(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統上に設置されて電力系統の状態を監視しあるいは電力系統設備を制御する複数の装置で構成され、各装置の電力供給経路上の位置関係情報を用いて、電力系統の監視や制御を行う電力系統監視制御システムにおいて、前記各装置の位置関係情報を各装置間の協調によって獲得する位置関係情報獲得手段を備え、前記位置関係情報獲得手段は、電力線搬送波を出力する搬送波出力手段と、電力線搬送波を観測する搬送波観測手段と、装置間通信を行う通信制御手段と、電力線搬送波の出力や観測及び他の装置との通信によって位置関係情報を求めるトポロジー認識手段からなる電力系統監視制御システム。
【請求項２】
前記トポロジー認識手段は、電力供給経路上で自装置に直近の装置を探索する直近装置探索手段と、電力系統を直近の装置によって分割して得られる２つの区間どちら側に自装置が含まれるかを判別する区間判別処理手段と、自装置が含まれる区間を自装置で２つに分割して位置関係情報を生成する区間分割手段からなる請求項１の電力系統監視制御システム。
【請求項３】
前記直近装置探索手段は、自装置から出力する搬送波を他の装置が観測する結果を用いて、自装置に直近の装置を求める請求項２の電力系統監視制御システム。
【請求項４】
前記区間判別処理手段は、自装置から出力する搬送波を他の装置が観測する結果と、自装置に直近の装置から出力する搬送波を直近の装置以外の装置が観測する結果を用いて、電力系統を直近の装置によって分割して得られる２つの区間のどちら側に自装置が含まれるかを判別する請求項２の電力系統監視制御システム。
【請求項５】
前記区間分割手段は、自装置から出力する搬送波を他の装置が観測する結果と、自装置に直近の装置から出力する搬送波を直近の装置以外の装置が観測する結果と、自装置から出力する搬送波と直近から出力する搬送波の合成波を各装置が観測する結果を用いて、自装置が含まれる区間を自装置で２つに分割して位置関係情報を生成する請求項２の電力系統監視制御システム。
【請求項６】
電力系統上に設置されて電力系統の状態を監視しあるいは電力系統設備を制御する複数の装置で構成され、各装置の電力供給経路上の位置関係情報を用いて、電力系統の保護を行う電力系統保護システムであって、特に、各装置が電力系統の電気的状態量を観測する系統観測手段、系統観測手段により収集された電気的状態量データを用いて電力系統上の事故の有無を判別する事故判別手段、事故判別手段が事故ありと判別した場合に遮断器に開放指令を送出する事故遮断手段を備える電力系統保護システムにおいて、前記各装置の位置関係情報を各装置間の協調によって獲得する位置関係情報獲得手段と、前記各装置が備える位置関係情報獲得手段が、電力線搬送波を出力する搬送波出力手段と、
電力線搬送波を観測する搬送波観測手段と、装置間通信を行う通信制御手段と、電力線搬送波の出力や観測及び他の装置との通信によって位置関係情報を求めるトポロジー認識手段を備える電力系統保護システム。
【請求項７】
前記トポロジー認識手段は、電力供給経路上で自装置に直近の装置を探索する直近装置探索手段と、電力系統を直近の装置によって分割して得られる２つの区間のどちら側に自装置が含まれるかを判別する区間判別処理手段と、自装置が含まれる区間を自装置で２つに分割して位置関係情報を生成する区間分割手段を備える請求項６の電力系統保護システム。
【請求項８】
前記直近装置探索手段は、自装置から出力する搬送波を他の装置が観測する結果を用いて、自装置に直近の装置を求める請求項７の電力系統保護システム。
【請求項９】
前記区間判別処理手段は、自装置から出力する搬送波を他の装置が観測する結果と、自装置に直近の装置から出力する搬送波を直近の装置以外の装置が観測する結果を用いて、
電力系統を直近の装置によって分割して得られる２つの区間のどちら側に自装置が含まれるかを判別する請求項７の電力系統保護システム。
【請求項１０】
前記区間分割手段は、自装置から出力する搬送波を他の装置が観測する結果と、自装置に直近の装置から出力する搬送波を直近の装置以外の装置が観測する結果と、自装置から出力する搬送波と直近から出力する搬送波の合成波を各装置が観測する結果を用いて、自装置が含まれる区間を自装置で２つに分割して位置関係情報を生成する請求項７の電力系統保護システム。
【請求項１１】
電力系統上に設置されて電力系統の状態を監視しあるいは電力系統設備を制御する複数の装置で構成され、各装置の電力供給経路上の位置関係情報を用いて、電力系統の監視や制御を行う電力系統監視制御システムであって、各装置が開閉器の開放／投入を制御するもので、電力系統の事故時には少なくとも事故点よりも電力供給経路の根元側と判断される遮断器を一端遮断してから、再度その遮断器から末端側の開閉器を末端側から順に投入して事故区間を特定する電力系統監視制御システムにおいて、前記各装置の位置関係情報を各装置間の協調によって獲得する位置関係情報獲得手段を備え、前記各装置が備える位置関係情報獲得手段は、電力線搬送波を出力する搬送波出力手段と、電力線搬送波を観測する搬送波観測手段と、装置間通信を行う通信制御手段と、電力線搬送波の出力や観測及び他の装置との通信によって位置関係情報を求めるトポロジー認識手段からなる電力系統監視制御システム。
【請求項１２】
前記トポロジー認識手段は、電力供給経路上で自装置に直近の装置を探索する直近装置探索手段と、電力系統を直近の装置によって分割して得られる２つの区間のどちら側に自装置が含まれるかを判別する区間判別処理手段と、自装置が含まれる区間を自装置で２つに分割して位置関係情報を生成する区間分割手段を備える請求項１１の電力系統監視制御システム。
【請求項１３】
前記直近装置探索手段は、自装置から出力する搬送波を他の装置が観測する結果を用いて、自装置に直近の装置を求める請求項１２の電力系統監視制御システム。
【請求項１４】
前記区間判別処理手段は、自装置から出力する搬送波を他の装置が観測する結果と、自装置に直近の装置から出力する搬送波を直近の装置以外の装置が観測する結果を用いて、
電力系統を直近の装置によって分割して得られる２つの区間のどちら側に自装置が含まれるかを判別する請求項１２の電力系統監視制御システム。
【請求項１５】
前記区間分割手段は、自装置から出力する搬送波を他の装置が観測する結果と、自装置に直近の装置から出力する搬送波を直近の装置以外の装置が観測する結果と、自装置から出力する搬送波と直近から出力する搬送波の合成波を各装置が観測する結果を用いて、自装置が含まれる区間を自装置で２つに分割して位置関係情報を生成する請求項１２の電力系統監視制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電力系統の事故を監視して遮断する保護リレーシステム，配電系統の柱上開閉器の開閉を制御する配電システムなど、複数の装置によって構成されるシステムで各装置間の電力供給経路に沿った位置関係情報を用いるようなシステムに係る。
【０００２】
【従来の技術】
電力系統の保護リレーシステムの現状については、電気学会技術報告第６４１号（１９９７年７月）「保護リレーシステム基本技術体系」に記載されている。
【０００３】
電力系統の保護リレーシステムは電力系統に生じる事故を監視し、事故検出時には事故区間を切り離す処理（事故遮断）を行う。保護リレーシステムを構成する個々の装置は一般にはリレーと呼ばれている。その処理は大まかには、電力系統の電気的データ（電圧値や電流値など）をセンサーを介して取り込み、それらのデータを用いて事故の有無を判別し、事故有りと判定したときには、然るべき遮断器に開放指令を与えて事故遮断を行う。
【０００４】
リレーの動作原理には幾つかあり、例えば、電流差動方式と呼ばれる方式は、幾つかのセンサーで囲まれる区間（監視区間）の事故の有無を、各センサーの電流値を用いて判定するもので、監視区間から出ていく方向を正として、各センサーの電流値を合計し、その合計値が０以外のときにその監視区間内で事故有りと判定する方式である。このとき、利用するセンサーの組合せ方によっては監視区間を広くとったり、狭くとったりすることができる。最小の監視区間とは互いに隣接するセンサーで囲まれる区間であり、その内部に別のセンサーを含まない区間である。各リレーがどの範囲を監視区間とするかは、リレー設置時に設定されることになる。
【０００５】
いずれの動作原理においても、リレーがどのセンサーを利用するかというリレーとセンサーの対応付けや、リレーがどの遮断器に指令を出すかというリレーと遮断器の対応付け（保護リレーシステムの構成）が必要である。しかし、系統切替えなどにより系統の接続状態が変化すると、リレーとセンサーの対応付けやリレーと遮断器の対応付けの変更（保護リレーシステムの再構成）が必要である。現状では、リレー設置時に、電力系統の接続状態の変化をある程度想定し、その範囲のいかなるケースにも対応できるように、予め設定している。また予期しない変化が生じることが判明した場合には、その都度適切な対応付けを検討し直して再設定している。
【０００６】
また、配電系統では子局と呼ばれる装置が設置されており、これら子局は親局からの指示に従って柱上開閉器の開放／投入を制御する。配電系統の事故時には電力供給経路の根元を一端遮断してから、配電線の末端から順次開閉器を投入していき事故の再発をもって事故区間を特定する（仮に配電システムと呼ぶ）。このとき、各子局の電力供給経路に沿った位置関係情報を親局が把握している必要があり、現状では子局設置時や系統接続状態変化時に親局データベースを更新する作業を行っている。
また、特開平８−８９２３号公報には、仮想表現するネットワークをノードタイプ、隣接ノード名，探索履歴などをもつノードオブジェクトにより記述し、ノード管理手段で管理するネットワーク探索方法が記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
保護リレーシステムにおいて、現状では電力系統に事故が発生する前に電力系統接続状態を想定し、これにマッチした構成を綿密に検討して設定しておく必要がある。逆に言えば、想定が完全でなければ、ミスマッチが生じ、事故時の処理が不適切になって大停電を引き起こすことになる。これに対して、想定不足によるミスマッチを防止するには、電力系統接続状態の変化の直後に保護リレーシステムの再構成を確実に行うことが必要になる。保護リレーシステムの構成は、それぞれのリレーやセンサーや遮断器の電力供給経路上の位置関係に依存して決定される。例えば、電流差動方式を用いたリレーで事故区間識別能力に重点を置く場合、監視区間をできるだけ細かくなるようにセンサーとリレーとの対応付けを行うことになる。ここで、最小の監視区間とは互いに直近のセンサーによって囲まれる部分であり、その内側に別のセンサーを含まないものである。このようなセンサーの組とリレーを対応付けることになるが、問題は直近のセンサーをどうやって求めるかということである。保護リレー装置の新設時やメンテナンス時や系統接続状態変化時などにそれら変化を保護リレーシステムの構成に確実に反映できる手法が必要である。最小の監視区間の場合だけでなく、もう少し広めの監視区間を対象とする場合にも同様のことが言える。
【０００８】
また、配電系統の柱上開閉器の開放／投入を制御する配電システムにおいても、子局の新設時やメンテナンス時や系統接続状態変化時などに、親局データベースに管理する子局間の電力供給経路に沿った位置関係情報にそれら変化を確実に反映できる手法が必要である。
【０００９】
本発明の目的は、複数の装置によって構成されるシステムで、各装置間の電力供給経路に沿った位置関係情報を用いるシステムであり、装置の新設時やメンテナンス時、あるいは電力系統状態の変化時などに、それら変化を装置間の電力供給経路に沿った位置関係情報に確実に反映することができる電力系統監視制御装置を提供することにある。本発明は、装置間の協調で自律的に位置関係を認識する技術を提供することで、この課題を解決する。このことにより、システムの対象範囲を拡大する場合にも、装置のＣＰＵ性能やメモリ容量などの仕様を変更することなく、標準的な装置を設置するだけで装置間のフォーメーションを自律的に再構成してシステムを拡張できるため、システムの拡張性を飛躍的に高めることができる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明における電力系統監視制御システムは、保護リレーシステムや配電システムなど、複数の装置から構成されるシステムで各装置間の電力供給経路に沿った位置関係情報を用いるようなシステムにおいて、各装置に下記の手段を備え
、また装置間を接続する通信手段を備える。
【００１１】
各装置は、電力線搬送波を出力する搬送波出力手段，電力線搬送波を観測する搬送波観測手段，装置間通信を行う通信制御手段，電力線搬送波を出力したり電力線搬送波を観測したりして装置間の電力供給経路上に沿った位置関係を認識するトポロジー認識手段を備える。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
図１に本発明が適用されるコンパクトリレーシステム２のブロック図を示す。電力系統１と通信ネットワーク４とコンパクトリレー装置３が記載されている。各コンパクトリレー装置３は、保護リレーの機能を実現するブロックとして、電力系統１の電流や電圧などの電気的状態量を観測するセンサー部３０１（センサー部３０１はコンパクトリレー装置３の外にあってもよいが、ここではコンパクトリレー装置３と一体とする）、装置間通信を行う通信制御部３０２，各種データを用いて電力系統１上の事故の有無を判別する事故判別部３０３，事故判別部３０３が事故有りと判別した場合に然るべき遮断器に遮断指令を送出する事故遮断部３０４を備え、さらに本発明の本質である装置間の電力供給経路上の位置関係を装置間協調で自律的に認識する機能を実現するブロックとして、電力線に電力線搬送波を出力する搬送波出力部３０５，電力線搬送波を観測する搬送波観測部３０６，電力線搬送波の出力や電力線搬送波の観測や他のコンパクトリレー装置３からのデータの取り込みを制御して装置間の電力供給経路上に沿った位置関係を認識し監視区間の定義情報（境界のコンパクトリレー装置は何かという情報）を変更するトポロジー認識部３０７，監視区間の定義情報を管理する監視区間定義情報データ部３０８を備え、また、全体を制御する制御部３０９を備える。
【００１４】
図２を参照しながら本発明が適用される保護リレーシステム（コンパクトリレーシステム２）について説明する。以下では、理解を容易にするためリレーの動作原理として電流差動方式を例にとって説明する。他のリレー動作原理、例えば方向比較リレー方式でも同様になる。
【００１５】
図２はある系統構成例を模擬的に表したもので、送電線５，母線６，遮断器７，コンパクトリレー装置３が構成されている。コンパクトリレー装置３の事故判別部はセンサー部を介して系統の電流や電圧などの電気的状態量を取り込み、自分が境界となっている監視区間について他の境界のコンパクトリレー装置（境界のコンパクトリレー装置がどれであるかは監視区間定義情報データ部に管理されている）と通信制御部，通信ネットワーク４を介して通信を行って、それらコンパクトリレー装置がセンサー部を介して取り込んでいる電気的状態量データやコンパクトリレー装置が演算を行って生成したデータを取り込む。また、全てのコンパクトリレー装置はＧＰＳ信号等を用いて、観測タイミングを常に同期させているとする。コンパクトリレー装置の事故判別部は取り込んだデータを用いて自分が境界となっている監視区間内の事故の有無を判別する。コンパクトリレー装置の事故遮断部は事故判別部が事故有りと判別した場合に、然るべき遮断器７に開放指令を送出して事故遮断を行う。
【００１６】
事故検出処理，事故遮断処理におけるコンパクトリレー装置間の連携について、図２を例にさらに詳細に説明する。コンパクトリレー装置間の連携の説明であり、説明を簡潔にするため、以下では、コンパクトリレー装置内の各ブロックが行う処理をコンパクトリレー装置が行うというように表現することにする。
【００１７】
例えば、コンパクトリレー装置Ａは自端の電気的データを計測するとともに、コンパクトリレー装置Ｂと通信を行ってその電気的データを取り込み、コンパクトリレー装置Ａとコンパクトリレー装置Ｂが計測する電気的データを用いて、コンパクトリレー装置Ａとコンパクトリレー装置Ｂで囲まれる部分の事故の有無を判別し、事故有りと判定したときには、遮断器ａに開放指令を与える。コンパクトリレー装置Ｂも同様に、自端の電気的データとコンパクトリレー装置Ａの電気的データを用いてコンパクトリレー装置Ａとコンパクトリレー装置Ｂで囲まれる部分の事故の有無を判別し、事故有りと判定したときには、遮断器ｂに開放指令を与える。さらに、コンパクトリレー装置Ｂはコンパクトリレー装置Ａと反対側の直近のコンパクトリレー装置Ｃ及びコンパクトリレー装置Ｅと通信を行ってそれらの電気的データを取り込み、コンパクトリレー装置Ｂとコンパクトリレー装置Ｃとコンパクトリレー装置Ｅで囲まれる部分の事故の有無を判別し、事故有りと判定したときには、遮断器ｂに開放指令を与える。コンパクトリレー装置Ａとコンパクトリレー装置Ｂで囲まれる部分、コンパクトリレー装置Ｂとコンパクトリレー装置Ｃとコンパクトリレー装置Ｅで囲まれる部分がそれぞれ監視区間となっている。各監視区間について、その境界のコンパクトリレー装置同士は互いに通信を行う。
【００１８】
以上の事故検出，事故遮断の処理は、センサーとリレーが一体になっているところを除けば、現状の電流差動方式による保護リレーシステムの一般的な仕組みである。
【００１９】
本発明の主な特徴は、コンパクトリレー装置の新設時やメンテナンス時や系統接続状態変化時に、コンパクトリレー装置間の協調によって、自律的に監視区間を再構成するところにある。例えば、図２で新たにコンパクトリレー装置Ｘが導入されるケースを図３に示す。このとき、新たに導入されたコンパクトリレー装置Ｘは、自律的に直近のコンパクトリレー装置を探索して、それらと協調して、監視区間を細分化する。つまり、コンパクトリレー装置Ｂとコンパクトリレー装置Ｃとコンパクトリレー装置Ｅで囲まれる監視区間は新たに導入されたコンパクトリレー装置Ｘで細分化されることになる。この細分化により、事故区間をより細かく特定でき、事故遮断範囲を局限化できる。この監視区間の自律的な再構成によって、コンパクトリレー装置を設置するだけで、保護リレーシステムの状態や系統の接続状態に最適に、事故時の遮断範囲を局限化することができる。
【００２０】
次に、本発明の本質である監視区間を自律的に再構成する処理について、代表的なケースとしてコンパクトリレー装置が新たに導入された場合について、図４を用いて詳細に説明する。以下に述べる図４を例にした処理が図４の例以外の一般の場合にも自然に拡張される。また、コンパクトリレー装置のメンテナンス等によるロックあるいは撤去時の監視区間再構成処理，系統接続状態の変化時の監視区間再構成処理も、トリガーが異なるだけで再構成処理自体は同様に実現される。
【００２１】
図４には３端子を含む電力線と既設のコンパクトリレー装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅと新設のコンパクトリレー装置Ｘが模擬的に表されており、Ｘが新設される前の監視区間Γ１〜Γ６と、Ｘが新設された後の監視区間Γ１〜Γ６，Γ３１，Γ３２が示されている。また、Ｘに電気的に最も近いコンパクトリレー装置をＢとする。
【００２２】
監視区間再構成処理の全体の流れを以下に説明する。図５の概略をフローチャートに示す。
【００２３】
（１）新設のＸの制御部がトポロジー認識部にトポロジー認識を指示する。
【００２４】
（２）Ｘのトポロジー認識部はＸに最も近いコンパクトリレー装置を探索する。
探索の結果、コンパクトリレー装置Ｂが得られる。探索処理の詳細は後述する。
【００２５】
（３）Ｘのトポロジー認識部は、Ｂに隣接する２つの監視区間のどちらにＸが含まれるかを判別する。Ｂに隣接する監視区間は高々２つである（どのコンパクトリレー装置についてもその隣接監視区間は高々２つである）。図４の例では隣接監視区間はΓ２とΓ３であり、判別の結果ＸはΓ３に含まれると結論する。判別処理の詳細は後述する。
【００２６】
（４）Ｘのトポロジー認識部はＸが含まれる監視区間をＸで２つの監視区間に分割するようにＸの監視区間定義情報データ部の監視区間定義情報を更新し、同時に更新された監視区間の境界のコンパクトリレー装置に、更新された元の監視区間定義情報とそのコンパクトリレー装置が境界となる新しい監視区間の定義情報を送信して、監視区間定義情報を更新するよう指示する。監視区間定義情報更新の指示を受けたコンパクトリレー装置の制御部は、監視区間定義情報データ部に対して、受信した更新前の監視区間定義情報を新しい監視区間定義情報で置き換えるよう指示する。Ｘにおける監視区間定義情報更新処理の詳細は後述する。図４の例ではΓ３をＸで２つの監視区間に分割し、その結果、Γ３がΓ３１とΓ３２に分割される。
【００２７】
ＸがＸに最も近いコンパクトリレー装置を探索する処理について以下に説明する。図６の概略をフローチャートに示す。Ｘの制御部からの起動によりトポロジー認識部が全体を制御する。図４の例では結果としてコンパクトリレー装置Ｂが得られることになる。
【００２８】
（１）Ｘのトポロジー認識部は、各コンパクトリレー装置がＸが出す搬送波を検出したらその結果をＸに返信するよう指示する搬送波の出力を、搬送波出力部に指示する。
【００２９】
Ｘの搬送波出力部は搬送波を出力する（６０１）。
【００３０】
（２）各コンパクトリレー装置ｉの搬送波観測部が電力線搬送波を検出すると、その制御部は搬送波の観測結果に従って、搬送波を受信した最初のサンプリング時刻ｔｉとその時刻の位相θｉのデータ（ｔｉ，θｉ）を通信制御部を介してＸに送信する（６０２）。
【００３１】
（３）Ｘのトポロジー認識部は一定時間だけ通信制御部を介してタイムスタンプ付き位相データを取り込む。受信したコンパクトリレー装置の集合をＩとおく。（ｔｉ，θｉ）（ｉ∈Ｉ）のデータを受信したことになる（６０３）。
【００３２】
（４）Ｘのトポロジー認識部は受信した（ｔｉ，θｉ）（ｉ∈Ｉ）の中でｔｉの最小値ｔｍｉｎ  を求める（６０４）。
【００３３】
（５）Ｘのトポロジー認識部は（ｔｊ，θｊ）（ｔｊ∈Ｉ，ｔｊ＝ｔｍｉｎ  ）の中でθｊが最小のコンパクトリレー装置を求める（６０５）。図４の例ではコンパクトリレー装置Ｂが得られる。
【００３４】
ＸがＢに隣接する監視区間のどれに含まれるかを判別する処理について以下に説明する。図７の概略をフローチャートに示す。Ｘのトポロジー認識部が全体を制御する。図４の例ではΓ３に含まれると判別される。
【００３５】
（１）Ｘのトポロジー認識部は通信制御部を介してＢに対して、Ｂに隣接するコンパクトリレー装置の１つを返信するよう指示する（７０１）。
【００３６】
（２）Ｂの制御部は監視区間定義情報データ部から自分に隣接するコンパクトリレー装置のうち１つを抽出する。これをコンパクトリレー装置Ｎとおく。図４の例では、Ａ，Ｃ，Ｅの３台があるが、仮にＡを抽出するものとする。ＣやＥを抽出した場合も以下の処理は全く同様である。
【００３７】
（３）Ｂの制御部は通信制御部を介してＮをＸに返信する（７０２）。
【００３８】
（４）Ｘのトポロジー認識部は監視区間判別処理を行うことをＢ，Ｎに通知する（７０３）。
【００３９】
（５）Ｂ，Ｎの制御部はそれぞれ監視区間判別処理モードに移行する。
【００４０】
（６）Ｘのトポロジー認識部は通信制御部を介してＮに対して、ＢとＸのうちＮに近いのはどちらかを判別するよう指示する。
【００４１】
（７）Ｎの制御部はトポロジー認識部に対して、ＢとＸのうちＮに近いのはどちらかを判別するよう指示する（７０４）。
【００４２】
（８）Ｎのトポロジー認識部は、各コンパクトリレー装置がＮが出す搬送波を検出したらその結果をＮに返信するよう指示する搬送波の出力を、搬送波出力部に指示する。
【００４３】
（９）各コンパクトリレー装置の搬送波観測部が電力線搬送波を検出すると、その制御部は搬送波の観測結果に従って、搬送波を受信した最初のサンプリング時刻ｔｉとその時刻の位相θｉのデータ（ｔ，θ）を通信制御部を介してＸに送信する（７０６）。
【００４４】
（１０）Ｎのトポロジー認識部は通信制御部を介してＢのタイムスタンプ付き位相データ（ｔＢ，θＢ）とＸのタイムスタンプ付き位相データ（ｔＸ，θＸ）を受信する（７０７）。
【００４５】
（１１）Ｎのトポロジー認識部はｔＢ＜ｔＸならばＢが近いと判別する。
【００４６】
（１２）Ｎのトポロジー認識部はｔＢ＞ｔＸならばＸが近いと判別する。
【００４７】
（１３）Ｎのトポロジー認識部はｔＢ＝ｔＸ、θＢ＜θＸならばＢが近いと判別する。
【００４８】
（１４）Ｎのトポロジー認識部はｔＢ＝ｔＸ、θＢ＞θＸならばＸが近いと判別する。
【００４９】
（１５）Ｎのトポロジー認識部はＢとＸで近いと判別したコンパクトリレー装置をＸに返す（７０８）。図４の例ではＢが返信される。
【００５０】
（１６）Ｘのトポロジー認識部はＮからの返信としてＸを受信したらＸはＮ側の監視区間に含まれると判別し、Ｂを受信したらＸは反対側の監視区間に含まれると判別する。図４の例ではΓ３に含まれると判別される（７０９）。
【００５１】
Ｘにおける監視区間定義情報更新処理について図４の例を対象に以下に説明する。図８の概略をフローチャートに示す。Ｘのトポロジー認識部が全体を制御する。図４の例ではΓ３をΓ３１とΓ３２に分割する処理になる。図４の例では分割されるΓ３の中に分岐が含まれており、この構成パターンにおける処理がその他の構成パターンの場合にも自然に拡張される。
【００５２】
（１）Ｘのトポロジー認識部は通信制御部を介してＢに対して、Γ３の境界のコンパクトリレー装置全てを返信するよう指示する（８０１）。
【００５３】
（２）Ｂの制御部は監視区間定義情報データ部からΓ３の境界のコンパクトリレー装置を抽出する。Ｃ，Ｅが抽出される（８０２）。
【００５４】
（３）Ｂの制御部は通信制御部を介してＣ，ＥをＸに返す。
【００５５】
（４）Ｘのトポロジー認識部は通信制御部を介して監視区間分割処理を行うことをＢ，Ｃ，Ｅに通知する（８０３）。
【００５６】
（５）Ｂ，Ｃ，Ｅの制御部は、それぞれ監視区間分割処理モードに移行する。
【００５７】
（６）Ｘのトポロジー認識部は通信制御部を介してＢに対して、搬送波の出力を指示する（８０４）。
【００５８】
（７）Ｂの制御部は搬送波出力部に搬送波出力を指示する（８０５）。
【００５９】
（８）Ｘのトポロジー認識部は搬送波観測部で観測するＢからの搬送波に対して、これを打ち消すように逆位相の搬送波を出力するよう搬送波出力部に指示する（８０６）。
【００６０】
（９）Ｘのトポロジー認識部は通信制御部を介してＣ，Ｅに対して、観測する搬送波の振幅値をＸに返信するよう指示する（８０７）。
【００６１】
（１０）Ｃ，Ｅの制御部は搬送波を予め定められた一定時間（１波長分以上）観測し、その振幅値の最大値が予め定められたしきい値以上あれば１、なければ０を通信制御部を介してＸに返信する。それぞれ、ｙＣ，ｙＥとおく（８０８）。
【００６２】
（１１）Ｘのトポロジー認識部は通信制御部を介してＣ、ＥからｙＣ，ｙＥを受信する。（ｙＣ，ｙＥ）の可能な組み合わせは、（０，０），（０，１），（１，０）の３通りである。
【００６３】
（１２）Ｘのトポロジー認識部はｙＣ＝０，ｙＥ＝０ならば、Ｘは分岐点よりＢ側にあると判別し、監視区間Γ３を、ＢとＸで囲まれる監視区間、ＸとＣとＥで囲まれる監視区間の２つに分割するよう監視区間定義情報データ部に指示する（８０９）。
【００６４】
（１３）Ｘのトポロジー認識部はｙＣ＝０，ｙＥ＝１ならば、Ｘは分岐点よりＣ側にあると判別し、監視区間Γ３を、ＢとＸとＥで囲まれる監視区間、ＸとＣで囲まれる監視区間の２つに分割するよう監視区間定義情報データ部に指示する（８１０）。
【００６５】
（１４）Ｘのトポロジー認識部はｙＣ＝１，ｙＥ＝０ならば、Ｘは分岐点よりＥ側にあると判別し、監視区間Γ３を、ＢとＸとＣで囲まれる監視区間、ＸとＥで囲まれる監視区間の２つに分割するよう監視区間定義情報データ部に指示する（８１１）。
【００６６】
（１５）図４の例では（１１）のように処理される。
【００６７】
上記の実施例では監視区間内での事故を検出して然るべき遮断器に遮断指令を与えて事故遮断を行うところまでを実施する保護リレーシステムを想定したが、本発明の本質は、電力系統１に設置された装置が、電力供給経路に沿った互いの位置関係を、互いの協調によって自律的に認識する機能（トポロジー認識機能）にある。この機能は保護リレーシステムに限らず、複数の装置によって構成されるシステムで各装置間の電力供給経路に沿った位置関係情報を用いるようなシステムに、幅広く適用することができる。
【００６８】
例えば、配電系統では子局と呼ばれる装置が設置されており、ここにトポロジー認識機能を適用することが考えられる。この子局は親局からの指示に従って柱上開閉器の開放／投入を制御するものである。配電系統の事故時には電力供給経路の根元を一端遮断してから、配電線の末端から順次開閉器を投入していき事故の再発をもって事故区間を特定する。このとき、各子局の電力供給経路に沿った位置関係情報を親局が把握している必要があり、現状では子局設置時や系統接続状態変化時に親局データベースを更新する作業を行っている。ここにトポロジー認識機能を適用することが考えられる。即ち、子局装置を配電系統に設置するだけで、互いの電力供給経路に沿った位置関係を互いの協調で自律的に認識して親局に報告するというシステムである。また、系統接続状態変化時にも自律的に位置関係を認識し直して親局に報告することもできる。このことにより、親局データベースと系統状態とのミスマッチを効率良く防止することができる。
【００６９】
【発明の効果】
本発明によれば、保護リレーシステムや配電自動化システムなど、複数の装置によって構成されるシステムで、各装置間の電力供給経路に沿った位置関係情報を用いるシステムにおいて、装置の新設時やメンテナンス時、あるいは電力系統状態の変化時などに、それら変化を装置間の電力供給経路に沿った位置関係情報に確実に反映することが可能になる。また、本発明は、装置間の協調で自律的に位置関係を認識することにより、システムの対象範囲を拡大する場合にも、装置のＣＰＵ性能やメモリ容量などの仕様を変更することなく、標準的な装置を設置するだけで装置間のフォーメーションを自律的に再構成してシステムを拡張できるため、システムの拡張性を飛躍的に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるコンパクトリレーシステム２のブロック図を示す図である。
【図２】本発明が適用されるコンパクトリレーシステム２の動作の概略を説明するための系統設備及びコンパクトリレー装置の構成例を模擬的に表す図である。
【図３】本発明が適用されるコンパクトリレーシステム２のコンパクトリレー装置新設時の動作の概略を説明するための系統設備及びコンパクトリレー装置の構成例を模擬的に表す図である。
【図４】本発明が適用されるコンパクトリレーシステム２の監視区間を自律的に再構成する処理を説明するための系統設備、コンパクトリレー装置及び監視区間を模擬的に表す図である。
【図５】本発明が適用されるコンパクトリレーシステム２の監視区間再構成処理の全体の流れを説明する図である。
【図６】本発明が適用されるコンパクトリレーシステム２の新設されるコンパクトリレー装置が自分に直近のコンパクトリレー装置を探索する大まかな処理フローを説明する図である。
【図７】本発明が適用されるコンパクトリレーシステム２の新設されるコンパクトリレー装置が直近のコンパクトリレー装置に隣接するどの監視区間に含まれるかを判別する大まかな処理フローを説明する図である。
【図８】本発明が適用されるコンパクトリレーシステム２の新設されるコンパクトリレー装置が監視区間定義情報を更新する大まかな処理フローを説明する図である。
【符号の説明】
１…電力系統、２…コンパクトリレーシステム、３…コンパクトリレー装置、４…通信ネットワーク、５…送電線、６…母線、７…遮断器、３０１…センサー部、３０２…通信制御部、３０３…事故判別部、３０４…事故遮断部、３０５…搬送波出力部、３０６…搬送波観測部、３０７…トポロジー認識部、３０８…監視区間定義情報データ部、３０９…制御部。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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