(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
演算部と、パケットの送信及び受信を行う通信部とを有し、
計測された計測値を通知する計測値パケットと、時刻同期のための時刻同期パケットとを、パケット通信先装置と通信する通信装置であって、
前記通信部は、
前記パケット通信先装置からのパケット受信を開始した時点で、受信中のパケットの前記演算部に対する転送を開始し、
受信中のパケットから、パケットの種類を表す種類識別子データを検出し、検出した種類識別子データに基づき時刻同期パケットを受信中であると判断した場合に、前記演算部に対する受信中のパケットの転送を停止し、受信した時刻同期パケットを用いて時刻同期のための処理を行い、
種類識別子データに基づき計測値パケットを受信中であると判断した場合に、前記演算部に対する受信中のパケットの転送を継続し、
前記演算部は、
前記通信部から転送された計測値パケットに対する処理を行うことを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記通信部は、
時刻同期パケットを生成し、生成した時刻同期パケットを前記パケット通信先装置に送信することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記通信装置は、
複数種類の時刻同期パケットを前記パケット通信先装置と通信し、
前記通信部は、
前記パケット通信先装置から時刻同期パケットを受信した場合に、
受信した時刻同期パケットの種類に応じて、受信した時刻同期パケットに応答する時刻同期パケットを生成することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項４】
前記通信部は、
時刻同期パケットとして、前記通信装置における現在時刻を前記パケット通信先装置に通知するパケットを生成することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項５】
前記通信部は、
前記パケット通信先装置から時刻同期パケットを受信し、受信した時刻同期パケットが、前記通信装置における処理遅延時間の通知を要求するパケットである場合に、
前記パケット通信先装置から受信した時刻同期パケットに応答する時刻同期パケットとして、前記通信装置においてパケットを受信してから受信したパケットに応答するパケットを送信するまでの処理遅延時間を前記パケット通信先装置に通知するパケットを生成することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項６】
前記通信部は、
前記パケット通信先装置から時刻同期パケットを受信し、受信した時刻同期パケットが、前記パケット通信先装置における現在時刻を通知するパケットである場合に、
前記パケット通信先装置から受信した時刻同期パケットに応答する時刻同期パケットとして、前記パケット通信先装置においてパケットを受信してから受信したパケットに応答するパケットを送信するまでの処理遅延時間を通知するよう要求するパケットを生成することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、時刻同期技術に関する。
以下では、一例として、主に、変電所における電子化された電力系統保護システムでの時刻同期技術を説明する。
【背景技術】
【０００２】
電力系統保護システムは、変電所等において電力系統を地絡や断絶等による電気的異常から保護するためのシステムである。
図７に示すように、電力系統保護システムには、１台以上のＭＵ（Ｍｅｒｇｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１００と、ＩＥＤ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ）２００があり、ＭＵ１００とＩＥＤ２００の間は通信回線３００で接続されている。
ＭＵ１００は、電力系統（例えば、送電線５００等）に配置されている計器用変圧器４００と接続されており、計器用変圧器４００を介して電力系統の電流や電圧（以下、両者を総称して電流電圧という）を周期的にサンプリングし、ＩＥＤ２００に対して電力系統の電流電圧のサンプリング値を周期的に送信する。
ＩＥＤ２００は、ＭＵ１００から電流電圧のサンプリング値（以下、単に計測値という）を収集して電力系統の異常を判断する演算ユニットである。
各ＭＵ１００とＩＥＤ２００間の各通信回線３００は互いに独立である。【０００３】
ＩＥＤ２００は、電力系統内の異なった箇所における同時刻の電流電圧値から、その差異を比較することで異常発生を検知する。
例えば、送電線の断線検知では、ＭＵ１００が送電線の両端で電流波形を測定し、ＩＥＤ２００が、その位相ずれから断線地点を割り出す。
従って、各ＭＵ１００には、互いに同じタイミングで電流電圧をサンプリングすることが求められる。
これを実現するため、ＩＥＤ２００とＭＵ１００間で時刻同期により同じ時刻を示す時計を共有し、この時計に基づいてサンプリングのタイミングを一致させる手段がとられる。
時刻同期では、ＩＥＤ２００から各ＭＵ１００に現在時刻を配信することで、ＭＵ１００間で同一時刻の時計を共有する。【０００４】
従来、電力系統保護システムでは、ＩＥＤ２００とＭＵ１００間の通信回線としてアナログ入出力の直接接続やメーカ独自のネットワークが採用されてきたが、近年低コスト化の要望からイーサネット（登録商標）の採用が進んでいる。
ＩＥＤ−ＭＵ間のイーサネット（登録商標）化に伴い、時刻同期にも同じイーサネット（登録商標）回線を利用する方式が採用されている。
本方式により、電流電圧の計測値の伝送と時刻同期を同一のイーサネット（登録商標）回線で実施でき、回線コストが削減できる。
イーサネット（登録商標）回線でパケット通信により時刻同期を実現する方式の例としては、非特許文献１に示すＩＥＥＥ１５８８が挙げられる。【０００５】
ＩＥＥＥ１５８８による時刻同期の原理を図８に示す。
一方のコンピュータＡが、他方のコンピュータＢに現在時刻を格納したパケット（以下、ｓｙｎｃパケットという）を送信し、コンピュータＢはコンピュータＡから受信したｓｙｎｃパケットから現在時刻を取り出し、自身の時計を補正する。
また、コンピュータＡＢ間のパケット伝播遅延による時計補正の遅れを補償するため、コンピュータＡＢ間でパケットを往復させ（それぞれのパケットをｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケット、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットという）、コンピュータＡＢ間のパケット往復時間であるレスポンス時間ＹとコンピュータＡ内での処理遅延時間であるレスポンス時間Ｘを計測する。
レスポンス時間Ｘは、コンピュータＡがｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットを受信してから受信したｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットに応答するｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットを送信するまでの時間である。
また、レスポンス時間Ｙは、コンピュータＢがｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットを送信してからｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットを受信するまでの時間である。
そして、コンピュータＢでは、伝播遅延時間Ｄ＝（Ｙ−Ｘ）／２を時計に加算して時刻補正を行う。
このように、ＩＥＥＥ１５８８による時刻同期では、現在時刻の通知および伝播遅延の計測を実施するために、パケットの送受信は最小で３回（１．５往復）必要となる。【０００６】
時刻同期の実装方式として、端末にインストールされたソフトウェアが時刻配信および遅延計測を実施するソフトウェア方式と、端末に実装されたハードウェアが実施するハードウェア方式があり、後者の方が時刻同期の精度が高い。
本明細書では、後者のハードウェア方式に主眼を置いて説明を行う。
但し、本明細書に記載の時刻同期技術を、ソフトウェア方式に用いるようにしてもよい。【０００７】
ハードウェア方式による時刻同期技術として、特許文献１に開示の技術がある。
以下では、図７及び図８を参照しながら、特許文献１の技術によりイーサネット（登録商標）回線で時刻同期を実施するためのＩＥＤ２００とＭＵ１００の構成、および時刻同期の手順を説明する。【０００８】
特許文献１でのＩＥＤ２００は、ＭＵ１００と通信するための通信部と、ＭＵ１００から受信した計測値から電力系統の異常を判断する演算部で構成される（図示省略）。
また、ＭＵ１００は、ＩＥＤ２００と通信するための通信部と、電力系統内に配置した計器用変圧器４００から電流電圧をサンプリングして通信部を介してＩＥＤ２００に送る演算部で構成される（図示省略）。
ＩＥＤ２００の演算部、ＭＵ１００の演算部は、ともに、通信部からパケットを受け取って解釈する機能、および任意のパケットを生成する機能も持つ。【０００９】
特許文献１のＩＥＤ２００とＭＵ１００との間では、ＭＵ１００の演算部が電流電圧の計測値を通知する計測値パケットを周期的に生成し、通信部が計測値パケットをＩＥＤ２００に送信し、ＩＥＤ２００では、演算部が計測値パケットに示されている計測値を解析して電力系統の異常を判断する。
また、計測値パケットの送受信の合間に、ＩＥＤ２００とＭＵ１００との間では、図８に示すｓｙｎｃパケット、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケット及びｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットが送受信される。
ｓｙｎｃパケット、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケット及びｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットの送受信では、ＩＥＤ２００が図８のコンピュータＡの役割を担い、ＭＵ１００が図８のコンピュータＢの役割を担うことになる。
ｓｙｎｃパケット、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケット及びｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットの送受信では、具体的に、以下の動作が行われる。
なお、以降、ｓｙｎｃパケット、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケット及びｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットを総称して「時刻同期パケット」という。【００１０】
ＩＥＤ２００の演算部が、ＩＥＤ２００での現在時刻を通知するｓｙｎｃパケットを生成し、生成したｓｙｎｃパケットを通信部に出力し、通信部はｓｙｎｃパケットをＭＵ１００に送信する。
ＭＵ１００では、通信部がｓｙｎｃパケットを受信し、ｓｙｎｃパケットに示されている現在時刻を記憶するとともに、演算部にｓｙｎｃパケットを出力する。
ｓｙｎｃパケットを入力したＭＵ１００の演算部は、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットを生成し、通信部にｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットを出力し、通信部は、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットをＩＥＤ２００に送信する。
なお、このときＭＵ１００の通信部はｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの送信時刻を記憶する。
ＩＥＤ２００では、通信部がｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットを受信し、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットを演算部に出力する。
なお、ＩＥＤ２００の通信部はｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの受信時に受信時刻を記憶する。
ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットを入力したＩＥＤ２００の演算部は、空のｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケット（ペイロードが空のｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケット）を生成し、通信部に空のｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットを出力する。
空のｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットを入力した通信部は、ＩＥＤ２００内部の処理遅延時間（図８のレスポンス時間Ｘに相当）をｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットのペイロードに書き込み、処理遅延時間が書き込まれたｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットをＭＵ１００に送信する。
ＭＵ１００では、通信部がｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットを受信し、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットの受信時刻とｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの送信時刻との差分の時間（図８のレスポンス時間Ｙに相当）を算出し、算出した時間と、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットに示されている処理遅延時間とから、図８の伝播遅延時間Ｄを算出し、伝播遅延時間Ｄとｓｙｎｃパケットで通知された現在時刻とから時刻補正値を算出し、内部時計の時刻を更新する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−８１１９４号公報
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】“ＩＥＥＥ１５８８”、Ｔｈｅ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ、２４  Ｊｕｌｙ  ２００８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
特許文献１の技術では、ＩＥＤやＭＵの演算部が空の時刻同期パケットを生成し、通信部が空の時刻同期パケットを横取りして空の時刻同期パケットに時刻情報を設定する方式をとる。
このような方式では、演算部が時刻同期パケットを生成しないと、図８に示す時刻同期シーケンスが開始せず、また時刻同期シーケンスが進行しない。【００１４】
一般に、ＩＥＤとＭＵ間で時刻同期シーケンスを実施した後に、新たな時刻同期シーケンスを実施しないでいると、互いの時計は徐々にずれていく。
その理由は、時計を刻むための水晶等のオシレータには、単位時間あたりの周波数に固体ごとの誤差があり、ＩＥＤとＭＵのオシレータは単位時間あたりの周波数が完全には一致しないためである。
そのため、ＩＥＤとＭＵの時計の誤差を小さく抑え続けるためには、短い周期で時刻同期シーケンスを繰り返し続ける必要がある。【００１５】
したがって、特許文献１の技術のように時刻同期シーケンスの開始および進行に演算部の処理が必要となる方式では、短い周期で時刻同期シーケンスを繰り返すためには、演算部で時刻同期のための処理を短い周期で繰り返す必要がある。
そのため、演算部に負荷がかかり、系統保護のための処理（計測値を解析して電力系統に異常がないかを判定する処理）に影響が出るおそれがある。【００１６】
本発明は、このような点に鑑みたものであり、演算部に負荷をかけずに、時刻同期の対象となる装置間で恒常的に時刻を一致させることを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明に係る通信装置は、
演算部と、パケットの送信及び受信を行う通信部とを有し、
計測された計測値を通知する計測値パケットと、時刻同期のための時刻同期パケットとを、パケット通信先装置と通信する通信装置であって、
計測値パケットに対する処理を前記演算部が行い、
時刻同期パケットに対する処理を、前記通信部が前記演算部から独立して行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、時刻同期パケットに対する処理を、通信部が演算部から独立して行うため、時刻同期シーケンスを実行しても演算部に負荷がかからない。
このため、演算部に負荷をかけずに、短い周期で時刻同期シーケンスを繰り返すことができ、通信装置とパケット通信先装置との間で恒常的に時刻を一致させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態１及び２に係るＩＥＤとＭＵの構成例を示す図。
【図２】実施の形態１及び２に係る通信部の構成例を示す図。
【図３】実施の形態１に係るＩＥＤとＭＵ間の時刻同期の手順を示す図。
【図４】実施の形態１に係るＩＥＤとＭＵ間の時刻同期の手順を示す図。
【図５】実施の形態２に係るＩＥＤとＭＵ間の時刻同期の手順を示す図。
【図６】実施の形態２に係るＩＥＤとＭＵ間の時刻同期の手順を示す図。
【図７】電力系統保護システムの接続構成例を示す図。
【図８】時刻同期シーケンスの例を示す図。
【図９】実施の形態１及び２に係る計測値パケットの例を示す図。
【図１０】実施の形態１及び２に係るｓｙｎｃパケットの例を示す図。
【図１１】実施の形態１及び２に係るｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの例を示す図。
【図１２】実施の形態１及び２に係るｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットの例を示す図。
【図１３】従来の通信部の構成例を示す図。
【図１４】従来のＩＥＤとＭＵ間の時刻同期の手順を示す図。
【図１５】従来のＩＥＤとＭＵ間の時刻同期の手順を示す図。
【図１６】従来のＩＥＤとＭＵ間の時刻同期の手順を示す図。
【図１７】実施の形態１及び２に係るＩＥＤとＭＵのハードウェア構成例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係るＭＵ１００とＩＥＤ２００の内部構成例を示す。
ＭＵ１００は通信部１０１と演算部１０２を有し、ＩＥＤ２００は通信部２０１と演算部２０２を有している。
本実施の形態では、時刻同期の実装方式としてハードウェア方式を用いる例を説明する。
このため、ＭＵ１００の通信部１０１と演算部１０２は、それぞれ別のハードウェアである。
また、ＩＥＤ２００の通信部２０１と演算部２０２も、それぞれ別のハードウェアである。
なお、ＭＵ１００の通信部１０１は「ＭＵ通信部１０１」とも表記し、ＭＵ１００の演算部１０２は「ＭＵ演算部１０２」とも表記する。
また、ＩＥＤ２００の通信部２０１は「ＩＥＤ通信部２０１」とも表記し、ＩＥＤ２００の演算部２０２は「ＩＥＤ演算部２０２」とも表記する。
【００２１】
本実施の形態に係るＭＵ１００とＩＥＤ２００は、図７に示すように、通信回線３００で接続されている。
また、特許文献１についての説明で示したように、ＭＵ演算部１０２が電流電圧の計測値を通知する計測値パケットを周期的に生成し、ＭＵ通信部１０１が計測値パケットをＩＥＤ２００に送信し、ＩＥＤ２００では、ＩＥＤ演算部２０２が計測値パケットに示されている計測値を解析して電力系統の異常を判断する。
また、計測値パケットの送受信の合間に、ＩＥＤ２００とＭＵ１００との間では、図８に示すｓｙｎｃパケット、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケット及びｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケット（時刻同期パケットの一例）が送受信される。
ｓｙｎｃパケット、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケット及びｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットの送受信では、ＩＥＤ２００が図８のコンピュータＡの役割を担い、ＭＵ１００が図８のコンピュータＢの役割を担うことになる。
【００２２】
本実施の形態では、ＩＥＤ演算部２０２ではなくＩＥＤ通信部２０１がｓｙｎｃパケットを生成し、生成したｓｙｎｃパケットをＭＵ１００に送信する。
ＭＵ１００では、ＭＵ通信部１０１がｓｙｎｃパケットを受信し、受信したｓｙｎｃパケットに示されている現在時刻を記憶する。
また、ＭＵ演算部１０２ではなくＭＵ通信部１０１がｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットを生成し、生成したｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットをＩＥＤ２００に送信する。
なお、このときＭＵ通信部１０１はｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの送信時刻を記憶する。
ＩＥＤ２００では、ＩＥＤ演算部２０２ではなくＩＥＤ通信部２０１がｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットを受信するとともに、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑに応答するために空のｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケット（ペイロードが空のｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケット）を生成し、生成した空のｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットのペイロードにＩＥＤ２００内部の処理遅延時間（図８のレスポンス時間Ｘに相当）を書き込み、処理遅延時間が書き込まれたｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットをＭＵ１００に送信する。
ＭＵ１００では、ＭＵ通信部１０１がｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットを受信し、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットの受信時刻とｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの送信時刻との差分の時間（図８のレスポンス時間Ｙに相当）を算出し、算出した時間と、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットに示されている処理遅延時間とから、図８の伝播遅延時間Ｄを算出し、伝播遅延時間Ｄとｓｙｎｃパケットで通知された現在時刻とから時刻補正値を算出し、ＭＵ１００内の内部時計の時刻を更新する。
【００２３】
このように、本実施の形態に係るＩＥＤ２００では、特許文献１の技術と異なり、ＩＥＤ演算部２０２からの指示や空パケットの入力といったＩＥＤ演算部２０２による制御なく、ＩＥＤ通信部２０１が、ＩＥＤ演算部２０２から独立してｓｙｎｃパケットを生成し、ｓｙｎｃパケットをＭＵ１００に送信する。
また、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットを受信した際にも、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットをＩＥＤ演算部２０２に出力することなく、また、ＩＥＤ演算部２０２からの指示や空パケットの入力といったＩＥＤ演算部２０２による制御なく、ＩＥＤ通信部２０１が、ＩＥＤ演算部２０２から独立してｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットを生成し、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットをＭＵ１００に送信する。
更に、本実施の形態に係るＭＵ１００では、特許文献１の技術と異なり、ｓｙｎｃパケットをＭＵ演算部１０２に出力することなく、また、ＭＵ演算部１０２からの指示や空パケットの入力といったＭＵ演算部１０２による制御なく、ＭＵ通信部１０１が、ＭＵ演算部１０２から独立してｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの生成を行い、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットをＩＥＤ２００に送信する。
【００２４】
なお、ＭＵ１００及びＩＥＤ２００は、通信装置及びパケット通信先装置の例である。
つまり、ＭＵ１００が通信装置として動作する場合は、ＩＥＤ２００がパケット通信先装置として動作し、ＩＥＤ２００が通信装置として動作する場合は、ＭＵ１００がパケット通信先装置として動作する。
【００２５】
図２は、ＭＵ通信部１０１及びＩＥＤ通信部２０１の内部構成例を示す。
【００２６】
ＭＵ通信部１０１及びＩＥＤ通信部２０１は、イーサネット（登録商標）の第１層（物理層）の処理を行うＰＨＹ２１３と、第２層（データリンク層）の処理を行うＭＡＣ２１１と、ＰＨＹ２１３とＭＡＣ２１１の間で時刻同期に関係しないパケットを透過（転送）し、時刻同期に関係するパケットは横取りし、横取りしたパケットに対して所定の処理を行う時刻同期部２１２で構成される。
更に、時刻同期部２１２は、パケットルーティング部２２１と時刻同期処理部２２２と時刻同期パケット生成部２２３とから構成される。
パケットルーティング部２２１は、ＰＨＹ２１３とＭＡＣ２１１の間で流れるパケットのパケット識別子に応じてパケットの透過または横取りを行う。
時刻同期処理部２２２は、時刻同期パケットを受け取り、受け取った時刻同期パケットに対する処理を行う。
時刻同期パケットに対する処理とは、ＭＵ１００の場合は、例えば、ｓｙｎｃパケットで通知された現在時刻の記憶、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの送信時刻の記憶、時刻補正値の算出、内部時計の更新等であり、ＩＥＤ２００の場合は、例えば、処理遅延時間の算出等である。
時刻同期パケット生成部２２３は、時刻同期処理部２２２の指示に従い、時刻同期パケットを生成する。
より具体的には、ＭＵ１００の時刻同期パケット生成部２２３は、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットを生成し、ＩＥＤ２００の時刻同期パケット生成部２２３は、ｓｙｎｃパケット及びｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットを生成する。
【００２７】
なお、本実施の形態と特許文献１との差異を明確にするために、特許文献１のＭＵ及びＩＥＤの通信部の構成例を図１３に示す。
特許文献１では、時刻同期パケットは演算部で生成されるため、図１３に示す通り、特許文献１の通信部では、時刻同期パケット生成部２２３が存在しない。
なお、図１３において、時刻同期パケット生成部２２３以外の構成は、図２のものと同様である。
【００２８】
次に、本実施の形態に係るＭＵ１００とＩＥＤ２００とが通信するパケットのフォーマットを図９〜図１２に示す。
【００２９】
図９〜図１２に示すように、本実施の形態では、計測値の周期伝送に用いる計測値パケット（図９）と、時刻同期のために時刻情報を伝送する時刻同期パケットがあり、更に、時刻同期パケットとして、ＩＥＥＥ１５８８同様、ｓｙｎｃパケット（図１０）、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケット（図１１）、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケット（図１２）の３種類を用いる。
計測値パケットについて、４１は送信先のＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレス、４２は送信元のＭＡＣアドレス、４３はパケットの種類が計測値パケットであることを示す識別子、４４はペイロードである計測値の送信データ、４５はパケット全体のチェックサムである。
ｓｙｎｃパケットについて、５１は送信先のＭＡＣアドレス、５２は送信元のＭＡＣアドレス、５３はパケットの種類が時刻同期パケットであることを示す識別子、５６はパケットの種類がｓｙｎｃパケットであることを示す識別子、５４はペイロードである時刻情報（現在時刻の情報）の送信データ、５５はパケット全体のチェックサムである。
ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットについて、６１は送信先のＭＡＣアドレス、６２は送信元のＭＡＣアドレス、６３はパケットの種類が時刻同期パケットであることを示す識別子、６６はパケットの種類がｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットであることを示す識別子、６４はペイロードである時刻情報（必須ではない）の送信データ、６５はパケット全体のチェックサムである。
ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットについて、７１は送信先のＭＡＣアドレス、７２は送信元のＭＡＣアドレス、７３はパケットの種類が時刻同期パケットであることを示す識別子、７６はパケットの種類がｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットであることを示す識別子、７４はペイロードである時刻情報（ＩＥＤ２００内部の処理遅延時間の情報）の送信データ、７５はパケット全体のチェックサムである。
なお、図９〜図１２に示した識別子４３、５３、５６、６３、６６、７３及び７６は、パケットの種類を識別するために用いられる識別子であり、種類識別子データの例に相当する。
【００３０】
次に、本実施の形態に係るＩＥＤ２００とＭＵ１００間の時刻同期の手順を、図３、図４を参照しながら説明する。
【００３１】
（０）事前設定
事前設定として、ＩＥＤ演算部２０２は、時刻同期部２１２のパケットルーティング部２２１に対し、パケット識別子が計測値パケットであるパケットを検知したときに、計測値パケットの検知を時刻同期処理部２２２に通知するよう設定する。
【００３２】
（１）時刻同期（ｓｙｎｃパケット伝送）（図３）
以下では、ＩＥＤ２００のＩＥＤ通信部２０１が、ＭＵ１００からの計測値パケットを受信した時点から説明を始める。
先ず、ＩＥＤ通信部２０１内の時刻同期部２１２のパケットルーティング部２２１は、ＰＨＹ２１３から転送されたパケットのパケット識別子を読む。
すると、計測値パケットを示すパケット識別子が読めるので、パケットルーティング部２２１は、ＭＡＣ２１１に計測値パケットの末尾まで透過（転送）した直後、時刻同期処理部２２２に、計測値パケットの受信を通知する（Ｓ１０１）。
次に、時刻同期処理部２２２は、パケットルーティング部２２１から計測値パケットの受信の通知を受け、時刻同期パケット生成部２２３に対しｓｙｎｃパケットの生成を命じる（Ｓ１０２）。
時刻同期パケット生成部２２３は、パケット識別子が時刻同期かつｓｙｎｃであり、送信データに時刻情報（ＩＥＤ２００での現在時刻の情報）を格納したｓｙｎｃパケット（図１０）を生成し、生成したｓｙｎｃパケットをパケットルーティング部２２１に転送する（Ｓ１０３）。
パケットルーティング部２２１は、時刻同期パケット生成部２２３から転送されたｓｙｎｃパケットをＰＨＹ２１３に転送する（Ｓ１０４）。
ＰＨＹ２１３は、パケットルーティング部２２１から転送されたｓｙｎｃパケットをＭＵ１００のＰＨＹ２１３に送信する（Ｓ１０５）。
ＭＵ１００のＰＨＹ２１３は、ＩＥＤ２００から送信されたパケットを時刻同期部２１２へ転送する（Ｓ１０６）。
時刻同期部２１２のパケットルーティング部２２１は、ＰＨＹ２１３から転送されたパケットのパケット識別子を読む。
すると、時刻同期パケットを示すパケット識別子が読めるので、転送された時刻同期パケットを時刻同期処理部２２２へ転送する（Ｓ１０７）。
時刻同期処理部２２２は、パケットルーティング部２２１から転送された時刻同期パケットを受け取り、パケット識別子からｓｙｎｃパケットと判別し、ｓｙｎｃパケットの送信データから時刻情報（ＩＥＤ２００の現在時刻の情報）を読み出す（Ｓ１０８）。
そして、時刻同期処理部２２２は、ｓｙｎｃパケットの送信データから読み出した時刻情報（ＩＥＤ２００の現在時刻の情報）を記憶する（図４に続く）。
【００３３】
（２）時刻同期（ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケット伝送）（図４）
ＭＵ１００の時刻同期処理部２２２は、ＩＥＤ２００からの時刻同期パケット（ｓｙｎｃパケット）を受け、時刻同期パケット生成部２２３に対し、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの生成を指示する（Ｓ１０９）。
時刻同期パケット生成部２２３は、パケット識別子が時刻同期かつｄｅｌａｙ＿ｒｅｑであり、送信データに任意の情報を格納したｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケット（図１１）を生成し、生成したｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットをパケットルーティング部２２１に転送し（Ｓ１１０）、パケットルーティング部２２１がｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットをＰＨＹ２１３に転送する（Ｓ１１１）。
ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの送信データの内容は任意であり、所定の時刻情報を格納してもよいし、無意味な情報であってもよい。
以降、ｓｙｎｃパケットの伝送と同様に、ＭＵ１００のＰＨＹ２１３がｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットをＩＥＤ２００のＰＨＹ２１３に送信し、ＩＥＤ２００のパケットルーティング部２２１がパケット識別子の検出により受信したパケットが時刻同期パケットであると判別し、受信した時刻同期パケットを時刻同期処理部２２２に転送する（Ｓ１１２〜Ｓ１１４）。
なお、ＭＵ１００では、時刻同期処理部２２２が、ＰＨＹ２１３からｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの送信時刻の通知を受け、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの送信時刻を記憶しておく。
または、ＭＵ１００の時刻同期処理部２２２は、パケットルーティング部２２１から、パケットルーティング部２２１がＰＨＹ２１３にｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットを転送した時刻をｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの送信時刻として通知を受け、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの送信時刻を記憶しておく。
【００３４】
（３）時刻同期（ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケット伝送）（図４）
ＩＥＤ２００の時刻同期処理部２２２は、時刻同期パケットのパケット識別子を検出して受信したパケットがｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットであることを判別し、時刻同期パケット生成部２２３に対しｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットの生成を命じる（Ｓ１１５）。
時刻同期パケット生成部２２３は、パケット識別子が時刻同期かつｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐであり、送信データに時刻情報（ＩＥＤ２００内の処理遅延時間の情報）を格納したｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケット（図１２）を生成し、生成したｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットをパケットルーティング部２２１に転送する（Ｓ１１６）。
ＩＥＤ２００内の処理遅延時間（図８のレスポンス時間Ｘに相当）とは、ＩＥＤ２００がｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットを受信してから、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットに応答するｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットを送信するまでの時間である。
ＩＥＤ２００の時刻同期パケット生成部２２３は、例えば、パケットルーティング部２２１がｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットを受信したことを検知した時刻から時刻同期パケット生成部２２３がｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットを実際に生成するまでの時間を、処理遅延時間としてｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットに記述してもよい。
別の方法としては、時刻同期パケット生成部２２３は、統計情報から、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットを受信してからｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットを送信するまでの平均時間を導出しておき、この平均時間を処理遅延時間としてｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットに記述してもよい。
そして、ＩＥＤ２００のパケットルーティング部２２１が、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットをＰＨＹ２１３に転送する（Ｓ１１７）。
ＰＨＹ２１３は、パケットルーティング部２２１から転送されたｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐをＭＵ１００のＰＨＹ２１３に送信する（Ｓ１１８）。
ＭＵ１００のＰＨＹ２１３は、ＩＥＤ２００から送信されたパケットを時刻同期部２１２へ転送する（Ｓ１１９）。
時刻同期部２１２のパケットルーティング部２２１は、ＰＨＹ２１３から転送されたパケットのパケット識別子を読む。
すると、時刻同期パケットを示すパケット識別子が読めるので、転送された時刻同期パケットを時刻同期処理部２２２へ転送する（Ｓ１２０）。
時刻同期処理部２２２は、パケットルーティング部２２１から転送された時刻同期パケットを受け取り、パケット識別子５４から受信したパケットがｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットであると判別し、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットの送信データから時刻情報（ＩＥＤ２００内の処理遅延時間の情報）を読み出す（Ｓ１２１）。
時刻同期処理部２２２は、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットの受信時刻とｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの送信時刻との差分の時間（図８のレスポンス時間Ｙに相当）を算出し、算出した時間と、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットに示されている処理遅延時間とから、図８の伝播遅延時間Ｄを算出し、伝播遅延時間Ｄとｓｙｎｃパケットで通知された現在時刻とから時刻補正値を算出し、内部時計を更新する。
例えば、ｓｙｎｃパケットで通知された現在時刻に伝播遅延時間Ｄを加算した時刻をＭＵ１００の現在時刻として内部時計を更新する。
なお、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットの受信時刻は、例えば、時刻同期処理部２２２がｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットを入力したと判別した時刻（Ｓ１２０の時刻）とすることが考えられる。
別の方法としては、ＰＨＹ２１３は、ＩＥＤ２００からパケットを受信する度に、パケットの受信時刻を記憶しておき、時刻同期処理部２２２がｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットを受信したことを検知した場合に、ＰＨＹ２１３にｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットの受信時刻を問い合わせ、ＰＨＹ２１３から通知された時刻をｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットの受信時刻としてもよい。
【００３５】
なお、計測値パケットの送受信については、図３の「計測値伝送」欄にあるように、ＭＵ演算部１０２が計測値パケットを生成し、ＭＵ通信部１０１がＩＥＤ２００に計測値パケットを送信し、ＩＥＤ通信部２０１が計測値パケットを受信し、ＩＥＤ演算部２０２に計測値パケットに出力している。
ＩＥＤ演算部２０２では、前述したように計測値を解析して電力系統の異常の有無を判定する。
【００３６】
以上のように、本実施の形態では、ＩＥＤ通信部２０１が、ＩＥＤ演算部２０２の動作から独立して自律的にｓｙｎｃパケットを生成し、ｓｙｎｃパケットをＭＵ１００に送信する。
また、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットを受信した際にも、ＩＥＤ通信部２０１がｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットをＩＥＤ演算部２０２に出力することなく、また、ＩＥＤ演算部２０２の動作から独立して自律的にｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットを生成し、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットをＭＵ１００に送信する。
更に、本実施の形態に係るＭＵ１００では、ＭＵ通信部１０１がｓｙｎｃパケットをＭＵ演算部１０２に出力することなく、また、ＭＵ演算部１０２の動作から独立して自律的にｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの生成を行い、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットをＩＥＤ２００に送信する。
【００３７】
一方で、特許文献１の技術では、ＩＥＤの通信部の動作は演算部の動作に依存し、ＭＵの通信部の動作は演算部の動作に依存している。
実施の形態１に係るＩＥＤ２００とＭＵ１００との比較のために、特許文献１の技術におけるＩＥＤ２００とＭＵ１００の動作例を図１４〜図１６を参照して概説する。
【００３８】
（１）時刻同期（ｓｙｎｃパケット伝送）（図１４）
ここでも、図３と同様に、ＩＥＤ２００の通信部が、ＭＵ１００からの計測値パケットを受信した時点から説明を始める。
ＩＥＤ２００の演算部は、計測値の周期伝送完了後、パケット識別子が時刻同期かつｓｙｎｃであり、データ内容（ペイロード）が空のパケットを生成し、ＭＡＣ２１１に転送する（Ｓ１）。
ＭＡＣ２１１は、演算部から転送されたパケットを、時刻同期部２１２へ転送する（Ｓ２）。
時刻同期部２１２のパケットルーティング部２２１は、ＭＡＣ２１１から転送されたパケットのパケット識別子を読む。
すると、時刻同期パケットを示すパケット識別子が読めるので、パケットを時刻同期処理部２２２へ転送する（Ｓ３）。
時刻同期処理部２２２は、パケットルーティング部２２１から転送されたパケットを受け取り、パケット識別子ｓｙｎｃと判別し、パケットの送信データに時刻情報（ＩＥＤ２００での現在時刻の情報）を書き込み、パケットルーティング部２２１に転送する（Ｓ４）。
パケットルーティング部２２１は、時刻同期処理部２２２から転送されたパケットをＰＨＹ２１３に転送する（Ｓ５）。
ＰＨＹ２１３は、パケットルーティング部２２１から転送されたパケットをＭＵ１００のＰＨＹ２１３に送信する（Ｓ６）。
ＭＵ１００のＰＨＹ２１３は、ＩＥＤ２００から送信されたパケットを時刻同期部２１２へ転送する（Ｓ７）。
時刻同期部２１２のパケットルーティング部２２１は、ＰＨＹ２１３から転送されたパケットのパケット識別子を読む。
すると、時刻同期パケットを示すパケット識別子が読めるので、パケットを時刻同期処理部２２２へ転送する（Ｓ８）。
時刻同期処理部２２２は、パケットルーティング部２２１から転送されたパケットを受け取り、パケット識別子ｓｙｎｃと判別し、パケットの送信データから時刻情報（ＩＥＤ２００での現在時刻の情報）を読み出し、パケットルーティング部２２１に転送する（Ｓ９）。
また、時刻同期処理部２２２は、ｓｙｎｃパケットの送信データから読み出した時刻情報（ＩＥＤ２００の現在時刻の情報）を記憶する。
パケットルーティング部２２１は、時刻同期処理部２２２から転送されたｓｙｎｃパケットをＭＡＣ２１１に転送する（Ｓ１０）。
ＭＡＣ２１１は、ｓｙｎｃパケットを演算部に転送する（Ｓ１１）（図１５に続く）。
【００３９】
（２）時刻同期（ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケット伝送）（図１５）
ＭＵ１００の演算部は、ＩＥＤ２００からのｓｙｎｃパケットを受け、パケット識別子が時刻同期かつｄｅｌａｙ＿ｒｅｑであり、送信データが空のパケット（ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケット）を生成し、ＭＡＣ２１１に転送する（Ｓ１２）。
ＭＡＣ２１１は、送信データが空のｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットをパケットルーティング部２２１に転送し（Ｓ１３）、パケットルーティング部２２１は送信データが空のｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットを時刻同期処理部２２２に転送する（Ｓ１４）。
時刻同期処理部２２２は、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの送信データに所定の時刻情報を書き込む又は送信データを空のままにしておき、送信データに所定の時刻情報を書き込まれている又は送信データが空のままのｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットをパケットルーティング部２２１に転送する（Ｓ１５）。
そして、パケットルーティング部２２１がｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットをＰＨＹ２１３に転送し（Ｓ１６）、ＰＨＹ２１３がＩＥＤ２００のＰＨＹ２１３にｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットを転送する（Ｓ１７）。
なお、ＭＵ１００では、Ｓ１７の際に、時刻同期処理部２２２が、ＰＨＹ２１３からｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの送信時刻の通知を受け、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの送信時刻を記憶しておく。
ＩＥＤ２００では、ＰＨＹ２１３が受信したパケットをパケットルーティング部２２１に転送し（Ｓ１８）、パケットルーティング部２２１がパケット識別子の検出により受信したパケットが時刻同期パケットであると判別し、受信した時刻同期パケットを時刻同期処理部２２２に転送する（Ｓ１９）。
時刻同期処理部２２２は、時刻同期パケットのパケット識別子を検出して受信したパケットがｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットであることを判別し、パケットルーティング部２２１に演算部への転送を指示して、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットをパケットルーティング部２２１に転送する（Ｓ２０）。
パケットルーティング部２２１はｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットをＭＡＣ２１１に転送し（Ｓ２１）、ＭＡＣ２１１はｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットを演算部に転送する（Ｓ２２）（図１６に続く）。
【００４０】
（３）時刻同期（ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケット伝送）（図１６）
ＩＥＤ２００の演算部は、パケット識別子が時刻同期かつｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐであり、データ内容が空のパケットを生成し、ＭＡＣ２１１に転送する（Ｓ２３）。
ＭＡＣ２１１は、演算部から転送されたパケットを、時刻同期部２１２へ転送する（Ｓ２４）。
時刻同期部２１２のパケットルーティング部２２１は、ＭＡＣ２１１から転送されたパケットのパケット識別子を読む。
すると、時刻同期パケットを示すパケット識別子が読めるので、パケットを時刻同期処理部２２２へ転送する（Ｓ２５）。
時刻同期処理部２２２は、パケットルーティング部２２１から転送されたパケットを受け取り、パケット識別子ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐと判別し、パケットの送信データに時刻情報（ＩＥＤ２００内の処理遅延時間の情報）を書き込み、パケットルーティング部２２１に転送する（Ｓ２６）。
パケットルーティング部２２１は、時刻同期処理部２２２から転送されたパケットをＰＨＹ２１３に送信する（Ｓ２７）。
ＰＨＹ２１３は、パケットルーティング部２２１から送信されたパケットをＭＵ１００のＰＨＹ２１３に転送する（Ｓ２８）。
ＭＵ１００のＰＨＹ２１３は、ＩＥＤ２００から転送されたパケットを時刻同期部２１２へ転送する（Ｓ２９）。
時刻同期部２１２のパケットルーティング部２２１は、ＰＨＹ２１３から転送されたパケットのパケット識別子を読む。
すると、時刻同期パケットを示すパケット識別子が読めるので、パケットを時刻同期処理部２２２へ転送する（Ｓ３０）。
時刻同期処理部２２２は、パケットルーティング部２２１から転送されたパケットを受け取り、パケット識別子ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐと判別し、パケットの送信データから時刻情報（ＩＥＤ２００内の処理遅延時間の情報）を読み出し、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットをパケットルーティング部２２１に転送する（Ｓ３１）。
パケットルーティング部２２１は、時刻同期処理部２２２から転送されたｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットをＭＡＣ２１１に転送する（Ｓ３２）。
ＭＡＣ２１１は、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットを演算部に転送する（Ｓ３３）。
その後、ＭＵ１００の演算部は、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットの受信時刻とｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの送信時刻との差分の時間（図８のレスポンス時間Ｙに相当）を算出し、算出した時間と、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットに示されている処理遅延時間とから、図８の伝播遅延時間Ｄを算出し、伝播遅延時間Ｄとｓｙｎｃパケットで通知された現在時刻とから時刻補正値を算出し、内部時計を更新する。
【００４１】
このように、本実施の形態によれば、ＩＥＤ２００の時刻同期部２１２が、周期伝送される計測値パケットの通過を検知し、自律的に時刻同期を開始（ｓｙｎｃパケットを自力で生成し送信）する。
また、ＩＥＤ２００やＭＵ１００の時刻同期部２１２は、時刻同期パケットを受信すると、自力で次に送信すべき時刻同期パケットを生成して送信する。
これにより、時刻同期の処理が、ＩＥＤ２００やＭＵ１００の演算部１０２、２０２の処理に頼らずに可能となる。
このように、時刻同期が、時刻同期部２１２同士で自律的に実施され、ＩＥＤ２００やＭＵ１００の演算部１０２、２０２の処理に頼らずに可能となることで、演算部１０２、２０２の負荷が軽減される。
つまり、受信した時刻同期パケットに対する処理、送信する時刻同期パケットの生成を通信部１０１、２０１が行うため、時刻同期シーケンスを実行しても演算部１０２、２０２に負荷がかからない。
このため、演算部１０２、２０２が行う系統保護のための処理に影響を及ぼすことなく、短い周期で時刻同期シーケンスを繰り返すことができ、ＩＥＤ２００とＭＵ１００との間の時刻を恒常的に一致させることができる。
また、演算部１０２、２０２への負荷が軽減されることにより、演算部１０２、２０２として、従来より廉価な演算装置を採用でき、コスト低減の効果が期待できる。
また、時刻同期の実行に演算部１０２、２０２の処理が不要なことから、演算部１０２、２０２のソフトウェア設計容易化の効果も期待できる。
更に、受信した時刻同期パケットの通信部１０１、２０１から演算部１０２、２０２への転送、演算部１０２、２０２から通信部１０１、２０１への空の時刻同期パケットの転送を省略できるので、ＩＥＤ２００内及びＭＵ１００内の処理時間を短縮させることができ、また、消費電力を低減することができる。
【００４２】
実施の形態２．
実施の形態１では、時刻同期部２１２のパケットルーティング部２２１は、外部から送信されたパケットをパケット識別子まで受信し、パケット識別子を検出した後にパケットの透過（転送）を開始する。
これに対し、パケットルーティング部２２１でパケットを受信開始したとき、パケットの種類の判別を行わず直ちに時刻同期処理部２２２およびＭＡＣ２１１にパケットを透過（転送）する方式も考えられる。
これにより、パケットルーティング部２２１がパケット識別子まで受信する時間を待つ必要がなく、結果として時刻同期の通信に必要な時間が短縮できる。
ただし、この場合は、パケットルーティング部２２１はパケットを無条件でＭＡＣ２１１に透過（転送）するため、このままでは時刻同期パケットがＭＡＣ２１１に届いてしまい、演算部（ＭＵ演算部１０２又はＩＥＤ演算部２０２）がＭＡＣ２１１に届いた時刻同期パケットを判別して捨てる処理が発生する。
【００４３】
そこで、本実施の形態では、パケットルーティング部２２１は、透過（転送）と並行してパケットのパケット識別子を検出し、時刻同期パケットであれば、ＭＡＣ２１１への透過（転送）を途中で打ち切る。
すると、ＭＡＣ２１１に届いた時刻同期パケットは、チェックサム検査の結果エラーとなる。
ここで、ＭＡＣ２１１がチェックサムエラーのパケットを捨て、演算部（ＭＵ演算部１０２又はＩＥＤ演算部２０２）にパケット受信を通知しないことで、演算部がＭＡＣ２１１に届いた時刻同期パケットを判別して捨てる処理を無くすことができる。
【００４４】
以下、本実施の形態に係る動作を具体的に説明する。
【００４５】
まず、ＩＥＤ２００とＭＵ１００の構成は、実施の形態１と同様である。
ただし、一部の機能が異なる。
パケットルーティング部２２１は、前述の通りパケットの受信を開始したとき、パケットの種類の判別を行わず直ちに時刻同期処理部２２２およびＭＡＣ２１１にパケットを透過（転送）する。
また、時刻同期処理部２２２には、パケットルーティング部２２１から透過されたパケットのパケット識別子を検出し、予め設定された識別子なら時刻同期を開始する機能を追加する。
【００４６】
次に、ＩＥＤ２００とＭＵ１００間の時刻同期の手順を、図５、図６の図解を参照しながら説明する。
【００４７】
（０）事前設定
事前設定として、ＩＥＤ２００の演算部２０２は、時刻同期部２１２の時刻同期処理部２２２に対し、パケット識別子が計測値パケットであるパケットを受信したときに、時刻同期を開始するよう設定する。
【００４８】
（１）時刻同期（ｓｙｎｃパケット伝送）（図５）
なお、ここでも、図３と同様に、ＩＥＤ２００の通信部２０１が、ＭＵ１００からの計測値パケットを受信した時点から説明を始める。
時刻同期部２１２の時刻同期処理部２２２は、パケットルーティング部２２１から転送されたパケットのパケット識別子を読む。
すると、計測値パケットを示すパケット識別子が読めるので、時刻同期処理部２２２は、時刻同期パケット生成部２２３に対しｓｙｎｃパケットの生成を命じる（Ｓ２０１）。
時刻同期パケット生成部２２３は、パケット識別子が時刻同期かつｓｙｎｃであり、送信データに時刻情報（ＩＥＤ２００での現在時刻の情報）を格納したｓｙｎｃパケット（図１０）を生成し、生成したｓｙｎｃパケットをパケットルーティング部２２１に転送する（Ｓ２０２）。
パケットルーティング部２２１は、時刻同期パケット生成部２２３から転送されたｓｙｎｃパケットをＰＨＹ２１３に転送する（Ｓ２０３）。
ＰＨＹ２１３は、パケットルーティング部２２１から転送されたｓｙｎｃパケットをＭＵ１００のＰＨＹ２１３に送信する（Ｓ２０４）。
ＭＵ１００のＰＨＹ２１３は、ＩＥＤ２００から送信されたパケットを時刻同期部２１２へ転送する（Ｓ２０５）。
時刻同期部２１２のパケットルーティング部２２１は、ＰＨＹ２１３から転送されたパケットを時刻同期処理部２２２とＭＡＣ２１１に転送する（Ｓ２０６、Ｓ２０８）。
ただし、パケットルーティング部２２１は、パケットの転送と並行してパケット識別子を検出し、その結果、ＭＡＣ２１１に転送中のパケットが時刻同期パケットと判明するので、ＭＡＣ２１１への転送は途中で打ち切る（Ｓ２０８）。
時刻同期処理部２２２は、パケットルーティング部２２１から転送されたパケットを受け取り、パケット識別子からｓｙｎｃパケットと判別し、ｓｙｎｃパケットの送信データから時刻情報（ＩＥＤ２００の現在時刻の情報）を読み出す（Ｓ２０７）。
ＭＡＣ２１１に届いた時刻同期パケット（ＭＡＣ２１１への転送が途中で打ち切られた時刻同期パケット）は、ＭＡＣ２１１によるチェックサム検査の結果、エラーとなる。
ここで、ＭＡＣ２１１がチェックサムエラーの時刻同期パケットを捨て、ＭＵ演算部１０２に時刻同期パケットの受信を通知しない（図６に続く）。
【００４９】
（２）時刻同期（ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケット伝送）（図６）
Ｓ２０９〜Ｓ２１３は、実施の形態１で示した図４のＳ１０９〜Ｓ１１３と同じである。
つまり、ＭＵ１００の時刻同期処理部２２２は、ＩＥＤ２００からの時刻同期パケット（ｓｙｎｃパケット）を受け、時刻同期パケット生成部２２３に対し、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットの生成を指示する（Ｓ２０９）。
更に、時刻同期パケット生成部２２３は、パケット識別子が時刻同期かつｄｅｌａｙ＿ｒｅｑであり、送信データに任意の情報を格納したｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケット（図１１）を生成し、生成したｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットをパケットルーティング部２２１に転送し（Ｓ２１０）、パケットルーティング部２２１がｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットをＰＨＹ２１３に転送する（Ｓ２１１）。
更に、ＭＵ１００のＰＨＹ２１３がｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットをＩＥＤ２００のＰＨＹ２１３に送信し（Ｓ２１２）、ＩＥＤ２００のＰＨＹ２１３は、受信したパケットをパケットルーティング部２２１に転送する（Ｓ２１３）。
パケットルーティング部２２１は、ＰＨＹ２１３から転送されたパケットを時刻同期処理部２２２とＭＡＣ２１１に転送する（Ｓ２１４、Ｓ２１５）。
ただし、パケットルーティング部２２１は、パケットの転送と並行してパケット識別子を検出し、その結果、時刻同期パケットと判明するので、ＭＡＣ２１１への転送は途中で打ち切る（Ｓ２１５）。
ＭＡＣ２１１に届いた時刻同期パケット（ＭＡＣ２１１への転送が途中で打ち切られた時刻同期パケット）は、ＭＡＣ２１１によるチェックサム検査の結果、エラーとなる。
ここで、ＭＡＣ２１１がチェックサムエラーの時刻同期パケットを捨て、ＭＵ演算部１０２に時刻同期パケットの受信を通知しない。
【００５０】
（３）時刻同期（ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケット伝送）（図６）
Ｓ２１６〜Ｓ２２０は、実施の形態１で示した図４のＳ１１５〜Ｓ１１９と同じである。
つまり、ＩＥＤ２００の時刻同期処理部２２２は、時刻同期パケットのパケット識別子を検出してｄｅｌａｙ＿ｒｅｑパケットであることを判別し、時刻同期パケット生成部２２３に対しｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットの生成を命じる（Ｓ２１６）。
また、時刻同期パケット生成部２２３は、パケット識別子が時刻同期かつｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐであり、送信データに時刻情報（ＩＥＤ２００内の処理遅延時間の情報）を格納したｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケット（図１２）を生成し、生成したｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットをパケットルーティング部２２１に転送する（Ｓ２１７）。
そして、ＩＥＤ２００のパケットルーティング部２２１が、ｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットをＰＨＹ２１３に転送する（Ｓ２１８）。
ＰＨＹ２１３は、パケットルーティング部２２１から転送されたｄｅｌａｙ＿ｒｅｓｐパケットをＭＵ１００のＰＨＹ２１３に送信する（Ｓ２１９）。
ＭＵ１００のＰＨＹ２１３は、ＩＥＤ２００から送信されたパケットを時刻同期部２１２へ転送する（Ｓ２２０）。
次に、パケットルーティング部２２１は、ＰＨＹ２１３から転送されたパケットを時刻同期処理部２２２とＭＡＣ２１１に転送する（Ｓ２２１、Ｓ２２２）。
ただし、パケットルーティング部２２１は、パケットの転送と並行してパケット識別子を検出し、その結果時刻同期パケットと判明するので、ＭＡＣ２１１への転送は途中で打ち切る（Ｓ２２２）。
ＭＡＣ２１１に届いた時刻同期パケットは、チェックサム検査の結果エラーとなる。
ここで、ＭＡＣ２１１がチェックサムエラーのパケットを捨て、ＭＵ演算部１０２にパケット受信を通知しない。
時刻同期処理部２２２では、実施の形態１と同様に、図８の伝播遅延時間Ｄを算出し、伝播遅延時間Ｄとｓｙｎｃパケットで通知された現在時刻とから時刻補正値を算出し、内部時計を更新する。
【００５１】
なお、ＩＥＤ２００において、計測値パケットを受信した場合も、パケットルーティング部２２１は、受信したパケットが計測値パケットであることを検知する前に受信したパケットを時刻同期処理部２２２とＭＡＣ２１１に転送する（図５のＳ３０１、Ｓ３０２）。
そして、パケットルーティング部２２１は、受信したパケットが計測値パケットであると検知した場合に、計測値パケットのＭＡＣ２１１への転送を維持するので、計測値パケットはＭＡＣ２１１で破棄されずにＩＥＤ演算部２０２に転送される。
この結果、ＩＥＤ演算部２０２は計測値パケットの計測値を解析して電力系統の異常の有無を判定する。
【００５２】
このように本実施の形態では、通信部が、パケットの種類を判別する前に、受信したパケットを演算部に対して出力するとともに、受信したパケットの種類を判別した結果、受信したパケットが演算部に必要のないパケット（時刻同期パケット）である場合には、演算部へのパケットの出力を停止し、当該パケットを破棄する。
一方、受信したパケットが演算部に必要なパケット（計測値パケット）である場合には、演算部へのパケットの出力を維持し、演算部に当該パケットを受領させる。
このため、本実施の形態によれば、パケットの種類を判別する時間分だけ早期に演算部に対してパケットを出力することができ、処理時間を短縮させることができる。
【００５３】
以上、実施の形態１及び２では、
電力系統の電流電圧を周期的にサンプリングする計測ユニット（ＭＵ）と、前記計測ユニットから電流電圧のサンプリング値を収集して電力系統の異常を判断する演算ユニット（ＩＥＤ）が、双方向のネットワークケーブルを介して接続され、
計測ユニットから演算ユニットへサンプリング値がパケットに格納されて周期的に伝送され、
また、前記サンプリング値の格納されたパケット（計測値パケット）の周期的伝送の合間の時間に、時刻情報をパケット（時刻同期パケット）に格納して伝送することによって時刻同期を行う電力系統保護システムを説明した。
【００５４】
そして、実施の形態１及び２では、
前記パケットは、
前記サンプリング値を格納したパケットと、前記時刻情報を格納した時刻同期のためのパケットの少なくとも２種類があり、それぞれパケットに格納された識別子で判別できるものであって、
前記演算ユニットおよび前記計測ユニットの通信部は、
ネットワーク伝送処理を行うＰＨＹおよびＭＡＣと、時刻同期のための処理を行う時刻同期部で構成されるものであって、
前記時刻同期部は、
前記ＰＨＹおよび前記ＭＡＣの間でパケットを透過および取り込みするパケットルーティング部と、
前記パケットルーティング部の取り込んだパケットに格納された識別子を判別し、前記識別子に応じて処理を行う時刻同期処理部と、前記時刻同期処理部の指令を受けて時刻同期のためのパケットを生成する時刻同期パケット生成部で構成されることを説明した。
【００５５】
また、実施の形態１及び２では、
前記演算ユニットまたは前記計測ユニットの前記時刻同期部は、
前記パケットルーティング部が、前記ＰＨＹから受け取ったパケットのパケット識別子を読み、その結果時刻同期のためのパケットと判明すると、前記パケットを時刻同期処理部へ転送し、
前記時刻同期処理部は、
前記パケットルーティング部から転送されたパケットを受け取り、時刻同期に関する処理を行うと共に、前記時刻同期パケット生成部に対し、前記受け取った時刻同期のためのパケットに応じて送信すべきパケットの生成を命令し、
前記時刻同期パケット生成部は、
前記時刻同期処理部の命令に従い、前記受け取った時刻同期のためのパケットに応じて送信すべきパケットを生成し、前記パケットルーティング部を通じて前記ＰＨＹに転送することを説明した。
【００５６】
また、実施の形態２では、
前記演算ユニットまたは前記計測ユニットの前記時刻同期部は、
前記パケットルーティング部が、前記ＰＨＹから受け取ったパケットをただちに時刻同期処理部および前記ＭＡＣへ転送開始することと並行して、前記ＰＨＹから受け取ったパケットの識別子を識別し、時刻同期のためのパケットと判明すると、前記ＭＡＣへの前記パケットの転送を中止し、
前記時刻同期処理部は、
前記パケットルーティング部から転送されたパケットを受け取り、パケット識別子を読み、その結果時刻同期のためのパケットと判明すると、時刻同期に関する処理を行うと共に、前記時刻同期パケット生成部に対し、前記受け取った時刻同期のためのパケットに応じて送信すべきパケットの生成を命令し、
前記時刻同期パケット生成部は、
前記時刻同期処理部の命令に従い、前記受け取った時刻同期のためのパケットに応じて送信すべきパケットを生成し、前記パケットルーティング部を通じて前記ＰＨＹに転送することを説明した。
【００５７】
以上では、電力系統保護システムに用いられるＭＵとＩＥＤを例として説明を進めた。
しかし、電力系統保護システムの用途に限らず、計測された計測値を通知する計測値パケットと、時刻同期のための時刻同期パケットとを送受信する通信装置であれば、実施の形態１及び２で説明した構成及び手順を適用することができる。
【００５８】
最後に、実施の形態１及び２に示したＭＵ１００及びＩＥＤ２００のハードウェア構成例について説明する。
図１７は、実施の形態１及び２に示すＭＵ１００及びＩＥＤ２００のハードウェア資源の一例を示す図である。
なお、図１７の構成は、あくまでもＭＵ１００及びＩＥＤ２００のハードウェア構成の一例を示すものであり、ＭＵ１００及びＩＥＤ２００のハードウェア構成は図１７に記載の構成に限らず、他の構成であってもよい。
【００５９】
図１７において、ＭＵ１００及びＩＥＤ２００は、プログラムを実行するＣＰＵ９１１（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう）を備えている。
ＣＰＵ９１１は、図１に示すＭＵ演算部１０２及びＩＥＤ演算部２０２に相当する。
ＣＰＵ９１１は、バス９１２を介して、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）９１３、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）９１４、通信ボード９１５、表示装置９０１、キーボード９０２、マウス９０３、磁気ディスク装置９２０と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。
通信ボード９１５は、図１に示すＭＵ通信部１０１及びＩＥＤ通信部２０１に相当する。
更に、ＣＰＵ９１１は、ＦＤＤ９０４（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）、コンパクトディスク装置９０５（ＣＤＤ）と接続していてもよい。
また、磁気ディスク装置９２０の代わりに、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）、光ディスク装置、メモリカード（登録商標）読み書き装置などの記憶装置でもよい。
ＲＡＭ９１４は、揮発性メモリの一例である。ＲＯＭ９１３、ＦＤＤ９０４、ＣＤＤ９０５、磁気ディスク装置９２０の記憶媒体は、不揮発性メモリの一例である。これらは、記憶装置の一例である。
通信ボード９１５、キーボード９０２、マウス９０３などは、入力装置の一例である。
また、通信ボード９１５、表示装置９０１などは、出力装置の一例である。
【００６０】
通信ボード９１５は、図８に示すように、通信回線３００に接続されている。
また、ＭＵ１００の場合は、図８に示すように、計器用変圧器４００と通信するための通信回線と接続されている。
この他、通信ボード９１５は、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）、インターネット、ＷＡＮ（ワイドエリアネットワーク）、ＳＡＮ（ストレージエリアネットワーク）などに接続されていてもよい。
【００６１】
磁気ディスク装置９２０には、オペレーティングシステム９２１（ＯＳ）、ウィンドウシステム９２２、プログラム群９２３、ファイル群９２４が記憶されている。
プログラム群９２３のプログラムは、ＣＰＵ９１１がオペレーティングシステム９２１、ウィンドウシステム９２２を利用しながら実行する。
【００６２】
また、ＲＡＭ９１４には、ＣＰＵ９１１に実行させるオペレーティングシステム９２１のプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。
また、ＲＡＭ９１４には、ＣＰＵ９１１による処理に必要な各種データが格納される。
【００６３】
また、ＲＯＭ９１３には、ＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ  Ｉｎｐｕｔ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）プログラムが格納され、磁気ディスク装置９２０にはブートプログラムが格納されている。
ＭＵ１００及びＩＥＤ２００の起動時には、ＲＯＭ９１３のＢＩＯＳプログラム及び磁気ディスク装置９２０のブートプログラムが実行され、ＢＩＯＳプログラム及びブートプログラムによりオペレーティングシステム９２１が起動される。
【００６４】
上記プログラム群９２３には、実施の形態１及び２で説明したＭＵ演算部１０２及びＩＥＤ演算部２０２の機能を実行するプログラムが記憶されている。
実施の形態１及び２では、図１に示す通信部（ＭＵ通信部１０１、ＩＥＤ通信部２０１）が、演算部（ＭＵ通信部１０１、ＩＥＤ演算部２０２）と別のハードウェアであること例を説明した。
しかし、図２に示すパケットルーティング部２２１、時刻同期処理部２２２、時刻同期パケット生成部２２３及びＭＡＣ２１１をプログラムで実現し、これらの機能を実現するプログラムを磁気ディスク装置９２０に格納してもよい。
磁気ディスク装置９２０内のプログラムは、ＣＰＵ９１１により読み出され実行される。
【００６５】
ファイル群９２４には、実施の形態１及び２の説明において、「〜の判断」、「〜の判定」、「〜の検査」、「〜の検出」、「〜の生成」、「〜の更新」、「〜の設定」、「〜の選択」、「〜の入力」、「〜の出力」等として説明している処理の結果を示す情報やデータや信号値や変数値やパラメータが、「〜ファイル」や「〜データベース」の各項目として記憶されている。
「〜ファイル」や「〜データベース」は、ディスクやメモリなどの記録媒体に記憶される。
ディスクやメモリなどの記憶媒体に記憶された情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、読み書き回路を介してＣＰＵ９１１によりメインメモリやキャッシュメモリに読み出される。
そして、読み出された情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・編集・出力・印刷・表示などのＣＰＵの動作に用いられる。
抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・編集・出力・印刷・表示のＣＰＵの動作の間、情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、メインメモリ、レジスタ、キャッシュメモリ、バッファメモリ等に一時的に記憶される。
また、実施の形態１及び２で説明している図の矢印の部分は主としてデータや信号の入出力を示す。
データや信号値は、ＲＡＭ９１４のメモリ、ＦＤＤ９０４のフレキシブルディスク、ＣＤＤ９０５のコンパクトディスク、磁気ディスク装置９２０の磁気ディスク、その他光ディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等の記録媒体に記録される。
また、データや信号は、バス９１２や信号線やケーブルその他の伝送媒体によりオンライン伝送される。
【００６６】
また、実施の形態１及び２の説明において「〜部」として説明しているものは、「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。
すなわち、実施の形態１及び２で説明した図に示すステップ、手順、処理により、ＭＵ１００及びＩＥＤ２００の動作をパケット処理方法として捉えることができる。
また、「〜部」として説明しているものは、ＲＯＭ９１３に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。
或いは、ソフトウェアのみ、或いは、素子・デバイス・基板・配線などのハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。
ファームウェアとソフトウェアは、プログラムとして、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等の記録媒体に記憶される。
プログラムはＣＰＵ９１１により読み出され、ＣＰＵ９１１により実行される。
【符号の説明】
【００６７】
１００  ＭＵ、１０１  通信部、１０２  演算部、２００  ＩＥＤ、２０１  通信部、２０２  演算部、２１１  ＭＡＣ、２１２  時刻同期部、２１３  ＰＨＹ、２２１  パケットルーティング部、２２２  時刻同期処理部、２２３  時刻同期パケット生成部、３００  通信回線、４００  計器用変圧器、５００  送電線。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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