JPH03145942A - 配電系統故障状態検出装置 - Google Patents

配電系統故障状態検出装置

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JPH03145942A
JPH03145942A JP28212789A JP28212789A JPH03145942A JP H03145942 A JPH03145942 A JP H03145942A JP 28212789 A JP28212789 A JP 28212789A JP 28212789 A JP28212789 A JP 28212789A JP H03145942 A JPH03145942 A JP H03145942A
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JP28212789A
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Keiji Isahaya
諌早 啓司
Toshinobu Ebizaka
敏信 海老坂
Akira Kaneda
明 金田
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば系統運転電圧が22KV。
6.6KV等、一般に配電系といわれている電力配電系
統において、配電用変電所設置のしゃ断器(以下、CB
と呼ぶ)がトリップする故障状態を検出し、それを早急
に営業所の親局に報知して早急に対策をとらせ、早急な
復旧が行えるようにした配電系統故障状態検出装置に関
するものである。
〔従来の技術〕
第8図に示す従来の配電系統故障状態検出装置は、例え
ば「電気工学ハンドブック、第1314頁(昭和47年
6月25日、電気学会発行)」に示された電力配電系統
に対するものが知られている。
しかしてこの電力配電系統は周知のように、配電用変電
所A(以下、AS/Sと呼ぶ)の母1iA52に接続さ
れ、配電線53への給電をオン、オフするしゃ断器(以
下、CBと略称する)51、前記配電線53の所定区間
毎、例えば区間L工、L2゜T−’31・・・Ln毎に
設けられた区分開閉rh10工。
10z、101. ・・10 n、前記区分開閉器10
゜〜Ion間の区間L1〜Lnに接続される需要家等の
負荷59□、59□、・・・59n、前記区分開閉器1
0□〜Ionを、制御する時限順送機能等を右する制御
装置58□、58□、・・58n、前記CB51から区
分開閉器側の配電線53の線電流、零相電流、零相電圧
から該配電線の故障Fを検出し、前記CB51をオフす
る保護リレー54、この保護リレー54が前記CB51
をオフしたのち。
所定時間(通常↓分程度)経過すれば該CBを再投入(
所謂、再開路)する再閉路装置55から構成されている
この場合、前記再開路を行う目的は次のようなものであ
る。即ち、配電線53の故障時、例えば風による樹木の
配電線への接触による地絡や、蛇等による相間短絡等の
一時的故障であるか否かを確認するためのもので、再開
路の結果、再度CB51がオフにならなければ一時的故
障であるからそのまま給電が継続され、他方、再度オフ
になると継続的故障であるからその故障が解消されるま
で、CB51は投入されない。
次に動作について説明する。例えばCl351からみて
2番目と3番目の区分開閉器102と同103間の区間
L8の配電線において故障が発生した場合、CB51は
オフされ、配電線53は無電圧となる。各区分開閉器を
制御する制御装置58□〜58nは、故障発生前の正常
時各区分開閉器のAS/S側又はBS/S側のいずれか
一方の配電線から電源併給を受け、この電源を用いて。
該当する開閉器に投入指令出力を継続して送出し、これ
によって開閉器は開成状態を維持している。
したがって、配電llA33が無電圧となれば各区分開
閉器100〜Ionとも全てオフする。
そして、CB51のオフ後、1分経つと前記再開路装置
55により自動的にCB51は再投入され、オンする。
次いで約10秒後には1番目の区分開閉器10工も制御
装置581の時限順送機能によって再投入される。そし
てこの時点では、2番目の区分開閉器102はまだオフ
であり、且つ故障点Fは2番目と3番目の区分開閉器1
0.と同103間の区間L2にあるから、即ち、故障点
FはCB側からみて前記オフの2番目の区分開閉器10
2の前方であるので、CB51はこの時点ではオフしな
い。
次いで前記1番目の区分開閉器10工の再投入時点から
次の約10秒後に2番目の区分開閉器10、が制御装置
58□の時限順送機能によって再投入されると、故障点
Fはこの2番目の区分開閉IGIO□の直後の区間L2
にあるので、このときまだその故障が継続しておれば、
保護リレー54がこれを検出しCB51は再度オフされ
る。
この場合、この2番目の区分開閉器102には、その投
入直後、前記CB51の再度オフによって配電線53が
無電圧となるので、そのことを利用してその後において
は、上記2番目の区分開閉器10、に電圧が印加されて
も再投入しないように、制御装置1i58□に投入ロッ
ク機能が備えられている。したがって続いて例えば3分
経過後、CB51が再投入(再々閉路)されても2番目
の区分開閉器10.はオンされず、そのため区間L□に
は給電されるが区間L2は停電が継続する。
次に、区間り、〜Lnは最初の停電から例えば2分経過
後に該当する制御装置60の投入機能よって閉成される
ループ点開閉器56を介して、他の配電用変電所BS/
Sの配電線57から給電される。従って、故障Fの発生
から遅くとも約数分後に故障区間L2以外の健全区間へ
の給電が再開されることになる。
一方、前記故障Fが一時的故障であり、2番目の区分開
閉器10.が再投入されたときに故障が消滅しておれば
、前記CB51はこのとき再度オフとならず、前記再投
入後、2番目の区分開閉器以降の各区間L2〜Lnまで
順次給電が再開される。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の配電系統故障状態検出装置は以上のように構成さ
れているので、故障発生時に、配電線の故障区間以外の
健全区間への給電再開までに長時間(約数分)を要する
という問題点があった。
そこで各区分開閉器毎に子局を設け、故障発生と同時に
各子局で対応区間の故障状態を検出し、これらの情報を
全子局から親局に伝達し、親局で全子局からの情報を総
合して早期に故障区間を判定し、従来の様に再々閉路や
、ループ点開閉器56の投入機能による遅い時点での給
電再開を待たずして、故障区間L2の両端の開閉器10
2゜103以外を一斉に親局からの遠方制御により投入
し、健全区間へ給電する方法が健全区間の停電時間短縮
に有効であると考えられる。
ところがこの方法において、lA局への子局情報伝達は
、具体的には通常、親局が全子局を順次ポーリングする
ことによって行なわれるため、子局の全情報(故障検出
情報及び各種電気量情報)を、故障発生後にまとめて、
親局へ伝送しようとすると、情報量が多く、長時間を要
し、又、子局の送受信機能を上記情報の伝達に要する時
間内は、生かしておく必要があるが、故障発生後は配電
線53は一旦全停になるわけであるから例えば子局内蔵
のコンデンサ等による限られたバックアップ電源に頼る
必要があり、できるだけ短時間に必要最少限の情報を親
局へ伝達する必要がある。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、故障発生後短時間に故障検出情報がIIAJ
:Jに集められ、故障区間検出が速かに行われると共に
、各種電気量の報知も続いて速かに行えて、故障の復旧
が速かに行えるようにした配電系統故障状態検出装置を
得ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段) この発明に係る配電系統故障状態検出装置は、対応区間
の電気的状態を親局に伝送する各子局に、その対応する
配電区間での故障検出の有無情報を記憶する第3の記憶
部と故障検出情報を記憶する第1の記憶部および各種電
気量情報を記憶する第2の記憶部を設け、親局は、前記
第1の記憶部に記憶された故障検出情報を繰返し検出す
る第1情報ポーリングと、前記第2の記憶部に記憶され
た各種電気量情報を繰返し検出する第2情報ポーリング
とを備え、さらに各子局は、前記第3の記憶部に記憶さ
れた故障検出有無情報の内容が故障検出無しから故障検
出有りに転じた時に、親局に対し、故障検出有りを知ら
せるために、当該子局から自主的に起動される故障検出
有りの旨を伝える自主通報を備え、親局は、前記自主通
報の発生前においては、前記第2情報ポーリングを行な
い。
前記自主通報の発生後においては、前記第1情報ポーリ
ングを行なう様にしたものである。
〔作用〕
この発明における配電系統故障状態検出装置においては
、子局から親局への情報を故障検出有りを知らせるため
の、情報量の少ない故障検出有り情報と、故障区間の判
定に必要な比較的情報量の少ない故障検出情報と、故障
部位の特定化に必要な情報量の多い各種電気量情報とに
分け、子局は。
故障検出が発生すると、前記故障検出有り情報を親局に
伝えるために、親局のポーリングを待たずして自主的に
送信する自主通報を行ない、親局は、前記自主通報の発
生前においては、前記各種電気量情報を問う第2情報ポ
ーリングを行ない、自主通報発生後においては、前記故
障検出情報を問う、第1情報ポーリングを行なうことに
より、故障区間の判定を速やかに行うと同時に故障区間
切離し後、引き続き必要な、故障部位の特定化等を速や
かに行ない、早期の故障復旧を可能としている。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図は配電系統故障状態検出装置のシステム構成図である
。図において、1は営業所であり。
この営業所1は開閉器遠隔監視制御用親局としてのCP
U2、故障状態検出親局3、ディスク4、漢字プリンタ
5、x−yプロッタ6、CRT7゜伝送I/F8□、8
□を有する。
この伝送I/F81,8□は伝送路9□、9□を介し配
電用変電所ll□内の一8/S装置12に接続されてい
る、そして、この、S/S装置工2は伝送I/ F]、
3、故障波形収集装置14を有している。
前記S/S装置12を備えた配電用変電所11□内には
、バンクのIB、2B、3B、このバンクIB〜3Bの
2次側に接続されるCB151、 152. 15.、
これらCB151〜15゜に母線工6□、16□・・・
を介し接続されるフィーダしゃ断器Fl、F6、これら
フィーダしヤ断器Fl、F6に接続される配電m<フィ
ーダ)171.17□、18□、18..19..19
2がある。
また、配電用変電所11□の右方に図示するものは、前
記開閉器遠隔監視制御用親局CPU2及び故障状態検出
親局3と接続される柱」二装置2゜a、20b、−,2
0に、 ・・・、2Onである。しかして各柱−1−装
置はそれぞれ変圧器、変流器内酸形開閉器A、開閉器遠
隔監視制御用子局n、故障状態検出用子局Cから構成さ
れている。
そしてこの構成により、配電線の故障検出情報を前記故
障状態検出用子局Cにより検出し、営業所1内設置の故
障状態検出親局3に於て配電線接続状態と組合せて、故
障区間を判定し、開閉器遠隔監視制御用親局としてのC
PU2により、故障区間の配電系統からの分離を行う。
またこの分離後、前記子局Cからの各種電気量情報(故
障相、故障時の電圧・電流の大きさ等)に基づき、故障
状態検出親局3において、故障内容の分析(故障種類−
1φG、2φS、2φG。
3φS、3φG)、故障発生の要因分析(樹木接触、碍
子故障、他)を行い、故障部位の早期発見、早期修復が
可能となる。
第2図は前記変圧器、変流器内酸形開閉器A、故障状態
検出用子局Cの具体的構成を示す。前記開閉器Aにおい
て、31は光PT検出部、32は光CT検出部、33は
光零相CT検出部である。
また前記子局C内の35は光電変換器、加算器等から成
るElo、O/E部、36はフィルタ回路、サンプル/
ホールド回路、マルチプレクサ、A/D変換器から成る
A/D部、37はMI’U。
ROM、RAM、C0DECから成る処理部、38は電
源、39はMODEM、40は伝送路接続端子である。
尚、図中、RAMI、RAM2.RAM3は、各々故障
検出情報、各種電気量情報、故障検出有り情報を記憶す
るためのメモリーである。
第3図は、故障状態検出親局3及び柱上装置20a〜2
On内の故障状態検出用子局C間において行オ)れる第
1情報ポーリング、第2情報ポーリング、及び子局Cか
らの応答時にやりとりされる情報の下り、上りに共通の
伝送フォーマットであり、かつ、子局からの故障検出有
りの自主通報の伝送フォーマットである。
即ち、そのフレーム構成は同期ワード(11ビツト)、
子局アドレスワード(11ビツト)、各11ビツトのデ
ータワードから成り、また前記同期ワードはスタートビ
ット、固定ビット、偶数パリティ−によるパリティビッ
ト、ストップビットから成り、更に前記子局アドレスワ
ード及びデータワードはスタートビット、データ部、パ
リティビット、ストップビットから成っている。
そしてこの場合、親局から子局への前記各ポーリング時
の情報は第1情報ポーリングでは3ワード、第2情報ポ
ーリングでは3ワードで送られ、他方、子局から親局へ
の故障状態検出情報の内。
故障区間判定用の故障検出情報〔過電流リレー51a、
b、c、短絡方向リレー678.、by 、(電源側、
負荷側)、零相過電流リレー51G、地絡方向リレー6
7G(電源側、負荷側)の動作情報〕は3ワードで送ら
れ、又、故障部位特定用の各種電気量情報(故障相、故
障時の電圧、′Iri流の大きさ等)は15ワードで送
られ、故障検出有り情報は2ワードで送られる。
そしてこれらの各情報の伝送速度は、いま1200bp
sで伝送することと仮定すると、親局から子局への各ポ
ーリング時間は、第1情報ポーリングでは27.5ms
、第2情報ポーリングでは27.5msであり、子局か
ら親局への各応答時間は、故障検出情報を伝送する第1
情報ポーリングへの応答では27.5ms、各種電気量
情報を伝送する第2情報ポーリングへの応答では137
.5msであり、故障検出有り情報を伝送する故障検出
有りの自主通報では18.3msとなる。
次に、第4図および第5図を参照して、動作を説明する
。営業所l内の前記親局3は故障検出発生前においては
、故障状態検出用子局Cに対し、第2情報ポーリングを
実施している。即ち、第4図のステップSTIにおいて
、第2ポーリングの対象として第1番目の子局を、指定
し、引続き、ステップST2.ST3.ST4.ST5
を、反復、実施する(kは、第2ポーリングの対象子局
の番号である。)。
次に上記ステップST2〜ST5の反復処理の過程にお
いて、ステップST4で故障検出が発生すると、ステッ
プST6で第1情報ポーリングの対象子局番号を、その
時の第2情報ポーリング対象子局番号と同じに設定し、
その後、ステップST7.ST8.ST9,5TIOを
反復実施することにより、第1情報ポーリングを所定の
P周期(P=1.2.・・・)実施する(jは第1情報
ポーリングの対象子局の番号である。)。
ここで上記ステップST4での故障検出発生は。
具体的には、以下の様に確認される。即ち、ステップS
T2.ST3.ST4.ST5の反復による第2情報ポ
ーリング及び対応する子局からの応答のやりとりの合間
に、任意の子局で故障検出が成されると、当該子局は、
故障検出有りの自主通報を起動する。
この場合、第2情報ポーリング及びこれに対する応答の
タイミングと、故障検出有りの自主通報のタイミングと
は、同一時刻に重なって、行なわれることも有り得る。
しかして、万が一重なった場合には、親局、又は子局が
受信する符号はエラー竹号となり、この場合は同一情報
を再送する機能により、必要な情報伝達は、確実に行な
われる。
この場合の同一伝送路への複数の装置(親局、子局)か
らの送信の衝突に対する制御は、例えば、−船釣に「コ
ンテンション」として知られる衝突を許容する伝送制御
方式によって実現することが可能である。
この様にして、故障検出有り情報が親局で受信されると
、同情報は、これを、記憶するために設けられたRAM
3に記憶され、その後の第4図のステップST4の処理
によって、参照されることになる。
次に上記ステップST7.ST8.ST9,5TIOの
反復処理の過程で、ステップST9で第1ポーリングの
P周期実施完了が確認されると、再び、第2ポーリング
かに番目の子局から開始されると同時に故障区間判定処
理が行なわれる。又引き続き、上記の再開された第2ポ
ーリングで得られた情報に基づき、故障部位判定処理も
行なわれる。
尚、上記過程の内、ステップST4でに番目の子局の自
主通報が確認された後、他の子局も、故障を検出し、追
っかけて自主通報することが通常考えられるが、これら
の追っかけ自主通報は、親局で受信しても、無視する。
(既に第1ポーリングが開始されているので、無視して
も、支障はない。) 以上の様に、子局が、親局への情報内容が、3種類に分
けられており、かつ、故障検出有りの情報は、子局の自
主的な起動による自主通報の形で最優先で行なわれるの
で、親局3での故障検出情報、及び各種電気量情報の収
集に要する時間が大幅に短縮される。
次に第6図により、他の実施例を説明する。
この例ではステップSTI〜ST5までの処理は、第4
図のステップSTI〜ST5と同一である。
次にステップST4で、故障検出有りが発生すると、ス
テップST6で、第1ポーリング対象子局を指定し、そ
の後、ステップST7.ST8゜5T81,5TIOの
反復により、第1ポーリングをまず1周期実施する。
次いで、ステップ5T81で第1ポーリングの1周期実
施完了が確認されると、ステップ5T82で、当該フィ
ーダのフィーダしゃ断器(第1図のF6)のトリップの
有無を確認する。
上記しゃ断器のトリップが無い限りは、ステンブST7
.ST8,5T81,5T82.ST9゜5T10の反
復により第1ポーリングを、故障検出発生後、P周期実
施完了するまで行ない、その後、これら第1情報ポーリ
ングで得られた情報に基づき、故障区間判定処理が行な
われる。
一方、ステップ5T82において、前記しゃ断器のトリ
ップ有りが確認されると、この時点で、第1ポーリング
は終了し、再び第2ポーリングが開始される5その後の
親局での処理内容は、第4図の場合と同様である。
次に、第7図により、さらに他の実施例を説明する。第
7図は第4図にステップ5T201.ST 202を追
加し、第4図のステップST8をステップ5T208に
置き換えた点のみが、第4図と異むり、その他の動作は
、第4図と同様である。
以下第4図との差異について説明する。
第4図では、ステップST4でに番目の子局の自主通報
確認後の他の子局による追っかけ自主通報を容認し、そ
の情報は、無視する様に処理していたが、第7図の例で
は、ステップST4でに番目の子局の自主通報が確認さ
れると、これを受けて、全子局に対し、その後の自主通
報を、禁止を実施する旨の一斉同報を行なう。
これによって、追っかけ自主通報が回避されるので、無
用な送信の衝突のために発生する再送処理の時間的ロス
を無くすることができる。このため、第4図のステップ
ST8における5番目の子局以外からの受信を無視する
処理は、第7図のステップ5T208では省略されてい
る。
次に、ステップST9に於て、第1ポーリングのP周期
実施完了が確認されると、ステップ5T202に於て、
自主通報禁止を解除する旨の一斉回報が行なわれる。そ
の後のIAJ′:Jでの処理内容は第4図の場合と同様
である。
尚、以上の第4図、第6図、第7図の実施例では、いず
れも、k番目の子局による故障検出の自主通報発生以後
、少なくとも、1周期以上第1情報ポーリングを実施し
ているが、これは、k番目の子局が故障検出したとき、
関連して同一故障。
又は、所謂、追っかけ故障に対し他の子局も故障検出し
ていないかどうかを判断するために行なわれるものであ
る。
第1図に示す柱上装置20 a〜20nを構成している
各子局B、Cは同一のCPUユニットにて構成してもよ
い。
また、第2図には光PT、光CT、光零相CTを示した
が、これらは何れも巻線形であってよい。
光零相CTは、零相変流器であっても良い。
更に第2図中の故障状態検出用子局Cの処理部37には
、故障検出情報、各種電気量情報、故障検出有り情報を
個別に記憶した記憶手段としてのRAMI、RAM2.
RAM3を設けているが。
これ等を1つのRAMに記憶するようにしてもよい。
〔発明の効果〕
以上の様に、この発明の配電系統故障状態検出装置は、
子局から親局への情報を、故障発生の有無を判定するた
めの最も情報量の少ない故障検出イjり情報と、故障区
間を判定するために必要最少限の比較的情報量の少ない
故障検出情報と、故障部位を特定化するための情報量の
多い、各種電気量情報との3種類に分け、各子局は、故
障検出時に、親局に対し故障検出有りを知らせるために
、自主的に故障検出有りの自主通報を行なう様にし、一
方親局は、上記自主通報発生前においては、各種電気量
情報を問うポーリングを行ない、自主通報発生後におい
ては、故障検出情報を問うポーリングを行なう様にした
ので、故障区間検出が速かに行なわれ、また故障部位の
特定化も同様に速かに行われて、健全区間の停電時間を
大幅に短縮でき、又、故rt復旧が大幅に早くなる効果
がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例によるシステム構成図、第
2図はPT、CT内蔵形開閉器A及び故障区間検出用子
局Cの詳細構成図、第3図は伝送フォーマットの説明図
、第4図は親局処理のフローチャート、第5図はそのタ
イムチャート、第6図はこの発明の他の実施例のフロー
チャート、第7図はこの発明のさらに他の実施例のフロ
ーチャート、第8図は従来の配電系統図である。 1は営業所、2,3は親局、11□は配電用変電所、1
5.〜153はしゃ断器、171〜19□は配電線、R
AMI、RAM2.RAM3は記憶手段(第1.第2.
第3の記憶部)、Cは柱上装置20a〜20n内の故障
状態検出用子局。 尚、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 特 許 出 願 人  三菱電機株式会社第 図 第 4 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  配電線の複数の区間において、対応区間の電気的状態
    を検出する複数の子局から該電気的状態の情報を親局に
    伝達し、前記親局において、前記情報に基づいて故障状
    態を検出する配電系統故障状態検出装置において、前記
    各子局に、その対応する配電区間での故障検出発生の有
    無情報を記憶する第3の記憶部と故障検出情報を記憶す
    る第1の記憶部および各種電気量情報を記憶する第2の
    記憶部を設け、前記親局は、前記第1の記憶部に記憶さ
    れた故障検出情報を繰返し検出する第1情報ポーリング
    と、前記第2の記憶部に記憶された各種電気量情報を繰
    返し検出する第2情報ポーリングとを備え、さらに、前
    記各子局は、前記第3の記憶部に記憶された故障検出有
    無情報の内容が故障検出無しから故障検出有りに転じた
    時に、前記親局に対し、故障検出有りを知らせるために
    、当該子局から自主的に起動される故障検出有りの自主
    通報を備え、前記親局は、前記自主通報の発生前におい
    ては、前記第2情報ポーリングを行ない、前記自主通報
    の発生後においては、前記第1情報ポーリングを行なう
    様にしたことを特徴とする配電系統故障状態検出装置。
JP28212789A 1989-10-30 1989-10-30 配電系統故障状態検出装置 Pending JPH03145942A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013158187A (ja) * 2012-01-31 2013-08-15 Hitachi Ltd 事故情報収集方法及びそのシステム
JP2014075898A (ja) * 2012-10-04 2014-04-24 Hitachi Ltd 樹枝状配電系統の監視・制御システムおよび樹枝状配電系統の試送電順序決定方法

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