(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統より入力したアナログ電気量を一定周期でサンプリングしてディジタル量に変換し、更にフィルタリング処理を行った後、予め定められた保護演算プログラムに基づいて保護演算を行うディジタル保護継電装置を複数個用意し、それぞれのディジタル保護継電装置には保護演算結果を出力するリレー判定部および入力電気量を同一の演算手法により演算した結果を出力する電気量送出部を備え、これら電気量送出部から送出された電気量を信号伝送路を介して共通のデータ収集手段で収集し、この収集したデータを良否判定部に入力して下記の判定式に基づいて良否判定を行うようにしたディジタル保護継電装置の点検方式において、
電力系統より入力したアナログ電気量が所定値以下の場合動作する不足電気量検出部と、模擬入力装置と、前記不足電気量検出部の動作出力に基づいて、電力系統から模擬入力装置に切替えて模擬入力を取り込むように動作する入力切換手段とを設けたことを特徴とするディジタル保護継電装置の点検方式。
｜IAmax−IBmax｜≧ε＋ｋ（｜IAmax｜＋｜IBmax｜）
ここで、
ε：固定分誤差、
ｋ（｜IAmax｜＋｜IBmax｜）：比例分誤差、
ｋ：比例分誤差係数、
IAmax＝MAX（IAm〜IAm-i）  （i：０〜ｎのｎ秒間）ｎ秒間の最大値。
IBmax＝MAX（IBm〜IBm-i）  （i：０〜ｎのｎ秒間）ｎ秒間の最大値。
IAmax：ディジタル保護継電装置DigRy１の電気量のｎ秒間の最大値。
IBmax：ディジタル保護継電装置DigRy２の電気量のｎ秒間の最大値。
｜IAmax−IBmax｜：（A装置とB装置のｎ秒間最大値の差）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力系統から取り込んだ電気量を用いて装置の良否を判定するディジタル保護継電装置の点検方式において、特に複数のディジタル保護継電装置から共通の演算手法によって得られた電気量データを取り込んで判定を行うようにしたディジタル保護継電装置の点検方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電力系統のディジタル保護継電装置を点検する場合、系統の潮流レベルよりも明らかに高いレベルの電気量を人為的に入力し、特にアナログ入力処理部およびその他入力処理部の良否をチェックする為に、多くの手間と時間を要していた。
【０００３】
特に、人里離れた山間部の変電所に設置されているディジタル保護継電装置を点検する場合、作業員が定期的に現場に出向いて点検用入力を人為的に入力し、点検を行っていた。また、点検期間中は装置をロックし運用を一時停止する必要があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように、山間部等の遠隔僻地に設置された変電所にディジタル保護継電装置の点検作業に出向くことは、作業員に多くの時間と手間を掛けさせるわりに能率的ではない。このため変電所に出向かずにディジタル保護継電装置の点検作業が行えるようにした点検方式の開発が待望されていた。
【０００５】
本発明は人里離れた変電所などで通常の運用時でも、離れた場所から継電装置のデータを吸い上げて装置の良否判定処理を行うことにより、人手と時間をかけずに定期点検業務の簡素化、効率の向上を図ることを可能にしたディジタル保護継電装置の点検方式を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１に係わるディジタル保護継電装置の点検方式の発明は、電力系統より入力したアナログ電気量を一定周期でサンプリングしてディジタル量に変換し、更にフィルタリング処理を行った後、予め定められた保護演算プログラムに基づいて保護演算を行うディジタル保護継電装置を複数個用意し、それぞれのディジタル保護継電装置には保護演算結果を出力するリレー判定部および入力電気量を同一の演算手法により演算した結果を出力する電気量送出部を備え、これら電気量送出部から送出された電気量を信号伝送路を介して共通のデータ収集手段で収集し、この収集したデータを良否判定部に入力して下記の判定式に基づいて良否判定を行うようにしたディジタル保護継電装置の点検方式において、
電力系統より入力したアナログ電気量が所定値以下の場合動作する不足電気量検出部と、模擬入力装置と、前記不足電気量検出部の動作出力に基づいて、電力系統から模擬入力装置に切替えて模擬入力を取り込むように動作する入力切換手段とを設けたことを特徴とするディジタル保護継電装置の点検方式。
｜IAmax−IBmax｜≧ε＋ｋ（｜IAmax｜＋｜IBmax｜）
ここで、
ε：固定分誤差、
ｋ（｜IAmax｜＋｜IBmax｜）：比例分誤差、
ｋ：比例分誤差係数、
IAmax＝MAX（IAm〜IAm-i）  （i：０〜ｎのｎ秒間）ｎ秒間の最大値。
IBmax＝MAX（IBm〜IBm-i）  （i：０〜ｎのｎ秒間）ｎ秒間の最大値。
IAmax：ディジタル保護継電装置DigRy１の電気量のｎ秒間の最大値。
IBmax：ディジタル保護継電装置DigRy２の電気量のｎ秒間の最大値。
｜IAmax−IBmax｜：（A装置とB装置のｎ秒間最大値の差）。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施の形態について、図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は本発明によるディジタル保護継電装置の点検方式の第１の実施形態に係わる構成図である。
【００１０】
図１において、DigRy１およびDigRy２はディジタル保護継電装置であり、共に同一保護対象である送電線TLの端子に設置されたPT,CTで計測されたアナログ量の電圧および電流（系統電気量）を、入力変換器１を経てアナログ/ディジタル変換部２に入力し、ここでディジタル演算に適したディジタル量に変換した後、ディジタルプロセッサ３に入力する。
【００１１】
ディジタルプロセッサ３はA/D変換されたディジタルデータを記憶するバッファメモリ、プログラムを記憶するプログラムメモリ、プログラムメモリの内容に従って演算するCPU、整定値を記憶しておく整定メモリおよび出力回路等のハードウェアで構成されており、その機能は図１のブロック図に示すとおりである。
【００１２】
即ち、ディジタル電気量導入部3-1はA/D変換されたディジタルデータを取り込んでフィルタリング処理を行った後、入力処理部3-2に出力する。入力処理部3-2は入力したディジタル量を用いて瞬時値データを算出する。電気量送出部3-3はこの入力処理部3-2で算出した瞬時値データを外部のLAN等の信号伝送路４に送出する。リレー判定部3-4は入力処理部3-2の出力ディジタル量を用いて、所定のプログラムに従って継電器演算を行い、継電器の動作条件が成立すれば、図示しないしゃ断器に対してしゃ断指令を出力するものである。
【００１３】
５はディジタル保護継電装置DigRy１およびDigRy２とは別の場所に設置されたパーソナルコンピュータ等のデータ処理装置（以下、パーソナルコンピュータという）であり、前記信号伝送路４に接続されている。そしてパーソナルコンピュータは、図示はしないがモニタの他にプリンタも備えているものとする。
【００１４】
このパーソナルコンピュータ５の内部機能として、前記ディジタル保護継電装置DigRy１およびDigRy２の双方から出力された瞬時値等のデータをインターフェイスを経て収集するデータ収集部5-1およびこの収集したデータを所定の演算式に代入して保護継電装置DigRy１, DigRy２の装置の良否判定を行う良否判定部5-2を備えている。
【００１５】
この良否判定部5-2では、例えば次の判定式（１）を用い、この判定式（１）が成立する場合は、ディジタル保護継電装置DigRy１, DigRy２に不良があるとの判定を行う。
【００１６】
｜IAmax−IBmax｜≧ε＋ｋ（｜IAmax｜＋｜IBmax｜）  …………  （１）
ここで、
ε：固定分誤差、
ｋ（｜IAmax｜＋｜IBmax｜）：比例分誤差、
ｋ：比例分誤差係数、
IAmax＝MAX（IAm〜IAm-i）  （i：０〜ｎのｎ秒間）ｎ秒間の最大値。
IBmax＝MAX（IBm〜IBm-i）  （i：０〜ｎのｎ秒間）ｎ秒間の最大値。
IAmax：ディジタル保護継電装置DigRy１の電気量のｎ秒間の最大値。
IBmax：ディジタル保護継電装置DigRy２の電気量のｎ秒間の最大値。
｜IAmax−IBmax｜：（A装置とB装置のｎ秒間最大値の差）。
【００１７】
上記判定式（１）の意味するところは、一つの送電線を対象に設置される複数のディジタル保護継電装置DigRy１、DigRy２に入力される送電線の電気量の大きさが同一（計器用変圧器ＰＴあるいは変流器ＣＴを介して取り込む電気量が同一）であることを前提とし、ディジタル保護継電装置DigRy１およびDigRy２からデータの収集部5-1が収集した電気量データのｎ秒間の最大値を良否判定部5-2に取り込み、２つの装置DigRy１、DigRy２の電気量の差の絶対値が固定分誤差と２装置の電気量データの和に比例分誤差係数をかけて得られた比例分誤差との和より大きければ、２装置のうちいずれかに不良があると判定するものである。
【００１８】
本実施形態によれば、電力系統側の影響を受けることなく、各々のディジタル保護継電装置の電気量入力回路（アナログ入力処理部）の位相特性などの不良を検出することができるディジタル保護継電装置の点検方式を提供することができる。
【００１９】
（第２の実施形態）
図２は、本発明の第２の実施形態に係わるディジタル保護継電装置の構成図であり、図１と同一部分には同一符号を付けて重複した説明は避ける。なお、変成器ＰＴについては紙面の都合上、図示を省略する。以降の実施形態についても同様である。この実施形態はディジタル保護継電装置DigRy１、DigRy２、 DigRy３…を３装置以上設置し、これら各ディジタル継電装置DigRy１、DigRy２、 DigRy３…からパーソナルコンピュータ５にデータの取りこみを行い、ディジタル保護継電装置の不良判定のためのデータ比較を３装置以上のデータで行う方式としたものである。
本実施形態によれば、不良装置がどの装置であるのかを特定することが可能である。
【００２０】
（第３の実施形態）
図３は本発明の第３の実施形態に係わるディジタル保護継電装置の点検方式の構成図であり、図１と同一部分には同一符号を付けて重複した説明は避ける。変成器（PT）は、紙面の都合上省略する。
【００２１】
本実施形態は、電力系統の実入力が所定値以下になると動作する不足電気量検出部を3-5設けると共に、この不足電気量検出部3-5の出力により、入力切換器６を電力系統の実入力に代えて模擬入力装置７の電気量を印加するようにしたものである。
【００２２】
本実施形態によれば、実系統電気量の入力レベルが小さく、アナログ入力処理部の不良を検出する際の検出誤差が大きくなるような場合でも、模擬入力装置に切り替えることで、ディジタル保護継電装置の不良を検出することが出来る。
【００２３】
（第４の実施形態）
図４は本発明の第４の実施形態に係わるディジタル保護継電装置の点検方式の構成図である。
【００２４】
この実施形態は、図１に示す構成図に対し、良否判定部5-2において判定式によって求めた判定値の過去のデータを新たに設けたデータ記憶手段5-3に記憶しせておき、新たに設けたトレンド算出部5-4で今回の判定値と過去（例えば前回）の点検時の判定値とを比較し、判定データのトレンド（傾向）によって、不良もしくは不良の兆候を検出するようにしたものである。判定式（２）に電気量データを代入することで装置不良を検出する。
【００２５】
Xi＝｜IAmax−IBmax｜／（ｋ＋｜IAmax｜＋｜IBmax｜）
｜Xｎ−Xn-1｜≧＊％    …………                      …（２）
ただし、Xｎ：今回判定値
Xn-1：前回判定値
本実施形態によれば、いつ装置が不良になるか大まかなに予想することができる。
【００２６】
なお、過去分の判定値として、初回分の判定値Ｘ0を用いれば、判定データのトレンド（傾向）により、特に装置納入初期からのアナログ入力処理部の劣化度合いを知ることが出来る。
｜Xｎ−X0｜≧＊％  ……（３）
ただし、 X0：初回の判定値、Ｘｎ；今回の判定値
【００２７】
（実施形態５）
この実施形態は図４に示す第４の実施形態に対し、良否判定部5-2において不良判定の判定式によって求めた判定値の過去のデータをデータ記憶部5-3により記憶しておき、トレンド算出予測部5-5により前回またはそれより過去の点検時の判定データのトレンド（傾向）によって、将来の判定値の予測を行い、将来、判定値が所定値を逸脱すると判定された場合、不良判定により警報を発するように構成したものである。
本実施形態によれば、装置が不良になる前に当該部品を交換するなどして、装置が運用できない時間を削減し、システムの稼働率を向上させることができる。
【００２８】
（第６の実施形態）
この実施形態は、２つのディジタル継電装置から送出された電気量のうち、零相成分の大きい方の装置を不良と判定する構成としたものである。
本実施形態によれば、２装置のうちどちらが不良なのかを判定することができる。
【００２９】
（第７の実施形態）
この実施形態は、２つのディジタル継電装置から送出された電気量のうち、不良判定データのトレンドの変化の大きい方の装置を良否判定部5-2ｂにより不良と判定する方式としたものである。
本実施形態によれば、系統現象の影響により零相成分での良否判定が困難な場合でも、２装置のうちどちらが不良なのか断定できる。
【００３０】
（第８の実施形態）
本実施形態は、パーソナルコンピュータ５で、知的移動エージェント（ネットワークで結ばれた計算機や各種装置の間を自律的に移動を繰り返して処理を行うソフトウェア）agentを使ってデータを収集し、ディジタル継電装置の良否を判定し、更にエージェントが操作画面上に報告書という形式のフォーマットで装置の点検結果および不良の判定結果を表示する方式としたものである。
【００３１】
本実施形態によれば、人間が個々の装置に都度アクセスすることなく、知的移動エージェントに巡回の指示操作をするのみで前記点検作業を行い、装置の不良を検出することができる。
【００３２】
また、人間が個々の装置に都度アクセスすることなくデータを収集し、装置の不良検出とその報告書が予め指定したフォーマットで自動作成されるので、メールで添付して送付したり、プリントアウトして関係各所に迅速に配布することができる。
なお、上述した各実施形態の他に次のように一部を変形して実施することができる。
【００３３】
（変形例▲１▼）
第１の実施形態では、不良判定には電気量の瞬時値を用いているが、瞬時値のみに限定する必要はなく、実効値を用いて不良判定を行うようにしてもよい。実効値を用いた場合、数μ秒オーダーの装置間の厳密な時刻同期は不要であり、アナログ入力処理部の仕様が異なる異メーカーの装置間でも前記電気量の比較を行う点検が出来る。
【００３４】
（変形例▲２▼）
ディジタル保護継電装置を２系列化し、２系列間でデータの取りこみを行い、装置の判定のためのデータ比較を行うようにしても良い。このように、２系列間でデータ比較を行うと、装置不良をより厳密に検出することが出来る。
【００３５】
（変形例▲３▼）
ディジタル保護継電装置の点検用入力源として電力系統事故時のデータを用いるようにしても良い。事故時の電気量を採用すると、電気量レベルが大きいことと多様な周波数を含んでいるので、人為的に高レベルの点検用入力を印加しなくともアナログ入力処理部の特性が解析可能で、装置の不良を検出することが出来る。
【００３６】
（変形例▲４▼）
複数装置間の電気量データの取得時間を任意の値に変えることが出来るようにデータ収集部5-1を構成するようにしても良い。この場合、系統の電気量がある時間間隔で変動していても、その変動周期にデータ取得時間を合わせることができるので、装置の不良を検出することが出来る。
【００３７】
（変形例▲５▼）
複数装置間の電気量データの取得間隔を任意の値に変えることが出来るようにデータ収集部5-1を構成するようにしても良い。この場合、系統の電気量がある時間間隔で変動しているような場合でも、その変動周期にデータ取得周期を合わせることで、必要以上のデータを取得する心配がなく、データ収集に関わるハードウェアのメモリ容量、記憶容量を圧迫する恐れの少ないシステムを構成することが出来る。
【００３８】
（変形例▲６▼）
これは図２のようにディジタル保護継電装置を３以上の複数個設置し、共通の良否判定部5-4による不良判定を行うようにしたものにおいて、複数系列の判定データを比較し、ある装置のデータが他の大半の装置群の判定データと明らかに差があれば、その装置を不良と判定する方式としたものである。
本実施形態によれば、どの装置が不良であるか断定することが出来る。
【００３９】
（変形例▲７▼）
これは図４に示す構成図に対し、パーソナルコンピュータ５で取り込んだデータの前回取り込み時、またはそれより過去のデータを取り込んだ際のデータを保存しておき、取り込んだデータのトレンド（傾向）を計算し、トレンドの変化が大きく、変化率が所定値を超えた場合、不良と判定する方式としたものである。
本実施形態によれば、比較する対象がない場合や何らかの原因で比較対象の装置データが収集できない場合でも、当該装置のみの単独で不良が検出出来る。
【００４０】
（変形例▲８▼）
これはパーソナルコンピュータ５をディジタル継電装置DigRy１，２とは離れた場所に設置し、その装置上で汎用のインターネットブラウザを動かし、遠隔操作、装置の不良判定の結果を表示する方式としたものである。
本実施形態によれば、装置の遠隔操作、不良判定の結果を表示する専用の通信ソフトウェアを開発する必要がない為、システム構築のコストを削減することが出来る。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は一つの保護対象に設置される複数のディジタル保護継電装置に入力される送電線の電気量の大きさが同一であることに着目して、これら複数の装置が入力した電気量を遠隔で収集し、不良判定式にて比較することによって、系統側の影響を受けることなく各々のディジタル保護継電装置の電気量入力回路の特性変化などの不良を検出することができ、従来のように、人間が現地に出向くことなく、しかも平常時の系統電気量を使って省力化とシステム構築が比較的簡単で低コストに実現できるディジタル保護継電装置の点検方式を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ディジタル保護継電装置の点検方式に係わる本発明の第１の実施形態を説明する構成図。
【図２】ディジタル保護継電装置の点検方式に係わる本発明の第２の実施形態を説明する構成図。
【図３】ディジタル保護継電装置の点検方式に係わる本発明の第３の実施形態を説明する構成図。
【図４】ディジタル保護継電装置の点検方式に係わる本発明の第４の実施形態を説明する構成図。
【図５】ディジタル保護継電装置の点検方式に係わる本発明の第５の実施形態を説明する構成図。
【図６】ディジタル保護継電装置の点検方式に係わる本発明の第６の実施形態を説明する構成図。
【図７】ディジタル保護継電装置の点検方式に係わる本発明の第７の実施形態を説明する構成図。
【図８】  ディジタル保護継電装置の点検方式に係わる本発明の第８の実施形態を説明する構成図。
【符号の説明】
DigRy１、DigRy２…ディジタル保護継電装置、１…入力変換器、２…アナログ／ディジタル変換部、３…ディジタルプロセッサ、3-1…ディジタル電気量導入部、3-2…入力処理部、3-3…電気量送出部、3-4…リレー判定部、3-5…不足電気量検出部、４…信号伝送路、５…データ処理装置、5-1…データ収集部、5-2…良否判定部、5-3…データ記憶部、5-4…トレンド算出部、5-5…トレンド算出予測部、６…入力切換器、７…模擬入力装置、agent…知的移動エージェント。
【図１】
0003955891.tif 000002
【図２】
0003955891.tif 000003
【図３】
0003955891.tif 000004
【図４】
0003955891.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
0003955891.tif 000008
【図８】
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