(57)【要約】【課題】装置稼働時間を精度よく求めることが可能な保護制御装置および保護制御システムを得る。  【解決手段】電力系統で検出された系統電気量を所定のサンプリング周期でサンプリングして得られたディジタルデータを用いて電力系統の保護リレー演算を行う演算部１０１と、演算部１０１が演算処理中であることを表す第１の演算処理信号と、演算部１０１の主機能である保護リレー演算とは異なる演算処理が前記演算部１０１で実行されていることを表す第２の演算処理信号とに基づいて、前記演算部１０１が前記保護リレー演算を実行中であることを表す保護機能実行信号１５ａを生成する保護機能実行信号生成部１０２と、前記保護機能実行信号１５ａが有意状態の時間を保護リレー演算実行時間として計測する時間計測回路１６とを備える。【選択図】図５
2013135558.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統で検出された系統電気量を所定のサンプリング周期でサンプリングして得られたディジタルデータを用いて電力系統の保護リレー演算を行う演算部と、
前記演算部が演算処理中であることを表す第１の演算処理信号と、前記演算部の主機能である保護リレー演算とは異なる演算処理が前記演算部で実行されていることを表す第２の演算処理信号とに基づいて、前記演算部が前記保護リレー演算を実行中であることを表す保護機能実行信号を生成する保護機能実行信号生成部と、
前記保護機能実行信号が有意状態の時間を保護リレー演算実行時間として計測する時間計測回路と、
を備えたことを特徴とする保護制御装置。
【請求項２】
前記演算部は、ディジタルデータ出力要素とリレー演算要素とで構成され、
前記保護機能実行信号生成部は、
前記ディジタルデータ出力要素からの前記第１の演算処理信号および前記第２の演算処理信号に基づいて、前記ディジタルデータ出力要素が前記保護リレー演算に係る演算処理を実行中であることを表す第１の機能実行信号を出力する第１の機能実行信号出力回路と、
前記リレー演算要素からの前記第１の演算処理信号および前記第２の演算処理信号に基づいて、前記リレー演算要素が前記保護リレー演算に係る演算処理を実行中であることを表す第２の機能実行信号を出力する第２の機能実行信号出力回路と、
前記第１の機能実行信号および前記第２の機能実行信号に基づいて、前記保護機能実行信号を生成する保護機能実行信号生成回路と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の保護制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の保護制御装置と、前記保護制御装置の外部に設けられ請求項１または２に記載の保護機能実行信号生成回路および時間計測回路を有する時間計測装置と、を備えたことを特徴とする保護制御システム。
【請求項４】
前記ディジタルデータ出力要素および前記リレー演算要素が各々複数設けられ、
前記保護機能実行信号生成回路は、
前記保護制御装置の保護リレー機能とこの保護リレー機能を実現するための保護リレー演算要素とが対応付けて記録された保護リレー機能情報データベースと、
前記各ディジタルデータ出力要素および前記各リレー演算要素からの前記第１の機能実行信号および前記第２の機能実行信号を受信したとき、これらの信号の送信元であるディジタルデータ出力要素およびリレー演算要素を保護リレー演算要素として、この保護リレー演算要素に対応した保護リレー機能に関する情報を前記保護リレー機能情報データベースから抽出する保護リレー機能情報抽出部とを備えると共に、
この情報を前記保護機能実行信号として出力することを特徴とする請求項３に記載の保護制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はディジタル形の保護制御装置および保護制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のディジタル形保護制御装置は、その通信機能を応用することによって設置場所の自由度が増してきており、一つの機能を複数の装置で実現することにより、設置場所の最適化が図られる等の検討も行われている。ところが保護制御装置のシステム構成が複雑化するに伴い、特定の機能を複数の装置で実現するように構成された保護制御装置では、保護制御装置を構成する一の装置の不稼働状態が他の装置の稼働状態に影響を与えるため、装置稼働時間の蓄積が困難となり、装置品質の評価指標となる稼働信頼度を精度よく求めることができない場合がある。例えば下記特許文献１に示される従来の保護制御装置では、連続的に課電されている状態の時間（連続的課電時間）を蓄積することによって電源部の劣化診断を行うように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１１４９８１号公報（段落００２９、図１〜図４）
【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、上記特許文献１に示される従来技術では、その自動監視機能により自己の不稼働状態を表示あるいは警報することができるものの、稼働時間の蓄積が行われていないため稼働信頼度を求めることができないという問題があった。
【０００５】
一方、保護制御装置では、保護制御装置の主機能である保護リレー演算（過電流リレー演算、距離リレー演算など）が所定周期毎に実行されているが、保護制御装置に不良が発生したような場合、不良発生のタイミングの次演算周期でイニシャル処理（不良発生状態の記録やＲＡＭなどを初期化する動作）やデータ蓄積処理などが行われる。これらの処理は、保護リレー演算以外の演算であるため、これらの処理が実行されている期間は、保護制御装置の主機能の実行時間（保護機能実行時間）以外の時間、すなわち保護機能不実行時間として扱われるべきである。しかしながら、従来の保護制御装置では、保護機能実行時間と保護機能不実行時間とが区別されていないため、装置の稼働時間の中には保護機能実行時間だけでなく保護機能不実行時間も含まれた形となる。例えば上述した連続的課電時間は保護機能実行時間と必ずしも一致せず、連続的課電時間を測定するだけでは稼働信頼度を精度よく求めることができない。従って、上記特許文献１に代表される従来の保護制御装置は、装置の稼働時間を精度よく求めたいというニーズに対応することができないという課題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、保護制御装置の稼働時間を精度よく求めることが可能な保護制御装置および保護制御システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、電力系統で検出された系統電気量を所定のサンプリング周期でサンプリングして得られたディジタルデータを用いて電力系統の保護リレー演算を行う演算部と、前記演算部が演算処理中であることを表す第１の演算処理信号と、前記演算部の主機能である保護リレー演算とは異なる演算処理が前記演算部で実行されていることを表す第２の演算処理信号とに基づいて、前記演算部が前記保護リレー演算を実行中であることを表す保護機能実行信号を生成する保護機能実行信号生成部と、前記保護機能実行信号が有意状態の時間を保護リレー演算実行時間として計測する時間計測回路と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、保護機能不実行時間を測定しないようにしたので、保護制御装置の稼働時間を精度よく求めることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態にかかる保護制御装置の構成図である。
【図２】図２は、図１に示される機能実行信号出力回路の構成図である。
【図３】図３は、機能実行時間を説明するための図である。
【図４】図４は、保護機能実行信号生成回路から出力される信号を説明するための図である。
【図５】図５は、保護リレー演算要素が一体的に構成された保護制御装置の構成図である。
【図６】図６は、保護機能実行信号生成回路および時間計測回路が外部機器に搭載された保護制御システムの構成図である。
【図７】図７は、複数の入力電気量取得部と複数の保護演算部とが通信回路上に配置されて成る保護制御システムの構成図である。
【図８】図８は、図７に示される時間計測装置の構成図である。
【図９】図９は、図８に示される保護リレー機能情報データベースに記録される情報の内容を表す図である。
【図１０】図１０は、図８に示される保護機能実行信号生成回路から出力される信号を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかる保護制御装置および保護制御システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態にかかる保護制御装置１００の構成図であり、図２は、図１に示される機能実行信号出力回路５の構成図であり、図３は、機能実行時間を説明するための図であり、図４は、保護機能実行信号生成回路１５から出力される信号を説明するための図であり、図５は、保護リレー演算要素が一体的に構成された保護制御装置１００の構成図である。
【００１２】
図１に示される保護制御装置１００は、入力電気量取得部７と通信回路６０を介して入力電気量取得部７に接続された保護演算部８とを有して構成されている。入力電気量取得部７は、主たる構成として、ディジタルフィルタ演算部１０と、および機能実行信号出力回路５−１を有して構成されている。
【００１３】
ディジタルフィルタ演算部１０には、複数のディジタルフィルタ演算回路１０−１〜１０−ｎ（ｎは２以上の整数）が設けられ、各ディジタルフィルタ演算回路１０−ｎは、系統電気量をディジタルデータ（データ１０ａ）に変換すると共に、変換したデータ１０ａをシリアルデータとして通信回路６０へ送出する。図１では、説明を簡単化するため、各ディジタルフィルタ演算回路１０−ｎにフィーダー線（給電あるいは配電線）７０が各々１本接続されているが、実際にはフィーダー線７０が３相分配設されているものとする。
【００１４】
図１では省略されているが、各ディジタルフィルタ演算回路１０−ｎには、例えば、系統電気量を入力電気量取得部７内の信号レベルに変換する入力変換回路と、入力変換回路で変換された信号に含まれる高周波成分を除去するフィルタ回路と、フィルタ回路で高周波成分が除去された信号をサンプルホールドするサンプルホールド回路と、サンプルホールド回路からの信号を所定の制御信号に従って順番に切り替えＡＤ（アナログ・ディジタル）変換器へ出力するマルチプレクサ回路と、マルチプレクサ回路からの信号を所定の制御信号に従ってＡＤ変換するＡＤ変換回路と、サンプルホールド回路、マルチプレクサ回路、およびＡＤ変換回路の同期を取る制御信号を生成する同期制御回路とが設けられている。ディジタルフィルタ演算部１０の動作を説明すると、ディジタルフィルタ演算部１０に取り込まれた系統電気量は、入力変換回路によって入力電気量取得部７内の信号レベルに変換された後に、フィルタ回路で高周波成分が除去され、サンプルホールド回路およびマルチプレクサ回路へ送られた後にＡＤ変換回路に取り込まれデータ１０ａに変換される。そして、このデータ１０ａは、通信回路６０の一定のフォーマットで規格化された後に通信回路６０を介して保護演算部８へ送信される。
【００１５】
保護演算部８は、コントロールルームやリレールームなどに設置され、主たる構成として、リレー演算部５０と保護機能実行信号生成回路１５を有して構成されている。また、リレー演算部５０は、一例として過電流リレー演算回路１１および距離リレー演算回路１２を有して構成されている。
【００１６】
図１では省略されているが、保護演算部８には、入力電気量取得部７からのシリアルデータを取り込みこのシリアルデータからデータ１０ａを復号してリレー演算部５０へ出力するデータ伝送部や、ディジタルフィルタ演算部１０における同期をとるためのサンプリング同期信号を生成するサンプリング同期信号生成回路などが設けられている。保護演算部８の動作を説明すると、保護演算部８のデータ伝送部（図示せず）では入力電気量取得部７からのシリアルデータからデータ１０ａが復号され、このデータ１０ａは保護リレー演算（過電流リレー演算、距離リレー演算など）に用いられる。
【００１７】
図２に示される機能実行信号出力回路５は、図１に示される機能実行信号出力回路５−１、５−２を表しており、例えば論理積回路で構成されている。機能実行信号出力回路５には、後述する第１の演算処理信号（演算処理信号１）が入力されると共に、後述する第２の演算処理信号（イニシャル処理信号２、データ蓄積処理３、および演算待機処理４）が各々反転して入力される。以下、これらの信号と機能実行信号出力回路５との関係を説明する。
【００１８】
まず機能実行信号出力回路５−１に関して説明する。ディジタルフィルタ演算部１０の機能は、系統電気量を取り込みデータ１０ａに変換することであり、この演算処理は、保護演算部８の主たる機能である保護リレー演算を実行するために不可欠な処理である。以下の説明では、ディジタルフィルタ演算部１０におけるこの処理を「第１の機能実行処理」と称する。
【００１９】
一方、ディジタルフィルタ演算部１０では、第１の機能実行処理以外の処理として、例えば「イニシャル処理」、「データ蓄積処理」、「演算待機処理」なども実行される。「イニシャル処理」には、装置異常が発生したときにその異常状態を記録する「異常記録」処理や、装置に搭載されたＲＡＭなどを初期状態に戻す「装置初期化」処理などが含まれる。「データ蓄積処理」には、イニシャル処理によって失われた演算に必要とされるデータを所定時間蓄積する処理であり、保護制御装置１００の自動監視項目によってはデータの連続性が失われたときなどに「イニシャル処理」の実行の有無に拘わらず起動される場合もある。「演算待機処理」は、他装置からのデータが異常あるいは連続性を失っているなど、自装置内の問題以外で演算することができないとき演算を待機させる処理である。
【００２０】
図２に示される機能実行信号出力回路５−１には、ディジタルフィルタ演算部１０が演算処理中であることを表す演算処理信号１−１と、ディジタルフィルタ演算部１０がイニシャル処理中であることを表すイニシャル処理信号２−１と、ディジタルフィルタ演算部１０がデータ蓄積処理中であることを表すデータ蓄積処理信号３−１と、ディジタルフィルタ演算部１０が演算待機処理中であることを表す演算待機処理信号４−１とが入力される。機能実行信号出力回路５−１は、演算処理信号１−１が入力され、かつ、演算処理信号１−１以外の信号が入力されていないとき、これらの信号の論理積の結果を、ディジタルフィルタ演算部１０が第１の機能実行処理中であることを表す機能実行信号５ａ１として出力する。
【００２１】
次に機能実行信号出力回路５−２に関して説明する。リレー演算部５０の機能は、保護リレー演算であり、以下の説明ではこの演算処理を「第２の機能実行処理」と称する。
【００２２】
一方、リレー演算部５０では、第２の機能実行処理以外の処理として、ディジタルフィルタ演算部１０と同様、「イニシャル処理」、「データ蓄積処理」、「演算待機処理」なども実行される。図２に示される機能実行信号出力回路５−２には、リレー演算部５０が演算処理中であることを表す演算処理信号１−２と、リレー演算部５０がイニシャル処理中であることを表すイニシャル処理信号２−２と、リレー演算部５０がデータ蓄積処理中であることを表すデータ蓄積処理信号３−２と、リレー演算部５０が演算待機処理中であることを表す演算待機処理信号４−２とが入力される。機能実行信号出力回路５−２は、演算処理信号１−２が入力され、かつ、演算処理信号１−２以外の信号が入力されていないとき、これらの信号の論理積の結果を、リレー演算部５０が第２の機能実行処理中であることを表す機能実行信号５ａ２として出力する。
【００２３】
図３には、現地に据え付けられた保護制御装置１００の状態が「装置稼働中」と「装置不稼働中」とに大別されて表されている。「装置不稼働中」は、保護制御装置の自動監視機能により装置異常が検出され、かつ、装置が課電された状態で停止している「異常状態」と、例えば復旧員により復旧作業が行われている状態である「復旧処理中」とに大別される。「復旧処理中」は課電または非課電の状態がある。自動監視機能は、自動点検と常時監視を合わせたものであり、自動点検はリレーに外部入力を与えてリレーが動くことを所定周期毎に機械的に行われる能動的な点検機能であり、常時監視は系統の状態を常に監視して事故が発生した際、事故発生を出力する点検機能である。
【００２４】
「装置稼働中」は、保護制御装置１００に異常が無く、例えばディジタルフィルタ演算部１０やリレー演算部５０の処理を司るＣＰＵがソフトウエアに従い所定周期で動作を行っている状態である。ただし「装置稼働中」は、「保護機能実行状態」と「保護機能不実行状態」に大別される。「保護機能不実行状態」は、上述した「イニシャル処理」、「データ蓄積処理」、「演算処理待機」などの演算処理が、ディジタルフィルタ演算部１０および／またはリレー演算部５０で行われている状態であり、換言すれば、保護制御装置１００の主たる機能である保護リレー演算が実行されていない状態である。従って、「保護機能不実行状態」の時間は、保護機能不実行時間となる。
【００２５】
一方「保護機能実行状態」は、「イニシャル処理」、「データ蓄積処理」、「演算処理待機」などの演算処理が、入力電気量取得部７および保護演算部８で行われていない状態であり、保護リレー演算が実行されている状態である。すなわち「保護機能実行状態」は、機能実行信号出力回路５−１からの機能実行信号５ａ１が出力され、かつ、機能実行信号出力回路５−２からの機能実行信号５ａ２が出力されているときを表し、換言すればディジタルフィルタ演算部１０が「第１の機能実行処理」を行い、かつ、リレー演算部５０が「第２の機能実行処理」を行っているときの状態である。従って、「保護機能実行状態」の時間は、保護機能実行時間となる。
【００２６】
図１に示される保護機能実行信号生成回路１５は例えば論理積回路で構成され、この保護機能実行信号生成回路１５には、機能実行信号５ａ１と機能実行信号５ａ２とが入力される。保護機能実行信号生成回路１５は、図４に示されるように、機能実行信号５ａ１および機能実行信号５ａ２の論理積の結果を、保護制御装置１００が「保護機能実行状態」であることを表す保護機能実行信号１５ａとして出力する。図４に示される保護機能実行信号１５ａがＨｉｇｈ（有意）となっている期間が「保護機能実行時間」となる。換言すれば、保護機能実行信号１５ａがＬｏｗとなっている期間は「保護機能不実行時間」となる。
【００２７】
従来の保護制御装置では、保護機能実行時間と保護機能不実行時間とが区別されていないため、「装置稼働中」に保護機能不実行時間が含まれる形となり、例えば連続的課電時間を計測することができたとしてもこの連続的課電時間は必ずしも装置の保護機能実行時間とは一致せず、連続的課電時間では装置の稼働信頼度を精度よく求めることができない。
【００２８】
また、保護制御装置にウォッチドッグタイマが搭載されている場合、ウォッチドッグタイマは常時一定間隔でカウントアップし、一定時間後にフルカウントに達するとリセット信号を発生してプログラムを再起動すると共に、カウントアップ中に一定周期で発生するクリア信号によってタイマをクリアして最初からカウントアップを再開する。すなわち、定期的にクリア信号が出力され続ければウォッチドッグタイマがフルカウントに達することがなくリセット信号が発生することがない。ここで、プログラムが正常に実行されているときに一定周期でクリア信号が出力されるように構成すれば、クリア信号が出力されているときには保護制御装置が正常に動作していることになる。そのため、このクリア信号を計数して得られた時間を保護機能実行時間として用いることができるようにも思われる。ただし、クリア信号の出力動作は、イニシャル処理、データ蓄積処理、および演算待機処理などが実行されているときにも行われているため、クリア信号を計数するだけでは保護機能実行時間を求めることにはならない。
【００２９】
本実施の形態にかかる保護制御装置１００は、イニシャル処理、データ蓄積処理、および演算待機処理などが実行されている保護機能不実行時間をカウントしないように構成されているため、装置稼働中の時間の中から保護機能が発揮されている時間を求めることが可能である。なお、本実施の形態にかかる保護制御装置１００では、機能実行信号出力回路５−１に入力される演算処理信号１−１以外の信号（保護機能不実行処理信号）と、機能実行信号出力回路５−２に入力される演算処理信号１−２以外の保護機能不実行処理信号とが各々３つであるが、保護機能不実行処理信号は３つに限定されるものではない。すなわち本実施の形態にかかる保護制御装置１００は、保護機能不実行処理信号が出力されている時間を保護機能不実行時間として、この保護機能不実行時間をカウントしないように構成されている。
【００３０】
また、本実施の形態にかかる保護制御装置１００は、保護リレー演算要素である入力電気量取得部７と保護演算部８とが分離して構成されているが、保護機能実行信号生成回路１５および時間計測回路１６によって、これらの保護リレー演算要素が何れも保護機能実行状態であるときに保護機能実行時間がカウントされる。従って、入力電気量取得部７の機能実行時間と保護演算部８の機能実行時間とに基づいて保護機能が発揮されている時間を求めることが可能である。
【００３１】
以下、保護制御装置１００の動作を説明する。ディジタルフィルタ演算部１０に入力された系統電気量は所定周期毎にデータ１０ａに変換される。このようにディジタルフィルタ演算部１０が動作しているとき、ディジタルフィルタ演算部１０からは演算処理信号１−１のみが出力され、この演算処理信号１−１は機能実行信号出力回路５−１に入力される。演算処理信号１−１の値と演算処理信号１−１以外の信号を反転した値との論理積結果である機能実行信号５ａ１は、保護機能実行信号生成回路１５に送出される。リレー演算部５０では入力電気量取得部７からのデータ１０ａに基づいて保護リレー演算が実行される。このようにリレー演算部５０が動作しているとき、リレー演算部５０からは演算処理信号１−２のみが出力され、この演算処理信号１−２は機能実行信号出力回路５−２に入力される。演算処理信号１−２の値と演算処理信号１−２以外の信号を反転した値との論理積結果である機能実行信号５ａ２は、保護機能実行信号生成回路１５に送出される。機能実行信号５ａ１と機能実行信号５ａ２は、保護機能実行信号生成回路１５に入力され、機能実行信号５ａ１と機能実行信号５ａ２との論理積結果である保護機能実行信号１５ａが出力される。保護演算部８内の時間計測回路１６では保護機能実行信号１５ａがＨｉｇｈ（有意）の状態となっている時間が計測され、そして、この計測された時間が保護機能実行時間となる。
【００３２】
なお、上記実施の形態では、保護機能実行信号生成回路１５および時間計測回路１６が保護演算部８の内部に設けられているが、保護機能実行信号生成回路１５および時間計測回路１６の位置は、保護演算部８の内部に限定されるものではなく、入力電気量取得部７の内部であってもよい。
【００３３】
また、図１に示される保護制御装置１００は、入力電気量取得部７と保護演算部８とが分離されているが、図５に示されるように入力電気量取得部７と保護演算部８が一体的に構成された保護制御装置１１０に、機能実行信号出力回路５および時間計測回路１６を設けるようにしても保護機能実行時間を計測可能である。なお、図５に示される入力電気量取得部７および保護演算部８は、フィーダー線７０からの系統電気量に基づいて電力系統の保護リレー演算を行う演算部１０１を成す。
【００３４】
図６は、保護機能実行信号生成回路１５および時間計測回路１６が外部機器に搭載された保護制御システム１２０の構成図である。図６に示される保護制御システム１２０と図１に示される保護制御装置１００との相違点は、保護機能実行信号生成回路１５および時間計測回路１６を有し保護機能実行時間を計測する時間計測装置８０が設けられている点である。なお、図６に示される保護演算部８には、保護機能実行信号生成回路１５および時間計測回路１６が搭載されていないが、この保護演算部８は、図１に示される保護演算部８と同様にこれらの回路を備えつつ、機能実行信号５ａ１および機能実行信号５ａ２のみ時間計測装置８０へ出力するように構成してもよい。このように構成すれば、複数の入力電気量取得部７および保護演算部８から出力された機能実行信号群を時間計測装置８０に取り込み、保護制御システム１２０全体としての保護機能実行時間を計測することが可能である。
【００３５】
図７は、複数の入力電気量取得部７−１〜７−３と複数の保護演算部８−１〜８−３とが通信回路上に配置されて成る保護制御システム１３０の構成図であり、図７には、一例として通信回路６０に３つの入力電気量取得部（７−１、７−２、７−３）と３つの保護演算部（８−１、８−２、８−３）とが設けられ、さらに通信回路６０には時間計測装置８０−１が設けられている。なお、入力電気量取得部７および保護演算部８の数は３つに限定されるものではない。
【００３６】
図８は、図７に示される時間計測装置８０−１の構成図であり、図９は、図８に示される保護リレー機能情報データベース（ＤＢ）８１に記録される情報の内容を表す図であり、図１０は、図８に示される保護機能実行信号生成回路１５−１から出力される信号を説明するための図である。
【００３７】
図８において、時間計測装置８０−１は、保護機能実行信号生成回路１５−１および時間計測回路１６を有して構成されている。さらに保護機能実行信号生成回路１５−１は、複数の保護リレー機能に関する情報が保護リレー機能を実現するための複数の保護リレー演算要素に関する情報と対応付けて設定された保護リレー機能情報ＤＢ８１と、保護リレー機能情報抽出部８２を有して構成されている。そして、保護機能実行信号生成回路１５−１には、入力電気量取得部７−１からの機能実行信号５ａ１−１と、入力電気量取得部７−２からの機能実行信号５ａ１−２と、入力電気量取得部７−３２からの機能実行信号５ａ１−３と、保護演算部８−１からの機能実行信号５ａ２−１と、保護演算部８−２からの機能実行信号５ａ２−２と、保護演算部８−３からの機能実行信号５ａ２−３とが、保護リレー演算要素情報として入力される。
【００３８】
図９には、保護リレー機能情報ＤＢ８１に記録されている情報が示され、一例として３つの保護リレー機能情報８１ａと６つの保護リレー演算要素情報との対応関係が示されている。例えば第１の保護リレー機能は過電流リレー演算であり、第２の保護リレー機能および第３の保護リレー機能は距離リレー演算である。図９の表によれば、第１の保護リレー機能は、入力電気量取得部７−１および保護演算部８−１によって達成されることがわかる。同様に、第２の保護リレー機能は、入力電気量取得部７−１、入力電気量取得部７−２、および保護演算部８−２によって達成され、第３の保護リレー機能は、入力電気量取得部７−２、入力電気量取得部７−３、および保護演算部８−３によって達成される。
【００３９】
時間計測装置８０−１の動作を説明する。ここでは説明を簡単化するため、保護機能実行信号生成回路１５−１に、機能実行信号５ａ１−１、機能実行信号５ａ１−２、および機能実行信号５ａ２−２が入力された場合の動作を説明する。保護機能実行信号生成回路１５−１にこれらの信号が入力されたとき、保護リレー機能情報抽出部８２では、これらの信号に対応する保護リレー機能、すなわち図９に示される入力電気量取得部７−１、入力電気量取得部７−２、および保護演算部８−２に対応する第２の保護リレー機能に関する情報（保護リレー機能情報８１ａ）が抽出される。保護リレー機能情報抽出部８２で抽出された情報は、保護制御装置が「保護機能実行状態」であることを表す保護機能実行信号１５ａとして保護機能実行信号生成回路１５−１から出力される。そして、保護機能実行信号１５ａがＨｉｇｈ（有意）となっている時間が時間計測回路１６で計測され、計測された時間が「保護機能実行時間」となる。
【００４０】
図１０には、保護機能実行信号生成回路１５−１に入力される信号（５ａ１−１、５ａ１−２、５ａ２−２）と、保護機能実行信号生成回路１５−１から出力される保護機能実行信号１５ａとが示されている。機能実行信号５ａ１−１と機能実行信号５ａ１−２と機能実行信号５ａ２−２との論理積結果が保護機能実行信号１５ａとなる。
【００４１】
このように時間計測装置８０−１には複数の保護リレー機能に関する情報が複数の保護リレー演算要素に関する情報と対応付けて設定されている。そのため、図１に示される入力電気量取得部７および保護演算部８のように、保護リレー演算要素が１対１の関係になく、複数の保護リレー演算要素（入力電気量取得部７−１〜７−３および保護演算部８−１〜８−３）が連関している場合でも、時間計測装置８０−１が各保護リレー演算要素からの信号に基づいて「保護機能実行時間」を計測することが可能である。
【００４２】
なお、本実施の形態にかかる保護制御装置１００、１１０、保護制御システム１２０、１３０は、ディジタルフィルタ演算部１０およびリレー演算部５０から出力された演算処理信号１などの信号に基づいて「保護機能実行時間」を計測するように構成されているが、例えばリレー演算部５０内の演算回路（過電流リレー演算回路１１や距離リレー演算回路１２）毎に演算処理信号１などの信号群を検出し、機能実行信号出力回路（機能実行信号出力回路５−２に相当）へこれらの信号を入力して機能実行信号（機能実行信号５ａ２に相当）を得るように構成してもよい。また、保護リレー機能情報ＤＢ８１に記録される保護リレー演算要素（図９参照）をリレー演算部５０の回路毎に細分化する。そして、保護リレー機能情報抽出部８２は、複数の機能実行信号出力回路からの機能実行信号を受信したとき、これらの信号に対応した保護リレー機能情報（保護リレー機能情報８１ａに相当）を保護リレー機能情報ＤＢ８１から読み出すように構成してもよい。具体的に説明すると、図１に示される過電流リレー演算回路１１がディジタルフィルタ演算回路１０−１からのデータ１０ａを用いてリレー演算を行い、距離リレー演算回路１２がディジタルフィルタ演算回路１０−１、１０−２から各々伝送されたデータ１０ａを用いてリレー演算を行うように構成されていると仮定する。このような構成において、ディジタルフィルタ演算回路１０−２に異常が発生したとき、過電流リレー演算回路１１によるリレー演算は可能であるが、距離リレー演算回路１２によるリレー演算は行うことができない。この場合、過電流リレー演算回路１１のリレー演算が可能なため、時間計測回路１６では保護機能実行時間が計測される。ただし、距離リレー演算回路１２ではリレー演算が実行できないため、図１に示されるようにディジタルフィルタ演算部１０からの信号群（演算処理信号１−１など）とリレー演算部５０からの信号群（演算処理信号１−２など）に基づいて計測された保護機能実行時間は正確性に欠ける。そこで、リレー演算部５０の演算回路毎に演算処理信号１などの信号群を検出して保護機能実行時間を測定するように構成することにより、保護機能実行時間の測定精度をより高めることが可能である。
【００４３】
なお、図１には、図５の演算部１０１が示されていないが、図１に示されるディジタルフィルタ演算部１０およびリレー演算部５０は、図５の演算部１０１と同様の演算部を構成するものとする。
【００４４】
以上に説明したように本実施の形態にかかる保護制御装置１００、１１０は、電力系統で検出された系統電気量を所定のサンプリング周期でサンプリングして得られたディジタルデータを用いて電力系統の保護リレー演算を行う演算部１０１と、演算部１０１が演算処理中であることを表す第１の演算処理信号（１−１、１−２）と、演算部１０１の主機能である保護リレー演算とは異なる演算処理が演算部１０１で実行されていることを表す第２の演算処理信号（２−１、２−２〜４−１、４−２）とに基づいて、演算部１０１が保護リレー演算を実行中であることを表す保護機能実行信号１５ａを生成する保護機能実行信号生成部１０２と、保護機能実行信号１５ａが有意状態（例えばＨｉｇｈ）の時間を保護リレー演算実行時間として計測する時間計測回路１６と、を備えるようにしたので、イニシャル処理、データ蓄積処理、および演算待機処理などが実行されている保護機能不実行時間がカウントされず、保護制御装置１００、１１０の稼働中の時間の中から保護機能が発揮されている時間のみ求めることが可能である。従って、従来の保護制御装置に比べて、保護制御装置の稼働時間（保護機能実行時間）を精度よく求めることが可能である。
【００４５】
また、本実施の形態にかかる保護制御装置１００、１１０は、演算部１０１が、ディジタルデータ出力要素（１０）とリレー演算要素（５０）とで構成され、保護機能実行信号生成部１０２が、ディジタルデータ出力要素（１０）からの第１の演算処理信号（１−１、１−２）および第２の演算処理信号（２−１、２−２〜４−１、４−２）に基づいて、ディジタルデータ出力要素（１０）が保護リレー演算に係る演算処理を実行中であることを表す第１の機能実行信号（５ａ１）を出力する第１の機能実行信号出力回路（５−１）と、リレー演算要素（５０）からの第１の演算処理信号（１−１、１−２）および第２の演算処理信号（２−１、２−２〜４−１、４−２）に基づいて、リレー演算要素（５０）が保護リレー演算に係る演算処理を実行中であることを表す第２の機能実行信号（５ａ２）を出力する第２の機能実行信号出力回路（５−２）と、第１の機能実行信号（５ａ１）および第２の機能実行信号（５ａ２）に基づいて、保護機能実行信号１５ａを生成する保護機能実行信号生成回路１５と、を備えるようにしたので、図１に示されるように入力電気量取得部７と保護演算部８とが分離して構成されている場合でも、これらの保護リレー演算要素が何れも保護機能を発揮しているときの時間（保護機能実行時間）を求めることが可能である。
【００４６】
また、本実施の形態にかかる保護制御システム１２０は、保護制御装置１００、１１０と、保護制御装置１００、１１０の外部に設けられ保護機能実行信号生成回路１５および時間計測回路１６を有する時間計測装置８０と、を備えるようにしたので、１または複数の入力電気量取得部７および１または複数の保護演算部８から出力された機能実行信号群を時間計測装置８０に取り込み、保護制御システム１２０全体としての保護機能実行時間を計測することが可能である。
【００４７】
また、本実施の形態にかかる保護制御システム１３０は、ディジタルデータ出力要素（１０）およびリレー演算要素（５０）が各々複数設けられ、保護機能実行信号生成回路１５−１は、保護制御装置の保護リレー機能（ディジタルフィルタ演算やリレー演算などの機能）とこの保護リレー機能を実現するための保護リレー演算要素（入力電気量取得部７−１〜７−３、保護演算部８−１〜８−３）とが対応付けて記録された保護リレー機能情報ＤＢ８１と、各ディジタルデータ出力要素（１０）および各リレー演算要素（５０）からの第１の機能実行信号（５ａ１−１〜５ａ１−３）および第２の機能実行信号（５ａ２−１〜５ａ２−３）を受信したとき、これらの信号の送信元であるディジタルデータ出力要素（１０）およびリレー演算要素（５０）を保護リレー演算要素として、この保護リレー演算要素に対応した保護リレー機能に関する情報を保護リレー機能情報ＤＢ８１から抽出する保護リレー機能情報抽出部８２とを備えると共に、この情報を保護機能実行信号１５ａとして出力するようにしたので、保護リレー演算要素が１対１の関係になく、複数の保護リレー演算要素が連関している場合でも、時間計測装置８０−１が各保護リレー演算要素からの信号に基づいて保護機能実行時間を計測することが可能である。
【００４８】
なお、実施の形態に示した保護制御装置および保護制御システムは、本発明の内容の一例を示すものであり、更なる別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能であることは無論である。  
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上のように、本発明は、保護制御装置および保護制御システムに適用可能であり、特に、保護機能実行時間を求めることができる発明として有用である。  
【符号の説明】
【００５０】
１、１−１、１−２  演算処理信号（第１の演算処理信号）
２、２−１、２−２  イニシャル処理信号（第２の演算処理信号）
３、３−１、３−２  データ蓄積処理信号（第２の演算処理信号）
４、４−１、４−２  演算待機処理信号（第２の演算処理信号）
５  機能実行信号出力回路
５−１  機能実行信号出力回路（第１の機能実行信号出力回路）
５−２  機能実行信号出力回路（第２の機能実行信号出力回路）
５ａ  機能実行信号
５ａ１、５ａ１−１、５ａ１−２、５ａ１−３  機能実行信号（第１の機能実行信号）
５ａ２、５ａ２−１、５ａ２−２、５ａ２−３  機能実行信号（第２の機能実行信号）
７  入力電気量取得部
８  保護演算部
１０  ディジタルフィルタ演算部（ディジタルデータ出力要素）
１０−１、１０−２、１０−ｎ  ディジタルフィルタ演算回路
１０ａ  データ
１１  過電流リレー演算回路
１２  距離リレー演算回路
１５、１５−１  保護機能実行信号生成回路
１５ａ  保護機能実行信号
１６  時間計測回路（時間計測部）
５０  リレー演算部（リレー演算要素）
６０  通信回路
７０  フィーダー線
８０、８０−１  時間計測装置
８１  保護リレー機能情報データベース
８１ａ  保護リレー機能情報
８２  保護リレー機能情報抽出部
１００、１１０  保護制御装置
１２０、１３０  保護制御システム
１０１  演算部
１０２  保護機能実行信号生成部
【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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【図９】
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【図１０】
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