(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
保護リレーを含む電力系統の接続関係を表す接続データ、前記保護リレーの動作責務を表す動作責務データ、前記保護リレーの動作特性を表す動作特性データを記憶する記憶部と、
検証対象とする事故の発生地点及び事故条件を示す事故情報の入力を受け付ける受付部と、
前記記憶部に記憶された接続データに基づき、前記事故情報により示される発生地点に事故条件の事故が発生した場合に電力系統の各経路のうち保護リレーの協調が必要な協調対象経路および当該協調対象経路に配置された保護リレーを特定する第１特定部と、
前記第１特定部により特定された保護リレー毎に、前記動作責務データに基づいて当該保護リレーが設置された協調対象経路での動作責務範囲を求め、当該動作責務範囲内の何れかで発生する動作責務とされた事故を検出するためのリレー動作範囲の下限値および動作責務範囲内でのリレー動作範囲の上限値を特定する第２特定部と、
前記協調対象経路毎に、当該協調対象経路に設置され、前記第２特定部により特定された各保護リレーの下限値および上限値から定まるリレー動作範囲の重複部分を協調対象範囲として、前記動作特性データに基づいて前記協調対象範囲内での前記保護リレーの動作特性から各保護リレーの動作順を特定し、特定された各保護リレーの動作順が事故の発生地点からの接続順と同じであるか否かに基づいて保護リレー間の協調が良好であるか否かを判定する判定部と、
を備えたことを特徴とする保護リレー協調判定装置。
【請求項２】
前記接続データは、電力系統に設けられた分散型電源の接続関係を表すデータをさらに含み、
前記第２特定部は、前記協調対象経路に分散型電源が設けられていた場合、当該分散型電源が並列状態および解列状態の何れにおいても前記動作責務範囲内の何れかで発生する動作責務とされた事故を検出するためのリレー動作範囲の下限値および動作責務範囲内で発生し得るリレー動作範囲の上限値を特定する
ことを特徴とする請求項１記載の保護リレー協調判定装置。
【請求項３】
前記第２特定部は、同一地点に電流駆動型と電圧駆動型の保護リレーがある場合、電流駆動型の保護リレーについての前記リレー動作範囲の下限値および上限値を特定し、同一地点に短絡リレーと地絡リレーがある場合、短絡リレーについての前記リレー動作範囲の下限値および上限値を特定する
ことを特徴とする請求項１または２記載の保護リレー協調判定装置。
【請求項４】
検証対象とする事故の発生地点及び事故条件を示す事故情報の入力を受け付ける受付工程と、
保護リレーを含む電力系統の接続関係を表す接続データ、前記保護リレーの動作責務を表す動作責務データ、前記保護リレーの動作特性を表す動作特性データを記憶する記憶部に記憶された接続データに基づき、入力された前記事故情報により示される発生地点に事故条件の事故が発生した場合に電力系統の各経路のうち保護リレーの協調が必要な協調対象経路および当該協調対象経路に配置された保護リレーを特定する第１特定工程と、
特定された各保護リレー毎に、前記動作責務データに基づいて当該保護リレーが設置された協調対象経路での動作責務範囲を求め、当該動作責務範囲内の何れかで発生する動作責務とされた事故を検出するためのリレー動作範囲の下限値および動作責務範囲内でのリレー動作範囲の上限値を特定する第２特定工程、
前記協調対象経路毎に、当該協調対象経路に設置された各保護リレーの下限値および上限値から定まるリレー動作範囲の重複部分を協調対象範囲として、前記動作特性データに基づいて前記協調対象範囲内での前記保護リレーの動作特性から各保護リレーの動作順を特定し、特定された各保護リレーの動作順が事故の発生地点からの接続順と同じであるか否かに基づいて保護リレー間の協調が良好であるか否かを判定する判定工程と、
を含むことを特徴とする保護リレー協調判定方法。
【請求項５】
検証対象とする事故の発生地点及び事故条件を示す事故情報の入力を受け付ける受付手順と、
保護リレーを含む電力系統の接続関係を表す接続データ、前記保護リレーの動作責務を表す動作責務データ、前記保護リレーの動作特性を表す動作特性データを記憶する記憶部に記憶された接続データに基づき、入力された前記事故情報により示される発生地点に事故条件の事故が発生した場合に電力系統の各経路のうち保護リレーの協調が必要な協調対象経路および当該協調対象経路に配置された保護リレーを特定する第１特定手順と、
特定された各保護リレー毎に、前記動作責務データに基づいて当該保護リレーが設置された協調対象経路での動作責務範囲を求め、当該動作責務範囲内の何れかで発生する動作責務とされた事故を検出するためのリレー動作範囲の下限値および動作責務範囲内でのリレー動作範囲の上限値を特定する第２特定手順と、
前記協調対象経路毎に、当該協調対象経路に設置された各保護リレーの下限値および上限値から定まるリレー動作範囲の重複部分を協調対象範囲として、前記動作特性データに基づいて前記協調対象範囲内での前記保護リレーの動作特性から各保護リレーの動作順を特定し、特定された各保護リレーの動作順が事故の発生地点からの接続順と同じであるか否かに基づいて保護リレー間の協調が良好であるか否かを判定する判定手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする保護リレー協調判定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保護リレー協調判定装置、保護リレー協調判定方法、および保護リレー協調判定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
将来、電力系統では、太陽光発電などの分散形電源の大量導入による潮流状態の変化や系統構成の変更に伴って系統に設置された保護リレー間の協調崩れの発生が懸念される。そこで、事故地点、事故条件が与えた場合、事故地点からの保護リレーの接続順と、リレー応動解析結果から特定される保護リレーの動作順が一致する否かにより、保護リレーシステム間の協調の良否を判定する保護リレー協調支援装置が提案されている（例えば、特許文献１。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２５４２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の従来技術では、典型的な条件で事故地点や事故条件を与えて協調の良否について判定を行っていた。このため、従来技術は、典型的な条件でしか各保護リレー間の協調の良否を判定できなかった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、各保護リレー間の協調の良否をより適切に判定できる保護リレー協調判定装置、保護リレー協調判定方法、および保護リレー協調判定プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の保護リレー協調判定装置は、保護リレーを含む電力系統の接続関係を表す接続データ、前記保護リレーの動作責務を表す動作責務データ、前記保護リレーの動作特性を表す動作特性データを記憶する記憶部と、検証対象とする事故の発生地点及び事故条件を示す事故情報の入力を受け付ける受付部と、前記記憶部に記憶された接続データに基づき、前記事故情報により示される発生地点に事故条件の事故が発生した場合に電力系統の各経路のうち保護リレーの協調が必要な協調対象経路および当該協調対象経路に配置された保護リレーを特定する第１特定部と、前記第１特定部により特定された各保護リレー毎に、前記動作責務データに基づいて当該保護リレーが設置された協調対象経路での動作責務範囲を求め、当該動作責務範囲内の何れかで発生する動作責務とされた事故を検出するためのリレー動作範囲の下限値および動作責務範囲内でのリレー動作範囲の上限値を特定する第２特定部と、前記協調対象経路毎に、当該協調対象経路に設置され、前記第２特定部により特定された各保護リレーの下限値および上限値から定まるリレー動作範囲の重複部分を協調対象範囲として、前記動作特性データに基づいて前記協調対象範囲内での前記保護リレーの動作特性から各保護リレーの動作順を特定し、特定された各保護リレーの動作順が事故の発生地点からの接続順と同じであるか否かに基づいて保護リレー間の協調が良好であるか否かを判定する判定部と、を備えている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、各保護リレー間の協調の良否をより適切に判定できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、保護リレー協調判定装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図２は、対称分等価回路の一例を示す図である。
【図３】図３は、零相回路の一例を示す図である。
【図４】図４は、保護リレーが設けられた経路の一例を示す図である。
【図５】図５は、最小動作感度の特定を説明するための図である。
【図６】図６は、経路に分散型電源が設けられた場合の一例を示す図である。
【図７】図７は、保護リレーの動作順の特定を説明するための図である。
【図８】図８は、保護リレー協調判定処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】図９は、電力系統の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、電力系統の等価回路図の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、事故点から終端までの各経路の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、抽出された経路の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、協調対象経路と特定された経路の一例を示す図である。
【図１４】図１４は、保護リレーの感度特性と協調対象範囲を示す図である。
【図１５】図１５は、判定結果の一例を示す図である。
【図１６】図１６は、保護リレー協調判定プログラムを実行するコンピュータを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明にかかる保護リレー協調判定装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１０】
［保護リレー協調判定装置１の構成］
実施例１に係る保護リレー協調判定装置ついて説明する。図１は、保護リレー協調判定装置の構成の一例を示すブロック図である。図１に示す例では、保護リレー協調判定装置１は、記憶部１０と、受付部１１と、第１特定部１２と、第２特定部１３と、判定部１４と、を備えている。
【００１１】
受付部１１は、検証対象とする事故の発生地点及び事故条件を示す事故情報の入力を受け付ける。受付部１１は、例えば、キーボードやマウス、タッチパネルなどの各種入力デバイスや、ネットワークなどから情報が入力される入力端子などが該当する。かかるネットワークの一態様としては、有線または無線を問わず、インターネット（Internet）、ＬＡＮ（Local  Area  Network）やＶＰＮ（Virtual  Private  Network）などの任意の通信網が挙げられる。
【００１２】
記憶部１０には、協調判定に用いる各種情報が記憶されている。例えば、記憶部１０には、協調判定を行う電力系統の接続関係を表す接続データ１０ａが記憶されている。この接続データ１０ａは、電力系統をノードで表現した際のノードの接続関係を示すデータを含んでいる。また、接続データ１０ａには、電力系統に設けられた保護リレーや遮断器、分散形電源など各種機器の接続関係を示すデータも含んでいる。また、記憶部１０には、電力系統に設けられた各保護リレーの動作責務を表す動作責務データ１０ｂ、および各保護リレーの動作時間に関する動作特性を表す動作特性データ１０ｃが記憶されている。
【００１３】
第１特定部１２は、記憶部１０に記憶された接続データ１０ａに基づき、受付部１１から入力された事故情報により示される発生地点に事故条件の事故が発生した場合に電力系統の各経路のうち保護リレーの協調が必要な協調対象経路を特定する。また、第１特定部１２は、協調対象経路に配置された保護リレーも特定する。具体的に、例えば、第１特定部１２は、事故情報により示される事故条件および対象系統の接地方式に応じて等価回路を作成する。直接接地系で事故条件が１線地絡の場合は、等価回路として、例えば、正相回路、逆相回路、零相回路からなる対称分等価回路を作成する。図２は対称分等価回路の一例を示す図である。また、非接地系で事故条件が１線地絡の場合は、等価回路として、例えば、零相回路を作成する。図３は零相回路の一例を示す図である。
【００１４】
第１特定部１２は、作成した等価回路において事故点から出発して終端に電流供給源がある経路を協調対象経路と特定する。電流供給源としては、例えば、短絡事故の場合、正相電源、抵抗接地も該当し、非接地系の１線地絡の場合、零相電源や対地静電容量も該当する。また、第１特定部１２は、作成した等価回路において事故点から出発して保護リレーの入力となる計器用変成器がある経路も協調対象経路と特定する。そして、第１特定部１２は、特定した協調対象経路に接続された保護リレーを協調対象の保護リレーと特定する。
【００１５】
ここで、各保護リレーは、それぞれ検出すべき異常が動作責務として定められている。図４は、保護リレーが設けられた経路の一例を示す図である。図４の例では、経路Ｌ１は、保護リレーとして３つの過電流リレーＲ１〜Ｒ３が設けられている。なお、図４〜図６では、過電流リレーＲ１〜Ｒ３を「ＯＣ４」、「ＯＣＴＬ」、「ＯＣＴＨ」と記載している。
【００１６】
例えば、過電流リレーＲ１〜Ｒ３は、それぞれ最遠端での２線地絡を検出することを動作責務とする。この場合、過電流リレーＲ１〜Ｒ３は、それぞれ経路Ｌ１の終端までの範囲が動作責務を満たす保護範囲（以下「動作責務範囲」とも言う。）となる。動作責務データ１０ｂには、保護リレー毎の検出すべき異常を示すデータが動作責務として含まれている。
【００１７】
第２特定部１３は、第１特定部１２により特定された各保護リレー毎に、動作責務データ１０ｂに基づいて当該保護リレーが設置された協調対象経路での動作責務範囲を求める。そして、第２特定部１３は、第１特定部１２により特定された各保護リレー毎に、動作責務範囲内の何れかで発生する動作責務とされた事故を検出するためのリレー動作範囲の下限値および動作責務範囲内でのリレー動作範囲の上限値を特定する。例えば、第２特定部１３は、各保護リレー毎に、協調対象経路の動作責務範囲内の各経路のインピーダンスを求め、インピーダンスの最も大きい経路の端部で発生した動作責務とされた事故を検出するための最小動作感度を求め、当該最小動作感度をリレー動作範囲の下限値と特定する。また、第２特定部１３は、保護リレーの近傍で動作責務とされた事故が発生した場合の事故電流の最大値を求め、当該電流の最大値をリレー動作範囲の上限値と特定する。
【００１８】
図５は、最小動作感度の特定を説明するための図である。ここでは、過電流リレーＲ１の最小動作感度を特定する場合を例にして説明する。図５の例では、経路Ｌ１は、経路Ｌ２〜Ｌ４が分岐している。経路Ｌ１は、過電流リレーＲ１から経路Ｌ４の分岐点までのインピーダンスをＺ１とし、経路Ｌ４の分岐点から経路Ｌ３の分岐点までのインピーダンスをＺ２とし、経路Ｌ３の分岐点から経路Ｌ２の分岐点までのインピーダンスをＺ３とし、経路Ｌ３の分岐点から端部までのインピーダンスをＺ４する。また、経路Ｌ２はインピーダンスをＺ７とし、経路Ｌ３はインピーダンスをＺ６とし、経路Ｌ４はインピーダンスをＺ５とする。
【００１９】
この場合、過電流リレーＲ１から経路Ｌ１の終端までのインピーダンスをａとし、過電流リレーＲ１から経路Ｌ２の終端までのインピーダンスをｂとし、過電流リレーＲ１から経路Ｌ３の終端までのインピーダンスをｃとし、過電流リレーＲ１から経路Ｌ４の終端までのインピーダンスをｄとした場合、インピーダンスａ〜ｄは以下のようになる。
ａ＝Ｚ１＋Ｚ２＋Ｚ３＋Ｚ４
ｂ＝Ｚ１＋Ｚ２＋Ｚ３＋Ｚ７
ｃ＝Ｚ１＋Ｚ２＋Ｚ６
ｄ＝Ｚ１＋Ｚ５
【００２０】
第２特定部１３は、インピーダンスの最も大きい経路の終端部分で発生した動作責務とされた事故を検出するための感度を求める。例えば、ａ＞ｂ、ｃ、ｄである場合、第２特定部１３は、経路Ｌ１の端部で動作責務とされた事故Ｆ１が発生した場合の感度を求める。なお、ここでは、保護リレーを過電流リレーとしているため、電流値を感度として求める場合について説明したが、電圧や電気的インピーダンスで判断する保護リレーの場合、電圧や電気的インピーダンスを最小動作感度として求める。
【００２１】
ところで、電力系統には、太陽光発電装置など比較的小規模な分散型電源Ｇが設けられる場合がある。この分散型電源Ｇは、稼働状態に応じて供給される電力が変化する。また、特に回転機型である場合、分散型電源Ｇが稼働状態の場合は、分散型電源Ｇからも事故地点に電流が流れる。このため、分散型電源Ｇの稼働状態に応じて保護リレーに流れる電流が変化する。
【００２２】
図６は、経路に分散型電源が設けられた場合の一例を示す図である。図６の例では、経路Ｌ１の事故点Ｆ１と過電流リレーＲ１の間から分岐して回転機型分散型電源Ｇが接続されている。
【００２３】
この場合、分散型電源Ｇが停止している場合、過電流リレーＲ１には事故Ｆ１による事故電流Ｉ１が流れる。一方、分散型電源Ｇが稼働している場合、分散型電源Ｇから事故電流Ｉ２が供給されるため、過電流リレーＲ１を通過する事故電流Ｉ３は事故電流Ｉ１よりも低下する。
【００２４】
そこで、第２特定部１３は、協調対象経路に分散型電源が設けられていた場合、当該分散型電源が並列状態および解列状態の何れにおいても動作責務範囲内の何れかで発生する動作責務とされた事故を検出するためのリレー動作範囲の下限値および動作責務範囲内で発生し得るリレー動作範囲の上限値を特定する。例えば、第２特定部１３は、分散型電源が並列状態の場合のリレー動作範囲の下限値および上限値を求める。また、第２特定部１３は、分散型電源が解列状態の場合のリレー動作範囲の下限値および上限値を求める。そして、第２特定部１３は、並列状態の場合と解列状態の場合の下限値同士、上限値同士をそれぞれ比較し、より小さい下限値をリレー動作範囲の下限値と特定し、より大きい上限値をリレー動作範囲の上限値と特定する。このように、分散型電源が並列状態および解列状態の何れにおいても事故を検出するためのリレー動作範囲の下限値および動作責務範囲内で発生し得るリレー動作範囲の上限値を特定することにより、分散型電源の稼働状態に変化による変化を含めて各保護リレー間の協調の良否を適切に判定できる。
【００２５】
判定部１４は、協調対象経路毎に、当該協調対象経路に設置され、第２特定部１３により特定された各保護リレーの下限値および上限値から定まるリレー動作範囲の重複部分を協調対象範囲として求める。そして、判定部１４は、動作特性データ１０ｃに基づいて協調対象範囲内での保護リレーの動作特性から各保護リレーの動作順を特定する。
【００２６】
図７は、保護リレーの動作順の特定を説明するための図である。図７の例では、図４〜図６に示した過電流リレーＲ１〜Ｒ３のリレー動作範囲Ｓ１〜Ｓ３として示し、リレー動作範囲Ｓ１〜Ｓ３の重複部分を協調対象範囲Ｓ４として示す。また、図７の例では、動作特性データ１０ｃに基づいて過電流リレーＲ１〜Ｒ３の電流に対する動作特性が示されている。過電流リレーＲ１〜Ｒ３は、協調対象範囲Ｓ４で、過電流リレーＲ１、過電流リレーＲ２、過電流リレーＲ３の順に動作する。
【００２７】
判定部１４は、特定された各保護リレーの動作順が事故の発生地点からの接続順と同じであるか否かに基づいて保護リレー間の協調が良好であるか否かを判定する。判定部１４による判定結果は、不図示の出力部により、他の装置や利用者に情報を出力される。この出力部は、例えば、モニタやスピーカ、各種の出力端子などが該当する。
【００２８】
［処理の流れ］
次に、本実施例に係る保護リレー協調判定装置１の処理の流れを説明する。図８は、保護リレー協調判定処理の手順を示すフローチャートである。この保護リレー協調判定処理は、受付部１１で事故情報の入力を受け付けた場合に実行される。
【００２９】
図８に示すように、第１特定部１２は、記憶部１０に記憶された接続データ１０ａに基づき、受付部１１で受け付けた事故情報により示される事故条件および対象系統の接地方式に応じて等価回路を作成する（ステップＳ１０）。そして、第１特定部１２は、作成した等価回路から協調対象経路を特定する（ステップＳ１１）。また、第１特定部１２は、特定した協調対象経路に接続された保護リレーを協調対象の保護リレーと特定する（ステップＳ１２）。
【００３０】
第２特定部１３は、特定された各保護リレー毎に、動作責務データ１０ｂに基づいて当該保護リレーが設置された協調対象経路での動作責務範囲を求める（ステップＳ１３）。そして、第２特定部１３は、各保護リレー毎に、動作責務範囲内の何れかで発生する動作責務とされた事故を検出するためのリレー動作範囲の下限値および動作責務範囲内で発生し得るリレー動作範囲の上限値を特定する（ステップＳ１４）。なお、協調対象経路に分散型電源が設けられていた場合は、分散型電源が並列状態および解列状態の何れにおいても動作責務範囲内の何れかで発生する動作責務とされた事故を検出するためのリレー動作範囲の下限値および動作責務範囲内で発生し得るリレー動作範囲の上限値を特定する。
【００３１】
判定部１４は、協調が未判定の協調対象経路について、協調対象経路に設置された各保護リレーの下限値および上限値から定まるリレー動作範囲の重複部分を協調対象範囲として求める（ステップＳ１５）。そして、判定部１４は、協調対象範囲内での保護リレーの動作特性から各保護リレーの動作順を特定する（ステップＳ１６）。そして、判定部１４は、特定した各保護リレーの動作順が事故の発生地点からの接続順と同じか否かを判定する（ステップＳ１７）。判定部２１は、保護リレーの動作順が事故の発生地点からの接続順と同じ場合（ステップＳ１７肯定）、協調判定を行った協調対象経路に対する協調が良好であることを記憶する（ステップＳ１８）。一方、判定部２１は、保護リレーの動作順が事故の発生地点からの接続順と異なる場合（ステップＳ１７否定）、協調判定を行った協調対象経路に対して協調が不良であることを記憶する（ステップＳ１９）。
【００３２】
判定部１４は、全ての協調対象経路についての協調判定が完了したか否かを判定する（ステップＳ２０）。協調が未判定の協調対象経路がある場合（ステップＳ２０否定）、判定部１４は、上記ステップＳ１５へ移行して、協調が未判定の協調対象経路について協調の判定を行う。全ての協調対象経路についての協調判定が完了した場合（ステップＳ２０肯定）、判定部１４は、各協調対象経路の協調判定の結果を出力し（ステップＳ２１）、終了となる。
【００３３】
次に、本実施例に係る保護リレー協調判定装置を用いて電力系統に設けられた保護リレーの協調判定を行った一例を説明する。図９は電力系統の一例を示す図である。図９では電力系統をノード１００〜１０４、３０１〜３０４、３１３、４０１〜４０６、４１１〜４１３、４２１の接続関係により示している。電力系統には、上位系統や需要家との間の電力を変圧する変圧器５９１〜５９４と、地絡事故時に流れる零相電流を検出する零相変流器（ＺＣＴ、Zero-phase-sequence  Current  Transformer）５１１〜５１３と、地絡故障時に発生する零相電圧を検出する接地形計器用変圧器（ＧＰＴ（Grounding  Potential  Transformer）、ＧＶＴとも称される）５２１〜５２４と、変流器（ＣＴ、Current  Transformer）５３１〜５３９と、が設けられている。
【００３４】
零相変流器５１１〜５１３は、特定方向に流れた零相電流を検出する。具体的には、零相変流器５１１は、ノード４０３からノード４２１に向かって流れる零相電流を検出する。言い換えると、図９において、零相変流器５１１は、自身から見て上部方向に零相電源があり、上部から下部へと零相電流が流れた場合に零相電流を検出する。また、零相変流器５１２は、ノード４０１からノード１０４に向かって流れる零相電流を検出する。零相変流器５１３は、ノード３０１からノード１０４に向かって流れる零相電流を検出する。
【００３５】
また、電力系統には保護リレー５４１〜５４２、５５１〜５５５、５６１〜５６２、５７１〜５７４と、保護リレーと連携して事故電流を遮断する遮断器５０１〜５０５と、ヒューズ５８１と、が設けられている。具体的には、保護リレー５４１〜５４２は、地絡方向リレー（ＤＧＲ、Ground  Directional  Relay）であり、保護リレー５５１〜５５５は、過電流リレー（ＯＣＲ、Over  Current  Relay）であり、保護リレー５６１〜５６２は、地絡過電圧リレー（ＯＶＧＲ、Ground  Over  Voltage  Relay）であり、保護リレー５７１は、地絡過電流リレー（ＯＣＧＲ、Ground  Over  Current  Relay）である。なお、図９では保護リレー５４１〜５４２を「ＯＧ４」、「ＯＧ３」と記載し、保護リレー５５１〜５５５を「ＯＣ４」、「ＯＣ３」、「ＯＣＴＬ」、「ＯＣＴＨ」、「ＯＣＪ」と記載し、保護リレー５６１〜５６２を「ＯＶＧ」、「ＯＶＧＪ」と記載し、保護リレー５７１を「ＣＧＪ」と記載している。
【００３６】
記憶部１０には、図９に示すような電力系統の接続関係を表す接続データ１０ａ、電力系統に設けられた各保護リレー５４１〜５４２、５５１〜５５５、５６１〜５６２、５７１〜５７４の動作責務を表す動作責務データ１０ｂ、および保護リレー５４１〜５４２、５５１〜５５５、５６１〜５６２、５７１〜５７４の動作特性を表す動作特性データ１０ｃが記憶されている。
【００３７】
受付部１１は、検証対象とする事故の発生地点及び事故条件を示す事故情報の入力を受け付ける。ここでは、例えば、事故情報として、図９に示す電力系統のＦ４−２の地点に３線地絡が指定された場合について説明する。
【００３８】
受付部１１に事故情報が入力されると、第１特定部１２は、記憶部１０に記憶された接続データ１０ａに基づき、事故情報により示される事故条件および対象系統の接地方式に応じて等価回路を作成する。図１０は、事故情報としてＦ４−２の地点が３線地絡が指定された場合の電力系統の等価回路である。
【００３９】
そして、第１特定部１２は、事故点から出発して終端までの各経路を求め、経路に配置された保護リレーも求める。図１１は、事故点から終端までの各経路の一例を示す図である。図１１の例では、保護リレーが設けられたノードの下部に〈〉として保護リレーが存在することを示している。図１１〜図１３において、６桁の数字は、２つのノード間を結ぶブランチを示す。例えば、「４０２４０３」は、４０２から４０３までの間を示す。
【００４０】
図１１に示す例では、第１特定部１２は、「１」〜「６」までの６通りの経路を求める。例えば、図１１の「１」に示す経路は、「４０２」〜「４０３」「４０２」「４０２」〜「４０４」「４０４」「４０４」〜「４０５」「４０５」「４０５」〜「４０６」「４０６」を結ぶ経路であることを示す。つまり、図１１の「１」は、事故地点である「４０２」から終端の１つである「４０６」までの経路となる。同様に、図１１の「２」に示す経路は事故地点である「４０２」から「３０４」までの経路であり、「３」に示す経路は事故地点である「４０２」から「３１３」までの経路であり、「４」に示す経路は事故地点である「４０２」から「１００」までの経路であり、「５」に示す経路は事故地点である「４０２」から「４１２」までの経路であり、「６」に示す経路は事故地点である「４０２」から「４１３」までの経路である。
【００４１】
そして、第１特定部１２は、求められた全経路の中から、終端が電源（短絡事故であれば正相電源、抵抗接地系あるいは非接地系の１線地絡では零相電源や対地静電容量)あるいは保護リレーに接続された計器用変成器である経路を抽出する。図１２は、抽出された経路の一例を示す図である。図１２に示す例では、「２」〜「６」までの経路が抽出されている。
【００４２】
そして、第１特定部１２は、抽出された全経路の中から、保護リレーの協調が必要な協調対象経路を特定する。具体的には、保護リレーや遮断器を含まない経路や事故点での事故に対して動作しない保護リレーのみが設けられた経路を除外する。また、保護リレーが設けられたノードまで同一であり、保護リレーが設けられたノードより後で分岐して終端が異なる経路を保護リレーの協調において同一と見なせる経路として１つの経路に整理する。
【００４３】
また、第１特定部１２は、各協調対象経路に儲けられた保護リレーのうち、事故点での事故で動作する可能性のある保護リレーを特定すると共に、そこからトリップ指示が出力される遮断器も特定する。図１３は、協調対象経路と特定された経路の一例を示す図である。図１３に示す例では、「４」、「６」が協調対象経路と特定されている。また、図１３の例では、保護リレーが設けられたノードの下部に動作する可能性のある保護リレーおよび遮断器を示している。
【００４４】
そして、第２特定部１３は、動作する可能性がある保護リレー毎に、動作責務データ１０ｂに基づいて当該保護リレーが設置された協調対象経路での動作責務範囲を求め、当該動作責務範囲内の何れかで発生する動作責務とされた事故を検出するためのリレー動作範囲の下限値および動作責務範囲内でのリレー動作範囲の上限値を特定する。例えば、保護リレーが過電流リレーである場合、動作責務範囲内でリアクタンスが最も大きくなる点を探し、その点で２線地絡事故を発生させた場合の事故電流をリレー動作範囲の下限値と特定する。また、過電流リレーの至近端で短絡事故が発生した場合、事故電流が最大となるため、至近端で短絡事故が発生した場合の事故電流をリレー動作範囲の上限と特定する。
【００４５】
なお、第２特定部１３は、同一地点に、動作する可能性がある保護リレーとして、電流駆動型と電圧駆動型の保護リレーがある場合、電流駆動型の保護リレーについての感度の最小値および最大値を特定する。これは電流駆動型の方が先に動作するためである。また、第２特定部１３は、同一地点に、動作する可能性がある保護リレーとして、短絡リレーと地絡リレーがある場合、短絡リレーについての感度の最小値および最大値を特定する。図９の例では、ノード１０４〜４０１に電流駆動型の保護リレー５５１（過電流リレーＯＣ４）と電圧駆動型の保護リレー５４１（地絡方向リレーＤＧ４）が設けられているが、保護リレー５５１（過電流リレーＯＣ４）についてのリレー動作範囲の下限値および上限値を特定する。
【００４６】
また、第２特定部１３は、電力系統に分散形電源が設けられ、協調対象経路に分散形電源が並列している場合は、分散形電源が系統に並列している場合と解列されている状態とでのリレー動作範囲の下限値および上限値を求める。そして、第２特定部１３は、並列状態の場合と解列状態の場合の下限値、上限値をそれぞれ比較し、より小さい下限値をリレー動作範囲の下限値と特定し、より大きい上限値をリレー動作範囲の上限値と特定する。
【００４７】
判定部１４は、協調対象経路毎に、当該協調対象経路に設置された各保護リレーの感度の最小値および最大値から定まる感度範囲の重複部分を協調対象範囲として求め、動作特性データ１０ｃに基づいて協調対象範囲内での保護リレーの動作特性から各保護リレーの動作順を特定する。
【００４８】
図１４は、保護リレーの感度特性と協調対象範囲を示す図である。図１４は、図１３の「４」の経路を例としており、過電流リレーである保護リレー５５１（ＯＣ４）、保護リレー５５３（ＯＣＴＬ）、保護リレー５５４（ＯＣＴＨ）の感度特性と協調対象範囲が示されている。
【００４９】
保護リレー５５１（ＯＣ４）は、点線の電流に対して、Ｔ１のタイミングで動作し、遮断器４０２を動作させて遮断するため、電流が０になる。保護リレー５５１（ＯＣ４）、保護リレー５５３（ＯＣＴＬ）、保護リレー５５４（ＯＣＴＨ）の動作順序は協調対象範囲全体に対して事故地点からの順番になっている。このため、協調判定は良好と判定される。判定部１４は、各協調対象経路の判定結果を、例えばディスプレイなどの出力部に出力する。
【００５０】
図１５は、判定結果の一例を示す図である。図１５の例では、「判定」として、協調対象経路毎に、協調の良否が示されている。また、図１５の例では、事故情報により示される発生地点に事故条件の事故が発生した場合に各保護リレーの動作タイミングが示されている。さらに、図１５の例では、隣接する保護リレー間の協調の良否についても協調の良否が判定されており、協調が良好な場合は“○”、協調が不良の場合は“×”で示されている。
【００５１】
［実施例１の効果］
上述してきたように、本実施例に係る保護リレー協調判定装置１は、接続データに基づき、入力された事故情報により示される発生地点に事故条件の事故が発生した場合に協調対象経路での動作責務範囲を求め、当該動作責務範囲内の何れかで発生する動作責務とされた事故を検出するためのリレー動作範囲電力系統の各経路のうち協調が必要な協調対象経路および当該協調対象経路に配置された保護リレーを特定する。そして、保護リレー協調判定装置１は、特定された各保護リレー毎の下限値および動作責務範囲内でのリレー動作範囲の上限値を特定する。そして、保護リレー協調判定装置１は、協調対象経路毎に、当該協調対象経路に設置された各保護リレーの下限値および上限値から定まるリレー動作範囲の重複部分を協調対象範囲として、協調対象範囲内での保護リレーの動作特性から各保護リレーの動作順を特定し、特定された各保護リレーの動作順が事故の発生地点からの接続順と同じであるか否かに基づいて保護リレー間の協調が良好であるか否かを判定する。よって、本実施例に係る保護リレー協調判定装置１によれば、各保護リレー間の協調の良否をより適切に判定できる。
【００５２】
また、本実施例に係る保護リレー協調判定装置１は、協調対象経路に分散型電源が設けられていた場合、当該分散型電源が並列状態および解列状態の何れにおいても前記動作責務範囲内の何れかで発生する動作責務とされた事故を検出するためのリレー動作範囲の下限値および動作責務範囲内で発生し得るリレー動作範囲の上限値を特定する。よって、本実施例に係る保護リレー協調判定装置１によれば、分散型電源が設けられた経路についても、分散型電源の稼働状態に変化による系統条件の変更に対しても、見落としなく各保護リレー間の協調判定を行うことができる。
【００５３】
また、本実施例に係る保護リレー協調判定装置１は、同一地点に電流駆動型と電圧駆動型の保護リレーがある場合、電流駆動型の保護リレーについてのリレー動作範囲の下限値および上限値を特定し、同一地点に短絡リレーと地絡リレーがある場合、短絡リレーについてのリレー動作範囲の下限値および上限値を特定する。よって、本実施例に係る保護リレー協調判定装置１によれば、同一地点に電流駆動型と電圧駆動型の保護リレーがある場合や同一地点に短絡リレーと地絡リレーがある場合でも、協調判定に影響するリレー動作範囲を適切に求めることができる。
【００５４】
さて、これまで開示の装置に関する実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下では、本発明に含まれる他の実施例を説明する。
【００５５】
例えば、上記の実施例では、過電流リレーの至近端で事故を発生した場合、事故電流等からリレー動作範囲の上限と特定する場合について例示したが開示の装置はこれに限定されない。例えば、リレー動作範囲の上限とみなせる所定値を予め記憶しておき、記憶した所定値をリレー動作範囲の上限としてもよい。この所定値は保護リレーや保護リレーの種類毎に定めてもよい。また、各保護リレーのリレー動作範囲の上限を１つの値としてもよい。
【００５６】
また、上記の実施例では、協調対象範囲内での各保護リレーの動作順が事故の発生地点からの接続順と同じであるか否かに基づいて保護リレー間の協調の良否を判定する場合について例示したが開示の装置はこれに限定されない。例えば、さらに協調対象経路毎に、リレー応動解析により保護リレーの動作順を特定し、リレー応動解析結果から特定される保護リレーの動作順が事故地点からの保護リレーの接続順と一致する否を判定し、判定結果が共に良好な場合に協調が良好であると判定するようにしてもよい。
【００５７】
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的状態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、図１に示す第１特定部１２と第２特定部１３と判定部１４とが統合されてもよい。また、第１特定部１２と第２特定部１３と判定部１４をさらに細かい処理部に分けてもよい。
【実施例２】
【００５８】
［保護リレー協調判定プログラム］
また、上記の実施例で説明した保護リレー協調判定装置１の各種の処理は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータシステムで実行することによって実現することもできる。そこで、以下では、図１６を用いて、上記の実施例で説明した保護リレー協調判定装置１と同様の機能を有する保護リレー協調判定プログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。図１６は、保護リレー協調判定プログラムを実行するコンピュータを示す図である。
【００５９】
図１６に示すように、実施例２におけるコンピュータ７００は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）７１０、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）７２０、ＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）７３０、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）７４０を有する。これら７１０〜７４０の各部は、バス８００を介して接続される。
【００６０】
ＲＯＭ７２０には、上記の実施例１で示す第１特定部１２と、第２特定部１３と、判定部１４と、と同様の機能を発揮する保護リレー協調判定プログラムが予め記憶される。すなわち、ＲＯＭ７２０には、図１６に示すように、保護リレー協調判定プログラム７２０ａが記憶される。なお、保護リレー協調判定プログラム７２０ａについては、適宜分離しても良い。
【００６１】
そして、ＣＰＵ７１０が、保護リレー協調判定プログラム７２０ａをＲＯＭ７２０から読み出して実行する。
【００６２】
そして、ＨＤＤ７３０には、接続データ７３０ａ、動作責務データ７３０ｂ、動作特性データ７３０ｃが設けられる。接続データ７３０ａ、動作責務データ７３０ｂ、動作特性データ７３０ｃは、図２に示した記憶部１０に記憶された接続データ１０ａ、動作責務データ１０ｂ、動作特性データ１０ｃに対応する。
【００６３】
そして、ＣＰＵ７１０は、接続データ７３０ａ、動作責務データ７３０ｂ、動作特性データ７３０ｃを読み出してＲＡＭ７４０に格納する。ＣＰＵ７１０は、ＲＡＭ７４０に格納された接続データ７３０ａ、動作責務データ７３０ｂ、動作特性データ７３０ｃを用いて、保護リレー協調判定プログラム７２０ａを実行する。なお、ＲＡＭ７４０に格納される各データは、常に全てのデータがＲＡＭ７４０に格納される必要はなく、処理に必要なデータのみがＲＡＭ７４０に格納されれば良い。
【００６４】
なお、上記した保護リレー協調判定プログラムについては、必ずしも最初からＨＤＤ７３０に記憶させておく必要はない。
【００６５】
例えば、コンピュータ７００に挿入されるフレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカードなどの「可搬用の物理媒体」にプログラムを記憶させておく。そして、コンピュータ７００がこれらからプログラムを読み出して実行するようにしてもよい。
【００６６】
さらには、公衆回線、インターネット、ＬＡＮ、ＷＡＮなどを介してコンピュータ７００に接続される「他のコンピュータ（またはサーバ）」などにプログラムを記憶させておく。そして、コンピュータ７００がこれらからプログラムを読み出して実行するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１          アクセス制御装置
１０        記憶部
１０ａ      接続データ
１０ｂ      動作責務データ
１０ｃ      動作特性データ
１１        受付部
１２        第１特定部
１３        第２特定部
１４        判定部
【図１】
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【図２】
0005712044.tif 000003
【図３】
0005712044.tif 000004
【図４】
0005712044.tif 000005
【図５】
0005712044.tif 000006
【図６】
0005712044.tif 000007
【図７】
0005712044.tif 000008
【図８】
0005712044.tif 000009
【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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