(57)【要約】【課題】保護継電手段および監視制御手段の独立性と全体の信頼性とを確保しながら小型化した電力系統保護制御装置を提供する。【解決手段】保護継電装置が、保護継電ユニットインターフェイス１１６と専用電源から給電される保護継電手段１１７とからなる保護継電ユニット１１２として構成され、監視制御装置が、監視制御ユニットインターフェイス１１８と専用電源から給電される監視制御手段１１９とからなる監視制御ユニット１１３として構成され、保護継電ユニット１１２と監視制御ユニット１１３とが、電力系統保護制御装置１１１内に一体化して実装され、絶縁されたインターフェイスにより直接接続され、保護継電ユニット１１２および監視制御ユニット１１３に対応する表示器とスイッチ類などの操作手段とが、電力系統保護制御装置１１１のパネル面で保護系統と制御系統とに分けまとめて配置されている。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送電線，母線，機器，配電線などの電力系統を保護する保護継電装置と電圧や無効電力を制御し電力を配分する開閉装置などの機器を監視制御する監視制御装置とを備えた電力系統保護制御装置において、
前記保護継電装置が、保護継電ユニットインターフェイスと専用電源から給電される保護継電手段とからなる保護継電ユニットとして構成され、
前記監視制御装置が、監視制御ユニットインターフェイスと専用電源から給電される監視制御手段とからなる監視制御ユニットとして構成され、
前記保護継電ユニットと前記監視制御ユニットとが、前記電力系統保護制御装置内に一体化して実装され、絶縁されたインターフェイスにより直接接続され、
前記保護継電ユニットおよび前記監視制御ユニットにそれぞれ対応する表示器とスイッチ類などの操作手段とが、前記電力系統保護制御装置のパネル面で保護系統と制御系統とに分けそれぞれまとめて配置されていることを特徴とする電力系統保護制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電力系統保護制御装置において、
前記保護継電ユニットと前記監視制御ユニットとが、上下に積み重ねられていることを特徴とする電力系統保護制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電力系統保護制御装置において、
前記保護継電ユニットと前記監視制御ユニットとが、前後に配置されていることを特徴とする電力系統保護制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の電力系統保護制御装置において、
前記保護継電ユニットと前記監視制御ユニットとが、左右に配置されていることを特徴とする電力系統保護制御装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の電力系統保護制御装置において、
前記ネットワークを介して前記保護継電ユニットおよび前記監視制御ユニットのインターフェイスに接続され、電力系統設備の情報を管理するローカルＰＣを備えたことを特徴とする電力系統保護制御装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載の電力系統保護制御装置において、
外部から前記ネットワークを介して前記保護継電ユニットおよび前記監視制御ユニットのインターフェイスに接続され、電力系統設備の情報を管理するリモートＰＣを電力系統の制御所に備えたことを特徴とする電力系統保護制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力系統設備の保護継電ユニットおよび監視制御ユニットを備えた電力系統保護制御装置に係り、特に信頼性と小型化とを両立する手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電力系統の変圧器，母線，送電線などに事故や異常状態が発生した時に被害を軽減しその波及を最小限にする保護継電装置と、電圧や無効電力を制御し電力を配分する開閉装置などの機器を監視制御する監視制御装置とは、独立した装置であった。
【０００３】
このように独立した構成では、コスト高になるばかりでなく、狭い現場に設置することが困難である場合があるとして、保護継電手段と監視制御手段とをユニット化し、保護継電手段および監視制御手段のヒューマンインターフェイスおよびネットワークインターフェイスを共通として小型化した電力系統保護制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
【０００５】
特開平２００２−１５２９７２号公報（第４〜５頁、図１）
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の保護継電装置および制御装置は、各々独立していたので、広い設置スペースが必要となり、コストも高かった。
【０００６】
一方、特許文献１のように、小型化のために、保護継電手段および監視制御手段のヒューマンインターフェイスおよびネットワークインターフェイスを共通化した場合は、インターフェイスが故障すると、保護系統も制御系統もともにダウンしてしまい、信頼性が低下する。
【０００７】
また、保護継電手段および監視制御手段のどちらかが故障した場合、他に影響しない構成とするには、別の対策を種々追加する必要があった。
【０００８】
本発明の目的は、保護継電手段および監視制御手段の独立性と全体の信頼性とを確保しながら小型化した電力系統保護制御装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、送電線，母線，機器，配電線などの電力系統を保護する保護継電装置と電圧や無効電力を制御し電力を配分する開閉装置などの機器を監視制御する監視制御装置とを備えた電力系統保護制御装置において、前記保護継電装置が、保護継電ユニットインターフェイスと専用電源から給電される保護継電手段とからなる保護継電ユニットとして構成され、前記監視制御装置が、監視制御ユニットインターフェイスと専用電源から給電される監視制御手段とからなる監視制御ユニットとして構成され、保護継電ユニットと監視制御ユニットとが、電力系統保護制御装置内に一体化して実装され、絶縁されたインターフェイスにより直接接続され、保護継電ユニットおよび監視制御ユニットにそれぞれ対応する表示器とスイッチ類などの操作手段とが、電力系統保護制御装置のパネル面で保護系統と制御系統とに分けそれぞれまとめて配置されている電力系統保護制御装置を提案する。
【００１０】
保護継電ユニットと監視制御ユニットとは、上下に積み重ねるか、前後に配置するか、左右に配置する。
【００１１】
いずれの電力系統保護制御装置においても、ネットワークを介して保護継電ユニットおよび監視制御ユニットのインターフェイスに接続され、電力系統設備の情報を管理するローカルＰＣを備えることができる。
【００１２】
また、外部からネットワークを介して保護継電ユニットおよび監視制御ユニットのインターフェイスに接続され、電力系統設備の情報を管理するリモートＰＣを電力系統の制御所に備えることも可能である。
【００１３】
本発明においては、保護継電装置が、保護継電ユニットインターフェイスと専用電源から給電される保護継電手段とからなる保護継電ユニットとして構成され、監視制御装置が、監視制御ユニットインターフェイスと専用電源から給電される監視制御手段とからなる監視制御ユニットとして構成されているので、一体化して実装しても、保護継電装置と監視制御装置とは独立しており、どちらかのユニットの故障は、他方のユニットには影響しない。
【００１４】
従来は独立していた保護継電ユニットと監視制御ユニットとを一体化して実装した結果、設置スペースを大幅に縮小でき、コストダウンも可能となった。
【００１５】
また、保護継電ユニットと監視制御ユニットとを完全に独立構成としているため、単一部品の故障による保護継電ユニットと監視制御ユニットとの同時停止を防止できる。
【００１６】
より具体的には、基板型入力変換器を使用して、実装スペースを削減した。小型電源を用いた結果、ラック内に納まる大きさとなった。ＣＰＵ基板を高速化したので、基板枚数をへらしても、単位時間あたりの処理量が増加した。保護継電ユニットの前面ケース板を可動扉とし、扉裏面に補助継電器を配置し、実装効率を高めた。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、図１〜図８を参照して、本発明による電力系統保護制御装置の実施形態を説明する。
【００１８】
図１は、本発明による電力系統保護制御装置を備えた電力系統保護制御システムの全体構成を示す図である。
【００１９】
本発明によるディジタル保護制御装置１１１は、変電所１２１に設置されている。ローカルＰＣ１１４は、ディジタル保護制御装置１１１内の保護継電ユニットおよび監視制御ユニットの情報を管理している。ディジタル保護制御装置１１１内のこれらの情報は、例えばＴＣＰ／ＩＰプロトコル１２３で送信／受信され、ルータ１２４，モデム１２５，光ケーブルなどを介して、制御所１２２に配置されているリモートＰＣ１２０からも確認できる。
【００２０】
【実施形態１】
図２は、電力系統保護制御装置１１１の内部構成を示すブロック図である。電力系統保護制御装置１１１は、保護継電ユニット１１２と監視制御ユニット１１３とを含んでいる。
【００２１】
ローカルＰＣ１１４は、例えば汎用ブラウザを備えたＰＣであり、ネットワーク１１５を介して、保護継電ユニット１１２および監視制御ユニット１１３からデータを取得する。ローカルＰＣ１１４は、電力系統および電力系統の構成要素である機器の保護と、制御情報の表示，分析，評価，操作などの制御とを実行し、電力系統を管理している。
【００２２】
保護継電ユニット１１２および監視制御ユニット１１３は、それぞれ独立しており、ここでは図示しない各電源および保護継電ユニットインターフェイス１１６，保護継電手段１１７，監視制御ユニットインターフェイス１１８，監視制御手段１１９を含めて、入力から出力まで完全に分離して構成されている。したがって、監視制御ユニットに故障が発生しても、保護継電ユニットに影響を及ぼすことはない。逆に、保護継電ユニットに故障が発生しても、監視制御ユニットに影響を及ぼすことはない。
【００２３】
また、監視制御ユニット１１３のインターフェイス１１８に問題が生じて、ローカルＰＣ１１４において監視制御ユニット側の管理が不可能になっても、保護継電ユニット１１２のインターフェイス１１６は別に設置されており、電力系統の保護継電ユニットの管理が同時に不可能になることはない。
【００２４】
逆に、保護継電ユニット１１２のインターフェイス１１６に問題が生じて、ローカルＰＣ１１４において保護継電ユニット側の管理が不可能になっても、監視制御ユニット１１３のインターフェイス１１８は別に設置されており、電力系統の監視制御ユニットの制御が同時に不可能になることはない。
【００２５】
このように、本発明においては、保護継電ユニットと監視制御ユニットとが、見かけ上は、電力系統保護制御装置内に一体化して実装されているが、内部では、一方のユニットの故障が他方のユニットに影響しないように、電源およびインターフェイス部を含めて、各々独立した構成となっている。
【００２６】
図３は、保護継電ユニット１１２の上に監視制御ユニット１１３を配置する２段積み構成を示す斜視図である。この構成では、保護継電ユニット１１２が下段に配置されているので、保護継電ユニット１１２の点検やメンテナンスがしやすく、保護継電ユニット１１２のインターフェイス１１６の操作が容易である。
【００２７】
【実施形態２】
図４は、監視制御ユニット１１３の上に保護継電ユニット１１２を配置する２段積み構成を示す斜視図である。この構成では、監視制御ユニット１１３が下段に配置されているので、監視制御ユニット１１３の点検やメンテナンスがしやすく、監視制御ユニット１１３のインターフェイス１１８の操作が容易である。
【００２８】
【実施形態３】
図５は、監視制御ユニット１１３を前面に配置し、保護継電ユニット１１２を背面に配置した構成を示す斜視図である。
【００２９】
監視制御ユニット１１３内の制御装置や保護継電ユニット１１２内の保護継電装置の点検やメンテナンスは、通常、各装置の裏面を開けて実施する。配線が多いユニットは装置の前面に配置し、点検やメンテナンス回数が多いユニットは装置の背面に配置すると利点が多い。
【００３０】
本実施形態３は、監視制御ユニット１１３の配線が多く、保護継電ユニット１１２の点検やメンテナンスの回数が多く必要な場合に有利である。
【００３１】
【実施形態４】
図６は、保護継電ユニット１１２を前面に配置し、監視制御ユニット１１３を背面に配置した構成を示す斜視図である。
【００３２】
本実施形態４は、保護継電ユニット１１２の配線が多く、監視制御ユニット１１３の点検やメンテナンスの回数が多く必要な場合に有利である。
【００３３】
【実施形態５】
図７は、正面から見て、監視制御ユニット１１３を左に配置し、保護継電ユニット１１２を右に配置した構成を示す斜視図である。
【００３４】
本実施形態５は、監視制御ユニット１１３と保護継電ユニット１１２の両方とも点検やメンテナンスを必要とし、また、インターフェイスの操作を要する場合に有利である。
【００３５】
【実施形態６】
図８は、正面から見て、保護継電ユニット１１２を左に配置し、監視制御ユニット１１３を右に配置した構成を示す斜視図である。
【００３６】
本実施形態６は、保護継電ユニット１１２と監視制御ユニット１１３の両方とも点検やメンテナンスを必要とし、また、インターフェイスの操作を要する場合に有利である。
【００３７】
なお、実施形態１〜６の保護継電ユニット１１２と監視制御ユニット１１３とは、絶縁されたインターフェイスにより、電力系統保護制御装置の内部で、直接接続されている。
【００３８】
また、実施形態１〜６の保護継電ユニット１１２および監視制御ユニット１１３にそれぞれ対応する表示器とスイッチ類などの操作手段とは、図３〜図８の下側に示すように、誤操作を防止するために、保護系統と制御系統とに分け、例えば左右にそれぞれまとめて配置する。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、従来は独立していた保護継電ユニットと監視制御ユニットとを一体化した装置として実装し、設置スペースを大幅に縮小でき、コストダウンも可能となる電力系統保護制御装置が得られる。
【００４０】
一方、電力系統保護制御装置の内部では、保護継電ユニットと監視制御ユニットとを完全に独立した構成としているので、単一部品の故障による保護継電ユニットと監視制御ユニットとの同時機能停止を防止でき、信頼性が高まる。
【００４１】
さらに、保護／制御対象の構成や保護／制御目的に応じて、種々のユニット配置の中から最適なユニット配置を選択できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電力系統保護制御装置を備えた電力系統保護制御システムの全体構成を示す図である。
【図２】電力系統保護制御装置１１１の内部構成を示すブロック図である。
【図３】保護継電ユニット１１２の上に監視制御ユニット１１３を配置する２段積み構成を示す斜視図である。
【図４】監視制御ユニット１１３の上に保護継電ユニット１１２を配置する２段積み構成を示す斜視図である。
【図５】監視制御ユニット１１３を前面に配置し、保護継電ユニット１１２を背面に配置した構成を示す斜視図である。
【図６】保護継電ユニット１１２を前面に配置し、監視制御ユニット１１３を背面に配置した構成を示す斜視図である。
【図７】正面から見て、監視制御ユニット１１３を左に配置し、保護継電ユニット１１２を右に配置した構成を示す斜視図である。
【図８】正面から見て、保護継電ユニット１１２を左に配置し、監視制御ユニット１１３を右に配置した構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１１１  電力系統保護制御装置
１１２  保護継電ユニット
１１３  監視制御ユニット
１１４  汎用ブラウザを備えたローカルＰＣ
１１５  ネットワーク
１１６  保護継電ユニットインターフェイス
１１７  保護継電手段
１１８  監視制御ユニットインターフェイス
１１９  監視制御手段
１２０  リモートＰＣ
１２１  変電所
１２２  制御所
１２３  ＴＣＰ／ＩＰ
１２４  ルータ
１２５  モデム
【図１】
2004336864.tif 000003
【図２】
2004336864.tif 000004
【図３】
2004336864.tif 000005
【図４】
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【図５】
2004336864.tif 000007
【図６】
2004336864.tif 000008
【図７】
2004336864.tif 000009
【図８】
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