(57)【要約】【課題】一過性の故障に対する運転保守員の作業負担を軽減し、運転保守のしやすい保護制御装置を提供する。【解決手段】故障警報が出力された場合に、運転保守員は遠方制御用の制御部７０から、不良が発生した保護制御装置１０に対して、再起動信号を出力する。この再起動信号により、保護制御装置１０の主リレー４０の動作条件が成立し、主リレー４０が作動する。主リレー４０の作動は補助リレー５０により接点増幅され、補助リレー５０のｂ接点５０ｂが作動して、電源線Ｐ２，Ｎ２が開路される。電源線Ｐ２，Ｎ２に接続されている保護制御装置１０の演算制御ユニット２０に対する給電が断たれ、演算制御ユニット２０がリセットされる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統の電気量を入力しディジタル量に変換して所定の演算を行う演算制御ユニットを保有してなるディジタル保護制御装置において、
ディジタル保護制御装置の設置箇所とは離れた場所に設けられた遠隔制御部からの再起動信号を検出する再起動信号検出部と、
この再起動信号検出部が検出した再起動信号に基づいて、前記演算制御ユニットを再起動する手段を備えていることを特徴とするディジタル保護制御装置。
【請求項２】
前記演算制御ユニットを再起動する手段が、前記再起動信号検出部からの再起動信号に基づいて、演算制御ユニットの電源入力を活殺する装置であることを特徴とする請求項１に記載のディジタル保護制御装置。
【請求項３】
前記演算制御ユニットがその再起動を実行するための再起動制御部と、前記再起動信号検出部からの再起動信号を入力する入力回路を備え、
前記演算制御ユニットを再起動する手段が、前記再起動信号検出部からの前記の入力回路が受信した再起動信号に基づいて、演算制御ユニットの再起動制御部を作動させるものであることを特徴とする請求項１に記載のディジタル保護制御装置。
【請求項４】
前記演算制御ユニットが、前記再起動信号検出部と、再起動信号検出部からの再起動信号を入力する前記入力回路を一体化して成る再起動信号の受信部を備えていることを特徴とする請求項３に記載のディジタル保護制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、マイクロコンピュータ（以下ＣＰＵと略称する）を適用したディジタル保護制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力系統を保護するディジタル保護制御装置は、電力系統の電気量や状態量を入力してディジタル量に変換し、このディジタル量を用いて所定の保護制御演算を行い、この演算結果に応じて遮断器等の機器を制御することにより、電力系統の保護制御を行う。このディジタル保護制御装置には、一般に、リレー自身の健全性を確認するための自動監視機能が組み込まれている。
【０００３】
自動監視機能は、ＣＰＵの自己診断機能を中心として構成されている。自己診断機能によりマイコン周辺素子の異常を検出した場合は、その表示・警報を出力するとともに、必要に応じて、次のような処理を行い、装置が好ましくない応動をしないように制御する。
(1) ハードウエア回路により、装置を不使用状態にする。
(2) ソフトウエアにより、装置が誤出力を出さないようにする。
(3) ＣＰＵを停止状態にする。
【０００４】
ディジタル保護制御装置に何等かの障害が生じた場合の対応については、次のような先行技術が知られている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】電気協同研究  第５９巻  第１号（１０９頁〜１１５頁）
【非特許文献２】電気協同研究  第６５巻２号（８６頁）
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１３１６７３号公報
【特許文献２】特開２０００−０９２８１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
保護リレー装置に障害が発生した場合、極端な場合は保護機能の喪失による系統崩壊など電力系統の安定運用に支障を及ぼす可能性がある。そのため、障害が発生した保護リレー装置を速やかにもとの運用状態に復旧させることが必要である。
【０００８】
保護リレー装置の運用中の障害は、装置に具備している自動監視機能にて大多数を検出することが可能である。障害が検出された場合の具体的な対応としては、下記の(1) から(6) 等のプロセスを経て、装置の復旧操作が実施される。これらの復旧操作が終了した後に、系統の運用を再開する。
【０００９】
(1) 障害の発生状況を把握する。
(2) 障害の発生に伴う応急処置を講じる。
(3) 障害情報を関係各所に連絡する。
(4) 該当電気所に出向いて障害内容を調査する。
(5) 障害を復旧させる。
(6) 障害が復旧した後には該当箇所の確認試験を行う。
【００１０】
一般に、このようなプロセスの障害対応は、故障の内容が一過性のものか、或いは永久性のものかによらず実施される。そのため、一過性の故障にもかかわらず、復旧作業に多大な手間が要求されることになる。
【００１１】
例えば、ＣＰＵ及びその周辺回路において一過性の故障が発生した場合、ＣＰＵ回路を構成する主な要素であるＩＣにおいては、いわゆるホットキャリア現象などの要因により一時的に誤動作状態に陥る。しかし、現象が解消した後は、ＩＣそのものには故障の痕跡を残すことなく、それ以降は正常動作状態に復帰する。そのため、このような一過性の故障に対して、永久性の故障と同じプロセスの障害対応を取ることは、不適当である。
【００１２】
一過性の故障の過剰検出を避けるための処置としては、継続監視タイマや頻度監視タイマを自動監視回路における不良検出回路に組込みし、一定時間が経過した場合にだけ、外部に対して警報出力する処置を講じることが、一般的に行われている。しかし、例えば、一過性の故障の持続時間を判定するタイマに設定の不整合があると、一過性の故障をあたかも永久性故障とみなし、外部警報出力に至ることが想定される。
【００１３】
一過性の故障が生じた場合に、その現象が解消した後は、故障箇所自体は健全状態に戻っていることが多い。その場合、該当装置を再起動させることで装置を健全運用状態に復旧させることが可能となる。しかし、従来技術では、故障警報が出力された場合には、障害内容が永久性か一過性かによらず、運転保守員は故障が発生した電気所に出向して、各種定められたルーチン操作を実施する。
【００１４】
その際、不良内容が一過性の故障であれば、例えば、装置に導入している制御電源回路の活殺操作を実施することで、装置が健全状態に復旧する場合も多い。このようなケースでは、運転保守員が電気所に出向いて行う復旧作業自体が必ずしも必要不可欠な行為ではない。
【００１５】
本発明の実施形態の目的は、一過性の故障に対する運転保守員の作業負担を軽減し、運転保守のしやすい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】
【００１６】
本発明の実施形態は、電力系統の電気量を入力しディジタル量に変換して所定の演算を行う演算制御ユニットを保有してなるディジタル保護制御装置において、ディジタル保護制御装置の設置箇所とは離れた場所に設けられた遠隔制御部からの再起動信号を検出する再起動信号検出部と、この再起動信号検出部が検出した再起動信号に基づいて、前記演算制御ユニットを再起動する手段を備えていることを特徴とする。
【００１７】
この再起動する手段としては、前記再起動信号検出部からの再起動信号に基づいて、演算制御ユニットの電源入力を活殺する装置が使用できる。
【００１８】
前記演算制御ユニットがその再起動を実行するための再起動制御部と、前記再起動信号検出部からの再起動信号を入力する入力回路を備え、前記演算制御ユニットを再起動する手段が、前記再起動信号検出部からの前記の入力回路が受信した再起動信号に基づいて、演算制御ユニットの再起動制御部を作動させるものであっても良い。
【００１９】
前記演算制御ユニットが、前記再起動信号検出部と、再起動信号検出部からの再起動信号を入力する前記入力回路を一体化して成る再起動信号の受信部を備えていても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態を示すブロック図。
【図２】第２実施形態を示すブロック図。
【図３】第３実施形態を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［１．第１実施形態］
以下に、本発明の第１実施形態を、図１を用いて説明する。
【００２２】
［１−１．構成］
図１において、１０はディジタル保護制御装置、２０はディジタル保護制御装置１０に収納された演算制御ユニット、９０はディジタル保護制御装置１０に制御電源を供給するための外部電源回路である。３０は外部電源回路９０からの電源入力を活殺するための電源制御スイッチである。
【００２３】
４０は遠方からの指令によって保護制御装置１０を再起動させる再起動信号検出部である。本実施形態において、この再起動信号検出部４０は、遠隔操作によって動作条件が入力される主リレーによって構成される。５０は主リレー４０の接点増幅を行う補助リレー、５０ｂは補助リレー５０のｂ接点である。主リレー４０は、運転保守員が通常勤務している制御所内に設備されている制御部７０と接続されており、この制御部７０からの遠隔操作によって出力された再起動信号、すなわち動作条件の入力によって作動する。
【００２４】
この制御部からの再起動信号は、保護制御装置１０を再起動させるためのものであるから、主リレー４０に対する動作条件を出力した後、あらかじめ定めた一定時間後に主リレー４０に対する動作条件を解除するものである。
【００２５】
Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２は制御電源入力のプラス電源線、Ｎ０，Ｎ１，Ｎ２は同じく制御電源入力のマイナス電源線である。本実施形態では、電源制御スイッチ３０を介して導入した電源線Ｐ１，Ｎ１の後段に、再起動信号検出部４０を接点増幅する補助リレー５０の接点５０ｂを配置し、その後段に位置する電源線Ｐ２，Ｎ２を演算制御ユニット２０に接続する。
【００２６】
［１−２．作用］
このように構成された本実施形態の作用は、次の通りである。
【００２７】
故障警報が出力された場合に、運転保守員は遠方制御用の制御部７０から、不良が発生した保護制御装置１０に対して、再起動信号を出力する。この再起動信号により、保護制御装置１０の主リレー４０の動作条件が成立し、主リレー４０が作動する。
【００２８】
この主リレー４０の作動は補助リレー５０により接点増幅され、それにより、補助リレー５０のｂ接点５０ｂが作動して、電源線Ｐ２，Ｎ２が開路される。その結果、この電源線Ｐ２，Ｎ２に接続されている保護制御装置１０の演算制御ユニット２０に対する給電が断たれ、演算制御ユニット２０がリセットされる。
【００２９】
その後、あらかじめ定めた一定時間が経過すると、制御部７０から主リレー４０に対する動作条件が解除されるので、主リレー４０は非動作状態となる。それに伴い、補助リレー５０のｂ接点５０ｂが閉路して、電源線Ｐ２，Ｎ２から演算制御ユニット２０に対する給電が開始される。
【００３０】
このようにして、保護制御装置１０の演算制御ユニット２０に対する外部電源回路９０からの電源入力を、運転保守員が遠方の制御部からの操作により活殺し、演算制御ユニット２０に内蔵しているＣＰＵ及びその周辺回路を再起動させる。
【００３１】
［１−３．効果］
本実施形態によれば、演算制御ユニットに内蔵しているＣＰＵ及びその周辺回路が、一過性の故障要因により異常となっている場合においても、運転保守員は、不良が発生した電気所に出向いて該当装置の復旧に向けて各種復旧操作を実施することなく、装置を健全な状態に復旧させることが可能となる。
【００３２】
また、本実施形態では、演算制御ユニット２０ら外部に設けられた主リレー４０によって電源線Ｐ２，Ｎ２の活殺を行うので、演算制御ユニット２０自体に変更を加える必要がない。そのため、既存の保護制御装置１０にもリレーを設置するだけで簡単に適用することができる。
【００３３】
［２．第２実施形態］
第２実施形態を、図２に従って説明する。
【００３４】
［２−１．構成］
本実施形態においては、演算制御ユニット２０が、再起動信号検出部４０からの再起動信号が入力される入力回路２０ａと、この入力回路２０ａからの指令を受けて、演算制御ユニット２０のＣＰＵ及びその周辺回路の再起動を実施するための再起動制御部２０ｂを有している。この再起動制御部２０ｂが実行する再起動に関する制御は、ＣＰＵを内蔵したシステムにおいては標準的に備えているものであり、公知の手段を採用することができる。
【００３５】
本実施形態において、再起動信号検出部４０は、第１実施形態と同様な主リレーを使用することができる。また、主リレー以外に、遠隔制御部７０からの動作条件を検出して、入力回路２０に再起動信号を出力するものであれば、他の回路や部品を使用することができる。
【００３６】
［２−２．作用］
本実施形態では、再起動信号検出部４０が遠隔制御部７０から再起動信号を受信すると、再起動信号検出部４０はその再起動信号を演算制御ユニット２０の入力回路２０ａに送信する。入力回路２０ａに入力された再起動信号は、再起動制御部２０ｂに入力される。この再起動信号に基づいて、演算制御ユニット２０はＣＰＵ及びその周辺回路を再起動させる。その結果、第１実施形態で説明した制御電源９０を活殺したことにより生じるＣＰＵ及びその周辺回路の再起動と同様の処理が実行される。
【００３７】
［２−３．効果］
本実施形態によれば、演算制御ユニットに内蔵しているＣＰＵ及びその周辺回路が、一過性の故障要因により異常となっている場合においても、運転保守員は、不良が発生した電気所に出向いて該当装置の復旧に向けて各種復旧操作を実施することなく、装置を健全な状態に復旧させることが可能となる。
【００３８】
その上、本実施形態では、演算制御ユニット２０に対する電源を活殺するのではなく、演算制御ユニット２０のＣＰＵ及びその周辺回路を再起動させるだけある。その結果、演算制御ユニット２０の他の部分に対する給電を確保しつつ、再起動が可能になる。
【００３９】
［３．第３実施形態］
第３実施形態を、図３により説明する。
【００４０】
［３−１．構成］
本実施形態においては、演算制御ユニット２０に、外部の制御部からの遠隔制御信号を受信するための受信回路２０ｃが設けられている。この受信回路２０ｃは、前記第２実施形態で示した再起動信号検出部４０と再起動信号の入力回路２０ａとを一体としたものである。この受信回路２０ｃの入力側は、通信回路７０１を介して遠方の制御所などに設けられた遠隔制御部７０に接続されている。受信回路２０ｃの出力側は、第２実施形態と同様に演算制御ユニット２０に設けられた再起動制御部２０ｂに接続されている。
【００４１】
［３−２．作用］
【００４２】
本実施形態おいては、遠隔制御部７０からの再起動信号を、通信回路７０１を経由して、演算制御ユニット２０の受信回路２０ｃが受信する。受信回路２０ｃは、受信した再起動信号を再起動制御部２０ｂに与える。その結果、演算制御ユニット２０では、この再起動信号に基づいて、ＣＰＵ及びその周辺回路の再起動が行われる。
【００４３】
［３−３．効果］
本実施形態によれば、演算制御ユニット２０に内蔵しているＣＰＵ及びその周辺回路が、一過性の故障要因により異常となっている場合においても、運転保守員は、不良が発生した電気所に出向いて該当装置の復旧に向けて各種復旧操作を実施することなく、装置を健全な状態に復旧させることが可能となる。
【００４４】
更に、本実施形態では、演算制御ユニット２０に、再起動信号検出部４０と再起動信号の入力回路２０ａが一体となった受信回路２０ｃを設けたことにより、演算制御ユニット外部に主リレーなどの再起動信号検出部を別途設ける必要がない。遠隔制御部７０からの再起動信号を、通信回路７０１を経由して演算制御ユニット２０に直接入力することができるので、保護制御装置１０の構成を単純化できる。
【００４５】
［４．他の実施形態］
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、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。
【符号の説明】
【００４６】
１０：保護制御装置
２０：演算制御ユニット
２０ａ：入力回路
２０ｂ：再起動制御部
２０ｃ：受信回路
３０：電源制御スイッチ
４０：再起動信号検出部（主リレー）
５０：補助リレー
５０ｂ：ｂ接点
７０：遠隔制御部
７０１：通信回路
９０：外部電源回路
Ｐ１：電源線
Ｐ２：電源線
【図１】
2013090550.tif 000003
【図２】
2013090550.tif 000004
【図３】
2013090550.tif 000005