(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
保護対象からの電圧／電流の計測アナログ信号のサンプリングとＡ／Ｄ変換したサンプリングデータを複数のＣＰＵにそれぞれ取り込み、複数のＣＰＵが個々に保護リレー演算を行う複数のリレー機能を搭載したデジタル形保護継電装置において、
前記複数のＣＰＵはそれぞれが持つクロックから分周してサンプリングパルスを生成する手段を設け、
前記複数のＣＰＵのうち、一方のＣＰＵはサンプリング周波数で一定時間（サンプリングパルスの周期）毎にカウンタを＋１する手段を設け、
前記複数のＣＰＵのうち、他方のＣＰＵは前記カウンタの値を一定時間毎に読み出してサンプリング周波数が許容誤差範囲内か否かをチェックする手段を備えたことを特徴とするサンプリング周波数の監視方式。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のリレー機能によって保護対象の保護を行うデジタル形保護継電装置に係り、特に電圧／電流のサンプリング周波数の監視方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のデジタル形保護継電装置は、電力系統や電力機器になる保護対象からの電圧／電流の計測アナログ信号のサンプリングとＡ／Ｄ変換したサンプリングデータを複数のＣＰＵにそれぞれ取り込み、複数のＣＰＵが個々に保護リレー演算を行う構成にされる。
【０００３】
例えば、主検出リレーでは送電回線の電流および電圧をサンプリングして短絡距離継電器要素と短絡過電流要素により保護演算を行い、事故検出リレーでは、送電回線の電流をサンプリングして電流変化幅継電器要素により主検出リレーの誤動作時に保護継電装置からの誤出力をロックする。
【０００４】
主検出リレーおよび事故検出リレーは、それぞれ変成器で取り込む計測アナログ信号をサンプルホールド回路でサンプリングし、このサンプル値をＡ／Ｄ変換器で順次デジタル値に変換し、このデジタルデータ列をＣＰＵとメモリおよびソフトウェア等で構成される保護演算部の演算データとする。
【０００５】
ここで、主検出リレーと事故検出リレーにおけるサンプリングは、同じ周波数のサンプリングパルスをもつことが確実な保護演算の上で重要となるため、サンプリング周波数に異常がないかを監視するようにしている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００６】
この特許文献の周波数監視方式は、図２に示すように、主検出リレーと事故検出リレーはそれぞれ別の基板上に設けた水晶発振器等の基準発振器からのパルス信号を分周回路で分周してサンプリングパルス信号を生成し、このサンプリングパルス信号の周波数（周期）のずれ（ΔＴ）をそれぞれのリレーにもつＣＰＵによる時間計測（タイマ機能）で監視する。
【非特許文献１】電気協同研究、第５０巻、第１号、第二世代デジタルリレー
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
主検出リレーと事故検出リレーで構成するデジタル形保護継電装置は、主検出、事故検出のためのサンプリングパルス生成が基準発振器（水晶発振器等の発振回路と分周回路）を搭載して構成されるため、部品数が増加してしまう。
【０００８】
また、主検出リレーと事故検出リレーのそれぞれのＣＰＵには、サンプリングパルスの周波数を求めるためのカウンタ・タイマ機能と、この周波数と設定周波数との偏差から正常／異常を判定する監視機能をソフトウェアとして搭載する必要があり、ＣＰＵの負荷を高めてしまう。
【０００９】
本発明の目的は、サンプリングパルス生成の基準発振器を不要にし、さらにＣＰＵの負荷を軽減できるサンプリング周波数の監視方式を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前記の課題を解決するため、複数のＣＰＵではそれぞれが持つクロックから分周してサンプリングパルスを生成して個々にサンプリングデータを取り込んで個々に保護演算を行い、この保護演算とは別に、１つのＣＰＵがサンプリング周波数で一定時間（サンプリングパルスの周期）毎にカウンタを＋１し、このカウンタの値を他方のＣＰＵが一定時間（例えば１秒）毎に読み出してサンプリング周波数が許容誤差範囲内か否かをチェックすることで、サンプリング周波数の異常の有無を監視するようにしたもので、以下の構成を特徴とする。
【００１１】
（１）保護対象からの電圧／電流の計測アナログ信号のサンプリングとＡ／Ｄ変換したサンプリングデータを複数のＣＰＵにそれぞれ取り込み、複数のＣＰＵが個々に保護リレー演算を行う複数のリレー機能を搭載したデジタル形保護継電装置において、
前記複数のＣＰＵはそれぞれが持つクロックから分周してサンプリングパルスを生成する手段を設け、
前記複数のＣＰＵのうち、一方のＣＰＵはサンプリング周波数で一定時間（サンプリングパルスの周期）毎にカウンタを＋１する手段を設け、
前記複数のＣＰＵのうち、他方のＣＰＵは前記カウンタの値を一定時間毎に読み出してサンプリング周波数が許容誤差範囲内か否かをチェックする手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
以上のとおり、本発明によれば、複数のＣＰＵではそれぞれが持つクロックから分周してサンプリングパルスを生成して個々にサンプリングデータを取り込んで個々に保護演算を行い、この保護演算とは別に、１つのＣＰＵがサンプリング周波数で一定時間（サンプリングパルスの周期）毎にカウンタを＋１し、このカウンタの値を他方のＣＰＵが一定時間（例えば１秒）毎に読み出してサンプリング周波数が許容誤差範囲内か否かをチェックすることで、サンプリング周波数の異常の有無を監視するようにしたため、サンプリングパルス生成の基準発振器を不要にし、さらにＣＰＵの負荷を軽減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明の実施形態を示す要部構成図である。主検出ＣＰＵ１は、主検出リレーの保護演算部として搭載され、電圧／電流の検出信号を基に主検出リレー演算を行う。事故検出ＣＰＵ２は、事故検出リレーの保護演算部として搭載され、電圧／電流の検出信号を基に事故検出リレー演算を行う。これらＣＰＵ１，２は、ＲＯＭ，ＲＡＭ，デジタルＩ／Ｏ等と結合され、外付けのアナログＩ／Ｏやサンプリングホールド回路、Ａ／Ｄ変換器と接続構成される。また、サンプリングパルスは、両ＣＰＵ１、２がそれぞれもつクロックから分周して生成する。このクロックは、デジタル発振回路やＧＰＳの衛星からの時刻情報を受信して得ることができる。
【００１４】
共有メモリ（ＣＲＡＭ）３は、主検出ＣＰＵ１および事故検出ＣＰＵ２によるアクセスを可能にした２ポートメモリに構成される。
【００１５】
両ＣＰＵ１および２は、共有メモリ３に対するデータ書き込み／読み出しで、サンプリング周波数の相互監視を行う。このデータ書き込み／読み出し手段とする共有メモリ３は、サンプリング周波数の監視のためのカウンタデータとフラグデータの書き込みと読み出しに使用する。
【００１６】
ＣＰＵ１，２間でのサンプリング周波数の監視処理は、主検出ＣＰＵ１がサンプリング周波数で一定時間（サンプリングパルスの周期）毎にカウンタを＋１し、このカウンタの値を事故検出ＣＰＵ２が一定時間（例えば１秒）毎に読み出してサンプリング周波数が許容誤差範囲内か否かをチェックすることで、サンプリング周波数の異常の有無を監視する。この処理は下記に示すようになる。
【００１７】
（Ｓ１）主検出ＣＰＵ１はＣＲＡＭ３のカウンタデータをサンプリング周波数で一定時間（サンプリングパルスの周期）毎に＋１とする。
【００１８】
（Ｓ２）事故検出ＣＰＵ２は、ＣＲＡＭ３のカウンタデータを１秒毎に読み出し、このデータがサンプリング周波数の±５％以内であることをチェックするとともに、カウンタ値を０にクリアする。
【００１９】
以上の処理により、事故検出ＣＰＵ２は、サンプリング周波数が±５％の範囲外になったことが２回（２秒）続くときに、いずれかのＣＰＵの「サンプリング周波数異常」として警報出力する。
【００２０】
なお、主検出ＣＰＵ１は、イニシャライズ時はＣＲＡＭ３のフラグを立て、事故検出リレー用ＣＰＵ２による異常検出動作をロックしておく。
【００２１】
したがって、主検出ＣＰＵ１と、事故検出ＣＰＵ２のいずれのサンプリング周波数が変化しても検出することができる。
【００２２】
しかも、サンプリングパルス生成のための基準発振器（水晶発振器と分周回路等）が不要になる。さらに、監視処理にはＣＰＵ１がＣＲＡＭ３のカウンタデータをサンプリング周波数で１Ｈｚ毎に＋１する処理機能をもち、事故検出ＣＰＵ２がＣＲＡＭ３のカウンタデータを１秒毎に読み出し、このデータがサンプリング周波数の±５％以内であることをチェックする簡単な処理機能をもつことで済み、ＣＰＵ１，２の負荷を軽減できる。
【００２３】
なお、実施形態では，ＣＲＡＭ３をサンプリング周波数監視のためのメモリとして使用する場合を示すが、ＣＰＵ１または２のＲＡＭにＣＲＡＭ３と同等のカウンタ領域を割り当て、このカウンタ領域に対するＣＰＵ１による＋１処理結果をＣＰＵ２に転送する構成とするなど、適宜設計変更できる。
【００２４】
また、実施形態では、主検出リレーと事故検出リレー構成による保護継電装置の場合を示すが、複数のリレー機能をそれぞれのＣＰＵを中枢部とする装置に適用して同等の作用を効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態を示す要部構成図。
【図２】従来の周波数監視方式の機能説明図。
【符号の説明】
【００２６】
１  主検出ＣＰＵ
２  事故検出ＣＰＵ
３  共有メモリ（ＣＲＡＭ）
【図１】
0004941222.tif 000002
【図２】
0004941222.tif 000003