JPH09149537A - 保護継電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の目的は、システムバス等に異常が発生
しても、常時監視結果等を制御系に報告可能な保護継電
装置を提供するにある。 【解決手段】演算処理部１０は、電力系統の状態を表す
信号をデイジタル信号として取込み、整定条件に基づい
て上記電力系統の状態を判定する。マンマシンインター
フェイス７０は、演算処理部１０とシステムバス９０を
介して接続され、整定条件を外部より入力可能であると
ともに、ＣＰＵ７１を内蔵している。演算処理部１０の
判定により、整定条件を満たすときにはリレー動作をさ
せる。マンマシンインターフェイス７０に内蔵されたＣ
ＰＵ７１は、システムバス９０を介して伝送される演算
処理部１０からの信号に基づいて、システムバス側の動
作を監視する動作監視手段を備え、この動作監視手段に
よりシステムバス側の動作に異常を検知した時は、外部
の制御系にその異常を報知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、保護継電装置に係
り、特に、デイジタル方式の保護継電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のデイジタル方式の保護継電装置
は、例えば、系統電気量をアナログ／デイジタル変換器
を介して保護継電装置本体内に取込み、取り込まれた系
統電気量が予め定められていた整定条件を満たす場合に
は、外部インタフェースから引外し指令を出力して遮断
器等の引き外しを行うように構成されている。

【０００３】また、保護継電装置の演算処理部は、常時
監視を実行しており、この実行結果は、電気所の運転員
のいる制御系に報告するようになっている。

【０００４】デイジタル方式の保護継電装置の構成とし
ては、例えば、特開平３−１５００１６号公報に記載の
ものが知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来技術においては、保護継電装置の内部でデータ等の
伝送に使用しているシステムバス等に異常が発生する
と、演算処理部で実行している常時監視結果や装置動作
時の応動情報を、制御系に報告することができないた
め、運用保守上の問題点がある。

【０００６】本発明の目的は、システムバス等に異常が
発生しても、常時監視結果等を制御系に報告可能な保護
継電装置を提供するにある。

【０００７】

【課題を解決しようとする手段】上記目的を達成するた
めに、本発明は、電力系統の状態を表す信号をデイジタ
ル信号として取込み、整定条件に基づいて上記電力系統
の状態を判定する演算処理部と、この演算処理部とシス
テムバスを介して接続され、上記整定条件を外部より入
力可能なＣＰＵを内蔵するマンマシンインターフェイス
とを有し、上記演算処理部の判定により、整定条件を満
たすときにはリレー動作をさせる保護継電装置におい
て、上記マンマシンインターフェイスに内蔵されたＣＰ
Ｕは、上記システムバスを介して伝送される上記演算処
理部からの信号に基づいて、上記システムバス側の動作
を監視する動作監視手段を備え、この動作監視手段によ
りシステムバス側の動作に異常を検知した時は、外部の
制御系にその異常を報知するように構成することによ
り、システムバス等の異常時にも、そのことを制御系に
報知可能とし得るものとなる。

【０００８】上記保護継電装置において、好ましくは、
上記動作監視手段は、上記演算処理部から所定の周期で
送られてくる割り込み信号を監視し、この割り込み信号
が所定の周期でアクセスされていない時に、動作異常と
検知するようにしたものであり、かかる構成により、容
易に動作異常を判定し得るものとなる。

【０００９】上記保護継電装置において、好ましくは、
上記動作監視手段は、上記ＣＰＵが上記演算処理部との
間で特定のコードの送受信を行い、特定のコード以外の
コードを受信した時に、動作異常と検知するようにした
ものであり、かかる構成により、容易に動作異常を判定
し得るものとなる。

【００１０】上記保護継電装置において、好ましくは、
さらに、上記ＣＰＵは、上記演算処理部から上記システ
ムバスを介して送られてくるリレー動作の信号を収集す
るリレー動作信号収集手段を備え、このリレー動作信号
収集手段は、リレー動作時には、その時の動作データを
セーブするとともに、上記制御系に報知するように構成
することにより、システムバス等に異常が発生しても、
確実にリレー動作情報を制御系に報知し得るものとな
る。

【００１１】上記保護継電装置において、好ましくは、
上記マンマシンインターフェースは、上記システムバス
に接続されたデユアルポートメモリを備え、上記ＣＰＵ
は、バスラインを介してこのデユアルポートメモリと接
続されており、上記リレー動作の信号は、上記デユアル
ポートメモリに一旦記憶されるとともに、上記ＣＰＵが
上記デユアルポートメモリから書き込まれたデータを読
みだして、リレー動作の有無を判定するようにしたもの
である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図１及び図２を用いて、本
発明の一実施の形態について説明する。図１は、本発明
の一実施の形態による保護継電装置のブロック図であ
る。

【００１３】保護継電装置１００は、システムバス９０
に接続された演算処理部１０，プログラム記憶部２０，
データ記憶部３０，整定値記憶部４０，Ａ／Ｄ変換デー
タメモリ５０，外部インターフェイス６０及びマンマシ
ンインターフェイス７０から構成されている。

【００１４】電力系統からの電流や電圧のアナログ信号
は、アナログ／デイジタル変化器２００により、デイジ
タル信号に変換される。アナログ／デイジタル変化器２
００は、所定のサンプリングタイミング毎に、入力する
電流や電圧のアナログ信号をデイジタル信号に変換す
る。サンプリングタイミングは、例えば、電気角３０゜
毎である。Ａ／Ｄ変換されたデータは、逐次、Ａ／Ｄ変
換データメモリ５０に書き込まれる。Ａ／Ｄ変換データ
メモリ５０は、一時的なデータの記憶部であり、ＲＡＭ
を使用している。

【００１５】演算処理部１０は、Ａ／Ｄ変換データメモ
リ５０に複数のデータが記憶されたタイミングで、Ａ／
Ｄ変換データメモリ５０に記憶されたデータを読みだ
し、読みだしたデータをシステムバス９０を介してデー
タ記憶部３０に転送する。例えば、アナログ／デイジタ
ル変化器２００に入力するアナログ信号として、Ａ相，
Ｂ相，Ｃ相の３相及び零相の電流信号及びＡ相，Ｂ相，
Ｃ相の３相及び零相の電圧信号の８種類の信号が入力す
る場合には、この８チャンネル分のデータがＡ／Ｄ変換
データメモリ５０に記憶された後、これらのデータを一
括して読みだし、転送する。

【００１６】データ記憶部３０は、書き込み及び読みだ
しを自由に行うことができるデイジタルデータの記憶回
路である。データ記憶部３０には、上述したように、Ａ
／Ｄ変換データメモリ５０に一時記憶された電流や電圧
のデータが記憶される他に、保護継電装置としての保護
演算を実行する際のデータも一時記憶される。記憶素子
としては、ＲＡＭが使用される。

【００１７】プログラム記憶部２０には、演算処理部１
０で演算処理を行う手順（プログラム）が記憶されてい
る。リレー特性を実現するための処理内容が演算処理手
順として、１ステップごとに、プログラム記憶部２０に
記憶されている。デイジタルリレー製作時に書き込んだ
演算処理手順を半永久的に保存する必要があるため、記
憶素子としては、ＲＯＭが使用される。

【００１８】整定値記憶部４０には、デイジタルリレー
として動作する条件である各リレー要素の整定値が記憶
されている。整定値は、マンマシンインターフェイス７
０から入力され、システムバス９０を介して、整定値記
憶部４０に記憶される。整定値は、リレー使用者が容易
に書換え可能であるとともに、電源を切っても内容が安
全に保持されるようにする必要があるため、電気的に書
換え可能なＲＯＭ（Ｅ²ＰＲＯＭ）が記憶素子として使
用される。

【００１９】外部インターフェイス６０は、デイジタル
リレーの異常検出信号接点や自己検出信号接点等の機器
情報を取り込んで、システムバス９０を介して、演算処
理部１０に転送したり、また、演算処理部１０における
演算処理の結果に基づいて、リレー動作時に、外部の遮
断器等に引外し指令等の制御指令を出力する。

【００２０】マンマシンインターフェイス７０は、リレ
ー操作者が整定値を入力したり、入力した整定値を表示
したりする他に、リレー動作情報等を電気所の運転員が
いる制御系への伝送を行うとともに、本実施の形態で
は、自動監視処理機能を有している。この自動監視処理
機能の詳細については、後述する。

【００２１】マンマシンインターフェイス７０の内部に
は、演算処理部１０とは、独立したＣＰＵ７１を備え、
さらに、タッチパネル７２，ＲＯＭ７３，デユアルポー
トメモリＤＰＭ７４，ＲＡＭ７５，インターフェイスＩ
／Ｆ７６が、バス７７によって接続されている。

【００２２】タッチパネル７２は、そのデイスプレイ面
に表示されたキーを利用してタッチパネル式で整定値の
入力を行うとともに、入力された整定値が表示される。
また、入力された整定値は、デユアルポートメモリＤＰ
Ｍ７４に一旦記憶された後、演算処理部１０によって読
み出され、システムバスを介して、整定値記憶部４０に
記憶される。電力系統からの電流・電圧信号は、データ
記憶部３０に一旦記憶され、また、デユアルポートメモ
リＤＰＭ７４に一旦記憶される。デユアルポートメモリ
ＤＰＭ７４に記憶された電力系統からの電流・電圧信号
は、一旦、ＲＡＭ７５に記憶され、さらに、タッチパネ
ル７２に電力系統の現状を示すデータとして表示され
る。

【００２３】さらに、演算処理部１０における演算処理
の結果に基づくリレー動作時には、デユアルポートメモ
リＤＰＭ７４には、演算処理部１０の指令により、リレ
ーの動作状態の信号が書き込まれる。デユアルポートメ
モリＤＰＭ７４に書き込まれたリレー動作状態の信号
は、インターフェイス７６を介して制御系に伝送され
る。ここで、伝送形態としては、直列伝送方式を用いて
いる。

【００２４】タッチパネル７２からの整定値の入力，タ
ッチパネルへの整定値の表示，デユアルポートメモリＤ
ＰＭ７４からのデータの読みだしや、デユアルポートメ
モリＤＰＭ７４へのデータの書き込み、インターフェイ
ス７６を介しての制御系への伝送との制御は、全て、Ｃ
ＰＵ７１によって行われ、その制御内容は、ＲＯＭ７３
に記憶されている。

【００２５】以上のように構成されているので、電力系
統からの電流や電圧のアナログ信号は、アナログ／デイ
ジタル変化器２００により、デイジタル信号に変換さ
れ、変換されたデータは、逐次、Ａ／Ｄ変換データメモ
リ５０に書き込まれる。演算処理部１０は、Ａ／Ｄ変換
データメモリ５０に記憶されたデータを読みだし、読み
だしたデータをシステムバス９０を介してデータ記憶部
３０に転送する。

【００２６】演算処理部１０は、プログラム記憶部２０
に記憶された実行処理内容に従って、データ記憶部３０
に記憶された電力系統の電流・電圧データを読みだし、
整定値記憶部４０に記憶されたデイジタルリレーとして
動作する条件である各リレー要素の整定条件に基づい
て、電力系統の状態を判断し、整定条件を満たす時に
は、リレーを動作させ、外部インターフェイス６０を介
して、外部の遮断器等に引外し指令を出力するともに、
マンマシンインターフェイス７０のデユアルポートメモ
リＤＰＭ７４には、リレーの動作状態の信号が書き込ま
れる。デユアルポートメモリＤＰＭ７４に書き込まれた
リレー動作状態の信号は、インターフェイス７６を介し
て制御系に伝送される。

【００２７】次に、マンマシンインターフェイス７０に
おける自動監視処理機能について、図２を用いて説明す
る。図２は、本発明の一実施の形態による保護継電装置
のマンマシンインターフェイスにおける自動監視処理機
能を説明するフローチャートである。

【００２８】ステップ３００において、マンマシンイン
ターフェイス７０のＣＰＵ７１は、デユアルポートメモ
リＤＰＭ７４に記憶されたデータを読み込む。

【００２９】ステップ３０２において、ＣＰＵ７１は、
デユアルポートメモリＤＰＭ７４から読み込まれたデー
タに基づいて、リレー動作中か否かを判断する。通常の
リレー不動作中には、リレーフラグには、”０”がたっ
ているが、リレー動作中には、このリレーフラグに”
１”をたてるようにしているので、デユアルポートメモ
リＤＰＭ７４の所定のアドレスのフラグを監視すること
により、リレー動作中か否かの判断を行える。リレー動
作中である場合には、ステップ３０６に進み、また、リ
レー動作中でない場合には、ステップ３０４に進む。

【００３０】ステップ３０４において、ＣＰＵ７１は、
システムバス等の異常の有無を自動監視処理機能に基づ
いて判断する。自動監視処理機能により、システムバス
等の異常を検出する方法としては、演算処理部１０は、
システムバス９０を介して、所定の周期でマンマシンイ
ンターフェイス７０に割り込み信号をアクセスしている
が、この割り込み信号をチェックし、割り込み信号がデ
ユアルポートメモリＤＰＭ７４の所定のアドレスに書き
込まれているかどうかをチェックする。割り込み信号が
所定の周期でアクセスされていない時に、ＣＰＵ７１
は、システムバス９０等に異常が発生したと判断をす
る。

【００３１】また、自動監視処理機能により、システム
バス等の異常を検出する別の方法としては、マンマシン
インターフェイス７０のＣＰＵ７１と、演算処理部１０
が特定のコードを相互に送受信することにより、相互に
異常チェックを行い、特定のコード以外のコードを検出
したときには、システムバス等の異常と判断するように
してもよい。いずれにしても、ソフト的にシステムバス
等の異常の判断を行える。

【００３２】ステップ３０４において、システムバス等
の異常が検出されないときには、ステップ３００に戻
り、デユアルポートメモリＤＰＭ７４の読みだしを実行
する。また、システムバス等の異常が検出されると、ス
テップ３０６に進む。

【００３３】ステップ３０６において、ＣＰＵ７１は、
リレー動作情報収集機能に基づくリレー動作情報のデー
タや、システムバス等の異常のデータのセーブを行う。
ステップ３０６は、ステップ３０２において、リレー動
作中と判断された場合や、ステップ３０４において、シ
ステムバス等の異常が検出された場合であり、これらの
情報を制御系に伝送する必要があるので、リレー動作情
報収集機能に基づくリレー動作情報のデータや、システ
ムバス等の異常のデータを、ＲＡＭ７５にのセーブす
る。

【００３４】次に、ステップ３０８において、ＣＰＵ７
１は、伝送割り込みが指令された否かを判断する。伝送
割り込みは、ＣＰＵ７１が実行するプログラムの途中
で、所定の周期で割り込みがかかるようになっている。
伝送割り込みがかかると、ステップ３１０に進む。

【００３５】ステップ３１０において、ＣＰＵ７１は、
伝送割り込みを受けて、ＲＡＭ７５に記憶されているリ
レー動作情報収集機能に基づくリレー動作情報のデータ
や、システムバス等の異常のデータを制御系に直列伝送
によって送信する。

【００３６】電気所にいる運転員は、このリレー動作情
報のデータや、システムバス等の異常のデータを受け取
ることにより、電力系統における保護継電装置の動作状
況を把握できるとともに、システムバス等の異常をも検
知することができる。従って、システムバスがダウンし
た場合にも、制御系の運転員はその状況を把握できるの
で、保護継電装置が不良のまま運転されることはなくな
り、電力の安定供給を図ることができる。また、制御系
の運転員は、システムバスの異常の状況を把握できるの
で、速やかに、保護継電装置のメインテナンスを行え、
運転保守の信頼性を高めることが可能となる。

【００３７】従来は、リレー動作情報は、演算処理部に
よって一括管理され、制御インターフェイスを介して制
御系に伝送されていたが、この制御インターフェイス自
体には、ＣＰＵは内蔵していないため、システムバスの
異常時には、リレー動作情報は伝送できなかったが、本
実施の形態では、マンマシンインターフェイスのＣＰＵ
を利用して、このＣＰＵにリレー動作情報の送信処理を
行わせることにより、システムバス等の異常時にも、セ
ーブしたリレー動作情報を制御系に伝送することが可能
となった。

【００３８】また、従来のマンマシンインターフェイス
のＣＰＵは、システムバス等の自動監視処理機能を有し
ていないため、システムバスの異常には、対処できなか
ったが、本実施の形態では、マンマシンインターフェイ
スのＣＰＵを用いて、システムバス等の異常時にもその
状態を制御系に伝送することが可能となった。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、保護継電装置におい
て、システムバスに異常が発生しても、常時監視結果等
を制御系に報告が可能なものとなる。

【００４０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による保護継電装置のブ
ロック図である。

【図２】本発明の一実施の形態による保護継電装置のマ
ンマシンインターフェイスにおける自動監視処理機能を
説明するフローチャートである。

【符号の説明】

１０…演算処理部 ２０…プログラム記憶部 ３０…データ記憶部 ４０…整定値記憶部 ５０…Ａ／Ｄ変換データメモリ ６０…外部インターフェイス ７０…マンマシンインターフェイス ７１…ＣＰＵ ７２…タッチパネル式デイスプレイ ７３…ＲＯＭ ７４…デユアルポートメモリＤＰＭ ７５…ＲＡＭ ７６…インターフェイスＩ／Ｆ １００…保護継電装置 ２００…アナログ／デジタル変換器

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電力系統の状態を表す信号をデイジタル
   信号として取込み、整定条件に基づいて上記電力系統の
   状態を判定する演算処理部と、 この演算処理部とシステムバスを介して接続され、上記
   整定条件を外部より入力可能なＣＰＵを内蔵するマンマ
   シンインターフェイスとを有し、 上記演算処理部の判定により、整定条件を満たすときに
   はリレー動作をさせる保護継電装置において、 上記マンマシンインターフェイスに内蔵されたＣＰＵ
   は、 上記システムバスを介して伝送される上記演算処理部か
   らの信号に基づいて、上記システムバス側の動作を監視
   する動作監視手段を備え、 この動作監視手段によりシステムバス側の動作に異常を
   検知した時は、外部の制御系にその異常を報知すること
   を特徴とする保護継電装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の保護継電装置において、 上記動作監視手段は、上記演算処理部から所定の周期で
   送られてくる割り込み信号を監視し、この割り込み信号
   が所定の周期でアクセスされていない時に、動作異常と
   検知することを特徴とする保護継電装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の保護継電装置において、 上記動作監視手段は、上記ＣＰＵが上記演算処理部との
   間で特定のコードの送受信を行い、特定のコード以外の
   コードを受信した時に、動作異常と検知することを特徴
   とする保護継電装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の保護継電装置において、
   さらに、 上記ＣＰＵは、上記演算処理部から上記システムバスを
   介して送られてくるリレー動作の信号を収集するリレー
   動作信号収集手段を備え、 このリレー動作信号収集手段は、リレー動作時には、そ
   の時の動作データをセーブするとともに、上記制御系に
   報知することを特徴とする保護継電装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の保護継電装置において、 上記マンマシンインターフェースは、上記システムバス
   に接続されたデユアルポートメモリを備え、 上記ＣＰＵは、バスラインを介してこのデユアルポート
   メモリと接続されており、 上記リレー動作の信号は、上記デユアルポートメモリに
   一旦記憶されるとともに、上記ＣＰＵが上記デユアルポ
   ートメモリから書き込まれたデータを読みだして、リレ
   ー動作の有無を判定することを特徴とする保護継電装
   置。