(57)【要約】      （修正有）【課題】位相差判定形脱調検出リレーの動作確認試験の実施に際して、対向端子のディジタル形保護制御装置からの電圧入力を必要とすることなく、自端子のディジタル形保護制御装置のみで位相差判定形脱調検出リレーの動作確認試験を容易に実施する。【解決手段】試験設定判別部２１の判別結果によりリレー演算部９で使用する判定用電気量を切換える電気量切換え部２２を有する。電気量切換え部２２は、試験設定判別部２１の判別結果が通常運用設定であれば、電気量入力部６から自端子電気量を、電気量受信部８から対向端子電気量をそれぞれ得るようにし、試験設定判別部２１の判別結果が試験設定であれば、電気量入力部６から位相差がある２つの電気量を得るようにする。【選択図】図１
2014150693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統の電気量を入力しディジタル量に変換して自端子電気量を入力する自端子電気量入力部と、
伝送装置から伝送されるディジタル量の対向端子電気量を受信する対向端子電気量受信部と、
２つの判定用電気量の位相差を判定して電力系統の脱調状態を検出するリレー演算部を有するディジタル形保護制御装置において、
位相差判定形脱調検出リレーの動作確認試験における試験条件を設定する試験条件設定部と、
前記試験条件設定部の設定した試験条件に基づいてディジタル形保護制御装置が通常運用設定なのか、あるいは試験設定なのかを判別する試験設定判別部と、
前記試験設定判別部の判別結果により、前記リレー演算部で使用する判定用電気量を切換える電気量切換え部を有し、
前記電気量切換え部は、
前記試験設定判別部の判別結果が通常運用設定であれば、前記電気量入力部から自端子電気量を、前記電気量受信部から対向端子電気量をそれぞれ得るようにし、
前記試験設定判別部の判別結果が試験設定であれば、前記電気量入力部から位相差がある２つの電気量を得るようにすることを特徴とするディジタル形保護制御装置。
【請求項２】
前記電気量切換え部は、前記試験設定判別部の判別結果が試験設定であれば、前記第１又は第２の判定用電気量として、試験専用に用意した試験用電気量を使用するように切換えることを特徴とする請求項１に記載のディジタル形保護制御装置。
【請求項３】
電力系統の電気量を入力しディジタル量に変換して自端子電気量を入力する自端子電気量入力部と、
伝送装置から伝送されるディジタル量の対向端子電気量を受信する対向端子電気量受信部と、
２つの判定用電気量の位相差を判定して電力系統の脱調状態を検出するリレー演算部を有するディジタル形保護制御装置において、
位相差判定形脱調検出リレーの動作確認試験における試験条件を設定する試験条件設定部と、
前記試験条件設定部の設定した試験条件に基づいてディジタル形保護制御装置が通常運用設定なのか、あるいは試験設定なのかを判別する試験設定判別部と、
前記試験設定判別部の判別結果により、前記リレー演算部で使用する判定用電気量を切換える電気量切換え部と、
前記電気量受信部から得る電気量を、任意に設定した電気量に模擬して模擬電気量を出力する電気量模擬部を有しており、
前記電気量切換え部は、
前記試験設定判別部の判別結果が通常運用設定であれば、前記電気量入力部から自端子電気量を、前記電気量受信部から対向端子電気量をそれぞれ得るようにし、
前記試験設定判別部の判別結果が試験設定であれば、前記電気量入力部から自端子電気量を、前記判定用電気量模擬部から模擬電気量を、それぞれ得るようにすることを特徴とするディジタル形保護制御装置。
【請求項４】
前記試験設定判別部は、前記判定用電気量模擬部で使用する模擬電気量の値を設定することを特徴とする請求項３に記載のディジタル形保護制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、脱調検出リレーを備えたディジタル形保護制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力系統に接続される発電機は、通常運用状態では、他の発電機と位相や周波数が同期した状態で運転される。しかし、電力系統において系統事故が発生すると、系統事故による電圧低下が発生し、これに伴って、近辺の発電機が同期運転を保つことができずに脱調状態となることがある。この場合には、発電機や負荷を系統から速やかに遮断しなくてはならない。
【０００３】
そのため、脱調時に発電機などの遮断が必要な電力系統では、ディジタル形保護制御装置に脱調検出リレーが実装されている。脱調検出リレーを実装したディジタル形保護制御装置では、脱調検出リレーが動作したことで、発電機や負荷を系統から速やかに遮断する。脱調検出リレーのタイプとしては位相差判定形が知られている。位相差判定形の脱調検出リレーでは、自端子の電気量と、対向端子から伝送受信した電気量との位相を比較し、位相差に基づいて脱調を検出する（例えば特許文献１など）。
【０００４】
ここで図３を用いて、位相差判定形の脱調検出リレーを実装したディジタル形保護制御装置の従来例について説明する。図３に示すように、自端子側の電力系統と対向端子側の電力系統とは送電線で接続されており、自端子及び対向端子に設置されたディジタル形保護制御装置１はそれぞれ、計器用変圧器２を介して電力系統に接続されている。
【０００５】
自端子に設置されたディジタル形保護制御装置１と、対向端子に設置されたディジタル形保護制御装置１とは、伝送装置３によって接続されている。伝送装置３は、対向端子のディジタル形保護制御装置１が送信した電気量データを、自端子のディジタル形保護制御装置１へと伝送する。
【０００６】
一般に、ディジタル形保護制御装置１には、電気量入力端子４、電気量入力基板５、電気量入力部６、伝送入出力基板７、電気量受信部８、位相差判定形の脱調検出リレー演算部（以下、単にリレー演算部と呼ぶ）９、保護制御シーケンス処理部１０が設けられている。
【０００７】
このうち、電気量入力端子４は、計器用変圧器２を介して電力系統に接続されている。電気量入力端子４には電気量入力基板５及び電気量入力部６が順次接続されている。電気量入力部６は、電気量入力端子４及び電気量入力基板５を介して計器用変圧器２からアナログ量の系統電気量を入力し、ディジタル量に変換して、自端子の電気量を得る部分である。
【０００８】
伝送入出力基板７は、伝送装置３に接続されている。また、伝送入出力基板７には電気量受信部８が接続されている。電気量受信部８は伝送入出力基板７を介して前記伝送装置３から対向端子のディジタル量の電気量を受信する部分である。
【０００９】
リレー演算部９は、電気量入力部６で得た自端子の電気量と、電気量受信部８で得た対向端子の電気量とを用いてこれらの電圧量の位相差を判定し、脱調状態を検出する部分である。リレー演算部９で使用する電圧量は、正相電圧を使用する場合や、線間電圧の代表相を使用する場合があるが、図３では正相電圧を使用する例を示している。
【００１０】
リレー演算部９には保護制御シーケンス処理部１０が接続されている。保護制御シーケンス処理部１０では、リレー演算部９が脱調を検出したかどうかを判定し、脱調を検出した場合に遮断器制御出力や外部警報出力を行うようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平８−２９４２２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
以上説明したように、ディジタル形保護制御装置１ではリレー演算部９の動作判定に際して、自端子側の電気量だけではなく、伝送受信した対向端子の電気量も用いる必要がある。このため、リレー演算部９の動作確認試験を実施する場合であっても、自端子側の電気量と対向端子の電気量が不可欠である。
【００１３】
したがって、リレー演算部９の動作確認試験を行う場合には、自端子のディジタル形保護制御装置１の電気量入力端子４に対し自端子試験用の模擬電圧を入力するだけではなく、対向端子のディジタル形保護制御装置１に対しても模擬電圧を入力しなくてはならない。このため、対向端子のディジタル形保護制御装置１への人員配置が必須であった。したがって、従来のディジタル形保護制御装置では、リレー演算部９の動作確認試験は、実施が面倒であるといった不具合があった。
【００１４】
近年では、IEC61850オープンプロトコル伝送機能を用いた上位系伝送が活発化しているため、保護継電器動作情報が正確に上位系へ伝送されるか否かを試験確認することが少なくない。それ故、位相差判定形脱調検出リレーの動作情報についても、正確に上位系へ伝送されることが望ましく、上位系への伝送試験は増える傾向にある。したがって、ディジタル形保護制御装置の分野では、脱調検出リレーの動作確認試験を、頻繁に実施することが求められている。このような状況の下、位相差判定形脱調検出リレーの動作確認試験を、簡単に実施することが課題となっている。
【００１５】
本発明の実施形態は、上記の課題を解決するためになされたものであり、脱調検出リレーの動作確認試験を実施する際、対向端子のディジタル形保護制御装置からの電圧入力を必要とすることなく、自端子のディジタル形保護制御装置のみで脱調検出リレーの動作確認試験を容易に実施することができるディジタル形保護制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための部】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明の実施形態は、次のような構成要素（１）〜（７）を有している。
（１）電力系統の電気量を入力しディジタル量に変換して自端子電気量を入力する自端子電気量入力部と、
（２）伝送装置から伝送されるディジタル量の対向端子電気量を受信する対向端子電気量受信部と、
（３）２つの判定用電気量の位相差を判定して電力系統の脱調状態を検出するリレー演算部を有するディジタル形保護制御装置において、
（４）位相差判定形脱調検出リレーの動作確認試験における試験条件を設定する試験条件設定部と、
（５）前記試験条件設定部の設定した試験条件に基づいてディジタル形保護制御装置が通常運用設定なのか、あるいは試験設定なのかを判別する試験設定判別部と、
（６）前記試験設定判別部の判別結果により、前記リレー演算部で使用する判定用電気量を切換える電気量切換え部を有し、
（７）前記電気量切換え部は、
前記試験設定判別部の判別結果が通常運用設定であれば、前記電気量入力部から自端子電気量を、前記電気量受信部から対向端子電気量をそれぞれ得るようにし、
前記試験設定判別部の判別結果が試験設定であれば、前記電気量入力部から位相差がある２つの電気量を得るようにする。
【００１７】
また、本発明の実施形態は、上記（１）〜（６）に加え、次の（８）、（９）の構成要素を有するものも包含する。
（８）前記電気量受信部から得る電気量を、任意に設定した電気量に模擬して模擬電気量を出力する電気量模擬部を有しており、
（９）前記電気量切換え部は、
前記試験設定判別部の判別結果が通常運用設定であれば、前記電気量入力部から自端子電気量を、前記電気量受信部から対向端子電気量をそれぞれ得るようにし、
前記試験設定判別部の判別結果が試験設定であれば、前記電気量入力部から自端子電気量を、前記電気量模擬部から模擬電気量をそれぞれ得るようにする。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態のブロック図。
【図２】本発明の第２の実施形態のブロック図。
【図３】ディジタル形保護制御装置の通常運用状態におけるブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
[第１の実施形態]
（構成）
本発明に係る第１の実施形態について、図１を用いて説明する。図１に示す第１の実施形態は、図３に示した従来例と同様、位相差判定形の脱調検出リレーを実装したディジタル形保護制御装置である。第１の実施形態では、図３に示した構成要素に加えて、試験条件設定部２０、試験設定判別部２１及び判定用電圧切換え部２２が設けられている。
【００２０】
試験条件設定部２０は、位相差判定形脱調検出リレーの動作確認試験における試験条件を設定する部分であって、具体的にはディジタル形保護制御装置１の制御画面からなる。試験設定判別部２１は、試験条件設定部２０の設定した試験条件に基づいて、ディジタル形保護制御装置が通常運用設定なのか、あるいは試験設定なのかを判別し、判別結果を判定用電圧切換え部２２に出力するように構成されている。
【００２１】
判定用電圧切換え部２２は、試験設定判別部２１の判別結果を取り込み、判別結果により、リレー演算部９で使用するための２つの判定用電圧ａ、ｂを、切換える部分である。すなわち、判定用電圧切換え部２２は、試験設定判別部２１の判別結果が通常運用設定であれば、一方の判定用電圧ａは自端子正相電圧とし、他方の判定用電圧ｂは対向端子正相電圧とする。つまり、電気量入力部６から自端子電気量を、電気量受信部８から対向端子電気量をそれぞれ得るようにする。
【００２２】
また、判定用電圧切換え部２２は、試験設定判別部２１の判別結果が試験設定であれば、判定用電気量として、電気量入力部６から、位相差がある２つの電気量を得るようになっている。例えば、一方の判定用電圧ａとして自端子のＡ相電圧を、他方の判定用電圧ｂとして、Ａ相電圧とは９０度の位相差がある自端子のＢ相電圧を、電気量入力部６からそれぞれ得るようになっている。
【００２３】
（作用）
以上のような第１の実施形態では、試験条件設定部２０にて動作確認試験の試験条件を設定したとき、試験設定判別部２１は試験条件設定部２０の設定した試験条件に基づいて、ディジタル形保護制御装置が試験設定であると判別する。このため、判定用電圧切換え部２２は、リレー演算部９で使用する判定用電圧ａ及び判定用電圧ｂを、位相差がある自端子のＡ相電圧及びＢ相電圧にする。したがって、電気量入力端子４への自端子試験用の模擬電圧を入力するだけで、リレー演算部９は位相差がある電圧を取り込むことになり、リレー演算部９の動作確認試験を実施することができる。
【００２４】
（効果）
上記の第１の実施形態によれば、リレー演算部９の動作確認試験の実施に際して、対向端子のディジタル形保護制御装置１から電気量を受信する必要がない。このため、対向端子のディジタル形保護制御装置１への電圧入力は不要であって、対向端子のディジタル形保護制御装置１に人員を配置しなくて済む。したがって、対向端子のディジタル形保護制御装置１がなくても、リレー演算部９の動作確認試験を容易に実施することが可能となる。
【００２５】
[第２の実施形態]
（構成）
本発明に係る第２の実施形態について、図２を用いて説明する。図２に示す第２の実施形態には判定用電圧模擬部３０が設けられている点に特徴がある。また第２の実施形態の試験設定判別部２１は、試験条件設定部２０の設定した試験条件により通常運用設定か試験設定かを判別することに加えて、判定用電圧模擬部３０で使用する模擬電圧値を設定するようになっている。
【００２６】
判定用電圧模擬部３０は、電気量受信部８で受信する対向端子正相電圧を模擬すると共に、試験設定判別部２１が設定する模擬電圧値に従い、模擬した対向端子正相電圧を変更する部分である。判定用電圧模擬部３０では、模擬した対向端子正相電圧を模擬電圧値に基づいて変更することによって、対向端子模擬電圧を生成し、これを判定用電圧切換え部２２に出力するようになっている。
【００２７】
第２の実施形態の電気量切換え部２２では、試験設定判別部２１の判別結果が試験設定であれば、一方の判定用電圧として電気量入力部６から自端子正相電圧を、他方の判定用電圧として判定用電圧模擬部３０から対向端子模擬電圧を、それぞれ得るようになっている。
【００２８】
（作用）
以上のような第２の実施形態では、試験条件設定部２０にて動作確認試験の試験条件を設定したとき、試験設定判別部２１は試験条件設定部２０の設定した試験条件に基づいて、ディジタル形保護制御装置が試験設定であると判別する。このとき、判定用電圧切換え部２２は、リレー演算部９で使用する判定用電圧として、電気量入力部６から自端子正相電圧と、判定用電気量模擬部３０から得る対向端子模擬電圧とを切換えるようにする。
【００２９】
すなわち、第２の実施形態においては、試験条件設定部２０にて動作確認試験の試験条件を設定したとき、リレー演算部９で使用する判定用電圧は、判定用電気量模擬部３０より得た対向端子模擬電圧になる。このため、第２の実施形態では、電気量入力端子４への自端子試験用模擬電圧の入力と、試験条件設定部２０にて設定した模擬電圧値の入力によって、リレー演算部９の動作確認試験を実施することができ、対向端子のディジタル形保護制御装置１から電気量を受信する必要がない。
【００３０】
（効果）
上記の第２の実施形態によれば、前記第１の実施形態と同様、対向端子のディジタル形保護制御装置１がなくてもリレー演算部９の動作確認試験を実施することができる。このため、リレー演算部９の動作確認試験の実施に際して、対向端子のディジタル形保護制御装置１への電圧入力は不要であり、対向端子のディジタル形保護制御装置１に人員を配置する必要もない。したがって、対向端子のディジタル形保護制御装置１がなくても、リレー演算部９の動作確認試験を容易に実施することが可能となる。
【００３１】
しかも、第２の実施形態では、判定用電気量模擬部３０が、電気量受信部８で受信する対向端子正相電圧を模擬し、試験条件設定部２０で設定した模擬電圧値に従って対向端子模擬電圧を生成する。そのため、正相電圧を動作判定用とすることができ、通常運用に近い動作確認試験を行うことができる。
【００３２】
[他の実施形態]
なお、上記の実施形態は、本明細書において一例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図するものではない。すなわち、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことが可能である。これらの実施形態やその変形例は、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。
【００３３】
例えば、第１の実施形態において、判定用電圧切換え部２２にて切換えられる自端子Ｂ相電圧は、任意の電圧値を持つものではなく、動作確認試験専用に用意した電圧入力とすることも可能である。このような実施形態によれば、動作確認試験を効率よく行うことができる。
【００３４】
また、試験条件設定部２０は、ディジタル形保護制御装置１の制御画面に限らず、例えば試験条件設定用切換えスイッチとすることも可能である。このような実施形態によれば、設定操作の操作性を、より高めることができる。
【符号の説明】
【００３５】
１…ディジタル形保護制御装置
２…計器用変圧器
３…伝送装置
４…電気量入力端子
５…電気量入力基板
６…電気量入力部
７…伝送入出力基板
８…電気量受信部
９…リレー演算部
１０…保護制御シーケンス処理部
２０…試験条件設定部
２１…試験設定判別部
２２…判定用電圧切換え部
３０…判定用電圧模擬部
【図１】
2014150693.tif 000003
【図２】
2014150693.tif 000004
【図３】
2014150693.tif 000005