JP6546014B2 - ディジタル保護制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、電力系統等のディジタル保護制御に用いられるディジタル保護制御装置に関するものである。

ディジタル保護制御装置は、保護制御の対象となる電力系統の構成により、ディジタル保護制御機能を実現するプログラムが異なる。ディジタル保護制御装置の製造者は、ハードウェア構成とプログラムを一対として試験を行うことで、ユーザーに対して装置の品質を保証している。

特開２００２−２１８６４２号公報

既存の品質保証されたディジタル保護制御装置に対し、プログラムを変更し部分的な機能を追加することがある。その場合、追加部分が既存のハードウェア構成及び機能構成に合致し、プログラム全体の動作に悪影響を与えないことを、試験によって確認する必要がある。あるディジタル保護制御装置に適用した品質保証済みの機能を、他のディジタル保護制御装置に適用する場合であっても、試験範囲はディジタル保護制御装置の機能全体に及ぶ。そのため、試験にかかる時間と費用が問題となる。

すでに設置され稼働しているディジタル保護制御装置に対しては、製造者がディジタル保護制御装置の設置場所に赴いてプログラム変更作業を行うことがあるが、そのようなプログラム変更作業をユーザー側で実施することもある。このとき、ユーザーが誤って適切でないプログラムの保存してしまうと、ディジタル保護制御装置の動作に問題が生じる可能性がある。

本実施形態は、上述のような問題を鑑みてなされたものであり、ディジタル保護制御装置の一部機能に関するプログラムを変更したときに、機能全体の試験を行うことを不要として、機能変更又は追加時の試験期間および費用を削減することができる、利便性の高いディジタル保護制御装置を提供することを目的とする。また、誤ったプログラム変更が行われることを防止することで、信頼性の高いディジタル保護制御装置を提供することを目的とする。

本実施形態のディジタル保護制御装置は、電力系統を保護するものであって、電力系統から取り込んだ電気量をディジタルデータに変換するアナログ／ディジタル変換部と、不揮発性メモリで構成され、前記ディジタル保護制御装置のハードウェア及び機能の構成情報と、保護制御用プログラムを保存する第１の記憶部と、前記アナログ／ディジタル変換部から出力された前記ディジタルデータを、前記記憶部に保存されている前記保護制御用プログラムにしたがって演算処理する演算処理装置と、を備え、前記保護制御用プログラムは、前記ディジタル保護制御装置の有する機能に応じて複数に分割された分割プログラムから成り、前記分割プログラムそれぞれが、当該分割プログラムが対応するハードウェア及び機能の構成情報を含み、揮発性メモリで構成された第２の記憶部を更に有し、前記演算処理装置は、前記第１の記憶部への保存要求がなされた前記分割プログラムを前記第２の記憶部に一時的に保存し、前記保存要求がなされた分割プログラムのハードウェア及び機能の構成情報を、前記第１の記憶部に保存された前記ディジタル保護制御装置のハードウェア及び機能の構成情報と比較して、一致する場合には前記保存要求がなされた分割プログラムを前記第１の記憶部へ保存し、前記分割プログラムのそれぞれが、各分割プログラムの動作及び品質を保証可能なプログラムの組み合わせ情報を有し、前記第１の記憶部は、前記ディジタル保護制御装置の構成情報と、前記保護制御用プログラムが保存される主領域と、前記保存要求がなされた分割プログラムを前記主領域に保存する際に、前記主領域に保存された前記保護制御用プログラムが保存される副領域と、を有する。

第１の実施形態に係るディジタル保護制御装置の構成を示すブロック図である。 演算部の構成を示すブロック図である。 基本プログラムの構成を示す図である。 追加プログラムの構成を示す図である。 保護制御用プログラムの変更動作を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係るディジタル保護制御装置の演算部の構成を示すブロック図である。 追加プログラムの構成を示す図である。 保護制御用プログラムの変更動作を示すフローチャートである。 変更後の保護制御用プログラムの確認動作を示すフローチャートである。 第３の実施形態に係るディジタル保護制御装置の演算部の構成を示すブロック図である。

以下、実施形態に係るディジタル保護制御装置について、図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
［構成］
図１は、第１の実施形態に係るディジタル保護制御装置の構成を示す。ディジタル保護制御装置１００は、アナログ／ディジタル変換部１、演算部２、伝送部３、入出力部４及び表示部５を備える。

アナログ／ディジタル変換部１には、外部機器から電力系統の電気量、すなわち電圧又は電流が入力される。アナログ／ディジタル変換部１は、アナログの入力値を所定周期でサンプリングし、量子化されたディジタル量に変換するアナログ／ディジタル変換を行う。

演算部２は、アナログ／ディジタル変換部１で変換されたディジタル量を用いて、ディジタル保護制御機能に関連する演算処理を行う。演算部２の詳細は後述する。

伝送部３は、通信ネットワークを介して遠隔監視制御装置等の外部装置とデータの送信及び受信を行う。入出力部４は、外部機器と接点による切入情報の入力および出力を行う。表示部５は、ＬＣＤおよびＬＥＤ等により構成され、ディジタル保護制御装置１００の状態およびディジタル保護制御装置１００内部に保存した情報の表示を行う。アナログ／ディジタル変換部１、演算部２、伝送部３、入出力部４及び表示部５の間はバスで接続され、それぞれの間でデータのやりとりが可能となっている。

図２は、演算部２の構成を示す。演算部２は、演算処理装置２１と、第１の記憶部としての不揮発性メモリ２３と、第２の記憶部としての揮発性メモリ２２と、を有する。演算部２、不揮発性メモリ２３及び揮発性メモリ２２の間はバスで接続され、それぞれの間でデータのやりとりが可能となっている。

演算処理装置２１は、例えば、ＣＰＵ等のプロセッサで構成される。不揮発性メモリ２３はメイン電源が落ちてもデータ内容を保持することができるものであり、例えば、ＥＥＰＲＯＭ等を用いることができる。揮発性メモリ２２は、例えば、読み書きの高速性に優れたＤＲＡＭやＳＲＡＭ等を用いることができる。

不揮発性メモリ２３は、ディジタル保護制御装置の構成情報２００及び保護制御用プログラム２３０が保存されている。ディジタル保護制御装置の構成情報２００は、ディジタル保護制御装置１００全体のハードウェア及び機能の構成情報である。

保護制御用プログラム２３０は、ディジタル保護制御装置１００の動作に必要なプログラムである。演算処理装置２１は、不揮発性メモリ２３に保存された保護制御用プログラム２３０を揮発性メモリ２２にコピーし、揮発性メモリ２２にコピーした保護制御用プログラム２３０を読み出すことで、ディジタル保護制御装置１００の機能を実現する。例えば、演算処理装置２１は、アナログ／ディジタル変換部１から出力されたディジタル量を、保護制御用プログラム２３０にしたがって演算処理する。また、詳しくは後述するが、保護制御用プログラム２３０を変更する際に、揮発性メモリ２２には書き換え用のプログラムが一時的に保存される。

保護制御用プログラム２３０は、ディジタル保護制御装置１００が実現する機能に応じて複数に分割された分割プログラムから構成されている。ここでは、分割プログラムとして、ディジタル保護制御装置１００の起動時に動作する基本プログラム２３１と、装置起動後に追加機能として動作する追加プログラム２３２が保存されている。

追加プログラム２３２は、通信機能や演算機能といった、ディジタル保護制御装置１００の起動後に実施する機能に応じて作成することができる。図２では、１つの追加プログラムを図示しているが、追加プログラムの数は、２以上であっても良い。また、追加機能が実装されていない段階では、追加プログラムが無く基本プログラムのみが保存されていることもある。ディジタル保護制御装置１００の既に実装されている機能に変更を加える場合は、既に保存されている基本プログラム２３１又は追加プログラム２３２の書き換えを行う。ディジタル保護制御装置１００の新たな機能を追加する場合には、新たな追加プログラムの書き込みを行う。

図３は、基本プログラム２３１の構成を示している。基本プログラム２３１は、基本プログラムの構成情報２３１０、基本プログラム識別情報２３１１及び基本プログラムモジュール群２３１２から構成される。基本プログラムの構成情報２３１０は、基本プログラム２３１が対応するハードウェア及び機能の構成情報、すなわち、基本プログラム２３１が動作可能かつ品質保証可能なハードウェア及び機能の構成情報を意味する。基本プログラム識別情報２３１１は、基本プログラム２３１自体を表わして他のプログラムから識別可能にする情報を意味し、例えばＩＤである。基本プログラムモジュール群２３１２は、ディジタル保護制御装置１００の起動時の機能を実現するための単位プログラムの群を意味する。

図４は追加プログラム２３２の構成を示す。追加プログラム２３２は、追加プログラムの構成情報２３２０、追加プログラム識別情報２３２１及び追加プログラムモジュール２３２２から構成される。追加プログラムの構成情報２３２０は、追加プログラム２３２が対応するハードウェア及び機能の構成情報、すなわち追加プログラム２３２が動作可能かつ品質保証可能なハードウェア及び機能の構成情報を意味する。追加プログラム識別情報２３２１は、追加プログラム２３２自体を表わして他のプログラムから識別可能にする情報を意味し、例えばＩＤである。追加プログラムモジュール２３２２は、ディジタル保護制御装置１００の起動後の追加機能を実現するための単位プログラムを意味する。

［動作］
第１の実施形態のディジタル保護制御装置１００の動作を説明する。まず、ディジタル保護制御装置１００の通常動作時の説明をする。通常動作時とは、保護制御用プログラム２３０の変更動作を行わずにディジタル保護制御装置１００の保護制御動作を行っているときを意味する。通常動作時には、演算処理装置２１は不揮発性メモリ２３に保存された保護制御用プログラム２３０を揮発性メモリ２２にコピーし、揮発性メモリ２２上の保護制御用プログラム２３０を実行することで、保護制御機能を実現する。

次に、図５のフローチャートを参照して、保護制御用プログラム２３０の変更動作について説明する。保護制御用プログラム２３０の変更動作については、基本プログラム２３１及び追加プログラム２３２から成る分割プログラムのいずれかの書き換えを行う場合と、新たな追加プログラムの書き込みを行う場合がある。書き換えと書き込みを同時に行っても良い。また、書き換えを行うプログラムは一つであっても良く、複数であっても良い。ここでは一例として、基本プログラム２３１及び追加プログラム２３２の書き換えを行う場合を説明する。

基本プログラム２３１及び追加プログラム２３２の書き換え用プログラムである基本プログラム２３１’及び追加プログラム２３２’のデータは、データ保存要求信号と共に、遠隔サーバー等から通信ネットワークを介してディジタル保護制御装置１００の伝送部３に送信される。書き換え用プログラムである基本プログラム２３１’及び追加プログラム２３２’も、既存の基本プログラム２３１と追加プログラム２３２と同じ構成である。

データ保存要求信号を受信すると（ステップＳ０１：Ｙｅｓ）、演算部の演算処理装置２１は、書き換え用の基本プログラム２３１’及び追加プログラム２３２’のデータを、揮発性メモリ２２へ一時的に保存する（ステップＳ０２）。

演算処理装置２１は、揮発性メモリ２２に保存された基本プログラム２３１’の構成情報２３１０及び追加プログラム２３２’の構成情報２３２０を、不揮発性メモリ２３に保存されているディジタル保護制御装置の構成情報２００と比較する（ステップＳ０３）。

基本プログラム２３１’の構成情報２３１０及び追加プログラム２３２’の構成情報２３２０がディジタル保護制御装置の構成情報２００と一致しない場合は（ステップＳ０３：Ｎｏ）、書き換え作業を行わずに削除する（ステップＳ０４）。

基本プログラム２３１’の構成情報２３１０及び追加プログラム２３２’の構成情報２３２０がディジタル保護制御装置の構成情報２００と一致する場合は（ステップＳ０３：Ｙｅｓ）、揮発性メモリ２２に一時的に保存された基本プログラム２３１’及び追加プログラム２３２’を、不揮発性メモリ２３に保存し（ステップＳ０５）、既存の基本プログラム２３１または追加プログラム２３２は削除する。

もし、基本プログラム２３１’及び追加プログラム２３２’のうちいずれか一方のプログラムの構成情報が一致し、他方が一致しない場合は、一致するプログラムのみを保存し、一致しないプログラムは削除するようにしても良い。あるいは、全てのプログラムが一致する場合にのみ保存を行い、一つでも一致しないプログラムが有る場合には、全てのプログラムの保存を行わずに削除するようにしても良い。

［作用効果］
第１の実施形態において、ディジタル保護制御装置１００は、アナログ／ディジタル変換部１、第１の記憶部としての不揮発性メモリ２３及び演算処理装置２１を備える。アナログ／ディジタル変換部１は、電力系統からの取り込んだ電気量をディジタル量に変換する。不揮発性メモリ２３は、ディジタル保護制御装置のハードウェア及び機能の構成情報２００と、保護制御用プログラム２３０を保存する。演算処理装置２１は、アナログ／ディジタル変換部１から出力されたディジタル量を、保護制御用プログラム２３０にしたがって演算処理する。保護制御用プログラム２３０は、ディジタル保護制御装置１００の有する機能に応じて複数に分割された分割プログラム、例えば基本プログラム２３１と追加プログラム２３２から成り、分割プログラムそれぞれが、その分割プログラムが対応するハードウェア及び機能の構成情報２３１０，２３２０を含む。

保護制御用プログラム２３０を機能に応じて分割し、各分割プログラムが対応するハードウェア及び機能の構成情報を備えることで、それらの分割プログラムを同じ記憶部に保存していても、既存の機能に変更を行う場合は、その機能を実現するための基本プログラム２３１又は追加プログラム２３２を書き換えれば良い。また、新たな機能の追加を行う場合には、新たな追加プログラムを書き込みすれば良い。これによって、保護制御用プログラム２３０全体を書き換える必要がなくなるため、変更作業の時間を短縮することができる。さらに、プログラム変更後の試験については、変更があった機能に対してのみ実施すれば良い。これによって、利便性の高いディジタル保護制御装置１００を提供することができる。

また、分割プログラムそれぞれが、その分割プログラムが対応するハードウェア及び機能の構成情報２３１０，２３２０を含むことで、対応していないハードウェア及び機能構成から成るディジタル保護制御装置１００に分割プログラムが誤って保存されることを防止することができる。これによって、信頼性の高いディジタル保護制御装置１００を提供することができる。

具体的には、ディジタル保護制御装置１００は第２の記憶部としての揮発性メモリ２２を更に有している。演算処理装置２１が、不揮発性メモリ２３への保存要求がなされた分割プログラムを揮発性メモリ２２に一時的に保存する。演算処理装置２１は、保存要求がなされた分割プログラムのハードウェア及び機能の構成情報２３１０，２３２０を、不揮発性メモリ２３に保存されたディジタル保護制御装置のハードウェア及び機能の構成情報２００と比較して、比較結果が一致する場合には前記保存要求がなされた分割プログラムを不揮発性メモリ２３に保存する。比較結果が一致しない場合には、保存要求がなされた分割プログラムを揮発性メモリ２２から削除する。

このような動作によって、分割プログラムが対応していないディジタル保護制御装置１００に誤って保存されることを防ぐことができる。

［第２の実施形態］
［構成］
第２の実施形態に係るディジタル保護制御装置１００について、図６〜図９を用いて説明する。なお、以降の実施形態では、前述の実施形態とは異なる点のみを説明し、前述の実施形態と同じ部分については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

図６に示すように、第２の実施形態において、不揮発性メモリ２３には主領域２４と副領域２５が設けられている。主領域２４には、ハードウェア及び機能の構成情報２００及び保護制御用プログラム２３０が保存される。保護制御用プログラム２３０は、第１の実施形態と同様に、基本プログラム２３１と追加プログラム２３２とに分割される。なお、図６では、プログラムの変更動作が行われ、主領域２４には、書き換え用の基本プログラム２３１’及び追加プログラム２３２’が保存された保護制御用プログラム２３０’が保存されている状態を示している。

不揮発性メモリ２３の副領域２５には、通常動作時にはデータは保存されないが、プログラムの変更動作の際に、主領域２４に保存されていた既存の保護制御用プログラム２３０が一時的に保存される。

図７に示すように、第２の実施形態において、追加プログラム２３２は、追加プログラムの構成情報２３２０、追加プログラム識別情報２３２１及び追加プログラムモジュール２３２２に加えて、プログラム組み合わせ情報２３２３を持つ。

プログラム組み合わせ情報２３２３とは、その追加プログラム２３２を他のプログラムと組み合わせて使用した場合に、その追加プログラム２３２の動作及び品質を保証可能なプログラムの組み合わせ情報である。プログラム組み合わせ情報２３２３は、例えば、その追加プログラム２３２の動作に必須な基本プログラムおよび追加プログラムの情報（以下、「必須プログラム情報」という）と、その追加プログラム２３２と組み合わせて利用することができない基本プログラム及び追加プログラムの情報（以下、「ＮＧプログラム情報」という）を含むことができる。必須プログラム情報及びＮＧプログラムの情報は、例えば、対象となるプログラムの識別情報とすることができる。

［動作］
第２の実施形態のディジタル保護制御装置１００の動作を、図８及び図９のフローチャートを用いて説明する。第２の実施形態では、プログラム変更時の動作と、変更後の動作について説明する。

図８は、プログラムの変更動作を示している。図８のステップＳ１１〜ステップＳ１４までは、図５のフローチャートに示したステップＳ０１〜Ｓ０４と同様である。

すなわち、データ保存要求信号を受信すると（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、演算部２の演算処理装置２１は、書き換え用の基本プログラム２３１’及び追加プログラム２３２’のデータを、揮発性メモリ２２へ一時的に保存する（ステップＳ１２）。演算処理装置２１は、揮発性メモリ２２に保存された基本プログラム２３１’の構成情報２３１０及び追加プログラム２３２’の構成情報２３２０を、不揮発性メモリ２３の主領域２４に保存されているディジタル保護制御装置の構成情報２００と比較する（ステップＳ１３）。基本プログラム２３１’の構成情報２３１０及び追加プログラム２３２’の構成情報２３２０がディジタル保護制御装置の構成情報２００と一致しない場合は（ステップＳ１３：Ｎｏ）、書き換え作業を行わずに削除する（ステップＳ１４）。

基本プログラム２３１’の構成情報２３１０及び追加プログラム２３２’の構成情報２３２０がディジタル保護制御装置の構成情報２００と一致する場合は（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、演算処理装置２１は、不揮発性メモリ２３の主領域２４に保存されていた既存の基本プログラム２３１または追加プログラム２３２を、副領域２５に一時的にコピーする（ステップＳ１５）。すなわち、書き換え用の基本プログラム２３１’及び追加プログラム２３２’を主領域２４に保存する前に、既存の基本プログラム２３１及び追加プログラム２３２を副領域２５に退避させておく。既存のプログラムの退避を行った後に、揮発性メモリ２２に一時的に保存していた基本プログラム２３１’及び追加プログラム２３２’を主領域２４に保存する（ステップＳ１６）。既存の基本プログラム２３１及び追加プログラム２３２は削除する。

以上のようなプログラムの変更動作が完了すると、ディジタル保護制御装置１００は変更後のプログラムに従って動作を開始する前に、変更後のプログラムが適切なものであるかの確認動作を行う。図９に変更後の確認動作を示している。ここで、演算処理装置２１は、依然として揮発性メモリ２２にコピーした書き換え前の保護制御用プログラム２３０で動作している状態である。

演算処理装置２１は、保存要求に応じて主領域２４に保存された書き換え用のプログラムがある場合（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）、不揮発性メモリ２３の主領域２４に保存した、書き換え後の基本プログラム２３１’の構成情報２３１０及び追加プログラム２３２’の構成情報２３２０と、ディジタル保護制御装置の構成情報２００とを比較する（ステップＳ２１）。

書き換え後の基本プログラム２３１’の構成情報２３１０及び追加プログラム２３２’の構成情報２３２０いずれか、あるいは両方の構成情報が一致する場合（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）は、演算処理装置２１は、書き換え後の追加プログラム２３２’の組み合わせ情報２３２３を、主領域２４に保存されている他のプログラムと照合し、他のプログラムの組み合わせが、追加プログラム２３２’の動作及び品質を保証するものであるかを判断する（ステップＳ２２）。

例えば、組み合わせ情報２３２３が必須プログラム情報とＮＧプログラム情報から構成されている場合には必須プログラム情報に記載されている基本プログラム及び追加プログラムが主領域２４に保存されており、かつＮＧプログラム情報に記載されている基本プログラム及び追加プログラムが主領域２４に保存されていなければ、追加プログラム２３２’の動作及び品質が保証されていると判断する。必須プログラム情報に記載されている基本プログラム及び追加プログラムが主領域２４に保存されていない、又はＮＧプログラム情報に記載されている基本プログラム及び追加プログラムが主領域２４に保存されていなければ、追加プログラム２３２’の動作及び品質が保証されていない状態と判断する。

照合の結果、追加プログラム２３２’の動作及び品質が保証されていると判断された場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、変更後のプログラムが適切なものであるかの確認動作を終了する。演算処理装置２１は、副領域２５に保存していた既存の保護制御用プログラム２３０を削除して（ステップＳ２３）、ディジタル保護制御装置１００を再起動させる（ステップＳ２４）。

具体的には、書き換えた基本プログラム２３１’及び追加プログラム２３２’から構成される保護制御用プログラム２３０’を不揮発性メモリ２３にコピーして、揮発性メモリ２２上の保護制御用プログラム２３０’を実行する。これによって、ディジタル保護制御装置１００は、変更後のプログラムに従って保護制御動作を行う。

ステップＳ２１に戻り、基本プログラム２３１’の構成情報２３１０及び追加プログラム２３２’の構成情報２３２０のいずれか、あるいは両方の構成情報が一致しない場合（ステップＳ２１：Ｎｏ）は、変更後のプログラムがディジタル保護制御装置１００のハードウェア及び機能の構成に対応していないことになる。そのため、変更後のプログラムに従ってディジタル保護制御装置１００を動作させることは適切でない。

また、ステップＳ２２に戻り、照合の結果、追加プログラム２３２’の動作及び品質が保証されていないと判断された場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）も、変更後のプログラムに従ってディジタル保護制御装置１００を動作させることは適切でない。

これらの場合（ステップＳ２１及びステップＳ２２：Ｎｏ）、演算処理装置２１は、副領域２５に保存されていた既存の保護制御用プログラム２３０を、主領域２４に戻す動作を行う。具体的には、副領域２５に保存されている既存の保護制御用プログラム２３０の基本プログラムの構成情報２３１０及び追加プログラム２３２の構成情報２３２０を、主領域２４に保存されているディジタル保護制御装置の構成情報２００と比較する（ステップＳ２５）。基本プログラムの構成情報２３１０及び追加プログラム２３２の構成情報２３２０がディジタル保護制御装置の構成情報２００と一致しない場合（ステップＳ２５：Ｎｏ）には、副領域２５の保護制御用プログラム２３０を主領域２４に戻すことはできない。この状態では、ディジタル保護制御装置１００は保護制御動作を行うための適切なプログラムが保存されていない状態になるため、伝送部３からアラーム等を通知すると良い（ステップＳ２６）。

基本プログラムの構成情報２３１０及び追加プログラム２３２の構成情報２３２０がディジタル保護制御装置の構成情報２００と一致する場合（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）には、演算処理装置２１は、副領域２５に保存されている各追加プログラム２３２の組み合わせ情報２３２３を、副領域２５に保存されている他のプログラムと照合し、他のプログラムの組み合わせが、追加プログラム２３２の動作及び品質を保証するものであるかを確認する（ステップＳ２７）。具体的な照合の動作は、ステップＳ２２で説明したものと同様である。

照合の結果、追加プログラム２３２の動作及び品質が保証されていない状態であれば（ステップＳ２７：Ｎｏ）、副領域２５の保護制御用プログラム２３０を主領域２４に戻すことはできないため、演算処理装置２１は伝送部３からアラーム等を通知すると良い（ステップＳ２６）。

照合の結果、追加プログラム２３２の動作及び品質が保証されている状態であれば（ステップＳ２７：Ｙｅｓ）、副領域２５に保存されている既存の保護制御用プログラム２３０を、主領域２４に移し（ステップＳ２８）、書き換え用の基本プログラム２３１’及び追加プログラム２３２’は削除する。既存の保護制御用プログラム２３０を戻す際には、書き換えを行ったプログラムのみを戻しても良いし、保護制御用プログラム全体を書き換えても良い。ディジタル保護制御装置１００を再起動させ（ステップＳ２４）、変更前の保護制御用プログラム２３０でディジタル保護制御装置１００の動作を開始する。

演算処理装置２１は、不揮発性メモリ２３の主領域２４に保存した、書き換え用の基本プログラム２３１’の構成情報２３１０及び追加プログラム２３１’の構成情報２３２０と、ディジタル保護制御装置の構成情報２００とを比較する（ステップＳ２１）。

確認動作のステップＳ２１で示した書き換え用の基本プログラム２３１’及び追加プログラム２３２’の構成情報２３２０とディジタル保護制御装置の構成情報２００の比較は、プログラムの変更動作のステップＳ１３においても行っている。そのため、ステップＳ２１は省略しても良いが、変更動作と確認動作において構成情報を二重に比較することで、誤ったプログラムの保存をより確実に防ぐことができる。

上述の例では、追加プログラム２３２がプログラム組み合わせ情報２３２３を備える例を説明したが、基本プログラム２３１も、その基本プログラム２３１の動作及び品質を保証可能なプログラムの組み合わせ情報を備えていても良い。その場合は、図９のステップＳ２２において、演算処理装置２１は書き換え用の基本プログラム２３１’についても、組み合わせ情報を他のプログラムと照合して、他のプログラムの組み合わせが、基本プログラム２３１’の動作及び品質を保証するものであるかを判断すると良い。

［作用効果］
（１）第２の実施形態において、分割プログラムである追加プログラム２３２のそれぞれが、各追加プログラム２３２の動作及び品質を保証可能なプログラムの組み合わせ情報２３２３を有する。また、不揮発性メモリ２３は、主領域２４と副領域２５を有している。主領域２４には、ディジタル保護制御装置の構成情報２００と保護制御用プログラム２３０とが保存される。副領域２５には、保存要求がなされた書き換え用の基本プログラム２３１’又は追加プログラム２３２’を主領域２４に保存する際に、主領域２４に保存された既存の保護制御用プログラム２３０が保存される。

追加プログラム２３２にプログラムの組み合わせ情報２３２３を組込み、更に書き換えの際に既存の保護制御用プログラム２３０を一時的に退避させる副領域２５を設けることで、例えば、ユーザー側で適切でない追加プログラムを誤って保存してしまった場合でも、その追加プログラムの動作及び品質が保証されていない状態であることが判断でき、誤ったプログラムでディジタル保護制御装置１００を動作させてしまうことを防ぐことができる。更に誤って保存されたプログラムから、副領域２５に保存した既存のプログラムに戻すことが可能であるため、ディジタル保護制御装置１００の動作を停止させてしまう必要が無い。これによって、信頼性及び利便性の高いディジタル保護制御装置１００を提供することができる。

具体的な動作としては、演算処理装置２１は、保存要求に応じて主領域２４に保存された書き換え用の基本プログラム２３１’又は追加プログラム２３２’がある場合に、書き換え用の基本プログラム２３１’又は追加プログラム２３２’の組み合わせ情報２３２３を、主領域２４に保存されている他の分割プログラムと照合する。照合の結果、書き換え用の基本プログラム２３１’又は追加プログラム２３２’の品質及び動作が保証されていないと判断した場合には、副領域２５に保存した既存の保護制御用プログラム２３０を主領域２４に保存し、主領域２４に保存された書き換え用の基本プログラム２３１’及び分割プログラムは削除する。

このような確認動作によって、誤った組み合わせのプログラムが保存されることを防ぎ、速やかに既存のプログラムを復旧させることができる。

（２）追加プログラム２３２のそれぞれが有する組み合わせ情報２３２３は、その追加プログラム２３２の動作に必要な他の分割プログラムの情報と、その追加プログラム２３２と組み合わせて利用することができない他の追加プログラムの情報とすると良い。これによって、追加プログラム２３２が動作不可能な状態や、他のプログラムによって障害が発生してしまうことを防ぐことができる。

（３）演算処理装置２１は、確認動作として、書き換え用の基本プログラム２３１’及び追加プログラム２３２’のハードウェア及び機能の構成情報２３１０，２３２０と、ディジタル保護制御装置のハードウェア及び機能の構成情報２００との比較を行っても良く、構成情報が一致しない場合には、副領域２５に保存した保護制御用プログラム２３０を主領域２４に保存し、主領域２４に保存された書き換え用の基本プログラム２３１’又は追加プログラム２３２’を削除しても良い。プログラムの変更時に加えて、確認動作においても構成情報を比較することで、より信頼性の高いディジタル保護制御装置１００を提供することができる。

［第３の実施形態］
第３の実施形態に係るディジタル保護制御装置１００について、図１０を用いて説明する。
第３の実施形態では、図１０に示すように、第２の実施形態の不揮発性メモリ２３に、エラープログラム情報保存領域２６を設けたものである。

エラープログラム情報保存領域２６には、プログラムの変更動作又は確認動作において、構成情報又は組み合わせの誤りが検出されたため、使用不可能として削除された書き換え用の基本プログラム２３１’又は追加プログラム２３２’の情報が保存される。

例えば、図８のステップＳ１３又は図９のステップＳ２１において、演算処理装置２１は、書き換え用の基本プログラム２３１’の構成情報２３１０又は追加プログラム２３２’の構成情報２３２０がディジタル保護制御装置の構成情報２００と一致しないと判断した場合（ステップＳ１３及びＳ２１：Ｎｏ）、演算処理装置２１は、一致しない基本プログラム２３１’又は追加プログラム２３２’の情報をエラープログラム情報保存領域２６に保存する。基本プログラム２３１’又は追加プログラム２３２’の情報は、例えばそれぞれのプログラムの識別情報とすると良い。

また、例えば、図９のステップＳ２２において、演算処理装置２１は、書き換え後の追加プログラム２３２’の組み合わせ情報２３２３を主領域２４に保存されている他のプログラムと照合して、他のプログラムの組み合わせが、追加プログラム２３２’の動作及び品質を保証されていないと判断した場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）、演算処理装置２１は、その追加プログラム２３２’の情報をエラープログラム情報保存領域２６に保存する。追加プログラム２３２’の情報は、例えば追加プログラム識別情報２３２１とすると良い。

以上のように、使用不可能と判断された書き換え用プログラムの情報を保存することで、その内容を確認して検証作業等に役立てることができ、利便性が高い。

エラープログラム情報保存領域２６に基本プログラム２３１’又は追加プログラム２３２’の情報を保存した際には、入出力部４の接点出力として、外部機器へ警報を出力しても良い。警報には、基本プログラム２３１’又は追加プログラム２３２’の情報を含めても良い。あるいは、表示部５に、エラープログラム情報保存領域２６に保存した基本プログラム２３１’又は追加プログラム２３２’の情報を表示しても良い。これにより、プログラムの書き換えが完了できなかったことを、速やかに通知することができる。

ここでは、第２の実施形態の不揮発性メモリ２３にエラープログラム情報保存領域２６を設ける例を説明したが、もちろん図２に図示した第１の実施形態の不揮発性メモリ２３にエラープログラム情報保存領域２６を設けても良い。その場合は、図５のステップＳ０３において、演算処理装置２１は、書き換え用の基本プログラム２３１’の構成情報２３１０又は追加プログラム２３２’の構成情報２３２０がディジタル保護制御装置の構成情報２００と一致しないと判断した場合、演算処理装置２１は、一致しない基本プログラム２３１’又は追加プログラム２３２’の情報をエラープログラム情報保存領域２６に保存する。

［その他の実施形態］
本発明のいくつかの複数の実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

第２の実施形態において、プログラム組み合わせ情報２３２３に、必須プログラム情報とＮＧプログラム情報が含まれる場合を説明したが、これらに限られない。例えば、プログラム組み合わせ情報２３２３は、追加プログラム２３２’と組み合わせた場合にその追加プログラム２３２’の品質及び動作が保証可能であるプログラムを全て列記した情報であっても良い。この場合、演算処理装置２１は、主領域２４に保存されている他のプログラムの中に、組み合わせ情報に含まれていないプログラムが有る場合には、追加プログラム２３２’の動作及び品質を保証されていないと判断しても良い。

１ アナログ／ディジタル変換部
２ 演算部
３ 伝送部
４ 入出力部
５ 表示部
２１ 演算処理装置
２２ 揮発性メモリ
２３ 不揮発性メモリ
２４ 主領域
２５ 副領域
２６ エラープログラム情報保存領域
１００ ディジタル保護制御装置
２００ ディジタル保護制御装置の構成情報
２３０ 保護制御用プログラム
２３０’書き換え後の保護制御用プログラム
２３１ 基本プログラム
２３２ 追加プログラム
２３１’書き換え用の基本プログラム
２３２’書き換え用の追加プログラム
２３１０ 基本プログラムの構成情報
２３１１ 基本プログラム識別情報
２３１２ 基本プログラムモジュール群
２３２０ 追加プログラムの構成情報
２３２１ 追加プログラム識別情報
２３２２ 追加プログラムモジュール
２３２３ プログラム組み合わせ情報

Claims (9)

1. 電力系統を保護するディジタル保護制御装置であって、
   電力系統から取り込んだ電気量をディジタルデータに変換するアナログ／ディジタル変換部と、
   不揮発性メモリで構成され、前記ディジタル保護制御装置のハードウェア及び機能の構成情報と、保護制御用プログラムを保存する第１の記憶部と、
   前記アナログ／ディジタル変換部から出力された前記ディジタルデータを、前記記憶部に保存されている前記保護制御用プログラムにしたがって演算処理する演算処理装置と、を備え、
   前記保護制御用プログラムは、前記ディジタル保護制御装置の有する機能に応じて複数に分割された分割プログラムから成り、前記分割プログラムそれぞれが、当該分割プログラムが対応するハードウェア及び機能の構成情報を含み、
   揮発性メモリで構成された第２の記憶部を更に有し、
   前記演算処理装置は、前記第１の記憶部への保存要求がなされた前記分割プログラムを前記第２の記憶部に一時的に保存し、前記保存要求がなされた分割プログラムのハードウェア及び機能の構成情報を、前記第１の記憶部に保存された前記ディジタル保護制御装置のハードウェア及び機能の構成情報と比較して、一致する場合には前記保存要求がなされた分割プログラムを前記第１の記憶部へ保存し、
   前記分割プログラムのそれぞれが、各分割プログラムの動作及び品質を保証可能なプログラムの組み合わせ情報を有し、
   前記第１の記憶部は、
   前記ディジタル保護制御装置の構成情報と、前記保護制御用プログラムが保存される主領域と、
   前記保存要求がなされた分割プログラムを前記主領域に保存する際に、前記主領域に保存された前記保護制御用プログラムが保存される副領域と、を有することを特徴とするディジタル保護制御装置。
2. 揮発性メモリで構成された第２の記憶部を更に有し、
   前記演算処理装置は、前記第１の記憶部への保存要求がなされた前記分割プログラムを前記第２の記憶部に一時的に保存し、前記保存要求がなされた分割プログラムのハードウェア及び機能の構成情報を、前記第１の記憶部に保存された前記ディジタル保護制御装置のハードウェア及び機能の構成情報と比較して、一致しない場合には前記保存要求がなされた分割プログラムを前記第２の記憶部から削除することを特徴とする請求項１に記載のディジタル保護制御装置。
3. 前記演算処理装置は、前記保存要求に応じて前記主領域に保存された分割プログラムがある場合に、当該分割プログラムの前記組み合わせ情報を、前記主領域に保存されている他の分割プログラムと照合して、当該分割プログラムの品質及び動作が保証されていないと判断した場合には、前記副領域に保存した前記保護制御用プログラムを前記主領域に保存し、前記保存要求に応じて前記主領域に保存された分割プログラムを削除することを特徴とする請求項１又は２記載のディジタル保護制御装置。
4. 前記分割プログラムのそれぞれが有する前記組み合わせ情報は、当該分割プログラムの動作に必要な他の分割プログラムの情報及び当該分割プログラムと組み合わせて利用することができない他の分割プログラムの情報であることを特徴する請求項１〜３のいずれか一項記載のディジタル保護制御装置。
5. 前記演算処理装置は、前記保存要求に応じて前記主領域に保存された分割プログラムがある場合に、前記保存要求に応じて前記主領域に保存された分割プログラムのハードウェア及び機能の構成情報と、前記ディジタル保護制御装置のハードウェア及び機能の構成情報とを比較して、一致しない場合には、前記副領域に保存した前記保護制御用プログラムを前記主領域に保存し、前記保存要求に応じて前記主領域に保存された分割プログラムを削除することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のディジタル保護制御装置。
6. 前記第１の記憶部は、前記演算処理装置により、ハードウェア及び機能の構成情報が前記ディジタル保護制御装置のハードウェア及び機能の構成情報と一致しないと判断された分割プログラムの情報を保存するエラープログラム情報保存領域を有することを特徴とする請求項２又は５記載のディジタル保護制御装置。
7. 前記第１の記憶部は、前記演算処理装置により品質及び動作が保証されていないと判断された分割プログラムの情報を保存するエラープログラム情報保存領域を有することを特徴とする請求項３記載のディジタル保護制御装置。
8. 前記エラープログラム情報保存領域に保存した情報を表示する表示部を更に有することを特徴とする請求項６又は７記載のディジタル保護制御装置。
9. 前記エラープログラム情報保存領域に保存した情報を外部機器へ出力する出力部を更に有することを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載のディジタル保護制御装置。

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