WO2010050083A1 - 保護継電装置とその送信レベル制御方法 - Google Patents

保護継電装置とその送信レベル制御方法 Download PDF

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    • H04B3/02—Details
    • H04B3/30—Reducing interference caused by unbalanced currents in a normally balanced line

Definitions

  • the present invention relates to a protection relay device that performs an accident determination inside and outside a protection section by exchanging data between a plurality of protection relay devices using transmission.
  • the transmission line 3 used by the protective relay device 1 and the other system 2 is another core wire in the display line cable. Since the plurality of core wires in the display line cable are in a very close positional relationship with each other, the transmission relay 3 used by the protective relay device 1 and the other system 2 is substantially in a very close positional relationship with each other. . In such a case, it is necessary to consider, for example, adjusting the transmission level so that the transmission of the protective relay device 1 does not interfere with the transmission of another system 2 on the transmission line and cause a communication failure.
  • Patent Document 2 As an example of adjusting the transmission level in a general transmission system, there are technologies described in Patent Document 2 and Patent Document 3.
  • JP 2004-88920 A Japanese Patent Laid-Open No. 2005-341022 JP-A-5-30031
  • the protection relay device 1 and another system 2 such as a monitoring control system are configured by using the core wire in the same display line cable 3, the influence of the transmission of the protection relay device 1. Therefore, it is necessary to reduce the transmission level of transmission of the protective relay device 1 to some extent so that communication failure does not occur in the other system 2. However, since the conditions change depending on the distance of the display line, etc., the transmission level cannot be fixed in advance.
  • the method disclosed in Patent Document 2 multiplexes a transmission signal with a specific code and transmits it, calculates the attenuation from the transmission delay and line length of the signal, and adjusts the transmission level.
  • the method of Patent Document 3 is a method of increasing the transmission level and increasing the reception level margin when the duty value on the receiving side is low in optical communication. Each method is intended to ensure the transmission quality of its own system, and is not intended to prevent the influence on other systems using a display line or the like.
  • the present invention has been proposed in order to solve the above-described problems of the prior art, and its purpose is to transmit data transmission so as not to affect other systems using adjacent transmission paths.
  • a protection relay device capable of appropriately adjusting a level and a transmission level control method thereof are provided.
  • the first aspect of the protection relay device is to perform data transmission by a transmission / reception circuit through a transmission relay and a protection relay device at opposite ends across the protection target section, and an accident inside and outside the protection target section.
  • the protection relay device for determining the data level immediately after establishment of data transmission through the transmission path between the reception level detection unit for detecting the reception level of the data received by the transmission / reception circuit and the protection relay device at the opposite end
  • the transmission level of data transmission by the transmission / reception circuit A transmission level control unit that performs transmission level lowering control for reducing the transmission level.
  • the protection relay device focuses on the fact that the transmission level and the reception level immediately after establishment of data transmission between the protection relay devices at both ends of the protection target section are generally the same between the devices. As a result, it is recalled. In other words, the conditions of the transmission line between the protective relay devices at both ends are generally the same in both directions. In particular, when a display line is used, transmission information and reception information are alternated on the same transmission line. Is transmitted. Therefore, the transmission level and the reception level for a certain period of time immediately after the establishment of data transmission between the protective relay devices at both ends are the same between the protective relay devices at both ends.
  • the reception level for a certain time immediately after the establishment of data transmission between the protection relay devices at both ends is used in each protection relay device,
  • the transmission level control unit can perform control to lower the transmission level.
  • the transmission levels of the protective relay devices at both ends can be reduced almost simultaneously, and the influence on other systems (such as a remote monitoring control system) using adjacent transmission paths can be eliminated.
  • the technique of the first mode is, in other words, from the viewpoint of data to be used, instead of using the actual data of the reception level at the counterpart device of the data transmitted from the own device, the reception level of the data received from the counterpart device is set. This is a technique used as substitute data. By using such substitute data, the timing for performing the transmission level control is limited to a certain time immediately after the transmission is established, that is, the time when the transmission level and the reception level are the same. .
  • the protective relay device for determining the data the reception level detection unit for detecting the reception level of the data received by the transmission / reception circuit, and the data transmitted by the transmission / reception circuit include the data so that the received reception level of the own device is detected.
  • the protection relay device is different from the first aspect in that the reception level is included in the data to be transmitted / received.
  • the protection relay device according to the second aspect receives data including the reception level of the opposite protection relay device, so that each protection relay device is the counterpart device of the data transmitted by itself.
  • the reception level at can be grasped. Therefore, according to the actual reception level at the counterpart device, the transmission level from the own device can be appropriately adjusted so that the level received by the counterpart device becomes a predetermined level.
  • the transmission level control is different from the first mode in which the reception level of the data received from the counterpart device is used as substitute data. It is not necessary to limit the timing for performing the transmission to a certain time immediately after the transmission is established. Therefore, more appropriate transmission level control can be performed.
  • the transmission level control method of the protective relay device of the present invention grasps the characteristics of the protective relay device from the viewpoint of the method.
  • a protection relay device and a transmission level control method thereof capable of appropriately and automatically adjusting the transmission level of data transmission so as not to affect other systems using adjacent transmission paths. Can do.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a protective relay device according to a first embodiment to which the present invention is applied.
  • protection relay devices 1 having the same configuration are installed at both ends of a transmission line 4 that is a protection target section.
  • the protective relay device 1 includes an analog / digital (A / D) conversion unit 11, a calculation unit 12, a transmission / reception circuit 13, a reception level detection unit 14, and a transmission level control unit 15.
  • a / D analog / digital
  • the operation of the protective relay device 1 is as follows.
  • the analog / digital (A / D) conversion unit 11 takes in the current of the transmission line 4 through the current transformer (CT) 5, converts the analog data of the current into digital data, and introduces it into the calculation unit 12. Is done.
  • the calculation unit 12 supplies the current data at its own end to the transmission / reception circuit 13 and also captures the current data at the opposite end received by the transmission / reception circuit 13 to execute various protection calculations such as a current differential calculation.
  • the transmission / reception circuit 13 transmits the current data at its own end as transmission data to the protection relay device 1 at the opposite end via the transmission path 3.
  • Such handling of current data by the A / D conversion unit 11, the calculation unit 12, and the transmission / reception circuit 13 is a basic operation in the protective relay device.
  • the following characteristic operations are performed.
  • the reception level of the transmission data from the opposite end received by the transmission / reception circuit 13 is detected by the reception level detection unit 14, and the detected reception level is given to the transmission level control unit 15.
  • the transmission level control unit 15 performs transmission level lowering control based on the difference between the detected reception level and a predetermined reception level set in advance.
  • the transmission level lowering control by the transmission level control unit 15 in order to simultaneously reduce the transmission level by the protective relay device 1 at both ends, it is set in advance after data transmission with the protective relay device 1 at the opposite end is established.
  • the transmission level reduction is adjusted using the detected reception level detected within the predetermined time t1.
  • the detected reception level used for comparison with the predetermined reception level is within a certain time t1 after the establishment of data transmission, and adjustment of the decrease in the transmission level when the detected reception level is higher than the predetermined level is performed by data transmission. It is carried out after a lapse of a fixed time t1 after establishment.
  • the specific level of specific reception is within a range (actual measurement range or prediction range) that does not substantially affect the specific transmission path 3 according to the positional relationship with the transmission path of another system, and It is appropriately selected within a range (measurement range or prediction range) in which the performance of the protective relay device 1 is not deteriorated.
  • the specific fixed time t1 is set according to the time (actual measurement time or predicted time) in which the transmission level and the reception level after the establishment of data transmission are the same between apparatuses.
  • the actual measurement value or the predicted value used for setting the predetermined level of reception or the predetermined time t1 can be obtained by a statistical method using actual measurement data or past data in the field.
  • the transmission level control unit 15 when the reception level of a certain time immediately after the establishment of data transmission between the protection relay devices 1 at both ends is used in the mutual protection relay devices and the value is higher than a predetermined level, the transmission level control unit 15 Thus, it is possible to control to reduce the transmission level. As a result, the transmission levels of the protective relay devices 1 at both ends can be lowered almost simultaneously, and the influence on other systems (such as a remote monitoring control system) using adjacent transmission paths can be eliminated. Therefore, it is possible to provide a protective relay device and a transmission level control method thereof that can appropriately and automatically adjust the transmission level of data transmission so as not to affect other systems that use adjacent transmission paths.
  • the technique of the first embodiment is different from the viewpoint of data to be used.
  • the reception level of the data received from the counterpart device Is used as substitute data.
  • the timing for performing the transmission level control is limited to a certain time immediately after the transmission is established, that is, the time when the transmission level and the reception level are the same. .
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a protective relay device according to a second embodiment to which the present invention is applied.
  • the protection relay device 1 of the present embodiment includes a both-end reception level detection unit 21 instead of the reception level detection unit 14 and the transmission level control unit 15 in the protection relay device 1 shown in FIG. 1. And a transmission data / transmission level control unit 22.
  • the other configuration is the same as that of the protective relay device 1 shown in FIG.
  • the basic operations by the A / D conversion unit 11, the arithmetic unit 12, and the transmission / reception circuit 13 are the same as those of the protective relay device 1 shown in FIG.
  • the following characteristic operation is performed.
  • the reception level of transmission data from the opposite end received by the transmission / reception circuit 13 is detected by the both-end reception level detection unit 21, and the detected reception level is given to the transmission data / transmission level control unit 22.
  • the transmission data / transmission level control unit 22 adds the detected reception level to the transmission data transmitted from the transmission / reception circuit 13.
  • the transmission / reception circuit 13 transmits data including the reception level at its own end in addition to the current data at its own end to the protection relay device 1 at the opposite end as transmission data.
  • the transmission / reception circuit 13 at the reception destination receives the transmission data from the opposite end together with the current data at the opposite end from the own end.
  • the reception level at the opposite end of the transmission data is acquired.
  • the reception level at the opposite end is detected by the both-end reception level detection unit 21 and given to the transmission data / transmission level control unit 22.
  • the transmission data / transmission level control unit 22 performs transmission level reduction control based on the difference between the detected reception level at the opposite end and a predetermined reception level set in advance.
  • the protection relay device 1 since the protection relay device 1 receives data including the reception level of the opposite protection relay device 1, each protection relay device 1 receives the reception level of the data transmitted by itself in the counterpart device. Can be grasped. Therefore, according to the actual reception level at the counterpart device, the transmission level from the own device can be appropriately adjusted so that the level received by the counterpart device becomes a predetermined level.
  • the transmission is performed. There is no need to limit the timing for performing the level control to a certain time immediately after the transmission is established. Therefore, more appropriate transmission level control can be performed.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of a technique for obtaining a transmission level adjustment value using a plurality of setting values.
  • m setting values S (n) as shown below are set in advance as transmission levels.
  • S (n) (S1, S2, S3,..., Sm)
  • the magnitude relationship between the m set values is gradually reduced as shown below. S1>S2>S3>,...> Sm
  • the transmission level S (n) is selected and detected while incrementing n by 1.
  • the reception level Rn is compared with the target reception level Rm.
  • Increments n by one S304) and switches the transmission level to a lower setting value (S302). This switching is sequentially repeated, and when the detected reception level Rn becomes smaller than the target reception level Rm, the setting value is switched to the previous set value S (n ⁇ 1) that is one step higher than this time (S305), and the process ends.
  • the step-by-step switching of the transmission level can be performed by simple selection of a preset setting value, and can be realized with a simple circuit.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a protective relay device according to a third embodiment to which the present invention is applied.
  • the protective relay device 1 of the present embodiment is obtained by adding a contact input (DI) circuit 31 to the configuration of the protective relay device 1 shown in FIG. 1.
  • DI contact input
  • the protective relay device 1 of the present embodiment basic operations by the A / D conversion unit 11, the arithmetic unit 12, and the transmission / reception circuit 13, and characteristic operations by the reception level detection unit 14 and the transmission level control unit 15 Is the same as the protective relay device 1 shown in FIG. In the protective relay device 1 of the present embodiment, the following characteristic operation is further performed by the DI circuit 31.
  • the transmission level control unit 15 can perform the transmission level lowering control, and the execution condition contact signal 101 is not input. Prohibits execution of transmission level lowering control by the transmission level control unit 15.
  • the execution condition contact signal 101 for example, a communication failure alarm contact of an external remote monitoring control system using a transmission line adjacent to the transmission line 3, or a switch of a transmission level lowering control command by a human system It is conceivable to connect the contacts such as, and input the signal.
  • Transmission level lowering control by performing transmission level lowering control on condition that the execution condition contact signal 101 is input, by inputting the execution condition contact signal 101 from any other external system or protection relay device as needed, Transmission level lowering control can be performed at an arbitrary timing.
  • the transmission level lowering control can be further repeated.
  • the transmission level lowering control can be performed only when the transmission level is lowered, unnecessary transmission level lowering control can be avoided. That is, it is possible to suppress a decrease in transmission level due to transmission level switching to a level at which other systems using adjacent transmission paths are not affected.
  • FIG. 5 shows an image of a technique for causing the transmission level control unit 15 to perform stepwise transmission level switching by a signal from the DI circuit 31 (indicated by a broken line arrow) when the condition execution contact signal 101 is input.
  • FIG. 5 shows an image of a technique for causing the transmission level control unit 15 to perform stepwise transmission level switching by a signal from the DI circuit 31 (indicated by a broken line arrow) when the condition execution contact signal 101 is input.
  • FIG. 6 shows a timer 32 for confirming a predetermined time t2 when the DI circuit 31 inputs a signal from a contact that continuously closes during an alarm occurrence by the DI circuit 31 in the configuration of FIG. It is a thing.
  • the transmission level is switched by one step to lower the transmission level by one step, and the execution condition contact When the input of the signal 101 is continued, the transmission level is switched by one step every fixed time t2.
  • the fixed time t2 set in this case is a value obtained by performing a one-step transmission level lowering control and providing a margin for the time required to return from the alarm to the normal state when the reception level decreases. There is a need to.
  • the transmission level is lowered more than necessary by switching the transmission level in one step every fixed time only during the alarm period. Can be prevented.
  • the both-end reception level detection unit and the transmission data / transmission level control unit in the embodiment shown in FIG. 2 may be made independent for each function. That is, the both-end reception level detection unit can be separated and independent as individual reception level detection units for detecting the reception levels of the own end and the opposite end, and the transmission data / transmission level control unit It is also possible to separate the transmission data control unit for adding the reception level and the transmission level control unit for controlling the transmission level. Conversely, the reception level detection unit and the transmission level control unit can be integrated as a single functional unit.

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Abstract

隣接した伝送路を用いている他システムへ影響を与えないように、データ伝送の送信レベルを適切に自動調整可能な保護継電装置とその送信レベル制御方法を提供する。Ａ／Ｄ変換部１１により、送電線４の電流がＣＴ５を介して取り込まれる。演算部１２により、自端の電流データと対向端の電流データを用いて、電流差動演算などの各種保護演算が実行される。送受信回路１３により、自端の電流データは伝送路３を介して対向端の保護継電装置１に送信される。送受信回路１３で受信した対向端からの送信データの受信レベルが、受信レベル検出部１４により検出される。送信レベル制御部１５により、対向端の保護継電装置１とのデータ伝送確立後の一定時間ｔ１内に検出された受信レベルと受信の所定レベルとの差に基づき、一定時間ｔ１経過後に送信レベル低下制御が実施される。

Description

保護継電装置とその送信レベル制御方法
　本発明は、複数の保護継電装置間で伝送を用いてデータ授受することにより、保護区間内外の事故判定を行う保護継電装置に関する。
　保護継電装置のディジタル化の進展に伴い、伝送路を用いてデータ通信を行う電流差動保護原理の送電線保護への適用が拡大してきた。この電流差動保護においては、電流量をサンプリングした瞬時値を伝送する方式が主に適用されていたが、伝送容量が多くなり、例えば伝送路として１．５４４Ｍｂｐｓの伝送速度が必要とされていた。これに対し、低速の汎用伝送路を適用可能な方式として、特許文献１に示す電流差動保護継電装置が開発されている。この方式を用いることにより、既存の表示線を伝送路として用いたディジタル形の電流差動保護継電装置の適用が可能となり、既存のアナログ形表示線継電装置のディジタル形電流差動継電装置への置き換えも進んでいる。
　既存の表示線を伝送路として電流差動保護継電装置を適用した場合、他のシステムも表示線を伝送路として用いていることから、図７に示すように、保護継電装置１と他システム２（例えば、遠方監視制御システム）とで、伝送路３である同一の表示線（ＰＷ：pilot wire）ケーブル内の別の芯線を分け合っている場合が存在する。ここで、保護継電装置１と他システム２の使用する伝送路３は、厳密には、表示線ケーブル内の別の芯線となる。表示線ケーブル内の複数の芯線は互いに極めて近接した位置関係にあるため、保護継電装置１と他システム２の使用する伝送路３は、実質的に互いに極めて近接した位置関係にあることになる。このような場合は、保護継電装置１の伝送が伝送路上で他のシステム２の伝送に干渉し、通信障害を引き起こさないよう、例えば送信レベルを調整するなどの配慮が必要となる。
　一般的な伝送システムにおいて、送信レベルを調整する例としては、特許文献２、特許文献３に記載された技術が存在する。
特開２００４－８８９２０号公報 特開２００５－３４１０２２号公報 特開平５－３００３１号公報
　図７に示したように、同一の表示線ケーブル３内の芯線を使って、保護継電装置１と監視制御システムなどの他システム２を構成する場合は、保護継電装置１の伝送の影響で他システム２に通信不良が発生しないように、保護継電装置１の伝送の送信レベルをある程度低下させることが必要となる。しかしながら、表示線の距離等により条件が変わるため、送信レベルを予め固定することはできない。
　送信レベルを調整する方法として、特許文献２の方法は、送信信号に特定符号を多重化して送信し、その信号の伝送遅延、線路長から減衰量を算出し、送信レベルを調整するものである。特許文献３の方法は、光通信において受信側のデューティ値が低い場合に送信レベルを高くし、受信レベルのマージンを高くする方法である。いずれの方法も、自システムの伝送の品質を確保することを目的としており、表示線等を用いて他システムへの影響を防止する目的のものではない。
　本発明は、上記のような従来技術の課題を解決するために提案されたものであり、その目的は、隣接した伝送路を用いている他システムへ影響を与えないように、データ伝送の送信レベルを適切に自動調整可能な保護継電装置とその送信レベル制御方法を提供することである。
　本発明に係る保護継電装置の第１の態様は、保護対象区間を挟んで対向する対向端の保護継電装置と伝送路を通じて送受信回路によりデータ伝送を実施し、当該保護対象区間内外の事故を判定する保護継電装置において、前記送受信回路により受信したデータの受信レベルを検出する受信レベル検出部と、前記対向端の保護継電装置との前記伝送路を通じたデータ伝送が確立した直後の、予め設定された一定時間内に検出された受信レベルを、予め設定された所定レベルと比較して、一定時間内の受信レベルが所定レベルより大きい場合に、前記送受信回路によるデータ伝送の送信レベルを低下させる送信レベル低下制御を行う送信レベル制御部を有することを特徴としている。
　この第１の態様の保護継電装置は、保護対象区間の両端の保護継電装置間のデータ伝送が確立した直後の送信レベルと受信レベルが装置間で一般的に同一であることに着目した結果、想起されたものである。すなわち、両端の保護継電装置間の伝送路の条件は、双方向で同一であるのが一般的であり、特に表示線を用いた場合は、同一の伝送路で送信情報と受信情報が交互に伝送される。そのため、両端の保護継電装置間のデータ伝送が確立した直後の一定時間の送信レベルと受信レベルは、両端の保護継電装置間で同一である。このことを前提として、第１の態様の保護継電装置によれば、両端の保護継電装置間のデータ伝送が確立した直後の一定時間の受信レベルを互いの保護継電装置で用いて、その値が所定レベルより高い場合には、送信レベル制御部により送信レベルを低下させる制御を行うことができる。これにより、両端の保護継電装置の送信レベルをほぼ同時に低下させることができ、隣接した伝送路を用いている他のシステム（遠方監視制御システムなど）への影響を排除することができる。なお、この第１の態様の手法は、使用するデータの観点から言い換えれば、自装置から送信したデータの相手装置における受信レベルの実データを用いる代わりに、相手装置から受信したデータの受信レベルを代用データとして用いる手法である。そして、このような代用データを用いることにより、送信レベル制御を実施するタイミングは、伝送が確立した直後の一定時間、すなわち、送信レベルと受信レベルが同一である時間内に限定されることになる。
　本発明に係る保護継電装置の第２の態様は、保護対象区間を挟んで対向する対向端の保護継電装置と伝送路を通じて送受信回路によりデータ伝送を実施し、当該保護対象区間内外の事故を判定する保護継電装置において、前記送受信回路により受信したデータの受信レベルを検出する受信レベル検出部と、前記送受信回路により送信するデータが、検出した自装置の受信レベルを含むようにデータを制御する送信データ制御部と、前記送受信回路により受信したデータ中に含まれる前記対向端の保護継電装置の受信レベルを検出する対向端受信レベル検出部と、検出した対向端の受信レベルが予め設定された所定レベルより大きい場合に、前記送受信回路によるデータ伝送の送信レベルを低下させる送信レベル低下制御を行う送信レベル制御部を有することを特徴としている。
　この第２の態様の保護継電装置は、送受信するデータの中に受信レベルを含ませる点で、第１の態様と異なる。この特徴により、第２の態様の保護継電装置は、対向する保護継電装置の受信レベルを含むデータを受信することになるため、各保護継電装置は自装置が送信したデータの相手装置での受信レベルを把握することができる。よって、相手装置での実際の受信レベルに応じて、相手装置が受信するレベルが所定のレベルとなるように、自装置からの送信レベルを適切に調整することができる。この第２の態様では、自装置から送信したデータの相手装置における受信レベルの実データを用いるため、相手装置から受信したデータの受信レベルを代用データとして用いる第１の態様と異なり、送信レベル制御を実施するタイミングを、伝送が確立した直後の一定時間に限定する必要がない。したがって、より適切な送信レベル制御を行うことができる。
　また、本発明の保護継電装置の送信レベル制御方法は、上記保護継電装置の特徴を、方法の観点からそれぞれ把握したものである。
　本発明によれば、隣接した伝送路を用いている他システムへ影響を与えないように、データ伝送の送信レベルを適切に自動調整可能な保護継電装置とその送信レベル制御方法を提供することができる。
本発明を適用した第１の実施形態に係る保護継電装置の構成を示すブロック図。 本発明を適用した第２の実施形態に係る保護継電装置の構成を示すブロック図。 図１と図２に示す保護継電装置において、複数の設定値を用いて送信レベル調整値を求める手法の一例を示すフローチャート。 本発明を適用した第４の実施形態に係る保護継電装置の構成を示すブロック図。 図４に示す保護継電装置において、複数の設定値を用いて段階的な送信レベル切換を行う手法のイメージを示す概念図。 図５の構成にタイマーを追加した手法のイメージを示す概念図。 保護継電装置と他システムとで、伝送路である同一の表示線ケーブル内の別の芯線を分け合っている一例を示す図。
　以下には、本発明の保護継電装置を送電線保護に適用した場合の複数の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。
［第１の実施形態］
　図１は、本発明を適用した第１の実施形態に係る保護継電装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、保護対象区間である送電線４の両端に、同一の構成を有する保護継電装置１がそれぞれ設置されている。保護継電装置１は、アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換部１１、演算部１２、送受信回路１３、受信レベル検出部１４、送信レベル制御部１５を備えている。この保護継電装置１の動作は次の通りである。
　まず、アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換部１１により、送電線４の電流が変流器（ＣＴ）５を介して取り込まれ、電流のアナログデータがディジタルデータに変換されて演算部１２に導入される。演算部１２により、自端の電流データが送受信回路１３に与えられると共に、送受信回路１３で受信した対向端の電流データが取り込まれ、電流差動演算などの各種保護演算が実行される。送受信回路１３により、自端の電流データは、送信データとして、伝送路３を介して対向端の保護継電装置１に送信される。Ａ／Ｄ変換部１１、演算部１２、および送受信回路１３によるこのような電流データの取扱いは、保護継電装置における基本的な動作である。
　本実施形態の保護継電装置１においては、このような基本的な動作に加えて、次のような特徴的な動作が行われる。まず、送受信回路１３で受信した対向端からの送信データの受信レベルが、受信レベル検出部１４により検出され、検出された受信レベルが、送信レベル制御部１５に与えられる。送信レベル制御部１５により、検出された受信レベルと予め設定された受信の所定レベルとの差に基づき、送信レベル低下制御が実施される。
　送信レベル制御部１５による送信レベル低下制御においては、両端の保護継電装置１により同時に送信レベルを低下させるために、対向端の保護継電装置１とのデータ伝送確立後の、予め設定された一定時間ｔ１内に検出された検出受信レベルを用いて送信レベル低下の調整を実施する。この場合、受信の所定レベルと比較するために使用する検出受信レベルは、データ伝送確立後の一定時間ｔ１内とし、検出受信レベルが所定レベルよりも大きい場合における送信レベル低下の調整は、データ伝送確立後の一定時間ｔ１経過後に実施するようにする。
　なお、具体的な受信の所定レベルは、具体的な伝送路３における他システムの伝送路との位置関係に応じて、実質的な影響を与えない範囲（実測範囲または予測範囲）内で、かつ、保護継電装置１の性能を低下させない範囲（実測範囲または予測範囲）内において適宜選択される。また、具体的な一定時間ｔ１は、データ伝送確立後の送信レベルと受信レベルが装置間で同一となる時間（実測時間または予測時間）に応じて設定される。このような受信の所定レベルや一定時間ｔ１を設定するために用いる実測値または予測値は、現地における実測データあるいは過去データを用いた統計学的手法などにより取得可能である。
　以上のような第１の実施形態によれば、次のような作用効果が得られる。すなわち、両端の保護継電装置１間のデータ伝送が確立した直後の一定時間の受信レベルを互いの保護継電装置で用いて、その値が所定レベルより高い場合には、送信レベル制御部１５により送信レベルを低下させる制御を行うことができる。これにより、両端の保護継電装置１の送信レベルをほぼ同時に低下させることができ、隣接した伝送路を用いている他のシステム（遠方監視制御システムなど）への影響を排除することができる。したがって、隣接した伝送路を用いている他システムへ影響を与えないように、データ伝送の送信レベルを適切に自動調整可能な保護継電装置とその送信レベル制御方法を提供することができる。
　なお、この第１の実施形態の手法は、使用するデータの観点から言い換えれば、自装置から送信したデータの相手装置における受信レベルの実データを用いる代わりに、相手装置から受信したデータの受信レベルを代用データとして用いる手法である。そして、このような代用データを用いることにより、送信レベル制御を実施するタイミングは、伝送が確立した直後の一定時間、すなわち、送信レベルと受信レベルが同一である時間内に限定されることになる。
［第２の実施形態］
　図２は、本発明を適用した第２の実施形態に係る保護継電装置の構成を示すブロック図である。図２に示すように、本実施形態の保護継電装置１は、図１に示した保護継電装置１における受信レベル検出部１４、送信レベル制御部１５の代わりに、両端受信レベル検出部２１と、送信データ／送信レベル制御部２２を備えている。なお、他の構成は図１に示した保護継電装置１と同様である。
　本実施形態の保護継電装置１において、Ａ／Ｄ変換部１１、演算部１２、および送受信回路１３による基本的な動作は、図１に示した保護継電装置１と同様である。本実施形態の保護継電装置１においては、次のような特徴的な動作が行われる。
　まず、送受信回路１３で受信した対向端からの送信データの受信レベルが、両端受信レベル検出部２１により検出され、検出された受信レベルが、送信データ／送信レベル制御部２２に与えられる。送信データ／送信レベル制御部２２により、送受信回路１３から送信する送信データ中に、検出された受信レベルが付加される。その結果、送受信回路１３からは、自端の電流データに加えて自端の受信レベルを含むデータが、送信データとして、対向端の保護継電装置１に送信される。
　このように、自端の受信レベルを含むデータが送信されると、その受信先の送受信回路１３においては、対向端からの送信データを受信した際に、対向端の電流データと共に、自端からの送信データの対向端における受信レベルを取得することになる。このような対向端における受信レベルは、両端受信レベル検出部２１により検出され、送信データ／送信レベル制御部２２に与えられる。送信データ／送信レベル制御部２２により、検出された対向端の受信レベルと予め設定された受信の所定レベルとの差に基づき、送信レベル低下制御が実施される。
　以上のような第２の実施形態によれば、次のような作用効果が得られる。すなわち、保護継電装置１は、対向する保護継電装置１の受信レベルを含むデータを受信することになるため、各保護継電装置１は自装置が送信したデータの相手装置での受信レベルを把握することができる。よって、相手装置での実際の受信レベルに応じて、相手装置が受信するレベルが所定のレベルとなるように、自装置からの送信レベルを適切に調整することができる。
　この第２の実施形態では、自装置から送信したデータの相手装置における受信レベルの実データを用いるため、相手装置から受信したデータの受信レベルを代用データとして用いる第１の実施形態と異なり、送信レベル制御を実施するタイミングを、伝送が確立した直後の一定時間に限定する必要がない。したがって、より適切な送信レベル制御を行うことができる。
［第１、第２の実施形態における具体的な送信レベル調整値の決定手法］
　図１、図２に示した保護継電装置１において、送信レベル制御部１５または送信データ／送信レベル制御部２２による具体的な送信レベル調整値の決定手法としては、例えば、検出した受信レベルと所定レベルとのレベル比率を用いる手法と、複数の設定値を用いる手法が考えられる。以下には、これらの手法について順次説明する。
［レベル比率を用いる手法］
　検出した受信レベルをＲｎ、予め設定された受信の所定レベル（目標値）をＲｍ、レベル低下調整前の送信レベルをＳｎ、調整後の送信レベルをＳｍとした場合に、Ｓｍを次の式（１）に示す値とする。
Ｓｍ＝Ｓｎ×Ｒｍ／Ｒｎ　　　　　（１）
　新たな送信レベルをこの式（１）で求められるＳｍとすることにより、送信レベル制御を一度実施するだけで、相手装置での受信レベルを目標値であるＲｍに近づけることが可能となる。
［複数の設定値を用いる手法］
　図３は、複数の設定値を用いて送信レベル調整値を求める手法の一例を示すフローチャートである。この手法では、送信レベルとして、次に示すようなｍ個の設定値Ｓ（ｎ）を予め設定している。
Ｓ（ｎ）＝（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，…，Ｓｍ）
　ここで、ｍ個の設定値の大小関係は、次に示すように、段階的に小さくなっている。
Ｓ１＞Ｓ２＞Ｓ３＞，…，＞Ｓｍ
　この手法では、検出した受信レベルをＲｎ、予め設定された受信の所定レベル（目標値）をＲｍとした場合に、ｎを１ずつ増分しながら、送信レベルＳ（ｎ）を選択し、検出した受信レベルＲｎと目標の受信レベルＲｍとを比較する。
　すなわち、図３に示すように、最初にｎ＝１として（Ｓ３０１）、送信レベルＳ（ｎ）を選択し（Ｓ３０２）、検出した受信レベルＲｎが目標の受信レベルＲｍより大きい場合（Ｓ３０３のＮＯ）には、ｎを１つ増分して（Ｓ３０４）、送信レベルを１段低い設定値に切り換える（Ｓ３０２）。この切り換えを順次繰り返し、検出した受信レベルＲｎが目標の受信レベルＲｍより小さくなった時点で、今回より１段高い前回の設定値Ｓ（ｎ－１）に切り換え（Ｓ３０５）、処理を終了する。
　このことにより、受信レベルが目標の受信レベルＲｍを下回らない範囲で最も小さくなる送信レベルを選択できる。したがって、他システムへの影響の排除と、保護継電装置の性能保証に必要な受信レベルの確保とを両立できる。この手法において、段階的な送信レベルの切り換えは、予め設定された設定値の単純な選択により実施できるため、簡素な回路で実現可能である。
［第３の実施形態］
　図４は、本発明を適用した第３の実施形態に係る保護継電装置の構成を示すブロック図である。図４に示すように、本実施形態の保護継電装置１は、図１に示した保護継電装置１の構成に、接点入力（ＤＩ：digital input）回路３１を追加したものである。なお、他の構成は図１に示した保護継電装置１と同様である。
　本実施形態の保護継電装置１において、Ａ／Ｄ変換部１１、演算部１２、および送受信回路１３による基本的な動作、および、受信レベル検出部１４と送信レベル制御部１５による特徴的な動作は、図１に示した保護継電装置１と同様である。本実施形態の保護継電装置１においては、さらに、ＤＩ回路３１により、次のような特徴的な動作が行われる。
　すなわち、ＤＩ回路３１により、予め設定された実施条件接点信号１０１を入力した場合にのみ、送信レベル制御部１５による送信レベル低下制御の実施を可能とし、実施条件接点信号１０１の入力がない場合には、送信レベル制御部１５による送信レベル低下制御の実施を禁止する。この場合、実施条件接点信号１０１としては、例えば、伝送路３に隣接する伝送路を使用している外部の遠方監視制御システムの通信障害アラーム接点、または、人間系による送信レベル低下制御指令のスイッチ、などの接点を接続してその信号を入力することが考えられる。
　本実施形態によれば、実施条件接点信号１０１の入力を条件に、送信レベル低下制御を行うことにより、外部の他システムまたは保護継電装置内から実施条件接点信号１０１を随時入力することにより、任意のタイミングで送信レベル低下制御を実施することができる。
　例えば、人間系による送信レベル低下制御指令のスイッチからの信号を入力するようにした場合には、受信レベルに基づく１回の送信レベル低下制御で不十分であっても、人間系で外部または保護継電装置内のスイッチ等から実施条件接点信号１０１を入力することにより、送信レベル低下制御をさらに繰り返して実施できる。また、隣接する伝送路を使用している他のシステムの接点からの信号を入力する構成とした場合には、他のシステムに通信障害等が発生しており、送信レベル低下制御が必要なときのみに限定して、送信レベル低下制御を実施することができるため、不要な送信レベル低下制御の実施を回避できる。すなわち、送信レベル切換による送信レベルの低下を、隣接する伝送路を使用している他システムが影響を受けなくなったレベルまでに抑制することができる。
［第３の実施形態における条件実施接点信号入力時の送信レベル切換手法］
　図４に示した保護継電装置１において、送信レベルとして、ｍ個の設定値（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，…，Ｓｍ）を予め設定しておき、実施条件接点信号１０１の入力時に、図３に示すような段階的な送信レベル切換を行うことも考えられる。
　図５は、条件実施接点信号１０１の入力時に、ＤＩ回路３１からの信号（図中、破線矢印で示している）により送信レベル制御部１５に段階的な送信レベル切換を行わせる手法のイメージを示す概念図である。
　この構成において、実施条件接点信号１０１として、隣接する伝送路を使用している外部の遠方監視制御システムの通信障害アラーム接点を接続し、その信号を入力すれば、通信障害アラームが発生しているときのみに限定して、送信レベルを低下させる送信レベル切換を段階的に実施する。そして、通信障害アラームから正常状態に復帰した場合には、不要な送信レベル切換を回避することで、必要以上に送信レベルを低下させることを防止できる。
　図６は、図５の構成において、ＤＩ回路３１により、条件実施接点信号１０１としてアラーム発生中に継続して閉路する接点からの信号を入力する場合に、一定時間ｔ２を確認するタイマー３２を設けたものである。
　この構成においては、タイマー３２で実施条件接点信号１０１の入力継続時間が一定時間ｔ２経過したことを確認した後に、送信レベルを１段階低下させる１ステップの送信レベル切換を実施し、さらに実施条件接点信号１０１の入力が継続している場合には、一定時間ｔ２毎に１ステップの送信レベル切換を実施する。
　なお、この場合に設定する一定時間ｔ２は、１ステップの送信レベル低下制御を実施して、受信レベルが低下することにより、アラームから正常状態に復帰するまでの時間に余裕を持たせた値とする必要がある。
　このようなタイマー３２を用いた手法によれば、アラームが継続している間のみに限定して、一定時間毎に１ステップの送信レベル切換を実施することにより、必要以上に送信レベルを低下させることを防止できる。ここで、隣接する伝送路を使用している他システムが影響を受けなくなるレベルの上限を考慮した場合に、送信レベルの低下を、そのレベル上限に対する１ステップ分のレベル低下の範囲内に止めることができる。
［他の実施形態］
　なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で他にも多種多様な変形例が実施可能である。すなわち、図面に示した装置構成は本発明の実現に必要な最小限の機能構成を示す一例にすぎず、具体的なシステム構成やハードウェア構成およびソフトウェア構成は適宜選択可能である。
　例えば、図２に示した実施形態における両端受信レベル検出部と送信データ／送信レベル制御部は、それぞれ機能毎に独立させてもよい。すなわち、両端受信レベル検出部は、自端と対向端の受信レベルをそれぞれ検出する個別の受信レベル検出部として分離独立させることも可能であり、また、送信データ／送信レベル制御部は、送信データに受信レベルを付加する送信データ制御部と送信レベルを制御する送信レベル制御部として分離独立させることも可能である。逆に、受信レベル検出部と送信レベル制御部を単一の機能部として統合することも可能である。
符号の説明
１…保護継電装置
３…伝送路
４…送電線
５…変流器（ＣＴ）
１１…Ａ／Ｄ変換部
１２…演算部
１３…送受信回路
１４…受信レベル検出部
１５…送信レベル制御部
２１…両端受信レベル検出部
２２…送信データ／送信レベル制御部
３１…接点入力（ＤＩ）回路
３２…タイマー

Claims (8)

  1. 　保護対象区間を挟んで対向する対向端の保護継電装置と伝送路を通じて送受信回路によりデータ伝送を実施し、当該保護対象区間内外の事故を判定する保護継電装置において、
    　前記送受信回路により受信したデータの受信レベルを検出する受信レベル検出部と、
    　前記対向端の保護継電装置との前記伝送路を通じたデータ伝送が確立した直後の、予め設定された一定時間内に検出された受信レベルを、予め設定された所定レベルと比較して、一定時間内の受信レベルが所定レベルより大きい場合に、前記送受信回路によるデータ伝送の送信レベルを低下させる送信レベル低下制御を行う送信レベル制御部
    を有することを特徴とする保護継電装置。
  2. 　保護対象区間を挟んで対向する対向端の保護継電装置と伝送路を通じて送受信回路によりデータ伝送を実施し、当該保護対象区間内外の事故を判定する保護継電装置において、
    　前記送受信回路により受信したデータの受信レベルを検出する受信レベル検出部と、
    　前記送受信回路により送信するデータが、検出した自装置の受信レベルを含むようにデータを制御する送信データ制御部と、
    　前記送受信回路により受信したデータ中に含まれる前記対向端の保護継電装置の受信レベルを検出する対向端受信レベル検出部と、
    　検出した対向端の受信レベルが予め設定された所定レベルより大きい場合に、前記送受信回路によるデータ伝送の送信レベルを低下させる送信レベル低下制御を行う送信レベル制御部
    を有することを特徴とする保護継電装置。
  3. 　前記送信レベル低下制御は、前記検出した受信レベルをＲｎ、前記所定レベルをＲｍとした場合に、送信レベルをＲｍ／Ｒｎ倍とする調整を行うものである
    ことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の保護継電装置。
  4. 　前記送信レベル低下制御は、前記送信レベルとして予め段階的に設定された複数の設定値を使用し、前記検出した受信レベルが前記所定レベルを下回らない範囲で最も小さくなるように、送信レベルを前記複数の設定値の中から選択するものである
    ことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の保護継電装置。
  5. 　予め設定された実施条件信号を入力した場合にのみ、前記送信レベル制御部による前記送信レベル低下制御の実施を可能にする実施条件信号入力部
    を有することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の保護継電装置。
  6. 　前記送信レベル低下制御は、前記送信レベルの設定値として予め段階的に設定された複数の設定値を使用し、前記実施条件信号入力部により前記実施条件信号が入力された場合に、送信レベルを前記複数の設定値の間で切り換えるものである
    ことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の保護継電装置。
  7. 　保護対象区間を挟んで対向する対向端の保護継電装置と伝送路を通じて送受信回路によりデータ伝送を実施し、当該保護対象区間内外の事故を判定する保護継電装置の送信レベル制御方法において、
    　前記送受信回路により受信したデータの受信レベルを検出する受信レベル検出ステップと、
    　前記対向端の保護継電装置との前記伝送路を通じたデータ伝送が確立した直後の、予め設定された一定時間内に検出された受信レベルを、予め設定された所定レベルと比較して、一定時間内の受信レベルが所定レベルより大きい場合に、前記送受信回路によるデータ伝送の送信レベルを低下させる送信レベル低下制御を行う送信レベル制御ステップ
    を有することを特徴とする保護継電装置の送信レベル制御方法。
  8. 　保護対象区間を挟んで対向する対向端の保護継電装置と伝送路を通じて送受信回路によりデータ伝送を実施し、当該保護対象区間内外の事故を判定する保護継電装置の送信レベル制御方法において、
    　前記送受信回路により受信したデータの受信レベルを検出する受信レベル検出ステップと、
    　前記送受信回路により送信するデータが、検出した自装置の受信レベルを含むようにデータを制御する送信データ制御ステップと、
    　前記送受信回路により受信したデータ中に含まれる前記対向端の保護継電装置の受信レベルを検出する対向端受信レベル検出ステップと、
    　検出した対向端の受信レベルが予め設定された所定レベルより大きい場合に、前記送受信回路によるデータ伝送の送信レベルを低下させる送信レベル低下制御を行う送信レベル制御ステップ
    を有することを特徴とする保護継電装置の送信レベル制御方法。
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