(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の線路に設置されている計器用変圧器による電圧測定結果を利用して母線電圧を取得するディジタル形の保護制御装置であって、
各線路に設置され、自身と同じ線路に設置されている計器用変圧器による線路電圧測定値を母線電圧の代わりに使用可能かどうか判定し、使用可能な場合には当該線路電圧測定値を母線電圧の模擬値である模擬母線電圧として出力する模擬母線電圧出力装置と、
前記各模擬母線電圧出力装置が出力した模擬母線電圧の中から、母線電圧の情報を必要とする各装置で使用させる模擬母線電圧を選択する使用電圧選択装置と、
を備えることを特徴とする保護制御装置。
【請求項２】
前記各線路に優先順位が設定されている場合、
前記使用電圧選択装置は、
優先順位が最上位の線路に対応する模擬母線電圧を選択することを特徴とする請求項１に記載の保護制御装置。
【請求項３】
前記各線路に優先順位が設定されている場合、
前記使用電圧選択装置は、
前記模擬母線電圧出力装置から出力された模擬母線電圧を一定期間にわたって取得し、取得した模擬母線電圧のうち、優先順位が最上位の線路に対応する模擬母線電圧を選択することを特徴とする請求項１に記載の保護制御装置。
【請求項４】
前記各線路に優先順位が設定されている場合、
前記使用電圧選択装置は、
優先順位が最上位の線路に設置された模擬母線電圧出力装置から模擬母線電圧を取得した時点で、当該取得した模擬母線電圧を選択することを特徴とする請求項１に記載の保護制御装置。
【請求項５】
母線と各線路の間には遮断器および断路器が設置され、
前記模擬母線電圧出力装置は、
設置されている線路と母線との間の遮断器および断路器の双方が閉じた状態の場合、当該線路の電圧値を模擬母線電圧として出力することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の保護制御装置。
【請求項６】
前記使用電圧選択装置は、前記遮断器の投入指示を受けると当該遮断器が設置されている線路の電圧と母線電圧が同期状態にあるかどうか判定する同期判定装置に対して、選択した模擬母線電圧を出力することを特徴とする請求項５に記載の保護制御装置。
【請求項７】
複数の線路に設置されている計器用変圧器による電圧測定結果を利用して母線電圧を取得するディジタル形の保護制御装置であって、
各線路に設置され、自身と同じ線路に設置されている計器用変圧器による線路電圧測定値を母線電圧の代わりに使用可能かどうか判定し、使用可能な場合には当該線路電圧測定値を母線電圧の模擬値である模擬母線電圧として他の装置へ出力する模擬母線電圧出力装置、
を備え、
前記模擬母線電圧出力装置は、
他の各模擬母線電圧出力装置が出力した模擬母線電圧の中から、母線電圧の情報を必要とする装置で使用させる模擬母線電圧を選択することを特徴とする保護制御装置。
【請求項８】
前記各線路に優先順位が設定されている場合、
前記模擬母線電圧出力装置は、
優先順位が最上位の線路に設置されている他の模擬母線電圧出力装置から取得した模擬母線電圧を選択することを特徴とする請求項７に記載の保護制御装置。
【請求項９】
前記各線路に優先順位が設定されている場合、
前記模擬母線電圧出力装置は、
他の模擬母線電圧出力装置から出力された模擬母線電圧を一定期間にわたって取得し、取得した模擬母線電圧のうち、優先順位が最上位の線路に対応する模擬母線電圧を選択することを特徴とする請求項７に記載の保護制御装置。
【請求項１０】
前記模擬母線電圧出力装置は、
他の模擬母線電圧出力装置から最初に取得した模擬母線電圧を選択することを特徴とする請求項７に記載の保護制御装置。
【請求項１１】
母線と各線路の間には遮断器および断路器が設置され、
前記模擬母線電圧出力装置は、
設置されている線路と母線との間の遮断器および断路器の双方が閉じた状態の場合、当該線路の電圧値を模擬母線電圧として他の模擬母線電圧出力装置へ出力することを特徴とする請求項７に記載の保護制御装置。
【請求項１２】
前記模擬母線電圧出力装置は、前記遮断器の投入指示を受けると当該遮断器が設置されている線路の電圧と母線電圧が同期状態にあるかどうか判定する同期判定装置に対して、選択した模擬母線電圧を出力することを特徴とする請求項１１に記載の保護制御装置。
【請求項１３】
前記模擬母線電圧出力装置は、
他の前記模擬母線電圧出力装置とともにリング型ネットワークを形成し、他の模擬母線電圧出力装置から出力された模擬母線電圧を受信した場合、隣接する他の前記模擬母線電圧出力装置へ転送し、自身が出力し、他の模擬母線電圧出力装置を経由して転送されてきた模擬母線電圧を受信した場合には転送を行わないことを特徴とする請求項７〜１２のいずれか一つに記載の保護制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変電所の母線に母線電圧測定用の計器用変圧器が設置されていない、または母線電圧測定用の計器用変圧器が使用できない状態においても、母線電圧を取得して動作するディジタル形の保護制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
保護制御装置は、通常、母線電圧を取得するための計器用変圧器が母線に設置され、この計器用変圧器から取得した母線電圧を使用して遮断器へのトリップ指令判定などを行う（例えば特許文献１参照）。また、アナログシステムにおいては、コストダウンの目的のため、母線電圧取得用の計器用変圧器を削減し、線路に設置された計器用変圧器を利用して母線電圧を取得する構成のシステムも検討されている。このアナログシステムの保護制御装置は、各線路に設置される計器用変圧器の二次側出力を当該線路の遮断器条件，断路器条件を元に、アナログ的に突き合わせる（各計器用変圧器の二次側出力同士を接続する）ことにより、母線電圧を選択取得している（例えば非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−２１９９２７号公報（段落０００２〜０００４、図１）
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】“Supply  and  Installation  Substation  Automation  Systems  PM2-0008-WBX”、Metropolitan  Electricity  Authority（Klongmahasawad(KMS)  Substation説明図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ディジタルシステムにおいては、上記従来のアナログシステムと同様の手法を適用して母線電圧取得用の計器用変圧器を削減し、コストを削減することはできない。すなわち、ディジタルシステムにおいては、計器用変圧器からディジタルの情報が出力されるため、アナログシステムで使用されていたような、各計器用変圧器の二次側出力を単純に突き合わせて母線電圧を取得する構成を適用することができないという問題がある。ディジタルシステムの保護制御装置では、線路に設置された各計器用変圧器による測定値の中から所定の条件を満たす測定値を選択する手段が必要となる。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、母線に設置されて母線電圧を測定する計器用変圧器の削減が可能なディジタル形の保護制御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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数の線路に設置されている計器用変圧器による電圧測定結果を利用して母線電圧を取得するディジタル形の保護制御装置であって、各線路に設置され、自身と同じ線路に設置されている計器用変圧器による線路電圧測定値を母線電圧の代わりに使用可能かどうか判定し、使用可能な場合には当該線路電圧測定値を母線電圧の模擬値である模擬母線電圧として出力する模擬母線電圧出力装置と、前記各模擬母線電圧出力装置が出力した模擬母線電圧の中から、母線電圧の情報を必要とする各装置で使用させる模擬母線電圧を選択する使用電圧選択装置と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、線路に設置されている計器用変圧器を利用して母線電圧を取得可能なディジタル形の保護制御装置を得ることができ、母線電圧を取得するための専用の計器用変圧器（母線に設置する計器用変圧器）が不要となる。その結果、装置コストを削減できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、従来の一般的な保護制御装置の遮断器周辺の回路構成例を示す図である。
【図２】図２は、本発明にかかる保護制御装置の遮断器周辺の回路構成例を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態１の保護制御装置の構成例を示す図である。
【図４】図４は、模擬母線電圧出力装置の動作概要を示す図である。
【図５】図５は、模擬母線電圧出力装置の動作例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、模擬母線電圧出力装置の処理結果を示す図である。
【図７】図７は、同期検定装置の動作概要を示す図である。
【図８】図８は、同期検定装置による使用母線電圧選択処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図９】図９は、同期検定回路の処理結果を示す図である。
【図１０】図１０は、保護制御装置の主要部の構成例を示す図である。
【図１１】図１１は、使用電圧選択装置の動作（受信データ処理手順）例を示す図である。
【図１２】図１２は、実施の形態２の使用電圧選択装置の動作例を示す図である。
【図１３】図１３は、実施の形態３の保護制御装置の主要部の構成例を示す図である。
【図１４】図１４は、模擬母線電圧出力装置が、複数の判定結果の中から模擬母線電圧を選択する処理の一例を示す図である。
【図１５】図１５は、実施の形態５の保護制御装置の主要部の構成例を示す図である。
【図１６】図１６は、実施の形態５の模擬母線電圧出力装置によるデータ送受信動作の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかる保護制御装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、従来の一般的な保護制御装置の遮断器周辺の回路構成例を示す図であり、図２は、本発明にかかる保護制御装置の遮断器周辺の回路構成例を示す図である。図１，図２において、共通する構成要素には同じ符号を付している。
【００１２】
図１に示した従来の回路においては、母線１（甲母線）および母線２（乙母線）に対して、母線電圧取得用の計器用変圧器７（ＶＴ甲）および計器用変圧器８（ＶＴ乙）がそれぞれ接続され、線路３に対して線路電圧取得用の計器用変圧器９（ＶＴL）が接続されている。また、母線１，２と線路３との間には、母線側から順に、断路器５（ＬＳ甲）および断路器６（ＬＳ乙）と遮断器４（ＣＢ）が設置されている。断路器５は母線１と遮断器４の間に設置され、断路器６は母線２と遮断器４の間に設置されている。遮断器４は、外部から投入指示を受けた場合に、断路器５，６の状態、各母線電圧（ＶB甲，ＶB乙）と線路３の電圧（ＶL）との関係が一定の条件（詳細については後述する）を満たしている場合に、投入される（「入」状態となる）。
【００１３】
一方、図２に示した本発明にかかる回路は、図１に示した回路から計器用変圧器７および８を削除した構成となっている。なお、図１，２において、母線１，２は電気所（変電所／発電所の総称）の母線である。
【００１４】
図３は、実施の形態１の保護制御装置の構成例を示す図である。本実施の形態の保護制御装置は、主な構成要素として、使用電圧選択装置１０と、複数の同期検定装置（同期検定装置１１1〜１１n）と、複数の模擬母線電圧出力装置（模擬母線電圧出力装置１２1〜１２n）とを備えている。なお、これ以降の説明においては、同期検定装置１１1〜１１n全てに共通の事項を説明する場合、これらを総称して同期検定装置１１と記載する。また、模擬母線電圧出力装置１２1〜１２n全て共通の事項を説明する場合、これらを総称して模擬母線電圧出力装置１２と記載する。
【００１５】
使用電圧選択装置１０は、各模擬母線電圧出力装置１２からの出力情報（図示したＶB1甲,…,ＶBn甲、ＶB1乙，…，ＶBn乙に相当、詳細については後述する）を入力とし、入力された情報に基づいてＶB（ＶB甲，ＶB乙）を生成して使用模擬母線電圧として各同期検定装置１１へ出力する。
【００１６】
各同期検定装置１１は、接続されている計器用変圧器９（計器用変圧器９1〜９n）から出力された線路電圧（線路３1〜３nの電圧ＶL1〜ＶLn）と、使用電圧選択装置１０からの出力ＶB甲およびＶB乙と、外部からの投入指令（遮断器４1〜４nの投入指令）とを入力とし、一定の条件を満たしている場合には投入指令を受け入れ、投入指令に対応する遮断器を投入する（「入」状態とする）。
【００１７】
各模擬母線電圧出力装置１２は、接続されている計器用変圧器９から出力された線路電圧を入力とし、この入力電圧が、（１）母線１の電圧に対応するもの、（２）母線２の電圧に対応するもの、（３）母線１および母線２の電圧に対応するもの、（４）母線１および母線２のいずれの電圧にも対応しないもの、のいずれに該当するのかを判別し、判別結果に応じた値を母線１に対応する電圧値（ＶB1甲，…，ＶBn甲）および母線２に対応する電圧値（ＶB1乙，…，ＶBn乙）に設定して出力する。
【００１８】
なお、図２に示した回路と同様に、各線路に設置されている遮断器４1〜４nと母線１の間には断路器５1〜５nが設置され、遮断器４1〜４nと母線２の間には断路器６1〜６nが設置されている。
【００１９】
次に図３に示した構成の保護制御装置の動作について説明する。まず、本願の対象となる内容について説明する。例えば、線路３1を断路器５1の選択条件により母線１に接続する、あるいは断路器６1の選択条件により母線２に接続する場合において、線路３が課電されている状態であれば、遮断器４1を投入する前に、投入条件を確認する必要がある。このため、図１に示したような従来の回路においては、母線１，２に計器用変圧器７，８を設け、線路３には計器用変圧器９を設けている。これに対して、本実施の形態の保護制御装置は、母線用の計器用変圧器を省略し、代わりに模擬母線電圧出力装置１２1を備えている。この模擬母線電圧出力装置１２1は、図４に示したように、ＬＳ甲、ＬＳ乙、ＣＢおよびＶLを入力とし、これらの入力信号に基づいて、母線１の電圧に関する情報であるＶB甲および母線２の電圧に関する情報であるＶB乙を出力する。なお、ＬＳ甲は断路器５の状態を示す信号、ＬＳ乙は断路器６の状態を示す信号、ＣＢは遮断器４の状態を示す信号、ＶLは計器用変圧器９で測定された線路３1の電圧を示す信号である。また、一般的には１つの母線に対して複数の線路が接続されているため、模擬母線電圧出力装置１２1と同一の装置を各線路に対して設置し、さらに、各模擬母線電圧出力装置１２から出力された電圧情報（ＶB甲，ＶB乙）の中から正常な値（母線１，２の電圧を正しく示しているもの）を選択するために、使用電圧選択装置１０を設置している。
【００２０】
図５は、模擬母線電圧出力装置１２の動作例を示すフローチャートである。模擬母線電圧出力装置１２は、線路３に接続された計器用変圧器９の出力を受信すると、図５に示した処理である模擬母線電圧選択出力処理を開始する。この処理では、まず計器用変圧器９の線路電圧ＶLが正常範囲にあるかどうかを確認し（ステップＳ１１）、異常の場合には（ステップＳ１１：Ｎｏ）、母線電圧なしと判断してＶB甲およびＶB乙をゼロ（０）に設定する（ステップＳ１９）。すなわち、ステップＳ１９の処理では、線路電圧ＶLを模擬母線電圧（母線電圧の模擬値）として使用できないため、甲母線電圧（ＶB甲）と乙母線電圧（ＶB乙）のいずれにもＶLを当てはめない。一方、正常の場合には（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、線路電圧ＶLをどちらの母線電圧（模擬母線電圧）として採用すべきかのチェック処理を実施する。具体的には、まず、遮断器４の状態を示すＣＢのチェック（ＣＢが閉を示しているかどうか）を行うことにより模擬母線電圧として採用すべきかどうかの判断を行う（ステップＳ１２）。ＣＢが開を示している場合（遮断器４が開の場合）には（ステップＳ１２：Ｎｏ）、線路３はいずれの母線にも接続されていないので、模擬母線電圧として採用しない（採用できない）、として、上述したステップＳ１９の処理を実行する。一方、ＣＢが閉を示している場合には（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、断路器５の状態を示すＬＳ甲のチェック（ＬＳ甲が閉を示しているかどうかの確認）処理（ステップＳ１３）及び断路器６の状態を示すＬＳ乙のチェック（ＬＳ乙が閉を示しているかどうかの確認）処理（ステップＳ１４，Ｓ１５）を実行し、断路器５と６の状態の組み合わせに応じて、模擬母線電圧生成処理であるブリッジ時の電圧設定処理（ステップＳ１６）、甲母線電圧生成処理（ステップＳ１７）または乙母線電圧生成処理（ステップＳ１８）を実行する。ステップＳ１６ではＶB甲およびＶB乙の双方をＶLに設定する。ステップＳ１７ではＶB甲＝ＶL、ＶB乙＝０に設定する。ステップＳ１８ではＶB甲＝０、ＶB乙＝ＶLに設定する。ステップＳ１６〜Ｓ１９を実行した後はＶB甲およびＶB乙を外部へ出力する（ステップＳ２０）。
【００２１】
また、上記チェック処理の各ステップ（ステップＳ１３〜Ｓ１５）は実行順序を入れ替えても構わない。処理の結果を表形式で示すと図６のようになる。図６からわかるように、模擬母線電圧出力装置１２は、各入力信号の状態の組み合わせに応じた値をＶB甲およびＶB乙に設定して出力する。ＶLが設定された場合、模擬母線電圧となる。
【００２２】
なお、上記チェック処理は、フローチャートを用いて説明したが、マトリックス分岐を用いて実行処理を決定しても構わない。
【００２３】
また、ステップＳ１１のＶL正常チェック処理およびステップＳ１９の母線電圧異常処理は、本願趣旨に直接関連しないため、無し、あるいはデータ送信時に異常フラグやデータ無しフラグを付けてＶB甲，ＶB乙の出力先に通知するなど、別の処理方法としても構わない。
【００２４】
次に、模擬母線電圧出力装置１２から出力されたＶB甲，ＶB乙（模擬母線電圧）を使用する装置である同期検定装置１１の動作について説明する。同期検定装置１１は、図７の（ａ）または（ｂ）に示した各種情報（信号）を入力とし、入力信号に基づいて、母線電圧ＶB甲または／およびＶB乙と線路電圧が一定の関係を満たしている同期状態にあるかどうか（遮断器４を投入しても問題ない状態にあるかどうか）を判定する。
【００２５】
図３に示した構成の場合には、図７の（ａ）に示した入力信号に基づいて上記判定を行う。すなわち、同期検定装置１１には線路３の電圧を示すＶLと使用電圧選択装置１０から出力されたＶB（使用電圧選択装置１０で選択されたＶB甲，ＶB乙）が入力され、これらの入力信号に基づいて判定を行う。より詳細には、母線電圧ＶBと線路電圧ＶLの周波数、位相および電圧値それぞれの差が規定範囲内であれば、一定の条件を満たした状態（同期状態）と判断する。なお、母線電圧と線路電圧が同期している状態において遮断器の投入指令（図７では記載を省略している）を受けると、指令に従って遮断器を投入する。例えば、同期検定装置１１1は、断路器５1が「入」の状態で遮断器４1の投入指令を受けた場合、ＶB甲とＶLが同期状態にあれば、投入指令を受け付けて遮断器４1を投入する。
【００２６】
一方、図７の（ｂ）に示した構成は、図３に示した使用電圧選択装置１０に相当する装置が存在しない場合に採用されるものであり、模擬母線電圧出力装置１２の出力（ＶB甲，ＶB乙）をそのまま受け取り、断路器５，６の状態（ＬＳ甲，ＬＳ乙）、遮断器の状態（ＣＢ）および線路電圧（ＶL）に基づいて同期検定を行う。このとき、ＶLがどちらの母線電圧に対応しているのか（または、いずれの母線電圧にも対応していないのか）の判定処理（使用母線電圧選択処理と呼ぶ）も併せて行う。
【００２７】
図８は、図７（ｂ）の同期検定装置１１による使用母線電圧選択処理手順の一例を示すフローチャートである。図７（ｂ）の同期検定装置１１は、模擬母線電圧出力装置１２から出力された模擬母線電圧情報（ＶB甲，ＶB乙）を直接または他の装置を介して受け取ると、使用母線電圧選択処理を開始する。この処理では、まず、線路３の状態を示すＣＢのチェック（ＣＢが開を示しているかどうか）を行うことにより、論理的に母線電圧が必要となるかどうかの判断を行う（ステップＳ２１）。ＣＢが閉を示している場合（遮断器４が閉の場合）には（ステップＳ２１：Ｎｏ）、遮断器４を開状態から閉状態に変更可能かどうかの判定処理である同期検定を実行する必要が無いため、模擬母線電圧は必要としないとして処理を終了する。一方、ＣＢが開を示している場合には（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、断路器５の状態を示すＬＳ甲のチェック（ＬＳ甲が閉を示しているかどうかの確認）処理（ステップＳ２２）、及び断路器６の状態を示すＬＳ乙のチェック（ＬＳ乙が閉を示しているかどうかの確認）処理（ステップＳ２３，Ｓ２４）を実行し、さらに、採用する電圧が正常か否かを判定するために、ＶB甲の値が正常かどうかの判定処理（ステップＳ２５，Ｓ２６）及びＶB乙の値が正常かどうかの判定処理（ステップＳ２７，Ｓ２８）を実行する。そして、断路器５と６の状態，ＶB甲とＶB乙の状態の組み合わせに応じて、ステップＳ２９〜Ｓ３２のいずれかの処理を実行して使用母線電圧を設定する。ステップＳ２９では、ブリッジ時の電圧設定処理として、使用母線電圧である出力値ＶB＝ＶB甲またはＶB乙に設定する。ステップＳ３０では、出力値ＶB＝ＶB甲に設定する。ステップＳ３１では、出力値ＶB＝ＶB乙に設定する。ステップＳ３２では、入力されたＶB甲およびＶB乙のいずれも母線電圧として使用できないため、使用母線電圧ＶB＝０に設定する。
【００２８】
同期検定装置１１は、上記の使用母線電圧選択処理が終了すると、選択した母線電圧（ＶB）と線路電圧（ＶL）が同期状態にあるかどうかを判定する。
【００２９】
なお、上記チェック処理の各ステップ（ステップＳ２２〜Ｓ２８）は実行順序を入れ替えても構わない。処理の結果を表形式で示すと図９のようになる。図９からわかるように、同期検定装置１１では、各入力信号の状態の組み合わせに応じた値をＶBに設定する。
【００３０】
なお、上記チェック処理は、フローチャートを用いて説明したが、マトリックス分岐を用いて実行処理を決定しても構わない。
【００３１】
また、ステップＳ２５，Ｓ２６のＶB甲正常チェック処理、およびステップＳ２７，Ｓ２８のＶB乙正常チェック処理は、本願趣旨に直接関連しないため、無し、あるいはデータに異常フラグやデータ無しフラグを付けて出力するなど、別の処理方法としても構わない。
【００３２】
なお、説明の便宜上、各線路に設置している同期検定装置１１と模擬母線電圧出力装置１２を独立した構成の装置として説明したが、これら同期検定装置１１と模擬母線電圧出力装置１２の機能を単一の装置で実現するようにしても構わない（一体型の装置としても構わない）。
【００３３】
次に、使用電圧選択装置１０の動作について説明する。本実施の形態では、保護制御装置の主要部の構成が図１０の場合を想定する。すなわち、図１０の保護制御装置においては、線路毎に模擬母線電圧出力装置１２（１２1，１２2，１２3，…）が配置され、各模擬母線電圧出力装置１２は、上述した処理をそれぞれ実施する。処理結果（ＶB1甲およびＶB1乙，ＶB2甲およびＶB2乙，ＶB3甲およびＶB3乙，…）は、出力回路１２ａ1，１２ａ2，１２ａ3，…により、使用電圧選択装置１０に送信される。なお、各模擬母線電圧出力装置１２が処理結果を送信するタイミングは模擬母線電圧出力装置１２ごとに決まるものとする。また、各線路には所定のルールに従って優先順位が設定されているものとする。優先順位は、例えば、線路の設置時期に応じて設定され、設置時期が早いものほど優先順位を高く設定しておく。ただし、優先順位の設定方法はこれに限定されない。他のどのような方法で設定しても構わない。
【００３４】
使用電圧選択装置１０は、模擬母線電圧出力装置１２から受信した上記処理結果に基づいて、母線電圧を使用する装置（図３に示した同期検定装置１１1〜１１nに相当、図１０では記載を省略している）が使用する模擬母線電圧である使用模擬母線電圧を生成し、各装置へ出力する。なお、既に説明したように、母線電圧を使用する装置は各模擬母線電圧出力装置１２に内蔵されていてもよい。
【００３５】
このときの、使用電圧選択装置１０の動作（受信データ処理手順）について図１１を用いて説明する。図１１において、信号４０１〜４０４は、それぞれ、模擬母線電圧出力装置１２1〜１２4が送信した処理結果（ＶB1甲およびＶB1乙，…，ＶB4甲およびＶB4乙）を示している。これらの信号４０１〜４０４は、信号４０６〜４０８として、使用電圧選択装置１０のポート１０ａで受信される。使用電圧選択装置１０が生成した使用模擬母線電圧は、信号４０９として、ポート１０ｂから各使用装置へ送信される。
【００３６】
図１１は、使用電圧選択装置１０が各模擬母線電圧出力装置１２から送信された全ての処理結果の受信を待って処理（使用模擬母線電圧の生成）を行う場合の例を示している。使用電圧選択装置１０の処理を示すと、使用電圧選択装置１０は、全ての処理結果を受信した場合、優先順位が最高位の線路に設置されている模擬母線電圧出力装置１２から受信した処理結果が正常なものかどうか（模擬母線電圧を示しているかどうか）を確認し、正常なものであれば、この処理結果（模擬母線電圧）を選択し、使用する母線電圧（使用模擬母線電圧）として各使用装置（同期検定装置１１）へ出力する。一方、処理結果が正常なものではない場合、優先順位が２番目に高い線路に設置されている模擬母線電圧出力装置１２から受信した処理結果を対象として、同様の処理を実施する。以下、正常な処理結果が得られるまで、優先順位が高いものから順番に、同様の処理を実行して使用模擬母線電圧を生成する。この処理は、各模擬母線電圧出力装置１２から受信したＶBk甲（ＶB1甲，ＶB2甲，ＶB3甲，…）とＶBk乙（ＶB1乙，ＶB2乙，ＶB3乙，…）について、それぞれ実施する。つまり、甲母線（母線１）の模擬母線電圧を示しているＶBk甲（ただし、k=1,2,…,n）のうち、優先順位が最上位のものを選択するとともに、乙母線（母線２）の模擬母線電圧を示しているＶBk乙のうち、優先順位が最上位のものを選択し、使用模擬母線電圧を示すＶB（ＶB甲，ＶB乙）として出力する。優先順位の高いデータが欠落しない限り、各母線について、同一の模擬母線電圧出力装置１２からの発信データを使用することとなる。
【００３７】
上記のような、各模擬母線電圧出力装置１２での処理結果の受信を待って選択動作（使用模擬母線電圧の生成動作）を行うことにより、データの欠落等のないことの確認も併せて行うこととなるので、使用電圧選択装置１０は、各模擬母線電圧出力装置１２との間の伝送路（出力回路１２ａ1，１２ａ2，１２ａ3，…）に異常がないことを併せて確認することができる。なお、使用模擬母線電圧の生成が完了した時点、または、使用模擬母線電圧の生成を完了後、模擬母線電圧出力装置１２から最初に信号（処理結果）を受信した時点で起動するタイマーを設けておき、タイムアウト時には、それまでに受信した信号を用いて使用模擬母線電圧を生成する。このとき、タイムアウトまでに信号を受信できなかった模擬母線電圧出力装置１２については、伝送路または模擬母線電圧出力装置１２の異常発生と判断し、その旨を外部に通知するなどしてもよい。
【００３８】
なお、各線路には優先順位が設定されていなくても構わない。その場合、使用電圧選択装置１０は、例えば、最も早く取得した模擬母線電圧を使用模擬母線電圧として選択する、過去に選択した模擬母線電圧と同じ模擬母線電圧出力装置１２から取得した模擬母線電圧を選択する、など、どのような方法で選択しても構わない。
【００３９】
このように、本実施の形態の保護制御装置においては、計器用変圧器の出力とこの計器用変圧器周辺の断路器および遮断器の状態とに基づき計器用変圧器の出力が母線電圧を示すものかどうかを判定する模擬母線電圧出力装置１２を各線路に設置するとともに、各模擬母線電圧出力装置１２から送信された情報（ＶB1甲およびＶB1乙，ＶB2甲およびＶB2乙，ＶB3甲およびＶB3乙，…）を取得し、取得した情報のうち、母線電圧（模擬母線電圧）を示している情報を選択して、母線電圧を使用する各装置（同期検定装置１１）へ送信する出力電圧選択装置１０を備えることとした。これにより、ディジタルデータを用いて処理を行う保護制御装置において、母線電圧として使用可能な線路電圧を選択することができるようになり、母線電圧を測定するための計器用変圧器（母線に設置する計器用変圧器）の削減が可能となる。この結果、保護制御装置のコスト削減が実現できる。加えて、計器用変圧器を設置するために設ける区間（電路）が不要となり、この区間分のコストも削減できる。また、線路の優先順位に応じて線路電圧を選択するようにしたので、一定時間同一の端子（線路）に設置される計器用変圧器のデータを固定的に使用できる。
【００４０】
本実施の形態では、二重母線の場合について示したが、本発明は単母線の場合にも適用可能である。単母線の場合、各模擬母線電圧出力装置は、線路と母線の間の遮断器と断路器が共に「閉」状態の場合に、線路電圧ＶLを模擬母線電圧として使用電圧選択装置へ出力し、使用電圧選択装置は、各模擬母線電圧出力装置から受け取った模擬母線電圧の中から、母線電圧の情報を必要とする各装置（同期検定装置など）へ出力するものを選択する。
【００４１】
実施の形態２．
次に、実施の形態２の保護制御装置について説明する。なお、装置構成は実施の形態１と同様であり（図３参照）、使用電圧選択装置１０による処理のみが実施の形態１と異なる。そのため、本実施の形態では、使用電圧選択装置１０の動作についてのみ説明する。
【００４２】
図１２は、実施の形態２の使用電圧選択装置の動作（受信データ処理手順）例を示す図である。実施の形態１の説明で使用した図１１と比較すると明らかなように、本実施の形態と実施の形態１との相違点は、保護制御装置において、使用電圧選択装置１０が使用模擬母線電圧の生成処理を実行するタイミングにある。この図１２は、線路３1，３2，３3，…に対してこの順番で優先順位が設定されている場合の処理手順を示しており、本実施の形態の使用電圧選択装置１０は、優先順位の最高位のものの受信を待って、処理を行い、処理結果（生成した使用模擬母線電圧）を信号４１０として、各使用装置（同期検定装置１１）へ送信する。これにより、模擬母線電圧出力装置１２から各使用装置へデータ（使用模擬母線電圧）を送信するまでの所要時間の短縮が可能となる。加えて、優先順位が最高位のものよりも遅れて送信されてくる信号（信号４０７，４０８）に対する受信処理（データの内容解析処理）が不要となり、処理負担を軽減できる。また、優先順位の高いデータが欠落しない限り、同一装置からの発信データを使用することとなる。
【００４３】
なお、優先順位が最高位のものからデータを受信するまでの間に受信した全てのデータ（優先順位が最高位のものから受信したデータを含む）が使用不可能なデータ（母線電圧を示すものではないデータ）の場合、後続のデータを受信し、受信したデータが使用可能なもの（模擬母線電圧）であれば、当該受信データを使用模擬母線電圧として出力すればよい。これにより、模擬母線電圧をより確実に取得できる。
【００４４】
また、処理時間の短縮を優先させたい場合には、最も早く受信したデータ（最初に受信したデータ）を使用して使用模擬母線電圧を生成すればよい（最初に受信したデータが使用不可能であれば後続の受信データを使用する）。
【００４５】
このように、本実施の形態の保護制御装置において、使用電圧選択装置１０は、優先順位が最高位の線路に設置された模擬母線電圧からデータを取得した場合、選択処理を開始することとしたので、実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、処理時間（使用模擬母線電圧を各使用装置へ送信するまでの所要時間）を短縮できる。
【００４６】
実施の形態３．
次に、実施の形態３の保護制御装置について説明する。実施の形態１，２においては、模擬母線電圧出力装置１２の各々から出力された情報の中から母線電圧（使用模擬母線電圧）の情報として使用するものを選択するための専用装置（使用電圧選択装置）を備えた保護制御装置について示したが、本実施の形態では、使用電圧選択装置を削除した構成の保護制御装置について示す。
【００４７】
図１３は、実施の形態３の保護制御装置の主要部の構成例を示す図であり、この保護制御装置は、図１０に示した実施の形態１の保護制御装置の主要部から使用電圧選択装置１０を削除し、さらに、模擬母線電圧出力装置１２（１２1，１２2，１２3，…）を模擬母線電圧出力装置１３（１３1，１３2，１３3，…）に置き換えた構成をとる。
【００４８】
模擬母線電圧出力装置１３1，１３2，１３3，…は、出力回路１３ａ1，１３ａ2，１３ａ3，…を介して相互に接続されている。なお、１００ａ，１００ｂは、それぞれの模擬母線電圧出力装置の選択出力の送信を区別するためのポートであり、ポート１００ａは他の模擬母線電圧出力装置１３への送信ポート、ポート１００ｂは同期検定装置１１への送信ポートである。
【００４９】
本実施の形態の保護制御装置が備えている模擬母線電圧出力装置１３（模擬母線電圧出力装置１３1，１３2，１３3，…）について説明する。なお、模擬母線電圧出力装置１３は、実施の形態１で説明した模擬母線電圧出力装置１２と同様に、線路電圧を判定する処理（接続されている計器用変圧器９から取得した線路電圧が甲と乙のどちらの母線電圧と一致するのか、双方の母線電圧と一致するのか、またはどちらにも一致しないのかの判定処理）を実施する。さらに、判定結果の情報を他の模擬母線電圧出力装置１３との間で相互に送受信し、取得した判定結果の中から使用模擬母線電圧を選択する処理を実施する。なお、実施の形態１，２と同様に、各線路には優先順位が設定されているものとする。
【００５０】
図１４は、模擬母線電圧出力装置１３が、取得した複数の判定結果の中から使用模擬母線電圧を選択する処理の一例を示す図である。
【００５１】
図１４に示した動作は、実施の形態１で説明した使用電圧選択装置１０と同様の動作である。すなわち、模擬母線電圧出力装置１３は、他の全ての装置から送信された信号（判定結果）４１１〜４１４を受信した後、優先順位が最高位のものから順番に、正常なものかどうか（模擬母線電圧を示すものかどうか）を確認し、正常なものであれば、信号４１６として、母線電圧を必要としている装置（同期検定装置１１）へ送信する。例えば、模擬母線電圧出力装置１３2は、自装置での判定結果の信号４１２を信号４１５として他の模擬母線電圧出力装置１３へ送信し、他の全ての他の模擬母線電圧出力装置１３から判定結果を受信した後に、模擬母線電圧を示しかつ優先順位が最高位の判定結果を信号４１６として送信する。同期検定装置１１への送信は、遮断器が投入された状態（遮断器４が「閉」の状態）では不要となる。従って、模擬母線電圧出力装置１３は、接続されている計器用変圧器９から取得した線路電圧が模擬母線電圧を示している場合は同期検定装置１１への送信を行わないこととして、接続されている計器用変圧器９から取得した線路電圧が模擬母線電圧を示していない（遮断器４が「閉」の状態に該当する）場合には、他の装置から受信した判定結果のうち、模擬母線電圧を示しかつ優先順位が最高位のものを同期検定装置１１へ送信するようにしてもよい。
【００５２】
このように、本実施の形態の保護制御装置においては、各模擬母線電圧出力装置１３が、線路電圧の判定結果を相互に送受信し、取得した判定結果のうち、母線電圧に一致し（模擬母線電圧を示し）かつ優先順位が最高位のものを、同期検定装置１１へ出力することとした。これにより、実施の形態１で必要としていた使用電圧選択装置を削除しつつ実施の形態１と同様の効果を得ることができる。すなわち、実施の形態１と同様の効果が得られる保護制御装置をより簡易な構成で実現できる。
【００５３】
実施の形態４．
次に、実施の形態４の保護制御装置について説明する。実施の形態３と同様に、使用電圧選択装置を削除した構成の保護制御装置について示す。本実施の形態では、実施の形態３と異なる部分についてのみ説明する。なお、保護制御装置の構成は、実施の形態３と同様である（図１３参照）。
【００５４】
実施の形態３の保護制御装置の模擬母線電圧出力装置１３は、他の装置から送信された判定結果を全て受信した後、優先順位が最高位のものから順番に正常かどうかを確認することとした。これに対して、本実施の形態の保護制御装置の模擬母線電圧出力装置１３は、他の装置から最初に判定結果を受信した時点で、受信した判定結果が正常かどうか（模擬母線電圧を示すものかどうか）を確認し、正常であれば、母線電圧を必要としている装置（同期検定装置１１）へ送信する。正常ではない場合、その次に受信した判定結果が正常かどうかを確認し、正常であれば、母線電圧を必要としている装置へ送信する。以下、正常な判定結果が受信できるまで、同様の処理を繰り返す。
【００５５】
このように、本実施の形態の保護制御装置においては、各模擬母線電圧出力装置１３が、他の装置から最も早く受信した正常な判定結果を、母線電圧を必要としている装置へ送信することとした。これにより、使用模擬母線電圧を各使用装置へ送信するまでの所要時間を短縮できる。
【００５６】
実施の形態５．
次に、実施の形態５の保護制御装置について説明する。本実施の形態では、実施の形態３，４の変形例について示す。
【００５７】
図１５は、実施の形態５の保護制御装置の主要部の構成例を示す図であり、この保護制御装置は、図１３に示した実施の形態３の保護制御装置の主要部が備えていた模擬母線電圧出力装置１３（１３1，１３2，１３3）を模擬母線電圧出力装置１４（１４1，１４2，１４3）に置き換えた構成をとる。また、各模擬母線電圧出力装置１４は、それぞれ、出力回路１４ａ（１４ａ1，１４ａ2，１４ａ3）および１４ｂ（１４ｂ1，１４ｂ2，１４ｂ3）を介して、リング型に接続されている（リング型ネットワークを形成している）。模擬母線電圧出力装置１３と模擬母線電圧出力装置１４の違いは、線路電圧の判定結果の送受信動作にある。本実施の形態では、異なる動作についてのみ説明する。
【００５８】
図１６は、実施の形態５の模擬母線電圧出力装置１４によるデータ（線路電圧が母線電圧に一致しているかどうか、一致している場合にはどの母線電圧に一致しているのかの判定結果）の送受信動作の一例を示す図である。
【００５９】
模擬母線電圧出力装置１４は、実施の形態１で説明した模擬母線電圧出力装置１２と同様に、線路電圧を判定する処理（接続されている計器用変圧器９から取得した線路電圧が母線電圧と一致するかどうか、一致する場合には、どの母線の電圧に一致しているのかの判定処理）を実施する。この判定処理の結果は、模擬母線電圧出力装置１４1，１４2，１４3の出力回路１４ａ1，１４ａ2，１４ａ3により、順次送受信される。
【００６０】
図１６に示した動作例の場合、模擬母線電圧出力装置１４1が送信した線路電圧判定結果は、信号４１７として模擬母線電圧出力装置１４2に到達し、模擬母線電圧出力装置１４2は信号４１７を受信すると、線路電圧判定結果の情報を取得（記憶）するとともに、信号４１８として転送する。この信号は信号４１９として模擬母線電圧出力装置１４3に受信され、模擬母線電圧出力装置１４3は、線路電圧判定結果の情報を取得するとともに、信号４２０として転送する。この信号は信号４２１として模擬母線電圧出力装置１４1に受信され、模擬母線電圧出力装置１４1は、受信した信号（線路電圧判定結果）が自身が送信したものであるため、終端し（転送しないことに決定し）、同じ信号がループしてしまうのを防止する。同様に、模擬母線電圧出力装置１４2が送信した線路電圧判定結果は、信号４２２として模擬母線電圧出力装置１４1に到達し、模擬母線電圧出力装置１４1は線路電圧判定結果の情報を取得するとともに、信号４２３として転送する。この信号は、信号４２４として模擬母線電圧出力装置１４3に受信され、さらに、信号４２５として模擬母線電圧出力装置１４2に向けて転送される。
【００６１】
上記に示した手順に従って線路電圧判定結果を送受信することにより、各模擬母線電圧出力装置１４は、他の模擬母線電圧出力装置１４における線路電圧判定結果を取得する。そして、自装置での線路電圧判定結果および他の装置から取得した線路電圧判定結果の中から使用模擬母線電圧を選択する。例えば、実施の形態４の模擬母線電圧出力装置１３と同様に、線路電圧判定結果を取得するごとに、模擬母線電圧を示すものかどうかを確認し、模擬母線電圧を示す判定結果が取得できた場合、この判定結果が示す電圧を、使用模擬母線電圧として選択して母線電圧の使用装置（同期検定装置１１）へ送信する。なお、実施の形態３の模擬母線電圧出力装置１３と同様の手順で使用模擬母線電圧を選択するようにしてもよい。すなわち、全ての線路電圧の情報（線路電圧判定結果）を受信してから選択処理を開始するようにしてもよい。
【００６２】
このように、本実施の形態の保護制御装置において、各模擬母線電圧出力装置は、リング型ネットワークを形成し、自装置における線路電圧判定結果をネットワーク上へ送信するとともに、他の装置による線路電圧判定結果を受信した場合には、ネットワーク上に転送することとした。これにより、模擬母線電圧出力装置１４間で送受信する情報量を節約でき、さらに、データ転送の高速化、データ処理の高速化を実現できる。
【００６３】
なお、上述した各実施の形態においては、保護制御装置が母線電圧を取得するための計器用変圧器（図１に示した計器用変圧器７，８に相当）を備えていない構成について説明したが、母線電圧を取得するための計器用変圧器を備えた構成とし、この計器用変圧器が故障した場合に、各実施の形態で説明した手法により、母線電圧を取得するようにしてもよい。すなわち、母線電圧取得用の計器用変圧器が故障した場合のバックアップ用として、各実施の形態で説明した模擬母線電圧出力装置、使用電圧選択装置などを備えておくようにしてもよい。例えば、実施の形態１，２で示した保護制御装置であれば、使用電圧選択装置１０が母線電圧を取得するための計器用変圧器の監視を行い、故障を検出した場合には、使用模擬母線電圧を生成して同期検定装置１１へ出力する。計器用変圧器の故障検出は、公知の如何なる手法を使用して行ってもよい。例えば、各相の平衡度監視を行って検出する方法、零層電圧の監視を行って検出する方法などを使用すればよい。
【００６４】
また、各実施の形態では母線電圧を使用する装置が同期検定装置の場合について説明したが、母線電圧を使用する装置は同期検定装置に限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
以上のように、本発明は、例えば、変電所や発電所などにおける遮断器投入時の可否判定を行う装置として有用であり、特に、専用の計器用変圧器を使用することなく母線電圧を取得して判定を行う保護制御装置に適している。
【符号の説明】
【００６６】
１，２  母線
３，３1〜３n  線路
４，４1〜４n  遮断器
５，６，５1〜５n，６1〜６n  断路器
７，８，９，９1〜９n  計器用変圧器
１０  使用電圧選択装置
１０ａ，１０ｂ，１００ａ，１００ｂ  ポート
１１1〜１１n  同期検定装置
１２，１２1〜１２n，１３1〜１３n，１４1〜１４3  模擬母線電圧出力装置
１２ａ1，１２ａ2，１２ａ3，１３ａ1，１３ａ2，１３ａ3，１４ａ1，１４ａ2，１４ａ3，１４ｂ1，１４ｂ2，１４ｂ3  出力回路
４０１〜４２５  信号
【図１】
0005634333.tif 000002
【図２】
0005634333.tif 000003
【図３】
0005634333.tif 000004
【図４】
0005634333.tif 000005
【図５】
0005634333.tif 000006
【図６】
0005634333.tif 000007
【図７】
0005634333.tif 000008
【図８】
0005634333.tif 000009
【図９】
0005634333.tif 000010
【図１０】
0005634333.tif 000011
【図１１】
0005634333.tif 000012
【図１２】
0005634333.tif 000013
【図１３】
0005634333.tif 000014
【図１４】
0005634333.tif 000015
【図１５】
0005634333.tif 000016
【図１６】
0005634333.tif 000017