JP3572948B2

JP3572948B2 - Power system monitoring and control device and power system protection system

Info

Publication number: JP3572948B2
Application number: JP21065398A
Authority: JP
Inventors: 泰志冨田; 敏文吉川; 康生佐藤; 雅彦天野; 千尋福井; 汎井上; 義明松井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-07-27
Filing date: 1998-07-27
Publication date: 2004-10-06
Anticipated expiration: 2018-07-27
Also published as: JP2000050532A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電力系統の事故を監視して遮断する保護リレーシステム，配電系統の柱上開閉器の開閉を制御する配電システムなど、複数の装置によって構成されるシステムで各装置間の電力供給経路に沿った位置関係情報を用いるようなシステムに係る。
【０００２】
【従来の技術】
電力系統の保護リレーシステムの現状については、電気学会技術報告第６４１号（１９９７年７月）「保護リレーシステム基本技術体系」に記載されている。
【０００３】
電力系統の保護リレーシステムは電力系統に生じる事故を監視し、事故検出時には事故区間を切り離す処理（事故遮断）を行う。保護リレーシステムを構成する個々の装置は一般にはリレーと呼ばれている。その処理は大まかには、電力系統の電気的データ（電圧値や電流値など）をセンサーを介して取り込み、それらのデータを用いて事故の有無を判別し、事故有りと判定したときには、然るべき遮断器に開放指令を与えて事故遮断を行う。
【０００４】
リレーの動作原理には幾つかあり、例えば、電流差動方式と呼ばれる方式は、幾つかのセンサーで囲まれる区間（監視区間）の事故の有無を、各センサーの電流値を用いて判定するもので、監視区間から出ていく方向を正として、各センサーの電流値を合計し、その合計値が０以外のときにその監視区間内で事故有りと判定する方式である。このとき、利用するセンサーの組合せ方によっては監視区間を広くとったり、狭くとったりすることができる。最小の監視区間とは互いに隣接するセンサーで囲まれる区間であり、その内部に別のセンサーを含まない区間である。各リレーがどの範囲を監視区間とするかは、リレー設置時に設定されることになる。
【０００５】
いずれの動作原理においても、リレーがどのセンサーを利用するかというリレーとセンサーの対応付けや、リレーがどの遮断器に指令を出すかというリレーと遮断器の対応付け（保護リレーシステムの構成）が必要である。しかし、系統切替えなどにより系統の接続状態が変化すると、リレーとセンサーの対応付けやリレーと遮断器の対応付けの変更（保護リレーシステムの再構成）が必要である。現状では、リレー設置時に、電力系統の接続状態の変化をある程度想定し、その範囲のいかなるケースにも対応できるように、予め設定している。また予期しない変化が生じることが判明した場合には、その都度適切な対応付けを検討し直して再設定している。
【０００６】
また、配電系統では子局と呼ばれる装置が設置されており、これら子局は親局からの指示に従って柱上開閉器の開放／投入を制御する。配電系統の事故時には電力供給経路の根元を一端遮断してから、配電線の末端から順次開閉器を投入していき事故の再発をもって事故区間を特定する（仮に配電システムと呼ぶ）。このとき、各子局の電力供給経路に沿った位置関係情報を親局が把握している必要があり、現状では子局設置時や系統接続状態変化時に親局データベースを更新する作業を行っている。
また、特開平８−８９２３号公報には、仮想表現するネットワークをノードタイプ、隣接ノード名，探索履歴などをもつノードオブジェクトにより記述し、ノード管理手段で管理するネットワーク探索方法が記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
保護リレーシステムにおいて、現状では電力系統に事故が発生する前に電力系統接続状態を想定し、これにマッチした構成を綿密に検討して設定しておく必要がある。逆に言えば、想定が完全でなければ、ミスマッチが生じ、事故時の処理が不適切になって大停電を引き起こすことになる。これに対して、想定不足によるミスマッチを防止するには、電力系統接続状態の変化の直後に保護リレーシステムの再構成を確実に行うことが必要になる。保護リレーシステムの構成は、それぞれのリレーやセンサーや遮断器の電力供給経路上の位置関係に依存して決定される。例えば、電流差動方式を用いたリレーで事故区間識別能力に重点を置く場合、監視区間をできるだけ細かくなるようにセンサーとリレーとの対応付けを行うことになる。ここで、最小の監視区間とは互いに直近のセンサーによって囲まれる部分であり、その内側に別のセンサーを含まないものである。このようなセンサーの組とリレーを対応付けることになるが、問題は直近のセンサーをどうやって求めるかということである。保護リレー装置の新設時やメンテナンス時や系統接続状態変化時などにそれら変化を保護リレーシステムの構成に確実に反映できる手法が必要である。最小の監視区間の場合だけでなく、もう少し広めの監視区間を対象とする場合にも同様のことが言える。
【０００８】
また、配電系統の柱上開閉器の開放／投入を制御する配電システムにおいても、子局の新設時やメンテナンス時や系統接続状態変化時などに、親局データベースに管理する子局間の電力供給経路に沿った位置関係情報にそれら変化を確実に反映できる手法が必要である。
【０００９】
本発明の目的は、複数の装置によって構成されるシステムで、各装置間の電力供給経路に沿った位置関係情報を用いるシステムであり、装置の新設時やメンテナンス時、あるいは電力系統状態の変化時などに、それら変化を装置間の電力供給経路に沿った位置関係情報に確実に反映することができる電力系統監視制御装置を提供することにある。本発明は、装置間の協調で自律的に位置関係を認識する技術を提供することで、この課題を解決する。このことにより、システムの対象範囲を拡大する場合にも、装置のＣＰＵ性能やメモリ容量などの仕様を変更することなく、標準的な装置を設置するだけで装置間のフォーメーションを自律的に再構成してシステムを拡張できるため、システムの拡張性を飛躍的に高めることができる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明における電力系統監視制御システムは、保護リレーシステムや配電システムなど、複数の装置から構成されるシステムで各装置間の電力供給経路に沿った位置関係情報を用いるようなシステムにおいて、各装置に下記の手段を備え
、また装置間を接続する通信手段を備える。
【００１１】
各装置は、電力線搬送波を出力する搬送波出力手段，電力線搬送波を観測する搬送波観測手段，装置間通信を行う通信制御手段，電力線搬送波を出力したり電力線搬送波を観測したりして装置間の電力供給経路上に沿った位置関係を認識するトポロジー認識手段を備える。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
図１に本発明が適用されるコンパクトリレーシステム２のブロック図を示す。電力系統１と通信ネットワーク４とコンパクトリレー装置３が記載されている。各コンパクトリレー装置３は、保護リレーの機能を実現するブロックとして、電力系統１の電流や電圧などの電気的状態量を観測するセンサー部３０１（センサー部３０１はコンパクトリレー装置３の外にあってもよいが、ここではコンパクトリレー装置３と一体とする）、装置間通信を行う通信制御部３０２，各種データを用いて電力系統１上の事故の有無を判別する事故判別部３０３，事故判別部３０３が事故有りと判別した場合に然るべき遮断器に遮断指令を送出する事故遮断部３０４を備え、さらに本発明の本質である装置間の電力供給経路上の位置関係を装置間協調で自律的に認識する機能を実現するブロックとして、電力線に電力線搬送波を出力する搬送波出力部３０５，電力線搬送波を観測する搬送波観測部３０６，電力線搬送波の出力や電力線搬送波の観測や他のコンパクトリレー装置３からのデータの取り込みを制御して装置間の電力供給経路上に沿った位置関係を認識し監視区間の定義情報（境界のコンパクトリレー装置は何かという情報）を変更するトポロジー認識部３０７，監視区間の定義情報を管理する監視区間定義情報データ部３０８を備え、また、全体を制御する制御部３０９を備える。
【００１４】
図２を参照しながら本発明が適用される保護リレーシステム（コンパクトリレーシステム２）について説明する。以下では、理解を容易にするためリレーの動作原理として電流差動方式を例にとって説明する。他のリレー動作原理、例えば方向比較リレー方式でも同様になる。
【００１５】
図２はある系統構成例を模擬的に表したもので、送電線５，母線６，遮断器７，コンパクトリレー装置３が構成されている。コンパクトリレー装置３の事故判別部はセンサー部を介して系統の電流や電圧などの電気的状態量を取り込み、自分が境界となっている監視区間について他の境界のコンパクトリレー装置（境界のコンパクトリレー装置がどれであるかは監視区間定義情報データ部に管理されている）と通信制御部，通信ネットワーク４を介して通信を行って、それらコンパクトリレー装置がセンサー部を介して取り込んでいる電気的状態量データやコンパクトリレー装置が演算を行って生成したデータを取り込む。また、全てのコンパクトリレー装置はＧＰＳ信号等を用いて、観測タイミングを常に同期させているとする。コンパクトリレー装置の事故判別部は取り込んだデータを用いて自分が境界となっている監視区間内の事故の有無を判別する。コンパクトリレー装置の事故遮断部は事故判別部が事故有りと判別した場合に、然るべき遮断器７に開放指令を送出して事故遮断を行う。
【００１６】
事故検出処理，事故遮断処理におけるコンパクトリレー装置間の連携について、図２を例にさらに詳細に説明する。コンパクトリレー装置間の連携の説明であり、説明を簡潔にするため、以下では、コンパクトリレー装置内の各ブロックが行う処理をコンパクトリレー装置が行うというように表現することにする。
【００１７】
例えば、コンパクトリレー装置Ａは自端の電気的データを計測するとともに、コンパクトリレー装置Ｂと通信を行ってその電気的データを取り込み、コンパクトリレー装置Ａとコンパクトリレー装置Ｂが計測する電気的データを用いて、コンパクトリレー装置Ａとコンパクトリレー装置Ｂで囲まれる部分の事故の有無を判別し、事故有りと判定したときには、遮断器ａに開放指令を与える。コンパクトリレー装置Ｂも同様に、自端の電気的データとコンパクトリレー装置Ａの電気的データを用いてコンパクトリレー装置Ａとコンパクトリレー装置Ｂで囲まれる部分の事故の有無を判別し、事故有りと判定したときには、遮断器ｂに開放指令を与える。さらに、コンパクトリレー装置Ｂはコンパクトリレー装置Ａと反対側の直近のコンパクトリレー装置Ｃ及びコンパクトリレー装置Ｅと通信を行ってそれらの電気的データを取り込み、コンパクトリレー装置Ｂとコンパクトリレー装置Ｃとコンパクトリレー装置Ｅで囲まれる部分の事故の有無を判別し、事故有りと判定したときには、遮断器ｂに開放指令を与える。コンパクトリレー装置Ａとコンパクトリレー装置Ｂで囲まれる部分、コンパクトリレー装置Ｂとコンパクトリレー装置Ｃとコンパクトリレー装置Ｅで囲まれる部分がそれぞれ監視区間となっている。各監視区間について、その境界のコンパクトリレー装置同士は互いに通信を行う。
【００１８】
以上の事故検出，事故遮断の処理は、センサーとリレーが一体になっているところを除けば、現状の電流差動方式による保護リレーシステムの一般的な仕組みである。
【００１９】
本発明の主な特徴は、コンパクトリレー装置の新設時やメンテナンス時や系統接続状態変化時に、コンパクトリレー装置間の協調によって、自律的に監視区間を再構成するところにある。例えば、図２で新たにコンパクトリレー装置Ｘが導入されるケースを図３に示す。このとき、新たに導入されたコンパクトリレー装置Ｘは、自律的に直近のコンパクトリレー装置を探索して、それらと協調して、監視区間を細分化する。つまり、コンパクトリレー装置Ｂとコンパクトリレー装置Ｃとコンパクトリレー装置Ｅで囲まれる監視区間は新たに導入されたコンパクトリレー装置Ｘで細分化されることになる。この細分化により、事故区間をより細かく特定でき、事故遮断範囲を局限化できる。この監視区間の自律的な再構成によって、コンパクトリレー装置を設置するだけで、保護リレーシステムの状態や系統の接続状態に最適に、事故時の遮断範囲を局限化することができる。
【００２０】
次に、本発明の本質である監視区間を自律的に再構成する処理について、代表的なケースとしてコンパクトリレー装置が新たに導入された場合について、図４を用いて詳細に説明する。以下に述べる図４を例にした処理が図４の例以外の一般の場合にも自然に拡張される。また、コンパクトリレー装置のメンテナンス等によるロックあるいは撤去時の監視区間再構成処理，系統接続状態の変化時の監視区間再構成処理も、トリガーが異なるだけで再構成処理自体は同様に実現される。
【００２１】
図４には３端子を含む電力線と既設のコンパクトリレー装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅと新設のコンパクトリレー装置Ｘが模擬的に表されており、Ｘが新設される前の監視区間Γ１〜Γ６と、Ｘが新設された後の監視区間Γ１〜Γ６，Γ３１，Γ３２が示されている。また、Ｘに電気的に最も近いコンパクトリレー装置をＢとする。
【００２２】
監視区間再構成処理の全体の流れを以下に説明する。図５の概略をフローチャートに示す。
【００２３】
（１）新設のＸの制御部がトポロジー認識部にトポロジー認識を指示する。
【００２４】
（２）Ｘのトポロジー認識部はＸに最も近いコンパクトリレー装置を探索する。
探索の結果、コンパクトリレー装置Ｂが得られる。探索処理の詳細は後述する。
【００２５】
（３）Ｘのトポロジー認識部は、Ｂに隣接する２つの監視区間のどちらにＸが含まれるかを判別する。Ｂに隣接する監視区間は高々２つである（どのコンパクトリレー装置についてもその隣接監視区間は高々２つである）。図４の例では隣接監視区間はΓ２とΓ３であり、判別の結果ＸはΓ３に含まれると結論する。判別処理の詳細は後述する。
【００２６】
（４）Ｘのトポロジー認識部はＸが含まれる監視区間をＸで２つの監視区間に分割するようにＸの監視区間定義情報データ部の監視区間定義情報を更新し、同時に更新された監視区間の境界のコンパクトリレー装置に、更新された元の監視区間定義情報とそのコンパクトリレー装置が境界となる新しい監視区間の定義情報を送信して、監視区間定義情報を更新するよう指示する。監視区間定義情報更新の指示を受けたコンパクトリレー装置の制御部は、監視区間定義情報データ部に対して、受信した更新前の監視区間定義情報を新しい監視区間定義情報で置き換えるよう指示する。Ｘにおける監視区間定義情報更新処理の詳細は後述する。図４の例ではΓ３をＸで２つの監視区間に分割し、その結果、Γ３がΓ３１とΓ３２に分割される。
【００２７】
ＸがＸに最も近いコンパクトリレー装置を探索する処理について以下に説明する。図６の概略をフローチャートに示す。Ｘの制御部からの起動によりトポロジー認識部が全体を制御する。図４の例では結果としてコンパクトリレー装置Ｂが得られることになる。
【００２８】
（１）Ｘのトポロジー認識部は、各コンパクトリレー装置がＸが出す搬送波を検出したらその結果をＸに返信するよう指示する搬送波の出力を、搬送波出力部に指示する。
【００２９】
Ｘの搬送波出力部は搬送波を出力する（６０１）。
【００３０】
（２）各コンパクトリレー装置ｉの搬送波観測部が電力線搬送波を検出すると、その制御部は搬送波の観測結果に従って、搬送波を受信した最初のサンプリング時刻ｔｉとその時刻の位相θｉのデータ（ｔｉ，θｉ）を通信制御部を介してＸに送信する（６０２）。
【００３１】
（３）Ｘのトポロジー認識部は一定時間だけ通信制御部を介してタイムスタンプ付き位相データを取り込む。受信したコンパクトリレー装置の集合をＩとおく。（ｔｉ，θｉ）（ｉ∈Ｉ）のデータを受信したことになる（６０３）。
【００３２】
（４）Ｘのトポロジー認識部は受信した（ｔｉ，θｉ）（ｉ∈Ｉ）の中でｔｉの最小値ｔｍｉｎを求める（６０４）。
【００３３】
（５）Ｘのトポロジー認識部は（ｔｊ，θｊ）（ｔｊ∈Ｉ，ｔｊ＝ｔｍｉｎ）の中でθｊが最小のコンパクトリレー装置を求める（６０５）。図４の例ではコンパクトリレー装置Ｂが得られる。
【００３４】
ＸがＢに隣接する監視区間のどれに含まれるかを判別する処理について以下に説明する。図７の概略をフローチャートに示す。Ｘのトポロジー認識部が全体を制御する。図４の例ではΓ３に含まれると判別される。
【００３５】
（１）Ｘのトポロジー認識部は通信制御部を介してＢに対して、Ｂに隣接するコンパクトリレー装置の１つを返信するよう指示する（７０１）。
【００３６】
（２）Ｂの制御部は監視区間定義情報データ部から自分に隣接するコンパクトリレー装置のうち１つを抽出する。これをコンパクトリレー装置Ｎとおく。図４の例では、Ａ，Ｃ，Ｅの３台があるが、仮にＡを抽出するものとする。ＣやＥを抽出した場合も以下の処理は全く同様である。
【００３７】
（３）Ｂの制御部は通信制御部を介してＮをＸに返信する（７０２）。
【００３８】
（４）Ｘのトポロジー認識部は監視区間判別処理を行うことをＢ，Ｎに通知する（７０３）。
【００３９】
（５）Ｂ，Ｎの制御部はそれぞれ監視区間判別処理モードに移行する。
【００４０】
（６）Ｘのトポロジー認識部は通信制御部を介してＮに対して、ＢとＸのうちＮに近いのはどちらかを判別するよう指示する。
【００４１】
（７）Ｎの制御部はトポロジー認識部に対して、ＢとＸのうちＮに近いのはどちらかを判別するよう指示する（７０４）。
【００４２】
（８）Ｎのトポロジー認識部は、各コンパクトリレー装置がＮが出す搬送波を検出したらその結果をＮに返信するよう指示する搬送波の出力を、搬送波出力部に指示する。
【００４３】
（９）各コンパクトリレー装置の搬送波観測部が電力線搬送波を検出すると、その制御部は搬送波の観測結果に従って、搬送波を受信した最初のサンプリング時刻ｔｉとその時刻の位相θｉのデータ（ｔ，θ）を通信制御部を介してＸに送信する（７０６）。
【００４４】
（１０）Ｎのトポロジー認識部は通信制御部を介してＢのタイムスタンプ付き位相データ（ｔＢ，θＢ）とＸのタイムスタンプ付き位相データ（ｔＸ，θＸ）を受信する（７０７）。
【００４５】
（１１）Ｎのトポロジー認識部はｔＢ＜ｔＸならばＢが近いと判別する。
【００４６】
（１２）Ｎのトポロジー認識部はｔＢ＞ｔＸならばＸが近いと判別する。
【００４７】
（１３）Ｎのトポロジー認識部はｔＢ＝ｔＸ、θＢ＜θＸならばＢが近いと判別する。
【００４８】
（１４）Ｎのトポロジー認識部はｔＢ＝ｔＸ、θＢ＞θＸならばＸが近いと判別する。
【００４９】
（１５）Ｎのトポロジー認識部はＢとＸで近いと判別したコンパクトリレー装置をＸに返す（７０８）。図４の例ではＢが返信される。
【００５０】
（１６）Ｘのトポロジー認識部はＮからの返信としてＸを受信したらＸはＮ側の監視区間に含まれると判別し、Ｂを受信したらＸは反対側の監視区間に含まれると判別する。図４の例ではΓ３に含まれると判別される（７０９）。
【００５１】
Ｘにおける監視区間定義情報更新処理について図４の例を対象に以下に説明する。図８の概略をフローチャートに示す。Ｘのトポロジー認識部が全体を制御する。図４の例ではΓ３をΓ３１とΓ３２に分割する処理になる。図４の例では分割されるΓ３の中に分岐が含まれており、この構成パターンにおける処理がその他の構成パターンの場合にも自然に拡張される。
【００５２】
（１）Ｘのトポロジー認識部は通信制御部を介してＢに対して、Γ３の境界のコンパクトリレー装置全てを返信するよう指示する（８０１）。
【００５３】
（２）Ｂの制御部は監視区間定義情報データ部からΓ３の境界のコンパクトリレー装置を抽出する。Ｃ，Ｅが抽出される（８０２）。
【００５４】
（３）Ｂの制御部は通信制御部を介してＣ，ＥをＸに返す。
【００５５】
（４）Ｘのトポロジー認識部は通信制御部を介して監視区間分割処理を行うことをＢ，Ｃ，Ｅに通知する（８０３）。
【００５６】
（５）Ｂ，Ｃ，Ｅの制御部は、それぞれ監視区間分割処理モードに移行する。
【００５７】
（６）Ｘのトポロジー認識部は通信制御部を介してＢに対して、搬送波の出力を指示する（８０４）。
【００５８】
（７）Ｂの制御部は搬送波出力部に搬送波出力を指示する（８０５）。
【００５９】
（８）Ｘのトポロジー認識部は搬送波観測部で観測するＢからの搬送波に対して、これを打ち消すように逆位相の搬送波を出力するよう搬送波出力部に指示する（８０６）。
【００６０】
（９）Ｘのトポロジー認識部は通信制御部を介してＣ，Ｅに対して、観測する搬送波の振幅値をＸに返信するよう指示する（８０７）。
【００６１】
（１０）Ｃ，Ｅの制御部は搬送波を予め定められた一定時間（１波長分以上）観測し、その振幅値の最大値が予め定められたしきい値以上あれば１、なければ０を通信制御部を介してＸに返信する。それぞれ、ｙＣ，ｙＥとおく（８０８）。
【００６２】
（１１）Ｘのトポロジー認識部は通信制御部を介してＣ、ＥからｙＣ，ｙＥを受信する。（ｙＣ，ｙＥ）の可能な組み合わせは、（０，０），（０，１），（１，０）の３通りである。
【００６３】
（１２）Ｘのトポロジー認識部はｙＣ＝０，ｙＥ＝０ならば、Ｘは分岐点よりＢ側にあると判別し、監視区間Γ３を、ＢとＸで囲まれる監視区間、ＸとＣとＥで囲まれる監視区間の２つに分割するよう監視区間定義情報データ部に指示する（８０９）。
【００６４】
（１３）Ｘのトポロジー認識部はｙＣ＝０，ｙＥ＝１ならば、Ｘは分岐点よりＣ側にあると判別し、監視区間Γ３を、ＢとＸとＥで囲まれる監視区間、ＸとＣで囲まれる監視区間の２つに分割するよう監視区間定義情報データ部に指示する（８１０）。
【００６５】
（１４）Ｘのトポロジー認識部はｙＣ＝１，ｙＥ＝０ならば、Ｘは分岐点よりＥ側にあると判別し、監視区間Γ３を、ＢとＸとＣで囲まれる監視区間、ＸとＥで囲まれる監視区間の２つに分割するよう監視区間定義情報データ部に指示する（８１１）。
【００６６】
（１５）図４の例では（１１）のように処理される。
【００６７】
上記の実施例では監視区間内での事故を検出して然るべき遮断器に遮断指令を与えて事故遮断を行うところまでを実施する保護リレーシステムを想定したが、本発明の本質は、電力系統１に設置された装置が、電力供給経路に沿った互いの位置関係を、互いの協調によって自律的に認識する機能（トポロジー認識機能）にある。この機能は保護リレーシステムに限らず、複数の装置によって構成されるシステムで各装置間の電力供給経路に沿った位置関係情報を用いるようなシステムに、幅広く適用することができる。
【００６８】
例えば、配電系統では子局と呼ばれる装置が設置されており、ここにトポロジー認識機能を適用することが考えられる。この子局は親局からの指示に従って柱上開閉器の開放／投入を制御するものである。配電系統の事故時には電力供給経路の根元を一端遮断してから、配電線の末端から順次開閉器を投入していき事故の再発をもって事故区間を特定する。このとき、各子局の電力供給経路に沿った位置関係情報を親局が把握している必要があり、現状では子局設置時や系統接続状態変化時に親局データベースを更新する作業を行っている。ここにトポロジー認識機能を適用することが考えられる。即ち、子局装置を配電系統に設置するだけで、互いの電力供給経路に沿った位置関係を互いの協調で自律的に認識して親局に報告するというシステムである。また、系統接続状態変化時にも自律的に位置関係を認識し直して親局に報告することもできる。このことにより、親局データベースと系統状態とのミスマッチを効率良く防止することができる。
【００６９】
【発明の効果】
本発明によれば、保護リレーシステムや配電自動化システムなど、複数の装置によって構成されるシステムで、各装置間の電力供給経路に沿った位置関係情報を用いるシステムにおいて、装置の新設時やメンテナンス時、あるいは電力系統状態の変化時などに、それら変化を装置間の電力供給経路に沿った位置関係情報に確実に反映することが可能になる。また、本発明は、装置間の協調で自律的に位置関係を認識することにより、システムの対象範囲を拡大する場合にも、装置のＣＰＵ性能やメモリ容量などの仕様を変更することなく、標準的な装置を設置するだけで装置間のフォーメーションを自律的に再構成してシステムを拡張できるため、システムの拡張性を飛躍的に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるコンパクトリレーシステム２のブロック図を示す図である。
【図２】本発明が適用されるコンパクトリレーシステム２の動作の概略を説明するための系統設備及びコンパクトリレー装置の構成例を模擬的に表す図である。
【図３】本発明が適用されるコンパクトリレーシステム２のコンパクトリレー装置新設時の動作の概略を説明するための系統設備及びコンパクトリレー装置の構成例を模擬的に表す図である。
【図４】本発明が適用されるコンパクトリレーシステム２の監視区間を自律的に再構成する処理を説明するための系統設備、コンパクトリレー装置及び監視区間を模擬的に表す図である。
【図５】本発明が適用されるコンパクトリレーシステム２の監視区間再構成処理の全体の流れを説明する図である。
【図６】本発明が適用されるコンパクトリレーシステム２の新設されるコンパクトリレー装置が自分に直近のコンパクトリレー装置を探索する大まかな処理フローを説明する図である。
【図７】本発明が適用されるコンパクトリレーシステム２の新設されるコンパクトリレー装置が直近のコンパクトリレー装置に隣接するどの監視区間に含まれるかを判別する大まかな処理フローを説明する図である。
【図８】本発明が適用されるコンパクトリレーシステム２の新設されるコンパクトリレー装置が監視区間定義情報を更新する大まかな処理フローを説明する図である。
【符号の説明】
１…電力系統、２…コンパクトリレーシステム、３…コンパクトリレー装置、４…通信ネットワーク、５…送電線、６…母線、７…遮断器、３０１…センサー部、３０２…通信制御部、３０３…事故判別部、３０４…事故遮断部、３０５…搬送波出力部、３０６…搬送波観測部、３０７…トポロジー認識部、３０８…監視区間定義情報データ部、３０９…制御部。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a system including a plurality of devices, such as a protection relay system that monitors and shuts off an accident in a power system and a power distribution system that controls opening and closing of a pole switch in a power distribution system. The present invention relates to such a system that uses positional relationship information along.
[0002]
[Prior art]
The current state of the protection relay system for the power system is described in “IEEE Technical Report No. 641 (July 1997)“ Basic Technical System for Protection Relay System ””.
[0003]
The power system protection relay system monitors an accident that occurs in the power system, and performs a process of disconnecting the accident section (accident cutoff) when an accident is detected. The individual devices that make up the protection relay system are generally called relays. Roughly, the process takes electrical data (voltage and current values, etc.) of the power system via a sensor, uses these data to determine the presence or absence of an accident, and when it is determined that an accident has occurred, shuts down properly. Give an open command to the vessel to shut off the accident.
[0004]
There are several operating principles of relays. For example, a method called a current differential method determines whether there is an accident in a section surrounded by several sensors (monitoring section) by using the current value of each sensor. In this method, the direction of exit from the monitoring section is defined as positive, the current values of the sensors are totaled, and when the total value is other than 0, it is determined that there is an accident in the monitoring section. At this time, the monitoring section can be widened or narrowed depending on the combination of sensors to be used. The minimum monitoring section is a section surrounded by sensors adjacent to each other and does not include another sensor inside. Which range is set as a monitoring section for each relay is set when the relay is installed.
[0005]
Regardless of the operating principle, the correspondence between the relay and the sensor, which sensor the relay uses, and the correspondence between the relay and the circuit breaker, to which circuit breaker the relay issues a command (configuration of the protection relay system) is necessary. However, when the connection state of the system changes due to system switching or the like, it is necessary to change the association between the relay and the sensor or the association between the relay and the circuit breaker (reconfiguration of the protection relay system). At present, when the relay is installed, a change in the connection state of the power system is assumed to some extent, and the setting is made in advance so as to be able to cope with any case in the range. In addition, when it is found that an unexpected change occurs, an appropriate association is reexamined and reset every time.
[0006]
In the distribution system, devices called slave stations are installed, and these slave stations control opening / closing of pole switches according to instructions from the master station. In the event of an accident in the distribution system, the root of the power supply path is once cut off, and then switches are sequentially turned on from the end of the distribution line to identify the accident section when the accident recurs (tentatively called a power distribution system). At this time, it is necessary for the master station to know the positional relationship information along the power supply path of each slave station, and at present, the work of updating the master station database when installing the slave station or when the system connection status changes I have.
Japanese Patent Laid-Open No. 8-8923 describes a network search method in which a network to be virtually represented is described by a node object having a node type, an adjacent node name, a search history, and the like, and managed by node management means.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
At present, in a protection relay system, it is necessary to suppose a power system connection state before an accident occurs in the power system, and to carefully examine and set a configuration that matches this. Conversely, if the assumption is not perfect, a mismatch will occur, and the processing at the time of the accident will be inappropriate and cause a major power outage. On the other hand, in order to prevent mismatch due to lack of assumption, it is necessary to surely reconfigure the protection relay system immediately after the change of the power system connection state. The configuration of the protection relay system is determined depending on the positional relationship of each relay, sensor, and circuit breaker on the power supply path. For example, when emphasis is placed on the fault section discrimination ability in a relay using a current differential system, the sensor and the relay are associated with each other so that the monitoring section becomes as small as possible. Here, the minimum monitoring section is a portion surrounded by sensors closest to each other, and does not include another sensor inside. You will associate such a set of sensors with a relay, but the problem is how to find the most recent sensor. There is a need for a method that can reliably reflect such changes in the configuration of the protection relay system when a protection relay device is newly installed, when maintenance is performed, or when the system connection status changes. The same can be said for not only the smallest monitoring section but also a slightly wider monitoring section.
[0008]
In addition, in a power distribution system that controls the opening / closing of pole switches in the power distribution system, the power supply between sub-stations managed in the master station database is used when new stations are installed, when maintenance is performed, or when the system connection status changes. There is a need for a method that can reliably reflect such changes in positional relationship information along the route.
[0009]
An object of the present invention is a system configured by a plurality of devices, which uses positional relationship information along a power supply path between the devices, and is used when a device is newly installed, when maintenance is performed, or when a power system state changes. For example, an object of the present invention is to provide a power system monitoring and control device that can reliably reflect such changes in positional relationship information along a power supply path between devices. The present invention solves this problem by providing a technology for autonomously recognizing a positional relationship in cooperation between devices. As a result, the CPU performance of the device and thememoryThe system can be expanded by autonomously reconfiguring the formation between the devices simply by installing standard devices without changing the specifications such as the capacity, so that the expandability of the system can be dramatically improved.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The power system monitoring and control system according to the present invention is a system including a plurality of devices, such as a protection relay system and a power distribution system, which uses positional relationship information along a power supply path between the devices. Equipped with the following means
And communication means for connecting the devices.
[0011]
Each device includes a carrier output unit for outputting a power line carrier, a carrier observation unit for observing a power line carrier, a communication control unit for performing communication between devices, and a power supply between devices by outputting a power line carrier or observing a power line carrier. Topology recognition means for recognizing a positional relationship along the route is provided.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0013]
FIG. 1 shows a block diagram of a compact relay system 2 to which the present invention is applied. A power system 1, a communication network 4, and a compact relay device 3 are described. Each compact relay device 3 is, as a block for realizing the function of a protection relay, a sensor unit 301 for observing an electric state quantity such as a current or a voltage of the power system 1 (the sensor unit 301 is provided outside the compact relay device 3. However, here, it is integrated with the compact relay device 3), a communication control unit 302 for performing inter-device communication, an accident determination unit 303 for determining the presence or absence of an accident on the power system 1 using various data, an accident determination unit 303 is provided with an accident shutoff unit 304 for sending a shutoff command to an appropriate circuit breaker when it is determined that there is an accident, and furthermore, the positional relationship on the power supply path between the devices, which is the essence of the present invention, is autonomously determined by cooperation between the devices. As a block for realizing the recognition function, a carrier output unit 305 that outputs a power line carrier to a power line, a carrier observation unit 306 that observes a power line carrier, a power line carrier It controls the output of the wave, the observation of the power line carrier, and the fetching of data from another compact relay device 3 to recognize the positional relationship along the power supply path between the devices and to define the monitoring section (the boundary compact relay device). ), A monitoring section definition information data section 308 for managing definition information of monitoring sections, and a control section 309 for controlling the whole.
[0014]
A protection relay system (compact relay system 2) to which the present invention is applied will be described with reference to FIG. Hereinafter, a current differential method will be described as an example of the operation principle of the relay for easy understanding. The same applies to other relay operation principles, for example, the direction comparison relay method.
[0015]
FIG. 2 schematically shows an example of a system configuration in which a transmission line 5, a busbar 6, a circuit breaker 7, and a compact relay device 3 are configured. The accident determination unit of the compact relay device 3 captures the electric state quantity such as the current and voltage of the system via the sensor unit, and the compact relay device at another boundary (compact relay at the boundary) for the monitoring section where the boundary is located. Which device is managed in the monitoring section definition information data section), communicates via the communication control section and the communication network 4, and obtains the electrical signals that these compact relay apparatuses take in via the sensor section. It takes in the state quantity data and the data generated by the computation performed by the compact relay device. Further, it is assumed that all compact relay devices always synchronize the observation timing using a GPS signal or the like. The accident judging section of the compact relay device judges whether there is an accident in the monitoring section where the self is a boundary by using the acquired data. When the accident discriminating unit judges that an accident has occurred, the accident interrupting unit of the compact relay device sends an open command to an appropriate circuit breaker 7 to interrupt the accident.
[0016]
The cooperation between the compact relay devices in the accident detection processing and the accident cutoff processing will be described in more detail with reference to FIG. This is a description of the cooperation between the compact relay devices, and for simplicity of description, hereinafter, the processing performed by each block in the compact relay device will be expressed as being performed by the compact relay device.
[0017]
For example, the compact relay device A measures its own electrical data, communicates with the compact relay device B, captures the electrical data, and converts the electrical data measured by the compact relay device A and the compact relay device B. Then, the presence or absence of an accident in a portion surrounded by the compact relay device A and the compact relay device B is determined, and when it is determined that an accident occurs, an open command is given to the circuit breaker a. Similarly, the compact relay device B determines whether or not there is an accident in a portion surrounded by the compact relay device A and the compact relay device B by using the electrical data of its own end and the electrical data of the compact relay device A, and determines that there is an accident. When it is determined, an open command is given to the circuit breaker b. Further, the compact relay device B communicates with the nearest compact relay device C and the compact relay device E on the opposite side of the compact relay device A to take in their electrical data, and the compact relay device B and the compact relay device C become compact. The presence or absence of an accident in the portion surrounded by the relay device E is determined, and when it is determined that there is an accident, an open command is given to the circuit breaker b. A portion surrounded by the compact relay device A and the compact relay device B and a portion surrounded by the compact relay device B, the compact relay device C, and the compact relay device E are monitoring sections. For each monitoring section, the compact relay devices at the boundary communicate with each other.
[0018]
The above-described process of detecting and shutting down an accident is a general structure of a current-current-differential protection relay system, except that the sensor and the relay are integrated.
[0019]
The main feature of the present invention resides in that a monitoring section is autonomously reconfigured by cooperation between compact relay devices when a new compact relay device is installed, when maintenance is performed, or when a system connection state changes. For example, FIG. 3 shows a case where a compact relay device X is newly introduced in FIG. At this time, the newly introduced compact relay device X autonomously searches for the latest compact relay devices and cooperates with them to subdivide the monitoring section. That is, the monitoring section surrounded by the compact relay device B, the compact relay device C, and the compact relay device E is subdivided by the newly introduced compact relay device X. By this subdivision, the accident section can be specified more finely, and the accident blocking range can be limited. By autonomously reconfiguring the monitoring section, only by installing a compact relay device, it is possible to localize the cutoff range at the time of an accident in a manner optimal for the state of the protection relay system and the connection state of the system.
[0020]
Next, the process of autonomously reconfiguring the monitoring section, which is the essence of the present invention, will be described in detail with reference to FIG. 4 as a typical case where a compact relay device is newly introduced. Processing described below with reference to FIG. 4 is naturally extended to general cases other than the example of FIG. Also, the monitoring section reconfiguration processing at the time of lock or removal due to maintenance of the compact relay device or the like, and the monitoring section reconfiguration processing at the time of a change in the system connection state are realized in the same way, except for the trigger.
[0021]
FIG. 4 schematically shows a power line including three terminals, existing compact relay devices A, B, C, D, and E and a new compact relay device X, and a monitoring section # 1 before X is newly established. To # 6 and monitoring sections # 1 to # 6, # 31, and # 32 after X is newly established. Further, B is a compact relay device that is electrically closest to X.
[0022]
The overall flow of the monitoring section reconfiguration processing will be described below. The flowchart of FIG. 5 is schematically shown.
[0023]
(1) The newly provided X control unit instructs the topology recognition unit to recognize the topology.
[0024]
(2) The topology recognizing unit of X searches for a compact relay device closest to X.
As a result of the search, a compact relay device B is obtained. Details of the search processing will be described later.
[0025]
(3) The X topology recognition unit determines which of the two monitoring sections adjacent to B includes X. The number of monitoring sections adjacent to B is at most two (the number of monitoring sections adjacent to any compact relay device is at most two). In the example of FIG. 4, the adjacent monitoring sections are # 2 and # 3, and it is concluded that the determination result X is included in # 3. Details of the determination processing will be described later.
[0026]
(4) The X topology recognizing unit updates the monitoring section definition information of the monitoring section definition information data section of X so that the monitoring section including X is divided into two monitoring sections by X, and the monitoring section updated at the same time. , And transmits the updated original monitoring section definition information and the definition information of a new monitoring section at the boundary of the compact relay apparatus, and instructs the monitoring section definition information to be updated. The control unit of the compact relay device that has received the instruction to update the monitoring section definition information instructs the monitoring section definition information data section to replace the received monitoring section definition information before update with new monitoring section definition information. The details of the monitoring section definition information updating process in X will be described later. In the example of FIG. 4, # 3 is divided into two monitoring sections by X, and as a result, # 3 is divided into # 31 and # 32.
[0027]
The process of searching for a compact relay device in which X is closest to X will be described below. The flowchart of FIG. 6 is schematically shown. Upon activation from the control unit of X, the topology recognition unit controls the whole. In the example of FIG. 4, a compact relay device B is obtained as a result.
[0028]
(1) When the compact relay device detects the carrier wave emitted by X, the topology recognition unit of X instructs the carrier wave output unit to output a carrier wave that instructs to return the result to X.
[0029]
The X carrier output unit outputs a carrier (601).
[0030]
(2) When the carrier observation unit of each compact relay device i detects the power line carrier, the control unit according to the observation result of the carrier, the first sampling time ti at which the carrier was received and the data (ti, θi) of the phase θi at that time. ) Is transmitted to X via the communication control unit (602).
[0031]
(3) The topology recognizing unit of X takes in the phase data with the time stamp via the communication control unit for a fixed time. Let I be the set of compact relay devices received. This means that the data of (ti, θi) (i 受信 I) has been received (603).
[0032]
(4) The topology recognizing unit of X obtains the minimum value tmin of ti in the received (ti, θi) (i∈I) (604).
[0033]
(5) The topology recognizing unit of X obtains a compact relay device having the smallest θj among (tj, θj) (tj∈I, tj = tmin) (605). In the example of FIG. 4, a compact relay device B is obtained.
[0034]
A process of determining which of the monitoring sections adjacent to B is included in X will be described below. The outline of FIG. 7 is shown in the flowchart. The X topology recognition unit controls the whole. In the example of FIG. 4, it is determined that the value is included in # 3.
[0035]
(1) X's topology recognition unit instructs B via the communication control unit to return one of the compact relay devices adjacent to B (701).
[0036]
(2) The control unit B extracts one of the compact relay devices adjacent to itself from the monitoring section definition information data unit. This is referred to as a compact relay device N. In the example of FIG. 4, there are three units A, C, and E, but it is assumed that A is extracted. The following processing is exactly the same when C and E are extracted.
[0037]
(3) The control unit of B returns N to X via the communication control unit (702).
[0038]
(4) The topology recognizing unit of X notifies B and N that monitoring section discrimination processing is performed (703).
[0039]
(5) The control units for B and N shift to the monitoring section determination processing mode.
[0040]
(6) The topology recognition unit for X instructs N via the communication control unit to determine which of B and X is closer to N.
[0041]
(7) The control unit of N instructs the topology recognizing unit to determine which of B and X is closer to N (704).
[0042]
(8) When each compact relay device detects a carrier wave emitted by N, the topology recognition unit of N instructs the carrier wave output unit to output a carrier wave instructing the result to be returned to N.
[0043]
(9) When the carrier observation unit of each compact relay device detects the power line carrier, the control unit according to the observation result of the carrier, the first sampling time ti at which the carrier was received and the data (t, θ) of the phase θi at that time. Is transmitted to X via the communication control unit (706).
[0044]
(10) The N topology recognizing unit receives the B time-stamped phase data (tB, θB) and the X time-stamped phase data (tX, θX) via the communication control unit (707).
[0045]
(11) The topology recognition unit of N determines that B is close if tB <tX.
[0046]
(12) The topology recognition unit of N determines that X is close if tB> tX.
[0047]
(13) The topology recognition unit for N determines that B is close if tB = tX and θB <θX.
[0048]
(14) The topology recognition unit for N determines that X is close if tB = tX and θB> θX.
[0049]
(15) The topology recognition unit of N returns the compact relay device determined to be close to B and X to X (708). In the example of FIG. 4, B is returned.
[0050]
(16) Upon receiving X as a reply from N, the topology recognition unit for X determines that X is included in the monitoring section on the N side, and receives B, and determines that X is included in the monitoring section on the opposite side. In the example of FIG. 4, it is determined that the value is included in # 3 (709).
[0051]
The monitoring section definition information updating process in X will be described below with reference to the example of FIG. The flowchart of FIG. 8 is schematically shown. The X topology recognition unit controls the whole. In the example of FIG. 4, the process is to divide $ 3 into $ 31 and $ 32. In the example of FIG. 4, a branch is included in the divided # 3, and the processing in this configuration pattern is naturally extended to other configuration patterns.
[0052]
(1) The topology recognizing unit of X instructs B via the communication control unit to return all compact relay devices at the boundary of # 3 (801).
[0053]
(2) The control unit of B extracts a compact relay device at the boundary of # 3 from the monitoring section definition information data unit. C and E are extracted (802).
[0054]
(3) The control unit of B returns C and E to X via the communication control unit.
[0055]
(4) The X topology recognizing unit notifies B, C, and E that the monitoring section dividing process is to be performed via the communication control unit (803).
[0056]
(5) The control units B, C, and E shift to the monitoring section division processing mode, respectively.
[0057]
(6) The topology recognition unit for X instructs B to output a carrier via the communication control unit (804).
[0058]
(7) The control unit of B instructs the carrier output unit to output the carrier (805).
[0059]
(8) The topology recognizing unit of X instructs the carrier output unit to output the carrier of the opposite phase to the carrier from B observed by the carrier observing unit so as to cancel the carrier (806).
[0060]
(9) The X topology recognizing unit instructs C and E via the communication control unit to return the amplitude value of the observed carrier to X (807).
[0061]
(10) The control units of C and E observe the carrier for a predetermined period of time (for one wavelength or more), and if the maximum value of the amplitude value is equal to or more than the predetermined threshold, set 1; Reply to X via communication control unit. They are respectively designated as yC and yE (808).
[0062]
(11) The topology recognition unit for X receives yC and yE from C and E via the communication control unit. Possible combinations of (yC, yE) are (0, 0), (0, 1), and (1, 0).
[0063]
(12) If yC = 0 and yE = 0, the topology recognizing unit of X determines that X is on the B side from the branch point, and determines a monitoring section # 3 as a monitoring section surrounded by B and X, and X and C The monitoring section definition information data section is instructed to divide the monitoring section surrounded by E into two (809).
[0064]
(13) If yC = 0 and yE = 1, the topology recognizing unit of X determines that X is on the C side from the branch point, and determines a monitoring section # 3 as a monitoring section surrounded by B, X, and E. The monitoring section definition information data section is instructed to divide the monitoring section into two monitoring sections surrounded by C (810).
[0065]
(14) If yC = 1 and yE = 0, the topology recognizing unit of X determines that X is on the E side from the branch point, and determines a monitoring section # 3 as a monitoring section surrounded by B, X, and C. The monitoring section definition information data section is instructed to divide into two monitoring sections surrounded by E (811).
[0066]
(15) In the example of FIG. 4, processing is performed as in (11).
[0067]
In the above-described embodiment, the protection relay system which detects an accident in the monitoring section, issues a shut-off command to an appropriate circuit breaker, and performs the operation of shutting down the accident is assumed. Is a function (topology recognition function) of autonomously recognizing a mutual positional relationship along a power supply path by mutual cooperation. This function is not limited to the protection relay system, and can be widely applied to a system including a plurality of devices and using a positional relationship information along a power supply path between the devices.
[0068]
For example, a device called a slave station is installed in a distribution system, and it is conceivable to apply a topology recognition function to the device. This slave station controls opening / closing of the pole switch in accordance with an instruction from the master station. In the event of a distribution system accident, the root of the power supply path is cut off once, and then switches are turned on sequentially from the end of the distribution line to identify the accident section when the accident recurs. At this time, it is necessary for the master station to know the positional relationship information along the power supply path of each slave station, and at present, the work of updating the master station database when installing the slave station or when the system connection status changes I have. Here, it is conceivable to apply a topology recognition function. In other words, a system is provided in which a slave station device is simply installed in a power distribution system, autonomously recognizes a positional relationship along a power supply path of each other in cooperation with each other, and reports to a master station. Also, when the system connection state changes, the positional relationship can be autonomously recognized again and reported to the master station. As a result, a mismatch between the master station database and the system status can be efficiently prevented.
[0069]
【The invention's effect】
According to the present invention, in a system including a plurality of devices, such as a protection relay system and a power distribution automation system, in a system using positional relationship information along a power supply path between the devices, when a device is newly installed or maintenance is performed. Or when the state of the power system changes, it is possible to reliably reflect those changes in positional relationship information along the power supply path between the devices. In addition, the present invention recognizes a positional relationship autonomously by cooperation between devices, so that even when the target range of a system is expanded, the specifications such as the CPU performance and the memory capacity of the device can be changed without changing the standard. The system can be expanded by autonomously reconfiguring the formation between the devices simply by installing a suitable device, so that the expandability of the system can be dramatically improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a compact relay system 2 to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration example of system equipment and a compact relay device for explaining an outline of an operation of a compact relay system 2 to which the present invention is applied.
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a configuration example of system equipment and a compact relay device for explaining an outline of an operation of the compact relay system 2 to which the present invention is applied when a compact relay device is newly installed.
FIG. 4 is a diagram schematically illustrating system equipment, a compact relay device, and a monitoring section for describing a process of autonomously reconfiguring a monitoring section of the compact relay system 2 to which the present invention is applied.
FIG. 5 is a diagram illustrating an overall flow of a monitoring section reconfiguration process of the compact relay system 2 to which the present invention is applied.
FIG. 6 is a diagram for explaining a rough processing flow in which a newly installed compact relay device of the compact relay system 2 to which the present invention is applied searches for a compact relay device closest to itself.
FIG. 7 is a diagram illustrating a rough processing flow for determining which monitoring section adjacent to the latest compact relay device includes a newly installed compact relay device of the compact relay system 2 to which the present invention is applied; .
FIG. 8 is a diagram illustrating a rough processing flow in which a newly installed compact relay device of the compact relay system 2 to which the present invention is applied updates monitoring section definition information.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric power system, 2 ... Compact relay system, 3 ... Compact relay device, 4 ... Communication network, 5 ... Transmission line, 6 ... Busbar, 7 ... Circuit breaker, 301 ... Sensor part, 302 ... Communication control part, 303 ... Accident Judgment unit, 304: accident blocking unit, 305: carrier output unit, 306: carrier observation unit, 307: topology recognition unit, 308: monitoring section definition information data unit, 309: control unit.

Claims

It consists of multiple devices installed on the power system to monitor the status of the power system or to control the power system equipment, and to monitor and control the power system using positional information on the power supply path of each device. In the power system monitoring and control system to be performed, the system includes a positional relationship information acquiring unit that acquires the positional relationship information of each device by cooperation between the devices, the positional relationship information acquiring unit outputs a carrier wave of a power line, A power system monitoring and control system comprising a carrier observation unit for observing a power line carrier, a communication control unit for performing inter-device communication, and a topology recognition unit for obtaining positional relationship information by outputting and observing a power line carrier and communicating with another device.

The topology recognition unit includes a nearest device search unit that searches for a device closest to the own device on a power supply path, and which of two sections obtained by dividing the power system by the closest device includes the own device. 2. The power system monitoring and control system according to claim 1, comprising: a section discriminating processing means for discriminating the condition; and a section dividing means for dividing a section including the own device into two by the own device to generate positional relationship information.

3. The power system monitoring and control system according to claim 2, wherein the nearest device searching means obtains a device closest to the own device by using a result of another device observing a carrier wave output from the own device.

The section discrimination processing means uses a result that another device observes a carrier wave output from the own device, and a result that a device other than the nearest device observes a carrier wave output from a device closest to the own device, using a power system. 3. The power system monitoring and control system according to claim 2, wherein it is determined which side of the two sections obtained by dividing the section by the nearest apparatus includes the own apparatus.

The section dividing means outputs a result of observation of a carrier output from the own apparatus by another apparatus, a result of observation of a carrier output from an apparatus nearest to the own apparatus by an apparatus other than the nearest apparatus, and an output from the own apparatus. 3. The power system monitoring according to claim 2, wherein the section including the own apparatus is divided into two sections by the own apparatus to generate positional relationship information, using a result of each apparatus observing a composite wave of the carrier and the carrier wave output immediately before. Control system.

Power that is installed on the power system to monitor the state of the power system or to control the power system equipment, and that protects the power system using the positional relationship information on the power supply path of each device. A system protection system , in which each device monitors the electrical state of the power system, and in particular, determines the presence or absence of an accident on the power system using the electrical state data collected by the system monitoring unit. In a power system protection system including an accident discriminating means for performing an accident and an accident interrupting means for sending an open command to a circuit breaker when the accident discriminating means determines that an accident has occurred, positional relationship information of each device is obtained by cooperation between the devices. Positional relationship information acquiring means, and the positional relationship information acquiring means included in each of the devices, a carrier output means for outputting a power line carrier,
A power system protection system comprising: a carrier observation unit that observes a power line carrier; a communication control unit that performs communication between devices; and a topology recognition unit that obtains positional relationship information by outputting and observing a power line carrier and communicating with another device.

The topology recognition unit includes a nearest device search unit that searches for a device closest to the own device on a power supply path, and the own device is included on either side of two sections obtained by dividing a power system by the closest device. 7. The electric power system protection system according to claim 6, further comprising: a section discriminating processing unit for discriminating whether or not, and a section dividing unit for dividing a section including the own apparatus into two sections by the own apparatus to generate positional relationship information.

The power system protection system according to claim 7, wherein the nearest device searching unit obtains a device closest to the own device by using a result of another device observing a carrier wave output from the own device.

The section determination processing means, using a result that another device observes a carrier wave output from the own device and a result that a device other than the latest device observes a carrier wave output from a device closest to the own device,
The power system protection system according to claim 7, wherein it is determined which side of the two sections obtained by dividing the power system by the nearest device includes the own device.

The section dividing means outputs a result of observation of a carrier output from the own apparatus by another apparatus, a result of observation of a carrier output from an apparatus nearest to the own apparatus by an apparatus other than the nearest apparatus, and an output from the own apparatus. 8. The power system protection according to claim 7, wherein a section including the own apparatus is divided into two sections by the own apparatus to generate positional relationship information using a result of each apparatus observing a composite wave of the carrier and a carrier wave output from the nearest neighbor. system.

It consists of multiple devices installed on the power system to monitor the status of the power system or to control the power system equipment, and to monitor and control the power system using positional information on the power supply path of each device. A power system monitoring and control system in which each device controls the opening / closing of a switch. In the event of a power system fault, a breaker that is determined to be at least the root side of the power supply path from the fault point is once shut off. Then, in the power system monitoring and control system for specifying the fault section by sequentially turning on the switch on the terminal side from the circuit breaker again from the terminal side, the positional relationship information of each device is obtained by cooperation between the devices. A positional relationship information acquiring unit, wherein the positional relationship information acquiring unit included in each of the devices includes: a carrier output unit that outputs a power line carrier; a carrier observation unit that observes a power line carrier; Communication control means and the power system monitoring and control system comprising a topology recognition means for determining the positional relationship information by communication with the power line carrier wave output and observation and other devices for performing signal.

The topology recognition unit includes a nearest device search unit that searches for a device closest to the own device on a power supply path, and the own device is included on either side of two sections obtained by dividing a power system by the closest device. 12. The power system monitoring and control system according to claim 11, further comprising: a section discriminating unit that discriminates whether the apparatus is included and a section dividing unit that divides a section including the own apparatus into two sections to generate positional relationship information.

13. The power system monitoring and control system according to claim 12, wherein the nearest device searching unit obtains a device closest to the own device by using a result of another device observing a carrier wave output from the own device.

The section determination processing means, using a result that another device observes a carrier wave output from the own device and a result that a device other than the latest device observes a carrier wave output from a device closest to the own device,
The power system monitoring and control system according to claim 12, wherein it is determined which side of the two sections obtained by dividing the power system by the nearest device includes the own device.

The section dividing means outputs a result of observation of a carrier output from the own apparatus by another apparatus, a result of observation of a carrier output from an apparatus nearest to the own apparatus by an apparatus other than the nearest apparatus, and an output from the own apparatus. 13. The power system monitoring according to claim 12, wherein the section including the own apparatus is divided into two sections by the own apparatus to generate positional relationship information using a result of each apparatus observing a composite wave of the carrier and a carrier wave output from the nearest neighbor. Control system.