(57)【要約】【課題】  従来の保護継電システムでは、サンプリング時刻の基準となる主局である電流差動保護継電装置が、伝送ネットワークから離脱する際、全ての従局である流差動保護継電装置が新たに主局となる次期主局候補である電流差動保護継電装置と時刻同期を確立するまでの間、保護継電システムの各電流差動保護継電装置はロック状態となり、その間、保護継電システムは、保護機能を喪失するという問題があった。【解決手段】  主局に、離脱要求を発信する離脱要求処理部１０４を設け、従局に主局より離脱要求があった場合に、全ての従局に、予め次期主局候補と時刻同期可能であることを確認して、離脱許可を発信する離脱許可判定部１０６を設け、全ての従局の離脱許可を確認して、主局切替指令を出力する主局−従局切替処理部１０５を設ける。【選択図】  図２
2016144240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３端子以上で構成される電力系統の送電線の一端に配置され、予め定めたサンプリング間隔ごとに自端子の電流データを取り込む、前記電力系統におけるサンプリング時刻の基準となる初期に主局である電流差動保護継電装置と、
前記送電線の前記初期に主局である電流差動保護継電装置が配置された端子を除く端子に配置された前記初期に主局である電流差動保護継電装置のサンプリング時刻に同期して自端子の電流データを取り込む、２つ以上の従局である電流差動保護継電装置と、
前記初期に主局である電流差動保護継電装置と前記２つ以上の従局である電流差動保護継電装置が自局の前記電流データとサンプリング時刻を含むデータを自局の伝送部を介して、互いに伝送し合うための伝送ネットワークとを備えた保護継電システムにおいて、
前記従局である電流差動保護継電装置のいずれか１つは、前記初期に主局である電流差動保護継電装置が前記伝送ネットワークから離脱した際に新たな主局となる次期主局候補である電流差動保護継電装置であって、
前記初期に主局である電流差動保護継電装置及び前記２つ以上の従局である電流差動保護継電装置のいずれか１つは、前記次期主局候補である電流差動保護継電装置と時刻同期を開始することを指示する主局切替指令を自局の前記伝送部より送信させる主局切替指令局である電流差動保護継電装置であって、
前記初期に主局である電流差動保護継電装置は、前記伝送ネットワークから離脱することを要求する場合に前記従局である電流差動保護継電装置に離脱要求を自局の前記伝送部より送信させる離脱要求処理部を備え、
前記次期主局候補である電流差動保護継電装置を除く前記従局である電流差動保護継電装置は、前記離脱要求を受信後、前記次期主局候補である電流差動保護継電装置と時刻同期可能であることを確認した場合に離脱許可を自局の前記伝送部より送信させる離脱許可判定部を備え、
前記主局切替指令局である電流差動保護継電装置が、前記次期主局候補である電流差動保護継電装置を除くすべての前記従局である電流差動保護継電装置の離脱許可を受信した場合に、前記主局切替指令をすべての前記従局である電流差動保護継電装置に自局の前記伝送部より送信させ、
前記次期主局候補である電流差動保護継電装置を除くすべての前記従局が、前記主局切替指令を受信した後、前記次期主局候補である電流差動保護継電装置と時刻同期を開始する保護継電システム。
【請求項２】
前記主局切替指令局である電流差動保護継電装置が、前記初期に主局である電流差動保護継電装置であって、前記次期主局候補である電流差動保護継電装置を除くすべての前記従局である電流差動保護継電装置から離脱許可を受信した場合に、前記主局切替指令をすべての前記従局である電流差動保護継電装置に自局の前記伝送部より送信させる第一の主局−従局切替処理部を備えた請求項１記載の保護継電システム。
【請求項３】
前記従局である電流差動保護継電装置が、前記次期主局候補である場合に、自局を除くすべての前記従局である電流差動保護継電装置から離脱許可を受信した場合に、前記初期に主局である電流差動保護継電装置を前記伝送ネットワークから除外することを示す除外確認情報を前記初期に主局である電流差動保護継電装置に自局の前記伝送部より送信させる従局−主局切替処理部を備え、
前記主局切替指令局である電流差動保護継電装置が前記初期に主局である電流差動保護継電装置であって、前記除外確認情報を自局の前記伝送部より受信した場合に、前記主局切替指令をすべての前記従局である電流差動保護継電装置に自局の前記伝送部より送信させる第二の主局−従局切替処理部を備えた請求項１記載の保護継電システム。
【請求項４】
前記初期に主局である電流差動保護継電装置が、前記離脱要求を送信した後、予め定められた時間を経過するまでに、前記次期主局候補である電流差動保護継電装置を除く前記従局である電流差動保護継電装置のいずれかから離脱許可を受信できない場合、警報を出力し、前記離脱要求を取り下げることを示す情報を前記従局である電流差動保護継電装置に自局の前記伝送部より送信させる請求項２記載の保護継電システム。
【請求項５】
前記初期に主局である電流差動保護継電装置が、離脱要求した後、予め定められた時間を経過するまでに、前記次期主局候補である電流差動保護継電装置から、前記除外確認情報を自局の前記伝送部より受信できない場合、警報を出力し、
前記離脱要求を取り下げることを示す情報を前記従局である電流差動保護継電装置に自局の前記伝送部より送信させる請求項３記載の保護継電システム。
【請求項６】
前記初期に主局である電流差動保護継電装置が、前記主局切替指令をすべての前記従局である電流差動保護継電装置に自局の前記伝送部より送信した後に、前記離脱要求を取り下げることを示す情報を前記従局である電流差動保護継電装置に自局の前記伝送部より送信させる請求項１から５のいずれか１項記載の保護継電システム。
【請求項７】
前記離脱要求処理部は、前記電力系統における異常発生を検知した場合、異常が解消するまで、離脱要求を送信しない請求項１から６のいずれか１項記載の保護継電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電力系統を保護する複数の電流差動保護継電装置からなる保護継電システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複数の電流差動保護継電装置からなる保護継電システムでは、各端子の電流情報を取り込むサンプリング時刻の基準となる１の主局となる電流差動保護継電装置と主局を除く各端子の電流差動保護継電装置である従局である電流差動保護継電装置は、主局と時刻同期をとって、各従局である電流差動保護継電装置の自端子の電流情報を取り込む。主局が伝送ネットワークから離脱する際には、従局である電流差動保護継電装置のいずれかを次期主局候補である電流差動保護継電装置として、各従局である電流差動保護継電装置は、次期主局候補である電流差動保護継電装置と時刻同期をとる必要がある（例えば、非特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】伏見勝明、佐藤亮、片山義博、清水利憲著「バイパス伝送方式を適用した154kV PCM電流差動リレーの開発」電気学会研究会、保護リレーシステム研究会PPR-04-13〜22（第４９頁〜第５０頁）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、初期に主局である電流差動保護継電装置の点検時等において、初期に主局である電流差動保護継電装置が伝送ネットワークから離脱した後に、次期主局候補である電流差動保護継電装置を除く従局である電流差動保護継電装置は、次期主局候補である電流差動保護継電装置と新たに時刻同期をとる必要がある。非特許文献１に示された保護継電システムでは、すべての従局である電流差動保護継電装置が次期主局候補である電流差動保護継電装置と時刻同期を確立するまでの間、保護継電システムの各電流差動保護継電装置はロック状態となり、その間、保護継電システムは、保護機能を喪失するという問題があった。
【０００５】
この発明は、上記した問題点を解決するためになされたものであり、初期に主局である電流差動保護継電装置を伝送ネットワークから離脱させる時に、次期主局候補である電流差動保護継電装置と次期主局候補である電流差動保護継電装置以外の従局である電流差動保護継電装置が時刻同期を予め確立した上で、主局切替指令を送信する主局切替指令局である電流差動保護継電装置が主局切替指令を送信した場合に、初期に主局である電流差動保護継電装置が離脱することができる複数の電流差動保護継電装置からなる保護継電システムを得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る保護継電システムは、初期に主局である電流差動保護継電装置が伝送ネットワークから離脱することを要求する際に、従局である電流差動保護継電装置に離脱要求を通知する離脱要求処理部と、次期主局候補である電流差動保護継電装置を除く従局である電流差動保護継電装置が次期主局候補である電流差動保護継電装置と時刻同期可能であることを確認して、離脱許可通知を送信する離脱許可判定部と、次期主局候補である電流差動保護継電装置を除く全ての従局である電流差動保護継電装置の離脱許可通知を確認して、主局切替指令を全ての従局である電流差動装置に送信する主局−従局切替処理部を設けたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の保護継電システムは、初期に主局である電流差動保護継電装置が伝送ネットワークから離脱することを要求する際に従局である電流差動保護継電装置に離脱要求を通知する離脱要求処理部と、次期主局候補である電流差動保護継電装置が、次期主局候補である電流差動保護継電装置を除く従局である電流差動保護継電装置からの離脱許可通知を受信した後、初期に主局である電流差動保護継電装置が、主局切替指令を従局である電流差動保護継電装置に送信する主局−従局切替処理部とを設けたことにより、保護継電システムが系統の保護機能を喪失することなく、保護機能を持続することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１を示す保護継電システムの構成の例を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る電流差動保護継電装置の制御処理部の構成を示す一例を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る伝送データフォーマットの一例を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１の離脱要求処理部の動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態１の離脱許可判定部の動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態１の主局−従局切替処理部の動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態１の主局切替処理部の動作の一例を示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態１の加入要求処理部の動作の一例を示すフローチャートである。
【図９】この発明の実施の形態１の加入許可判定部の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１０】この発明の実施の形態１の加入完了処理部の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１１】この発明の実施の形態２を示す保護継電システムの構成の例を示す図である。
【図１２】この発明の実施の形態２に係る電流差動保護継電装置の制御処理部の構成を示す一例を示す図である。
【図１３】この発明の実施の形態２に係る伝送データフォーマットの一例を示す図である。
【図１４】この発明の実施の形態２の従局−主局切替処理部の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１５】この発明の実施の形態２の主局−従局切替処理部の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１６】この発明の実施の形態２の加入許可判定部の動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、添付図を参照して、本発明の実施の形態にかかる保護継電システムを詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる５端子からなる電力系統において各端子に電流差動保護継電装置が配置された保護継電システムの一構成例を示す図である。
なお、本実施の形態１では、５端子からなる電力系統について説明するが、３端子以上であれば、端子の数に制約されるものではない。
【００１１】
図１において、送電線１の各端子には、各端子における送電線１の電流値を取り込む電流変換器１１、２１、３１、４１、５１と、送電線１を系統から電気的に切り離すために使用する遮断器１２、２２、３２、４２、５２とがそれぞれ設けられている。 そして、各電流変換器１１、２１、３１、４１、５１には、それぞれ電流差動保護継電装置１０、２０、３０、４０、５０が電気的に接続されている。
又、電流差動保護継電装置１０、２０、３０、４０、５０は、相互に保護制御に必要なデータを伝送し合うために、伝送ネットワーク２に接続されている。
【００１２】
電流差動保護継電装置１０、２０、３０、４０、５０のうちいずれか一つの電流差動保護継電装置は、各端子の電流情報を取り込むサンプリング時刻の基準となる主局である電流差動保護継電装置として動作し、主局である電流差動保護継電装置を除く電流差動保護継電装置は、初期に主局である電流差動保護継電装置のサンプリング時刻に同期を合わせる従局として動作する。
なお、理解を容易にするため電流差動保護継電装置１０を初期に主局である電流差動保護継電装置、電流差動保護継電装置２０、３０、４０、５０を従局である電流差動保護継電装置として説明する。又、初期に主局である電流差動保護継電装置１０が伝送ネットワーク２から離脱する場合に、電流差動保護継電装置２０が次期主局候補である電流差動保護継電装置となるものとして、説明する。そして、従局である電流差動保護継電装置２０、３０、４０、５０に主局切替指令を送信する主局切替指令局である電流差動保護継電装置は、初期に主局である電流差動保護継電装置１０であるものとして説明する。
【００１３】
次に、図２を用いて電流差動保護継電装置１０、２０、３０、４０、５０の制御処理部の構成について説明する。
電流差動保護継電装置１０、２０、３０、４０、５０の制御処理部は、電流データ生成部１０１、同期処理部１０２、差動演算部１０３、離脱要求処理部１０４、主局−従局切替処理部１０５、離脱許可判定部１０６、加入要求処理部１０７、加入完了処理部１０８、加入許可判定部１０９、伝送部１１０、出力部１１１、主局切替処理部１１２を備えている。
これらの各部で行われる処理は、自局が初期に主局である電流差動保護継電装置、次期主局候補である電流差動保護継電装置、従局である電流差動保護継電装置のいずれであるかによって実行される処理と、実行されない処理がある。
【００１４】
電流データ生成部１０１は、電流変換器１１、２１、３１、４１、５１がそれぞれ、取り込んだ送電線１の自端子の電流を、予め設定されたサンプリング間隔、例えば電気角３０度のサンプリング間隔の下でサンプリングして自端子の電流データを生成する。
【００１５】
同期処理部１０２は、従局である電流差動保護継電装置２０、３０、４０、５０においてのみ動作する処理であり、電流データ生成部１０１で生成された電流データを主局のサンプリング時刻と時刻同期をとって出力する。
【００１６】
差動演算部１０３は、伝送部１１０経由で取得した他端子の電流データと、自端子の電流データを用いて差動演算を実施して送電線１の故障判定を行う。その判定結果が、出力部１１１から図示しないリレー出力として送電線１に設けられた遮断器１２、２２、３２、４２、５２に与えられる。
このとき、初期に主局である電流差動保護継電装置１０では電流データ生成部１０１で生成された電流データを自端子の電流データとして使用し、従局である電流差動保護継電装置２０、３０、４０、５０では同期処理部１０２から出力された電流データを自端子の電流データとして使用する。
【００１７】
伝送部１１０は、予め定められた周期で、電流データ生成部１０１が生成した電流データを含む伝送データ３００を伝送ネットワーク２に向けて送信する。
又、自局を除く電流差動保護継電装置の伝送データ３００を伝送ネットワーク２より受信する。
【００１８】
図３は、初期に主局である電流差動保護継電装置１０及び従局である電流差動保護継電装置２０、３０、４０、５０が、伝送ネットワーク２を介して自局を除く初期に主局である電流差動保護継電装置１０及び従局である電流差動保護継電装置２０、３０、４０、５０に送信する伝送データ３００のフォーマットを示す一例である。
【００１９】
伝送データ３００には、アドレス等ヘッダ情報３０１、同期用時刻データ３０２、自端子のA相電流値３０３、B相電流値３０４、C相電流値３０５及び伝送制御情報３１０が含まれる。アドレス等ヘッダ情報３０１は、伝送情報を生成する自局のアドレスを表す情報を含む情報である。同期用時刻データ３０２は時刻同期のための同期ずれ時間である。初期に主局である電流差動保護継電装置１０のA相電流値３０３、B相電流値３０４、C相電流値３０５は、予め定めたサンプリング間隔で取得した自端子の各相の電流値である。従局である電流差動保護継電装置２０、３０、４０、５０のA相電流値３０３、B相電流値３０４、C相電流値３０５は、初期に主局である電流差動保護継電装置１０のサンプリング時刻と時刻同期をとった自端子の各相の電流値である。
【００２０】
伝送制御情報３１０は、伝送ネットワーク２から初期に主局である電流差動保護継電装置１０が離脱、又は伝送ネットワーク２に従局である電流差動保護継電装置２０、３０、４０、５０が加入する際に使用する制御情報である。一旦伝送ネットワーク２から離脱した初期に主局である電流差動保護継電装置１０は、再び伝送ネットワーク２に加入するときは、従局である電流差動保護継電装置として加入する。
伝送制御情報３１０は、局モード３１１、加入要求フラグ３１２、加入許可フラグ３１３、離脱要求フラグ３１４、離脱許可フラグ３１５を含む。
局モード３１１は、自局が、主局、従局のいずれであるかを表す情報であり、初期に主局である電流差動保護継電装置１０の局モード３１１には、主局を表す”１”がセットされている。従局である電流差動保護継電装置２０、３０、４０、５０の局モード３１１には、従局を表す”０”がセットされている。
【００２１】
加入要求フラグ３１２は、既定値として、”０”がセットされているが、一旦伝送ネットワーク２から離脱した初期に主局である電流差動保護継電装置１０又は従局である電流差動保護継電装置２０、３０、４０、５０が、伝送ネットワーク２に加入しようとするときに、”１”がセットされ、加入完了した際に”０”がセットされる。
加入許可フラグ３１３は、既定値として、”０”がセットされているが、いずれかの局の加入要求フラグ３１２に”１”がセットされた場合、当該加入要求をした局を除く電流差動保護継電装置が、加入を許可する場合に自局の加入許可フラグ３１３に”１”がセットされ、加入完了した場合に”０”がセットされる。
【００２２】
離脱要求フラグ３１４は、既定値として、”０”がセットされているが、伝送ネットワーク２から離脱することを要求する初期に主局である電流差動保護継電装置１０が、離脱要求する際に”１”をセットし、離脱完了時に”０”をセットする。離脱許可フラグ３１５は、既定値として、”０”がセットされているが、初期に主局である電流差動保護継電装置１０の離脱要求があった場合で離脱許可する場合には、次期主局候補である電流差動保護継電装置２０を除く全ての従局である電流差動保護継電装置３０、４０、５０の離脱許可フラグ３１５に”１”が、セットされ、離脱要求した初期に主局である電流差動保護継電装置１０が、離脱完了した場合には、”０”がセットされる。
【００２３】
次に、本実施の形態の保護継電システムにおける初期に主局である電流差動保護継電装置１０が伝送ネットワーク２からの離脱を要求する時の離脱要求処理部１０４の動作について図４を用いて説明する。離脱要求処理部１０４は、外部からの離脱要求の有無を監視しており（ステップＳ１１）、外部からの離脱要求があった場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、保護区間に地絡などの事故が発生しているか確認する（ステップＳ１２）。ここで、外部からの離脱要求は、例えば、図示しない電流差動保護継電装置の盤に設けた点検スイッチを”ON”にすることにより発生するが、これに限定されるものではない。保護区間に事故が発生していなければ（ステップ１２：ＮＯ）、自局の離脱要求フラグ３１４に”１”をセットする。保護区間に事故が発生している場合（ステップ１２：ＹＥＳ）は、外部からの離脱要求の有無を監視するステップＳ１１にもどる。すなわち、保護区間に発生した事故が除去されなければ、初期に主局である電流差動保護継電装置１０は、離脱できない。又、外部からの離脱要求がない場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、外部からの離脱要求が発生するまで待つ（ステップＳ１１）。ここで、自局の離脱要求フラグ３１４を”１”にする条件を保護区間に地絡などの事故発生の有無としたが、いずれかの局との伝送不良検知の有無等を条件としてもよい。
【００２４】
次期主局候補である電流差動保護継電装置を除く従局である電流差動保護継電装置３０、４０、５０において動作する離脱許可を判定する処理について図５を用いて説明する。次期主局候補である電流差動保護継電装置を除く従局である電流差動保護継電装置３０、４０、５０の離脱許可判定部１０６は、初期に主局である電流差動保護継電装置１０の離脱要求の有無を監視しており（ステップＳ２１）、初期に主局である電流差動保護継電装置１０の離脱要求があった場合、即ち、初期に主局である電流差動保護継電装置１０の離脱要求フラグ３１４に”１”がセットされていることを確認した場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、次期主局候補である電流差動保護継電装置２０との時刻同期可否を確認する（ステップＳ２２）。
【００２５】
ここで、次期主局候補である電流差動保護継電装置の決定方法としては、例えば主局のアドレス等ヘッダ情報３０１の中に含まれるアドレス情報に基づき、従局である電流差動保護継電装置２０、３０、４０、５０のうち、アドレス情報の最も大きい局である電流差動保護継電装置と決定するものと規定することもできるが、次期主局候補である電流差動保護継電装置の決定方法は、これに限るものではない。
【００２６】
次期主局候補である電流差動保護継電装置２０との時刻同期可能であると判定した場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、自局の離脱許可フラグ３１５に”１”をセットする（ステップＳ２３）。ステップS２２で、次期主局候補である電流差動保護継電装置２０との時刻同期可能と判定できるまで、待つ（ステップＳ２２）。自局の離脱許可フラグ３１５に”１”をセットした後は（ステップＳ２３）、初期に主局である電流差動保護継電装置１０の離脱要求フラグ３１４に”０”がセットされるまで、即ち、初期に主局である電流差動保護継電装置１０の離脱要求が取り下げられるまで、待つ（ステップＳ２４）。初期に主局である電流差動保護継電装置１０の離脱要求フラグ３１４に”０”がセットされたことを確認した場合（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、離脱許可フラグ３１５に”０”をセットする（ステップＳ２５）。尚、ステップS２２では、次期主局候補である電流差動保護継電装置２０との時刻ずれが、予め定めた範囲の値であれば、時刻同期可能であると判定する。
【００２７】
初期に主局である電流差動保護継電装置１０における従局である電流差動保護継電装置への切替処理について図６を用いて説明する。主局−従局切替処理部１０５は、自局の離脱要求フラグ３１４に”１”がセットされている場合（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、次期主局候補である電流差動保護継電装置２０を除く全ての従局である電流差動保護継電装置３０、４０、５０の離脱許可フラグ３１５を確認する（ステップS３２）。確認の結果、次期主局候補である電流差動保護継電装置２０を除く全ての従局である電流差動保護継電装置３０、４０、５０の離脱許可フラグ３１５に”１”がセットされていれば（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、自局の局モード３１１に”０”をセットする（ステップＳ３３）。続いて、自局の離脱要求フラグ３１４に”０”をセットする（ステップＳ３４）。すなわち、初期に主局である電流差動保護継電装置１０は、主局から従局に切り替わり、切り替わったことを次期主局候補である電流差動保護継電装置２０及び、次期主局候補である電流差動保護継電装置２０を除く従局である電流差動保護継電装置３０、４０、５０に局モード３１１に従局を意味する”０”をセットすることにより、主局切替指令として通知するとともに、離脱要求を取り下げる。
【００２８】
一方、自局の離脱要求フラグ３１４に”１”がセットされてから、予め定めた時間を経過しても、次期主局候補である電流差動保護継電装置を除く全ての従局である電流差動保護継電装置３０、４０、５０の伝送データ３００を確認し、次期主局候補である電流差動保護継電装置を除く全ての従局である電流差動保護継電装置３０、４０、５０の離脱許可フラグ３１５に”１”がセットされることが確認できない場合（ステップＳ３２：ＮＯ、ステップＳ３５：ＹＥＳ）、主局切替不能であることを示す警報を出力し（ステップＳ３６）、自局の離脱要求フラグ３１４に”０”をセットする（ステップＳ３７）。主局離脱不能であることを示す警報とは、図示しない電流差動保護継電装置の盤に設けたランプ、又はブザーであってもよいが、これらに限るものではない。
ステップＳ３４、ステップＳ３７で、離脱要求フラグ３１４に”０”をセットした後、再び離脱要求フラグ３１４に”１”がセットされるまで待つ（ステップＳ３１）。
【００２９】
従局である電流差動保護継電装置２０、３０、４０、５０における主局切替処理について図７を用いて説明する。主局切替処理部１１２は、初期に主局である電流差動保護継電装置１０の局モード３１１が”１”から”０”に変化したことを確認した場合（ステップＳ４１：ＹＥＳ）、即ち、主局切替指令を確認した場合（ステップＳ４１：ＹＥＳ）、次期主局候補である電流差動保護継電装置２０を主局として、時刻同期処理（ステップＳ４２）をする。ここで、主局切替指令の確認は次期主局候補である電流差動保護継電装置２０を除く全ての従局である電流差動保護継電装置３０、４０、５０の離脱許可フラグ３１５に”１”が、セットされたことを確認することによるようにしてもよい。
【００３０】
次に、伝送ネットワーク２から離脱して従局となった初期に主局である電流差動保護継電装置１０が、伝送ネットワーク２に加入する際の動作について、図８を用いて説明する。
伝送ネットワーク２から離脱して従局となった初期に主局である電流差動保護継電装置１０について説明するが、次期主局候補である電流差動保護継電装置２０を除く従局である電流差動保護継電装置３０、４０、５０が、一旦、伝送ネットワーク２から離脱して、再び伝送ネットワーク２に加入する場合も同様である。
加入要求処理部１０７は、外部からの加入要求の有無を監視しており（ステップＳ７１）、外部からの加入要求があった場合（ステップＳ７１：ＹＥＳ）、次期主局候補である電流差動保護継電装置２０と時刻同期可能か確認し（ステップＳ７２）、同期可能であれば（ステップＳ７２：ＹＥＳ）、次期主局候補である電流差動保護継電装置２０を主局として、時刻同期処理を開始し（ステップＳ７３）、自局の加入要求フラグ３１２に”１”をセットする（ステップS７４）。ここで、外部からの加入要求は、例えば、図示しない電流差動保護継電装置の盤に設けた点検解除スイッチを”ON”にすることにより発生するが、これに限定されるものではない。又、外部からの加入要求がない場合（ステップＳ７１：ＮＯ）、外部からの加入要求が発生するまで待つ（ステップＳ７１）。
次期主局候補である電流差動保護継電装置２０と時刻同期可能か確認し（ステップＳ７２）、同期不能であれば（ステップＳ７２：NO）、同期可能となるまで待つ。
【００３１】
伝送ネットワーク２から離脱して従局となった初期に主局である電流差動保護継電装置１０が、加入要求をした場合の次期主局候補である電流差動保護継電装置２０及び次期主局候補である電流差動保護継電装置を除く従局である電流差動保護継電装置３０、４０、５０において動作する加入許可を判定する処理について図９を用いて説明する。
伝送ネットワーク２から離脱して従局となった初期に主局である電流差動保護継電装置１０について説明するが、次期主局候補である電流差動保護継電装置２０を除く従局である電流差動保護継電装置３０、４０、５０が、一旦、伝送ネットワーク２から離脱して、再び伝送ネットワーク２に加入する場合も同様である。
【００３２】
次期主局候補である電流差動保護継電装置２０及び次期主局候補である電流差動保護継電装置を除く従局である電流差動保護継電装置３０、４０、５０の加入許可判定部１０９は、自局を除く従局である電流差動保護継電装置２０、３０、４０、５０の加入要求の有無を監視している（ステップＳ８１）。伝送ネットワーク２から離脱して従局となった初期に主局である電流差動保護継電装置１０の加入要求フラグ３１２に”１”がセットされていることを確認した場合（ステップＳ８１：ＹＥＳ）、自局の加入許可フラグ３１３に”１”をセットする（ステップＳ８２）。ステップＳ８２において、加入要求した伝送ネットワーク２から離脱して従局となった初期に主局である電流差動保護継電装置１０の加入要求フラグ３１２が、”１”から”０”に変化するまで、即ち、加入要求した伝送ネットワーク２から離脱して従局となった初期に主局である電流差動保護継電装置１０の加入要求が取り下げられるまで、待つ（ステップＳ８３）。加入要求した伝送ネットワーク２から離脱して従局となった初期に主局である電流差動保護継電装置１０の加入要求フラグ３１２が、”１”から”０”に変化したことを確認した場合（ステップＳ８３：ＹＥＳ）、加入許可フラグ３１３に”０”をセットする（ステップＳ８４）。
【００３３】
加入要求した伝送ネットワーク２から離脱して従局となった初期に主局である電流差動保護継電装置１０が、加入を完了する処理について図１０を用いて説明する。
加入完了処理部１０８は、自局の加入要求フラグ３１２に”１”がセットされている場合（ステップＳ９１：ＹＥＳ）、次期主局候補である電流差動保護継電装置２０及び次期主局候補である電流差動保護継電装置を除く従局である電流差動保護継電装置３０、４０、５０の加入許可フラグ３１３に”１”がセットされていれば（ステップＳ９２：ＹＥＳ）、自局の加入要求フラグ３１２に”０”をセットする（ステップＳ９３）。
【００３４】
この実施の形態１では、次期主局候補である電流差動保護継電装置１０との時刻同期を次期主局候補である電流差動保護継電装置以外の従局である電流差動保護継電装置３０、４０、５０が予め確立した上で、初期に主局である電流差動保護継電装置１０が伝送ネットワークから離脱する。
以上の実施の形態１の説明は、主局切替指令局である電流差動保護継電装置が、初期に主局である電流差動保護継電装置１０であるものとして説明したが、主局切替指令局である電流差動保護継電装置は、従局である電流差動保護継電装置２０、３０、４０、５０のいずれかであってもよい。
【００３５】
以上述べたように、この実施の形態１にて示した保護継電システムにおいては、伝送ネットワーク２から初期に主局である電流差動保護継電装置１０が離脱する際、離脱要求処理部１０４が離脱要求を出力し、初期に主局である電流差動保護継電装置１０からの離脱要求を受けて、次期主局候補である電流差動保護継電装置を除く従局である電流差動保護継電装置３０、４０、５０の離脱許可判定部１０６が、予め次期主局候補である電流差動保護継電装置２０と時刻同期を確認して初期に主局である電流差動保護継電装置１０の離脱を許可し、主局−従局切替処理部１０５が、次期主局候補である電流差動保護継電装置２０を除く従局である電流差動保護継電装置３０、４０、５０の離脱許可を確認した後に、初期に主局である電流差動保護継電装置１０が、伝送ネットワーク２から離脱するため、初期に主局である電流差動保護継電装置１０が伝送ネットワークから離脱して、次期主局候補である電流差動保護継電装置２０に切り替わる際に、電流差動保護継電装置がロック状態となることにより、保護継電システムが系統の保護機能を喪失することなく、保護機能を持続することができるという効果を奏する。
【００３６】
実施の形態２．
図１１は、実施の形態２にかかる５つの電流差動保護継電装置が配置された保護継電システムの一構成例を示す図である。なお、図１１では、図１（実施の形態１）に示した構成要素と同一である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態２に関わる部分を中心に説明する。図１１において、各端子電流変換器１１、２１、３１、４１、５１には、それぞれ電流差動保護継電装置１３、２３、３３、４３、５３が電気的に接続されている。
又、電流差動保護継電装置１３、２３、３３、４３、５３は、相互に保護制御に必要なデータを伝送し合うために、伝送ネットワーク２に接続されている。
【００３７】
電流差動保護継電装置１３、２３、３３、４３、５３のうちいずれか一つの電流差動保護継電装置は、各端子の電流情報を取り込むサンプリング時刻の基準となる主局である電流差動保護継電装置として動作し、主局である電流差動保護継電装置を除く電流差動保護継電装置は、初期に主局である電流差動保護継電装置のサンプリング時刻に同期を合わせる従局として動作する。
なお、理解を容易にするため電流差動保護継電装置１３を初期に主局である電流差動保護継電装置、電流差動保護継電装置２３、３３、４３、５３を従局である電流差動保護継電装置として説明する。又、初期に主局である電流差動保護継電装置１３が伝送ネットワーク２から離脱する場合に、電流差動保護継電装置２３が次期主局候補である電流差動保護継電装置となるものとして、説明する。
【００３８】
図１２に示すように、この実施の形態２による保護継電システムでは、図２（実施の形態１）に示した構成において、主局−従局切替処理部１０５に代えて機能が異なる主局−従局切替処理部２０５が設けられており、従局−主局切替処理部２０６が追加となっている。又、加入許可判定部１０９に代えて、機能が異なる加入許可判定部２０９が設けられている。
【００３９】
図１３は、実施の形態２における初期に主局である電流差動保護継電装置１３及び従局である電流差動保護継電装置２３、３３、４３、５３が、伝送ネットワーク２を介して自局を除く初期に主局である電流差動保護継電装置１３及び従局である電流差動保護継電装置２３、３３、４３、５３に送信する伝送データ４００のフォーマットを示す一例である。
図１３では、図３（実施の形態１）に示した伝送データの構成要素と同一である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
【００４０】
伝送制御情報４１０は、局モード３１１、加入要求フラグ３１２、加入許可フラグ３１３、離脱要求フラグ３１４、離脱許可フラグ３１５に加えて、除外端子番号４１６が設けられている。
この除外端子番号４１６には、次期主局候補である電流保護継電差動装置２３が、次期主局候補である電流差動保護継電装置を除く全ての従局である電流差動保護継電装置３３、４３、５３の離脱許可フラグ３１５にそれぞれ”１”が、セットされたことを確認した場合に、初期に主局である電流保護継電装置１３を伝送ネットワーク２から除外するとして、初期に主局である電流保護継電装置のアドレスをセットする。
【００４１】
次に、実施の形態２の保護継電システムにおける初期に主局である電流差動保護継電装置１３が伝送ネットワーク２から離脱する時の動作について、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。
【００４２】
先ず、次期主局候補である電流差動保護継電装置２３における従局から主局への切替処理について図１４を用いて説明する。
従局−主局切替処理部２０６は、初期に主局である電流差動保護継電装置１３の離脱要求フラグ３１４に”１”がセットされている場合（ステップＳ５１：ＹＥＳ）、次期主局候補である電流差動保護継電装置２３を除く全ての従局である電流差動保護継電装置３３、４３、５３の離脱許可フラグ３１５を確認する（ステップS５２）。確認の結果、次期主局候補である電流差動保護継電装置２３を除く全ての従局である電流差動保護継電装置３３、４３、５３の離脱許可フラグ３１５に”１”がセットされていれば（ステップＳ５２：ＹＥＳ）、自局の除外端子番号４１６に初期に主局である電流差動保護継電装置１３のアドレスをセットする（ステップＳ５３）。続いて、自局の局モード３１１に”１”をセットする（ステップＳ５４）。
【００４３】
すなわち、次期主局候補である電流差動保護継電装置２３は、従局から主局に切り替わり、切り替わったこと及び、初期に主局である電流差動保護継電装置１３を伝送ネットワーク２から除外することを局モード３１１に主局を意味する”１”をセットするとともに、初期に主局である電流差動保護継電装置１３のアドレスを除外端子番号４１６にセットして、伝送データ４００を送信することにより、初期に主局である電流差動保護継電装置１３及び、次期主局候補である電流差動保護継電装置２３を除く従局である電流差動保護継電装置３３、４３、５３に、主局切替指令として通知する。
一方、自局の離脱要求フラグ３１４に”１”がセットされてから、予め定めた時間を経過しても、次期主局候補である電流差動保護継電装置を除く全ての従局である電流差動保護継電装置３３、４３、５３の伝送データ４００を確認し、次期主局候補である電流差動保護継電装置を除く全ての従局である電流差動保護継電装置３３、４３、５３の離脱許可フラグ３１５に”１”がセットされることが確認できない場合（ステップＳ５２：ＮＯ、ステップＳ５５：ＹＥＳ）、処理を終了する。
【００４４】
次に、初期に主局である電流差動保護継電装置１３における主局から従局への切替処理について図１５を用いて説明する。
主局−従局切替処理部２０５は、自局の離脱要求フラグ３１４に”１”がセットされている場合（ステップＳ６１：ＹＥＳ）、次期主局候補である電流差動保護継電装置２３の除外端子番号４１６を確認する（ステップ６２）。初期に主局である電流差動保護継電装置１３は、当該除外端子番号４１６に、自局のアドレス情報がセットされていれば（ステップＳ６２：ＹＥＳ）、自局の局モード３１１に”０”をセットする（ステップＳ６３）。続いて、自局の離脱要求フラグ３１４に”０”をセットする（ステップＳ６４）。
すなわち、初期に主局である電流差動保護継電装置１３は、次期主局である電流差動保護継電装置２３からの切替指令に相当する除外端子番号に基づき、主局から従局に切り替わり、切り替わったことを次期主局候補である電流差動保護継電装置２３及び、次期主局候補である電流差動保護継電装置２３を除く従局である電流差動保護継電装置３３、４３、５３に局モード３１１に従局を意味する”０”をセットして通知するとともに、離脱要求を取り下げる。
【００４５】
一方、自局の離脱要求フラグ３１４に”１”がセットされてから、予め定めた時間を経過しても、次期主局候補である電流差動保護継電装置２３の除外端子番号４１６に自局のアドレス情報がセットされることを確認できない場合（ステップＳ６２：ＮＯ、ステップ６５：ＹＥＳ）、主局切替不能であることを示す警報を出力し（ステップＳ６６）、自局の離脱要求フラグ３１４に”０”をセットする（ステップＳ６７）。主局離脱不能であることを示す警報とは、図示しない電流差動保護継電装置の盤に設けたランプ、又はブザーであってもよいが、これらに限るものではない。
ステップＳ６４、ステップＳ６７で、離脱要求フラグ３１４に”０”をセットした後、再び離脱要求フラグ３１４に”１”がセットされるまで待つ（ステップＳ６１）。
【００４６】
伝送ネットワーク２から離脱して従局となった初期に主局である電流差動保護継電装置１３が、加入要求をした場合の次期主局候補である電流差動保護継電装置２３及び次期主局候補である電流差動保護継電装置を除く従局である電流差動保護継電装置３３、４３、５３において動作する加入許可を判定する処理について図１６を用いて説明する。
伝送ネットワーク２から離脱して従局となった初期に主局である電流差動保護継電装置１３について説明するが、次期主局候補である電流差動保護継電装置２３を除く従局である電流差動保護継電装置３３、４３、５３が、一旦、伝送ネットワーク２から離脱して、再び伝送ネットワーク２に加入する場合も同様である。
【００４７】
ステップ８１からステップ８４の処理については、実施の形態１における加入許可を判定する処理と同じである。実施の形態２における加入許可判定処理では、ステップ８４で、加入許可フラグ３１３に”０”をセットした後、自局が、主局である場合（ステップＳ８５）、除外端子番号をクリアする（ステップ８６）。
【００４８】
この実施の形態２では、次期主局候補である電流差動保護継電装置２３との時刻同期を次期主局候補である電流差動保護継電装置以外の従局である電流差動保護継電装置３３、４３、５３が予め確立したことを、次期主局候補である電流差動保護継電装置２３が確認した上で、初期に主局である電流差動保護継電装置１３に除外番号４１６として通知し、初期に主局である電流差動保護継電装置１３が伝送ネットワークから離脱する。
【００４９】
以上述べたように、この実施の形態２にて示した保護継電システムにおいては、伝送ネットワーク２から初期に主局である電流差動保護継電装置１３が離脱する際、次期主局候補である電流差動保護継電装置２３と次期主局候補である電流差動保護継電装置以外の従局である電流差動保護継電装置３３、４３、５３が予め時刻同期を確立したことを、次期主局候補である電流差動保護継電装置２３が確認した上で、初期に主局である電流差動保護継電装置１３に除外番号４１６として通知し、初期に主局である電流差動保護継電装置１３が伝送ネットワークから離脱するため、その後に初期に主局である電流差動保護継電装置１３が離脱した後の次期主局候補である電流差動保護継電装置２３と、次期主局候補である電流差動保護継電装置２３を除く従局である電流差動保護継電装置３３、４３、５３が、確実に、主局を切替え、保護継電システムが系統の保護機能を喪失することなく、保護機能を持続することができるという効果を奏する。
【符号の説明】
【００５０】
１  送電線
２  伝送ネットワーク
１１、２１、３１、４１、５１  電流変換器
１２、２２、３２、４２、５２  遮断器
１０、２０、３０、４０、５０、１３、２３、３３、４３、５３  電流差動保護継電装置
１０１  電流データ生成部
１０２  同期処理部
１０３  差動演算部
１０４  離脱要求処理部
１０５、２０５  主局−従局切替処理部
１０６  離脱許可判定部
１０７  加入要求処理部
１０８  加入完了処理部
１０９、２０９  加入許可判定部
１１０  伝送部
１１１  出力部
２０６  従局−主局切替処理部
３００、４００  伝送データ
【図１】
2016144240.tif 000003
【図２】
2016144240.tif 000004
【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】
2016144240.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2016144240.tif 000012
【図１１】
2016144240.tif 000013
【図１２】
2016144240.tif 000014
【図１３】
2016144240.tif 000015
【図１４】
2016144240.tif 000016
【図１５】
2016144240.tif 000017
【図１６】
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