(57)【要約】      （修正有）【課題】整定値を切替えるべき仕様変更を判別して、変更後の仕様に対応した整定値に自動的に切替えることができ、人間系に頼ることなく、効率よく適切な整定値の更新を図る。【解決手段】仕様変更判別部９は、系統電気量入力基板２が入力した系統電気量を取り込み、これに基づいて整定値を切替えるべき仕様変更が判別可能な入力条件あるいは入力要素を検出する。仕様変更判別部９が、電力系統が運用形態Ｕ１にあるとの判定結果を下すと、整定値選択部５１は運用形態Ｕ１の選択信号をＡＮＤゲート４１に送る。ＡＮＤゲート４１では整定値テーブルＴ１からの整定値Ｓ１と、仕様変更判別部９の選択信号をＡＮＤ処理してシーケンス演算部６及びリレー演算部７へと送る。【選択図】図１
2014165958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統の電気量を含む入力情報を取得する電気量入力部と、
整定値を記憶する整定値記憶部と、
前記整定値を用いて演算処理を行う演算部を備えたディジタル形保護制御装置において、
前記電気量入力部が取得した前記入力情報に基づいて前記整定値を切替えるべき仕様変更を判別する仕様変更判別部と、
前記整定値記憶部に記憶された前記整定値の中から、前記仕様変更判別部の判別結果に応じた整定値を選ぶ整定値選択部を備えたことを特徴とするディジタル形保護制御装置。
【請求項２】
前記仕様変更判別部は、保護制御対象回線を判別し、
前記整定値選択部は、前記整定値記憶部に記憶された前記整定値の中から、前記仕様変更判別部が判別した保護制御対象回線に応じた整定値を選ぶ構成とした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】
前記電気入力部は、ブスタイによって繋がれた複数の母線に接続する送電線から入力情報を取得すると共に、前記ブスタイに設置されたブスタイ遮断器における電気量を取得し、
前記仕様変更判別部は、前記入力情報および前記ブスタイ遮断器における電気量に基づいて前記整定値を切替えるべき仕様変更を判別し、
前記演算部による演算処理の結果、前記ブスタイ遮断器を遮断することにより、前記送電線を保護することを特徴とする請求項１又は２に記載のディジタル形保護制御装置。
【請求項４】
前記仕様変更判別部は、保護制御対象回線を検出する演算を、周波数を検出するリレー演算とすることで、運用する周波数を検出し、
前記整定値選択部は、前記整定値記憶部に記憶された前記整定値の中から、前記仕様変更判別部の検出した周波数に応じた整定値を選ぶ構成とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項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、電力系統の保護制御に用いるディジタル形保護制御装置の運用操作技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電力系統用のディジタル形保護制御装置では、予め設定された整定値を用いてシーケンス演算やリレー演算を行っている（例えば、非特許文献１に記載の技術等）。ここでは整定値を広く捉え、ハード誤差などをソフトで補正するための校正値も含むものとする。
【０００３】
このようなディジタル形保護制御装置は、従来では特定の仕様で製作することが多かった。そのため、演算処理に使用する整定値は、運用開始時に一度設定すると、その後、変更することは稀であった。
【０００４】
ところが近年では、コストパフォーマンスの向上などを目的として、特定の仕様だけではなく、複数の仕様へ適用可能なディジタル形保護制御装置が開発されている。したがって、仕様の変更に応じて、運用開始後であっても、演算処理に使用する整定値を設定し直す必要が生じた。
【０００５】
整定値を設定し直す必要が生じる仕様変更の例としては、電力系統の運用形態の変更、保護制御対象回線の変更、系統周波数の変更などがある。これらの仕様が変更された場合、整定値を切替えなくてはならないが、整定値の切換作業は担当者がスイッチ操作などによって手動で行うことでフレキシブルに対応していた。
【０００６】
ここで、整定値の切替え作業を行うディジタル形保護制御装置について、図４を用いて具体的に説明する。図４のディジタル形保護制御装置では、電力系統の運用形態が変化した場合の整定値切替え事例を示している。なお、想定される運用形態としては、第１の運用形態Ｕ１から第ｎ番目の運用形態Ｕｎまであり、運用形態Ｕ１…Ｕｎに応じた整定値としては、第１の整定値Ｓ１から第ｎ番目の整定値Ｓｎまで設定されるものとする。
【０００７】
図４に示すように、ディジタル形保護制御装置１００には、計器用変圧器１、系統電気量入力基板２、整定値テーブル３、ＡＮＤゲート４１〜４ｎ、整定値選択受付部５、シーケンス演算部６、リレー演算部７、計器用変流器８が設けられている。このうち、計器用変圧器１は電力系統２００の電圧を入力し、計器用変流器８は電力系統２００の電流を入力する。
【０００８】
系統電気量入力基板２は、計器用変圧器１を介して電力系統２００から電圧を取り込み、計器用変流器８を介して電力系統２００から電流を取り込むことで電力系統２００の電気量を取り込み、この電気量を所定のサンプリング周波数でアナログ／ディジタル変換してディジタル信号化する。
【０００９】
整定値テーブル３は、シーケンス演算部６及びリレー演算部７が適切な演算処理を行うための整定値を記憶する整定値記憶部である。図４に示した例では第１の整定値を格納する整定値テーブルＴ１から第ｎ番目の整定値テーブルＴｎまで、複数のテーブルを有している。整定値テーブルＴ１は第１の整定値Ｓ１を、整定値テーブルＴｎは第ｎ番目の整定値Ｓｎを、それぞれ格納する。すなわち、各整定値テーブルは、各運用形態の項目分、整定値を保存している。
【００１０】
整定値選択受付部５は、担当者による整定値の切替え操作を入力し、これに基づいて、運用形態Ｕ１の選択信号Ｒ１〜Ｒｎを、ＡＮＤゲート４１〜４ｎに送るようになっている。ＡＮＤゲート４１〜４ｎは、各整定値テーブルＴ１〜Ｔｎから整定値Ｓ１〜Ｓｎを、整定値選択受付部５から選択信号Ｒ１〜ＲｎをＡＮＤ処理にて取り込み、シーケンス演算部６及びリレー演算部７へと送るものである。
【００１１】
以上の構成を有するディジタル形保護制御装置１００では、電力系統２００の運用形態が変更になって、それまでの運用形態から第１の運用形態Ｕ１に変更されたとする。このとき、担当者は、第１の運用形態Ｕ１に使用する第１の整定値Ｓ１への整定値切替え操作を行い、これに基づき、整定値選択受付部５は、運用形態Ｕ１の選択信号Ｒ１をＡＮＤゲート４１へと送る。
【００１２】
ＡＮＤゲート４１は、整定値テーブルＴ１からの整定値１と、整定値選択受付部５からの選択信号Ｒ１をそれぞれ取り込んでシーケンス演算部６及びリレー演算部７へと送る。シーケンス演算部６及びリレー演算部７は、整定値Ｓ１を用いて運用形態Ｕ１に対応したシーケンス演算及びリレー演算を行う。
【００１３】
また、電力系統２００の運用形態として運用形態Ｕｎが選択された場合は、担当者は整定値Ｓｎに切替える操作を行う。この場合は、ＡＮＤゲート４ｎが、整定値テーブルＴｎからの整定値Ｓｎと、整定値選択受付部５からの選択信号Ｒｎをそれぞれ取り込んで、シーケンス演算部６及びリレー演算部７に送る。したがって、シーケンス演算部６及びリレー演算部７は、整定値Ｓｎに用いて運用形態Ｕｎに対応したシーケンス演算及びリレー演算を行うようになる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】大浦好文監修「保護リレーシステム工学」電気学会２００２年３月１５日第５章
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
分散型電源の導入などにより電力系統の拡大化や複雑化が進む現在、系統の保護又は制御を行うディジタル形保護制御装置の責務は厳しさを増している。このため、ディジタル形保護制御装置では、系統安定度のさらなる向上や、装置間の協調の適正化を図ることが重視されている。このような状況下にあって、ディジタル形保護制御装置における整定値の切替え操作は、依然として担当者による手作業で行われていた。そのため、整定値の切替えを効率よく行うことが求められていた。
【００１６】
本発明の実施形態は、前記課題を解決するために提案されたものであって、その目的は、整定値を切替えるべき仕様変更を判別して、変更後の仕様に対応した整定値に自動的に切替えることができ、人間系に頼ることなく、効率よく適切な整定値の更新を図るディジタル形保護制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明の実施形態は、
（ａ）電力系統の電気量を含む入力情報を取得する電気量入力部と、
（ｂ）整定値を記憶する整定値記憶部と、
（ｃ）前記整定値を用いて演算処理を行う演算部を備えたディジタル形保護制御装置において、
（ｄ）前記電気量入力部が取得した前記入力情報に基づいて前記整定値を切替えるべき仕様変更を判別する仕様変更判別部と、
（ｅ）前記整定値記憶部に記憶された前記整定値の中から、前記仕様変更判別部の判別結果に応じた整定値を選ぶ整定値選択部を備えたことを特徴とするものである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態の全体構成を示すブロック図。
【図２】第１の実施形態のブロック図。
【図３】図２における保護対象回線選択のフローチャート。
【図４】従来のディジタル形保護制御装置のブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。以下の実施形態は、図４に示した従来例と同様、ディジタル形保護制御装置であって、図４に示した従来例と同一の構成部材に関しては、同一符号を付して説明は省略する。
【００２０】
（１）第１の実施形態
（構成）
図１に示すように、第１の実施形態に係るディジタル形保護制御装置１０１では、図４に示した整定値選択受付部５を省いて、仕様変更判別部９と、整定値選択部５１を備えたことを特徴としている。
【００２１】
仕様変更判別部９は、系統電気量入力基板２が入力した系統電気量を含む入力情報を取り込み、これに基づいて整定値を切替えるべき仕様変更を判別可能な入力条件あるいは入力要素を検出するようになっている。仕様変更判別部９が判別する内容としては、例えば以下に示すようなものがある。
【００２２】
すなわち、
・潮流リレーによる回線の適用状態
・周波数リレーによる回線の周波数
・遮断器、断路器入力による回線の適用状態
・切換スイッチ入力による回線の適用状態
なお、電力系統の運用形態や系統周波数、保護制御対象等が判別可能な入力条件や要素であれば、仕様変更判別部９の判別内容は限定されるものではない。
【００２３】
例えば仕様変更判別部９が運用形態Ｕ１〜Ｕｎを判定する場合、運用形態Ｕ１〜Ｕｎの判定結果を整定値選択部５１に送る。整定値選択部５１は運用形態Ｕ１〜Ｕｎの判定結果に基づいて選択信号Ｒ１〜ＲｎをＡＮＤゲート４１〜４ｎに送るものとする。ＡＮＤゲート４１〜４ｎは、整定値テーブルＴ１からの整定値Ｓ１〜Ｓｎと、仕様変更判別部９からの選択信号Ｒ１〜Ｒｎを、ＡＮＤ処理にて取り込み、シーケンス演算部６及びリレー演算部７へと送る。これによりシーケンス演算部６及びリレー演算部７は、整定値Ｓ１〜Ｓｎを用いて、運用形態Ｕ１〜Ｕｎに対応したシーケンス演算及びリレー演算を行うことができる。
【００２４】
（作用効果）
以上のような第１の実施形態によれば、系統電気量入力基板２から取り込む電気量を含む入力情報に基づいて、仕様変更判別部９が電力系統２００の運用形態が変化したことを判別し、判別結果を受けて整定値選択部５１が運用形態Ｕ１〜Ｕｎの選択信号Ｒ１〜ＲｎをＡＮＤゲート４１〜４ｎに送る。このため、整定値テーブル３に格納された整定値Ｓ１〜Ｓｎの中から、変化した後の運用形態に対応した整定値を自動的に選ぶことができ、その整定値を用いて演算処理を行うことが可能である。
【００２５】
このような第１の実施形態では、整定値を切替えるべき仕様変更が生じた場合でも、整定値の切替え作業を手作業で行う必要がなく、整定値を自動的に切替えることができる。したがって、人間系に頼ることなく、効率よく適切な整定値に自動更新することが可能である。
【００２６】
（２）第２の実施形態
（構成）
第２の実施形態の構成を図２に示す。図２に示すように、第２の実施形態に係るディジタル形保護制御装置１０２には甲母線Ａ、乙母線Ｂが設けられており、甲母線Ａには送電線２１が接続され、乙母線Ｂには送電線２２〜２ｎが接続されている。送電線２１〜２ｎにはそれぞれ、計器用変流器８１〜８ｎが設置されている。
【００２７】
第２の実施形態では、甲母線Ａに接続された送電線２１を保護制御対象として選択する運用ケースを示している。送電線２１に使用する整定値Ｓｍは整定値テーブルＴｍに格納されている。仕様変更判別部９は、送電線２１を保護制御対象として判別し、この判別結果を受けて、整定値選択部５１は整定値Ｓｍを選択するための選択信号Ｒｍを、ＡＮＤゲート４ｍに送るようになっている。ＡＮＤゲート４ｍは、整定値テーブルＴｍからの整定値Ｓｍと、整定値選択部５１からの選択信号Ｒｍを、ＡＮＤ処理にて取り込み、シーケンス演算部６及びリレー演算部７へと送るようになっている。
【００２８】
また第２の実施形態では、甲母線Ａと乙母線Ｂとを繋ぐブスタイにはブスタイ遮断器１１と、その電流を入力する計器用変流器１０が設けられている。計器用変流器８１〜８ｎ及び計器用変流器１０は、入力した電気量を系統電気量入力基板２に送るようになっている。
【００２９】
（保護制御対象回線の判別）
第２の実施形態では、仕様変更判別部９が、送電線２１〜２ｎの電流値と、ブスタイ遮断器１１の電流値とを比較することにより、送電線２１が保護制御対象回線であると判別する。仕様変更判別部９による保護制御対象回線の判別処理のフローチャートを図３に示す。
【００３０】
図３においてステップ０１では送電線２１〜２ｎの電流Ｅ１〜Ｅｎを取り込み、電流値と方向を求める。ステップ０２ではブスタイ遮断器１１の電流Ｅｂを取り込み、電流値と方向を求める。ステップ０３では、送電線２１〜２ｎの電流Ｅ１〜Ｅｎの電流値及び方向を、ブスタイ遮断器１１の電流Ｅｂの電流値及び方向と比較する。次に、ステップ０４にてブスタイ遮断器１１の電流値及び方向と等しい送電線、つまりＥ１＝Ｅｂである送電線２１を検出し、これを保護対象回線として判別する。
【００３１】
以上のような手順にて、仕様変更判別部９が送電線２１を保護制御対象回線として判別すると、その判別結果に基づいて、整定値選択部５１が整定値Ｓｍを選択するための選択信号Ｒｍを、ＡＮＤゲート４ｍに送る。そしてＡＮＤゲート４ｍは、整定値テーブルＴｍからの整定値Ｓｍと、仕様変更判別部９からの選択信号Ｒｍを、ＡＮＤ処理にて取り込み、シーケンス演算部６及びリレー演算部７へと送る。これによりシーケンス演算部６及びリレー演算部７は、整定値Ｓｍを用いて、送電線２１を選択する際のシーケンス演算及びリレー演算を行うことができる。
【００３２】
（作用効果）
以上のような第２の実施形態によれば、仕様変更判別部９が保護制御対象回線を自動的に判別して、判別結果に基づき、整定値選択部５１が判別した送電線２１の整定値に自動的に切替えることができる。したがって、上記第１の実施形態と同様、人間系による切替え作業を省き、効率よく適切な整定値に切替えることが可能である。
【００３３】
しかも、第２の実施形態では、ブスタイ遮断器１１が送電線１の系統事故を検出して遮断するので、仮にディジタル形保護制御装置１０２自体が点検等の理由で使用できない場合であっても、間接的に送電線１を保護することが可能である。したがって、整定値の切替えに際して、保護制御機能をロックする必要がなく、装置の稼動率が向上する。
【００３４】
第２の実施形態では、送電線２１〜２ｎのいずれかに系統事故が生じると、計器用変流器１０が甲母線Ａ、乙母線Ｂを繋ぐブスタイを流れる事故電流から送電線２１の系統事故を検出し、ブスタイ遮断器１１を遮断するようになっている。これにより、ディジタル形保護制御装置１０２自体が点検等の理由で使用できなかったとしても、間接的に送電線２１を保護制御することが可能である。
【００３５】
（３）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。
【００３６】
例えば、運用形態の変更により系統周波数を変える必要が生じたディジタル形保護制御装置では、前記第２の実施形態における保護制御対象回線を選択した演算を、周波数を検出するリレー演算とすることで、運用する周波数の検出が可能となり、検出した周波数に従った整定値へ自動的に切替えることが可能である。
【００３７】
したがって、リレー演算による運用形態の判定結果を用いて、系統周波数の変更を自動的に判別することができ、予め設定してある整定値を自動的に選択して、選択した整定値を用いてシーケンス演算及びリレー演算を行うことができる。これにより、上記の実施形態と同じく、人間系による切替え作業を省いて、効率よく適切な整定値の更新が可能である。
【００３８】
なお、上記の実施形態では、電流入力の大きさと方向に基づいて、整定値を切替えるべき仕様変更を判別したが、仕様変更の判別内容については特に限定されるものではなく、電力系統の運用形態、系統周波数、保護制御対象回線の変化が判別可能となる入力情報であれば、その形態は入力条件であろうが、入力要素であろうが、構わない。
【符号の説明】
【００３９】
１  計器用変圧器
２  系統電気量入力基板
３  整定値テーブル
４１〜４ｎ  ＡＮＤゲート
５  整定値選択受付部
５１  整定値選択部
６  シーケンス演算部
７  リレー演算部
８、８１〜８ｎ  計器用変流器
９  仕様変更判別部
１０  計器用変流器（ブスタイ用）
１１  ブスタイ遮断器
２１〜２ｎ  送電線
１００、１０１、１０２  ディジタル形保護制御装置
２００  電力系統
【図１】
2014165958.tif 000003
【図２】
2014165958.tif 000004
【図３】
2014165958.tif 000005
【図４】
2014165958.tif 000006