수단에 의해 변환된 디지털 데이터에 대하여 샘플링 시의 정밀시각을 부가하고 정밀시각부의 디지털 데이터로서 상기 통신네트워크로 송출하는 디지털 데이터 송출수단과, 상기 통신네트워크를 거쳐서 다른 디지털형 보호제어장치의 디지털 데이터 송출수단으로부터 순차 송신되어 온 정밀시각부 디지털 데이터를 수신하는 수신수단과, 이 수신수단에 의해 수신된 복수의 정밀시각부 디지털 데이터를, 부가된 정밀시각에 따라 시계열적으로 정렬하는 정렬수단과, 상기 변환수단에 의해 변환된 디지털 데이터 및 상기 정렬수단에 의해 시계열적으로 정렬된 디지털 데이터 중의 어느 한쪽에 의거하여 보호제어 연산을 행하는 보호제어 연산수단을 각각 구비한 것을 특징으로 하는 전력계통 보호제어 시스템．
15. 산업 플랜트나 공공 플랜트 등의 제어 대상 플랜트에 관한 상태량에 의거해서 연산처리를 행하는 상기 제어대상 플랜트의 제어를 행하는 복수의 분산배치된제어장치를 통신네트워크를 거쳐서 데이터 송수신 가능하게 상호 접속하여 구성된 제어 시스템에 있어서,

    상기 각 제어장치는 대략 일정주기의 신호를 취득하는 주기신호 취득수단과, 상기 제어대상 플랜트에 관한 상태량을 상기 주기신호 취득수단에 의해 취득된 주기신호에 따라 다른 보호제어장치와 동일한 타이밍으로 순차 샘플링하여 디지털 데이터를 수집하는 디지털 데이터 수집수단과, 이 디지털데이터 수집수단에 의해서 수집된 디지털데이터에 대해서 상기 주기신호에 의거해서 상기 샘플링시의 시각을 부가하고 시각부의 디지털 데이터로서 순차 기억하는 기억수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템
16. 전력계통으로부터 입력된 보호제어대상에 관한 상태량에 의거해서 연산처리를 행하는 상기 전력계통의 보호제어를 행하는 복수의 보호제어장치를 통신네트워크를 거쳐서 데이터 송수신 가능하게 상호 접속하여 구성된 전력계통 보호제어 시스템에 있어서,

    상기 각 보호제어장치는 대략 일정주기의 신호를 취득하는 주기신호 취득수단과, 상기 전력계통에 관한 상태량을 상기 주기신호 취득수단에 의해서 취득된 주기신호에 따라 다른 보호제어장치와 동일한 타이밍으로 순차 샘플링하여 디지털 데이터를 수집하는 디지털데이터 수집수단과, 이 디지털데이터 수집수단에 의해서 수집된 디지털데이터에 대해서 상기 주기신호에 의거해서 상기 샘플링시의 시각을 부가하고 시각부의 디지털 데이터로서 순차 기억하는 기억수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전력계통 보호제어 시스템．
17. 제16항에 있어서,

    상기 주기신호 취득수단은 정밀시각을 취득하는 정밀시각 취득수단이고, 상기 샘플링시의 시각은 상기 샘플링시의 정밀시각인 것을 특징으로 하는 전력계통 보호제어 시스템．
18. 제17항에 있어서,

    상기 통신네트워크에 접속되고 상기 복수의 보호제어장치의 운용 상태를 원격으로 감시제어하기 위한 표시조작장치를 구비하고,

    상기 각 보호제어장치는 상기 디지털 데이터에 의거하여 보호제어 연산을 행하는 이상데이터가 검출되었는지 여부를 판단하는 보호제어 연산수단과, 이 보호제어 연산수단의 보호제어 연산의 결과 이상데이터가 검출된 경우 그 이상데이터 검출시각을 포함하는 이상데이터 발생통지를 상기 표시조작장치로 송신하는 이상데이터 검출통지 송신수단을 구비하고,

    상기 표시조작장치는 상기 복수의 보호제어장치에서의 소정 보호제어장치로부터 이상데이터 검출시각을 포함하는 이상데이터 발생통지가 송신된 때에, 상기 이상데이터 검출시각 전후의 디지털 데이터를 수집하기 위한 프로그램 모듈을 상기 통신네트워크를 거쳐서 상기 복수의 보호제어장치로 소정 이동경로로 송신하는 프로그램 모듈 송신수단을 구비하고 있고,

    상기 각 보호제어장치는 상기 통신네트워크를 거쳐서 송신되어 온 프로그램 모듈을 수신하여 실행하는 수단과, 실행된 프로그램 모듈에 의거하여 상기 이상데이터 검출시각 전후의 정밀시각부의 디지털 데이터를 각각 상기 표시조작장치에 대하여 송신하는 수단을 구비하고 있고,

    상기 표시조작장치는 상기 각 보호제어장치에서 송신되어 온 상기 이상데이터 검출시각 전후의 정밀시각부의 디지털 데이터에 의거하여 상기 이상데이터 검출에 관한 사고점을 표정하는 사고점 표정수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전력계통 보호제어 시스템．
19. 제17항에 있어서,

    상기 각 보호제어장치는 상기 표시조작장치로부터 상기 통신네트워크를 거쳐서 송신되어 온 송전선 정수측정용 프로그램 모듈에 의거하여 동작하여 자보호제어장치의 기억수단으로 디지털 데이터와 함께 기억된 정밀시각에서의 소정 정밀시각을 판독출력하고, 판독된 소정 정밀시각이 부가된 자보호제어장치의 디지털 데이터 및 타보호제어장치의 디지털 데이터를 이용하여 송전선 정수를 측정하는 송전선 정수 측정수단과, 측정된 송전선 정수를 기억하는 송전선 정수 기억수단과 기억된 송전선 정수에 의거하여 자보호제어장치의 보호제어 대상에 관한 거리측정 임피던스를 산출하는 산출 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전력계통 보호제어 시스템．
20. 제18항에 있어서,

    상기 기억수단은 상기 정밀시각부의 디지털 데이터를 적어도 상기 이상데이터 발생통지를 상기 표시조작장치로 송신하고 나서, 상기 이상데이터 발생시각 전후의 정밀시각부의 디지털 데이터를 상기 표시조작장치쪽으로 송신할 때까지 사이를 기억하도록 한 것을 특징으로 하는 전력계통 보호제어 시스템．
21. 제17항에 있어서,

    상기 통신네트워크에 접속되고 상기 복수의 보호제어장치의 운용상태를 원격으로 감시제어하기 위한 표시조작장치를 구비하고,

    상기 각 보호제어장치는 상기 기억수단에 기억된 정밀시각부의 디지털 데이터에 의거하여 상기 전력계통에 관한 전력 무효전력, 전류 등을 포함하는 조류정보를 계산하는 조류정보 계산수단을 구비하고, 이 조류정보 계산수단은 계산된 조류정보에 그 조류정보 소스가 되는 디지털 데이터의 수집시각을 부가하고 수집 시각부의 조류정보로서 상기 통신네트워크를 거쳐서 표시조작장치로 각각 송신하도록 되어 있고,

    상기 표시조작장치는 상기 통신네트워크를 거쳐서 각 보호제어장치로부터 송신되어 온 조류정보에 의거하여 상기 전력계통의 안정상태를 판정하는 안정상태 판정수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전력계통 보호제어 시스템．
22. 제18항에 있어서,

    복수의 CPU, 이들 복수의 CPU가 공유하는 메모리 및 상기 복수의 CPU가 공유하는 통신 인터페이스를 포함하는 하드웨어회로에 의해서 상기 각 보호제어장치의 상기 기억수단, 상기 보호제어 연산수단, 상기 이상데이터 검출시각 송신수단, 상기 프로그램 모듈 실행수단 및 상기 디지털 데이터 송신수단을 구성하고, 상기 복수의 CPU 내의 제1 CPU는 상기 공유 메모리를 이용하여 상기 기억수단의 처리 및 상기 보호제어 연산수단의 처리를 각각 실행하고 상기 복수의 CPU 내의 제 2 CPU는 상기 공유 메모리 및 상기 공유 통신인터페이스를 이용하여 상기 이상데이터 검출시각 송신수단의 처리, 상기 프로그램 모듈 실행 수단의 처리 및 상기 디지털 데이터 송신수단의 처리를 각각 실행 하도록 한 것을 특징으로 하는 전력계통 보호제어 시스템．
23. 제18항에 있어서,

    복수의 CPU, 이들 복수의 CPU가 공유하는 메모리 및 상기 복수의 CPU가 공유하는 통신 인터페이스를 포함하는 하드웨어회로에 의해 상기 각 보호제어장치의 상기 기억수단, 상기 보호제어 연산수단, 상기 이상데이터 검출시각 송신수단 및 상기 프로그램 모듈 실행·디지털 데이터 송신수단을 구성하고, 상기 복수의 CPU 내의 제1 CPU는 상기 공유 메모리를 이용하여 상기 기억수단의 처리 및 상기 보호제어 연산수단의 처리를 각각 실행하고, 상기 복수의 CPU 내의 제2 CPU는 상기 공유 메모리 및 상기 공유통신 인터페이스를 이용하여 상기 이상데이터 검출시각 송신수단의 처리, 상기 프로그램 모듈 실행 수단에서의 프로그램 모듈 수신처리 및 상기 디지털 데이터 송신수단의 처리를 각각 실행하고,

    상기 복수의 CPU 내의 제3 CPU은 상기 공유 메모리를 이용하여 상기 제2 CPU에 의해 수신처리된 프로그램 모듈을 실행 처리하는 것을 특징으로 하는 전력계통 보호제어 시스템．
24. 제17항에 있어서,

    상기 각 보호제어장치는 타보호제어장치의 정밀시각 취득수단에 의해 취득된 정밀시각을 상기 통신네워크를 거쳐서 입수하는 정밀시각 입수 수단과, 입수된 타보호제어장치의 정밀시각에 의거하여 자보호제어장치에서 취득된 정밀시각이 정확한지 여부를 확인하는 정밀시각 확인수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전력계통 보호제어 시스템．
25. 제16항에 있어서,

    상기 복수의 보호제어장치의 적어도 하나의 보호제어장치는 타보호제어장치와 상기 통신네트워크는 다른 통신선에 의해 접속되어 있고,

    상기 타보호제어장치의 상기 주기신호 취득수단은 정밀시각을 취득하는 정밀시각 취득수단이고, 상기 타보호제어장치는 상기 정밀시각 취득수단에 의해 취득된 정밀시각을 구성하는 각 시각 타이밍을 표현하는 신호와 각 시각 타이밍의 시각을 표현하는 시각 데이터를 중첩하여 상기 통신선을 거쳐서 상기 적어도 하나의 보호제어장치에 대해 송신하는 중첩 송신수단 수단을 갖고 있고,

    상기 적어도 하나의 보호제어장치의 주기신호 취득수단은 상기 타보호제어장치에서 상기 통신선을 거쳐서 송신되어 온 중첩 신호를 상기 각 시각 타이밍을 표현하는 신호와 각 시각 타이밍의 시각을 표현하는 시각 데이터로 분리하여 상기 주기신호를 포함하는 상기 정밀시각을 얻는 수단인 것을 특징으로 하는 전력계통 보호제어 시스템．
26. 제17항에 있어서,

    상기 각 보호제어장치의 상기 정밀시각 취득수단은 복수의 위성으로부터 송신된 GPS 신호를 수신하고 수신한 GPS 신호에 의거하여 제 1 정밀시각을 취득하는 제 1 정밀시각 취득부와, 지상파를 수신하고 수신한 지상파에 의거하여 제 2 정밀시각을 취득하는 제 2 정밀시각 취득부와, 상기 제1 정밀시각 취득부에 의해 취득된 제 1 정밀시각과 상기 제2 정밀시각 취득부에 의해 취득된 제 2 정밀시각의 위상차를 계측하고, 계측한 위상차에 의거하여 상기 제2 정밀시각을 보정하는 보정수단을 구비하고,

    상기 디지털 데이터 수집수단은 상기 제1 정밀시각 취득부에 의해 취득된 제 1 정밀시각에 따라 상기 상태량을 순차 샘플링 하여 디지털 데이터를 수집하고, 상기 제1 정밀시각 취득부에 의해 제 1 정밀시각이 취득할 수 없을 때에는 상기 보정수단에 의해 보정된 제 2 정밀시각에 따라 상기 상태량을 순차 샘플링하여 디지털 데이터를 수집하도록 한 것을 특징으로 하는 전력계통 보호제어 시스템．
27. 제17항에 있어서,

    상기 각 보호제어장치는 상기 정밀시각 대체용 시각을 취득하는 시각 취득수단과, 상기 정밀시각 취득수단에 의해서 취득된 정밀시각에 의거하여 상기 시각을 교정하는 시각교정수단을 구비하고,

    상기 디지털 데이터 수집수단은 상기 정밀시각 취득수단에 의해 정밀시각이 취득할 수 없을 때에 상기 시각교정수단에 의해 교정된 시각에 따라 상기 상태량을 순차샘플링하여 디지털 데이터를 수집하도록 한 것을 특징으로 하는 전력계통 보호제어 시스템．
28. 제19항에 있어서,

    상기 각 보호제어장치는 상기 타장치의 보호제어 연산수단이 보호제어 동작을 실행한 결과 자보호제어장치의 디지털 데이터 수집수단에 의해 수집된 디지털 데이터가 상태 변화한 때에 상기 타보호제어장치의 디지털 데이터 수집수단에 의해 수집된 디지털 데이터를 상기 통신네트워크를 거쳐서 수신하는 수신수단과, 상기 송전선 정수기억수단에 기억된 송전선 정수 및 상기 수신한 상기 타보호제어장치의 디지털 데이터에 의거하여 자보호제어장치의 전기량 데이터의 상태 변화를 산출하는 수단과, 상기 디지털 데이터 수집수단에 의해 수집된 디지털 데이터의 상태 변화가 상기 타장치의 디지털 데이터 및 송전선 정수에 의거하여 산출된 디지털 데이터의 상태 변화의 범위내인지 여부를 판단함으로써 상기 자장치의 보호제어 대상에 계통사고가 발생했는지 여부를 판정하는 판정수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전력계통 보호제어 시스템．
29. 제18항에 있어서,

    상기 각 보호제어장치는 타보호제어장치 및 상기 표시조작장치 내의 적어도 한쪽으로부터 송신된 계통변경 요구에 따라 자보호제어장치의 보호제어 동작에 관한 설정치를 변경하는 변경수단을 구비한 것을 특징으로 하는 청구 전력계통 보호제어 시스템．
30. 제18항에 있어서,

    상기 복수의 보호제어장치에서의 소정 보호제어장치는 사고 발생시에 상기 사고에 관련하여 이상이 검출된 복수의 보호제어장치로부터 사고시의 상기 전력계통 상태량을 나타내는 디지털 데이터를, 상기 이상검출시의 절대 시각을 부가한 상태로 상기 통신네트워크를 거쳐서 수집하는 수집수단과, 수집된 이상검출시의 절대 시각부 디지털 데이터에 의거하여 상기 이상검출된 복수의 보호제어장치간의 이상검출시각의 지연 상태를 구하는 수단과, 구해진 지연상태에 따라 사고점의 거리 및 이상요인을 추정하는 추정수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전력계통 보호제어 시스템．
31. 제16항에 있어서,

    상기 전력계통과 상기 각 보호제어장치 사이를 상기 통신네트워크와는 별개의 제 2 통신네트워크를 이용하여 접속하고, 상기 전력계통의 상태량을 상기 제2통신 인터페이스를 거쳐서 상기 각 보호제어장치에 공급하게 한 것을 특징으로 하는 전력계통 보호제어 시스템．
32. 상태량 입출력기나 개폐기기를 포함하는 복수의 설비기기를 갖는 전력계통 등의 플랜트에 대한 제어를 적어도 상기 상태량 입출력기에 설치된 제 1 컴퓨터 및 상기 개폐기기에 설치된 제 2 컴퓨터를 포함하는 복수의 컴퓨터를 이용하여 행하기 위한 제어프로그램을 기억한 기억매체에 있어서,

    상기 제어프로그램은 상기 제1 컴퓨터에 정밀시각을 취득시키는 순서와 상기 제1 컴퓨터로 상기 정밀시각에 따라 상기 상태량 입출력기의 상태량을 소정주기마다 샘플링하게 하고, 이 샘플링 한 상태량을 디지털 데이터로 변환시키는 수순과, 상기 제1 컴퓨터에 상기 디지털 데이터에 대하여 샘플링시의 정밀시각을 부가시키고 정밀시각부 디지털 데이터로서 통신네트워크로 송출시키는 수순과, 상기 제2 컴퓨터로 상기 개폐기기에서의 개폐기기의 동작상태를 상기 통신네트워크에 송출하게 하는 수순과, 상기 복수의 컴퓨터에서 적어도 하나의 컴퓨터로 상기 통신네트워크를 거쳐서 송신되어 온 상기 정밀시각부 디지털 데이터 및 동작상태를 수신처리하게 하고 이 수신처리한 정밀시각부 디지털 데이터 및 동작상태에 의거하여 연산처리를 실행시키는 수순과, 상기 연산처리 결과에 따라 상기 적어도 하나의 컴퓨터에 상기 개폐기기에 대한 동작 제어지령을 상기 통신네트워크로 출력시키는 수순과, 상기 제2 컴퓨터로 상기 통신네트워크를 거쳐서 출력되어 온 동작 제어지령을 수신처리시키는 수순과, 상기 제2 컴퓨터로 상기 수신처리한 동작 제어지령에 의거하여 상기 개폐기기를 동작제어하게 하는 수순을 포함하는 것을 특징으로 하는 기억매체．
33. 전력계통으로부터 입력된 상태량에 의거하여 복수의 컴퓨터를 이용하여 연산처리를 행하는 상기 전력계통의 보호제어를 행하기 위한 보호제어프로그램을 기억한 기억매체에 있어서,

    상기 보호제어프로그램은 상기 복수의 컴퓨터에서의 제 1 컴퓨터로 정밀시각을 취득하게 하는 수순과, 상기 제 1 컴퓨터로 상기 수급계통의 상태량을 상기 정밀시각에 따라 소정 주기마다 샘플링하게 하고 또한 샘플링 한 상태량을 디지털 데이터로 변환시키는 수순과, 상기 제 1 컴퓨터에 상기 디지털 데이터에 대하여 샘플링시의 정밀시각을 부가시키고 정밀시각부의 디지털 데이터로서 통신네트워크로 송출하게 하는 수순과, 상기 복수의 컴퓨터에서의 제 2 컴퓨터로 상기 통신네트워크를 거쳐서 순차 송신되어 온 상기 정밀시각부의 디지털 데이터를 수신처리하게 하는 수순과, 상기 제2 컴퓨터로 수신처리한 정밀시각부 디지털 데이터를 부가된 정밀시각에 따라 시계열적으로 정렬시키는 수순을 포함하는 것을 특징으로 하는 기억매체．
34. 전력계통에서의 복수의 설비기기에 대응하여 설치된 보호제어용 컴퓨터를 포함하는 복수의 컴퓨터를 이용하여 상기 전력계통의 보호제어를 행하기 위한 보호제어프로그램을 기억한 기억매체에 있어서,

    상기 보호제어프로그램은 상기 복수의 설비기기에 대응하여 설치된 각 보호제어용 컴퓨터로 정밀시각을 취득시키는 수순과, 상기 각 보호제어용 컴퓨터로 복수의 설비기기에서의 보호제어 대상이 되는 설비기기의 상태량을 상기 정밀시각에 따라 소정 주기마다 샘플링시키고 샘플링 한 상태량을 디지털 데이터로 각각 변환시키는 수순과, 상기 각 보호제어용 컴퓨터로 상기 디지털 데이터에 의거하여 상기 보호제어 대상이 되는 설비기기에 고장이 발생했는지 여부를 판정하게 하고 그 판정 결과에 따라 보호제어 연산처리를 실행시키는 수순과, 상기 보호제어 연산처리 수순에서의 고장판정처리 수순과는 별개로 상기 각 보호제어용 컴퓨터로 상기 디지털 데이터에 의거하여 상기 보호제어 대상이 되는 설비기기 및 비보호제어 대상이 되는 설비기기에 대하여 고장이 발생했는지 여부를 판정하게 하는 수순과, 이 판정 결과에 있어서 상기 보호제어 대상이 되는 설비기기 및 비보호제어 대상이 되는 설비기기 중의 적어도 한쪽에 고장이 발생했다고 판정한 때에 상기 각 보호제어용 컴퓨터에 상기 디지털 데이터에 대하여 샘플링시의 정밀시각을 부가시키고 정밀시각부의 디지털 데이터로서 기록시키는 수순과, 상기 각 보호제어용 컴퓨터로 상기 기록한 정밀시각부 디지털 데이터를 통신네트워크 로 송출하게 하는 수순과, 상기 복수의 컴퓨터에서의 적어도 하나의 컴퓨터로 상기 통신네트워크를 거쳐서 각각 송신되어 온 복수의 정밀시각부 디지털 데이터를 수신처리하게 하는 수순과, 상기 적어도 하나의 컴퓨터로 상기 수신처리한 복수의 정밀시각부 디지털 데이터를 부가된 정밀시각에 따라 시계열적으로 정렬하게 하는 수순을 포함하는 것을 특징으로 하는 기억매체．
35. 전력계통의 복수의 설비기기를 복수의 보호제어용 컴퓨터를 이용하여 보호제어를 행하기 위한 보호제어프로그램을 기억 한 기억매체에 있어서,

    상기 보호제어프로그램은 상기 각 보호제어용 컴퓨터로 정밀시각을 취득하게 하는 수순과, 상기 각 보호제어용 컴퓨터에 보호제어 대상이 되는 설비기기의 상태량을 상기 정밀시각에 따라 소정 주기마다 각각 샘플링하게 하고 또한 샘플링한 상태량을 디지털 데이터로 각각 변환하게 하는 수순과, 상기 각 보호제어용 컴퓨터로 상기 변환한 디지털 데이터에 대하여 샘플링시의 정밀시각을 부가하게 하고 정밀시각부의 디지털 데이터로서 통신네트워크로 송출하게 하는 수순과, 상기 통신네트워크를 거쳐서 다른 디지털형 보호제어장치에서 순차 송신되어 온 정밀시각부 디지털 데이터를 상기 각 보호제어용 컴퓨터로 수신하게 하는 수순과, 상기 수신한 복수의 정밀시각부 디지털 데이터를, 부가된 정밀시각에 따라 상기 각 보호제어용 컴퓨터로 시계열적으로 정렬하게 하는 수순과, 상기 변환한 디지털 데이터 및 상기 시계열적으로 정렬한 디지털 데이터 중 어느 한쪽에 의거하여 상기 각 보호제어용 컴퓨터에 보호제어 연산을 실행시키는 수순을 포함하는 것을 특징으로 하는 기억매체．
36. 전력계통으로부터 입력된 보호제어 대상에 관한 상태량에 의거하여 연산처리를 행하는 상기 전력계통의 보호제어를 행하여 복수의 보호제어용 컴퓨터를 통신네트워크를 거쳐서 데이터 송수신 가능하게 상호 접속하여 구성되고 있고, 정밀시각을 취득하는 정밀시각 취득회로를 갖는 전력계통 보호제어 시스템에서의 보호제어프로그램을 기억한 기억매체로서,

    상기 전력계통의 상태량을 상기 정밀시각 취득회로에 의해 취득된 정밀시각에 따라 상기 각 보호제어용 컴퓨터에 다른 보호제어용 컴퓨터와 동일의 타이밍으로 순차 샘플링시키고 디지털 데이터를 수집하게 하는 수순과, 수집한 디지털 데이터에 대하여 샘플링시의 정밀시각을 부가하고 정밀시각부 디지털 데이터로서 메모리에 기억시키는 수순을 구비한 것을 특징으로 하는 기억매체．