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JP4714005B2 - Digital type protective relay - Google Patents
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JP4714005B2 JP2005330882A JP2005330882A JP4714005B2 JP 4714005 B2 JP4714005 B2 JP 4714005B2 JP 2005330882 A JP2005330882 A JP 2005330882A JP 2005330882 A JP2005330882 A JP 2005330882A JP 4714005 B2 JP4714005 B2 JP 4714005B2
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Description

本発明は、ディジタル形保護継電器に関するものであって、特に、アナログ入力ユニットと保護リレー演算を行う演算ユニットとの間の信号伝送に改良を施したディジタル形保護継電器に係る。   The present invention relates to a digital type protective relay, and more particularly to a digital type protective relay in which signal transmission between an analog input unit and an arithmetic unit that performs protective relay arithmetic is improved.

従来のディジタル形保護継電器は、電力系統などの電気量を検出する計器用変成器の出力を取り込み、電気量のレベル変換及びアナログ/ディジタル変換するアナログ入力ユニット、前記の電気量に対して所定の保護リレー演算を行う演算ユニット、開閉器の引き外し指令などの出力(トリップ出力)を行う出力ユニット、外部機器などの状態を入力する入力ユニット、などの複数のユニットから構成される。これらの複数のユニットは、システムバス(パラレルバス)に接続され、ユニット間はシステムバスを介した信号伝送によりデータの授受を行うようになっている(例えば、特許文献1参照)。   A conventional digital type protective relay takes in the output of an instrument transformer for detecting the amount of electricity such as an electric power system, converts the level of the amount of electricity and performs analog / digital conversion, an analog input unit, and a predetermined amount for the amount of electricity. The unit includes a plurality of units such as an arithmetic unit that performs protective relay calculation, an output unit that outputs a tripping trip command (trip output), and an input unit that inputs the state of an external device. The plurality of units are connected to a system bus (parallel bus), and data is exchanged between the units by signal transmission via the system bus (see, for example, Patent Document 1).

保護継電器は、変電所等において、20〜30年間という長期間使用される変電所用設備という特殊性から、保護継電器を構成する部品の供給期間よりも製品使用期間が長い。よって、部品改廃や故障に対する処置範囲や、保護機能増強の必要性が生じた場合の設計変更範囲を局所化しないと、長期間の安定した製品供給が難しい。従来のシステムバスと密結合した保護継電器のハードウエア構成では、この局所化が困難である。   The protection relay has a product use period longer than the supply period of the components constituting the protection relay because of the peculiarity of substation equipment that is used for a long period of 20 to 30 years in a substation or the like. Therefore, stable product supply for a long period of time is difficult unless the treatment range for parts renovation or failure or the design change range when the need for enhancement of the protection function arises. This localization is difficult with a hardware configuration of a protective relay tightly coupled to a conventional system bus.

そこで、保護継電器を構成する機能単位のユニット(アナログ入力部、演算部、入出力部)間をシリアル伝送路でユニット間を疎結合とする構成にすることで、20〜30年の期間に亘って使用する間において、故障や保護機能増強時に特定ユニットの交換や設計変更の必要性が生じた場合でも、本来対象となるユニットを交換・設計変更するだけで、他のユニットをそのまま使用できることが示されている(例えば、特許文献2参照)。   Therefore, the units of the functional units constituting the protective relay (analog input unit, arithmetic unit, input / output unit) are configured to be loosely coupled between the units with a serial transmission path, over a period of 20 to 30 years. Even if a specific unit needs to be replaced or a design change occurs due to a failure or enhanced protection function, it is possible to use other units as they are by simply replacing or redesigning the target unit. (For example, refer to Patent Document 2).

また、変電所システム構成の簡素化やデータのディジタル化とネットワーク活用によるそのデータの有効活用などを目的とした「シリアルバスを適用した変電所システム」において、保護演算を行う保護カード及び計測/制御を行うカードと系統の電流・電圧を検出する状態検出器とは光シリアルバスで接続し、変電器機の現場キュービクルに保護カードを収納する形態も示されている(例えば、特許文献3参照)。尚、ここで言う状態検出器は、いわゆる電子化計器用変成器であり、従来の保護継電器内に備えられていたアナログ入力部を不要とするものである。   In addition, in the “substation system using a serial bus” for the purpose of simplifying the substation system configuration, digitizing data, and using the data effectively through the network, a protection card and measurement / control for performing protection calculations There is also shown a form in which a card for performing the operation and a state detector for detecting the current / voltage of the system are connected by an optical serial bus, and the protection card is housed in an on-site cubicle of a transformer machine (see, for example, Patent Document 3). The state detector referred to here is a so-called electronic instrument transformer, and does not require an analog input unit provided in a conventional protective relay.

特許第2694993号公報Japanese Patent No. 2694993 特開2005−6385号公報JP 2005-6385 A 特開2003−224932号公報JP 2003-224932 A

しかしながら、前記特許文献2や特許文献3では、変圧器保護装置、母線保護装置、安定化装置などのように多回線の電気量を必要とする場合(特許文献2では、アナログ入力ユニットが複数台になる場合、特許文献3では、状態検出器が複数台になる場合)や電力系統などの電気量を複数の演算ユニットで必要とする場合(例えば、メインリレー、事故検出用リレー、オシロ出力装置、故障点評定装置又はその端末装置)において、以下の2つの解決すべき課題がある。   However, in Patent Document 2 and Patent Document 3, when a multi-line electric quantity is required, such as a transformer protection device, a busbar protection device, and a stabilization device (in Patent Document 2, a plurality of analog input units are provided. In Patent Document 3, when a plurality of state detectors are used, or when an amount of electricity such as a power system is required by a plurality of arithmetic units (for example, a main relay, an accident detection relay, an oscilloscope output device) , The failure point evaluation device or its terminal device) has the following two problems to be solved.

(1)第1の課題
アナログ入力部から電気量などの検出値を演算部に送信するシリアルケーブルは膨大な数になり、これに伴って次のような問題点が発生する。
保護継電器の通常の入出力信号(DC110V)に対し、シリアル伝送の電気信号はDC±5V〜±15V程度の弱電である。保護継電器を組み込んだ装置では、シリアルケーブルと入出力信号(DC110V)用ケーブルが同じ装置内で配線されるため、束線分離を図るなど配線組み立てには注意を要する。
(1) 1st subject The serial cable which transmits detection values, such as an electric quantity from an analog input part, to a calculating part becomes enormous number, and the following problems generate | occur | produce in connection with this.
In contrast to the normal input / output signal (DC110V) of the protective relay, the serial transmission electric signal is a weak current of about DC ± 5V to ± 15V. In a device incorporating a protective relay, a serial cable and an input / output signal (DC 110 V) cable are wired in the same device, so care must be taken in wiring assembly such as separation of bundled wires.

このため、耐ノイズ性を強化する目的で、光シリアルケーブルを適用する場合があるが、光ケーブル、光送受信部はコストが高く、経済性を損うだけでなく、光ケーブルの曲げによるストレスや光量減衰など組み立てに注意を要する。電気ケーブル、光ケーブルのいずれにしても多数、保護継電装置内で引回すことは、伝送品質低下のリスクを伴う。   For this reason, optical serial cables may be used for the purpose of enhancing noise resistance. However, optical cables and optical transmission / reception units are expensive and not only economically deteriorate, but also stress and light quantity attenuation due to bending of optical cables. Take care in assembly. A large number of both electric cables and optical cables routed in the protective relay device involves a risk of deterioration in transmission quality.

また、光シリアルケーブル適用の有無にかかわらず、ケーブルの増大によりその接続部が増えることにより接触信頼性は低下する。さらに、装置からユニットを交換する場合など、多数のケーブル脱着や養生など保守性の低下が避けられない。   In addition, regardless of whether or not an optical serial cable is used, contact reliability decreases due to an increase in the number of connecting portions due to an increase in the number of cables. Furthermore, when replacing the unit from the apparatus, deterioration of maintainability such as detachment and curing of a large number of cables is inevitable.

(2)第2の課題
シリアルバスに集線構成を適用した場合、そのケーブルの集線には以下の課題がある。すなわち、変圧器保護装置、母線保護装置、安定化装置など、多数のアナログ入力ユニットを備える装置は、サンプリング同期により、同時にサンプリングデータが演算部に送信される。シリアルバスが集線されることにより、同時送信されたデータは衝突により破壊される。通常、データ衝突しても、再送要求機能などを設けることにより、時間は要するがデータを確実に送信することは可能である。しかし、データ衝突や再送機能によるデータ送受信の大幅な遅延は、リアルタイム処理が必要な保護継電器のリレー性能を悪化させる。
(2) Second problem When a concentrator configuration is applied to a serial bus, the cable concentrator has the following problems. That is, in a device including a large number of analog input units, such as a transformer protection device, a bus protection device, and a stabilization device, sampling data is simultaneously transmitted to the arithmetic unit by sampling synchronization. When the serial bus is concentrated, the data transmitted at the same time is destroyed by the collision. Normally, even if there is a data collision, it is possible to transmit data reliably although it takes time by providing a retransmission request function or the like. However, a large delay in data transmission / reception due to data collision or retransmission function deteriorates the relay performance of a protective relay that requires real-time processing.

本発明は前記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであって、その目的は、シリアルバスに独自の集線構成(配線トポロジー)を適用し、シリアルケーブルの削減やケーブル引き回しを簡素化することで、伝送品質を確保し、保守性も向上させたディジタル形保護継電器を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、シリアルバスの独自の集線構成に対し、アナログ入力ユニットと演算ユニット間のデータ送受を効率よく実施し、優れたリレー性能を確保したディジタル形保護継電器を提供することにある。
The present invention has been proposed in order to solve the above-described problems of the prior art, and its purpose is to apply a unique concentrator configuration (wiring topology) to the serial bus, thereby reducing the number of serial cables and cables. It is an object of the present invention to provide a digital protection relay that secures transmission quality and improves maintainability by simplifying routing.
Another object of the present invention is to provide a digital protective relay that efficiently performs data transmission / reception between an analog input unit and an arithmetic unit and secures excellent relay performance with respect to a unique concentrator configuration of a serial bus. There is.

前記の目的を達成するために、本発明は、保護対象とする電気設備のアナログ電気量をディジタル値に変換したサンプリングデータに基づき、保護リレー演算を行い、前記保護リレー演算の結果を出力するディジタル形保護継電器において、サンプリング用基準信号に基づき前記アナログ電気量をサンプリングし、ディジタル値に変換したサンプリングデータを出力する複数のアナログ入力手段と、少なくとも前記保護リレー演算を行う演算手段とを備え、前記複数のアナログ入力手段から前記演算手段への前記サンプリングデータの伝送系は、少なくとも一部に共用部を有するシリアルバスで構成し、前記複数のアナログ入力手段における各サンプリングデータのシリアル伝送が前記共用部でデータ衝突せず、所定時間内に、前記演算手段に受信されるように、アナログ入力手段毎に前記サンプリングデータを前記共通部に導入するスイッチを設け、前記アナログ入力手段毎の前記スイッチの切り替えを前記サンプリング用基準信号に同期させ、前記保護リレー演算の周期以内に全ての前記スイッチの切り替えを完了させるよう制御するバススイッチ機能を備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a digital relay for performing a protective relay calculation based on sampling data obtained by converting an analog electric quantity of an electrical equipment to be protected into a digital value and outputting a result of the protective relay calculation. In the type protective relay, the analog electrical quantity is sampled based on a sampling reference signal, and a plurality of analog input means for outputting sampling data converted into a digital value, and an arithmetic means for performing at least the protection relay calculation, The sampling data transmission system from a plurality of analog input means to the arithmetic means is constituted by a serial bus having at least a part of a common part, and serial transmission of each sampling data in the plurality of analog input means is the common part. In the predetermined time without any data collision, the calculation means As will be received, a switch for introducing the sampling data for each analog input means to said common unit, synchronizes the switching of the switches for each of the analog input unit to the reference signal for the sampling of the protective relay computation It is characterized by having a bus switch function for controlling switching of all the switches within a cycle .

また、前記演算手段と前記複数のアナログ入力手段との間のサンプリングデータ伝送系を1対N伝送のスター形またはマルチドロップ形トポロジーで構成したことを特徴とする。前記演算手段をメインリレー演算手段と事故検出リレー演算手段で構成し、前記アナログ入力手段をメインリレー用アナログ入力手段と事故検出手段用アナログ入力手段で構成し、前記メインリレー演算手段と複数のメインリレー用アナログ入力手段との間のサンプリングデータ伝送系を1対N伝送のスター形またはマルチドロップ形トポロジーで構成し、前記事故検出リレー演算手段と複数の事故検出手段用アナログ入力手段との間のサンプリングデータ伝送系を1対N伝送のスター形トポロジーまたはマルチドロップ形で構成することも、本発明における課題を解決するための手段の1つである。   Further, the sampling data transmission system between the arithmetic means and the plurality of analog input means is constituted by a star type or multidrop type topology of 1 to N transmission. The arithmetic means comprises a main relay arithmetic means and an accident detection relay arithmetic means, the analog input means comprises a main relay analog input means and an accident detection means analog input means, and the main relay arithmetic means and a plurality of mains A sampling data transmission system between the relay analog input means and the analog input means for a plurality of accident detection means is configured with a star type or multi-drop topology of 1 to N transmission. One of means for solving the problems in the present invention is to configure the sampling data transmission system in the star topology or multi-drop type of 1: N transmission.

さらに、前記複数のアナログ入力手段からシリアルバスを経由して受信する各サンプリングデータは、前記バススイッチ制御により、固定化した順番で前記演算手段に受信されること、前記バススイッチ機能を有するとともに前記シリアルバスを集線する共用部を有するバススイッチ手段を備えたこと、前記バススイッチ手段は、サンプリング用基準信号を生成して、前記サンプリング用基準信号に基づき、前記スイッチの制御タイミングを生成し、前記サンプリング用基準信号を少なくとも前記複数のアナログ入力部に配信し、前記複数のアナログ入力部は、入力した前記サンプリング用基準信号に基づき、所定のサンプリングタイミングを生成し、前記アナログ電気量のサンプリングを行うことも、本発明における課題を解決するための手段の1つである。   Further, each sampling data received via the serial bus from the plurality of analog input means is received by the arithmetic means in a fixed order by the bus switch control, and has the bus switch function and the Bus switch means having a common part for collecting serial buses, the bus switch means generates a reference signal for sampling, generates control timing of the switch based on the reference signal for sampling, and A sampling reference signal is distributed to at least the plurality of analog input units, and the plurality of analog input units generate a predetermined sampling timing based on the input sampling reference signal and perform sampling of the analog electric quantity In order to solve the problems in the present invention It is one of the stages.

前記のような構成を有する本発明によれば、アナログ入力手段とリレー演算手段間の伝送系をスター形トポロジーあるいはマルチドロップ形トポロジーにより構成することで、シリアル伝送ケーブルそのコネクタ接続部を大幅に軽減できる。また、バススイッチがサンプリングに同期し、データ衝突しなくスイッチを制御することにより、効率的かつ安全にかつ確実に、演算ユニットは電気量を取得でき、リレー性能を確保できる。   According to the present invention having the configuration as described above, the transmission system between the analog input means and the relay calculation means is configured by a star topology or a multi-drop topology, thereby greatly reducing the connector connection portion of the serial transmission cable. it can. In addition, since the bus switch synchronizes with sampling and controls the switch without data collision, the arithmetic unit can acquire the electric quantity efficiently and safely and reliably, and can ensure the relay performance.

以下、本発明を実施するための最良の形態の幾つかを順次説明する。説明に当たっては、まず、ディジタル形保護継電器を構成する各ユニットの伝送系の配線トポロジーに関する複数の実施形態について述べ、次いで各実施形態に使用されている各ユニットなどの具体的な構成並びに作用効果について述べる。   Hereinafter, some of the best modes for carrying out the present invention will be sequentially described. In the description, first, a plurality of embodiments related to the wiring topology of the transmission system of each unit constituting the digital type protective relay will be described, and then the specific configuration and operational effects of each unit used in each embodiment will be described. State.

1.全体構成とその配線トポロジー
(1)第1実施形態
以下、本発明の第1実施形態を図面に従って具体的に説明する。尚、図面においては、本発明の特徴を説明する上で、説明の必要がない機能や部位(例えば回路を駆動させる電源等)は図示を省略している。
1. Overall Configuration and Wiring Topology (1) First Embodiment Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, functions and parts (for example, a power source for driving a circuit) that do not need to be described are not shown in the description of the features of the present invention.

図1に、第1実施形態のディジタル形保護継電器1aの機能ブロック図を示す。図1において、ディジタル形保護継電器1aは、アナログ入力ユニット121〜12n、アナログ入力ユニット131〜13n、演算ユニット11、バススイッチ141,142及び入出力ユニット15を備えている。   FIG. 1 shows a functional block diagram of the digital protection relay 1a of the first embodiment. In FIG. 1, the digital protection relay 1a includes analog input units 121 to 12n, analog input units 131 to 13n, an arithmetic unit 11, bus switches 141 and 142, and an input / output unit 15.

アナログ入力ユニット121〜12nは、メイン及び情報端末用に使用し、電力系統の保護対象設備から電圧及び電流の電気量AI21〜AI2nを入力し、アナログ/ディジタル変換を行う。アナログ入力ユニット131〜13nは、事故検出及び情報端末用に使用し、電力系統の保護対象設備から電圧及び電流の電気量AI31〜AI3nを入力し、アナログ/ディジタル変換を行う。   The analog input units 121 to 12n are used for the main and information terminals, input voltage and current electric quantities AI21 to AI2n from the protection target equipment of the power system, and perform analog / digital conversion. The analog input units 131 to 13n are used for accident detection and information terminals, and input voltage and current electric quantities AI31 to AI3n from equipment to be protected in the power system, and perform analog / digital conversion.

演算ユニット11は、電気量AI21〜AI2nのサンプリングデータに基づいてメインリレー演算を行うメインリレー演算ユニット111と、電気量AI31〜AI3nのサンプリングデータに基づいて事故検出リレー演算を行う事故検出リレー演算ユニット112と、電気量AI21〜AI2n及び電気量AI31〜AI3nのサンプリングデータに基づいて、オシロ機能及び外部の故障点評定装置に対する端末機能を実行し、オシロデータ及び外部の故障点評定装置に必要な情報DOLを外部に出力する情報端末ユニット113とから構成される。   The arithmetic unit 11 includes a main relay arithmetic unit 111 that performs a main relay calculation based on sampling data of the electric quantities AI21 to AI2n, and an accident detection relay arithmetic unit that performs an accident detection relay calculation based on the sampling data of the electric quantities AI31 to AI3n. 112, the oscilloscope function and the terminal function for the external failure point rating device are executed based on the sampling data of the electrical quantities AI21 to AI2n and the electrical quantities AI31 to AI3n, and the oscilloscope data and the information necessary for the external failure point rating device It is comprised from the information terminal unit 113 which outputs DOL outside.

バススイッチ141は、メインリレー演算ユニット111及び情報端末ユニット113とアナログ入力ユニット121〜12nとの間で送受する信号を中継し、その信号の伝送媒体であるシリアルケーブルS121〜S12nを集線し、シリアルケーブルS141a経由でメインリレー演算ユニット111と接続し、シリアルケーブルS141b経由で情報端末ユニット113と接続する。バススイッチ142は、事故検出リレー演算ユニット112及び情報端末ユニット113とアナログ入力ユニット131〜13nとの間で送受する信号を中継し、その信号の伝送媒体であるシリアルケーブルS131〜S13nを集線し、シリアルケーブルS142b経由で事故検出リレー演算ユニット112と接続し、シリアルケーブルS142a経由で情報端末ユニット113と接続する。   The bus switch 141 relays signals transmitted and received between the main relay arithmetic unit 111 and the information terminal unit 113 and the analog input units 121 to 12n, and collects serial cables S121 to S12n, which are transmission media for the signals, The main relay operation unit 111 is connected via the cable S141a, and the information terminal unit 113 is connected via the serial cable S141b. The bus switch 142 relays signals transmitted and received between the accident detection relay arithmetic unit 112 and the information terminal unit 113 and the analog input units 131 to 13n, and collects serial cables S131 to S13n that are transmission media of the signals, The accident detection relay arithmetic unit 112 is connected via the serial cable S142b, and the information terminal unit 113 is connected via the serial cable S142a.

入出力ユニット15は、メインリレー演算ユニット111とケーブルIO1を介して接続され、事故検出リレー演算ユニット112とケーブルIO2を介して接続され、外部機器から情報DI1を入力するとともに、外部に制御指令DO1を出力する。   The input / output unit 15 is connected to the main relay arithmetic unit 111 via the cable IO1, is connected to the accident detection relay arithmetic unit 112 via the cable IO2, inputs information DI1 from an external device, and outputs a control command DO1 to the outside. Is output.

尚、同図では、外部の装置及び機器は図示を省略している。図1の保護継電器1aを構成する各ユニットはユニット形態のものだけでなく、プリント基板、IC(集積回路)化した形態など、あらゆる形態、その組み合わせを実施できることは言うまでもない。また、シリアルケーブルを使用した伝送は、半二重通信、全二重のいずれでも適用可能である。尚、全二重通信であれば送受信の調停は不要になる。さらに、物理的な形態として、送信と受信を別ケーブルで構成しても良い。また、ケーブルは電気ケーブル、光ケーブルいずれも適用できる。   In the figure, external devices and devices are not shown. It goes without saying that each unit constituting the protective relay 1a of FIG. 1 can be implemented not only in a unit form but also in any form and combination such as a printed circuit board and an IC (integrated circuit) form. Transmission using a serial cable can be applied to either half-duplex communication or full-duplex. In the case of full-duplex communication, transmission / reception arbitration is unnecessary. Further, as a physical form, transmission and reception may be configured by separate cables. Moreover, both an electric cable and an optical cable can be applied as the cable.

この第1実施形態においては、メインリレー演算ユニット111と事故検出リレー演算ユニット112において、アナログ入力ユニット121〜12n,131〜3n、シリアルケーブルS121〜S12n,S131〜S13n,S141a、S142b、バススイッチ141,142、ケーブルIO1,IO2というように保護リレー機能に必要なアナログ入力から出力に至る構成要素が分離されている。これは、電気量の取り込みに、シリアル伝送又はシリアル通信を適用する場合においても、メインリレーに対し、フェイルセーフの位置付けになる事故検出リレーの独立性を確保(メイン側の構成要素の不良で事故検出側の正常動作に影響を与えない、その逆も然り)させるための構成である。尚、保護継電器は、メインリレーと事故検出リレーから構成することが信頼性確保上、一般的である。事故検出リレーはフェイルセーフリレーとも呼ばれる。   In the first embodiment, in the main relay arithmetic unit 111 and the accident detection relay arithmetic unit 112, analog input units 121 to 12n, 131 to 3n, serial cables S121 to S12n, S131 to S13n, S141a, S142b, and a bus switch 141 are used. , 142 and cables IO1 and IO2 are separated from analog input to output necessary for the protection relay function. This ensures the independence of the accident detection relay, which is positioned as fail-safe with respect to the main relay, even when serial transmission or serial communication is applied to capture the amount of electricity. This is a configuration that does not affect the normal operation on the detection side and vice versa. In order to ensure reliability, the protective relay is generally composed of a main relay and an accident detection relay. Accident detection relays are also called fail-safe relays.

また、情報端末ユニット113は、すべてのアナログ入力ユニット121〜12n,131〜13nから電気量の取り込みが必要な場合を考慮するとともに、シリアルバスを簡素化することを目的に、メイン側で使用するアナログ入力ユニット121〜12n、シリアルケーブルS121〜S12n、バススイッチ141及び事故検出側で使用するアナログ入力ユニット131〜13n、シリアルケーブルS131〜S13n、バススイッチ142を共用する構成としている。   Further, the information terminal unit 113 is used on the main side for the purpose of simplifying the serial bus while considering the case where it is necessary to take in the electric quantity from all the analog input units 121 to 12n and 131 to 13n. The analog input units 121 to 12n, the serial cables S121 to S12n, the bus switch 141, the analog input units 131 to 13n used on the accident detection side, the serial cables S131 to S13n, and the bus switch 142 are shared.

そのため、本実施形態におけるアナログ入力ユニット121〜12n,131〜13nと演算ユニット11間のシリアルバスのトポロジーはまとめると、次の通りである。
・メインリレー演算ユニット111とアナログ入力ユニット121〜12n間は「1対N伝送のスター形トポロジー」
・事故検出リレー演算ユニット112とアナログ入力ユニット131〜13n間は「1対N伝送のスター形トポロジー」
・情報端末ユニット113とアナログ入力ユニット121〜12n,131〜13n間は「1対N伝送の2系のスター形トポロジー」
Therefore, the topology of the serial bus between the analog input units 121 to 12n and 131 to 13n and the arithmetic unit 11 in this embodiment is summarized as follows.
-Between the main relay arithmetic unit 111 and the analog input units 121 to 12n is "star topology with 1 to N transmission"
-Between the accident detection relay arithmetic unit 112 and the analog input units 131 to 13n is "star topology with 1 to N transmission"
· Between the information terminal unit 113 and the analog input units 121 to 12n and 131 to 13n is "two star topology with 1 to N transmission"

前記のような構成を有する第1実施形態において採用したスター形トポロジーは、特にNが大きくなるほど効果を発揮する。すなわち、図2に1対1形トポロジー(Point−ToーPoint接続と呼ばれる)を適用した場合を示す。図2では、メイン側用アナログ入力ユニット121〜126の6台、事故検出側用アナログ入力ユニット131、132の2台とした場合を例示している。この場合、シリアル伝送系SN1に必要なシリアルケーブルは16本、ケーブル両端がユニットとの接続コネクタになるため、コネクタ接続部は32箇所になる。これに対し、本実施形態のスター形トポロジーを同じ台数の機器に適用した場合には、図3に示すように、シリアル伝送系SN2、SN3を合わせて、シリアルケーブルは12本、コネクタ接続部は24ヶ所に軽減されていることがわかる。   The star topology employed in the first embodiment having the above-described configuration is particularly effective as N increases. That is, FIG. 2 shows a case where a one-to-one topology (referred to as Point-To-Point connection) is applied. FIG. 2 illustrates a case where six main analog input units 121 to 126 and two accident detection analog input units 131 and 132 are used. In this case, since 16 serial cables are required for the serial transmission system SN1 and both ends of the cable are connectors for the unit, there are 32 connector connection portions. On the other hand, when the star topology of this embodiment is applied to the same number of devices, as shown in FIG. 3, the serial transmission systems SN2 and SN3 are combined, 12 serial cables, and the connector connection portion is It can be seen that it has been reduced to 24 places.

(2)第2実施形態
図4に本発明の第2実施形態を示す。この第2実施形態では、バススイッチ141,142と演算ユニット11の間のシリアルケーブル接続をプリント板BA1,BA2の銅箔配線(以後、パターンと呼ぶ)P1、P2に置きかえる。プリント基板BA1、BA2のパターンで信号経路を分岐させることは容易にできる。これにより、シリアルケーブル本数は8本、コネクタ接続部は22ヶ所に軽減される。また、プリント基板BA1、BA2を保護継電器1aのケース背面のバックボードとすることで、ケーブルの抜差しなしに、容易に、演算ユニット11又は演算ユニット11内の各ユニット111,112,113を脱着する構造にできる。各ユニット11,111,112,113の保守(ユニット交換等)性が向上することは言うまでもない。
(2) Second Embodiment FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the serial cable connection between the bus switches 141 and 142 and the arithmetic unit 11 is replaced with copper foil wirings (hereinafter referred to as patterns) P1 and P2 of the printed boards BA1 and BA2. The signal path can be easily branched by the patterns of the printed circuit boards BA1 and BA2. As a result, the number of serial cables is reduced to 8 and the connector connection portion is reduced to 22 locations. Further, by using the printed circuit boards BA1 and BA2 as backboards on the back side of the case of the protective relay 1a, the arithmetic unit 11 or the units 111, 112, and 113 in the arithmetic unit 11 can be easily detached without connecting or disconnecting cables. Can be structured. Needless to say, the maintainability (unit exchange, etc.) of each unit 11, 111, 112, 113 is improved.

図4では、プリント基板BA1,BA2をメイン側用、事故検出側用に分離している。これは両者の独立性を高めることを目的としているが、プリント基板はパターンだけであり、信頼性は高い。さらに、図5に示す変形例のように、メインと事故検出用で共通のプリント基板BA3としても良い。尚、プリント基板板BA1,BA2,BA3)はフレキシブル基板等を使い、保護継電器1aの構造の自由度を向上させることもできる。   In FIG. 4, the printed circuit boards BA1 and BA2 are separated for the main side and the accident detection side. This is intended to enhance the independence of the two, but the printed circuit board is only a pattern and has high reliability. Furthermore, a common printed circuit board BA3 may be used for main and accident detection as in the modification shown in FIG. Note that the printed circuit board (BA1, BA2, BA3) can use a flexible substrate or the like to improve the degree of freedom of the structure of the protective relay 1a.

(3)第3実施形態
図6は本発明の第3実施形態を示すものであって、この実施形態は情報端末ユニット113を備えていない構成である。これ以外の構成、作用、効果は第1実施形態と同様であるので説明を省略する。情報端末ユニット113が無い場合でも当然のことながら保護継電器1bを構成できることは言うまでも無い。
(3) Third Embodiment FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention, and this embodiment does not include the information terminal unit 113. Since other configurations, operations, and effects are the same as those in the first embodiment, description thereof will be omitted. Needless to say, the protective relay 1b can be configured even if the information terminal unit 113 is not provided.

(4)第4実施形態
図7は本発明の第4実施形態を示すものである。
保護継電器1cにおいて、事故検出側のアナログ入力が少ないと、アナログ入力ユニットは1台で足りる場合がある。但し、アナログ入力ユニットの入力チャネル数に依存する。この場合、電気量を伝送するシリアルケーブルS131だけで済む。データ衝突も起こり得ないため、バススイッチ142は不要(バススイッチを設けても支障はない)である。第4実施形態は、バススイッチ142を設けない構成例である。このような構成では、メイン側のみスイッチ切替え制御を実施していることになる。
(4) Fourth Embodiment FIG. 7 shows a fourth embodiment of the present invention.
In the protective relay 1c, if there are few analog inputs on the accident detection side, one analog input unit may be sufficient. However, it depends on the number of input channels of the analog input unit. In this case, only the serial cable S131 for transmitting electricity is sufficient. Since data collision cannot occur, the bus switch 142 is unnecessary (there is no problem even if a bus switch is provided). The fourth embodiment is a configuration example in which the bus switch 142 is not provided. In such a configuration, switch switching control is performed only on the main side.

本実施形態においても第1実施形態と同様の効果を発揮するものである。すなわち、図7の場合、事故検出リレー演算ユニット112は、自ユニット内にサンプリング用基準信号発生部を備え、事故検出側のアナログ入力ユニットにサンプリング用基準信号を配信する構成になる。尚、メインリレー演算ユニット111もバススイッチ141にサンプリング用基準信号発生部1413を設けず、自演算ユニット111内に設けても良い。サンプリング用基準信号発生部をバススイッチに設けなくても保護継電器内のいずれかの機能部に設ければ、第1実施形態と同様の効果が得られる。尚、バススイッチ142を使わない構成で情報端末ユニット113を備える場合、情報端末ユニット113は事故検出リレー演算ユニット112経由で、演算ユニット11内で事故検出側の電気量データを取得することになる。   Also in this embodiment, the same effect as in the first embodiment is exhibited. That is, in the case of FIG. 7, the accident detection relay arithmetic unit 112 includes a sampling reference signal generation unit in its own unit and distributes the sampling reference signal to the analog input unit on the accident detection side. The main relay arithmetic unit 111 may also be provided in the own arithmetic unit 111 without providing the sampling reference signal generator 1413 in the bus switch 141. Even if the sampling reference signal generator is not provided in the bus switch, the same effect as that of the first embodiment can be obtained if it is provided in any of the functional units in the protective relay. When the information terminal unit 113 is provided without using the bus switch 142, the information terminal unit 113 acquires the electric quantity data on the accident detection side in the arithmetic unit 11 via the accident detection relay arithmetic unit 112. .

(5)第5実施形態
図8は本発明の第5実施形態を示すものである。本実施形態の特徴は、演算ユニットを2重化し、メイン側のアナログ入力ユニット121〜12nと事故検出側のアナログ入力ユニット131は共用する例である。尚、事故検出側のアナログ入力ユニット131を例示しているが、複数台あっても同様である。本実施形態のもう一つの特徴は、各アナログ入力ユニット121〜12n、131は電気量データのシリアル出力ポートを2つ備えていることである。演算ユニット11a内のメインリレー演算ユニット111はシリアルケーブルS121〜S12nでスター形の1系統で構成され、事故検出リレー演算ユニット112はシリアルケーブルS131を1対1形トポロジーで構成している。情報端末ユニット113は説明を略す。
(5) Fifth Embodiment FIG. 8 shows a fifth embodiment of the present invention. The feature of this embodiment is an example in which the arithmetic unit is duplicated, and the analog input units 121 to 12n on the main side and the analog input unit 131 on the accident detection side are shared. Note that the analog input unit 131 on the accident detection side is illustrated, but the same applies to a plurality of units. Another feature of the present embodiment is that each of the analog input units 121 to 12n, 131 includes two serial output ports for electrical quantity data. The main relay arithmetic unit 111 in the arithmetic unit 11a is constituted by a single star system with serial cables S121 to S12n, and the accident detection relay arithmetic unit 112 is constituted by a one-to-one topology of the serial cable S131. Description of the information terminal unit 113 is omitted.

演算ユニット11b内のメインリレー演算ユニット111はシリアルケーブルS121a〜S12naでスター形の1系統で構成され、事故検出リレー演算ユニット112はシリアルケーブルS131aを1対1形トポロジーで構成している。情報端末ユニット113は説明を略す。   The main relay arithmetic unit 111 in the arithmetic unit 11b is constituted by a star-shaped system of serial cables S121a to S12na, and the accident detection relay arithmetic unit 112 is constituted of a serial cable S131a in a one-to-one topology. Description of the information terminal unit 113 is omitted.

本実施形態では、アナログ入力ユニットを2つの演算ユニット間で共用するため、コスト面で有利である。例えば、変圧器保護継電器の2重化構成(通称、メインーメイン構成という)や母線保護継電器の一括ユニット、分割ユニットの構成などに特に有効である。   In this embodiment, the analog input unit is shared between the two arithmetic units, which is advantageous in terms of cost. For example, it is particularly effective for a duplex configuration of a transformer protection relay (commonly referred to as a main-main configuration), a collective unit of a bus protection relay, a configuration of a split unit, or the like.

(6)第6実施形態
図9は本発明の第6実施形態を示すものであって、本実施形態は、アナログ入力ユニットにスイッチ機能を付加することで、マルチドロップ形(バス形とも言う)のトポロジーを保護継電器内で構成したものである。すなわち、前記各実施形態では、電気量を演算ユニット側が取得する伝送トポロジーはスター形であることに対し、図9では、マルチドロップのトポロジーで保護継電器が構成されている。この場合でも、メイン側用のシリアル伝送系MSと事故検出側用のシリアル伝送系FSは分離した構成とし、メインと事故検出の独立性を保たせている。この場合、ケーブルは10本に抑えられていることがわかる。
(6) Sixth Embodiment FIG. 9 shows a sixth embodiment of the present invention. In this embodiment, a switch function is added to an analog input unit, so that a multi-drop type (also called a bus type) is provided. This topology is configured in a protective relay. That is, in each of the above embodiments, the transmission topology in which the arithmetic unit side acquires the amount of electricity is a star shape, whereas in FIG. 9, the protective relay is configured with a multi-drop topology. Even in this case, the main-side serial transmission system MS and the accident detection-side serial transmission system FS are separated from each other, and the independence of the main and the accident detection is maintained. In this case, it can be seen that the number of cables is limited to ten.

また、図9のアナログ入力ユニット間のマルチドロップ用ケーブル配線は同ユニットを収納するケースのバックボード(プリント基板)等のパターンとしても良い。これは、演算ユニット11内のマルチドロップ用ケーブル配線についても同様である。尚、このトポロジーでは、集線機能を主とするバススイッチ141を必要としない。各アナログ入力ユニット121〜126、131,132は、サンプリング同期しているため同時に電気量を配信するものであり、マルチドロップのトポロジーには伝送媒体に共用部があることから、各電気量データが衝突し破壊される可能性がある。しかし。アナログ入力ユニットとしてスイッチ機能を有するものを使用することで、これを回避できる。なお、このスイッチ機能を有するアナログ入力ユニットの詳細は図29により後述する。   Further, the multidrop cable wiring between the analog input units in FIG. 9 may be a pattern such as a backboard (printed circuit board) of a case for housing the unit. The same applies to the multidrop cable wiring in the arithmetic unit 11. In this topology, the bus switch 141 mainly having a concentrating function is not required. Since the analog input units 121 to 126, 131, and 132 are synchronized with each other for distribution of electricity, the multi-drop topology has a shared portion in the transmission medium. There is a risk of collision and destruction. However. This can be avoided by using an analog input unit having a switch function. Details of the analog input unit having the switch function will be described later with reference to FIG.

(7)第7実施形態
図10は本発明の第7実施形態を示すものであって、本実施形態は、前記演算手段と前記複数のアナログ入力手段との間のサンプリングデータ伝送系を1対N伝送のマルチドロップ形トポロジーとスター構成トポロジーで構成したことを特徴とする。すなわち、図10に示すように、マルチドロップ形に対し、スター形と組み合わせる複合形とすることで、サンプリングデータ伝送系の伝送速度(伝送負荷)を軽減できる。マルチドロップ構成の場合の伝送速度を仮に100Mbpsとすると、図10ではスター構成SN3で伝送系を3つに分けることから、伝送速度も1/3に軽減できる。
(7) Seventh Embodiment FIG. 10 shows a seventh embodiment of the present invention. In this embodiment, a pair of sampling data transmission systems between the arithmetic means and the plurality of analog input means is provided. It is characterized by a multi-drop topology with N transmission and a star configuration topology. That is, as shown in FIG. 10, the transmission rate (transmission load) of the sampling data transmission system can be reduced by using a multi-drop type combined with a star type. Assuming that the transmission rate in the case of the multi-drop configuration is 100 Mbps, the transmission rate can be reduced to 1/3 because the transmission system is divided into three in the star configuration SN3 in FIG.

尚、すべての端末121〜129と演算ユニット側111、113とスター構成にすると、伝送速度はもっとも小さくできるが、その分、伝送ケーブル、演算ユニット111,113側の伝送入力処理部の入力ポートが増え、ハードウエア規模が増加する。マルチドロップ形とスター形の組合せは、伝送速度とハードウエア規模のトレイドオフに対し、最適なバランスを提供する。   If all terminals 121 to 129 and the arithmetic unit sides 111 and 113 are configured in a star configuration, the transmission speed can be minimized, but the transmission cable and the input port of the transmission input processing unit on the arithmetic unit 111 and 113 side are correspondingly reduced. Increase in hardware size. The combination of multidrop and star offers the best balance for transmission speed and hardware-scale tradeoffs.

(8)他の実施形態
以上、シリアル伝送系の実施形態を述べたが、保護継電器によっては、他に、以下の形態例もあり、これらにも前記各実施形態が適用できることは言うまでもない。
・事故検出リレー演算ユニットを備えない保護継電器。
・事故検出リレーとメインリレーを1ユニット(この場合、電気量のシリアル入力は事故検出とメインで共用する形態となる)で実施する保護継電器。
・メインリレー演算ユニットを複数台備えた保護継電器。
・事故検出リレー演算ユニットを複数台備えた保護継電器。
・上記4形態の保護継電器において情報端末ユニットが「有り」、「無し」の各形態
・情報端末ユニットを複数備えた保護継電器。
・上記6形態の保護継電器のあらゆる組み合わせ。
(8) Other Embodiments Although the embodiment of the serial transmission system has been described above, depending on the protective relay, there are other examples as follows, and it goes without saying that the above embodiments can also be applied to these.
・ Protective relay without accident detection relay operation unit.
-A protective relay that implements an accident detection relay and main relay in one unit (in this case, serial input of electricity is shared with accident detection and main).
・ Protective relay with multiple main relay operation units.
・ Protective relay equipped with multiple accident detection relay operation units.
A protection relay provided with a plurality of information terminal units of “present” and “not present” in the above four forms of protective relays.
-Any combination of the above 6 types of protective relays.

さらに、シリアルバスの伝送媒体をケーブルやプリント基板のパターンで説明したが、アナログ入力ユニットの個々にスイッチ機能が備えられることにより、伝送媒体は有線に限らない。シリアル信号の送受信部を無線インターフェースに置き換え、シリアルバスを無線で構成しても良い。
(9)各実施形態の効果
Furthermore, although the serial bus transmission medium has been described with a pattern of a cable or a printed circuit board, the transmission medium is not limited to a wired line because each analog input unit has a switch function. The serial signal transmission / reception unit may be replaced with a wireless interface, and the serial bus may be configured wirelessly.
(9) Effects of each embodiment

以上の通り、前記各実施形態によれば、メイン側と事故検出側で電気量取得の機能部及び電気量の伝送系を分離することから、メインと事故検出の独立性を確保し、一方の不良等で、他方が影響を受け、保護継電器として誤動作(事故でないのに保護対象に対し、開閉器トリップ指令をだすこと)、誤不動作(事故時に保護対象に対し、開閉器トリップ指令を出さない)を回避することができる。   As described above, according to each of the above embodiments, since the function unit for obtaining the amount of electricity and the transmission system for the amount of electricity are separated on the main side and the accident detection side, the independence of the main and the accident detection is ensured. The other side is affected by a malfunction, etc., causing a malfunction as a protective relay (giving a trip trip command to the protection target even if it is not an accident), malfunctioning (issuing a trip trip command to the protection target in the event of an accident) Not) can be avoided.

また、メイン側と事故検出側で電気量の伝送系を分離し、その伝送系を各々、スター形トポロジーやマルチドロップ形トポロジーで構成することにより、シリアル伝送ケーブル及びそのコネクタ接続部を大幅に軽減できる。これは、アナログ入力ユニットの台数が増えるほど、効果は著しい。保護継電器を組み込む装置内は、ケーブル配線の煩雑さや引回しが改善され、接続部の接触不良等のリスクも軽減し、品質及び保守性が向上する。   In addition, the transmission system for the quantity of electricity is separated on the main side and the accident detection side, and each transmission system is configured with a star topology or multidrop topology, greatly reducing the serial transmission cable and its connector connection. it can. This is more effective as the number of analog input units increases. In the device incorporating the protective relay, the complexity and routing of the cable wiring is improved, the risk of contact failure of the connecting portion is reduced, and the quality and maintainability are improved.

さらに、アナログ入力ユニットの台数が著しく多くなるのものは、母線保護継電器や変圧器保護継電器、さらには主後備一体形の送電線保護継電器(主保護のPCMリレーと後備保護の距離リレーを1つの保護継電器に収納したもの)、系統安定化装置等であるが、アナログ入力ユニットの台数に関係なく、すべての種類の保護継電器に、本実施形態が適用できることはいうまでもない。   In addition, the number of analog input units is significantly increased when there are bus protection relays and transformer protection relays, as well as mains-integrated transmission line protection relays (one main protection PCM relay and one rearrangement protection distance relay). It is needless to say that the present embodiment can be applied to all types of protective relays regardless of the number of analog input units.

本実施形態では、アナログ入力ユニットの台数に関係なく、保護規模の大小に関係なく、同じ機能構成(バススイッチと演算ユニット及び入出力ユニットの構成)で保護継電器が実現できる。すなわち、保護規模が大きくなっても、アナログ入力を拡張したことに伴ない特別なハードウエア(通信インターフェース等)を増強する必要はない。   In this embodiment, a protection relay can be realized with the same functional configuration (configuration of a bus switch, an arithmetic unit, and an input / output unit) regardless of the number of analog input units and regardless of the size of the protection scale. That is, even if the protection scale is increased, it is not necessary to increase special hardware (communication interface, etc.) accompanying the expansion of the analog input.

従来、保護継電器と回線制御器(上位系からの選択・制御信号指令を入力して該当電力機器に制御信号を出力する継電器で計測機能も備える場合が多い)は同一のハードウエアの構成されている場合が多い。これは、保護継電器のハードウエアであれば、回線制御器としても使えるからである。当然のことながら本実施形態の保護継電器は回線制御器としても適用できる。   Conventionally, a protective relay and a line controller (which often has a measurement function as a relay that inputs a selection / control signal command from a host system and outputs a control signal to the corresponding power device) are configured with the same hardware. There are many cases. This is because the protective relay hardware can also be used as a line controller. Naturally, the protective relay of this embodiment can also be applied as a line controller.

情報端末ユニットはメイン側と事故検出側のアナログ入力ユニットに対し、1対N伝送のスター形もしくはマルチドロップ形トポロジーの2系として構成するため、この情報端末ユニットを追加しても、1対1形トポロジーと比較し、シリアル伝送ケーブル及びコネクタ接続部は大幅に軽減できる。   Since the information terminal unit is configured as two systems of star type or multi-drop type topology of 1 to N transmission with respect to the analog input unit on the main side and the accident detection side, even if this information terminal unit is added, it is 1 to 1 Compared to the topology, the serial transmission cable and connector connection can be greatly reduced.

本実施形態のバススイッチの主機能はカスタムIC等に組み込むことが可能であり、容易に小型化することが可能である。また、バススイッチと演算ユニット間のシリアル伝送系をプリント基板板等でパターン化することで、さらにケーブル本数やコネクタ接続数を削減できる。また、上記プリント板を演算ユニットのバックボードとすることで、メインリレー演算ユニット、情報端末ユニット及び事故検出リレー演算ユニットはバックボードとコネクタ接続する構成となる。これにより、各ユニットは正面から容易に脱着すること(前面保守)が可能になり、ユニット交換の保守性も向上する。   The main function of the bus switch of this embodiment can be incorporated in a custom IC or the like, and can be easily downsized. Further, the number of cables and the number of connectors can be further reduced by patterning the serial transmission system between the bus switch and the arithmetic unit with a printed circuit board. Further, by using the printed board as a backboard of the arithmetic unit, the main relay arithmetic unit, the information terminal unit, and the accident detection relay arithmetic unit are connected to the backboard by a connector. As a result, each unit can be easily detached from the front (front maintenance), and maintainability of unit replacement is also improved.

2.各ユニットについて
次に、前記各実施形態において使用されている各ユニットの詳細について、図示された実施形態に従って具体的に説明する。
2. About each unit Next, the detail of each unit currently used in each said embodiment is demonstrated concretely according to illustrated embodiment.

(1)情報端末ユニット113
図1における情報端末ユニット113について詳しく説明する。情報端末ユニット113はオシロ出力機能と故障点評定装置の端末機能に大別される。オシロ出力機能とは、電力系統の電圧、電流の波形データ(オシロ)を提供する機能であり、特に、系統事故時の様相を解析するために必要なデータを提供する。故障点評定装置とは、系統事故時の故障点を評定する。これには、事故時の電力系統の電圧、電流データを必要とするため、電力系統の各所の端末から電圧、電流データを吸上げる。この端末機能は、オシロ出力機能と同様に電力系統の電圧、電流データを凍結(保持すること)し、要求に応じてデータを提供することにある。
(1) Information terminal unit 113
The information terminal unit 113 in FIG. 1 will be described in detail. The information terminal unit 113 is roughly divided into an oscilloscope output function and a terminal function of the failure point rating device. The oscilloscope output function is a function that provides waveform data (oscilloscope) of voltage and current of the power system, and in particular, provides data necessary for analyzing the situation at the time of a system fault. The failure point evaluation device evaluates the failure point at the time of a system fault. This requires voltage and current data of the power system at the time of the accident, so voltage and current data are sucked up from terminals at various places in the power system. This terminal function is to freeze (hold) the voltage and current data of the power system as in the oscilloscope output function, and to provide the data upon request.

本実施形態では、系統各所で保護継電器が保護対象の電流、電圧の電気量をアナログ入力することから、その電気量データをそのままオシロ用、故障点評定用データとして利用するものである。図1では、アナログ入力はメイン用と事故検出用で分離している。メインで必要な電気量と事故検出に必要な電気量はその保護リレー要素により異なる。よって、必ずしもメイン側で入力する電気量だけでは、オシロ出力と故障点評定用としては不足する場合があるため、事故検出側で入力する電気量も取得する必要がある。   In the present embodiment, the protection relay inputs the electrical quantity of the current and voltage to be protected in various places in the system, so that the electrical quantity data is used as it is for oscilloscope and failure point evaluation data. In FIG. 1, the analog input is separated for main and accident detection. The amount of electricity required for the main and the amount of electricity required for accident detection vary depending on the protection relay element. Therefore, since the amount of electricity input on the main side may not be sufficient for oscilloscope output and failure point evaluation, it is also necessary to acquire the amount of electricity input on the accident detection side.

以上から、情報端末ユニット113は、メイン側のアナログ入力ユニット121〜12nと事故検出側のアナログ入力ユニット131〜13nの両方から電気量を取り込める構成としているのである。尚、情報端末ユニット113で必要とする電気量がメイン側のアナログ入力ユニット121〜12nからのデータで足りる場合、情報端末ユニット113は、事故検出側のアナログ入力ユニット131〜13nからバススイッチ142経由の伝送系と接続することを条件としないことは言うまでもない。また、事故検出側のアナログ入力ユニット131〜13nからのデータで足りる場合もメイン側の伝送系との接続を条件としないことも同様である。   From the above, the information terminal unit 113 is configured to be able to take in electricity from both the analog input units 121 to 12n on the main side and the analog input units 131 to 13n on the accident detection side. When the amount of electricity required by the information terminal unit 113 is sufficient from the data from the analog input units 121 to 12n on the main side, the information terminal unit 113 passes from the analog input units 131 to 13n on the accident detection side via the bus switch 142. Needless to say, it is not a condition to connect to the transmission system. Similarly, when the data from the analog input units 131 to 13n on the accident detection side is sufficient, the connection with the transmission system on the main side is not a condition.

外部の故障点評定装置や外部のオシロ装置等に必要な情報(電気量データ等)DOLを送信するために、情報端末ユニット113は、通信機能を備える。この通信には、RS232C、RS485、イーサネットなどのシリアル通信がある。   The information terminal unit 113 has a communication function in order to transmit information (electric amount data or the like) DOL necessary for an external failure point evaluation device, an external oscilloscope device, or the like. This communication includes serial communication such as RS232C, RS485, and Ethernet.

尚、情報端末ユニット113は、事故時のデータ凍結(保持)等を行うことから、情報(事故判定時のメイン側及び事故検出側のリレー動作情報等)を取りこむ必要がある。これは、図示はしていないが、メインリレー演算ユニット111及び事故検出リレー演算ユニット112と情報端末ユニット113間に情報が送受できる信号バスを演算ユニット11内に備えれば良い。また、リレー動作情報や外部情報(遮断器開閉など)をメインリレー演算ユニット111等から取り込まない場合は、図示していないが、入出力ユニット15と情報端末ユニット113間に情報が送受できる信号バス(シリアル接続又はパラレル接続)を設け、入出力ユニット15から取り込む構成とすれば良い。   Since the information terminal unit 113 performs data freezing (holding) at the time of an accident, it is necessary to capture information (such as relay operation information on the main side and the accident detection side at the time of the accident determination). Although not shown, the arithmetic unit 11 may be provided with a signal bus capable of transmitting and receiving information between the main relay arithmetic unit 111 and the accident detection relay arithmetic unit 112 and the information terminal unit 113. Further, when not taking relay operation information or external information (breaker opening / closing, etc.) from the main relay arithmetic unit 111 or the like, although not shown, a signal bus capable of transmitting and receiving information between the input / output unit 15 and the information terminal unit 113 (Serial connection or parallel connection) may be provided and taken in from the input / output unit 15.

従来の故障点評定装置では、系統の自端回線の電気量データだけで故障点評定する装置もある。この装置を、本実施例の保護継電器1aで実現するには、情報端末ユニット113は外部の故障点評定装置ではなく、自身に故障点評定機能を備えるだけで良い。   In the conventional failure point evaluation device, there is also a device that evaluates the failure point only with the electric quantity data of the local line of the system. In order to realize this device with the protective relay 1a of the present embodiment, the information terminal unit 113 is not an external failure point evaluation device but only has a failure point evaluation function.

以上、オシロ出力機能と故障点評定装置の端末機能を述べたが、これら以外に、以下の機能を実装させることもできる。
・リレー整定機能を備え、外部の可搬形操作手段(可搬型HIとも呼ばれるもので、パソコンや専用の携帯端末がこれに当たる)とイーサネット(商標名)などを利用して通信する機能を備える。これにより、パソコン等の画面操作で、整定値の書き込み、読みこみが可能になる。この可搬形操作手段でリレー動作情報、装置異常情報を見ることもできる。尚、情報端末ユニット113に本機能を設ける場合は、図1に図示していないが、メインリレー演算ユニット111及び事故検出リレー演算ユニット112と情報端末ユニット113間に情報が送受できる信号バスを演算ユニット11内に設けることになる。
In the above, the oscilloscope output function and the terminal function of the failure point evaluation apparatus have been described, but in addition to these, the following functions can be implemented.
-It has a relay settling function and a function of communicating using an external portable operation means (also called a portable HI, which corresponds to a personal computer or a dedicated portable terminal) and Ethernet (trade name). As a result, the set value can be written and read by operating the screen of a personal computer or the like. With this portable operation means, relay operation information and device abnormality information can also be viewed. When this function is provided in the information terminal unit 113, although not shown in FIG. 1, a signal bus that can send and receive information between the main relay calculation unit 111 and the accident detection relay calculation unit 112 and the information terminal unit 113 is calculated. It will be provided in the unit 11.

(2)アナログ入力ユニット121〜12n,131〜13n
前記各実施形態において、アナログ入力ユニット121〜12n、131〜13nに入力するアナログ入力電気量AI21〜AI2n、AI31〜AI3nはディジタル値に変換される。以下、アナログ入力ユニット121を代表に、その構成例を図11に示す。
(2) Analog input units 121 to 12n, 131 to 13n
In each of the embodiments, the analog input electricity quantities AI21 to AI2n and AI31 to AI3n input to the analog input units 121 to 12n and 131 to 13n are converted into digital values. An example of the configuration of the analog input unit 121 is shown in FIG. 11 as a representative.

(2−1)アナログ入力量のサンプリング
アナログ入力ユニット121は、電力系統を構成する電気設備(送電線B)に設けられた計器用変流器CT1から電流量AI211と計器用変圧器PT1から電圧量AI212を入力する。この入力電気量(交流)は、3相の電流、零相電流、3相の電圧、零相電圧等である。保護要素により、回線単位に必要とする電気量は異なる。同図の電気量AI211、AI212は2量であるが、これは例示である。
(2-1) Sampling of analog input amount The analog input unit 121 is supplied with voltage from the current amount AI211 and the current transformer PT1 from the current transformer CT1 provided in the electrical equipment (transmission line B) constituting the power system. Enter the quantity AI212. This input electric quantity (alternating current) is a three-phase current, a zero-phase current, a three-phase voltage, a zero-phase voltage, or the like. The amount of electricity required for each line varies depending on the protection element. The electric quantities AI211 and AI212 in the figure are two quantities, but this is an example.

アナログ入力ユニット121は、補助計器用変流器1211a,1211b及び補助計器用変圧器1211c、1211dを備える。これらは、高周波除去用アナログフィルタ1212a〜1212dと接続AC1、AC2、AP1,AP2される。また、高周波除去用アナログフィルタ1212a〜1212dはサンプル&ホールド回路1213a〜1213dに接続AF11〜AF14される。そして、サンプル&ホールド回路1213a〜1213dはマルチプレクサ1214に接続h1〜h4に接続される。   The analog input unit 121 includes auxiliary instrument current transformers 1211a and 1211b and auxiliary instrument transformers 1211c and 1211d. These are connected to AC1, AC2, AP1, AP2 with analog filters 1212a to 1212d for high frequency elimination. Further, the high-frequency removing analog filters 1212a to 1212d are connected to the sample-and-hold circuits 1213a to 1213d AF11 to AF14. The sample and hold circuits 1213a to 1213d are connected to the multiplexer 1214 and connected to the connections h1 to h4.

アナログ量をサンプリングする作用を説明する。
補助計器用変流器1211aは入力電気量AI211を電子回路で取り扱えるレベルの電流値に変換する。フィルタ1212aは基本波(50HZ又は60Hz)より大きなカットオフ周波数特性を備え、高周波成分を除去する。サンプル&ホールド回路1213aは所定のサンプリングで、高周波が除去された全アナログ入力電気量を同時に保持(サンプリング同期)する。複数のサンプル&ホールド回路1213a〜1213dの保持値(すなわち各アナログチャンネルから得られる電気量の保持値)は、マルチプレクサ1214の内部スイッチの切替えにより、順次、アナログ/ディジタル変換部1215に出力(AM1)される。フィルタ1212aはアナログフィルタだけでなく、アナログ/ディジタル変換後のディジタルデータにディジタルフィルタを設けることで代用させても良い。
The operation of sampling an analog quantity will be described.
The auxiliary instrument current transformer 1211a converts the input electric quantity AI211 into a current value at a level that can be handled by an electronic circuit. The filter 1212a has a cutoff frequency characteristic larger than that of the fundamental wave (50 Hz or 60 Hz), and removes high frequency components. The sample and hold circuit 1213a simultaneously holds (sampling synchronization) all the analog input electric quantities from which the high frequency has been removed by predetermined sampling. The holding values of the plurality of sample-and-hold circuits 1213a to 1213d (that is, the holding value of the electric quantity obtained from each analog channel) are sequentially output to the analog / digital conversion unit 1215 (AM1) by switching the internal switch of the multiplexer 1214. Is done. The filter 1212a is not limited to an analog filter, and may be substituted by providing a digital filter for digital data after analog / digital conversion.

また、図11のサンプル&ホールド回路はマルチプレクサ1214の前段(アナログ入力側)に位置しているが、他の形態もある。これを図12に示す。図12では、マルチプレクサ1214の後段にサンプル&ホールド回路が位置する。尚、図12は、他の機能部及び接続関連は図11と同様なので図示を省略する。図12では、フィルタ1212a〜1212dは直接、マルチプレクサ1214に接続AF11〜AF14され、マルチプレクサの出力に対し、サンプル&ホールド回路1213が設けられている。このサンプル&ホールド回路1213の出力はアナログ/ディジタル変換部1215と接続(h)されている。尚、サンプル&ホールド回路を内蔵した形態のアナログ/ディジタル変換部(同図の機能部1215B)を適用しても良い。   In addition, the sample and hold circuit of FIG. 11 is located in the preceding stage (analog input side) of the multiplexer 1214, but there are other forms. This is shown in FIG. In FIG. 12, the sample and hold circuit is located at the subsequent stage of the multiplexer 1214. In FIG. 12, other functional units and connections are similar to those in FIG. In FIG. 12, the filters 1212a to 1212d are directly connected to the multiplexer 1214, AF11 to AF14, and a sample and hold circuit 1213 is provided for the output of the multiplexer. The output of the sample and hold circuit 1213 is connected to the analog / digital conversion unit 1215 (h). Note that an analog / digital conversion unit (function unit 1215B in the figure) having a built-in sample and hold circuit may be applied.

以上の構成例は、従来の保護継電器のアナログ入力部と同等であり、本実施例に適用できる。尚、アナログ入力ユニットにおいて、上述したサンプル&ホールド回路が図12のようにマルチプレクサの後段に位置している場合、保持してアナログ/ディジタル変換される各アナログ入力量のサンプリングタイミングはマルチプレクサの切替え時間分ずれる。この時間ずれ分はリレー演算処理等で、補正などがなされるため、このような場合でもアナログ入力のサンプリングは同期していると言って良い。よって、本実施例1、後述する実施例2のアナログ入力ユニットは、サンプル&ホール回路がマルチプレクサの前段、後段いずれの位置にあっても実施形態として含まれる。   The above configuration example is equivalent to the analog input unit of the conventional protective relay, and can be applied to this embodiment. In the analog input unit, when the above-described sample and hold circuit is located at the subsequent stage of the multiplexer as shown in FIG. 12, the sampling timing of each analog input amount to be held and analog / digital converted is the switching time of the multiplexer. I can't tell. Since this time lag is corrected by relay calculation processing or the like, it can be said that sampling of analog input is synchronized even in such a case. Therefore, the analog input unit of the first embodiment and the second embodiment to be described later is included as an embodiment regardless of whether the sample & hall circuit is located at the front stage or the rear stage of the multiplexer.

(2−2)ディジタル入出力
次に、アナログ入力ユニット121におけるディジタル入出力(シリアル通信)について説明する。
アナログ/ディジタル変換した電気量データAD1は、データ付加部1217により、付加コード生成部1218、端末ID記憶部1219、校正値記憶部121cのデータd1〜d3が付加される。付加コード生成部1218は、誤り検出符合CRC(d1)等を生成する。図11では、図示していないが、電気量データAD1だけではなく、端末ID値(d2)、校正値(d3)も付加コード生成部1218に入力し、電気量データAD1と端末ID値及び校正値の全データに対する誤り検出符号CRC(d1)等を生成する。
(2-2) Digital Input / Output Next, digital input / output (serial communication) in the analog input unit 121 will be described.
The data addition unit 1217 adds the data d1 to d3 of the additional code generation unit 1218, the terminal ID storage unit 1219, and the calibration value storage unit 121c to the analog / digital converted electrical quantity data AD1. The additional code generation unit 1218 generates an error detection code CRC (d1) and the like. Although not shown in FIG. 11, not only the electric quantity data AD1, but also the terminal ID value (d2) and the calibration value (d3) are input to the additional code generation unit 1218, and the electric quantity data AD1, the terminal ID value, and the calibration are input. An error detection code CRC (d1) for all data of values is generated.

(2−2−1)端末IDの設定
尚、アナログ入力ユニットが複数台ある場合の識別用として、端末の識別符号(略して端末IDと呼ぶ)が必要になる場合がある。この場合、端末IDを設定する設定部121Aを設け、端末ID記憶部1219に記憶させることになる。この端末ID記憶部1219から、端末ID値(d2)を取出し、電気量データAD1に付加する。演算ユニット11は電気量データAD21を取りこんで、端末ID値から、電気量データAD21の送信元端末を識別することができる。この設定部121Aは設定用のメカニカルスイッチ(ロータリスイッチやディップスイッチ等)とすることで、手動で簡単に設定できる。
(2-2-1) Setting of terminal ID For identification when there are a plurality of analog input units, a terminal identification code (referred to as a terminal ID for short) may be required. In this case, a setting unit 121A for setting the terminal ID is provided and stored in the terminal ID storage unit 1219. The terminal ID value (d2) is taken out from the terminal ID storage unit 1219 and added to the electric quantity data AD1. The arithmetic unit 11 takes in the electric quantity data AD21 and can identify the transmission source terminal of the electric quantity data AD21 from the terminal ID value. The setting unit 121A can be easily set manually by using a setting mechanical switch (such as a rotary switch or a dip switch).

また、手動ではなく自動設定する方法もある。この自動設定の構成例(メイン用、事故検出用に関わらず適用可能)を図13〜図16で説明する。これらは、アナログ入力ユニットを収納ケースに装着することで、自動設定される構成である。   There is also a method for automatically setting instead of manually. A configuration example of this automatic setting (applicable for both main and accident detection) will be described with reference to FIGS. These are configurations that are automatically set by attaching an analog input unit to the storage case.

図13では、収納ケースの背面側にバックボードのようなプリント基板板BA4を設けている。プリント基板板BA4では、DC電圧P5が印加され、その電圧信号のパターンPAをひな壇上に構成している。今、自動設定機能を備えたアナログ入力ユニット121a〜124aに対し、各ユニットが装着される位置にコネクタを実装(図示は省略)している。ピンPI1〜PI16がコネクタピンを例示している。尚、ピンPI5,PI9,PI10,PI13,PI14,PI15は電圧信号のパターンPAとは接続されていない。   In FIG. 13, a printed circuit board board BA4 such as a backboard is provided on the back side of the storage case. In the printed circuit board board BA4, a DC voltage P5 is applied, and a pattern PA of the voltage signal is formed on the platform. Now, connectors are mounted (not shown) at positions where each unit is mounted on the analog input units 121a to 124a having an automatic setting function. Pins PI1 to PI16 exemplify connector pins. The pins PI5, PI9, PI10, PI13, PI14, and PI15 are not connected to the voltage signal pattern PA.

図14では、アナログ入力ユニット121aが収納ケースに装着された構成(プリント基板BA4は断面)を示している。プリント基板BA4とアナログ入力ユニット121aはコネクタ勘合(CON)しており、コネクタピンPI1〜PI4から電圧信号SD1〜SD4がID設定部121Aに入力される。ID設定部は電圧信号SD1〜SD4の値に基づき端末ID値d6を端末ID記憶部1219に記憶する。   FIG. 14 shows a configuration in which the analog input unit 121a is attached to the storage case (the printed circuit board BA4 is a cross section). The printed circuit board BA4 and the analog input unit 121a are connector-fitted (CON), and voltage signals SD1 to SD4 are input from the connector pins PI1 to PI4 to the ID setting unit 121A. The ID setting unit stores the terminal ID value d6 in the terminal ID storage unit 1219 based on the values of the voltage signals SD1 to SD4.

図13に示す電圧信号のパターン構成では、各アナログ入力ユニット121a〜124aは以下の電圧信号SD1〜SD4を読み取る。尚、電圧信号の「有」「無」で1,0のディジタル値で表現する。
・アナログ入力ユニット121aの読み取り値(SD1,SD2,SD3,SD4)=(1,1,1,1)
・アナログ入力ユニット122aの読み取り値(SD1,SD2,SD3,SD4)=(0,1,1,1)
・アナログ入力ユニット123aの読み取り値(SD1,SD2,SD3,SD4)=(0,0,1,1)
・アナログ入力ユニット124aの読み取り値(SD1,SD2,SD3,SD4)=(0,0,0,1)
このように、各ユニットに固有の値を読み取ることができ、これにより固有の端末IDを自動設定することが可能になる。
In the voltage signal pattern configuration shown in FIG. 13, each of the analog input units 121a to 124a reads the following voltage signals SD1 to SD4. The voltage signal “present” or “not present” is represented by a digital value of 1, 0.
-Reading value of analog input unit 121a (SD1, SD2, SD3, SD4) = (1, 1, 1, 1)
・ Read value of analog input unit 122a (SD1, SD2, SD3, SD4) = (0, 1, 1, 1)
・ Read value of analog input unit 123a (SD1, SD2, SD3, SD4) = (0, 0, 1, 1)
・ Read value of analog input unit 124a (SD1, SD2, SD3, SD4) = (0, 0, 0, 1)
In this way, a value unique to each unit can be read, and thus a unique terminal ID can be automatically set.

上述した図13及び図14による自動設定の構成の変形例を、図15及び図16で説明する。
図15では、収納ケースの背面側に鋼板BT1(適用例は鋼板には限定されない)を設ける。鋼板BT1には、スイッチ押下用ピンPH1、PH2,PH3,PH4がアナログ入力ユニットの装着位置に合わせてずらして配置されている。図16は、自動設定機能を備えたアナログ入力ユニット121bを収納ケースに装着した構成(鋼板BT1は断面)を示している。ユニット121bの背面にはスイッチ押下用ピンPH1、PH2,PH3,PH4を挿入できる高さ方向の位置に貫通穴HO1〜HO4が設けられている。この貫通穴HO1〜HO4の位置に、ユニット121b内には、メカニカルスイッチSWA〜SWDが設けられている。同図では、ユニットを収納ケースに装着することで、鋼板BT1のピンPH1が貫通穴HO1を通してスイッチSWAを押す。これにより、スイッチSWAは閉じ、内部のDC電圧P5の電圧信号がID設定部121Aに入力される。
A modified example of the automatic setting configuration shown in FIGS. 13 and 14 will be described with reference to FIGS. 15 and 16.
In FIG. 15, a steel plate BT1 (application example is not limited to a steel plate) is provided on the back side of the storage case. In the steel plate BT1, switch pressing pins PH1, PH2, PH3, and PH4 are arranged so as to be shifted in accordance with the mounting position of the analog input unit. FIG. 16 shows a configuration in which an analog input unit 121b having an automatic setting function is mounted in a storage case (the steel plate BT1 is a cross section). On the back surface of the unit 121b, through holes HO1 to HO4 are provided at positions in the height direction where the switch pressing pins PH1, PH2, PH3, and PH4 can be inserted. Mechanical switches SWA to SWD are provided in the unit 121b at the positions of the through holes HO1 to HO4. In the same figure, by attaching the unit to the storage case, the pin PH1 of the steel plate BT1 pushes the switch SWA through the through hole HO1. Thereby, the switch SWA is closed, and the voltage signal of the internal DC voltage P5 is input to the ID setting unit 121A.

図15に示すように各ユニット121b,122b,123b,124bにおいて、押下されるスイッチSWA,SWB,SWC,SWDは異なる。各ユニット121b,122b,123b,124bは異なるスイッチから電圧信号が入力されるため、これを各ユニットに固有の値として、端末IDを自動設定することができる。つまり、各アナログ入力ユニットにおいて、収納ケースに装着することで、異なる状態信号を読み取れる構成であれば、これに基づき端末IDを自動設定することができるのである。   As shown in FIG. 15, the switches SWA, SWB, SWC, SWD to be pressed are different in each unit 121b, 122b, 123b, 124b. Since each unit 121b, 122b, 123b, 124b receives a voltage signal from a different switch, the terminal ID can be automatically set using this as a value unique to each unit. In other words, if each analog input unit is configured to be able to read different status signals by being attached to the storage case, the terminal ID can be automatically set based on this.

アナログ入力ユニットに設定用スイッチを設けることにより、人手でそのスイッチを操作して状態を保持(固定)することで、アナログ入力ユニットに、固有の端末識別符号(端末ID)を設定することができる。   By providing a setting switch in the analog input unit, a unique terminal identification code (terminal ID) can be set in the analog input unit by manually operating the switch to hold (fix) the state. .

(2−2−2)アナログ入力部の校正値
次に、アナログ入力部121の校正値について説明する。
アナログ入力部の校正値(補助計器用変流器、補助計器用変圧器の誤差や高周波除去フィルタの群遅延時間、回路の誤差等によるアナログチャンネル間のゲイン、位相ずれを補正する校正値)を記憶した記憶部121cから校正値(d3)を取出し、電気量データAD1に付加する。電気量データAD1に付加した校正値は、演算ユニット11において、電気量データの補正処理に利用する。
(2-2-2) Calibration Value of Analog Input Unit Next, the calibration value of the analog input unit 121 will be described.
Calibration values for the analog input section (calibration values for correcting gains and phase shifts between analog channels due to errors in auxiliary current transformers, transformers for auxiliary instruments, group delay time of high frequency rejection filters, circuit errors, etc.) The calibration value (d3) is taken out from the stored storage unit 121c and added to the electric quantity data AD1. The calibration value added to the electric quantity data AD1 is used by the arithmetic unit 11 for correcting electric quantity data.

尚、校正値は外部(例えば、演算ユニット11や試験用設備やパソコン等の端末など)から記憶させることができるようにするため、シリアル信号SD1211を使い、ディジタル伝送入出力制御部121D経由でシリアル/パラレル変換部121Bに取り込む(d4)。シリアル/パラレル変換部121Bはシリアルデータをパラレル値に変換し、校正値記憶部121Cに校正値のデータを記憶させる。   Note that the calibration value can be stored from the outside (for example, the arithmetic unit 11, test equipment, personal computer terminal, etc.) using the serial signal SD1211 and serially via the digital transmission input / output control unit 121D. / Taken into parallel conversion unit 121B (d4). The serial / parallel converter 121B converts the serial data into a parallel value, and stores the calibration value data in the calibration value storage unit 121C.

このように校正値を外部から記憶させる構成と、記憶させた校正値を電気量データAD1に付加させる構成の組み合わせは、校正値付加の電気量データAD21を入力した外部の試験設備、演算ユニット11及びパソコン等の端末などで、校正値が記憶させたものと同一であるか確認する目的にも使用できる。このように、アナログ入力ユニットを校正値の書きこみ、読出しを可能とする構成により、校正値の健全性を演算ユニット又は外部試験機やモニタ端末から確認できる。   The combination of the configuration in which the calibration value is stored from the outside and the configuration in which the stored calibration value is added to the electric quantity data AD1 is an external test facility or arithmetic unit 11 to which the electric quantity data AD21 to which the calibration value is added is input. It can also be used for the purpose of confirming whether the calibration value is the same as that stored in a terminal such as a personal computer. In this way, the calibration value can be confirmed from the arithmetic unit, the external tester, or the monitor terminal by the configuration in which the analog input unit can write and read the calibration value.

(2−2−3)サンプリング制御部1216
次に、サンプリング制御部1216について説明する。
アナログ入力部121におけるディジタル伝送入出力制御部121Dは、シリアルバスS121〜S12nの伝送プロトコルに合わせてデータを送受信するものであって、その場合、サンプリング制御部1216はシリアルデータSD1211と異なる信号SPAを後述するバススイッチ141から入力する。この信号SPAはサンプリング用基準信号である。サンプリング制御部1216はサンプリング用基準信号SPAからサンプル&ホールド回路1213a〜1213d用の保持信号SP1、マルチプレクサ1214内のスイッチ切替え信号SP2、アナログ/ディジタル変換部1215への変換制御信号SP3を生成する。
(2-2-3) Sampling control unit 1216
Next, the sampling control unit 1216 will be described.
The digital transmission input / output control unit 121D in the analog input unit 121 transmits and receives data in accordance with the transmission protocol of the serial buses S121 to S12n. In this case, the sampling control unit 1216 outputs a signal SPA different from the serial data SD1211. Input from a bus switch 141 described later. This signal SPA is a sampling reference signal. The sampling control unit 1216 generates a holding signal SP1 for the sample and hold circuits 1213a to 1213d, a switch switching signal SP2 in the multiplexer 1214, and a conversion control signal SP3 to the analog / digital conversion unit 1215 from the sampling reference signal SPA.

サンプリング用基準信号SPAは、電気角3.75°又は電気角7.5°又は、電気角15°又は電気角30°等のタイミング信号を生成できるパルス信号等である。このパルス信号SPAとタイミング信号SP1,SP2、SP3は同期化される。尚、電気角3.75°より小さい電気角で高速サンプリングする場合にも本実施例は適用できる。高速サンプリングにおいて、データ量が多くなり、シリアル伝送負荷が重くなる場合、アナログ/ディジタル変換後のディジタルデータに平均化処理等を実施して、データ量を減らす構成としても良い。なお、図11では、ディジタル伝送入出力制御部121Dからサンプリング制御部1216にサンプリング用基準信号SPBを出力する図示があるが、これは、後述する変形例の場合を示すもので、サンプリング用基準信号SPAを入力した場合には必要ない。   The sampling reference signal SPA is a pulse signal that can generate a timing signal such as an electrical angle of 3.75 ° or an electrical angle of 7.5 °, or an electrical angle of 15 ° or an electrical angle of 30 °. The pulse signal SPA and the timing signals SP1, SP2, and SP3 are synchronized. The present embodiment can also be applied to high-speed sampling with an electrical angle smaller than 3.75 °. In high-speed sampling, when the data amount increases and the serial transmission load becomes heavy, the digital data after analog / digital conversion may be subjected to averaging processing or the like to reduce the data amount. In FIG. 11, the digital transmission input / output control unit 121D outputs the sampling reference signal SPB to the sampling control unit 1216, but this shows the case of a modified example to be described later. It is not necessary when SPA is entered.

(2−2−4)サンプリング用基準信号生成の変形例
図17は、ディジタル伝送入出力制御部121Dからサンプリング制御部1216にサンプリング用基準信号SPBを出力する構成とした場合において、アナログ入力ユニット121〜12nとメインリレー演算ユニット111間のシリアル伝送系(バススイッチ等は図示を省略)S121〜S12n及びS141aを示すものである。
(2-2-4) Modified Example of Sampling Reference Signal Generation FIG. 17 shows the analog input unit 121 when the digital transmission input / output control unit 121D outputs the sampling reference signal SPB to the sampling control unit 1216. ˜12n and the serial transmission system between the main relay arithmetic unit 111 (the bus switch and the like are not shown) S121 to S12n and S141a.

前記の実施形態では、サンプリング用基準信号SPAをシリアル伝送系とは区別し、バススイッチ141からアナログ入力ユニット121〜12n、演算ユニット11に配信する構成を示した。図17の変形例では、シリアル伝送系を使い、メインリレー演算ユニット111からアナログ入力ユニット121〜12nへの送信データフレームをサンプリング周期STで順次、送信する様子を示している。送信データフレームAと次の送信データフレームBはアナログ入力のサンプリング周期に同期して送信タイミングを周期STで繰り返す。このフレームを受信したアナログ入力ユニット121〜12nは受信タイミングで同期(フレーム受信同期と呼ぶ)をとり、アナログ入力用のサンプリング用基準信号SPBを生成する。   In the above-described embodiment, the configuration in which the sampling reference signal SPA is distinguished from the serial transmission system and distributed from the bus switch 141 to the analog input units 121 to 12n and the arithmetic unit 11 is shown. In the modification of FIG. 17, a serial transmission system is used and transmission data frames from the main relay arithmetic unit 111 to the analog input units 121 to 12n are sequentially transmitted at the sampling period ST. The transmission data frame A and the next transmission data frame B repeat the transmission timing in the cycle ST in synchronization with the sampling cycle of the analog input. The analog input units 121 to 12n that have received this frame synchronize at the reception timing (referred to as frame reception synchronization), and generate a sampling reference signal SPB for analog input.

図11に示すように、データフレームA,B(図11では矢印SD1211に相当)はディジタル伝送入出力制御部121Dに受信され、フレーム受信同期で、サンプリング用基準信号SPBを生成し、サンプリング制御部1216に送信する。この変形例の場合は、図11に記載のサンプリング用基準信号SPAの入力は必要ない(入力があっても信号SPB、SPAのいずれかを選択することになる)。   As shown in FIG. 11, data frames A and B (corresponding to an arrow SD1211 in FIG. 11) are received by the digital transmission input / output control unit 121D, and a sampling reference signal SPB is generated in synchronization with frame reception, and the sampling control unit To 1216. In the case of this modification, it is not necessary to input the sampling reference signal SPA shown in FIG. 11 (even if there is an input, one of the signals SPB and SPA is selected).

データフレ―ムAのデータ内容W2を図17に例示する。データはフレームヘッダH、サンプリングフラグSPF、データA、エラー検出符号CRCから構成される。アナログ入力のサンプリング周期より、アナログ入力ユニット121〜12nへのデータフレーム送信周期を早くする場合にサンプリングフラグSPFは有効である。例えば、アナログ入力のサンプリング周期よりデータフレーム送信周期が4倍早い場合、サンプリングフラグSPFは4つのデータフレ―ムに1回だけ、フラグを有効(所定の値にするなど)にする。アナログ入力ユニット121〜12n)は受信したデータフレ―ムのフラグSPFに有効値を検出したタイミングに同期して、アナログ入力用のサンプリング用基準信号SPBを生成すればよい。   The data content W2 of the data frame A is illustrated in FIG. The data is composed of a frame header H, a sampling flag SPF, data A, and an error detection code CRC. The sampling flag SPF is effective when the data frame transmission cycle to the analog input units 121 to 12n is made earlier than the sampling cycle of the analog input. For example, when the data frame transmission cycle is four times faster than the sampling cycle of analog input, the sampling flag SPF enables the flag (set to a predetermined value, etc.) only once in four data frames. The analog input units 121 to 12n) may generate the sampling reference signal SPB for analog input in synchronization with the timing at which a valid value is detected in the flag SPF of the received data frame.

情報端末ユニット113は、メインリレー演算ユニット111からの送信データフレームを受信し、アナログ入力ユニットと同様に受信フレームから同期をとって、サンプリング用基準信号SPAの代用としてサンプリング用基準信号を内部生成する。又は、情報端末ユニット113はメインリレー演算ユニット111及び事故検出演算ユニット112の双方から、演算ユニット内の専用信号ラインにより入力する形態もある。   The information terminal unit 113 receives the transmission data frame from the main relay arithmetic unit 111, synchronizes from the received frame in the same manner as the analog input unit, and internally generates a sampling reference signal as a substitute for the sampling reference signal SPA. . Alternatively, the information terminal unit 113 may be input from both the main relay arithmetic unit 111 and the accident detection arithmetic unit 112 through a dedicated signal line in the arithmetic unit.

図17では、バススイッチ141は、メインリレー演算ユニット111からの送信データフレームを中継する際に、サンプリング用基準信号発生部1413にも取り込み、同様にしてサンプリング用基準信号SPAの代用となる同期信号を生成し、その信号により切替え制御部1412を制御することになる。   In FIG. 17, the bus switch 141 takes in the sampling reference signal generator 1413 when relaying the transmission data frame from the main relay arithmetic unit 111, and similarly, a synchronization signal that substitutes for the sampling reference signal SPA. And the switching control unit 1412 is controlled by the signal.

尚、アナログ入力ユニット121〜12nから演算ユニット111、情報端末ユニット113への送信データの伝送とスイッチの機構は前記の構成と同様である。また、図17では、メイン側の機能構成部だけを説明したが、事故検出側も事故検出リレー演算ユニット112からアナログ入力ユニット131〜13nへ送信するデータフレームにて同様に実施できる。   Transmission of transmission data from the analog input units 121 to 12n to the arithmetic unit 111 and the information terminal unit 113 and the switch mechanism are the same as those described above. In FIG. 17, only the main functional components are described, but the accident detection side can be similarly implemented in a data frame transmitted from the accident detection relay arithmetic unit 112 to the analog input units 131 to 13n.

このような図17の構成によれば、保護継電器内のアナログ入力ユニットやバススイッチ機能部にサンプリング用基準信号を配信するために、演算ユニットとアナログ入力ユニット間のシリアル伝送系以外に、別の伝送媒体(別の信号線やケーブル等)を必要としない。そのため、保護継電器内のケーブル配線が簡素化し、ハードウエア品質及び保守性が向上する。   According to the configuration of FIG. 17, in order to distribute the reference signal for sampling to the analog input unit and the bus switch function unit in the protective relay, in addition to the serial transmission system between the arithmetic unit and the analog input unit, another No transmission medium (separate signal line, cable, etc.) is required. Therefore, the cable wiring in the protective relay is simplified, and the hardware quality and maintainability are improved.

(3)バススイッチ141,142
次に、図18により、バススイッチ141,142を説明する。ここでは、バススイッチ141を代表として、以下述べる。バススイッチ142も作用は同じである。図18は演算ユニット11が電気量データをアナログ入力ユニット121〜12nからシリアルバスを介して取得することに必要な機能部のみを図示している。また、演算ユニット11からアナログ入力ユニット121〜12nへの送信データSD1211を中継する機能部位は図示を省略している。
(3) Bus switches 141 and 142
Next, the bus switches 141 and 142 will be described with reference to FIG. Here, the bus switch 141 will be described as a representative. The operation of the bus switch 142 is the same. FIG. 18 illustrates only functional units necessary for the arithmetic unit 11 to acquire the electric quantity data from the analog input units 121 to 12n via the serial bus. Further, a functional part for relaying the transmission data SD1211 from the arithmetic unit 11 to the analog input units 121 to 12n is not shown.

バススイッチ141は、シリアルケーブルS121〜S12nを集線し、メインリレー演算ユニット111と情報端末ユニット113にアナログ入力ユニット121〜12nが出力するシリアルデータフレーム(電気量データ)#1〜#nを中継する。バススイッチ141内は、シリアルデータフレーム#1〜#nを取りこみ、記憶バッファ14111〜1411nに記憶する。記憶バッファ14111〜1411nは、メモリ等の半導体素子(スタティックRAM、ダイナミックRAM、デュアルポートRAM、FIFOメモリ等)、データ保持機能を備えたディスクリートICからなる回路等、FPGA(Field Programmable Gate Array)、PLD(Programmable Logic Device)、PAL(Programmable Array Logic)、GAL(Generic Array Logic)、CPLD(Complex Programmable Device)、ASIC等のカスタムIC内に論理構成された保持回路や内蔵メモリ等がある。尚、データを記憶させることができるものであればすべて適用できることは言うまでもない。   The bus switch 141 collects the serial cables S121 to S12n and relays serial data frames (electric quantity data) # 1 to #n output from the analog input units 121 to 12n to the main relay arithmetic unit 111 and the information terminal unit 113. . The bus switch 141 takes in serial data frames # 1 to #n and stores them in the storage buffers 14111 to 1411n. The storage buffers 14111 to 1111n are semiconductor elements such as memories (static RAM, dynamic RAM, dual port RAM, FIFO memory, etc.), circuits composed of discrete ICs having a data holding function, FPGA (Field Programmable Gate Array), PLD There are a holding circuit logically configured in a custom IC such as (Programmable Logic Device), PAL (Programmable Array Logic), GAL (Generic Array Logic), CPLD (Complex Programmable Device), and ASIC, and a built-in memory. It goes without saying that any data can be stored as long as it can be stored.

記憶バッファ14111〜1411nに記憶されたシリアルデータフレーム#1〜#nはスイッチSW1〜SWnの開閉OF1〜OFnによって、伝送路OS121〜OS12n側へ伝送される構成となる。このスイッチSW1〜SWnの切替えは、切替え制御部1412により制御される。スイッチSW1〜SWnはすべて「開」の状態において、切替え制御部1412の制御により、スイッチSW1が閉じ、記憶バッファ14111から記憶したデータフレーム#1が伝送路OS121から伝送路OS13へと伝送される。次に、スイッチSW1を開き、スイッチSW2を閉じ伝送路OS122から伝送路OS13へと伝送される。これを順次、スイッチSWnまで繰り返すことで、1サンプリング分の全電気量データ#1〜#nが共用する伝送路OS13を介してシリアルデータとして伝送Fo1できる。   The serial data frames # 1 to #n stored in the storage buffers 14111 to 1411n are transmitted to the transmission paths OS121 to OS12n by opening / closing OF1 to OFn of the switches SW1 to SWn. Switching of the switches SW1 to SWn is controlled by a switching control unit 1412. When the switches SW1 to SWn are all in the “open” state, the switch SW1 is closed under the control of the switching control unit 1412, and the data frame # 1 stored from the storage buffer 14111 is transmitted from the transmission path OS121 to the transmission path OS13. Next, the switch SW1 is opened, the switch SW2 is closed, and transmission is performed from the transmission path OS122 to the transmission path OS13. By sequentially repeating this up to the switch SWn, transmission Fo1 can be performed as serial data via the transmission path OS13 shared by all the electrical quantity data # 1 to #n for one sampling.

このシリアルデータフレーム列#1〜#nは分岐部DSを経由してシリアルケーブルS141a側Fo3、シリアルケーブルS141b側Fo2に配信され、同一データ#1〜#nが同時にメインリレー演算ユニット111及び情報端末ユニット113に入力される。尚、記憶デバイスからデータを取り出し、通信用コントローラ等により所定の伝送速度で伝送路OS13に出力する機能部も備えるが、図示は省略している。また、切替え制御部1412の切替えタイミングを生成方法は後述する。   The serial data frame sequences # 1 to #n are distributed to the serial cable S141a side Fo3 and the serial cable S141b side Fo2 via the branching unit DS, and the same data # 1 to #n are simultaneously transmitted to the main relay arithmetic unit 111 and the information terminal. Input to the unit 113. A functional unit that extracts data from the storage device and outputs the data to the transmission line OS 13 at a predetermined transmission speed by a communication controller or the like is also provided, but the illustration is omitted. A method for generating the switching timing of the switching control unit 1412 will be described later.

バススイッチ141内の伝送路OS121〜OS12n、OS13、分岐部DS1等は、プリント基板のパターンとすると、プリント基板上に記憶バッファ14111〜1411n、切替え制御部1412、後述するサンプリング用基準信号発生部1413を回路又は半導体素子として実装することができる。さらに、バススイッチ141内のすべての構成要素と伝送路の構成の少なくとも一部をFPGA、PLD、PAL、GAL、CPLD、ASIC内に論理回路(伝送路は論理配線、スイッチは電子的なスイッチ)として組み込み、プリント基板の小型化を図ることもできる。すべての構成要件、伝送路を論理回路として組み込んでバススイッチ機能を1素子(ICチップ)化することも可能であることは言うまでもない。   If the transmission paths OS121 to OS12n, OS13, branching section DS1, etc. in the bus switch 141 are printed circuit board patterns, the storage buffers 14111 to 1411n, the switching control section 1412, and a sampling reference signal generation section 1413 to be described later are provided on the printed circuit board. Can be mounted as a circuit or a semiconductor element. Furthermore, at least a part of the configuration of all the components and the transmission path in the bus switch 141 is a logic circuit in the FPGA, PLD, PAL, GAL, CPLD, ASIC (transmission path is logical wiring, switch is an electronic switch) As a result, the printed circuit board can be reduced in size. It goes without saying that it is possible to incorporate all the configuration requirements and the transmission path as a logic circuit into one element (IC chip) of the bus switch function.

ところで、前記のようにアナログ入力ユニットを収納するケースにユニット装着で電気的、機械的に固有の状態信号を取得できるように構成することで、端末IDの自動設定が可能になる。そして、アナログ入力ユニットが固有の端末IDを備える場合、演算ユニットに配信する電気量データフレ―ムに端末ID値を情報として付加することで、演算ユニットは受信した電気量データフレームからこの端末IDを読み取ることができる。これによりバススイッチの任意の入力ポートにアナログ入力ユニットのシリアルケーブルを接続し、データフレームの受信順番が変っても、端末IDを見ることで接続誤りを検出できる。   By the way, it is possible to automatically set the terminal ID by configuring the case in which the analog input unit is accommodated as described above so that an electrical and mechanical unique state signal can be acquired. When the analog input unit has a unique terminal ID, the arithmetic unit adds the terminal ID value as information to the electric quantity data frame distributed to the arithmetic unit, so that the arithmetic unit can obtain the terminal ID from the received electric quantity data frame. Can be read. As a result, even if the serial cable of the analog input unit is connected to an arbitrary input port of the bus switch and the reception order of the data frames changes, a connection error can be detected by looking at the terminal ID.

これを図18、図19で説明する。前記図18のバススイッチ141の構成では、アナログ入力ユニットのシリアルケーブルを接続したポートにより、演算ユニット側が受信するデータの順番(位置)が固定される。図19では、図18に対し、アナログ入力ユニット121とアナログ入力ユニット122のシリアルケーブル接続を入れ替えた場合を示している。この場合、バススイッチ141内の伝送路OS13で編成されたフレームの順番もフレーム#1とフレーム#2が入れ替わっている。図19のようにバススイッチのシリアルケーブル接続ポートを誤った場合、演算ユニット側は受信データフレームの順番で識別するため、フレーム#2のデータをアナログ入力ユニット121のデータと誤判断することになる。フレーム#2のデータ内容W1に図示するように端末IDが含まれていると、演算ユニットはデータ送信元の端末を誤ることない。これにより、バススイッチへの接続誤りとして検出し、警報を出すことなども可能になる。   This will be described with reference to FIGS. In the configuration of the bus switch 141 in FIG. 18, the order (position) of data received by the arithmetic unit side is fixed by the port connected to the serial cable of the analog input unit. FIG. 19 shows a case where the serial cable connection between the analog input unit 121 and the analog input unit 122 is switched with respect to FIG. In this case, the frame # 1 and the frame # 2 are also switched in the order of frames organized by the transmission path OS13 in the bus switch 141. If the serial cable connection port of the bus switch is incorrect as shown in FIG. 19, the arithmetic unit side identifies the received data frame in order, so that the data of frame # 2 is erroneously determined as the data of the analog input unit 121. . When the terminal ID is included in the data content W1 of the frame # 2, the arithmetic unit does not mistake the data transmission source terminal. As a result, it is possible to detect a connection error to the bus switch and issue an alarm.

また、アナログ入力ユニットから配信する電気量データフレ―ム#1〜#nにサンプリングアドレス値を付加することも可能である。サンプリングアドレス値とはアナログ入力データのサンプリング毎に付与する順序カウンタ値(タイムスタンプでも良い)である。これにより、演算ユニットでは、サンプリングアドレスを確認することで、受信すべき電気量データが毎サンプリング分、サンプリングの順番で取得できているかを判別することができる。ハードウエア等の何らかの不良で、毎サンプリングに受信するデータの欠落を検出することができる。これは、バススイッチで検出させる構成として、欠落データフレームには欠落情報を意味する符号列(ダミーデータフレーム)を挿入して、演算ユニットへ配信する構成でも、演算ユニット側は欠落を確認することができる。   It is also possible to add sampling address values to the electric quantity data frames # 1 to #n distributed from the analog input unit. The sampling address value is an order counter value (may be a time stamp) provided for each sampling of analog input data. Thereby, the arithmetic unit can determine whether or not the electric quantity data to be received can be acquired in the sampling order for each sampling by checking the sampling address. It is possible to detect a loss of data received at every sampling due to some defect in hardware or the like. This is because the configuration that is detected by the bus switch inserts a code string (dummy data frame) indicating missing information into the missing data frame and distributes it to the computing unit. Can do.

(4)伝送系
次に、メインリレー演算ユニット111からアナログ入力ユニット121〜12nへの伝送系を図20で説明する。図20では、図18に示したバススイッチ141内の構成は図示を省略している。メインリレー演算ユニット111からは伝送路S141a、バススイッチ141内の伝送路OS14、これから分岐して伝送路S121,S122〜S12n経由して、データを同報的に配信する。送信するデータは先に述べた校正値等のデータである。同報的に配信するため、データには宛先識別符号(端末ID値)を付加しておくことで、対応するアナログ入力ユニットは該当データを識別して取り込むことができる。
(4) Transmission System Next, a transmission system from the main relay arithmetic unit 111 to the analog input units 121 to 12n will be described with reference to FIG. In FIG. 20, the configuration of the bus switch 141 shown in FIG. 18 is not shown. From the main relay arithmetic unit 111, data is broadcasted via the transmission path S141a, the transmission path OS14 in the bus switch 141, and branched from the transmission path S121, S122 to S12n. The data to be transmitted is data such as the calibration value described above. In order to broadcast the data, a destination identification code (terminal ID value) is added to the data so that the corresponding analog input unit can identify and capture the data.

(5)サンプリング用基準信号発生部1413
次に、バススイッチ141内のサンプリング用基準信号発生部1413を説明する。
サンプリング用基準信号発生部1413は、前述したサンプリング用基準信号SPAを生成する。この信号SPAは切替え制御部1412に出力され、アナログ入力ユニット121〜12n及びメインリレー演算ユニット111、情報端末ユニット113に配信される。サンプリング用基準信号SPAはサンプリング用基準信号発生部1413内の発信器の基準クロックをベースにするか、又は、図18に図示していないが、保護継電器1aの外部にある変電所共通のサンプリングマスター、例えば、GPS衛星からの基準時刻信号(1秒パルス信号)等を基準クロックとして使用しても良い。
(5) Sampling reference signal generator 1413
Next, the sampling reference signal generator 1413 in the bus switch 141 will be described.
The sampling reference signal generator 1413 generates the above-described sampling reference signal SPA. This signal SPA is output to the switching control unit 1412 and distributed to the analog input units 121 to 12n, the main relay arithmetic unit 111, and the information terminal unit 113. The sampling reference signal SPA is based on the reference clock of the transmitter in the sampling reference signal generator 1413, or is not shown in FIG. 18, but is a sampling master common to substations outside the protective relay 1a. For example, a reference time signal (1-second pulse signal) from a GPS satellite may be used as the reference clock.

サンプリング用基準信号SPAを入力し、切替え制御部1412で切替え制御のタイミングを生成する例を図21に示す。図21では、サンプリング用基準信号SPAはパルス信号であり、信号が“L”レベルに立ち下がるタイミングts0とタイミングts1の時間間隔がサンプリング周期となる。   An example in which the sampling reference signal SPA is input and the switching control unit 1412 generates switching control timing is shown in FIG. In FIG. 21, the sampling reference signal SPA is a pulse signal, and the time interval between the timing ts0 and the timing ts1 when the signal falls to the “L” level is a sampling period.

切替え制御部1412では、内部のカウンタ(又はタイマー)を備え、タイミングts0でカウンタ値CNを所定の周期で1〜N回まで順次更新させ、N回に達したタイミングts01でスイッチSW1を制御する。その後は、カウンタ値CNはリセットされ”0”値となり、次回のタイミングts1でカウンタ値CNを同様にN回まで更新させ、タイミングts11でスイッチSW1を制御する。同様にスイッチSW2〜SWnについても制御を行う。尚、カウンタ値CNがN回更新したタイミングでスイッチSW1〜SWn)は制御されるが、すべてのスイッチSW1〜SWnを「閉」とするタイミングは、時間的にずらして制御される。すなわち、各スイッチSW1〜SWnは個別に異なる「カウンタ値CNの“N値”」で制御されることになる。   The switching control unit 1412 includes an internal counter (or timer), and sequentially updates the counter value CN from 1 to N times at a predetermined cycle at timing ts0, and controls the switch SW1 at timing ts01 that reaches N times. After that, the counter value CN is reset to “0”, and the counter value CN is similarly updated up to N times at the next timing ts1, and the switch SW1 is controlled at the timing ts11. Similarly, the switches SW2 to SWn are controlled. The switches SW1 to SWn) are controlled at the timing when the counter value CN is updated N times, but the timings at which all the switches SW1 to SWn are “closed” are controlled while being shifted in time. That is, each of the switches SW1 to SWn is controlled by a different “N value” of the counter value CN.

この“N値”の決め方を説明する。
図18に示すデータフレーム#1〜#nは、すべて同一フォーマットで且つ同一のフレーム長(ビット列)である。記憶バッファ14111〜1411nからデータフレーム#1〜#nをデータ衝突なく、順次、共用する伝送路OS13に伝送するためには、スイッチ「閉」により、1つのデータフレームが送信完了するまでは、他のバススイッチは「開」を保持しなければならない。
How to determine the “N value” will be described.
Data frames # 1 to #n shown in FIG. 18 all have the same format and the same frame length (bit string). In order to transmit the data frames # 1 to #n from the storage buffers 14111 to 1411n sequentially to the shared transmission line OS13 without data collision, it is necessary to transmit another data frame until transmission of one data frame is completed by the switch “closed”. The bus switch must remain “open”.

この1つのデータフレームの送信完了時間がスイッチ切替えの最小周期(各スイッチ毎の上記“N値”の最小値)を決める。また、メインリレー演算ユニット111又は事故検出リレー演算ユニット112において、1サンプリング分の全データフレーム#1〜#nに対し、受信遅れをどこまで許容するかによりスイッチ切替えの最大周期(各スイッチ毎の上記“N値”の最大値)が決まる。   The transmission completion time of this one data frame determines the minimum switch switching period (the minimum value of the “N value” for each switch). Further, in the main relay arithmetic unit 111 or the accident detection relay arithmetic unit 112, the maximum switch switching period (the above-mentioned for each switch) depends on how far reception delay is allowed for all data frames # 1 to #n for one sampling. The maximum value of “N value” is determined.

著しい受信遅れは、保護リレーの動作性を悪化させる。尚、受信遅れには保護リレー機種により異なるが許容範囲がある。バックアップ用保護継電器(すなわち後備保護)などは、事故時に主保護用保護継電器が働かない場合のバックアップとして、保護対象の開閉器にトリップ指令を出力する。このような保護継電器は、主保護と比較し、リレー動作は遅くて良い場合がある。各スイッチSW1〜SWnのカウンタ値CNの“N値”を決める例式を以下に示す。

Figure 0004714005
A significant reception delay deteriorates the operability of the protection relay. The reception delay varies depending on the protection relay model, but has an allowable range. The backup protective relay (ie, back-up protection) outputs a trip command to the protection target switch as a backup when the main protective protective relay does not work in the event of an accident. Such a protective relay may be slower in relay operation than the main protection. An example formula for determining the “N value” of the counter value CN of each switch SW1 to SWn is shown below.
Figure 0004714005

但し、(1)式における各文字は次の意味を有する。
β=1データフレーム長/伝送速度
1データフレーム長:アナログ入力ユニットの全入力電気量に対する1サンプリング分の全データ長
N(1):スイッチSW1用のカウンタ値CNの“N値”
N(k):スイッチSWk用のカウンタ値CNの“N値”、但し、k=2〜n
N(n):スイッチSWn用のカウンタ値CNの“N値”
α:アナログ入力ユニット内における前記1データフレーム長の全データに要したアナログディジタル変換時間。尚、アナログ入力ユニット内で1サンプリング以上ずらしてデータを送信する場合、無視して良い。
TCN:カウンタ値CNの更新周期
Tmax:入力電気量をサンプリングしてから、演算ユニット11が受信完了するまでの許容時間
However, each character in the formula (1) has the following meaning.
β = 1 data frame length / transmission speed 1 data frame length: total data length for one sampling with respect to all input electric quantities of the analog input unit N (1): “N value” of the counter value CN for the switch SW1
N (k): “N value” of the counter value CN for the switch SWk, where k = 2 to n
N (n): “N value” of the counter value CN for the switch SWn
α: Analog-digital conversion time required for all data of one data frame length in the analog input unit. It should be noted that the data may be ignored when the data is transmitted within the analog input unit with a shift of one sampling or more.
TCN: Update cycle of the counter value CN Tmax: Allowable time from the sampling of the input electric quantity to the completion of reception by the arithmetic unit 11

(1)式において、N(k)−N(k−1)は各スイッチSW1〜SWn間の切替え間隔をカウンタ値CNで表したものであり、これにカウンタ値CNの更新周期を乗算すると切替え時間が次の(2)式となる。

Figure 0004714005
In the equation (1), N (k) −N (k−1) represents a switching interval between the switches SW1 to SWn by a counter value CN, and is switched when this is multiplied by an update cycle of the counter value CN. Time is expressed by the following equation (2).
Figure 0004714005

尚、アナログ/ディジタル変換出力がシリアル出力の場合、この変換出力のタイミングに同期して、前記シリアル出力をバススイッチ141に送信させる方法もある。この場合、アナログ/ディジタル変換出力完了と同時にバススイッチ141の記憶バッファへの受信も完了するため、(1)式の第1式(N(1))及び(2)式の第1式(スイッチSW1の切替え時間)に限り、β=0と見なして良い。   When the analog / digital conversion output is a serial output, there is a method of transmitting the serial output to the bus switch 141 in synchronization with the timing of the conversion output. In this case, the reception of the bus switch 141 to the storage buffer is completed simultaneously with the completion of the analog / digital conversion output, so the first expression (N (1)) of the expression (1) and the first expression (switch of the expression (2)) Only SW1 switching time) may be regarded as β = 0.

また、(1)式及び(2)式では、第1式のβと第2式のβの値は異なってもよい。これは、アナログ入力ユニットからバススイッチ141までのシリアルデータの伝送速度とバススイッチ141から演算ユニット11までの伝送速度が異なっても良いことを意味している。例えば、アナログ入力ユニットからバススイッチ141までを10Mbpsで送信し、バススイッチ141から演算ユニット11間を100Mbpsで速度変調して送信するなどである。シリアルバスは集線前の各伝送路の伝送負荷より、集線後の伝送負荷が大きくなるためである。   In the expressions (1) and (2), β in the first expression and β in the second expression may be different. This means that the transmission speed of serial data from the analog input unit to the bus switch 141 and the transmission speed from the bus switch 141 to the arithmetic unit 11 may be different. For example, the analog input unit to the bus switch 141 are transmitted at 10 Mbps, and the speed between the bus switch 141 and the arithmetic unit 11 is 100 Mbps and transmitted. This is because the serial bus has a larger transmission load after the concentration than the transmission load of each transmission path before the concentration.

さらに、上述した方法は、すべてサンプリング用基準信号SPAに同期(すなわちアナログ入力のサンプリングに同期)させたものであるが、特定のアナログ入力ユニットからバススイッチ141が受信したサンプリングデータの受信タイミングに同期してサンプリング用基準信号SPA相当の同期信号を生成して、代用しても良い。この場合、スイッチSW1の切替え時間はこの受信タイミングで決まるため、(1)式、(2)式の第2式、第3式のみ適用されることになる。この方法もサンプリング同期したサンプリングデータの受信タイミングを基準とすることから、外部から直接サンプリング用基準信号SPAを取りこむ方法と基本的な考え(アナログ入力のサンプリングに同期して、スイッチ制御のタイミングを生成させる考え)は同じである。   Further, the above-described methods are all synchronized with the sampling reference signal SPA (that is, synchronized with sampling of the analog input), but synchronized with the reception timing of the sampling data received by the bus switch 141 from the specific analog input unit. Then, a synchronization signal equivalent to the sampling reference signal SPA may be generated and substituted. In this case, since the switching time of the switch SW1 is determined by this reception timing, only the second and third expressions of the expressions (1) and (2) are applied. Since this method is also based on the sampling timing of sampling data synchronized with sampling, the basic idea is to directly capture the sampling reference signal SPA from the outside (the switch control timing is generated in synchronization with the sampling of the analog input). Is the same).

(6)演算ユニット11の入力電気量の取得
次に、許容時間Tmax=アナログ入力の1サンプリング周期とした場合に、演算ユニット11が入力電気量を取得する様相を図22により説明する。図22は、アナログ入力ユニット121〜12nを例に図示している。同図では、各アナログ入力ユニットが(1)〜(n)のように作用する。なお、各アナログ入力ユニットが入力する3チャンネル分は説明のための例であり、チャンネル数は制約しない。
(1) アナログ入力ユニット121は3チャンネル分のアナログ電気量AF11、AF12、AF13を入力。
(2) アナログ入力ユニット122は3チャンネル分のアナログ電気量AF21、AF22、AF23を入力。
(n) アナログ入力ユニット12nは3チャンネル分のアナログ電気量AFn1、AFn2、AFn3を入力。
(6) Acquisition of Input Electric Quantity of Arithmetic Unit 11 Next, an aspect in which the arithmetic unit 11 acquires the input electric quantity when the allowable time Tmax = one sampling period of analog input will be described with reference to FIG. FIG. 22 illustrates analog input units 121 to 12n as an example. In the figure, each analog input unit acts as in (1) to (n). Note that the three channels input by each analog input unit are examples for explanation, and the number of channels is not limited.
(1) The analog input unit 121 inputs analog electric quantities AF11, AF12, AF13 for three channels.
(2) The analog input unit 122 inputs analog electric quantities AF21, AF22, AF23 for three channels.
(n) The analog input unit 12n inputs analog electric quantities AFn1, AFn2, and AFn3 for three channels.

各アナログ入力ユニットでは、同一のサンプリング周期STで、アナログ電気量をサンプリングし、ディジタルデータとして出力する。同図は、1サンプリング周期内での受信完了までの様相Wを図示している。アナログ入力ユニット121〜12nにおいて、サンプリングは同期化されており、同時のサンプリングタイミングtp0において、電気量をサンプリングする。   Each analog input unit samples an analog electric quantity at the same sampling period ST and outputs it as digital data. The figure shows the aspect W until the reception is completed within one sampling period. In the analog input units 121 to 12n, sampling is synchronized, and the electric quantity is sampled at the same sampling timing tp0.

この1サンプリングデータであるデータ#11〜#13、#21〜#23・・・#n1〜#n3は並列のデータフレームとして、バススイッチ141入力される。バススイッチ141において、並列伝送されてきたデータフレームを1列のデータフレーム列(シリアルデータ)として編成(PS)する。演算ユニット11は、1サンプリング後のタイミングtp1までにすべてのデータを受信する。   The data # 11 to # 13, # 21 to # 23,... # N1 to # n3, which are one sampling data, are input to the bus switch 141 as parallel data frames. In the bus switch 141, the data frames transmitted in parallel are organized (PS) as one data frame sequence (serial data). The arithmetic unit 11 receives all data by timing tp1 after one sampling.

次に、許容時間Tmax=アナログ入力の1サンプリング周期とした場合のリレー演算のタイミングを図23に示す。図23は、アナログ電気量のサンプリングデータを演算ユニット11が受信完了するタイミングをX1〜X8、Y1〜Y8、Z1〜Z8で例示している。また、保護リレー演算周期はSSP1、SSP2、SSP3で示している。   Next, FIG. 23 shows the timing of the relay calculation when the allowable time Tmax = one sampling period of analog input. FIG. 23 exemplifies the timing at which the arithmetic unit 11 receives the sampling data of the analog electric quantity as X1 to X8, Y1 to Y8, and Z1 to Z8. The protection relay calculation cycle is indicated by SSP1, SSP2, and SSP3.

例えば、保護リレー演算周期を電気角30°とすると、図23では、サンプリング周期は電気角3.75°となる。今回のリレー演算周期SSP1内でサンプリングされた電気量データはすべて電気角30°以内に演算ユニット11に受信されている。これらの受信した電気量データに基づき、次の電気角30°(SSP2)でリレー演算を実施する。これにより、電気角30°で取得したデータに基づき次の電気角30°で事故判定ができる。尚、周期SSP1内で受信タイミングX8後に時間的に許せば、次の電気角30°を待たずに、リレー演算しても良い。また、リレー演算では電気量の瞬時値から実効値や位相等を計算するため、過去の電気角で取得したデータも使用してリレー演算を行うことは言うまでもない。   For example, if the protection relay calculation cycle is 30 ° electrical angle, the sampling cycle is 3.75 ° electrical angle in FIG. All the electric quantity data sampled in the current relay calculation cycle SSP1 is received by the calculation unit 11 within an electrical angle of 30 °. Based on the received electric quantity data, the relay calculation is performed at the next electric angle of 30 ° (SSP2). Thereby, accident determination can be performed at the next electrical angle of 30 ° based on the data acquired at the electrical angle of 30 °. If the time is allowed after the reception timing X8 within the period SSP1, the relay calculation may be performed without waiting for the next electrical angle of 30 °. In addition, in the relay calculation, since the effective value, phase, and the like are calculated from the instantaneous value of the electric quantity, it goes without saying that the relay calculation is also performed using data acquired in the past electrical angle.

尚、伝送遅延が多少あっても、上述した場合と同様にリレー演算することは可能である。この点を図24で説明する。
図24でも、保護リレー演算周期(SSP1、SSP2、SSP3)を電気角30°とし、サンプリング周期は電気角3.75°として説明する。今回の電気角30°(SSP1)内でサンプリングされた電気量の受信タイミングX1〜X8に対し、伝送遅延により、次の電気角30°(SSP2)まで待たないと受信できない場合(受信タイミングX7,X8のデータ)、受信タイミングX7,X8がリレー演算周期SSP2内であれば、前の電気角30°(SSP1)内で受信したデータ(受信タイミングX1〜X6のデータ)と合わせて、これらのデータに基づき、周期SSP2内でリレー演算することが可能である。この場合も図24で説明した場合と同様の効果となる。
Even if there is some transmission delay, it is possible to perform the relay operation as in the case described above. This point will be described with reference to FIG.
Also in FIG. 24, the protection relay calculation cycle (SSP1, SSP2, SSP3) is described as an electrical angle of 30 °, and the sampling cycle is described as an electrical angle of 3.75 °. When reception timings X1 to X8 of the electric quantity sampled within the current electrical angle 30 ° (SSP1) cannot be received without waiting until the next electrical angle 30 ° (SSP2) due to transmission delay (reception timing X7, X8 data), if the reception timings X7 and X8 are within the relay calculation cycle SSP2, these data are combined with the data received within the previous electrical angle 30 ° (SSP1) (data of the reception timings X1 to X6). Based on the above, it is possible to perform a relay operation within the period SSP2. In this case, the same effect as that described with reference to FIG. 24 is obtained.

上述したように伝送遅延は許容できるが、受信タイミングX8後にリレー演算を行うため、周期SSP2の残り時間が重要になる。受信タイミングX8が大きく遅れると、その分、周期SSP2内での演算に使える時間が減ることになり、演算時間オーバなどに至る可能性がある。また、受信タイミングX8が周期SSP3以降になるなど大幅に遅れる場合も考えられる。   As described above, the transmission delay can be tolerated, but since the relay operation is performed after the reception timing X8, the remaining time of the cycle SSP2 becomes important. If the reception timing X8 is greatly delayed, the time available for the calculation within the period SSP2 is reduced by that amount, which may lead to the calculation time being over. In addition, there may be a case where the reception timing X8 is significantly delayed such as after the period SSP3.

この場合、前者、後者とも、一つ前の電気角30°でアナログ入力ユニットにてサンプリングされた電気量ではなく、電気角60°や電気角90以前の取得データを使用して、電気角30°毎にリレー演算を行えば良い。例えば、電気角60°前のサンプリングデータを使う場合は、電気角30°前の取得データが使える場合と比較し、一般的に、電気角30°分、リレー動作時間が遅れることになるが、保護継電器の性能として許容できるのであればこのような方法でも適用できる。必要とする保護継電器の性能に応じて、伝送受信の許容時間Tmaxを決めれば良い。   In this case, both the former and the latter use the acquired data before the electrical angle 60 ° and the electrical angle 90, not the electrical quantity sampled by the analog input unit at the previous electrical angle 30 °, and the electrical angle 30 The relay calculation may be performed every °. For example, when using sampling data before an electrical angle of 60 °, the relay operation time is generally delayed by an electrical angle of 30 ° compared to the case where acquired data before an electrical angle of 30 ° can be used. Such a method can be applied as long as the performance of the protective relay is acceptable. The allowable time Tmax for transmission and reception may be determined according to the required performance of the protective relay.

尚、リレー演算周期を電気角30°、サンプリング周期を電気角3.75°で説明したが、これは本実施例の使用を制限するものではない。リレー演算周期を任意の電気角とし、それと同等以下の周期をサンプリング周期とてもよい。例えば、サンプリング周期とリレー演算周期をともに電気角30°とし、図23のリレー演算周期SSP1内における受信タイミングがX1(X2〜X8は無し)とすると、次の電気角30°の周期SSP2まで待たなくても、周期SSP1内でX1タイミングの受信データを使用してリレー演算してよい。   Although the relay calculation cycle has been described with an electrical angle of 30 ° and the sampling cycle with an electrical angle of 3.75 °, this does not limit the use of this embodiment. The relay calculation cycle is an arbitrary electrical angle, and a cycle equal to or less than that is very good as the sampling cycle. For example, if the sampling period and the relay calculation period are both set to an electrical angle of 30 ° and the reception timing in the relay calculation cycle SSP1 in FIG. 23 is X1 (X2 to X8 are not present), the process waits until the next cycle SSP2 of an electrical angle of 30 °. Even if not, the relay calculation may be performed using the reception data of the X1 timing within the period SSP1.

また、図23、図24では、毎サンプリングに電気量データを取得する例であったが、数サンプリング分をまとめて伝送する方法でも良い。これを図25、図26に示す。
同図では、例えば、リレー演算周期を電気角30°、サンプリング周期を電気角3.75°とすると、同図は電気角3.75°の4サンプリング分データがタイミングX11、X12、Y11,Y12、Z11,Z12で演算ユニット11に受信されることを示している。図25では、図23と同様に1リレー演算周期内でサンプリングされた電気量がすべて受信されており、図26では、電気角15°分の4サンプリング分データが次のリレー演算周期で受信完了する。受信したデータに対するリレー演算のタイミングと効果は、図25は図23と、図26は図24と同様である。
23 and 24 are examples in which the electric quantity data is acquired at every sampling, but a method of transmitting several samplings at a time may be used. This is shown in FIG. 25 and FIG.
In this figure, for example, assuming that the relay calculation cycle is 30 ° electrical angle and the sampling cycle is 3.75 ° electrical sampling, the data corresponding to 4 samplings of electrical angle 3.75 ° are timings X11, X12, Y11, Y12. , Z11, Z12 are received by the arithmetic unit 11. In FIG. 25, all the electric quantities sampled within one relay calculation cycle are received as in FIG. 23, and in FIG. 26, reception of four sampling data for an electrical angle of 15 ° is completed in the next relay calculation cycle. To do. The timing and effect of the relay calculation for the received data are the same as FIG. 23 for FIG. 25 and FIG. 26 for FIG.

これまでの説明してきたサンプリング用基準信号SPAの周波数は、アナログ入力のサンプリング周波数で良いが、これに限定されるものではない。サンプリング用基準信号SPAは、アナログ入力のサンプリング周波数と異なっても良い。サンプリング用基準信号SPAを保護継電器内の各構成要素に配信する理由は、サンプリング用基準信号SPAを基準となる同期信号として扱うためである。各構成要素にて同期をとるために使う。サンプリング用基準信号SPAは、アナログ入力のサンプリング周波数と異なる場合、各構成要素において、信号SPAと同期をとり、必要とする周波数の信号を生成して使えばよいだけである。   The frequency of the sampling reference signal SPA described so far may be an analog input sampling frequency, but is not limited thereto. The sampling reference signal SPA may be different from the sampling frequency of the analog input. The reason for distributing the sampling reference signal SPA to each component in the protection relay is to treat the sampling reference signal SPA as a reference synchronization signal. Used to synchronize each component. If the sampling reference signal SPA is different from the sampling frequency of the analog input, it is only necessary to synchronize with the signal SPA and generate a signal having a required frequency in each component.

以上、メイン側のアナログ入力ユニット1121〜12n、メインリレー演算ユニット111を代表して説明したが、事故検出側のアナログ入力ユニット131〜13n)、事故検出リレー演算ユニット112の関係も同様である。尚、メイン側と事故検出側とで、サンプリング用基準信号は共用しても、個別に設けてもよい。   The main analog input units 1121 to 12n and the main relay arithmetic unit 111 have been described above as a representative. However, the relationship between the accident detection analog input units 131 to 13n) and the accident detection relay arithmetic unit 112 is the same. Note that the sampling reference signal may be shared between the main side and the accident detection side, or may be provided individually.

共用する場合の効果は、メイン側と事故検出側の両方のアナログ入力を必要とする場合でも同期がとれるため、情報端末ユニット113はデータを確実に取得できる。この場合、情報端末ユニット113に専用のバススイッチを設け、情報端末ユニットとアナログ入力ユニット間は1対N伝送の1系のスター形トポロジーとし、メイン側と事故検出側では、アナログ入力ユニットを出力2ポートとし、1対1形トポロジーで構成するような形態もとれる。   The effect of sharing is synchronized even when analog inputs on both the main side and the accident detection side are required, so that the information terminal unit 113 can reliably acquire data. In this case, a dedicated bus switch is provided in the information terminal unit 113, a 1-to-N transmission star topology is used between the information terminal unit and the analog input unit, and an analog input unit is output on the main side and the accident detection side. It is possible to adopt a configuration with two ports and a one-to-one topology.

また、共用しない場合の効果は、共用部(サンプリング用基準信号発生部等)の故障で、メインと事故検出の両方が影響を受けることがない。これは、メインと事故検出の独立性を確保させる意味で効果がある。   Moreover, the effect when not sharing is a failure of the shared part (sampling reference signal generating part, etc.), and both the main and the accident detection are not affected. This is effective in ensuring the independence of main and accident detection.

(7)入出力ユニット15
最後に保護継電器1aの構成要素であり入出力ユニット15について図27、図28により説明する。図27の入出力ユニット15aは、メイン入出力部151と事故検出用入出力部152を備え、両者は独立した構成となっている。これは、メインと事故検出の独立性を確保させることが目的である。
(7) Input / output unit 15
Finally, the input / output unit 15, which is a component of the protective relay 1a, will be described with reference to FIGS. 27 includes a main input / output unit 151 and an accident detection input / output unit 152, both of which are independent of each other. The purpose is to ensure the independence of main and accident detection.

メイン入出力部151はメインリレー演算用ユニット111から接点出力指令を伝送媒体IO1経由で入力し、自部に備えた出力接点1511を制御し、制御指令DO11を出す。また、メイン入出力部151は外部機器情報等DI11を絶縁入力し、メインリレー演算ユニット111へ外部機器情報を伝送媒体IO1経由で出力する。事故検出用入出力部152は事故検出リレー演算ユニット112から伝送媒体IO2経由で接点出力指令を受け、自部に備えた出力接点1521を制御し、制御指令DO12を出す。   The main input / output unit 151 inputs a contact output command from the main relay calculation unit 111 via the transmission medium IO1, controls the output contact 1511 provided in its own unit, and issues a control command DO11. Also, the main input / output unit 151 performs insulation input of the external device information DI11 and outputs the external device information to the main relay arithmetic unit 111 via the transmission medium IO1. The accident detection input / output unit 152 receives a contact output command from the accident detection relay arithmetic unit 112 via the transmission medium IO2, controls the output contact 1521 provided in its own unit, and issues a control command DO12.

また、事故検出用入出力部152は外部機器情報等DI12を絶縁入力し、事故検出リレー演算ユニット112へ伝送媒体IO2経由で外部機器情報を出力する。伝送媒体IO1,IO2はシリアル伝送媒体、パラレル伝送媒体のいずれでも適用できる。同図の特徴は、メインリレー演算結果(制御指令)と事故検出リレー演算(制御指令)を入出力ユニット15から個別に出力することである。この両者の出力のAND構成(トリップ回路)は保護継電器を組み込む装置内で実装する。   In addition, the accident detection input / output unit 152 insulates the external device information DI12 and outputs the external device information to the accident detection relay arithmetic unit 112 via the transmission medium IO2. The transmission media IO1 and IO2 can be applied to either serial transmission media or parallel transmission media. The feature of the figure is that the main relay calculation result (control command) and the accident detection relay calculation (control command) are individually output from the input / output unit 15. The AND configuration (trip circuit) of both outputs is implemented in a device incorporating a protective relay.

図28の入出力ユニット15bは、このトリップ回路を入出力ユニット内の構成POとして備えたものである。この場合、外部のDC110V電源ブスP110と出力接点1511、1512がAND回路で接続されている。集約した制御出力DO1が出力される。   The input / output unit 15b of FIG. 28 includes this trip circuit as a configuration PO in the input / output unit. In this case, the external DC 110V power supply bus P110 and the output contacts 1511 and 1512 are connected by an AND circuit. Aggregated control output DO1 is output.

尚、図27、図28に示すメイン入出力部151と事故検出用入出力部152は物理的に独立したユニット形態に分離しても良い。また、入出力ユニット15では、入力部を備えない出力部だけの構成もある。この場合、入出力ユニット15は出力ユニットとなる。   The main input / output unit 151 and the accident detection input / output unit 152 shown in FIGS. 27 and 28 may be separated into physically independent units. In addition, the input / output unit 15 may have only an output unit that does not include an input unit. In this case, the input / output unit 15 is an output unit.

(8)バススイッチとアナログ入力ユニットの変形例
図18に示すバススイッチの機能をアナログ入力ユニット側に分散させた変形例を説明する。これを図29(説明に必要のない構成要件は図示を省略)に示す。尚、メイン側のバススイッチとアナログ入力ユニットを例に説明するが、事故検出側も同様に適用できる。
(8) Modified Example of Bus Switch and Analog Input Unit A modified example in which the functions of the bus switch shown in FIG. 18 are distributed to the analog input unit side will be described. This is shown in FIG. 29 (illustration of components that are not necessary for description is omitted). In addition, although the bus switch and the analog input unit on the main side will be described as an example, the accident detection side can be similarly applied.

図29では、バススイッチ141の主機能である記憶バッファ14111〜1211nとスイッチ部SW1〜SWnをアナログ入力ユニット121〜12nに備え、バススイッチ141は集線機能とサンプリング用基準信号を配信する機能のみ備えている。同図のアナログ入力ユニット121〜12nでは、各々のA/D変換部1215〜12n5に記憶バッファ14111〜1411nとスイッチSW1〜SWnが1対1に機能上、接続した構成となっている。   In FIG. 29, the storage buffers 14111 to 1111n and the switch units SW1 to SWn, which are the main functions of the bus switch 141, are provided in the analog input units 121 to 12n, and the bus switch 141 is provided only with the function of concentrating and distributing the sampling reference signal. ing. In the analog input units 121 to 12n in the figure, storage buffers 14111 to 1411n and switches SW1 to SWn are functionally connected to the A / D converters 1215 to 12n5 in a one-to-one manner.

尚、図18におけるバススイッチ141内の切替え制御部1412は当然ながらアナログ入力ユニット121〜12n内に各々、備えられている。図3の切替え制御部1412はバススイッチ141内のすべてのバススイッチSW1〜SWnを制御していたが、図23の図示していない「アナログ入力ユニット内の切替え制御部1412」は1つのスイッチ(SW1又はSW2又は・・・SWn)を制御する点が異なる。この場合、各アナログ入力ユニット121〜12n内のスイッチSW1〜SWnは、個々に異なる切替え時間で制御される。   Note that the switching control unit 1412 in the bus switch 141 in FIG. 18 is naturally provided in each of the analog input units 121 to 12n. The switching control unit 1412 in FIG. 3 controls all the bus switches SW1 to SWn in the bus switch 141. However, the “switching control unit 1412 in the analog input unit” (not shown) in FIG. SW1 or SW2 or... SWn) is controlled. In this case, the switches SW1 to SWn in the analog input units 121 to 12n are controlled with different switching times.

また、この制御タイミングは実施例1の作用で説明した(1)式で決定されるカウンタ値CNの“N値”を各アナログ入力ユニット121〜12nが該当するスイッチSW1又はSW2又は・・・SWnの設定値として持つことで実現でき、(2)式で決まる切替え時間でも良い。但し、本変形例では、図18に示すシリアルバスの伝送系S121〜S12nの前段に記憶バッファ14111〜1411nが位置する。この場合、(1)(2)式の第1式に限り、バス伝送時間の影響がないため、β=0と見なしても良い。本変形例では、この点が異なるだけで、図18に基づき説明した切替え制御方法は、すべて本変形例においても適用できる。   Further, this control timing is the switch SW1 or SW2 corresponding to the analog input units 121 to 12n corresponding to the “N value” of the counter value CN determined by the expression (1) described in the operation of the first embodiment, or SWn. The switching time determined by equation (2) may be used. However, in this modification, the storage buffers 14111 to 1411n are located in front of the serial bus transmission systems S121 to S12n shown in FIG. In this case, only the first expression of the expressions (1) and (2) is not affected by the bus transmission time, and may be regarded as β = 0. In this modification, only this point is different, and all the switching control methods described based on FIG. 18 can be applied to this modification.

このようにカウンタ値CNの“N値”又はこれに相当するパラメータ(切替え時間など)の設定は、例えば、各アナログ入力ユニットに設定部を設ければ良い。この設定部はメカニカルなスイッチ等をアナログ入力ユニットに備え、スイッチ操作で設定できるようにしておけばよい。前記の端末ID設定方法は、本変形例におけるカウンタ値CNの“N値”又はこれに相当するパラメータの設定にも適用できるものである。   Thus, the setting of the “N value” of the counter value CN or a parameter (switching time or the like) corresponding to the counter value CN may be provided in each analog input unit, for example. This setting unit may be provided with a mechanical switch or the like in the analog input unit so that it can be set by operating the switch. The terminal ID setting method can be applied to the setting of the “N value” of the counter value CN or a parameter corresponding thereto in the present modification.

尚、図29のように記憶デバイス14111〜1411nとスイッチSW1〜SWnが各アナログ入力ユニットに備えられても、図29のバススイッチ(スイッチ機能はない)の集線部との組み合わせにおける作用は図18で説明した作用と同じであるので説明は省略する。同等の効果を有することはいうまでもない。   Even if the storage devices 14111 to 1411n and the switches SW1 to SWn are provided in each analog input unit as shown in FIG. 29, the operation in combination with the concentrator of the bus switch (no switch function) shown in FIG. Since the operation is the same as that described above, the description thereof is omitted. Needless to say, it has the same effect.

本変形例に特有の効果はバススイッチ141(スイッチ機能はない)を簡素化することにあり、これにより、図30に示すようにメインリレー演算ユニット111内に組み込むことも容易である。組み込んだバススイッチ141(スイッチ機能無し)はメインリレー演算ユニット111の内部回路1111と信号媒体IS1を介し接続できる。情報端末ユニット113はメインリレー演算ユニット111との間の信号媒体IS2を介して電気量を取得する構成となる。これは、バススイッチ142(スイッチ機能無し)と事故検出リレー演算ユニット112及び情報端末ユニット113の関係においても同様の実施が可能である。尚、図18のバススイッチ141(スイッチ機能有り)を演算ユニット11に組み込んでも良いことは言うまでもない。   An effect peculiar to this modification is to simplify the bus switch 141 (no switch function), and as a result, it can be easily incorporated in the main relay arithmetic unit 111 as shown in FIG. The built-in bus switch 141 (without a switch function) can be connected to the internal circuit 1111 of the main relay arithmetic unit 111 via the signal medium IS1. The information terminal unit 113 is configured to acquire the amount of electricity through the signal medium IS2 with the main relay arithmetic unit 111. This can be similarly implemented in the relationship between the bus switch 142 (no switch function), the accident detection relay arithmetic unit 112, and the information terminal unit 113. Needless to say, the bus switch 141 (with switch function) of FIG.

(9)本実施形態の各ユニットによる効果
以上の通り、本実施形態によれば、サンプリング同期した複数のアナログ入力ユニットを備え、その電気量をシリアル伝送により演算ユニットに取得させる保護継電器において、リレー性能として許容できる所定時間内に演算ユニットが電気量を取得できるように、バススイッチが前記サンプリングに同期し、データ衝突しなくスイッチを制御する。これにより、伝送系を集線したスター形トポロジーにおいて、効率的かつ安全にかつ確実に、演算ユニットは電気量を取得でき、リレー性能を確保できる。
(9) Effects of each unit of the present embodiment As described above, according to the present embodiment, in the protection relay that includes a plurality of analog input units that are sampling-synchronized and that allows the arithmetic unit to acquire the amount of electricity by serial transmission, The bus switch synchronizes with the sampling and controls the switch without data collision so that the arithmetic unit can acquire the electric quantity within a predetermined time allowable as performance. As a result, in a star topology in which the transmission system is concentrated, the arithmetic unit can acquire the amount of electricity efficiently and safely and reliably, and the relay performance can be ensured.

また、バススイッチのスイッチ制御は、伝送速度、電気量のデータフレーム長及びリレー性能として許容できる所定時間を、サンプリング基準信号発生部について説明した(1)式又は(2)式を適用して、バススイッチの制御条件を決めることができ、保護継電器のリレー性能の要求スペックに合わせて適用できる。   In addition, the switch control of the bus switch applies the formula (1) or (2) described for the sampling reference signal generation unit to the transmission time, the data frame length of the electrical quantity, and the predetermined time allowable as the relay performance, The control conditions of the bus switch can be determined and can be applied according to the required specifications of the relay performance of the protective relay.

特に、シリアル伝送系において、バスを集線して、データ衝突なく中継するものとして、従来、スイッチングハブがある。スイッチングハブは、複数の入出力ポートを備えており、中継するデータフレームの宛先(符号)を識別し、その宛先(送信先)の端末がある出力ポートだけにデータフレームを出力するスイッチ機能を備え、外部の機器と同期することなく、データの先着順に独自のスイッチ切替タイミング及び遅延時間で動作する。本実施例のバススイッチは、データフレームの宛先(符号)を必要とせず、すべての入力データを出力側に配信し、保護リレーのアナログ入力のサンプリングと同期して、スイッチ制御する。スイッチングハブと本実施形態のバススイッチは、作用としてスイッチ制御方法が異なり、目的と効果として、保護継電器として必要な電気量取得の時間保証ができるか否かの違いがある。当然のことながら、スイッチングハブのように独立して動作する形態では困難であるが、本実施形態のバススイッチでは、保護継電器として必要な電気量取得の時間保証(リレー性能要求に合うようにスイッチ制御を実現できること等)が可能である。   In particular, in a serial transmission system, there is a conventional switching hub as a means for concentrating buses and relaying without data collision. The switching hub has a plurality of input / output ports, and has a switch function that identifies the destination (code) of the relayed data frame and outputs the data frame only to the output port where the destination (transmission destination) terminal is located. It operates with its own switch switching timing and delay time in the first-come-first-served order without synchronizing with external equipment. The bus switch of this embodiment does not require the destination (code) of the data frame, distributes all input data to the output side, and performs switch control in synchronization with sampling of the analog input of the protection relay. The switching hub and the bus switch of the present embodiment are different in the switch control method as an operation, and there is a difference as to whether or not the time required for acquiring the amount of electricity necessary as a protective relay can be guaranteed. As a matter of course, it is difficult to operate independently such as a switching hub, but in the bus switch of this embodiment, a time guarantee for obtaining the amount of electricity necessary as a protective relay (switch to meet the relay performance requirements) It is possible to realize control).

また、保護継電器では、リレー精度(動作レベル、動作感度等)を確保するめに、すべてのアナログ入力はサンプリング同期(アナログフィルタ部の群遅延時間やサンプルホールド回路がない場合に生じるマルチプレクサでの切替え時間などは校正処理で補正)させるため、複数のアナログ入力ユニットからは同時にサンプリング電気量が配信される。これをスイッチングハブで中継すると、先着順に演算ユニットに送信するため、演算ユニットが電気量データフレームを受信する順番は毎回、不定である。   In the protective relay, all analog inputs are sampling-synchronized (group delay time of the analog filter section and switching time at the multiplexer generated when there is no sample hold circuit) to ensure relay accuracy (operation level, operation sensitivity, etc.) For example, the sampling electric quantity is distributed simultaneously from a plurality of analog input units. When this is relayed by the switching hub, it is transmitted to the arithmetic unit on a first-come-first-served basis, and therefore the order in which the arithmetic unit receives the electrical quantity data frame is indefinite every time.

この場合、リレー演算ユニットは正しくリレー演算するために、受信データがどのアナログ入力ユニットから送信されたものであるかを識別する必要があり、この識別処理(演算ユニットの記憶部等に受信保存されたデータを検索するなどの余分な処理及び即座に演算に必要なデータを取出すことができないため、必要に応じて並べ替えるなどの余分な処理)が必要になり、アナログ入力ユニットの台数が多くなるほど、この識別処理負担も大きくなる。これは、リレー演算周期内での識別処理に時間を要し、本来のリレー演算時間が確保できず、演算時間オーバなどの弊害が生じる。   In this case, in order for the relay operation unit to correctly perform the relay operation, it is necessary to identify from which analog input unit the received data is transmitted, and this identification process (received and stored in the storage unit or the like of the operation unit). Since the extra processing such as searching the data and the data necessary for the computation cannot be taken out immediately, extra processing such as rearranging as necessary is required, and the number of analog input units increases. This burden of identification processing also increases. This requires time for the identification processing within the relay calculation cycle, and the original relay calculation time cannot be secured, resulting in problems such as calculation time over.

しかし、本実施形態におけるバススイッチを適用することで、演算ユニットが受信する電気量データフレームの順番が固定されるため、先に述べたような余分な識別処理は不要となる。よって、複数のアナログ入力ユニットを必要とする保護継電器においても、リレー演算時間が確実に確保できる。   However, by applying the bus switch in the present embodiment, the order of the electrical quantity data frames received by the arithmetic unit is fixed, so that the extra identification process as described above is not necessary. Therefore, even in the protective relay that requires a plurality of analog input units, the relay calculation time can be ensured.

本発明のディジタル形保護継電器の第1実施形態を示す機能ブロック図。1 is a functional block diagram showing a first embodiment of a digital protection relay of the present invention. 従来のディジタル形保護継電器における1対1形トポロジーの例を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the example of the 1 to 1 type | mold topology in the conventional digital type protective relay. 本発明の第1実施形態における伝送トポロジーによる構成例を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the structural example by the transmission topology in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態の変形例を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the modification of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態であって、事故検出リレー演算ユニットとアナログ入力ユニット間のシリアル伝送ケーブルが1本で済む保護継電器の機能ブロック図。The functional block diagram of the protection relay which is 4th Embodiment of this invention, Comprising: The serial transmission cable between an accident detection relay arithmetic unit and an analog input unit is sufficient. 本発明の第5実施形態であって、演算ユニットを2重化した保護継電器の機能ブロック図。It is 5th Embodiment of this invention, Comprising: The functional block diagram of the protective relay which duplicated the arithmetic unit. 本発明の第6実施形態であって、マルチドロップ形トポロジーを使用したディジタル形保護継電器を示す機能ブロック図。The functional block diagram which is 6th Embodiment of this invention and shows the digital type protective relay which uses a multidrop type | mold topology. 本発明の第7実施形態であって、スター形トポロジーとマルチドロップ形トポロジーとを組み合わせた保護継電器の機能ブロック図。FIG. 14 is a functional block diagram of a protective relay that is a seventh embodiment of the present invention and combines a star topology and a multidrop topology. 本発明の実施形態におけるアナログ入力ユニットを示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the analog input unit in embodiment of this invention. 本発明におけるアナログ入力ユニット内のサンプル&ホールド回路の配置図。FIG. 3 is a layout diagram of a sample and hold circuit in an analog input unit according to the present invention. 本発明の実施形態における端末ID自動識別のための第1の構成例を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the 1st structural example for terminal ID automatic identification in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における端末ID自動識別のためのアナログ入力ユニット該当部位の第1の構成例を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the 1st structural example of the analog input unit applicable part for terminal ID automatic identification in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における端末ID自動識別のための第2の構成例を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the 2nd structural example for terminal ID automatic identification in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における端末ID自動識別のためのアナログ入力ユニット該当部位の第2の構成例を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the 2nd structural example of the analog input unit applicable site | part for terminal ID automatic identification in embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるフレーム受信同期の状態を示す模式図。The schematic diagram which shows the state of the frame reception synchronization in embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるバススイッチを示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the bus switch in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における接続ポートが異なるバススイッチを示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the bus switch from which the connection port in embodiment of this invention differs. 本発明の実施形態における演算ユニットからアナログ入力ユニットへの送信の伝送系を示すブロック図。The block diagram which shows the transmission system of transmission to the analog input unit from the arithmetic unit in embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるサンプリング用基準信号に基づくバススイッチ切替えの作用を示す模式図。The schematic diagram which shows the effect | action of the bus switch switching based on the reference signal for sampling in embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるアナログ量のサンプリングから演算ユニットの受信完までの作用を示す模式図。The schematic diagram which shows the effect | action from the sampling of the analog quantity in the embodiment of this invention to the completion of reception of an arithmetic unit. 本発明の実施形態におけるA/Dデータ受信とリレー演算の第1のタイミング例を示す模式図。The schematic diagram which shows the 1st timing example of A / D data reception and relay calculation in embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるA/Dデータ受信とリレー演算の第2のタイミング例を示す模式図。The schematic diagram which shows the 2nd timing example of A / D data reception and relay calculation in embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるA/Dデータ受信とリレー演算の第3のタイミング例を示す模式図。The schematic diagram which shows the 3rd timing example of A / D data reception and relay calculation in embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるA/Dデータ受信とリレー演算の第4のタイミング例を示す模式図。The schematic diagram which shows the 4th timing example of A / D data reception and relay calculation in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における入出力ユニットの第1の構成例を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the 1st structural example of the input-output unit in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における入出力ユニットの第2の構成例を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the 2nd structural example of the input-output unit in embodiment of this invention. 本発明の実施形態において、バススイッチ機能をアナログ入力ユニットに分散させた場合の構成例を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the structural example at the time of disperse | distributing a bus switch function to an analog input unit in embodiment of this invention. 本発明の実施形態において、バススイッチのスイッチング機能をアナログ入力ユニットに備えた場合の構成例を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the structural example at the time of providing the switching function of a bus switch in the analog input unit in embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1a:ディジタル形保護継電器
11:演算ユニット
111:メインリレー演算ユニット
112:事故検出リレー演算ユニット
113:情報端末ユニット
121,122,…12n:メインリレー用のアナログ入力ユニット
131,132,…13n:事故検出リレー用のアナログ入力ユニット
141,142:バススイッチ
15:入出力ユニット
AI21,AI22,…AI2n:アナログ入力ユニット121〜12nが入力するアナログ電気量
AI31,AI32,…AI3n:アナログ入力ユニット131〜13nが入力するアナログ電気量
IO1:メインリレー演算ユニットと入出力ユニット間の接続ケーブル
IO2:事故検出リレー演算ユニットと入出力ユニット間の接続ケーブル
S121,S122,…S12n:アナログ入力ユニット121〜12nと演算ユニット間のシリアル伝送ケーブル
S131,S132,…S13n:アナログ入力ユニット131〜13nと演算ユニット間のシリアル伝送ケーブル
S141a,S141b:バススイッチ141と演算ユニット11間のシリアル伝送ケーブル
S142a,S142b:バススイッチ142と演算ユニット11間のシリアル伝送ケーブル
1a: digital type protective relay 11: arithmetic unit 111: main relay arithmetic unit 112: accident detection relay arithmetic unit 113: information terminal units 121, 122,... 12n: analog input units 131, 132,. Analog input units 141 and 142 for detection relays: Bus switch 15: Input / output units AI21, AI22,... AI2n: Analog electric quantities AI31, AI32,. Electricity input IO1: Connection cable between main relay arithmetic unit and input / output unit IO2: Connection cable between accident detection relay arithmetic unit and input / output unit S121, S122,... S12n: Analog input unit Serial transmission cables S131, S132,... S13n between the analog input units 131 to 13n and the arithmetic unit S141a, S141b: Serial transmission cables between the bus switch 141 and the arithmetic unit 11 S142a, S142b: Serial transmission cable between the bus switch 142 and the arithmetic unit 11

Claims (15)

保護対象とする電気設備のアナログ電気量をディジタル値に変換したサンプリングデータに基づき、保護リレー演算を行い、前記保護リレー演算の結果を出力するディジタル形保護継電器において、
サンプリング用基準信号に基づき前記アナログ電気量をサンプリングし、ディジタル値に変換したサンプリングデータを出力する複数のアナログ入力手段と、少なくとも前記保護リレー演算を行う演算手段とを備え、
前記複数のアナログ入力手段から前記演算手段への前記サンプリングデータの伝送系は、少なくとも一部に共用部を有するシリアルバスで構成し、
前記複数のアナログ入力手段における各サンプリングデータのシリアル伝送が前記共用部でデータ衝突せず、所定時間内に、前記演算手段に受信されるように、アナログ入力手段毎に前記サンプリングデータを前記共通部に導入するスイッチを設け、前記アナログ入力手段毎の前記スイッチの切り替えを前記サンプリング用基準信号に同期させ、前記保護リレー演算の周期以内に全ての前記スイッチの切り替えを完了させるよう制御するバススイッチ機能を備えたことを特徴とするディジタル形保護継電器。
In the digital protection relay that performs protection relay calculation based on the sampling data obtained by converting the analog electricity quantity of the electrical equipment to be protected into a digital value, and outputs the result of the protection relay calculation,
A plurality of analog input means for sampling the analog electric quantity based on a sampling reference signal and outputting sampling data converted into a digital value, and an arithmetic means for performing at least the protection relay calculation,
The sampling data transmission system from the plurality of analog input means to the arithmetic means is constituted by a serial bus having a shared part at least in part,
The sampling data is sent to the common unit for each analog input unit so that serial transmission of each sampling data in the plurality of analog input units is received by the arithmetic unit within a predetermined time without data collision in the common unit. A switch to be introduced to the bus, and to switch the switch for each analog input means in synchronization with the reference signal for sampling and to control the switch to complete the switching of all the switches within the cycle of the protection relay calculation A digital protective relay characterized by comprising:
前記演算手段と前記複数のアナログ入力手段との間のサンプリングデータ伝送系を1対N伝送のスター形またはマルチドロップ形トポロジーで構成したことを特徴とする請求項1に記載のディジタル形保護継電器。   2. The digital protection relay according to claim 1, wherein a sampling data transmission system between the arithmetic means and the plurality of analog input means is configured in a star type or multidrop type topology of 1 to N transmission. 前記演算手段をメインリレー演算手段と事故検出リレー演算手段で構成し、
前記アナログ入力手段をメインリレー用アナログ入力手段と事故検出手段用アナログ入力手段で構成し、
前記メインリレー演算手段と複数のメインリレー用アナログ入力手段との間のサンプリングデータ伝送系を1対N伝送のスター形またはマルチドロップ形トポロジーで構成し、
前記事故検出リレー演算手段と複数の事故検出手段用アナログ入力手段との間のサンプリングデータ伝送系を1対N伝送のスター形トポロジーまたはマルチドロップ形で構成したことを特徴とする請求項1に記載のディジタル形保護継電器。
The calculation means is composed of main relay calculation means and accident detection relay calculation means,
The analog input means comprises an analog input means for main relay and an analog input means for accident detection means,
A sampling data transmission system between the main relay computing means and the plurality of main relay analog input means is configured in a star-type or multi-drop type topology of 1: N transmission,
2. The sampling data transmission system between the accident detection relay computing means and a plurality of accident detection means analog input means is configured in a star topology or multidrop type of 1: N transmission. Digital type protective relay.
オシロ機能もしくは故障点評定装置の端末機能もしくは外部の可搬形の整定用端末とのインターフェース機能を実行する情報端末手段を備え、
前記情報端末手段と前記複数のメインリレー用アナログ入力手段との間のサンプリングデータ伝送系を1対N伝送のスター形トポロジーで構成し、
前記情報端末手段と前記複数の事故検出手段用アナログ入力手段との間のサンプリングデータ伝送系を1対N伝送のスター形トポロジーで構成したことを特徴とする請求項3に記載のディジタル形保護継電器。
An information terminal means for executing an oscilloscope function or a terminal function of a failure point rating device or an interface function with an external portable setting terminal,
A sampling data transmission system between the information terminal means and the plurality of main relay analog input means is configured in a star topology of 1 to N transmission,
4. A digital protection relay according to claim 3 , wherein a sampling data transmission system between said information terminal means and said plurality of accident detection means analog input means is configured in a star topology of 1: N transmission. .
前記演算手段をメインリレー演算手段と事故検出リレー演算手段で構成し、
前記アナログ入力手段をメインリレー用アナログ入力手段と事故検出手段用アナログ入力手段で構成し、
前記メインリレー演算手段と複数のメインリレー用アナログ入力手段との間のサンプリングデータ伝送系を1対N伝送のスター形トポロジーで構成し、
前記事故検出リレー演算手段と事故検出手段用アナログ入力手段との間のサンプリングデータ伝送系を1対1形トポロジーで構成したことを特徴とする請求項1に記載のディジタル形保護継電器。
The calculation means is composed of main relay calculation means and accident detection relay calculation means,
The analog input means comprises an analog input means for main relay and an analog input means for accident detection means,
A sampling data transmission system between the main relay computing means and the plurality of main relay analog input means is configured in a star topology of 1 to N transmission,
2. The digital protective relay according to claim 1, wherein a sampling data transmission system between the accident detection relay calculation means and the analog input means for accident detection means is configured in a one-to-one topology.
前記演算手段と前記複数のアナログ入力手段との間のサンプリングデータ伝送系を1対N伝送のマルチドロップ形トポロジーとスター構成トポロジーで構成したことを特徴とする請求項1に記載のディジタル形保護継電器。   2. The digital type protective relay according to claim 1, wherein a sampling data transmission system between the arithmetic means and the plurality of analog input means is constituted by a multi-drop topology and a star configuration topology of 1 to N transmission. . 第1の演算手段と第2の演算手段を備え、前記第1の演算手段と前記第2の演算手段において、前記複数のアナログ入力手段を共用することを特徴とする請求項1に記載のディジタル形保護継電器。   2. The digital according to claim 1, further comprising a first calculation unit and a second calculation unit, wherein the first calculation unit and the second calculation unit share the plurality of analog input units. Protective relay. 前記複数のアナログ入力手段からシリアルバスを経由して受信する各サンプリングデータは、前記バススイッチ制御により、固定化した順番で前記演算手段に受信されることを特徴とする請求項1に記載のディジタル形保護継電器。   The digital data according to claim 1, wherein each sampling data received from the plurality of analog input means via a serial bus is received by the arithmetic means in a fixed order by the bus switch control. Protective relay. 前記バススイッチ機能を有するとともに前記シリアルバスを集線する共用部を有するバススイッチ手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載のディジタル形保護継電器。   2. The digital protective relay according to claim 1, further comprising bus switch means having the bus switch function and having a common unit for concentrating the serial bus. 前記バススイッチ手段は、サンプリング用基準信号を生成して、前記サンプリング用基準信号に基づき、前記スイッチの制御タイミングを生成し、前記サンプリング用基準信号を少なくとも前記複数のアナログ入力部に配信し、
前記複数のアナログ入力部は、入力した前記サンプリング用基準信号に基づき、所定のサンプリングタイミングを生成し、前記アナログ電気量のサンプリングを行うことを特徴とする請求項9に記載のディジタル形保護継電器。
The bus switch means generates a reference signal for sampling, generates a control timing of the switch based on the reference signal for sampling, and distributes the reference signal for sampling to at least the plurality of analog input units,
10. The digital protection relay according to claim 9, wherein the plurality of analog input units generate a predetermined sampling timing based on the input sampling reference signal and perform sampling of the analog electric quantity.
前記バススイッチ機能を前記演算手段内に備えたことを特徴とする請求項1に記載のディジタル形保護継電器。   2. The digital protective relay according to claim 1, wherein the bus switch function is provided in the arithmetic means. 前記バススイッチ機能を前記複数のアナログ入力手段内に分散させたことを特徴とする請求項1に記載のディジタル形保護継電器。   2. The digital protective relay according to claim 1, wherein the bus switch function is distributed in the plurality of analog input means. 前記複数の各アナログ入力手段が自手段を特定する識別情報を備えたことを特徴とする請求項1に記載のディジタル形保護継電器。   2. The digital protective relay according to claim 1, wherein each of the plurality of analog input means includes identification information for specifying its own means. 前記アナログ入力手段は、アナログ部用の校正値情報を備え、前記校正値情報は前記演算手段もしくは外部の端末から書き込み及び読出しする構成を備え、前記演算手段もしくは前記外部の端末から前記校正値情報の健全性が確認できることを特徴とする請求項1に記載のディジタル形保護継電器。   The analog input unit includes calibration value information for an analog unit, and the calibration value information is written and read from the calculation unit or an external terminal. The calibration value information is input from the calculation unit or the external terminal. The digital protection relay according to claim 1, wherein the soundness of the digital protection relay can be confirmed. 前記サンプリング用基準信号は、前記シリアルバスと異なる伝送媒体で前記複数のアナログ入力手段に配信されることを特徴とする請求項1に記載のディジタル形保護継電器。   2. The digital protective relay according to claim 1, wherein the sampling reference signal is distributed to the plurality of analog input means through a transmission medium different from the serial bus.
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