(57)【要約】【課題】遮断器を遮断するか否かを判定するソフトウェアが故障した場合であっても、ソフトウェア全体を停止させることなく、誤って遮断器を遮断させないようにすることができる保護継電装置を提供する。【解決手段】実施形態の保護継電装置は、演算部と、故障判定部と、制限部と、を持つ。前記演算部は、電力系統における送電線に供給される電力に関する測定値に基づいて、前記送電線に設けられた遮断器を遮断するか否かを判定するための演算を行う。前記故障判定部は、前前記演算部が故障しているか否かを判定する。前記制限部は、前記演算部による演算結果に基づいて前記遮断器を遮断すると判定され、且つ前記故障判定部により前記演算部が故障していると判定された場合、前記遮断器に遮断信号が出力されることを制限する。【選択図】図１
2020089144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統における送電線に供給される電力に関する測定値に基づいて、前記送電線に設けられた遮断器を遮断するか否かを判定するための演算を行う演算部と、
前記演算部が故障しているか否かを判定する故障判定部と、
前記演算部による演算結果に基づいて前記遮断器を遮断すると判定され、且つ前記故障判定部により前記演算部が故障していると判定された場合、前記遮断器に遮断信号が出力されることを制限する制限部と、
を備える保護継電装置。
【請求項２】
前記演算部は、前記遮断器を遮断すると判定した場合、前記遮断器を遮断することを示す所定の値を所定のメモリ領域に書込み、
前記所定のメモリ領域に書込まれた値に基づいて前記遮断器に前記遮断信号を出力する出力部を更に備え、
前記制限部は、前記故障判定部により前記演算部が故障していると判定された場合、前記所定のメモリ領域への書込みを禁止する、
請求項１に記載の保護継電装置。
【請求項３】
前記遮断器を遮断すると判定した場合、前記遮断器を遮断することを示す所定の値を所定のメモリ領域に書込む主演算部と、
前記遮断器を遮断すると判定した場合、前記所定の値を前記所定のメモリ領域に書込まない副演算部と、
前記主演算部と前記副演算部との各々の実行と停止を管理する管理部と
前記所定のメモリ領域に書込まれた値に基づいて前記遮断器に前記遮断信号を出力する出力部と、
を更に備え、
前記管理部は、前記主演算部を、前記副演算部よりも高い優先度で実行させ、
前記制限部は、前記故障判定部により前記演算部が故障していると判定された場合、前記主演算部の動作を停止させる、
請求項１に記載の保護継電装置。
【請求項４】
前記遮断器を遮断すると判定した場合、前記遮断器を遮断することを示す所定の値を所定のメモリ領域に書込む主演算部と、
前記遮断器を遮断すると判定した場合、前記所定の値を前記所定のメモリ領域に書込まない副演算部と、
前記所定のメモリ領域に書込まれた値に基づいて前記遮断器に前記遮断信号を出力する出力部と、
を更に備え、
前記制限部は、前記演算部と共に前記主演算部を実行させ、前記故障判定部により前記演算部が故障していると判定された場合、前記主演算部の動作を停止させると共に、前記副演算部を実行させる、
請求項１に記載の保護継電装置。
【請求項５】
第１動作モードで動作し、前記遮断器を遮断すると判定した場合、前記遮断器を遮断することを示す所定の値を、前記第１動作モードで動作するプログラムにより書込み可能であるが、前記第１動作モードとは異なる第２動作モードで動作するプログラムによっては書込みすることができない特定のメモリ領域に書込む主演算部と、
前記第２動作モードで動作し、前記遮断器を遮断すると判定した場合、前記遮断器を遮断することを示す所定の値を前記特定のメモリ領域に書込む副演算部と、
前記所定のメモリ領域に書込まれた値に基づいて前記遮断器に前記遮断信号を出力する出力部と、
を更に備え、
前記制限部は、前記演算部と共に前記主演算部を実行させ、前記故障判定部により前記演算部が故障していると判定された場合、前記主演算部の動作を停止させると共に、前記副演算部を実行させる、
請求項１に記載の保護継電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、保護継電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力系統を保護するために、監視対象とする送電線に供給される電力を測定した測定結果に基づく演算を行うことにより送電線に生じた事故（系統事故）を検出し、必要に応じて遮断器を遮断させ事故発生箇所を電力系統から切り離すことにより電力系統を保護する保護継電システムがある。保護継電システムにおいては、電力の測定結果や演算結果、及び事故発生の有無等のデータを保存する機能を有し、事故発生時の電力系統の解析、装置の状態の解析等を可能としている。
【０００３】
保護継電システムにおいては、測定結果に基づく演算を行うソフトウェアが故障した場合、故障したソフトウェアが誤って遮断器を遮断させてしまうことがないように、当該演算を行うソフトウェアを含む全体のソフトウェアを停止させていた。しかしながら、全体のソフトウェアを停止させてしまうとデータを保存する機能も停止してしまうため、故障時の解析を行うことができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−０４２２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、遮断器を遮断するか否かを判定するソフトウェアが故障した場合であっても、ソフトウェア全体を停止させることなく、誤って遮断器を遮断させないようにすることができる保護継電装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の保護継電装置は、演算部と、故障判定部と、制限部と、を持つ。前記演算部は、電力系統における送電線に供給される電力に関する測定値に基づいて、前記送電線に設けられた遮断器を遮断するか否かを判定するための演算を行う。前記故障判定部は、前記演算部が故障しているか否かを判定する。前記制限部は、前記演算部による演算結果に基づいて前記遮断器を遮断すると判定され、且つ前記故障判定部により前記演算部が故障していると判定された場合、前記遮断器に遮断信号が出力されることを制限する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態の保護継電装置３０が適用される保護継電システム１の機能構成の例を示すブロック図。
【図２】第１の実施形態の保護継電装置３０のハードウェア構成の例を示すブロック図。
【図３】第１の実施形態の保護継電装置３０の動作の流れを示すシーケンス図。
【図４】第２の実施形態の保護継電装置３０Ａが適用される保護継電システム１Ａの機能構成の例を示すブロック図。
【図５】第２の実施形態の保護継電装置３０Ａの動作の流れを示すシーケンス図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態の保護継電装置を、図面を参照して説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態の保護継電装置３０が適用される保護継電システム１の機能構成の例を示すブロック図である。保護継電システム１は、例えば、電力系統に設けられた送電線２及び３と、変流器１０と、計器用変圧器２０と、遮断器ＣＢと、保護継電装置３０とを備える。変流器１０と、計器用変圧器２０と、遮断器ＣＢとの各々は、送電線２及び３において、保護継電システム１の監視対象とする区間に設けられる。
【００１０】
変流器１０は、送電線２を流れる大電流を測定可能な小電流に変換する。変流器１０は、例えば、抵抗により電圧を降下させ、或いは、巻線型の変流器を用いることにより、大電流を小電流に変換する。変流器１０は、小電流に変換後の電流波形（アナログ波形）を保護継電装置３０に出力する。
【００１１】
計器用変圧器２０は、送電線３に供給される電力の電圧を、例えば、抵抗により測定可能な電圧に降圧させる。計器用変圧器２０は、降圧後の電圧波形（アナログ波形）を保護継電装置３０に出力する。
【００１２】
保護継電装置３０は、変流器１０からの電流波形、及び計器用変圧器２０からの電圧波形に基づいて、遮断器ＣＢを遮断させるか否かを判定する演算を行う。保護継電装置３０は、演算結果に基づいて遮断器ＣＢを遮断させると判定した場合、その旨を示す遮断信号を遮断器ＣＢに出力する。
【００１３】
遮断器ＣＢは、保護継電装置３０からの遮断信号に応じて遮断器ＣＢが設置されている箇所を流れる電力を、相ごとに、或いは三相まとめて遮断状態とする。例えば、事故を検知した保護継電装置３０により事故発生箇所に対応する位置に設けられた遮断器ＣＢが遮断される。これにより保護継電システム１では事故発生箇所を電力系統から切り離して電力系統を保護することができる。
【００１４】
保護継電装置３０は、例えば、入力部３０１と、ＳＷ制御部３０２と、制限部３０３と、出力部３０４と、故障判定部３０７とを備える。保護継電装置３０を構成するこれらの機能部は、例えば、ＣＰＵなどのプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などのハードウェアにより実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアが協働することで実現されてもよい。
【００１５】
入力部３０１は、変流器１０及び計器用変圧器２０からのアナログ波形を入力とし、ＡＤ変換したデジタルデータを出力する。
【００１６】
ＳＷ制御部３０２は、特に、プログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される機能部であって、演算部３１０と、制御部３１１と、通信部３１２と、記憶部３１３とを備える。
【００１７】
演算部３１０は、入力部３０１からの変流器１０及び計器用変圧器２０による測定値を示すデジタルデータを用いて、遮断器ＣＢを遮断するか否かを判定する演算を行う。演算部３１０は、例えば、送電線２又は３を流れる電力のインピーダンスを演算する。演算部３１０は、演算したインピーダンスが、地絡や短絡などの事故が発生したと判定する程に急激に変化している場合、遮断器ＣＢを遮断すると判定する。一方、演算部３１０は、演算したインピーダンスが、地絡や短絡などの事故が発生したと判定する程の変化がない場合、遮断器ＣＢを通電状態のまま維持すると判定する。演算部３１０は、遮断器ＣＢを遮断すると判定した場合、遮断を命じる命令信号を出力する。
【００１８】
制御部３１１は、計器用変圧器２０を統括的に制御する。例えば、制御部３１１は、演算部３１０による演算結果を、通信部３１２を介して外部の機器（例えば、電力系統を統括的に監視する監視サーバ）に送信する。制御部３１１は、演算部３１０による演算結果をログデータとして記憶部３１３に記憶させる。
【００１９】
通信部３１２は、保護継電装置３０と外部の機器との通信を行う。保護継電装置３０と外部の機器との通信は、例えば、イーサネット（登録商標）規格に則った通信である。通信部３１２は、演算部３１０の指示により、演算部３１０による演算結果を外部の機器に送信する。
記憶部３１３は、各種の情報を記憶する。記憶部３１３は、制御部３１１の指示により演算部３１０による演算結果を記憶する。
【００２０】
ここで、電力系統において事故が発生したにも関わらす遮断器ＣＢが遮断されなかったり、事故が発生していないにも関わらず遮断器ＣＢが誤って遮断されてしまったりすると、電力系統の全体に及ぶ重大な事故に繋がりかねない。このため、保護継電装置３０は、演算部３１０が正常に動作しているか否かを周期的に検出する。
【００２１】
具体的には、故障判定部３０７が、演算部３１０が正常に動作しているか否か、つまり故障しているか否かを周期的に検出する。故障判定部３０７は、例えば、記憶部３１３の特定のアドレス（以下、故障検出用アドレスとも称する）を用いて故障を検出する。このアドレスを用いて故障を検出するための前提として、演算部３１０は、故障検出用アドレスを周期的に参照し、当該アドレスに予め定めた値（例えば、１）が書き込まれていれば、その値を反転させる（つまり、当該アドレスの値を０（ゼロ）に書き換える）ように予めプログラムされているものとする。
【００２２】
故障判定部３０７は、周期的に故障検出用アドレスを参照し、当該アドレスに予め定めた値を反転させた値が書き込まれていれば、演算部３１０は正常に動作していると判定する。そして、故障判定部３０７は、当該アドレスに予め定めた値を書き込む。なお、故障判定部３０７が故障検出用アドレスを参照するタイミングと、演算部３１０が当該アドレスを参照するタイミングとは、同じ周期であって異なる位相であることを前提としている。
【００２３】
一方、故障判定部３０７は、故障検出用アドレスが予め定めた値が書き込まれたまま反転されていなければ、演算部３１０において予めプログラムされた当該アドレスを書き換える処理が行われていない、つまり、演算部３１０が故障していると判定する。故障判定部３０７は、演算部３１０が故障していると判定した場合、その旨を示す故障通知を制限部３０３に出力する。
【００２４】
本実施形態では、演算部３１０の故障が検知された場合であっても、ＳＷ制御部３０２の動作を全て停止させない。本実施形態では、ＳＷ制御部３０２の動作を継続させつつ、遮断器ＣＢが誤って遮断されることがないように制限する。このように、遮断器ＣＢの遮断について制限を行った上でＳＷ制御部３０２の動作を継続させることにより、演算部３１０による演算結果を外部に送信したり、ログデータとして記憶したりする機能を継続させ、故障時の解析を行うことを可能とする。
【００２５】
具体的には、制限部３０３が、演算部３１０の故障時に遮断器ＣＢが誤って遮断されることがないように機能を制限する。制限部３０３は、例えば、記憶部３１３の特定のアドレス（以下、遮断信号出力用アドレスとも称する）を用いて機能を制限する。ここで、遮断信号出力用アドレスは「特定のメモリ領域」の一例である。
【００２６】
このアドレスを用いて機能を制限するための前提として、演算部３１０は、遮断器ＣＢを遮断すると判定した場合に遮断信号出力用アドレスに予め定めた値（例えば、１）を書き込むように予めプログラムされているものとする。また、出力部３０４は、遮断信号出力用アドレスを周期的に参照し、当該アドレスに予め定めた値が書き込まれていれば、遮断器ＣＢに遮断信号を出力するように予めプログラムされているものとする。
【００２７】
制限部３０３は、故障判定部３０７から故障通知を取得した場合、遮断信号出力用アドレスへの書き換込みを禁止する設定を行う。こうすることで、故障した演算部３１０が誤って遮断器ＣＢを遮断すると判定した場合に遮断信号出力用アドレスに予め定めた値を書き込む動作をしてしまった場合であっても、実際には当該アドレスへの書込みは行われない。この場合、遮断信号出力用アドレスに予め定めた値が書き込まれることがないために、出力部３０４が遮断器ＣＢに遮断信号を出力することがない。すなわち、故障した演算部３１０が誤って遮断器ＣＢを遮断すると判定した場合であっても、制限部３０３の上述した動作により遮断器ＣＢに遮断信号が出力されないように制限することができる。
【００２８】
出力部３０４は、演算部３１０により遮断器ＣＢの遮断を命じる命令信号が出力された場合（つまり、遮断信号出力用アドレスに予め定めた値が書き込まれた場合）に、遮断器ＣＢに遮断信号を出力する。
【００２９】
図２は、第１の実施形態の保護継電装置３０のハードウェア構成の例を示すブロック図である。保護継電装置３０は、ハードウェア構成として、例えば、ＡＤ変換部３２１と、ＳＷ制御部３２２と、制限部３２３と、出力部３２４と、通信ＩＦ３２５と、ＮＶ（不揮発性）メモリ３２６と、故障判定部３２７とを備える。各構成部は、バスＢを介して接続されている。
【００３０】
なお、図２の例では、保護継電装置３０の各構成要素が一つのシステムオンチップ上に実現される場合を例示したが、これに限定されることはない、保護継電装置３０は、複数のＡＳＩＣやＦＰＧＡにより構成されてもよい。例えば、ＡＤ変換部３２１がＡＤ変換用のＩＣ、ＳＷ制御部３２２が汎用のＩＣ、制限部３２３と出力部３２４と故障判定部３２７との各々が個別のＦＰＧＡにより実現されてもよい。また、システムオンチップやＡＳＩＣ、ＦＰＧＡの各々に外部とのデータの入出力を行うＩ／Ｏ（Input / Output）端子が設けられていてよい。
【００３１】
ＡＤ変換部３２１は、変流器１０及び計器用変圧器２０からのアナログデータを所定の周期で取得し、取得したデータをデジタルデータに変換して出力することにより入力部３０１として機能する。
【００３２】
ＳＷ制御部３２２は、例えば、ＣＰＵ３３０と、ＲＡＭ３３１と、ＲＯＭ３３２と、通信ＩＦ３２５と、ＮＶメモリ３２６とを備える。ＣＰＵ３３０は、ＲＡＭ３３１又はＮＶメモリ３２６に記憶されたプログラムを実行することにより、ＳＷ制御部３０２が行う各種の処理を実行する。例えば、演算部３１０は、ＣＰＵ３３０と、ＲＯＭ３３２に記憶されているプログラムとにより実現される。
【００３３】
ＲＡＭ３３１は、例えば、ＳＲＡＭ（Static RAM）などの揮発性メモリであり、ＳＷ制御部３０２が行う各種の処理を行う際に利用されるデータを一時記憶する。ＲＯＭ３３２は、例えば、マスクＲＯＭなどの不揮発性メモリであり、ＳＷ制御部３０２が行う各種の処理を実行するためのプログラム、及びデータテーブルなどを記憶する。
【００３４】
ＮＶメモリ３２６は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）であり、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリである。ＮＶメモリ３２６は、例えば、故障検出用アドレスに演算部３１０の故障を検知するための情報を記憶する。また、ＮＶメモリ３２６は、遮断信号出力用アドレスに遮断器ＣＢを遮断するか否かを示す情報を記憶する。
【００３５】
制限部３２３と、出力部３２４と、故障判定部３２７は、ＳＷ制御部３２２とは別のハードウェアである。制限部３２３は制限部３０３として、出力部３２４は出力部３０４、故障判定部３２７は故障判定部３０７として機能する。各々の機能については既に説明しているため省略する。
【００３６】
図３は、第１の実施形態の保護継電装置３０の動作の流れを示すシーケンス図である。
ＳＷ制御部３０２は、演算部３１０により遮断器ＣＢを遮断するか否かを判定する演算（演算処理）を実行する（ステップＳ１００）。演算処理は、ＲＡＭ３３１又はＮＶメモリ３２６に記憶された演算部３１０の演算を行うプログラムがＣＰＵ３３０により実行されることで行われる。
【００３７】
ＳＷ制御部３０２は、演算部３１０による演算結果を記憶部３１３に記憶する処理（記憶処理）を実行する（ステップＳ１０１）。記憶処理は、ＲＡＭ３３１又はＮＶメモリ３２６に記憶された演算部３１０による演算結果を記憶するプログラムがＣＰＵ３３０により実行されることで行われる。
【００３８】
ＳＷ制御部３０２は、演算部３１０による演算結果を、通信部３１２を介して外部に送信する処理（通信処理）を実行する（ステップＳ１０２）。通信処理は、ＲＡＭ３３１又はＮＶメモリ３２６に記憶された演算部３１０による演算結果を送信するプログラムがＣＰＵ３３０により実行されることで行われる。
【００３９】
ＳＷ制御部３０２は、演算部３１０の故障を検知する問合せ（故障判定部３０７による故障検出用アドレスへの書込み）に応答する処理（応答処理）を実行する（ステップＳ１０３）。通信処理は、ＲＡＭ３３１又はＮＶメモリ３２６に記憶された演算部３１０による演算結果を送信するプログラムがＣＰＵ３３０により実行されることで行われる。当該プログラムがＣＰＵ３３０により正しく実行されている（つまり、演算部３１０が故障していない）場合には、故障検出用アドレスに書き込まれた値が演算部３１０により反転（クリア）される。
【００４０】
故障判定部３０７は、演算部３１０の故障を検出する処理（故障検出処理）を行う（ステップＳ１０４）。故障判定部３０７は、故障検出用アドレスを参照し、故障判定部３０７が当該アドレスに書き込んだ値がクリアされているか否かを判定することにより、演算部３１０が故障したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。故障判定部３０７は、演算部３１０が故障したと判定した場合、その旨を示す故障通知を制限部３０３に出力する（ステップＳ１０６）。
【００４１】
制限部３０３は、故障判定部３０７より故障通知を取得すると、遮断信号出力用アドレスを書込み禁止とする（ステップＳ１０７）。
【００４２】
ＳＷ制御部３０２は、演算部３１０の演算結果に基づいて遮断器ＣＢを遮断するか否かを判定し（ステップＳ１０８）、遮断器ＣＢを遮断すると判定した場合、遮断信号出力用アドレスに遮断を命じる所定の値を書き込む（ステップＳ１０９）。この場合、演算部３１０が正常に動作している場合には、遮断信号出力用アドレスに所定の値が書き込まれる。演算部３１０が正常に動作していない（つまり、故障している）場合、遮断信号出力用アドレスは書込み禁止にされるために、所定の値が書き込まれない。
【００４３】
出力部３０４は、遮断信号出力用アドレスを参照し（ステップＳ１１０）、当該アドレスに所定の値が書き込まれているか否かを判定する（ステップＳ１１１）。出力部３０４は、遮断信号出力用アドレスに所定の値が書き込まれていた場合、遮断器ＣＢに遮断信号を出力する（ステップＳ１１２）。
【００４４】
以上説明したように、第１の実施形態の保護継電装置３０は、演算部３１０が故障しているか否かを判定する故障判定部３０７と、演算部３１０が故障している場合に遮断器ＣＢに遮断信号が出力されることを制限する制限部３０３とを備える。これにより、第１の実施形態の保護継電装置３０は、演算部３１０が故障した場合に、ＳＷ制御部３０２のソフトウェア全体を停止させることなく、誤って遮断器が遮断されることを抑制することが可能である。こうすることで、演算部３１０の故障時における解析が可能となる。
【００４５】
また、第１の実施形態の保護継電装置３０では、演算部３１０は、遮断器ＣＢを遮断すると判定した場合、予め定めた所定の値を遮断信号出力用アドレスに書込み、出力部３０４は、遮断信号出力用アドレスを参照し、当該アドレスに書込まれた値に基づいて遮断信号を出力し、制限部３０３は、故障判定部３０７により演算部３１０が故障していると判定された場合、遮断信号出力用アドレスへの書込みを禁止する。これにより、故障した演算部３１０が誤って遮断器ＣＢを遮断すると判定して遮断信号出力用アドレスへ所定の値を書き込んだ場合であっても、実際には当該アドレスへの書込みは行われないため、遮断器ＣＢに遮断信号を出力されないようにする。このため、第１の実施形態の保護継電装置３０では、遮断信号出力用アドレスへの書込みを禁止するという容易な方法で、ソフトウェアの一部が故障した場合にソフトウェア全体を停止させることなく継続した場合であっても誤って遮断器が遮断されることを抑制することが可能となる。
【００４６】
なお、上述した実施形態では、制限部３０３が遮断信号出力用アドレスを書込み禁止とすることにより、保護継電装置３０から誤って遮断信号が出力されることを抑制する場合を例示して説明したが、これに限定されない。例えば、出力部３０４と遮断器ＣＢとを接続する接続線に、出力部３０４と遮断器ＣＢとを通電状態又は遮断状態とするスイッチを設け、演算部３１０が故障したと判定された場合、当該スイッチが遮断状態となるように制御してもよい。
【００４７】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。本実施形態では、演算部３１０が故障した場合に故障検出用アドレスへ所定の値を書き込む処理を停止させる点において、上述した実施形態と相違する。以下では、上述した実施形態と異なる機能のみを説明し、同等の機能部については上述した実施形態と同じ符号を付しその説明を省略する。
【００４８】
図４は、第２の実施形態の保護継電装置３０Ａが適用される保護継電システム１Ａの機能構成の例を示すブロック図である。保護継電装置３０Ａは、ＳＷ制御部３０２Ａと制限部３０３Ａとを備える。ＳＷ制御部３０２Ａは、演算部３１０Ａと、主演算部３１４と、副演算部３１５とを備える。
【００４９】
本実施形態では、ＳＷ制御部３０２Ａは、主演算部３１４を副演算部３１５よりも優先的に実行する。ＳＷ制御部３０２Ａは、例えば、ＳＷ制御部３０２の各機能部の実行を管理するＯＳ（Operating System）のタスク機能を用いて、主演算部３１４による処理の優先度を、副演算部３１５の優先度よりも高く設定する。これにより、主演算部３１４を副演算部３１５よりも優先的に実行する。この場合、ＯＳのタスク機能は、主演算部３１４と副演算部３１５との各々の実行と停止を管理する「管理部」の一例である。
【００５０】
演算部３１０Ａは、入力部３０１からのデジタルデータを用いて、遮断器ＣＢを遮断するか否かを判定する演算を行い、判定結果を主演算部３１４及び副演算部３１５に出力する。
【００５１】
主演算部３１４は、判定結果に基づいて、遮断器ＣＢを遮断するか否かを判定し、遮断器ＣＢを遮断すると判定した場合、遮断信号出力用アドレスに所定の値を書き込む。
【００５２】
副演算部３１５は、判定結果に基づいて、遮断器ＣＢを遮断するか否かを判定し、遮断器ＣＢを遮断すると判定した場合であっても、遮断信号出力用アドレスに所定の値を書き込まない。
【００５３】
制限部３０３Ａは、故障判定部３０７により演算部３１０が故障したと判定された場合、主演算部３１４の動作を停止させる。制限部３０３Ａは、例えば、記憶部３１３の特定のアドレス（以下、停止用アドレスとも称する）を用いて主演算部３１４の動作を停止させる。このアドレスを用いて停止させるための前提として、主演算部３１４は、停止用アドレスを周期的に参照し、当該アドレスに予め定めた値（例えば、１）が書き込まれていれば、停止するように予めプログラムされているものとする。この場合、制限部３０３Ａは、停止用アドレスに予め定めた値を書き込むことにより、主演算部３１４を停止させる。
【００５４】
図５は、第２の実施形態の保護継電装置３０Ａの動作の流れを示すシーケンス図である。図５に示すシーケンス図の前提として、主演算部３１４の処理は、副演算部３１５の処理よりも優先的に実行されるように設定されているものとする。また、図５のシーケンス図におけるＳ２０１〜Ｓ２０６、及びＳ２１０〜Ｓ２１２に示す処理は、図３のシーケンス図におけるＳ１０１〜Ｓ１０６及びＳ１１０〜Ｓ１１２に示す処理と同様であるためその説明を省略する。
【００５５】
ＳＷ制御部３０２Ａは、演算部３１０により演算を行い、演算結果に基づいて主演算部３１４により遮断器ＣＢを遮断するか否かを判定する処理（主演算処理）を行う（ステップＳ２００）。主演算処理は、ＲＡＭ３３１又はＮＶメモリ３２６に記憶された演算部３１０による演算及び主演算部３１４による判定を行うプログラムがＣＰＵ３３０により実行されることで行われる。
【００５６】
制限部３０３Ａは、故障判定部３０７から故障通知を取得した場合、主演算処理を停止させる（ステップＳ２０７）。制限部３０３Ａは、例えば、停止用アドレスに所定の値を書き込むことにより、主演算部３１４の動作を停止させる。
【００５７】
ＳＷ制御部３０２Ａでは、主演算部３１４の動作が停止されると、ＯＳのタスク機能により副演算部３１５の動作を開始させる。この場合、ＳＷ制御部３０２Ａは、演算部３１０により演算を行い、演算結果に基づいて副演算部３１５により遮断器ＣＢを遮断するか否かを判定する処理（副演算処理）を行う（ステップＳ２０８）。副演算処理は、ＲＡＭ３３１又はＮＶメモリ３２６に記憶された演算部３１０による演算及び副演算部３１５による判定を行うプログラムがＣＰＵ３３０により実行されることで行われる。副演算処理においては、副演算部３１５により遮断器ＣＢを遮断すると判定された場合であっても、遮断信号出力用アドレスに所定の値を書き込む処理を行わない。
【００５８】
以上説明したように、第２の実施形態の保護継電装置３０Ａは、遮断器ＣＢを遮断すると判定した場合、予め定めた所定の値を遮断信号出力用アドレスに書込む主演算部３１４と、遮断器ＣＢを遮断すると判定した場合であっても遮断信号出力用アドレスに書き込みを行わない副演算部３１５と、主演算部３１４の実行を副演算部３１５の実行よりも優先するように管理するＯＳタスク機能とを更に備え、制限部３０３Ａは、演算部３１０が故障したと判定された場合に、主演算部３１４の動作を停止させる。これにより、第２の実施形態の保護継電装置３０Ａは、演算部３１０が故障した場合であっても、演算部３１０の動作を停止させることなく継続させて故障時の解析を可能とするとともに、主演算部３１４を停止させて遮断器ＣＢを誤って遮断させることがないようにすることが可能である。
【００５９】
（第２の実施形態の変形例１）
次に、第２の実施形態の変形例１について説明する。本変形例ではＯＳのタスク機能を用いない点において、上述した第２の実施形態と相違する。
【００６０】
本変形例では、例えば、制限部３０３Ａが、主演算部３１４及び副演算部３１５の各々の実行の管理を行う。制限部３０３Ａは、例えば、記憶部３１３の特定のアドレス（以下、実行管理用アドレスとも称する）を用いて、主演算部３１４及び副演算部３１５の各々の実行の管理を行う。
【００６１】
この実行管理用アドレスを用いて管理を行うための前提として、主演算部３１４及び副演算部３１５は、実行管理用アドレスを周期的に参照し、当該アドレスに予め定めた所定の値（例えば、１）が書き込まれていれば、主演算部３１４が動作すると共に、副演算部３１５が停止するように予めプログラムされているものとする。また、当該アドレスに所定の値と異なる値（例えば、０（ゼロ））が書き込まれていれば主演算部３１４が停止すると共に、副演算部３１５が動作するように予めプログラムされているものとする。
【００６２】
この場合、実行管理用アドレスに予め定めた所定の値を初期値とすることにより、演算部３１０による演算、及び主演算部３１４による判定が行われるように保護継電装置３０を動作させる。
【００６３】
そして、制限部３０３Ａは、故障判定部３０７から故障通知を取得した場合、実行管理用アドレスに所定の値とは異なる値を書き込むことにより、主演算部３１４の動作を停止させると共に、副演算部３１５の動作を開始させる。
【００６４】
以上説明したように、第２の実施形態の変形例１における保護継電装置３０Ａでは、制限部３０３Ａは、演算部３１０が故障したと判定された場合に、主演算部３１４の動作を停止させると共に、副演算部３１５の動作を開始させることにより、ＯＳのタスク機能を用いなくとも、上述した第２の実施形態と同様の効果を奏する。
【００６５】
（第２の実施形態の変形例２）
次に、第２の実施形態の変形例２について説明する。本変形例では、ＣＰＵ３３０が提供するセキュリティ技術を用いることにより、故障時において遮断信号を出力させないようにする点において、上述した第２の実施形態と相違する。
【００６６】
ＣＰＵ３３０が提供するセキュリティ技術とは、例えば、ＣＰＵ３３０の動作モードを安全モードと、一般モードに分けることにより実現される。ここで、安全モードは「第１動作モード」、一般モードは「第２動作モード」の一例である。
【００６７】
ＣＰＵ３３０が提供するセキュリティ技術では、安全モードで動作するソフトウェアのプログラムと、一般モードで動作するソフトウェアのプログラムとを、メモリマップ上のアドレスにより区別して記憶することにより、安全モードで動作するソフトウェアと、一般モードで動作するソフトウェアとを区別して実行する。
【００６８】
また、ＣＰＵ３３０が提供するセキュリティ技術では、安全モードで動作するソフトウェアが書き込みを行うことができるメモリ領域には、一般モードで動作するソフトウェアが書き込みを行うことができないようにする。この、安全モードで動作するソフトウェアが書き込みを行うことができるが、一般モードで動作するソフトウェアが書き込みを行うことができないメモリ領域は、「特定のメモリ領域」の一例である。
【００６９】
本変形例では、主演算部３１４と副演算部３１５とが、同等の処理を行う機能部、つまり同等のプログラムを実行するにより実現される処理である。主演算部３１４と副演算部３１５とは、演算結果に基づいて、遮断器ＣＢを遮断すると判定した場合、遮断信号出力用アドレスに予め定めた所定の値を書き込む処理を行う。
【００７０】
主演算部３１４と副演算部３１５とは、一方が安全モードで動作するソフトウェアであり、他方が一般モードで動作するソフトウェアである。つまり、主演算部３１４と副演算部３１５の何れか一方が、ＲＡＭ３３１又はＮＶメモリ３２６の安全モードで動作するソフトウェアのプログラムが記憶される領域に記憶され、他方が一般モードで動作するソフトウェアのプログラムが記憶される領域に記憶される。以下の説明では、主演算部３１４が安全モードで、副演算部３１５が一般モードで動作するソフトウェアとする。
【００７１】
また、本変形例では、遮断信号出力用アドレスは、ＮＶメモリ３２６の安全モードで動作するソフトウェアが書き込みを行うことができるメモリ領域に確保される。
【００７２】
本変形例では、まず、主演算部３１４が実行される。主演算部３１４は、安全モードで動作するソフトウェアであり、遮断器安全モードの領域に書き込みを行うことができるため、遮断器ＣＢを遮断すると判定した場合に、安全モードの領域に確保された遮断信号出力用アドレスに所定の値を書き込む。
【００７３】
そして、演算部３１０が故障した場合、主演算部３１４と副演算部３１５とのうちの安全モードで動作するソフトウェアを停止させ、副演算部３１５を実行させる。副演算部３１５は、一般モードで動作するソフトウェアであり、演算部３１０の演算結果が誤って算出され、その誤った結果に基づいて遮断器ＣＢを遮断すると判定した場合であっても、安全モードの領域に確保された遮断信号出力用アドレスに所定の値を書き込むことはできない。つまり、故障した演算部３１０により誤った演算が行われ、遮断器ＣＢを遮断すると誤った判定がなされた場合であっても、実際には遮断器ＣＢに遮断信号が出力されない。
【００７４】
なお、主演算部３１４及び副演算部３１５の各々のソフトウェアを停止、及び実行させる方法は、上述した第２の実施形態と同様に、ＯＳのタスク機能を用いた方法あってもよいし、第２の実施形態の変形例１と同様に、制限部３０３Ａが行う方法であってもよい。
【００７５】
以上説明したように、第２の実施形態の変形例２では、ＣＰＵのセキュリティ技術による安全モードと一般モードを利用して、安全モードで実行され、遮断器ＣＢを遮断すると判定した場合に安全モードのメモリ領域に確保された遮断信号出力用アドレスに所定の値を書き込む主演算部３１４と、一般モードで実行され、主演算部３１４と同等の処理を行う副演算部３１５と、を更に備え、制限部３０３Ａは、演算部３１０が故障したと判定された場合に、主演算部３１４の動作を停止させると共に、副演算部３１５の動作を開始させる。これにより、第２の実施形態の変形例２の保護継電装置３０Ａにおいては、安全モードと一般モードとの各々に記憶された同等のプログラムの実行を、故障に応じて切り替えることにより、演算部３１０が故障した場合には安全モードのメモリ領域に確保した遮断信号出力用アドレスが書込みされないようにすることで、上述した第２の実施形態と同様の効果を奏する。
【００７６】
以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、実施形態の保護継電装置３０は、演算部３１０が故障しているか否かを判定し、演算部３１０が故障している場合に遮断器ＣＢに遮断信号が出力されることを制限することにより、ＳＷ制御部３０２のソフトウェア全体を停止させることなく、誤って遮断器が遮断されることを抑制することが可能である。
【００７７】
なお、上述した実施形態では、故障判定部３０７が故障検出用アドレスを用いて演算部３１０の故障を検知する方法を例に説明したが、これに限定されることはない。例えば、演算部３１０は、所定の周期で通知（例えば、割込み信号の出力）を行うように、予めプログラムされ、この通知の有無を認識する、所謂ヘルスチェックを行うことにより、演算部３１０が正常に動作しているか否かを判定するようにしてもよい。
【００７８】
本発明のいくつか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り、発明の範囲を限定することは意図していない。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、置き換え、変更を行うことができる。これら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。
【符号の説明】
【００７９】
１…保護継電システム、２、３…送電線、１０…変流器、２０…計器用変圧器、３０、３０Ａ…保護継電装置、３０１…入力部、３０２…ＳＷ制御部、３０３…制限部、３０４…出力部、３０７…故障判定部、３１０…演算部、３１１…制御部、３１４…主演算部、３１５…副演算部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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