KR102537804B1 - 프로세스 버스 적용 보호 시스템 및 인텔리전트 전자 디바이스 - Google Patents

프로세스 버스 적용 보호 시스템 및 인텔리전트 전자 디바이스 Download PDF

Info

Publication number
KR102537804B1
KR102537804B1 KR1020207034508A KR20207034508A KR102537804B1 KR 102537804 B1 KR102537804 B1 KR 102537804B1 KR 1020207034508 A KR1020207034508 A KR 1020207034508A KR 20207034508 A KR20207034508 A KR 20207034508A KR 102537804 B1 KR102537804 B1 KR 102537804B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
time
digital value
merging unit
series data
electronic device
Prior art date
Application number
KR1020207034508A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210002698A (ko
Inventor
미키오 신타니
나오야 나리타
Original Assignee
미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 filed Critical 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Publication of KR20210002698A publication Critical patent/KR20210002698A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102537804B1 publication Critical patent/KR102537804B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00002—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/26—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents
    • H02H3/28—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at two spaced portions of a single system, e.g. at opposite ends of one line, at input and output of apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/0061—Details of emergency protective circuit arrangements concerning transmission of signals
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/26—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents
    • H02H3/28—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at two spaced portions of a single system, e.g. at opposite ends of one line, at input and output of apparatus
    • H02H3/30—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at two spaced portions of a single system, e.g. at opposite ends of one line, at input and output of apparatus using pilot wires or other signalling channel
    • H02H3/307—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at two spaced portions of a single system, e.g. at opposite ends of one line, at input and output of apparatus using pilot wires or other signalling channel involving comparison of quantities derived from a plurality of phases, e.g. homopolar quantities; using mixing transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00032—Systems characterised by the controlled or operated power network elements or equipment, the power network elements or equipment not otherwise provided for
    • H02J13/00036—Systems characterised by the controlled or operated power network elements or equipment, the power network elements or equipment not otherwise provided for the elements or equipment being or involving switches, relays or circuit breakers
    • H02J13/0004—Systems characterised by the controlled or operated power network elements or equipment, the power network elements or equipment not otherwise provided for the elements or equipment being or involving switches, relays or circuit breakers involved in a protection system
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/18—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution using switches, relays or circuit breakers, e.g. intelligent electronic devices [IED]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/30—State monitoring, e.g. fault, temperature monitoring, insulator monitoring, corona discharge

Landscapes

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

Abstract

프로세스 버스 적용 보호 시스템(40)에 있어서, 제1 머징 유닛(50＿1)은 전력 계통의 전기량을 계속적으로 샘플링하여 제1 디지털값으로 디지털 변환한다. 인텔리전트 전자 디바이스(60)는 프로세스 버스(41)를 통해서 제1 머징 유닛(50＿1)으로부터 수신한 제1 디지털값의 수신 시각을 특정함으로써, 수신 시각에 대응지어진 제1 디지털값의 시계열 데이터를 생성한다. 인텔리전트 전자 디바이스(60)는 수신 시각에 대응지어진 제1 디지털값의 시계열 데이터와 제1 지연 시간의 정보에 기초하여, 임의의 제1 시각에 있어서 제1 머징 유닛(50＿1)에 의해서 샘플링된 전기량의 값을 결정한다.

Description

프로세스 버스 적용 보호 시스템 및 인텔리전트 전자 디바이스
이 개시는 프로세스 버스를 통해서 접속된 머징 유닛과, 인텔리전트 전자 디바이스를 가지고, 전력 계통의 보호에 이용되는 프로세스 버스 적용 보호 시스템에 관한 것이다.
종래의 보호 릴레이를 머징 유닛(MU：Merging　Unit)과 인텔리전트 전자 디바이스(IED：Intelligent　Electronic　Device)로 분할하여, 양자를 프로세스 버스로 접속시킨 프로세스 버스 적용 보호 시스템이 일반적으로 되고 있다(예를 들어, 일본 특허공개공보 2012－65433호(특허 문헌 1)를 참조).
이러한 보호 시스템에서는, 변전소 내 등에 마련된 전력 기기의 근방에 MU가 설치되고, MU에 의해서 전력 계통의 전기량의 신호가 취해진다(덧붙여, 이 개시에 있어서, 전류 및 전압 중 적어도 한 쪽을 전기량이라고 칭한다). MU는 취한 전기량 신호를 A/D(Analog　to　Digital) 변환하고, A/D 변환 후의 디지털 신호를, 프로세스 버스를 통해서 IED에 시리얼 데이터로 송신한다. IED는 MU로부터 수신한 데이터에 기초하여 릴레이 연산을 행한다.
상기의 프로세스 버스 적용 보호 시스템을 이용하여, 예를 들어, 송전선 보호용의 전류 차동 릴레이를 구성할 수 있다. 전류 차동 릴레이의 경우에는, 송전선의 양단에 각각 마련된 MU에 의해서 검출되는 전기량은, 동시각에 검출된 것일 필요가 있다.
　복수의 MU 사이에서 샘플링 동기를 행하는 대표적인 방법의 하나는, 상기의 일본 특허공개공보 2012－65433호(특허 문헌 1)에 기재되어 있는 것처럼, GPS(Global　Positioning　System)에 기초하는 시각 동기 신호를 각 MU에 공급하는 것이다. 구체적으로, GPS 위성으로부터의 신호를 수신하는 시계 장치가 마련되고, 시계 장치로부터 시각 동기 신호가 각 MU에 송신된다. 각 MU는 공급된 시각 동기 신호에 내장 클록을 동기시킨다.
특허 문헌 1 : 일본 특허공개공보 2012－65433호
상기의 GPS 신호에 기초하는 샘플링 동기의 방법은, 시계 장치의 고장 등에 의해서 시각 동기 신호가 중단되었을 경우에 문제가 된다. 또, 시계 장치로부터의 시각 동기 신호에 기초하는 동기 처리는 복잡하기 때문에, 각 MU에서의 동기 처리에 장애가 발생하는 경우도 고려해야 한다.
본 개시는 상기의 문제점을 고려한 것으로서, 그 목적은 각 MU에서의 샘플링 동기를 필요로 하지 않고, 각 MU에 있어서의 전기량의 검출 시각의 동시성을 확보하는 것이 가능한 IED 및 프로세스 버스 적용 보호 시스템을 제공하는 것이다. 덧붙여, 상기에서는, 송전선 보호용의 전류 차동 릴레이를 예로 들어 설명했지만, 본 개시의 적용 대상은 전류 차동 릴레이로 한정되는 것은 아니다.
일 실시 형태에 의한 프로세스 버스 적용 보호 시스템은, 제1 머징 유닛과, 인텔리전트 전자 디바이스를 구비한다. 제1 머징 유닛은 전력 계통의 전기량을 계속적으로 샘플링하고, 샘플링한 전기량의 값을 제1 디지털값으로 디지털 변환하여 프로세스 버스로 출력하도록 구성된다. 인텔리전트 전자 디바이스는 프로세스 버스를 통해서 제1 머징 유닛으로부터 제1 디지털값을 계속적으로 수신하고, 수신 시각을 특정함으로써, 수신 시각에 대응지어진 제1 디지털값의 시계열 데이터를 생성한다. 인텔리전트 전자 디바이스는 수신 시각에 대응지어진 제1 디지털값의 시계열 데이터와, 제1 머징 유닛이 전기량을 샘플링하고 나서 대응하는 제1 디지털값을 수신할 때까지의 제1 지연 시간의 정보에 기초하여, 임의의 제1 시각에 있어서 제1 머징 유닛에 의해서 샘플링된 전기량의 값을 결정하도록 구성된다.
상기의 실시 형태에 의하면, 머징 유닛으로부터의 데이터의 수신 시각과 지연 시간의 정보에 기초하여, 임의의 시각에 있어서 해당 머징 유닛에 의해서 샘플링된 전기량의 값을 결정할 수 있다. 따라서, 복수의 머징 유닛에서의 샘플링 동기를 필요로 하지 않고, 각 머징 유닛에 있어서의 전기량의 검출 시각의 동시성을 확보하는 것이 가능하게 된다.
도 1은 프로세스 버스 적용 보호 시스템의 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 2는 실시 형태 1에 있어서의 MU 및 IED의 하드웨어 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 3은 MU로부터 IED에 송신되는 통신 패킷의 구성예를 나타내는 개략도이다.
도 4는 지연 시간에 기초하는 샘플 시각의 보정에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 제2 MU에 의한 전기량의 검출 시각을 제1 MU에 의한 전기량의 검출 시각에 동기시키는 경우의 리샘플링 처리에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일차 함수에 의한 보간 처리에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 1 및 도 2의 각 MU의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 8은 도 1 및 도 2의 IED의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 9는 실시 형태 2의 프로세스 버스 적용 보호 시스템에 있어서, MU 및 IED의 하드웨어 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 10은 실시 형태 2의 프로세스 버스 적용 보호 시스템에 있어서, MU로부터 IED에 송신되는 통신 패킷의 구성예를 나타내는 개략도이다.
도 11은 실시 형태 3의 프로세스 버스 적용 보호 시스템에 있어서, MU 및 IED의 하드웨어 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 12는 실시 형태 3의 프로세스 버스 적용 보호 시스템에 있어서, MU로부터 IED에 송신되는 통신 패킷의 구성예를 나타내는 개략도이다.
도 13은 도 11의 MU의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 14는 도 11의 IED의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 15는 실시 형태 3의 변형예에 의한 MU 및 IED의 하드웨어 구성을 나타내는 블록도이다.
도 16은 실시 형태 3의 변형예에 의한 프로세스 버스 적용 보호 시스템에 있어서, MU로부터 IED에 송신되는 통신 패킷의 구성예를 나타내는 개략도이다.
도 17은 IED가 정하는 연산 시각에, 제1 및 제2 MU에 의한 전기량의 검출 시각을 동기시키기 위한 리샘플링 처리에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 실시 형태 4에 있어서의 프로세스 버스 적용 보호 시스템에 있어서, IED의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 19는 실시 형태 5의 프로세스 버스 적용 보호 시스템에 있어서의 리샘플링 처리에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 실시 형태 5에 있어서의 프로세스 버스 적용 보호 시스템에 있어서, IED의 동작을 나타내는 순서도이다.
　이하, 각 실시 형태에 대해서 도면을 참조하여 자세하게 설명한다. 덧붙여, 동일 또는 상당하는 부분에는 동일한 참조 부호를 부여하고, 그 설명을 반복하지 않는다.
실시 형태 1.
［프로세스 버스 적용 보호 시스템의 구성예］
도 1은 프로세스 버스 적용 보호 시스템의 구성예를 나타내는 블록도이다. 도 1을 참조하여, 전력 계통(30)은, 일례로서, 송전선 또는 모선을 나타내는 제1 삼상 선로(31＿1)와, 송전선 또는 모선을 나타내는 제2 삼상 선로(31＿2)를 포함한다. 이하, 제1 및 제2 삼상 선로(31＿1, 31＿2)에 대해 총칭하는 경우에는 삼상 선로(31)로 기재한다. 덧붙여, 도해를 용이하게 하기 위해서 도 1에서는 삼상 선로를 1개의 선으로 나타내고 있다.
제1 삼상 선로(31＿1)에는 전류 변성기(CT：Current　Transformer)(CT1), 전압 변성기(VT：Voltage　Transformer)(VT1), 및 제1 차단기(CB：Circuit　Breaker)(33＿1)가 마련되어 있다. 마찬가지로, 제2 삼상 선로(31＿2)에는, 전류 변성기(CT2), 전압 변성기(VT2), 및 제2 차단기(33＿2)가 마련되어 있다.
이하, 전류 변성기(CT＿1, CT＿2)에 대해 총칭하는 경우에는 전류 변성기(CT)로 기재한다. 전압 변성기(VT＿1, VT＿2)에 대해 총칭하는 경우에는 전압 변성기(VT)로 기재한다. 제1 및 제2 차단기(33＿1, 33＿2)에 대해 총칭하는 경우에는 차단기(33)로 기재한다. 덧붙여, 전류 변성기(CT), 전압 변성기(VT), 및 차단기(33)는, 삼상 선로의 상마다 마련되어 있지만, 도 1에서는 도해를 용이하게 하기 위해서 각각 1개만 대표적으로 나타내고 있다.
전류 변성기(CT)는 삼상 선로(31)를 흐르는 전류를 후술하는 MU에 입력하는데 적합한 크기로 변환한다. 마찬가지로, 전압 변성기(VT)는 삼상 선로(31)의 전압을 후술하는 MU에 입력하는데 적합한 크기로 변환한다.
프로세스 버스 적용 보호 시스템(40)은 제1 머징 유닛(MU1)(50＿1)과, 제2 머징 유닛(MU2)(50＿2)과, 인텔리전트 전자 디바이스(IED)(60)와, 프로세스 버스(41)를 구비한다. MU(50＿1, 50＿2)와 IED(60)는, 프로세스 버스(41)라고 칭해지는 통신 회선을 통해서 서로 접속된다.
MU(50＿1)는 대응하는 전류 변성기(CT)1 및 전압 변성기(VT1)로부터 각각 출력된 전류 신호 및 전압 신호 등, 전력 계통의 보호·제어에 필요한 정보를 수집한다. 마찬가지로, MU(50＿2)는 대응하는 전류 변성기(CT2) 및 전압 변성기(VT2)로부터 각각 출력된 전류 신호 및 전압 신호 등, 전력 계통의 보호·제어에 필요한 정보를 수집한다.
각 MU(50)는 취득한 전류 신호 및 전압 신호를, IEC61850에서 규정된 일정한 샘플링 주기(예를 들어, 4800Hz)로 아날로그 디지털(A/D：Analog　to　Digital) 변환한다. 덧붙여, MU(50)마다 샘플링 주기가 다르더라도, 본 개시의 기술을 적용하는 것은 가능하다.
각 MU(50)는 A/D 변환기(53)에 의해 얻어진 전기량을, IEC61850에서 규정된 SV(SV：Sampled　Value)의 포맷으로 변환하고, 변환 후의 전기량을, 프로세스 버스(41)를 통해서 IED(60)에 출력한다. 이후 본 개시에 있어서는, SV 포맷으로 변환된 전기량을 SV 데이터라고 칭한다.
IED(60)는 프로세스 버스(41)를 통해서 MU(50)로부터 수신한 SV 데이터에 기초하여 보호 연산(릴레이 연산이라고도 칭함)을 행한다. 보호 연산에 이용되는 전기량의 샘플링 주기(전술한 A/D 변환기(53)에서의 샘플링 주기와 구별하기 위해서 「릴레이 연산 주기」또는 「연산 주기」라고 칭함)는, 예를 들어, 계통 주파수에 대응하는 주기의 1/16(전기각으로 22.5°) 또는 1/12(전기각으로 30°) 등이다.
덧붙여, 보호 연산 시에, MU(50＿1)에 있어서의 전기량의 검출 시각과 MU(50＿2)에 있어서의 전기량의 검출 시각 사이의 동시성이 필요한 경우에는, IED(60)는 동시성을 만족하도록 SV 데이터를 보정한다. SV 데이터의 구체적인 보정 방법에 대해서는 후술한다.
IED(60)는 보호 연산의 결과, 어느 삼상 선로(31)에 고장이 발생해 있다고 판정했을 경우에는, 고장이 발생해 있는 삼상 선로(31)에 대응하는 MU(50)에 대해서, 대응하는 차단기(33)를 트립시키기 위한 지령 신호를 출력한다. 이 지령 신호를 받은 MU(50)는 대응하는 차단기(33)에 트립 신호를 출력한다. 덧붙여, 상기와 달리, IED(60)가 차단기(33)에 트립 신호를 직접 출력하도록 구성되어 있어도 된다.
［MU 및 IED의 하드웨어 구성예］
도 2는 실시 형태 1에 있어서의 MU 및 IED의 하드웨어 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
(1.　MU의 하드웨어 구성예)
도 2를 참조하여, MU(50)는 입력 변환용의 보조 변성기(51＿1, 51＿2, …)(총칭하는 경우, 보조 변성기(51)로 기재함)와, 아날로그 필터(AF：Analog　Filter)(52＿1, 52＿2, …)(총칭하는 경우, 아날로그 필터(52)로 기재함)와, A/D 변환기(53)를 포함한다. MU(50)는, 또한, 처리 회로(54)와, 통신 회로(55)와, 디지털 출력(DO：Digital　Output) 회로(56)를 포함한다. 보조 변성기(51)를 입력 변성기라고도 칭한다.
MU(50)에는 대응하는 전류 변성기(CT)로부터 출력된 각 상의 전류 신호 및 대응하는 전압 변성기(VT)로부터 출력된 각 상의 전압 신호를 수신하기 위해서, 복수의 채널이 마련되어 있다. 각 채널에는 대응하는 전류 변성기(CT)로부터 각 상의 전류 신호 또는 대응하는 전압 변성기(VT)로부터의 각 상의 전압 신호가 각각 입력된다(도 2에서는, 대표적으로 2채널만 도시되어 있다).
보조 변성기(51)(51＿1, 51＿2, …)는 채널마다 마련되어 있다. 각 보조 변성기(51)는 전류 변성기(CT)로부터의 전류 신호 또는 전압 변성기(VT)로부터의 전압 신호를 수신하고, 수신한 전압 신호 또는 전류 신호를 A/D 변환기(53) 및 처리 회로(54)에서의 신호 처리에 적절한 전압 레벨의 신호로 변환한다.
아날로그 필터(52)(52＿1, 52＿2, …)는 복수의 보조 변성기(51)에 각각 대응하여 채널마다 마련된다. 각 아날로그 필터(52)는, 예를 들어, 대응하는 채널의 전류 신호 또는 전압 신호의 고대역을 컷하는 로우패스 필터이다. 아날로그 필터(52)는 A/D 변환시의 폴딩 오차(folding error)를 제거하기 위해서 마련되어 있다.
A/D 변환기(53)는 각 아날로그 필터(52)로부터 출력된 아날로그의 전류 신호 또는 전압 신호를 디지털값으로 변환한다. A/D 변환기(53)는 채널마다의 샘플홀드 회로(도시하지 않음)와 멀티플렉서(도시하지 않음)를 구비하고 있어도 된다. 이 경우, 멀티플렉서는 샘플홀드 회로에 유지된 전기량 신호를 차례로 선택하고, A/D 변환기(53)는 멀티플렉서에 의해서 선택된 신호를 A/D 변환한다.
처리 회로(54)는 본 실시 형태의 경우, CPU(Central　Processing　Unit)와, RAM(Random　Access　Memory)과, ROM(Read　Only　Memory)을 구비한 마이크로 컴퓨터로서 구성된다. 이 경우, CPU는 ROM 및/또는 불휘발성 메모리(도시하지 않음)에 격납된 프로그램에 따라서, MU(50) 전체(A/D 변환기(53), 통신 회로(55), 디지털 출력 회로(56) 등)를 제어함으로써 원하는 기능을 실현한다.
덧붙여, 처리 회로(54)는 FPGA(Field　Programmable　Gate　Array)로서 구성되어 있어도 되고, ASIC(Application　Specific　Integrated　Circuit) 등의 전용 회로로서 구성되어 있어도 된다.
통신 회로(55)는 프로세스 버스(41)를 통해서 IED(60)의 통신 회로(61)와의 사이에서, 데이터의 송수신을 행한다.
디지털 출력 회로(56)는 외부 기기에 디지털 신호를 출력하기 위한 인터페이스 회로이다. 예를 들어, 디지털 출력 회로(56)는 처리 회로(54)의 지령에 따라서, 대응하는 차단기(33)에 트립 신호를 출력한다.
이하, 처리 회로(54)의 기능의 일부에 대해서 더 구체적으로 설명한다.
우선, 처리 회로(54)는 A/D 변환기(53)에 대해서 변환 개시 지령(트리거)을 출력한다. A/D 변환기(53)는 처리 회로(54)로부터 받은 변환 개시 지령의 타이밍에서 전력 계통(30)의 전기량을 샘플링한다.
또한, 처리 회로(54)는 A/D 변환에 의해서 얻어진 디지털 데이터를, IEC61850 규격으로 정해진 통신 프로토콜에 따른 SV 포맷의 데이터 형식으로 변환한다. 변환 후의 SV 데이터는 통신 회로(55)로부터 프로세스 버스(41)를 통해서 IED(60)에 송신된다. 예를 들어, 처리 회로(54)는 A/D 변환에 의해서 얻어진 디지털 데이터에 기초하여 패킷을 생성한다.
도 3은 MU로부터 IED에 송신되는 통신 패킷의 구성예를 나타내는 개략도이다. 도 3을 참조하여, 패킷(70)의 선두에 행선지 및 발신원 정보 등을 포함하는 ETH(Ethernet) 헤더(71)가 배치되고, 그 후에 전기량의 데이터(72)가 배치된다. 데이터(72)는 채널마다 구분되어 있고, 도 3의 경우에는, CH1부터 CH8까지의 8채널분의 데이터 부분이 포함된다. 패킷의 말미에, 오류를 검출하여 정정하기 위해서 순환 중복 검사(CRC：Cyclic　Redundancy　Check) 부호 등의 FCS(Frame　Check　Sequence)를 마련해도 된다. 각 MU는 A/D 변환기(53)의 A/D 변환 주기마다 SV 데이터를 송신해도 되고, 복수의 A/D 변환 주기마다 복수의 샘플링 시각에 검출된 전기량에 기초하는 SV 데이터를 모아서 송신해도 된다.
다시 도 2를 참조하여, 처리 회로(54)는 또한, 통신 회로(55)에 의해서 IED(60)로부터 차단기(33)의 개방 지령을 수신했을 경우에는, 차단기(33)에 대해서 트립 신호를 출력하도록 디지털 출력 회로(56)에 지령한다. 디지털 출력 회로(56)는 처리 회로(54)로부터의 지령에 따라서, 대응하는 차단기(33)에 트립 신호를 출력한다.
(2.　IED의 하드웨어 구성예)
도 2를 참조하여, IED(60)는 통신 회로(61)와, 타이머(62)와, 처리 회로(63)와, 불휘발성 메모리(64)를 구비한다.
통신 회로(61)는 MU(50)의 통신 회로(55)와의 사이에서 프로세스 버스(41)를 통해서 데이터의 송수신을 행한다. 예를 들어, 통신 회로(61)는 MU(50)의 통신 회로(55)로부터 송신된 도 3에 나타내는 통신 패킷을 수신한다.
타이머(62)는 각 MU(50)로부터 SV 데이터를 수신했을 때, SV 데이터의 수신 시각을 특정하여, 수신 시각을 나타내는 문자열(타임스탬프라고 칭함)을 수신한 SV 데이터에 부가한다. 이것에 의해서, 수신 시각에 대응지어진 시계열의 SV 데이터가 생성된다. 수신 시각은 도 3의 통신 패킷의 선두를 수신한 시각으로 해도 되고, 통신 패킷의 말미를 수신했을 때로 해도 된다. 혹은, 통신 패킷의 도중의 미리 정해진 부분을 수신했을 때를 수신 시각으로 정해도 된다.
처리 회로(63)는, 처리 회로(63)는, 각 MU로부터 수신한 SV 데이터에 기초하여 보호 연산을 행한다. 이 때, 복수의 MU(50)에 있어서의 전기량의 검출 시각에 동시성이 필요한 경우에는, 동시성을 만족하도록 SV 데이터를 보정한다. SV 데이터의 구체적인 보정 방법에 대해서는 후술한다. 처리 회로(63)는 보호 연산의 결과, 어느 삼상 선로(31)에 고장이 발생해 있다고 판정했을 경우에는, 고장이 발생해 있는 삼상 선로(31)에 대응하는 MU(50)에 대해서 차단기(33)를 폐로(閉路)하기 위한 지령 신호를 출력한다.
본 실시 형태의 경우, 처리 회로(63)는 CPU와 RAM와 ROM을 구비한 마이크로 컴퓨터로서 구성된다. 이 경우, CPU는 ROM 및/또는 불휘발성 메모리(64)에 격납된 프로그램에 따라서, IED(60) 전체를 제어함으로써 상기의 동작을 실현한다.
덧붙여, 처리 회로(63)는 FPGA(Field　Programmable　Gate　Array)로서 구성되어 있어도 되고, ASIC(Application　Specific　Integrated　Circuit) 등의 전용 회로로서 구성되어 있어도 된다.
불휘발성 메모리(64)는 처리 회로(63)의 CPU로 실행하는 프로그램을 격납한다. 또한, 불휘발성 메모리(64)는 전기량의 검출 시각의 동시성을 만족시키기 위해서 실행되는 상술의 보정 처리에 있어서 필요한 지연 시간 데이터를 격납한다. 여기서, 지연 시간 데이터란, 각 MU(50)에 있어서 전력 계통(30)의 전기량을 검출하고 나서, IED(60)가 SV 데이터를 수신할 때까지의 지연 시간을 나타내는 데이터이다. 지연 시간 데이터의 상세한 것에 대하여는 후술한다.
［동시각성을 만족시키기 위한 SV 데이터의 보정 처리］
본 개시의 과제의 란에서 기술한 것처럼, 본 개시에 있어서의 프로세스 버스 적용 보호 시스템에서는, GPS 신호에 기초하는 시각 동기 신호를 이용하지 않고, 각 MU에 있어서의 전기량의 검출 시각의 동시성을 실현하는 것을 목적으로 하고 있다. 이 때문에, 실시 형태 1의 프로세스 버스 적용 보호 시스템(40)에서는, 이하의 (1)~(3)의 절차에서 SV 데이터의 보정을 행한다.
(1) 지연 시간 데이터의 결정
우선, MU(50)마다 전력 계통(30)의 전기량을 검출하고 나서, IED(60)가 SV 데이터를 수신할 때까지의 지연 시간을 구한다. 표 1은 지연 시간의 요인과, 해당 지연 시간을 취득하는 방법을 표 형식으로 정리한 것이다.
표 1 지연 요인과 지연 시간 데이터의 취득 방법(실시 형태 1)
지연 요인 지연 시간 데이터의 취득 방법
A 입력 변성기 및 아날로그 필터에 의한 위상 시프트 사전 설정값을 IED의 메모리에 격납
B AD 변환 시간 사전 설정값을 IED의 메모리에 격납
C SV 포맷 데이터의 작성 시간 사전 설정값을 IED의 메모리에 격납
D 송신 처리 시간 사전 설정값을 IED의 메모리에 격납


E

광 파이버의 전송 시간		 광 파이버의 길이로부터 산출
T=L/(c·α)
T: 전송 시간
L: 광 파이버 길이
c: 광속
α: 속도 계수
표 1을 참조하여, 지연 시간의 요인으로서 예를 들면 다음의 (A)~(E)를 들 수 있다.
(A) 도 2의 입력 변성기(51) 및 아날로그 필터(52)에 의한 위상 시프트.
(B) A/D 변환기(53)의 변환 시간.
(C) 처리 회로(54)가 IEC61850에 따르는 SV 포맷 데이터를 작성하는데 필요로 하는 시간.
(D) MU(50)의 통신 회로(55)에 의한 송신 처리 시간.
(E) MU(50)의 통신 회로(55)로부터 IED(60)의 통신 회로(61)까지의 프로세스 버스(41)를 통한 패킷의 전송 시간.
상기의 (A)에 관해서, 입력 변성기(51) 및 아날로그 필터(52)에 의한 위상 시프트에 수반하는 지연 시간은, 입력 변성기(51)의 권선 인덕턴스 및 상호 인덕턴스 및 아날로그 필터(52)의 임피던스 등을 이용하여 추측할 수 있다. 위상 시프트량을 실제로 측정함으로써 지연 시간을 추측해도 된다. 혹은, MU의 벤더가 제공하는 지연 시간의 표준값을 이용해도 된다.
상기의 (B)~(D)에 관해서, 정형적인 처리이면 처리해야 할 데이터량은 일정하므로, 미리 처리 시간을 측정함으로써 이들의 처리에 필요로 하는 지연 시간을 결정할 수 있다. 혹은, MU의 벤더가 제공하는 지연 시간의 표준값을 이용해도 된다.
상기의 (E)에 관해서, 광 파이버를 통한 신호 전송 시간은, 프로세스 버스(41)로서 이용되는 광 파이버의 길이로부터 계산할 수 있다. 구체적으로, 광 파이버의 길이를 L이라고 하고, 광속을 c라고 하고, 광 파이버의 전송로를 구성하는 유전체 중을 전파하는 전자파의 속도와 광속의 비를 속도 계수 α라고 하면, 광 파이버에 의한 신호 전송 시간 T는 T=L/(c·α)에 의해서 구할 수 있다.
실시 형태 1의 프로세스 버스 적용 보호 시스템(40)에서는, 상기의 지연 시간 데이터는 사전에 설정되어 IED(60)의 불휘발성 메모리(64)에 격납된다. 예를 들어, IED(60)에 접속되는 MU(50)마다, 상기의 (A)~(E)를 합산한 지연 시간값이 불휘발성 메모리(64)에 격납된다.
덧붙여, 지연 시간값을 대신하여, 정격 주파수에 기초하여 계산한 지연에 수반하는 위상 시프트량을 불휘발성 메모리(64)에 격납해도 된다. 또, 상기의 (A)~(E) 중 지연 시간을 무시할 수 있는 것은 합계의 지연 시간에 산입하지 않아도 되고, MU의 구성에 따라서는 상기 (A)~(E) 이외에 고려해야 할 지연 시간이 있는 경우에는, 그 지연 시간을 합계 지연 시간에 산입해도 된다.
(2) 샘플 시각의 보정
다음에, IED(60)는 각 MU(50)로부터의 SV 데이터의 수신 시각으로부터, 해당 MU에 대해 미리 정해진 상기의 지연 시간을 감산함으로써, SV 데이터에 대응하는 전기량의 검출 시각을 결정한다. 바꿔 말하면, IED(60)는 각 MU(50)로부터 수신한 SV 데이터의 수신 시각으로부터 상기의 지연 시간을 감산함으로써, 각 MU에서의 전기량의 샘플링 시각에 대응지어진 SV 데이터(이하, 보정 데이터라고 칭함)를 생성한다.
도 4는 지연 시간에 기초하는 샘플 시각의 보정에 대해 설명하기 위한 도면이다. 도 4에서는, 도 1의 삼상 선로(31＿1)와 삼상 선로(31＿2)는 서로 접속되어 있는 것으로 한다. 따라서, 전압 변성기(VT1)와 전압 변성기(VT2)에서 검출되는 원래의 아날로그 파형(80)은 같다.
도 4의 (A)를 참조하여, 원래의 아날로그 파형(80)이 실선으로 도시되고, 제1 MU(50＿1)에 의한 샘플링 데이터(81)가 검은 원으로 도시되어 있다.
도 4의 (B)를 참조하여, MU(50＿1)로부터 IED(60)가 수신한 데이터(82)가 검은 원으로 도시되어 있다. 수신 데이터(82)는 샘플링 데이터(81)보다도 지연 시간 dtA만큼 지연되어 있다.
도 4의 (C)를 참조하여, IED(60)는 수신 데이터(82)의 각 데이터점의 수신 시각으로부터 지연 시간 dtA를 감산한 시각을 각 데이터점의 샘플링 시각으로 결정한다. 예를 들어, 수신 시각 t1의 데이터점의 샘플링 시각은 t1－dtA로 결정된다. 이것에 의해서, 도 4의 (C)에 나타내는 것처럼, 수신 데이터(82)를 지연 시간 dtA만큼 앞으로 시프트한 보정 데이터(즉, 지연 보정 후의 수신 데이터(83))가 생성된다. 바꿔 말하면, 전기량의 수신 시각에 대응지어진 시계열의 SV 데이터가, 전기량의 샘플링 시각에 대응지어진 시계열의 SV 데이터로 변환된다.
도 4의 (D)를 참조하여, 원래의 아날로그 파형(80)이 실선으로 도시되고, 제2 MU(50＿2)에 의한 샘플링 데이터(84)가 검은 원으로 도시되어 있다.
도 4의 (E)를 참조하여, MU(50＿2)로부터 IED(60)가 수신한 데이터(85)가 검은 원으로 도시되어 있다. 수신 데이터(85)는 샘플링 데이터(84)보다도 지연 시간 dtB만큼 지연되어 있다.
도 4의 (F)를 참조하여, IED(60)는 수신 데이터(85)의 각 데이터점의 수신 시각으로부터 지연 시간 dtB를 감산한 시각을 각 데이터점의 샘플링 시각으로 결정한다. 예를 들어, 수신 시각 t2의 데이터점의 샘플링 시각은 t2－dtB로 결정된다. 이것에 의해서, 도 4의 (F)에 나타내는 것처럼, 수신 데이터(85)를 지연 시간 dtB만큼 앞으로 시프트한 보정 데이터(지연 보정 후의 수신 데이터(86))가 생성된다. 바꿔 말하면, 전기량의 수신 시각에 대응지어진 시계열의 SV 데이터가, 전기량의 샘플링 시각에 대응지어진 시계열의 SV 데이터로 변환된다.
도 4의 (C)와 도 4의 (F)를 비교하면, MU(50＿1)에 의한 샘플링 시각과 MU(50＿2)에 의한 샘플링 시각은 일치하고 있지 않다. 이에, 다음에 설명하는 리샘플링이 필요하게 된다.
(3) 리샘플링
제1 MU(50＿1)와 제2 MU(50＿2)에서, 전기량의 검출 시각을 동기시키기 위해서, IED(60)는 지연 보정 후의 MU(50＿1) 또는 MU(50＿2)로부터의 수신 데이터(즉, 보정 데이터)(83, 86)를 이용하여 리샘플링을 행한다.
도 5는 제2 MU에 의한 전기량의 검출 시각을 제1 MU에 의한 전기량의 검출 시각에 동기시키는 경우의 리샘플링 처리에 대해 설명하기 위한 도면이다. 도 5의 (A)에는, 지연 보정 후의 MU(50＿1)로부터의 수신 데이터(83)(즉, 보정 데이터)가 검은 원으로 도시되고, 도 5의 (B)에는, 지연 보정 후의 MU(50＿2)로부터의 수신 데이터(86)(즉, 보정 데이터)가 검정 삼각으로 도시되어 있다.
제2 MU(50＿2)에 의한 전기량의 검출 시각을 제1 MU(50＿1)에 의한 전기량의 검출 시각에 동기시키는 경우에는, 지연 보정 후의 MU(50＿2)로부터의 수신 데이터(86)에 대해서 보간 처리를 행한다. 예를 들어, MU(50＿1)에 의해서 시각 t05에 검출된 데이터점에 대응하는 MU(50＿2)의 검출 데이터를 구하기 위해서, 시각 t05의 전후 시각 t00과 시각 t10에 있어서 MU(50＿2)에 의해서 검출된 데이터점을 이용하여 일차 함수에 의한 보간 처리를 행한다.
도 6은 일차 함수에 의한 보간 처리에 대해 설명하기 위한 도면이다. 도 6을 참조하여, 시각 t00에 있어서의 검출 데이터(90)의 값을 I(t00)라고 하고, 시각 t10에 있어서의 검출 데이터(90)의 값을 I(t10)라고 한다. 이 경우, 시각 t05에 있어서의 값 I(t05)를, 일차 함수(91)를 이용한 직선 근사에 의해서 구할 수 있다. 덧붙여, 일차 함수 보간을 대신하여 스프라인(spline) 보간을 이용해도 상관없고, 다른 보간 방법을 이용해도 된다.
［데이터 처리 절차］
이하, 지금까지의 설명을 총괄하여 실시 형태 1의 프로세스 버스 적용 보호 시스템(40)에 의한 데이터 처리 절차에 대해서 설명한다.
도 7은 도 1 및 도 2의 각 MU의 동작을 나타내는 순서도이다. 도 7을 참조하여, 우선, 스텝 S100에 있어서, MU(50)는 전기량의 샘플링을 행한다. 다음의 스텝 S110에서, MU(50)의 A/D 변환기(53)는, 샘플링한 전기량의 A/D 변환을 행한다.
다음의 스텝 S120에서, MU(50)의 처리 회로(54)는 얻어진 전기량을 IEC61850의 SV 포맷에 따르는 데이터 형식으로 변환한다. 그 다음의 스텝 S130에서, MU(50)의 통신 회로(55)는 데이터 변환 후의 SV 데이터를, 프로세스 버스(41)를 통해서 IED(60)에 송신한다. 이하, 상기의 스텝 S100~S130이 반복된다.
도 8은 도 1 및 도 2의 IED의 동작을 나타내는 순서도이다. 도 8을 참조하여, IED(60)는 프로세스 버스(41)를 통해서 MU(50)로부터 SV 데이터를 수신하면(스텝 S200에서 YES), IED(60)의 타이머(62)는 수신한 SV 데이터에 수신 시각을 나타내는 타임스탬프를 부가한다(스텝 S210). 이것에 의해서, 수신 시각에 대응지어진 시계열의 SV 데이터가 생성된다.
다음의 스텝 S220에 있어서, IED(60)의 처리 회로(63)는 불휘발성 메모리(64)에 격납된 사전에 설정된 지연 시간 데이터에 기초하여, 수신 시각으로부터 검출 시각을 결정한다. 즉, 처리 회로(63)는 각 MU(50)로부터 수신한 SV 데이터를 해당 MU에 대응하는 지연 시간만큼 앞으로 시프트시킨 보정 데이터를 생성한다(이 처리를 지연 보정이라고 칭한다). 이것에 의해, 전기량의 수신 시각에 대응지어진 시계열의 SV 데이터가, 전기량의 샘플링 시각에 대응지어진 시계열의 SV 데이터로 변환된다.
그 다음의 스텝 S230에 있어서, IED(60)의 처리 회로(63)는 릴레이 연산의 실행에 데이터 검출 시각의 동시성이 필요한 경우에는, 도 5 및 도 6에서 설명한 리샘플링 처리를 행한다.
그 후, 릴레이 연산 주기가 경과할 때마다(스텝 S240에서 YES), IED(60)의 처리 회로(63)는 복수의 MU로부터 취득한 SV 데이터를 이용하여 릴레이 연산을 행한다(스텝 S250). 이하, 상기의 스텝 S200~S250이 반복된다.
［실시 형태 1의 효과］
이상과 같이, 실시 형태 1의 프로세스 버스 적용 보호 시스템(40)에 의하면, 시계 장치로부터의 시각 동기 신호를 필요로 하지 않고, 각 MU에 있어서의 전기량의 검출 시각의 동시성을 확보할 수 있다. 이것에 의해서 장치 구성을 간단화할 수 있으므로, 예를 들어, GPS 신호의 수신이 중단되는 등 기기 불량의 가능성을 줄일 수 있어, 시스템 전체에 대한 신뢰성을 높힐 수 있다. 또한, 샘플링 동기를 위한 MU에서의 처리가 필요하지 않게 되므로, 다른 메이커제의 MU와 IED의 접속이 용이하게 된다.
덧붙여, 도 4 및 도 5에서는, 제1 MU(50＿1)에서의 샘플링 주기와 제2 MU(50＿2)에서의 샘플링 주기가 같은 경우에 대해 나타낸다. 이것에 대해서, 양 MU에서의 샘플링 주기가 상이한 경우도 상기와 완전히 같은 절차로 지연 보정 처리 및 리샘플링 처리를 실행할 수 있다.
실시 형태 2.
실시 형태 2에서는, IED(60)의 불휘발성 메모리(64)를 대신하여 각 MU의 불휘발성 메모리(57)에 지연 시간 데이터가 격납되어 있는 경우에 대해 설명한다.
［MU 및 IED의 하드웨어 구성］
도 9는 실시 형태 2의 프로세스 버스 적용 보호 시스템에 있어서, MU 및 IED의 하드웨어 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 9의 MU(50A)는 사전에 설정된 지연 시간 데이터를 격납하는 불휘발성 메모리(57)가 마련되어 있는 점에서, 도 2의 MU(50)와 상이하다. MU(50A)는 프로세스 버스(41)를 통해서 SV 데이터를 IED(60)에 송신할 때, SV 데이터와 함께 지연 시간 데이터도 송신한다. 도 9의 그 외의 점은 도 2의 경우와 같으므로, 동일 또는 상당하는 부분에는 동일한 참조 부호를 부여하고 설명을 반복하지 않는다.
도 10은 실시 형태 2의 프로세스 버스 적용 보호 시스템에 있어서, MU로부터 IED에 송신되는 통신 패킷의 구성예를 나타내는 개략도이다.
도 10의 통신 패킷의 구성은, 도 3의 통신 패킷의 구성에 대응하는 것이다. 다만, 각 채널의 SV 데이터의 뒤에 지연 시간 데이터(74)가 배치되어 있는 점에서, 도 10의 통신 패킷의 구성은 도 3의 통신 패킷의 구성과 상이하다. MU(50A)의 처리 회로(54)는 SV 데이터를 프로세스 버스의 규격에 기초하는 데이터 형식으로 변환할 때, 도 10에 나타내는 것처럼 통신 패킷에 지연 시간 데이터(74)의 정보를 부가한다.
［통신 패킷의 구성예］
표 2는 실시 형태 2의 프로세스 버스 적용 보호 시스템(40A)에 있어서, 지연 시간의 요인마다 각 지연 시간을 취득하는 방법을 표 형식으로 정리한 것이다.
표 2 지연 요인과 지연 시간 데이터의 취득 방법(실시 형태 2)
지연 요인 지연 시간 데이터의 취득 방법
A 입력 변성기 및 아날로그 필터에 의한 위상 시프트 사전 설정값을 MU로부터 IED로 통지
B AD 변환 시간 사전 설정값을 MU로부터 IED로 통지
C SV 포맷 데이터의 작성 시간 사전 설정값을 MU로부터 IED로 통지
D 송신 처리 시간 사전 설정값을 MU로부터 IED로 통지
E 광 파이버의 전송 시간 광 파이버의 길이로부터 산출
표 2는 표 1에 대응하는 것이며, 지연 요인 (A)~(E)는 표 1의 경우와 같다. 표 2에 나타내는 것처럼, 지연 요인 (A)~(D)에 대해서는, 사전에 설정된 값이 각 MU(50)의 불휘발성 메모리(57)에 격납되고, 각 MU(50)로부터 IED(60)에 SV 데이터를 송신할 때 지연 시간 데이터도 함께 송신된다. 광 파이버의 송신 시간에 기초하는 지연 시간 (E)를 광 파이버의 길이로부터 산출하는 점은 실시 형태 1의 경우와 같다. 이 지연 시간의 계산값도 각 MU(50)의 불휘발성 메모리(57)에 격납해 두고, 각 MU(50)로부터 IED(60)에 SV 데이터를 송신할 때 함께 송신해도 된다.
［실시 형태 2의 효과］
이상의 실시 형태 2의 프로세스 버스 적용 보호 시스템(40A)에 있어서도, 실시 형태 1의 경우와 같은 효과를 달성할 수 있다.
실시 형태 3.
실시 형태 3에서는, 일부의 지연 요인에 의한 지연 시간이 카운터를 이용하여 계측되고, 계측값에 기초하여 지연 보정이 실행되는 경우에 대해 설명한다.
［MU 및 IED의 하드웨어 구성］
도 11은 실시 형태 3의 프로세스 버스 적용 보호 시스템에 있어서, MU 및 IED의 하드웨어 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 11의 MU(50B)는 A/D 변환기(53), 처리 회로(54), 및 통신 회로(55)에 있어서의 처리 시간을 계측하기 위한 카운터(58)를 추가로 포함하는 점에서 도 2의 MU(50)와 상이하다. 카운터(58)는 처리 회로(54)의 제어에 따라서 시간 계측을 행한다. 구체적으로, 처리 회로(54)는 A/D 변환기(53)에 A/D 변환을 개시하는 지령 신호(트리거)를 송신하고 나서, 통신 회로(55)로부터 통신 패킷의 송신 완료 통지를 수신할 때까지의 경과 시간을, 카운터(58)를 이용하여 계측한다. MU(50B)는 프로세스 버스(41)를 통해서 SV 데이터를 IED(60)에 송신할 때, SV 데이터와 함께 지연 시간의 계측값도 송신한다. 도 11의 그 외의 점은 도 2의 경우와 같으므로, 동일 또는 상당하는 부분에는 동일한 참조 부호를 부여하고 설명을 반복하지 않는다.
덧붙여, 상기의 절차에 의하면, 송신되는 지연 시간의 계측값의 정보는, 1 스텝 전에 송신한 SV 데이터에 대응하게 된다. 이것에 대해서, SV 데이터의 송신 개시 직후에 계측한 지연 시간을, 송신 버퍼상에 격납되어 있는 SV 데이터에 부가하도록 하면, SV 데이터와 대응하는 지연 시간을 동일 프레임으로 송신할 수 있다.
［통신 패킷의 구성예］
도 12는 실시 형태 3의 프로세스 버스 적용 보호 시스템에 있어서, MU로부터 IED에 송신되는 통신 패킷의 구성예를 나타내는 개략도이다.
도 12의 통신 패킷의 구성은, 도 3의 통신 패킷의 구성에 대응하는 것이다. 다만, 각 채널의 SV 데이터의 뒤에 지연 시간 계측값(75)이 배치되어 있는 점에서, 도 12의 통신 패킷의 구성은 도 3의 통신 패킷의 구성과 상이하다. MU(50A)의 처리 회로(54)는 전기량의 검출값을 IEC61850 규격에 기초하는 SV 포맷 데이터 형식으로 변환할 때, 도 12에 나타내는 것처럼 통신 패킷에 지연 시간 계측값(75)의 정보를 부가한다.
［지연 시간 데이터의 취득 방법의 정리］
표 3은 실시 형태 3의 프로세스 버스 적용 보호 시스템(40B)에 있어서, 지연 시간의 요인마다 각 지연 시간을 취득하는 방법을 표 형식으로 정리한 것이다.
표 3 지연 요인과 지연 시간 데이터의 취득 방법(실시 형태 3)
지연 요인 지연 시간 데이터의 취득 방법
A 입력 변성기 및 아날로그 필터에 의한 위상 시프트 사전 설정값을 IED의 메모리에 격랍
B AD 변환 시간 계측값을 MU로부터 IED로 통지
C SV 포맷 데이터의 작성 시간 계측값을 MU로부터 IED로 통지
D 송신 처리 시간 계측값을 MU로부터 IED로 통지
E 광 파이버의 전송 시간 광 파이버의 길이로부터 산출
표 3은 표 1에 대응하는 것이며, 지연 요인 (A)~(E)는 표 1의 경우와 같다. 표 3에 나타내는 것처럼, 지연 요인 (A)에 대해서는, 사전에 설정된 값이 IED(60)의 불휘발성 메모리(64)에 격납된다. 지연 요인 (B)~(D)에 대해서는, 각 MU(50)의 카운터(58)를 이용하여 계측된 지연 시간이, 각 MU(50)로부터 IED(60)에 SV 데이터를 송신할 때 함께 송신된다.
광 파이버의 송신 시간에 기초하는 지연 시간(E)를 광 파이버의 길이로부터 산출하는 점은 실시 형태 1의 경우와 같다. 이 지연 시간의 계산값도 각 MU(50)의 불휘발성 메모리(57)(도시하지 않음)에 격납해 두고, 각 MU(50)로부터 IED(60)에 SV 데이터를 송신할 때 함께 송신해도 되고, IED(60)의 불휘발성 메모리(64)에 격납해 두어도 된다.
［데이터 처리 절차］
이하, 실시 형태 3의 프로세스 버스 적용 보호 시스템(40B)에 의한 데이터 처리 절차에 대해서 설명한다.
도 13은 도 11의 MU의 동작을 나타내는 순서도이다. 도 13을 참조하여, 우선, 스텝 S100에 있어서, MU(50B)는 전기량의 샘플링을 행한다.
다음의 스텝 S105에 있어서, 처리 회로(54)는 A/D 변환기(53)에 변환 개시 지령(트리거)을 송신했을 때, 처리 시간의 계측을 개시한다.
다음의 스텝 S110에서, MU(50B)의 A/D 변환기(53)는 샘플링한 전기량의 A/D 변환을 행한다. 이것에 의해서 검출한 전기량의 디지털값이 얻어진다.
그 다음의 스텝 S120에서, MU(50B)의 처리 회로(54)는 얻어진 전기량의 디지털값과 지연 시간 계측값(75)을 IEC61850 규격에 따르는 SV 포맷 데이터 형식으로 변환한다. 다만, 이 때 송신되는 지연 시간 계측값(75)는, 1스텝 전의 지연 시간 계측에 있어서 얻어진 계측값이다.
그 다음의 스텝 S130에서, MU(50B)의 통신 회로(55)는, 데이터 변환 후의 SV 데이터 및 지연 시간 계측값(75)을, 프로세스 버스(41)를 통해서 IED(60)에 송신한다. MU(50B)의 처리 회로(54)는 통신 회로(55)로부터 송신 완료의 통지를 받음으로써 처리 시간의 계측을 종료한다(스텝 S135). 이하, 상기의 스텝 S100~S130이 반복된다.
도 14는 도 11의 IED의 동작을 나타내는 순서도이다. 도 14를 참조하여, IED(60)는 프로세스 버스(41)를 통해서 MU(50B)로부터 SV 데이터 및 지연 시간 계측값(75)을 수신하면(스텝 S200에서 YES), IED(60)의 타이머(62)는 수신한 SV 데이터에 수신 시각을 나타내는 타임스탬프를 부가한다(스텝 S210). 이것에 의해서, 수신 시각에 대응지어진 시계열의 SV 데이터가 생성된다.
다음의 스텝 S220에 있어서, IED(60)의 처리 회로(63)는 불휘발성 메모리(64)에 격납된 사전 설정의 지연 시간 데이터와 수신한 지연 시간 계측값(75)에 기초하여, SV 데이터의 수신 시각으로부터 해당 SV 데이터에 대응하는 전기량의 검출 시각을 결정한다. 즉, 처리 회로(63)는 각 MU(50B)로부터 수신한 SV 데이터를 해당 MU에 대응하는 지연 시간만큼 앞으로 시프트시킨 보정 데이터를 생성한다(이 처리를 지연 보정이라고 칭함). 이것에 의해, 전기량의 수신 시각에 대응지어진 시계열의 SV 데이터가, 전기량의 샘플링 시각에 대응지어진 시계열의 SV 데이터로 변환된다.
그 다음의 스텝 S230에 있어서, IED(60)의 처리 회로(63)는 릴레이 연산의 실행에 데이터 검출 시각의 동시성이 필요한 경우에는, 실시 형태의 1의 도 5 및 도 6에서 설명한 리샘플링 처리를 행한다.
그 후, 릴레이 연산 주기가 경과할 때마다(스텝 S240에서 YES), IED(60)의 처리 회로(63)는 복수의 MU로부터 취득한 SV 데이터를 이용하여 릴레이 연산을 행한다(스텝 S250). 이하, 상기의 스텝 S200~S250가 반복된다.
［실시 형태 3의 효과］
이상의 실시 형태 3의 프로세스 버스 적용 보호 시스템(40B)에 있어서도, 실시 형태 1의 경우와 같은 효과를 달성할 수 있다. 특히, 실시 형태 3의 경우에는, 각 MU(50)에 있어서의 데이터 처리 시간의 실측값을 이용하여 지연 보정이 행해진다. 따라서, 특정의 이벤트가 MU에서 생겼을 때 정상 상태와 다른 데이터가 IED에 송신되는 경우에 있어서도, 지연 시간의 영향을 정확하게 릴레이 연산에 반영할 수 있으므로, 보다 고정밀도의 릴레이 연산을 행할 수 있다.
［실시 형태 3의 변형예］
도 15는 실시 형태 3의 변형예에 의한 MU 및 IED의 하드웨어 구성을 나타내는 블록도이다.
도 15의 프로세스 버스 적용 보호 시스템(40C)에 있어서 MU(50C)는, 사전에 설정된 지연 시간 데이터를 격납하는 불휘발성 메모리(57)가 더 마련되어 있는 점에서, 도 11의 MU(50B)와 상이하다. MU(50C)는 프로세스 버스(41)를 통해서 SV 데이터를 IED(60A)에 송신할 때, SV 데이터와 함께 지연 시간 데이터(74) 및 지연 시간 계측값(75)을 송신한다. 도 15의 그 외의 점은 도 11의 경우와 같으므로, 동일 또는 상당하는 부분에는 동일한 참조 부호를 부여하고 설명을 반복하지 않는다.
도 16은 실시 형태 3의 변형예에 의한 프로세스 버스 적용 보호 시스템에 있어서, MU로부터 IED에 송신되는 통신 패킷의 구성예를 나타내는 개략도이다.
도 16의 통신 패킷의 구성은, 도 3의 통신 패킷의 구성에 대응하는 것이다. 다만, 각 채널의 SV 데이터의 뒤에 지연 시간 데이터(74) 및 지연 시간 계측값(75)이 배치되어 있는 점에서, 도 16의 통신 패킷의 구성은 도 3의 통신 패킷의 구성과 상이하다. MU(50C)의 처리 회로(54)는, 전기량의 검출값을 IEC61850 규격에 기초하는 SV 포맷의 데이터 형식으로 변환할 때, 도 16에 나타내는 것처럼 통신 패킷에 지연 시간 데이터(74) 및 지연 시간 계측값(75)의 정보를 부가한다.
실시 형태 4.
실시 형태 1의 경우에는, 지연 보정 후의 MU(50＿1)로부터의 수신 데이터(83)에 동기하도록, 지연 보정 후의 MU(50＿2)로부터의 수신 데이터(86)에 있어서 보간 처리가 행해지고 있었다. 이것에 대해서, 실시 형태 4의 경우에는, IED가 정하는 타이밍(예를 들어, 릴레이 연산 타이밍)에 동기하도록, 양쪽의 수신 데이터(83, 86)의 각각에 대해 리샘플링 처리(즉, 보간 처리)가 행해진다. 이하, 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명한다.
［리샘플링 처리의 방법］
도 17은 IED가 정하는 연산 시각에, 제1 및 제2 MU에 의한 전기량의 검출 시각을 동기시키기 위한 리샘플링 처리에 대해 설명하기 위한 도면이다. 도 17의 (A)에는, IED의 릴레이 연산 타이밍이 화살표로 도시되어 있다. 또, 도 17의 (B)에는, 지연 보정 후의 MU(50＿1)로부터의 수신 데이터(83)(즉, 보정 데이터)가 검은 원으로 도시되고, 도 17의 (C)에는 지연 보정 후의 MU(50＿2)로부터의 수신 데이터(86)(즉, 보정 데이터)가 검정 삼각으로 도시되어 있다.
IED의 릴레이 연산 시각에, 제1 및 제2 MU(50＿1, 50＿2)에 의한 전기량의 검출 시각을 동기시키는 경우에는, 지연 보정 후의 수신 데이터(83, 86)의 양쪽에 대해서 보간 처리를 행한다. 예를 들어, 시각 t20에 대응하는 수신 데이터(83)의 데이터점 DT10를 구하기 위해서는, 시각 t20의 전후 시각 t30, t31에 있어서의 수신 데이터(83)의 데이터점을 이용하여 일차 함수에 의한 보간 처리를 행한다. 마찬가지로, 시각 t20에 대응하는 수신 데이터(86)의 데이터점 DT20을 구하기 위해서는, 시각 t20의 전후 시각 t40, t41에 있어서의 수신 데이터(86)의 데이터점을 이용하여 일차 함수에 의한 보간 처리를 행한다.
도 17에 있어서의 다른 시각 t21, t22에 대해서도 마찬가지로 대응하는 데이터점을, 보간 처리(리샘플링 처리)에 의해서 구할 수 있다. 덧붙여, 일차 함수 보간을 대신하여 스프라인 보간을 이용해도 상관없고, 다른 보간 방법을 이용해도 된다.
［IED의 처리 절차］
도 18은 실시 형태 4에 있어서의 프로세스 버스 적용 보호 시스템에 있어서, IED의 동작을 나타내는 순서도이다. 덧붙여, 도 18에서는, 도 11에 나타내는 실시 형태 3의 경우의 MU(50B) 및 IED(60)의 하드웨어 구성을 전제로 하고 있지만, 다른 실시 형태의 하드웨어 구성의 경우에도, 본 실시 형태의 경우의 처리 절차를 적용할 수 있다.
도 18을 참조하여, IED(60)는 프로세스 버스(41)를 통해서 MU(50B)로부터 SV 데이터 및 지연 시간 계측값(75)을 수신하면(스텝 S200에서 YES), IED(60)의 타이머(62)는 수신한 SV 데이터에 수신 시각을 나타내는 타임스탬프를 부가한다(스텝 S210).
다음의 스텝 S220에 있어서, IED(60)의 처리 회로(63)는 불휘발성 메모리(64)에 격납된 사전 설정의 지연 시간 데이터와 수신한 지연 시간 계측값(75)에 기초하여, 1 스텝전에 수신한 SV 데이터의 수신 시각으로부터 해당 SV 데이터에 대응하는 전기량의 검출 시각을 결정한다. 즉, 처리 회로(63)는 각 MU(50B)로부터 수신한 SV 데이터를 해당 MU에 대응하는 지연 시간만큼 앞으로 시프트시킨 보정 데이터를 생성한다(이 처리를 지연 보정이라고 칭한다).
그 후, 릴레이 연산 주기가 경과할 때마다(스텝 S240에서 YES), IED(60)의 처리 회로(63)는, 도 15에서 설명한 리샘플링 처리를 실행한다(스텝 S230). 또한, IED(60)는 리샘플링 후의 SV 데이터를 이용하여 릴레이 연산을 실행한다(스텝 S250).
［실시 형태 4의 효과］
이상 설명한 실시 형태 4의 프로세스 버스 적용 보호 시스템에 있어서도, 실시 형태 1의 경우와 같은 효과를 달성할 수 있다. 특히, 실시 형태 4의 경우에는, IED가 릴레이 연산을 행하는 타이밍에서 리샘플링 처리가 행해지므로, 실시 형태 1의 경우에 비해 리샘플링 처리의 횟수를 줄일 수 있다.
덧붙여, 도 17에서는, 제1 MU(50＿1)에서의 샘플링 주기와 제2 MU(50＿2)에서의 샘플링 주기가 같은 경우에 대해 나타냈다. 이것에 대해서, 양 MU에서의 샘플링 주기가 상이한 경우도 상기와 완전히 같은 절차로 지연 보정 처리 및 리샘플링 처리를 실행할 수 있다.
또, 상기에서 설명한 리샘플링 처리는, 실시 형태 1~3의 어느 하드웨어 구성을 이용해도 마찬가지로 실행할 수 있다.
실시 형태 5.
실시 형태 5의 경우도 실시 형태 4의 경우와 마찬가지로, IED가 정하는 연산 타이밍에 대해서, 제1 및 제2 MU에 의한 전기량의 검출 시각을 동기시키기 위한 리샘플링 처리가 실행된다. 다만, 실시 형태 5의 경우에는, 실시 형태 1의 도 4에서 설명한 것 같은 지연 보정 처리가 행해지지 않고, 전기량의 수신 시각에 대응지어진 시계열의 SV 데이터가 그대로 이용된다. 이하, 도면을 참조하여 자세하게 설명한다.
［리샘플링 처리의 방법］
도 19는 실시 형태 5의 프로세스 버스 적용 보호 시스템에 있어서의 리샘플링 처리에 대해 설명하기 위한 도면이다. 도 19의 (A)에는, IED의 릴레이 연산 타이밍이 화살표로 도시되어 있다. 이하, 시각 t50의 릴레이 연산 타이밍에 대응하는 데이터점을 구하는 방법을 설명한다.
도 19의 (B)를 참조하여, 원래의 아날로그 파형(80)이 실선으로 도시되고, 제1 MU(50＿1)에 의한 샘플링 데이터(81)가 검은 원으로 도시되어 있다.
도 19의 (C)를 참조하여, MU(50＿1)로부터 IED(60)가 수신한 데이터(82)가 검은 원으로 도시되어 있다. 수신 데이터(82)는 샘플링 데이터(81)보다도 지연 시간 dtA만큼 지연되어 있다. 즉, 수신 데이터(82)는 전기량의 수신 시각에 대응지어진 시계열의 SV 데이터를 나타내고 있다.
여기서, IED(60)는 MU(50＿1)에 있어서의 샘플링 시각 t50에 대응하는 데이터점을 구하기 위해서, 시각 t50에 지연 시간 dtA를 가산한 t50＋dtA에 있어서의 데이터점 DT33을, 해당 시각의 전후 시각 t63, t64에 있어서의 수신 데이터(82)를 이용한 일차 함수 보간에 의해서 구한다. 이 데이터점 DT33이 시각 t50에 있어서의 MU(50＿1)에 의한 전기량의 검출값에 대응하고 있다. 덧붙여, 일차 함수 보간을 대신하여 스프라인 보간을 이용해도 된다.
도 19의 (D)를 참조하여, 원래의 아날로그 파형(80)이 실선으로 도시되고, 제2 MU(50＿2)에 의한 샘플링 데이터(84)가 검은 원으로 도시되어 있다.
도 19의 (E)를 참조하여, MU(50＿2)로부터 IED(60)가 수신한 데이터(85)가 검은 원으로 도시되어 있다. 수신 데이터(85)는 샘플링 데이터(84)보다도 지연 시간 dtB만큼 지연되어 있다. 즉, 수신 데이터(85)는 전기량의 수신 시각에 대응지어진 시계열의 SV 데이터를 나타내고 있다.
여기서, IED(60)는 MU(50＿2)에 있어서의 샘플링 시각 t50에 대응하는 데이터점을 구하기 위해서, 시각 t50에 지연 시간 dtB를 가산한 t50＋dtB에 있어서의 데이터점 DT44를, 해당 시각의 전후 시각 t73, t74에 있어서의 수신 데이터(85)를 이용한 일차 함수 보간에 의해서 구한다. 이 데이터점 DT44가, 시각 t50에 있어서의 MU(50＿2)에 의한 전기량의 검출값에 대응하고 있다. 덧붙여, 일차 함수 보간을 대신하여 스프라인 보간을 이용해도 된다.
［IED의 처리 절차］
도 20은 실시 형태 5에 있어서의 프로세스 버스 적용 보호 시스템에 있어서, IED의 동작을 나타내는 순서도이다. 덧붙여, 도 20에서는, 도 11에 나타내는 실시 형태 3의 경우의 MU(50B) 및 IED(60)의 하드웨어 구성을 전제로 하고 있지만, 다른 실시 형태의 하드웨어 구성의 경우에도, 본 실시 형태의 경우의 처리 절차를 적용할 수 있다.
도 20을 참조하여, IED(60)는 프로세스 버스(41)를 통해서 MU(50B)로부터 SV 데이터 및 지연 시간 계측값(75)을 수신하면(스텝 S200에서 YES), IED(60)의 타이머(62)는 수신한 SV 데이터에 수신 시각을 나타내는 타임스탬프를 부가한다(스텝 S210). 이것에 의해서, 수신 시각에 대응지어진 시계열의 SV 데이터가 생성된다.
그 후, 릴레이 연산 주기가 경과할 때마다(스텝 S240에서 YES), IED(60)의 처리 회로(63)는, 도 19에서 설명한 리샘플링 처리를 실행한다(스텝 S230). 또한, IED(60)는 리샘플링 후의 SV 데이터를 이용하여 릴레이 연산을 실행한다(스텝 S250).
［실시 형태 5의 효과］
이상 설명한 실시 형태 5의 프로세스 버스 적용 보호 시스템에 있어서도, 실시 형태 1의 경우와 같은 효과를 달성할 수 있다. 특히, 실시 형태 5의 경우에는, IED가 릴레이 연산을 행하는 타이밍에서 리샘플링 처리가 행해지고, 지연 보정 처리를 필요로 하지 않으므로, 실시 형태 1, 4의 경우에 비해 연산 시간을 더 삭감할 수 있다.
덧붙여, 도 19에서는, 제1 MU(50＿1)에서의 샘플링 주기와 제2 MU(50＿2)에서의 샘플링 주기가 같은 경우에 대해 나타냈다. 이것에 대해서, 양 MU에서의 샘플링 주기가 상이한 경우도 상기와 완전히 같은 절차로 리샘플링 처리를 실행할 수 있다.
또, 상기에서 설명한 리샘플링 처리는, 실시 형태 1~3의 어느 하드웨어 구성을 이용해도 마찬가지로 실행할 수 있다.
이번 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시로서 제한적인 것이 아니라고 생각할 수 있어야 하는 것이다. 이 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 청구 범위에 의해서 나타내지고, 청구 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
30: 전력 계통 31: 삼상 선로
33: 차단기
40, 40A, 40B, 40C:　프로세스 버스 적용 보호 시스템
41: 프로세스 버스 51: 보조 변성기
52: 아날로그 필터 53:　A/D 변환기
54, 63: 처리 회로 55, 61: 통신 회로
56: 디지털 출력 회로 57, 64: 불휘발성 메모리
58: 카운터 62: 타이머
CT, CT1, CT2:　전류 변성기 VT, VT1, VT2:　전압 변성기
dtA, dtB:　지연 시간

Claims (15)

  1. 제1 머징 유닛과, 제2 머징 유닛과, 인텔리전트 전자 디바이스를 구비하고,
    상기 제1 머징 유닛은 전력 계통의 전기량을 제1 샘플 타이밍에서 계속적으로 샘플링하고, 샘플링한 상기 전기량의 값을 제1 디지털값으로 디지털 변환하여 프로세스 버스로 출력하도록 구성되고,
    상기 인텔리전트 전자 디바이스는 상기 프로세스 버스를 통해서 상기 제1 머징 유닛으로부터 상기 제1 디지털값을 계속적으로 수신하고, 수신 시각을 특정함으로써, 수신 시각에 대응지어진 상기 제1 디지털값의 시계열 데이터를 생성하고,
    상기 인텔리전트 전자 디바이스는 수신 시각에 대응지어진 상기 제1 디지털값의 시계열 데이터와, 상기 제1 머징 유닛이 상기 전기량을 샘플링하고 나서 상기 인텔리전트 전자 디바이스가 상기 샘플링에 대응하는 상기 제1 디지털값을 수신할 때까지의 제1 지연 시간의 정보에 기초하여, 상기 인텔리전트 전자 디바이스에 의해서 정해진 임의의 제1 시각에 있어서 상기 제1 머징 유닛에 의해서 샘플링된 상기 전기량의 값을 결정하도록 구성되고,
    상기 제2 머징 유닛은 상기 전력 계통의 전기량을 상기 제1 샘플 타이밍과는 동기하고 있지 않은 제2 샘플 타이밍에서 계속적으로 샘플링하고, 샘플링한 상기 전기량의 값을 제2 디지털값으로 디지털 변환하여 프로세스 버스로 출력하도록 구성되고,
    상기 인텔리전트 전자 디바이스는 상기 프로세스 버스를 통해서 상기 제2 머징 유닛으로부터 상기 제2 디지털값을 계속적으로 수신하고, 수신 시각을 특정함으로써, 수신 시각에 대응지어진 상기 제2 디지털값의 시계열 데이터를 생성하고,
    상기 인텔리전트 전자 디바이스는 수신 시각에 대응지어진 상기 제2 디지털값의 시계열 데이터와, 상기 제2 머징 유닛이 상기 전기량을 샘플링하고 나서 상기 인텔리전트 전자 디바이스가 상기 샘플링에 대응하는 상기 제2 디지털값을 수신할 때까지의 제2 지연 시간의 정보에 기초하여, 상기 제1 시각에 있어서 상기 제2 머징 유닛에 의해서 샘플링된 상기 전기량의 값을 결정하도록 구성되고,
    상기 인텔리전트 전자 디바이스는 각 상기 제1 디지털값의 수신 시각으로부터 상기 제1 지연 시간을 감산함으로써, 상기 제1 머징 유닛에 있어서의 상기 전기량의 샘플링 시각에 대응지어진 상기 제1 디지털값의 시계열 데이터를 생성하고,
    상기 인텔리전트 전자 디바이스는 각 상기 제2 디지털값의 수신 시각으로부터 상기 제2 지연 시간을 감산함으로써, 상기 제2 머징 유닛에 있어서의 상기 전기량의 샘플링 시각에 대응지어진 상기 제2 디지털값의 시계열 데이터를 생성하고,
    상기 인텔리전트 전자 디바이스는 샘플링 시각에 대응지어진 상기 제1 디지털값의 시계열 데이터 및 샘플링 시각에 대응지어진 상기 제2 디지털값의 시계열 데이터의 각각을 이용한 보간 처리에 의해서, 상기 제1 시각에 있어서 상기 제1 머징 유닛 및 상기 제2 머징 유닛의 각각에 의해서 샘플링된 전기량의 값을 결정하는, 프로세스 버스 적용 보호 시스템.
  2. 제1 머징 유닛과, 제2 머징 유닛과, 인텔리전트 전자 디바이스를 구비하고,
    상기 제1 머징 유닛은 전력 계통의 전기량을 제1 샘플 타이밍에서 계속적으로 샘플링하고, 샘플링한 상기 전기량의 값을 제1 디지털값으로 디지털 변환하여 프로세스 버스로 출력하도록 구성되고,
    상기 인텔리전트 전자 디바이스는 상기 프로세스 버스를 통해서 상기 제1 머징 유닛으로부터 상기 제1 디지털값을 계속적으로 수신하고, 수신 시각을 특정함으로써, 수신 시각에 대응지어진 상기 제1 디지털값의 시계열 데이터를 생성하고,
    상기 인텔리전트 전자 디바이스는 수신 시각에 대응지어진 상기 제1 디지털값의 시계열 데이터와, 상기 제1 머징 유닛이 상기 전기량을 샘플링하고 나서 상기 인텔리전트 전자 디바이스가 상기 샘플링에 대응하는 상기 제1 디지털값을 수신할 때까지의 제1 지연 시간의 정보에 기초하여, 상기 인텔리전트 전자 디바이스에 의해서 정해진 임의의 제1 시각에 있어서 상기 제1 머징 유닛에 의해서 샘플링된 상기 전기량의 값을 결정하도록 구성되고,
    상기 제2 머징 유닛은 상기 전력 계통의 전기량을 상기 제1 샘플 타이밍과는 동기하고 있지 않은 제2 샘플 타이밍에서 계속적으로 샘플링하고, 샘플링한 상기 전기량의 값을 제2 디지털값으로 디지털 변환하여 프로세스 버스로 출력하도록 구성되고,
    상기 인텔리전트 전자 디바이스는 상기 프로세스 버스를 통해서 상기 제2 머징 유닛으로부터 상기 제2 디지털값을 계속적으로 수신하고, 수신 시각을 특정함으로써, 수신 시각에 대응지어진 상기 제2 디지털값의 시계열 데이터를 생성하고,
    상기 인텔리전트 전자 디바이스는 수신 시각에 대응지어진 상기 제2 디지털값의 시계열 데이터와, 상기 제2 머징 유닛이 상기 전기량을 샘플링하고 나서 상기 인텔리전트 전자 디바이스가 상기 샘플링에 대응하는 상기 제2 디지털값을 수신할 때까지의 제2 지연 시간의 정보에 기초하여, 상기 제1 시각에 있어서 상기 제2 머징 유닛에 의해서 샘플링된 상기 전기량의 값을 결정하도록 구성되고,
    상기 인텔리전트 전자 디바이스는 수신 시각에 대응지어진 상기 제1 디지털값의 시계열 데이터를 이용한 보간 처리에 의해서, 상기 제1 시각에 상기 제1 지연 시간을 가산한 수신 시각에 대응하는 상기 제1 디지털값의 보간값을 구하고, 구한 상기 제1 디지털값의 상기 보간값을 상기 제1 시각에 있어서 상기 제1 머징 유닛에 의해서 샘플링된 상기 전기량의 값으로 결정하고,
    상기 인텔리전트 전자 디바이스는 수신 시각에 대응지어진 상기 제2 디지털값의 시계열 데이터를 이용한 보간 처리에 의해서, 상기 제1 시각에 상기 제2 지연 시간을 가산한 수신 시각에 대응하는 상기 제2 디지털값의 보간값을 구하고, 구한 상기 제2 디지털값의 상기 보간값을 상기 제1 시각에 있어서 상기 제2 머징 유닛에 의해서 샘플링된 상기 전기량의 값으로 결정하는, 프로세스 버스 적용 보호 시스템.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 인텔리전트 전자 디바이스는 상기 제1 지연 시간의 정보 및 상기 제2 지연 시간의 정보를 격납하기 위한 불휘발성 메모리를 포함하는, 프로세스 버스 적용 보호 시스템.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 머징 유닛은 상기 제1 지연 시간의 정보를 격납하기 위한 제1 불휘발성 메모리를 포함하고, 상기 제1 디지털값과 함께 상기 제1 지연 시간의 정보를 상기 인텔리전트 전자 디바이스에 출력하도록 구성되고,
    　상기 제2 머징 유닛은 상기 제2 지연 시간의 정보를 격납하기 위한 제2 불휘발성 메모리를 포함하고, 상기 제2 디지털값과 함께 상기 제2 지연 시간의 정보를 상기 인텔리전트 전자 디바이스에 출력하도록 구성되는, 프로세스 버스 적용 보호 시스템.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 머징 유닛은 상기 제1 지연 시간의 일부를 계측하기 위한 제1 카운터를 포함하고, 상기 제1 디지털값과 함께 상기 제1 카운터의 계측값을 상기 인텔리전트 전자 디바이스에 출력하도록 구성되고,
    상기 제2 머징 유닛은 상기 제2 지연 시간의 일부를 계측하기 위한 제2 카운터를 포함하고, 상기 제2 디지털값과 함께 상기 제2 카운터의 계측값을 상기 인텔리전트 전자 디바이스에 출력하도록 구성되는, 프로세스 버스 적용 보호 시스템.
  6. 인텔리전트 전자 디바이스로서,
    제1 머징 유닛에 의해서 제1 샘플 타이밍에서 샘플링되어 디지털 변환된 전력 계통의 전기량을 나타내는 제1 디지털값을, 프로세스 버스를 통해서 상기 제1 머징 유닛으로부터 계속적으로 수신하는 통신 회로와,
    각 상기 제1 디지털값의 수신 시각을 특정함으로써, 수신 시각에 대응지어진 상기 제1 디지털값의 시계열 데이터를 생성하는 타이머와,
    수신 시각에 대응지어진 상기 제1 디지털값의 시계열 데이터와, 상기 제1 머징 유닛이 상기 전기량을 샘플링하고 나서 상기 샘플링에 대응하는 상기 제1 디지털값을 수신할 때까지의 제1 지연 시간의 정보에 기초하여, 상기 인텔리전트 전자 디바이스에 의해서 정해진 임의의 제1 시각에 있어서 상기 제1 머징 유닛에 의해서 샘플링된 상기 전기량의 값을 결정하도록 구성된 처리 회로를 구비하고,
    상기 통신 회로는, 추가로, 제2 머징 유닛에 의해서 제1 샘플 타이밍과는 동기하고 있지 않은 제2 샘플 타이밍에서 샘플링되어 디지털 변환된 전력 계통의 전기량을 나타내는 제2 디지털값을, 상기 프로세스 버스를 통해서 상기 제2 머징 유닛으로부터 계속적으로 수신하고,
    　상기 타이머는, 추가로, 각 상기 제2 디지털값의 수신 시각을 특정함으로써, 수신 시각에 대응지어진 상기 제2 디지털값의 시계열 데이터를 생성하고,
    　상기 처리 회로는, 추가로, 수신 시각에 대응지어진 상기 제2 디지털값의 시계열 데이터와, 상기 제2 머징 유닛이 상기 전기량을 샘플링하고 나서 상기 샘플링에 대응하는 상기 제2 디지털값을 수신할 때까지의 제2 지연 시간의 정보에 기초하여, 상기 제1 시각에 있어서 상기 제2 머징 유닛에 의해서 샘플링된 상기 전기량의 값을 결정하도록 구성되고,
    상기 처리 회로는 각 상기 제1 디지털값의 수신 시각으로부터 상기 제1 지연 시간을 감산함으로써, 상기 제1 머징 유닛에 있어서의 상기 전기량의 샘플링 시각에 대응지어진 상기 제1 디지털값의 시계열 데이터를 생성하고,
    상기 처리 회로는 각 상기 제2 디지털값의 수신 시각으로부터 상기 제2 지연 시간을 감산함으로써, 상기 제2 머징 유닛에 있어서의 상기 전기량의 샘플링 시각에 대응지어진 상기 제2 디지털값의 시계열 데이터를 생성하고,
    상기 처리 회로는 샘플링 시각에 대응지어진 상기 제1 디지털값의 시계열 데이터 및 샘플링 시각에 대응지어진 상기 제2 디지털값의 시계열 데이터의 각각을 이용한 보간 처리에 의해서, 상기 제1 시각에 있어서 상기 제1 머징 유닛 및 상기 제2 머징 유닛의 각각에 의해서 샘플링된 전기량의 값을 결정하는, 인텔리전트 전자 디바이스.
  7. 인텔리전트 전자 디바이스로서,
    제1 머징 유닛에 의해서 제1 샘플 타이밍에서 샘플링되어 디지털 변환된 전력 계통의 전기량을 나타내는 제1 디지털값을, 프로세스 버스를 통해서 상기 제1 머징 유닛으로부터 계속적으로 수신하는 통신 회로와,
    각 상기 제1 디지털값의 수신 시각을 특정함으로써, 수신 시각에 대응지어진 상기 제1 디지털값의 시계열 데이터를 생성하는 타이머와,
    수신 시각에 대응지어진 상기 제1 디지털값의 시계열 데이터와, 상기 제1 머징 유닛이 상기 전기량을 샘플링하고 나서 상기 샘플링에 대응하는 상기 제1 디지털값을 수신할 때까지의 제1 지연 시간의 정보에 기초하여, 상기 인텔리전트 전자 디바이스에 의해서 정해진 임의의 제1 시각에 있어서 상기 제1 머징 유닛에 의해서 샘플링된 상기 전기량의 값을 결정하도록 구성된 처리 회로를 구비하고,
    상기 통신 회로는, 추가로, 제2 머징 유닛에 의해서 제1 샘플 타이밍과는 동기하고 있지 않은 제2 샘플 타이밍에서 샘플링되어 디지털 변환된 전력 계통의 전기량을 나타내는 제2 디지털값을, 상기 프로세스 버스를 통해서 상기 제2 머징 유닛으로부터 계속적으로 수신하고,
    　상기 타이머는, 추가로, 각 상기 제2 디지털값의 수신 시각을 특정함으로써, 수신 시각에 대응지어진 상기 제2 디지털값의 시계열 데이터를 생성하고,
    　상기 처리 회로는, 추가로, 수신 시각에 대응지어진 상기 제2 디지털값의 시계열 데이터와, 상기 제2 머징 유닛이 상기 전기량을 샘플링하고 나서 상기 샘플링에 대응하는 상기 제2 디지털값을 수신할 때까지의 제2 지연 시간의 정보에 기초하여, 상기 제1 시각에 있어서 상기 제2 머징 유닛에 의해서 샘플링된 상기 전기량의 값을 결정하도록 구성되고,
    상기 처리 회로는 수신 시각에 대응지어진 상기 제1 디지털값의 시계열 데이터를 이용한 보간 처리에 의해서, 상기 제1 시각에 상기 제1 지연 시간을 가산한 수신 시각에 대응하는 상기 제1 디지털값의 보간값을 구하고, 구한 상기 제1 디지털값의 상기 보간값을 상기 제1 시각에 있어서 상기 제1 머징 유닛에 의해서 샘플링된 상기 전기량의 값으로 결정하고,
    상기 처리 회로는 수신 시각에 대응지어진 상기 제2 디지털값의 시계열 데이터를 이용한 보간 처리에 의해서, 상기 제1 시각에 상기 제2 지연 시간을 가산한 수신 시각에 대응하는 상기 제2 디지털값의 보간값을 구하고, 구한 상기 제2 디지털값의 상기 보간값을 상기 제1 시각에 있어서 상기 제2 머징 유닛에 의해서 샘플링된 상기 전기량의 값으로 결정하는, 인텔리전트 전자 디바이스.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
KR1020207034508A 2018-06-06 2018-06-06 프로세스 버스 적용 보호 시스템 및 인텔리전트 전자 디바이스 KR102537804B1 (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2018/021729 WO2019234857A1 (ja) 2018-06-06 2018-06-06 プロセスバス適用保護システムおよびインテリジェント電子デバイス

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210002698A KR20210002698A (ko) 2021-01-08
KR102537804B1 true KR102537804B1 (ko) 2023-05-31

Family

ID=66166753

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207034508A KR102537804B1 (ko) 2018-06-06 2018-06-06 프로세스 버스 적용 보호 시스템 및 인텔리전트 전자 디바이스

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6501993B1 (ko)
KR (1) KR102537804B1 (ko)
GB (1) GB2588544B (ko)
WO (1) WO2019234857A1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008141866A (ja) * 2006-12-01 2008-06-19 Kyushu Electric Power Co Inc 送配電系統の時刻同期方法およびそれを用いた事故点標定方法および装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5425380A (en) * 1977-07-29 1979-02-26 Hitachi Ltd Digital controller
JP2692907B2 (ja) * 1988-12-07 1997-12-17 株式会社東芝 サンプリング時刻同期方式
JPH10164774A (ja) * 1996-11-27 1998-06-19 Toshiba Corp 遠方監視制御装置
JP3827888B2 (ja) * 1999-06-07 2006-09-27 株式会社東芝 電流差動継電装置の伝送同期方式
JP2001095143A (ja) * 1999-09-20 2001-04-06 Hitachi Ltd 電流差動保護継電装置
JP4575347B2 (ja) * 2001-02-09 2010-11-04 株式会社東芝 変電機器保護制御システム
US7241779B2 (en) 2003-12-23 2007-07-10 Cephalon, Inc. Fused pyrrolocarbazoles
JP4509921B2 (ja) * 2005-12-14 2010-07-21 日本電信電話株式会社 無線通信システムおよび無線通信方法
JP5259663B2 (ja) * 2010-09-15 2013-08-07 株式会社東芝 計測装置およびプログラム
JP6034059B2 (ja) * 2012-05-31 2016-11-30 株式会社東芝 電流差動保護継電器
US10910813B2 (en) * 2016-09-01 2021-02-02 Mitsubishi Electric Corporation Intelligent electronic device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008141866A (ja) * 2006-12-01 2008-06-19 Kyushu Electric Power Co Inc 送配電系統の時刻同期方法およびそれを用いた事故点標定方法および装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019234857A1 (ja) 2019-12-12
GB2588544B (en) 2022-06-22
JPWO2019234857A1 (ja) 2020-07-30
GB2588544A (en) 2021-04-28
KR20210002698A (ko) 2021-01-08
GB202018841D0 (en) 2021-01-13
JP6501993B1 (ja) 2019-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5020421B1 (ja) 保護制御装置
US20150316593A1 (en) Merging unit which collects information of power system
JP5507025B1 (ja) 電流差動リレー
US6856256B2 (en) Method and system for detecting and digitally transmitting analog output measured quantities of a number of transducers
JP2006254594A (ja) 保護継電装置
KR102537804B1 (ko) 프로세스 버스 적용 보호 시스템 및 인텔리전트 전자 디바이스
JP6548592B2 (ja) 保護制御装置
US20230184818A1 (en) Methods and systems for determining an electrical quantity in an electrical installation
JP6274351B2 (ja) データ収集システム
CN111917503A (zh) 用于提供时钟信号的方法和装置
US20230077975A1 (en) Time synchronization between ieds of different substations
US20220239089A1 (en) Sample time offset alignment of electric power system samples independent of a common time source
KR101777038B1 (ko) 보호 릴레이 장치
JP2692907B2 (ja) サンプリング時刻同期方式
JP5844022B1 (ja) プロセスバス適用保護システム
JP7511538B2 (ja) 保護リレーシステム
JPH0251313A (ja) ディジタル保護継電装置のサンプリング同期方法
JPH02155420A (ja) サンプリング時刻同期方式
JPS62262614A (ja) サンプリング信号同期方式
JPS6114579A (ja) 同期回路

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant