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JP5501909B2 - Protection relay - Google Patents
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JP5501909B2 - Protection relay - Google Patents

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Description

本発明は、電力系統からの系統電気量を取り込み、系統電気量に関するアナログデータをディジタルデータに変換して電力系統の保護を行う保護リレーに関する。   The present invention relates to a protection relay that takes in a system electricity amount from a power system and converts analog data related to the system electricity amount into digital data to protect the power system.

一般的な保護リレー(以下「従来型保護リレー」と称する)は、送電線近傍に設置され、電力系統からの電流や電圧(以下「系統電気量」と称する)をリレーユニット内に取り込み、リレー内部の入力トランスで系統電気量をリレーが扱いやすい大きさに変換し、アナログデータをディジタルデータに変換(AD変換)し、そのAD変換データをもとに事故検出などのリレー演算を行い外部接点へ出力する。このように従来型保護リレーは、これらの一連の処理を同一ユニット内で行っている。   A general protection relay (hereinafter referred to as “conventional protection relay”) is installed in the vicinity of a transmission line, takes in a current or voltage from an electric power system (hereinafter referred to as “system electricity”) into a relay unit, and then relays. An internal input transformer converts the grid electricity to a size that is easy for the relay to handle, converts analog data to digital data (AD conversion), and performs relay calculations such as accident detection based on the AD conversion data. Output to. Thus, the conventional protection relay performs these series of processes in the same unit.

これに対して、保護リレーの機能を、主に2つの機能に分割したものをプロセスバス対応保護リレーと称する。具体的には、プロセスバス対応保護リレーは、遮断器や計器用変成器(CT/VT)等の主回路の近傍に設置され系統電気量を取り込む統合ユニット(MU:merging unit)と、MUから離れた場所(例えばコントロールルームなど)に設置されリレー演算を行うIED(intelligent electric device)と呼ばれるユニットとから成る。ここで、計器用変成器(CT/VT)は、変流器(CT:Current Transformer)、計器用変圧器(VT:Voltage Transformer)の総称である。MUとIEDは、プロセスバス(LANや専用シリアルバス)で接続されている。MUは、入力トランスによって電力系統からのアナログデータをAD変換し、変換されたデータ若しくはこれらのデータにゲイン調整・位相補正などの処理を行ったデータを、AI(Analog Input)データとして、プロセスバスにてIEDに送信する。IEDは、MUからのAIデータをもとに事故検出などのリレー演算を行う。AIデータとは、ゲイン・位相補正などの処理後のデータであって、IEDに送信されるデータのことである。   On the other hand, what divided | segmented the function of the protection relay into two functions mainly is called a process bus corresponding | compatible protection relay. Specifically, the process bus compatible protection relay is installed in the vicinity of a main circuit such as a circuit breaker or an instrument transformer (CT / VT). It consists of a unit called an IED (intelligent electric device) that is installed in a remote place (for example, a control room) and performs a relay operation. Here, the instrument transformer (CT / VT) is a general term for a current transformer (CT) and a voltage transformer (VT). The MU and the IED are connected by a process bus (LAN or a dedicated serial bus). The MU performs analog-to-digital conversion of analog data from the power system using an input transformer, and converts the converted data or data obtained by performing gain adjustment, phase correction, or other processing on the process bus as AI (Analog Input) data. To the IED. The IED performs relay calculations such as accident detection based on AI data from the MU. The AI data is data after processing such as gain and phase correction, and is transmitted to the IED.

他方、AD変換されたデータをPCM通信して授受し合う保護リレーは、いわゆるPCMリレー(Pulse Code Modulation relay)と呼ばれ、このPCMリレーは、2台以上の保護リレーがAIデータを互いに伝送して比較することで、送電線の事故を検出して保護を行うものである。ただし、PCMリレーは、他保護リレーとの同時性を確保するために、系統電気量を同一タイミングでサンプリングする必要がある。従って、PCMリレーにおいては、複数リレー間で、AD変換のタイミングを同期させる必要がある。AD変換のタイミング同期がとれない場合でも、位相補正などにより、複数リレー間で比較されるAIデータが略同一のタイミングとなるようにする必要がある。   On the other hand, a protection relay that exchanges AD-converted data through PCM communication is called a so-called PCM relay (Pulse Code Modulation relay), and two or more protection relays transmit AI data to each other. By comparing the two, the transmission line accident is detected and protected. However, the PCM relay needs to sample the grid electricity quantity at the same timing in order to ensure simultaneity with other protection relays. Therefore, in the PCM relay, it is necessary to synchronize AD conversion timing among a plurality of relays. Even when the timing of AD conversion cannot be synchronized, AI data to be compared between a plurality of relays needs to have substantially the same timing by phase correction or the like.

例えば、下記特許文献1に示される従来型保護リレーは、電力系統からのアナログデータをAD変換するユニットと、他保護リレーとPCM通信(保護リレー間でAD変換データを送受信)を行うユニットとが一体的に構成されており、このPCM通信を行うユニットがAD変換のタイミングを制御できるため、複数の保護リレー間でAD変換の同期をとることは可能であった。   For example, the conventional protection relay disclosed in Patent Document 1 includes a unit that performs analog-to-digital conversion of analog data from the power system, and a unit that performs PCM communication (transmission and reception of AD conversion data between the protection relays) with other protection relays. Since the unit that performs the PCM communication can control the timing of AD conversion, it is possible to synchronize AD conversion among a plurality of protection relays.

特開2002−186166号公報(段落0029、図1)JP 2002-186166 (paragraph 0029, FIG. 1)

上記特許文献1に示される従来型保護リレーに対し、プロセスバス対応保護リレーは、上述したように、AD変換を主たる機能とするMUとリレー演算を行うIEDとが分離された構成である。このプロセスバス対応保護リレーがPCMリレーである場合、他保護リレーとのPCM通信はIEDにて行われる。すなわち、PCM通信は、AD変換を行うユニット(MU)とは別のユニットで実行される。PCMリレーは、上述したように複数のリレー間でAD変換のタイミングを同期させる必要があるところ、プロセスバス対応のPCMリレーとした場合、MUとIEDが分離されているため、IEDがAD変換のタイミングを制御することができず、複数のPCMリレー間でAD変換の同期をとることができない。   In contrast to the conventional protection relay disclosed in Patent Document 1, the process bus-corresponding protection relay has a configuration in which, as described above, the MU having the main function of AD conversion and the IED that performs the relay operation are separated. When this process bus compatible protection relay is a PCM relay, PCM communication with other protection relays is performed by IED. That is, the PCM communication is executed by a unit different from the unit (MU) that performs AD conversion. As described above, the PCM relay needs to synchronize the AD conversion timing among a plurality of relays. However, when the PCM relay is a process bus compatible PCM relay, the MU and the IED are separated. The timing cannot be controlled, and AD conversion cannot be synchronized between a plurality of PCM relays.

IEDからMUに対して同期信号を送信することでMUにおけるAD変換のタイミングを制御する場合、以下のような問題がある。プロセスバスに対応したPCMリレーの将来の用途、すなわち交換周期を考慮すると、MUとIEDとが異なるメーカ製のものになることもありうる。MUとIEDとが同じメーカ製であれば、そのメーカ独自の通信プロトコルでMUとIEDとを相互接続することが可能である。ただし、MUとIEDの交換周期が異なることを考慮すると、IEDとMUが異なるメーカ製のものでも、通信プロトコルに制約されることなく相互接続できるようにする方が望ましい。IEDおよびMUが異なるメーカ製のものである場合におけるIEDからMUへの同期信号が考慮されていない現状にあっては、この同期信号が異メーカ接続の妨げとなる可能性が高い。なお、MUの交換周期は、電力系統のCT/PTや遮断器など主回路近傍に設置されることが多いため、例えば、主回路の交換周期と等しい約40年が想定される。IEDに関しては、従来型保護リレーの交換周期(約15年)が想定される。   When controlling the AD conversion timing in the MU by transmitting a synchronization signal from the IED to the MU, there are the following problems. In consideration of the future use of the PCM relay corresponding to the process bus, that is, the replacement cycle, the MU and the IED may be manufactured by different manufacturers. If the MU and the IED are manufactured by the same manufacturer, the MU and the IED can be interconnected using a communication protocol unique to the manufacturer. However, considering that the exchange cycle of MU and IED is different, it is desirable that even those manufactured by different manufacturers of IED and MU can be interconnected without being restricted by the communication protocol. In the present situation where the IED and MU are made by different manufacturers and the synchronization signal from the IED to the MU is not considered, there is a high possibility that this synchronization signal hinders connection between different manufacturers. Since the MU replacement cycle is often installed in the vicinity of the main circuit such as the CT / PT and circuit breaker of the power system, for example, about 40 years, which is equal to the replacement cycle of the main circuit, is assumed. For IED, a replacement cycle (about 15 years) of the conventional protection relay is assumed.

さらに、プロセスバス対応保護リレーは、IEDとMU間がLANや専用シリアルケーブルで接続されるため、MUがデータを送信してからIEDがこのデータを受信するまでの時間は、PCMリレー毎に一定でない可能性もある。すなわち、IEDがMUからのデータを受信したタイミングが各PCMリレー間で同一だとしても、そのデータがMUから送信されたときのタイミングが同一であるとは限らない。従って、MUがデータを送信してからIEDがこのデータを受信するまでの時間を考慮しなければ、精度よくリレー演算を行うことができないという課題があった。   Furthermore, since the process bus compatible protection relay is connected between the IED and the MU via a LAN or a dedicated serial cable, the time from when the MU transmits data until the IED receives this data is constant for each PCM relay. It may not be. That is, even if the timing at which the IED receives data from the MU is the same among the PCM relays, the timing when the data is transmitted from the MU is not necessarily the same. Therefore, there is a problem that the relay calculation cannot be performed accurately unless the time from when the MU transmits data until the IED receives this data is taken into consideration.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、IEDからMUへの同期信号が不要であり、かつ、IEDとMU間のネットワークの遅延時間が一定でない場合においても他保護リレーとの間でAD変換の同期をとり安定したPCMリレー特性を実現可能な保護リレーを得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and does not require a synchronization signal from the IED to the MU, and between the other protection relays even when the delay time of the network between the IED and the MU is not constant. An object of the present invention is to obtain a protection relay that can achieve stable PCM relay characteristics by synchronizing AD conversion.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、系統電気量に関するアナログデータをディジタルデータに変換して電力系統の保護を行う保護リレーであって、電力系統に配置され、外部からの同期信号が入力される度にリセットされ、かつ、前記同期信号をトリガーとして所定のサンプリング周期でサイクリックにカウントアップされるカウンタ値を生成すると共に、前記アナログデータを前記サンプリング周期にてAD変換したデータと前記カウンタ値とを出力する第1のユニットと、一端が前記第1のユニットに接続されたプロセスバスと、前記プロセスバスの他端に接続され、前記第1のユニットにてAD変換されたデータを前記プロセスバスを介して取り込み、通信路を介して他保護リレーとの間で前記データを送受信し合い電力系統事故を検出するリレー演算を行う第2のユニットと、を備え、前記第2のユニットは、前記他保護リレーに送信する前記データにインデックス番号を付けて管理すると共に、前記カウンタ値の最大値をこの最大値よりも小さな値に変換し、その変換後の値を最大値とするサイクリック値と同じ前記インデックス番号の送信フレームに、前記第1のユニットからの前記データをセットして前記他保護リレーに送信することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention is a protection relay that protects a power system by converting analog data relating to system electricity into digital data, and is disposed in the power system and is externally connected. A counter value that is reset every time a synchronization signal is input and is cyclically counted up in a predetermined sampling period triggered by the synchronization signal is generated, and the analog data is AD in the sampling period. A first unit that outputs the converted data and the counter value, a process bus having one end connected to the first unit, and a second end connected to the other end of the process bus. Capture the converted data via the process bus and send / receive the data to / from other protection relays via the communication path A second unit for performing a relay operation for detecting a power grid fault, and the second unit manages the data transmitted to the other protection relay with an index number and manages the counter value. The maximum value is converted to a value smaller than the maximum value, and the data from the first unit is set in the transmission frame having the same index number as the cyclic value having the converted value as the maximum value. It transmits to the other protection relay.

この発明によれば、同期信号が入力される度にリセットされ、かつ、同期信号をトリガーとして所定のサンプリング周期でサイクリックにカウントアップされるカウンタ値を生成するMUと、カウンタ値を小さな値に変換しその変換後の値を最大値とするサイクリック値と同じインデックス番号の送信フレームに、MUからのAIデータをセットして他保護リレーに送信するIEDとを、プロセスバスで接続するようにしたので、IEDからMUへの同期信号が不要であり、かつ、IEDとMU間のネットワークの遅延時間が一定でない場合においても他保護リレーとの間でAD変換の同期をとり安定したPCMリレー特性を得ることができる、という効果を奏する。   According to the present invention, the MU that generates a counter value that is reset every time a synchronization signal is input and that is cyclically counted up with a predetermined sampling period triggered by the synchronization signal, and the counter value to a small value. The process bus is connected to the IED that sets the AI data from the MU and transmits it to the other protection relay in the transmission frame having the same index number as the cyclic value with the maximum value after the conversion. Therefore, even if the synchronization signal from the IED to the MU is unnecessary and the delay time of the network between the IED and the MU is not constant, the AD conversion is synchronized with other protection relays and the PCM relay characteristics are stable. There is an effect that can be obtained.

図1は、本発明の実施の形態1から5にかかる保護リレーの構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a protection relay according to first to fifth embodiments of the present invention. 図2は、図1に示されるプロセスバス対応の保護リレーをPCMリレーとして構成した図である。FIG. 2 is a diagram in which the protection relay corresponding to the process bus shown in FIG. 1 is configured as a PCM relay. 図3は、本実施の形態にかかるMUで付加されるカウンタ値を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the counter value added by the MU according to the present embodiment. 図4は、本実施の形態にかかるPCMリレー間においてAIデータを同期させる方法を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a method of synchronizing AI data between PCM relays according to the present embodiment. 図5は、本発明の実施の形態2にかかる保護リレーによる位相補正を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining phase correction by the protection relay according to the second embodiment of the present invention. 図6は、本発明の実施の形態3にかかる保護リレーによるカウンタ値のチェック動作を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the counter value check operation by the protection relay according to the third embodiment of the present invention. 図7は、本発明の実施の形態4にかかる保護リレーの動作を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the protection relay according to the fourth embodiment of the present invention. 図8は、本発明の実施の形態5にかかる保護リレーの動作を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the protection relay according to the fifth embodiment of the present invention.

以下に、本発明にかかる保護リレーの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   Embodiments of a protection relay according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1から5にかかる保護リレーの構成図であり、この保護リレーは、プロセスバス対応の保護リレーである。図2は、図1に示されるプロセスバス対応の保護リレーをPCMリレーとして構成した図である。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。以下、説明の順としては、まず本実施の形態にかかる保護リレーの構成を説明し、その後に本発明の特徴部分に関して説明する。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a configuration diagram of a protection relay according to first to fifth embodiments of the present invention, and this protection relay is a protection relay corresponding to a process bus. FIG. 2 is a diagram in which the protection relay corresponding to the process bus shown in FIG. 1 is configured as a PCM relay. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. Hereinafter, as the order of description, the configuration of the protection relay according to the present embodiment will be described first, and then the characteristic part of the present invention will be described.

本実施の形態にかかる保護リレーは、ネットワーク回線7にて接続されたMU1(第1のユニット)とIED11(第2のユニット)と成る。   The protection relay according to the present embodiment includes an MU 1 (first unit) and an IED 11 (second unit) connected by a network line 7.

MU1は、系統電気量に関するアナログデータをディジタルデータに変換して、AD変換されたデータ(AIデータ)を高速にネットワーク回線7へ送出することを主たる機能としている。ネットワーク回線7は、シリアル伝送媒体であるプロセスバスであり、このネットワーク回線7には、PCMリレーや過電流リレーなどの複数のリレー(図示せず)が接続されている。図1では一例としてPCMリレーであるIED11が示されている。MU1は、それらのリレーに対してAIデータを同時に送信できるように、送電線近傍に設置されている。   The main function of the MU 1 is to convert analog data relating to the amount of electricity in the system into digital data, and send the AD-converted data (AI data) to the network line 7 at high speed. The network line 7 is a process bus that is a serial transmission medium, and a plurality of relays (not shown) such as PCM relays and overcurrent relays are connected to the network line 7. FIG. 1 shows an IED 11 that is a PCM relay as an example. The MU 1 is installed in the vicinity of the power transmission line so that AI data can be simultaneously transmitted to those relays.

IED11は、他保護リレーとのPCM通信を高速に行うことを主たる機能としており、オペレータがPCMの設定を変更したり、PCMの状態を確認することができるように、コントロールルームやリレールームなどに設置されている。IED11は、MU1からのAIデータをプロセスバス経由で取り込み、自保護リレーおよび他保護リレーにそれぞれ取り込まれたAIデータをPCM通信線(通信路)17を介して相互に伝送し合い、自保護リレーおよび他保護リレーの各AIデータを用いて電力系統事故を検出するリレー演算を行う。   The IED 11 has a main function of performing PCM communication with other protection relays at high speed. The IED 11 can be used in a control room, a relay room, or the like so that an operator can change PCM settings or check the PCM status. is set up. The IED 11 captures AI data from the MU 1 via the process bus, and mutually transmits the AI data captured by the self-protection relay and the other protection relay via the PCM communication line (communication path) 17. And relay calculation which detects a power system fault is performed using each AI data of other protection relays.

このように、MU1とIED11は、MU1とIED11間のネットワーク接続が複雑なケース(一つのネットワークに複数のMU1とIED11が接続されているようなケース)においても、安定したPCMリレー特性を得ることができるように構成されている。以下、MU1とIED11の構成を具体的に説明する。   Thus, MU1 and IED11 can obtain stable PCM relay characteristics even when the network connection between MU1 and IED11 is complicated (a case where a plurality of MU1 and IED11 are connected to one network). It is configured to be able to. Hereinafter, the configurations of the MU 1 and the IED 11 will be specifically described.

MU1は、主たる構成として、電力系統からの系統電気量を取り込む入力変換部2と、アナログ入力回路3と、マルチプレクサ(MPX)10と、AD変換器4と、演算回路5と、データ送受信回路6と、時刻同期回路9とを有して構成されている。他方、IED11は、主たる構成として、データ送受信回路12と、演算回路13と、出力回路14と、PCM送受信回路16とを有してなる構成されている。   The MU 1 has, as main components, an input conversion unit 2 that takes in the amount of electricity from the power system, an analog input circuit 3, a multiplexer (MPX) 10, an AD converter 4, an arithmetic circuit 5, and a data transmission / reception circuit 6 And a time synchronization circuit 9. On the other hand, the IED 11 includes a data transmission / reception circuit 12, an arithmetic circuit 13, an output circuit 14, and a PCM transmission / reception circuit 16 as main components.

時刻同期回路9は、AD変換器4におけるAD変換のタイミングを正確にあわせることを目的とするものであり、AD変換器4と演算回路5に接続されている。この時刻同期回路9は、外部から同期信号を取り込み、同一タイミングの一定周期パルスを出力する。以下の説明では、特に言及しない限り、一定周期パルスを同期信号と称する。なお、時刻同期回路9に取り込まれる同期信号は、特に限定されるものではなく、最も一般的な手段としてはGPS(Global Positioning System)による同期信号がある。   The time synchronization circuit 9 is intended to accurately match the AD conversion timing in the AD converter 4 and is connected to the AD converter 4 and the arithmetic circuit 5. The time synchronization circuit 9 takes in a synchronization signal from the outside, and outputs a constant cycle pulse with the same timing. In the following description, a constant period pulse is referred to as a synchronization signal unless otherwise specified. The synchronization signal captured by the time synchronization circuit 9 is not particularly limited, and the most common means is a synchronization signal by GPS (Global Positioning System).

入力変換部2に取り込まれた系統電気量は、アナログ入力回路3のアナログフィルタ(A/F)にてノイズ成分が除去され、サンプルホールド回路(S/H)にて標本化され、マルチプレクサ10により交互に取り出されてAD変換器4に入力される。   The system electric quantity taken into the input conversion unit 2 is subjected to noise component removal by the analog filter (A / F) of the analog input circuit 3 and sampled by the sample hold circuit (S / H). The signals are alternately extracted and input to the AD converter 4.

AD変換器4は、マルチプレクサ10からのデータを、図示しないHWカウンタによる所定のタイミングでAD変換して、AD変換されたデータを演算回路5に出力する。AD変換器4は、同期信号が入力されたタイミングでカウンタ値をリセットすると共に、リセットされた時を起点としてカウンタ値をインクリメントするように構成されている。上述したようにAD変換は、同期信号が入力された時から遅れないタイミングで実行されることが重要である。時刻同期回路9からの同期信号が演算回路5を経由してAD変換器4に取り込まれた場合、AD変換の開始タイミングが遅延することとなる。本実施の形態にかかるAD変換器4は、時刻同期回路9からの同期信号を直接取り込むことで、同期信号が入力されたタイミングでAD変換を開始するように構成されている。なお、カウンタ値と同期信号の詳細に関しては詳述する。   The AD converter 4 AD-converts the data from the multiplexer 10 at a predetermined timing by an unshown HW counter, and outputs the AD-converted data to the arithmetic circuit 5. The AD converter 4 is configured to reset the counter value at the timing when the synchronization signal is input, and to increment the counter value starting from the reset time. As described above, it is important that the AD conversion is executed at a timing that is not delayed from the time when the synchronization signal is input. When the synchronization signal from the time synchronization circuit 9 is taken into the AD converter 4 via the arithmetic circuit 5, the AD conversion start timing is delayed. The AD converter 4 according to the present embodiment is configured to start AD conversion at the timing when the synchronization signal is input by directly taking in the synchronization signal from the time synchronization circuit 9. Details of the counter value and the synchronization signal will be described in detail.

AD変換器4によってディジタル信号化されたデータは、演算回路5に入力される。演算回路5に入力されたデータは、必要に応じてゲイン調整や位相補正が行われ、データ送受信回路6に送出される。そして、データ送受信回路6に入力されたデータは、ネットワーク回線7を通じて別ユニット(IED11)に送信される。なお、ネットワーク回線7は、一般的なLANなどのネットワーク線でもよいし、専用のシリアルバスでもよい。   Data converted into a digital signal by the AD converter 4 is input to the arithmetic circuit 5. The data input to the arithmetic circuit 5 is subjected to gain adjustment and phase correction as necessary, and sent to the data transmission / reception circuit 6. The data input to the data transmission / reception circuit 6 is transmitted to another unit (IED 11) through the network line 7. The network line 7 may be a network line such as a general LAN or a dedicated serial bus.

ネットワーク回線7を介してMU1から送信されたデータは、データ送受信回路12に入力される。演算回路13は、データ送受信回路12からのデータに対して、ディジタルフィルタや実効値演算などの処理を行う。さらに、演算回路13は、ディジタルフィルタの処理がなされたデータと、IED11が管理している所定の整定値データとの比較を行い、電力系統に事故が発生しているか否かの判定を行う。   Data transmitted from the MU 1 via the network line 7 is input to the data transmission / reception circuit 12. The arithmetic circuit 13 performs processing such as digital filter and effective value calculation on the data from the data transmission / reception circuit 12. Further, the arithmetic circuit 13 compares the data that has been subjected to the digital filter processing with predetermined set value data managed by the IED 11, and determines whether or not an accident has occurred in the power system.

IED11には点線で示される出力回路14が搭載され、この出力回路14は、演算回路13が電力系統上に事故が発生していると判断された場合に、事故が発生していることを示す所定の信号(事故発生信号)を、外部に出力するものである。なお、MU1に出力回路8を搭載することも可能であり、この場合、IED11は、ネットワーク回線7を介して、出力回路8を動作させるための信号をMU1に送信して出力回路8を動作させる。なお、データ送受信回路6は、出力回路8を動作させるための信号をIED11から取り込む場合もあるためその機能に対応した名称としているが、出力回路8が不要な場合には「データ送信回路6」と読み替えるものとする。同様に、データ送受信回路12は、出力回路8を動作させるための信号をMU1に送信する場合もあるためその機能に対応した名称としているが、出力回路8が不要な場合には「データ受信回路12」と読み替えるものとする。   An output circuit 14 indicated by a dotted line is mounted on the IED 11, and this output circuit 14 indicates that an accident has occurred when the arithmetic circuit 13 determines that an accident has occurred on the power system. A predetermined signal (accident occurrence signal) is output to the outside. Note that the output circuit 8 can be mounted on the MU 1. In this case, the IED 11 transmits a signal for operating the output circuit 8 to the MU 1 via the network line 7 to operate the output circuit 8. . The data transmission / reception circuit 6 has a name corresponding to the function since a signal for operating the output circuit 8 may be fetched from the IED 11. However, when the output circuit 8 is unnecessary, the data transmission / reception circuit 6 is “data transmission circuit 6”. And shall be read as Similarly, since the data transmission / reception circuit 12 may transmit a signal for operating the output circuit 8 to the MU 1, the data transmission / reception circuit 12 has a name corresponding to the function. 12 ”.

図2において、PCMリレーの接続方式には、2台のPCMリレーで保護を行う2端子方式や、3台のPCMリレーで保護を行う3端子方式などがある。だたし、PCMリレーの構成自体は、2端子と3端子で相違はないため、ここでは2端子方式について記述する。   In FIG. 2, the PCM relay connection method includes a two-terminal method in which protection is performed by two PCM relays and a three-terminal method in which protection is performed by three PCM relays. However, since the configuration itself of the PCM relay is not different between the two terminals and the three terminals, the two-terminal system will be described here.

演算回路13aに接続されたPCM送受信回路16aと、演算回路13bに接続されたPCM送受信回路16bは、PCM通信線17で相互接続され、自保護リレーおよび他保護リレーにそれぞれ取り込まれたAIデータを相互に伝送し合う。   The PCM transmission / reception circuit 16a connected to the arithmetic circuit 13a and the PCM transmission / reception circuit 16b connected to the arithmetic circuit 13b are interconnected by the PCM communication line 17, and receive the AI data taken into the self-protection relay and the other protection relay, respectively. Transmit to each other.

ここで、従来型保護リレーは、リレー自信がリレー間の伝送遅延時間を測定し、リレー間でAD変換のタイミングが同一になるように制御を行い、他保護リレーに送信したAIデータと他保護リレーからのAIデータとで同じAD変換タイミングのものを、同一タイミングのサンプリングデータとして扱えるように制御を行っている。   Here, the conventional protection relay measures the transmission delay time between the relays, performs control so that the AD conversion timing is the same between the relays, and transmits the AI data transmitted to the other protection relay and the other protection. Control is performed so that AI data from a relay having the same AD conversion timing can be handled as sampling data at the same timing.

さらに、従来型保護リレーでは、上位SW(PCMリレーアプリソフト)がPCMの送信フレームの最新アドレスにデータをセットすれば、複数のPCMリレー間で同期をとることができた。より詳細には、IED同士が複数のPCMリレー間の同期を行うと共に、毎周期ごとに最新のAIデータを送信フレームにセットすればPCM通信が可能であった。しかしながら、プロセスバス対応保護リレーでは、MUとIEDが一体的に設置されていないため、IEDがMUのAD変換の制御をすることができない。   Furthermore, in the conventional protection relay, if the upper SW (PCM relay application software) sets data at the latest address of the PCM transmission frame, synchronization can be achieved among a plurality of PCM relays. More specifically, the IEDs synchronize between a plurality of PCM relays, and PCM communication is possible by setting the latest AI data in a transmission frame every period. However, in the process bus compatible protection relay, the MU and the IED are not integrally installed, so the IED cannot control the AD conversion of the MU.

本実施の形態にかかる保護リレーは、IED11がMU1のAD変換の制御をすることができなくとも、リレー間でAD変換のタイミングが同一になるように構成されている。以下、本実施の形態にかかる保護リレーの処理内容を詳細に説明する。   The protection relay according to the present embodiment is configured such that the AD conversion timing is the same between the relays even if the IED 11 cannot control the AD conversion of the MU1. Hereinafter, the processing content of the protection relay according to the present embodiment will be described in detail.

図3は、MU1で付加されるカウンタ値を説明するための図であり、図3には、AD変換器4および演算回路5で行われる処理動作が示されている。本実施の形態にかかるMU1は、同期信号が入力されたタイミングでカウンタ値をリセットし、カウンタ値をリセットした時を起点としてAD変換を開始すると共に、AD変換する度にカウントアップするように構成されている。以下、同期信号とカウンタ値の関係を具体的に説明する。   FIG. 3 is a diagram for explaining the counter value added by the MU 1. FIG. 3 shows processing operations performed by the AD converter 4 and the arithmetic circuit 5. The MU 1 according to the present embodiment is configured to reset the counter value at the timing when the synchronization signal is input, start AD conversion starting from the time when the counter value is reset, and count up each time AD conversion is performed. Has been. Hereinafter, the relationship between the synchronization signal and the counter value will be specifically described.

まず、カウンタ値がリセットされるタイミングは、GPS同期がとれたとき、例えば1秒に1回である。このGPS同期は、時刻同期回路9からの同期信号で行われる。なお、カウンタ値のリセットは、例えば演算回路5で行われ、AD変換器4は、演算回路5でリセットされたことを検知してAD変換を開始するように構成されている。   First, the timing at which the counter value is reset is, for example, once per second when GPS synchronization is established. This GPS synchronization is performed by a synchronization signal from the time synchronization circuit 9. The counter value is reset by the arithmetic circuit 5, for example, and the AD converter 4 is configured to start AD conversion upon detecting that the arithmetic circuit 5 has reset the counter value.

次に、AD変換の間隔(サンプリング周期)は、MU1内部のHWカウンタ(図示せず)により指定され、例えば0.25ms(電気角4.5°)である。AD変換器4は、マルチプレクサ10を介して取り込んだAIデータを、この周期でサンプリングする。図3には、GPS同期の間隔とサンプリング周期とが示されており、図3の例では、カウンタリセット(カウンタ値=0)からカウンタ値=1までの時間は0.25ms、カウンタ値=0からカウンタ値=2までの時間は0.5msとなる。他方、1つめのGPS同期信号が入力されたとき(カウンタ値=0となったとき)から、2つめのGPS同期信号が入力されるまでの時間は1秒である。50Hzの系統電力量を電気角4.5°でサンプリングした場合、カウンタ値は、1つめのGPS同期信号が入力されてから次のGPS同期信号が入力されるまでの間に3999回インクリメントされる。すなわち、AD変換器4は、1秒間に3999回のAD変換を実行する。なお、本実施の形態にかかる保護リレーでは、一例としてサンプリング周期を0.25msとしているが、これに限定されるものではない。   Next, the AD conversion interval (sampling period) is specified by a HW counter (not shown) inside the MU 1 and is, for example, 0.25 ms (electrical angle 4.5 °). The AD converter 4 samples the AI data taken in via the multiplexer 10 at this cycle. FIG. 3 shows the GPS synchronization interval and the sampling period. In the example of FIG. 3, the time from the counter reset (counter value = 0) to the counter value = 1 is 0.25 ms, and the counter value = 0. The time from the counter value to 2 is 0.5 ms. On the other hand, the time from when the first GPS synchronization signal is input (when the counter value = 0) until the second GPS synchronization signal is input is 1 second. When the system power amount of 50 Hz is sampled at an electrical angle of 4.5 °, the counter value is incremented 3999 times between the input of the first GPS synchronization signal and the input of the next GPS synchronization signal. . That is, the AD converter 4 performs 3999 AD conversions per second. In the protection relay according to the present embodiment, the sampling period is 0.25 ms as an example, but the present invention is not limited to this.

このように、MU1は、外部からの同期信号が入力される度にリセットされ、かつ、同期信号をトリガーとして所定のサンプリング周期(0.25ms)でサイクリックにカウントアップされるカウンタ値を生成すると共に、アナログデータを前記サンプリング周期にてAD変換したデータと、カウンタ値とを、ネットワーク回線7に送出する。   In this way, the MU 1 generates a counter value that is reset every time an external synchronization signal is input and that is cyclically counted up at a predetermined sampling period (0.25 ms) using the synchronization signal as a trigger. At the same time, the analog data is AD-converted at the sampling period and the counter value is sent to the network line 7.

次に、IED11における処理内容を説明する。   Next, processing contents in the IED 11 will be described.

図4は、本実施の形態にかかるPCMリレー間においてAIデータを同期させる方法を説明するための図であり、AIデータの同期処理は、演算回路13にて行われるものとする。図4には、説明の便宜上、図1および図2に示したAD変換器4などの要素が示されていないが、図4に示されるIED11には、他保護リレーとの間でAIデータを送受信するためのPCMリレー用送信フレームとPCMリレー用受信フレームとが概念的に示されている。IED11は、他保護リレーに送信するAIデータにインデックス番号を付けて管理すると共に、MU1からのカウンタ値の最大値をこの最大値よりも小さな値に変換し、その変換後の値を最大値とするサイクリック値と同じインデックス番号の送信フレームに、MU1からのAIデータをセットして他保護リレーに送信する。以下、詳細に説明する。   FIG. 4 is a diagram for explaining a method of synchronizing AI data between PCM relays according to the present embodiment. Assume that the AI data synchronization processing is performed by the arithmetic circuit 13. 4 does not show elements such as the AD converter 4 shown in FIGS. 1 and 2 for convenience of explanation, but the IED 11 shown in FIG. 4 stores AI data with other protection relays. A transmission frame for PCM relay and a reception frame for PCM relay for transmission and reception are conceptually shown. The IED 11 manages the AI data transmitted to the other protection relays with an index number, converts the maximum counter value from the MU 1 to a value smaller than the maximum value, and sets the converted value as the maximum value. The AI data from the MU 1 is set in the transmission frame having the same index number as the cyclic value to be transmitted and transmitted to the other protection relay. Details will be described below.

送信フレームは、他保護リレーに送信されるAIデータのフレームを示すものであり、受信フレームは、他保護リレーから受信したAIデータのフレームを示すものである。他保護リレーに送信されるAIデータと他保護リレーから受信したAIデータとは、図示しないメモリに一時的に格納される。図4では、一例として、各々12個のフレームが用意されている。送信フレームおよび受信フレームの数を12とした理由は後述する。   The transmission frame indicates a frame of AI data transmitted to the other protection relay, and the reception frame indicates a frame of AI data received from the other protection relay. The AI data transmitted to the other protection relay and the AI data received from the other protection relay are temporarily stored in a memory (not shown). In FIG. 4, as an example, 12 frames are prepared for each. The reason why the number of transmission frames and reception frames is 12 will be described later.

送信フレームには、0〜11で示されるインデックス番号が与えられ、受信フレームにも同様のインデックス番号が与えられている。このインデックス番号は、カウンタ値を、送信フレーム(あるいは受信フレーム)の個数で割った余りの値に基づくものである。例えば、カウンタ値「3995」をフレームの数「5」で割ったときの余りは「11」であり、カウンタ値「3996」をフレームの数「6」で割ったときの余りは「0」である。なお、カウンタ値は、上記例の場合、AD変換ごとに1ずつインクリメントされるサイクリックな値である。このカウンタ値をフレーム数で割ることで0〜11のサイクリックな値が得られる。従って、各フレームに付与されるインデックス番号は、0から11までの値で表すことができる。このように、カウンタ値をフレーム数で割ることで、1秒間に3999回生成されるAIデータを12個の送信フレームで管理することが可能となる。   An index number indicated by 0 to 11 is given to the transmission frame, and a similar index number is given to the reception frame. This index number is based on a remainder value obtained by dividing the counter value by the number of transmission frames (or reception frames). For example, the remainder when the counter value “3955” is divided by the number of frames “5” is “11”, and the remainder when the counter value “3996” is divided by the number of frames “6” is “0”. is there. In the above example, the counter value is a cyclic value that is incremented by 1 for each AD conversion. By dividing this counter value by the number of frames, a cyclic value of 0 to 11 is obtained. Therefore, the index number assigned to each frame can be represented by a value from 0 to 11. In this way, by dividing the counter value by the number of frames, it is possible to manage AI data generated 3999 times per second with 12 transmission frames.

ここで、MU1の主たる機能は、同期信号をトリガーとして同期されたAD変換データを高速でIED11に送出することであり、IED11の主たる機能は、他保護リレーとのPCM通信を行うことである。このように主たる機能を分担することで精度のよいPCMリレー特性を得ることが可能である。ただし、プロセスバス対応保護リレーは、MU1とIED11がプロセスバスで接続されているため、MU1がIED11へAIデータを伝送する際に、ネットワーク回線7における遅延がPCMリレー特性に影響を与える可能性がある。また、同期信号の間隔で送信されるAIデータ数(上記例では、1秒間に3999個)と送信フレームの数とが1対1の関係になるようにしてPCM通信を実行することも可能ではあるが、その場合、IED11のメモリの増大を招くだけでなく、PCM通信の高速化の妨げにもなりうる。   Here, the main function of the MU 1 is to send synchronized AD conversion data to the IED 11 at a high speed using a synchronization signal as a trigger, and the main function of the IED 11 is to perform PCM communication with other protection relays. Thus, by sharing the main functions, it is possible to obtain an accurate PCM relay characteristic. However, since the MU1 and the IED11 are connected by the process bus in the process bus compatible protection relay, when the MU1 transmits AI data to the IED11, the delay in the network line 7 may affect the PCM relay characteristics. is there. It is also possible to execute PCM communication such that the number of AI data transmitted at the interval of the synchronization signal (3999 in the above example) and the number of transmission frames have a one-to-one relationship. However, in this case, not only the memory of the IED 11 is increased, but also speeding up of the PCM communication can be hindered.

本実施の形態にかかる保護リレーは、同期信号が入力される度にリセットされ、かつ、同期信号をトリガーとして所定のサンプリング周期でサイクリックにカウントアップされるカウンタ値を生成するMU1と、カウンタ値をカウンタ値よりも小さいサイクリックな値に変換してこのサイクリックな値と同じインデックス番号の送信フレームにAIデータをセットするIED11とを有して構成されている。そのため、ネットワーク回線7上に伝送されるAIデータが遅延した場合でも、他保護リレーとの間でAD変換の同期をとることが可能であり、かつ、IED11のメモリを増大させることなく高速にPCM通信を行うことが可能である。   The protection relay according to the present embodiment is reset every time a synchronization signal is input, and generates a counter value that is cyclically counted up at a predetermined sampling period using the synchronization signal as a trigger, and the counter value Is converted to a cyclic value smaller than the counter value, and the IED 11 sets AI data in a transmission frame having the same index number as the cyclic value. Therefore, even when AI data transmitted on the network line 7 is delayed, AD conversion can be synchronized with other protection relays, and PCM can be performed at high speed without increasing the memory of the IED 11. Communication is possible.

なお、送信フレームおよび受信フレームの数を12とした理由は、IED11内部のメモリが過剰になることを抑制すると共に、ネットワーク回線7におけるAIデータの伝送遅延が12フレーム以上となることは希であると考えられるからである。ただし、フレームの数は、これに限定されるものではなく、サイクリックなインデックス番号の最大値がカウンタ値の最大値よりも小さな値となるようにすればよい。例えば数十〜数百の範囲でも同様の効果を得ることが可能である。   The reason why the number of transmission frames and reception frames is set to 12 is that the memory inside the IED 11 is suppressed from being excessive, and the transmission delay of AI data in the network line 7 is rarely 12 frames or more. Because it is considered. However, the number of frames is not limited to this, and it is sufficient that the maximum value of the cyclic index number is smaller than the maximum value of the counter value. For example, the same effect can be obtained even in the range of several tens to several hundreds.

以下、全体の動作を説明する。   The overall operation will be described below.

まず、IED11aからIED11bにAIデータを送信する場面について説明する。MU1aは、AIデータとカウンタ値をIED11aに送信する。カウンタ値は例えば「3996」とし、このカウンタ値のタイミングにAD変換されたデータは「XXXX」と仮定する。ネットワーク回線7aにはデータ「XXXX」とカウンタ値「3996」が伝送され、IED11aは、カウンタ値「3996」を送信フレーム数「12」で割った余りの値に対応するインデックス番号「0」の送信フレームに、データ「XXXX」をセットする。   First, a scene in which AI data is transmitted from the IED 11a to the IED 11b will be described. The MU 1a transmits AI data and a counter value to the IED 11a. The counter value is assumed to be “3996”, for example, and the data AD-converted at the timing of this counter value is assumed to be “XXXX”. The data “XXXX” and the counter value “3996” are transmitted to the network line 7a, and the IED 11a transmits the index number “0” corresponding to the remainder obtained by dividing the counter value “3996” by the number of transmission frames “12”. Data “XXXX” is set in the frame.

ここで、IED11aとIED11bとの間におけるPCMデータの送受信において、送信フレーム上の番号と受信フレーム上の番号とは一対一で対応する。例えば、IED11aにおけるn番目の送信フレームにてIED11bに送信されたデータは、IED11bのn番目の受信フレームにセットされる。上記の例を用いて説明すれば、IED11a内の「0」番目の送信フレームにてIED11bに送信されたデータ「XXXX」は、IED11b内の「0」番目の受信フレームにセットされる。AD変換毎にカウンタ値がインクリメントされるので、12個の送信フレームを持つ場合、送信フレームは、12回のAD変換で一周することになる。   Here, in transmission / reception of PCM data between the IED 11a and the IED 11b, the numbers on the transmission frame and the numbers on the reception frame correspond one-to-one. For example, data transmitted to the IED 11b in the nth transmission frame in the IED 11a is set in the nth reception frame of the IED 11b. To explain using the above example, the data “XXXX” transmitted to the IED 11b in the “0” th transmission frame in the IED 11a is set in the “0” th reception frame in the IED 11b. Since the counter value is incremented for each AD conversion, when there are 12 transmission frames, the transmission frame makes a round by 12 AD conversions.

次にIED11bからIED11aにAIデータを送信する場面について説明する。MU1bは、AD変換されたデータ(AIデータ)にカウンタ値を付与してIED11bに送信する。カウンタ値は上述同様に「3996」とする。このカウンタ値のタイミングにAD変換されたデータは、説明の便宜上「XXXY」と仮定する。ネットワーク回線7bにはデータ「XXXY」とカウンタ値「3996」が伝送され、IED11bは、カウンタ値「3996」を送信フレーム数「12」で割った余りの値に対応するインデックス番号「0」の送信フレームに、データ「XXXY」をセットする。その結果、IED11bの受信フレームには、データ「XXXX」がインデックス番号「0」のデータとして格納され、IED11bの送信フレームには、データ「XXXY」がインデックス番号「0」のデータとして格納された状態となる。   Next, a scene in which AI data is transmitted from the IED 11b to the IED 11a will be described. The MU 1b adds a counter value to the AD-converted data (AI data) and transmits it to the IED 11b. The counter value is “3996” as described above. The data AD-converted at the counter value timing is assumed to be “XXXY” for convenience of explanation. The data “XXXY” and the counter value “3996” are transmitted to the network line 7b, and the IED 11b transmits the index number “0” corresponding to the remainder obtained by dividing the counter value “3996” by the number of transmission frames “12”. Data “XXXY” is set in the frame. As a result, the data “XXXX” is stored as data with the index number “0” in the reception frame of the IED 11b, and the data “XXXY” is stored as data with the index number “0” in the transmission frame of the IED 11b. It becomes.

インデックス番号が同一のAIデータは、同一時刻にAD変換されたデータであるので、IED11aおよびIED11bは、それらを同一タイミングにおけるAIデータとして扱い、PCMリレーとしての演算(事故検出などのリレー演算)を行う。   Since the AI data with the same index number is AD-converted data at the same time, the IED 11a and IED 11b treat them as AI data at the same timing, and perform operations as PCM relays (relay operations such as accident detection). Do.

なお、自IED(例えばIED11a)で処理されたデータが、他IED(IED11b)までに伝わるまでの時間が、送信フレームの大きさ(上記説明では12フレーム)を超えることも想定される。例えば、フレーム数がm個の場合、MU1aでAD変換されたデータがネットワーク回線7aを介してIED11aに受信されてから、このIED11aで処理されたデータがIED11bに到達するまでの伝わる時間(t1)が、「サンプリング周期×m」よりも小さければ基本的に問題がない。上記説明の数値を用いた場合、「サンプリング周期」は0.25msであり、フレーム数「m」は12であるので、時間t1が3ms(0.25ms*12)以下であれば問題がない。他の例としては、「サンプリング周期」が0.25ms、フレーム数「m」が2の場合には、時間t1が0.5ms(0.25ms*2)以下であれば問題がない。   It is assumed that the time until the data processed by the local IED (for example, IED 11a) is transmitted to another IED (IED 11b) exceeds the size of the transmission frame (12 frames in the above description). For example, when the number of frames is m, the time (t1) that the data processed by the IED 11a reaches the IED 11b after the data AD-converted by the MU 1a is received by the IED 11a via the network line 7a However, if it is smaller than “sampling period × m”, there is basically no problem. When the numerical values described above are used, the “sampling period” is 0.25 ms and the number of frames “m” is 12, so there is no problem if the time t1 is 3 ms (0.25 ms * 12) or less. As another example, when the “sampling period” is 0.25 ms and the number of frames “m” is 2, there is no problem if the time t1 is 0.5 ms (0.25 ms * 2) or less.

以上に説明したように、本実施の形態にかかる保護リレーは、同期信号が入力される度にリセットされ、かつ、同期信号をトリガーとして所定のサンプリング周期でサイクリックにカウントアップされるカウンタ値を生成し、カウンタ値の最大値をこの最大値よりも小さな値に変換して、その変換後の値を最大値とするサイクリック値と同じインデックス番号の送信フレームにMU1からのAIデータをセットして他保護リレーに送信するようにしたので、ネットワーク回線7a上に伝送されるAIデータが、ネットワーク回線7b上に伝送されるAIデータよりも遅延した場合でも、IED11aとIED11bは、GPS同期信号をトリガーとするカウンタ値に基づいて同一のインデックス番号を得ることが可能となる。従って、本実施の形態にかかる保護リレーは、IED11からMU1への同期信号が不要であり、かつ、IED11とMU1間のネットワークの遅延時間が一定でない場合においても他保護リレーとの間でAD変換の同期をとり、安定したPCMリレー特性を実現することが可能である。   As described above, the protection relay according to the present embodiment has a counter value that is reset every time a synchronization signal is input and that is cyclically counted up at a predetermined sampling period using the synchronization signal as a trigger. Generate and convert the maximum counter value to a value smaller than this maximum value, and set the AI data from MU1 in the transmission frame having the same index number as the cyclic value with the converted value as the maximum value. Thus, even if the AI data transmitted on the network line 7a is delayed from the AI data transmitted on the network line 7b, the IED 11a and the IED 11b transmit the GPS synchronization signal. The same index number can be obtained based on the counter value used as a trigger. Therefore, the protection relay according to the present embodiment does not require a synchronization signal from the IED 11 to the MU 1, and AD conversion is performed between other protection relays even when the delay time of the network between the IED 11 and the MU 1 is not constant. Therefore, stable PCM relay characteristics can be realized.

実施の形態2.
プロセスバス対応保護リレーでは、IEDとMUとが異なるメーカ製になることが想定される。特に、プロセスバス対応PCMリレーの場合、例えば、一のIEDに接続されるMUはA社製だが、他のIEDに接続されるMUはB社製となることもある。IEDおよびMUが全て同一メーカの場合、AD変換指令が発せられたタイミングから実際にAD変換されるタイミングまでの遅れ時間は、概略一定である。そのため、この場合には実施の形態1の方法でも、同一のタイミングでAD変換されたデータを複数IED間で扱うことが可能である。しかしながら、異メーカのMUが使用されている場合、遅れ時間はメーカ毎に異なる場合がある。本実施の形態にかかるIED1は、各MU1の遅れ時間が明確な場合、MU1からのAIデータに対して位相補正を行なうように構成されている。
Embodiment 2. FIG.
In the protection relay for process buses, it is assumed that IED and MU are manufactured by different manufacturers. In particular, in the case of a process bus compatible PCM relay, for example, the MU connected to one IED is manufactured by A company, but the MU connected to another IED may be manufactured by B company. When IED and MU are all the same manufacturer, the delay time from the timing when the AD conversion command is issued to the timing when the AD conversion is actually performed is approximately constant. Therefore, in this case, even with the method of the first embodiment, it is possible to handle data AD-converted at the same timing between a plurality of IEDs. However, when MUs of different manufacturers are used, the delay time may be different for each manufacturer. The IED 1 according to the present embodiment is configured to perform phase correction on AI data from the MU 1 when the delay time of each MU 1 is clear.

図5は、本発明の実施の形態2にかかる保護リレーによる位相補正を説明するための図であり、メーカが異なる各MUにおいて、AD変換されるタイミングの遅れ時間の差を示している。図5に示されるMU1は、例えばA社製のMUであり、MU2はB社製のMUである。そして、MU1は、同期信号に対してαの遅れ時間があり、MU2は、同期信号に対してβの遅れ時間がある。この場合、両者のAD変換のタイミングは、(β−α)の差があることになる。   FIG. 5 is a diagram for explaining the phase correction by the protection relay according to the second embodiment of the present invention, and shows the difference in delay time of AD conversion timing in each MU of different manufacturers. MU1 shown by FIG. 5 is MU made from A company, for example, and MU2 is MU made from B company. MU1 has a delay time of α with respect to the synchronization signal, and MU2 has a delay time of β with respect to the synchronization signal. In this case, there is a difference of (β−α) between the AD conversion timings.

本実施の形態にかかるIED1は、各MU1の遅れ時間が明確な場合、(β−α)の差を解消するように、AIデータの位相補正を行なうように構成されている。例えば、IED11aにMU1(MU1a)が接続され、IED11bにMU2(MU1b)が接続されている場合、上記のケースではIED11bがMU1bからのAIデータに対して、(β−α)分の位相補正を行えばよい。このようにすれば、MU1aからのAIデータとMU1bからのAIデータとを、同一タイミングのAIデータとして扱うことができる。   The IED 1 according to the present embodiment is configured to correct the phase of AI data so as to eliminate the difference of (β−α) when the delay time of each MU 1 is clear. For example, when MU1 (MU1a) is connected to IED11a and MU2 (MU1b) is connected to IED11b, in the above case, IED11b performs (β−α) phase correction on AI data from MU1b. Just do it. In this way, AI data from the MU 1a and AI data from the MU 1b can be handled as AI data at the same timing.

この位相補正値は、各IED11において設定できるようにし、位相補正式は一般的に使用されている複数のサンプリングデータを使うような式を用いる。また、この位相補正は、例えば演算回路13にて行ってもよいし、新たな補正手段をIED11内に設けて実行する態様であってもよい。   This phase correction value can be set in each IED 11, and the phase correction formula uses a formula that uses a plurality of sampling data generally used. Further, this phase correction may be performed by, for example, the arithmetic circuit 13, or a mode in which new correction means is provided in the IED 11 and executed.

以下、動作を説明する。MU1aは、遅れ時間αのタイミングでAD変換を開始し、IED11aは、MU1aからのカウンタ値に基づくインデックス番号の送信フレームにAIデータをセットする。MU1bは、遅れ時間βのタイミングでAD変換を実行し、IED11bは、AIデータの(β−α)分の位相補正を行うと共に、MU1bからのカウンタ値に基づくインデックス番号の送信フレームに、位相補正後のAIデータをセットする。   The operation will be described below. The MU 1a starts AD conversion at the timing of the delay time α, and the IED 11a sets AI data in the transmission frame having the index number based on the counter value from the MU 1a. The MU 1b executes AD conversion at the timing of the delay time β, and the IED 11b performs phase correction for (β−α) of the AI data, and also performs phase correction on the transmission frame of the index number based on the counter value from the MU 1b. The later AI data is set.

以上に説明したように、本実施の形態にかかる保護リレーは、一の保護リレーでは同期信号が入力されてからAD変換が開始されるまでの間に遅延時間αを伴い、他の保護リレーでは遅延時間αよりも長い時間であって同期信号が入力されてからAD変換が開始されるまでの間に遅延時間βを伴う場合、他の保護リレーの第2のユニット(例えばIED11b)は、他の保護リレーの第1のユニット(例えばMU1b)からのAIデータに対して(β−α)分の位相補正を行うようにしたので、AD変換のタイミングに(β−α)の差があるAIデータを、同一タイミングでAD変換されたAIデータとして扱い、リレー演算を行うことが可能である。その結果、実施の形態1にかかる効果だけでなく、異メーカ間で接続した場合でも安定したPCMリレー特性を得ることが可能である。   As described above, the protection relay according to the present embodiment has a delay time α between the time when a synchronization signal is input and the start of AD conversion in one protection relay, and in other protection relays. When the delay time β is longer than the delay time α and the AD conversion is started after the synchronization signal is input, the second unit of the other protection relay (for example, the IED 11b) Since the phase correction for (β−α) is performed on the AI data from the first unit (for example, MU1b) of the protection relay, the AI having a difference of (β−α) in AD conversion timing It is possible to handle the data as AI data that has been AD-converted at the same timing and perform a relay operation. As a result, not only the effects according to the first embodiment, but also stable PCM relay characteristics can be obtained even when connecting between different manufacturers.

実施の形態3.
実施の形態1および2にかかるIED11は、相互にAIデータの同期をとるために、MU1からのカウンタ値を利用している。このため、カウンタ値が誤った値になるとリレー誤動作などの重大な結果を招く可能性がある。本実施の形態にかかるIED11は、MU1からのカウンタ値の連続性を常にチェックし、もし連続性が損なわれた場合にはリレーロックなどの処理を行うように構成されている。なお、リレーロックとはリレー演算をロックすることをいう。
Embodiment 3 FIG.
The IED 11 according to the first and second embodiments uses the counter value from the MU 1 to synchronize the AI data with each other. For this reason, if the counter value becomes an incorrect value, a serious result such as a relay malfunction may occur. The IED 11 according to the present embodiment is configured to always check the continuity of the counter value from the MU 1 and to perform processing such as relay lock if the continuity is impaired. Note that the relay lock means that the relay calculation is locked.

図6は、本発明の実施の形態3にかかる保護リレーによるカウンタ値のチェック動作を説明するための図であり、図6には、MU1からIED11に送信されるカウンタ値の連続性が損なわれた状態が示されている。例えば、カウンタ値1007は、IED11が5つ前に受信したカウンタ値である。以下同様に、カウンタ値1008は、IED11が4つ前に受信したカウンタ値であり、カウンタ値1011は、IED11が1つ前に受信したカウンタ値である。   FIG. 6 is a diagram for explaining the counter value check operation by the protection relay according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 6, the continuity of the counter value transmitted from the MU 1 to the IED 11 is impaired. The state is shown. For example, the counter value 1007 is a counter value received by the IED 11 five times before. Similarly, the counter value 1008 is the counter value received by the IED 11 four times before, and the counter value 1011 is the counter value received by the IED 11 one time before.

このように、IED11は、1ずつインクリメントされたカウンタ値を連続的に受信する。ただし、MU1からの伝送中のエラーなどにより、カウンタ値が誤った値になる場合もある。例えば、図6に示される「今回」のカウンタ値は、本来であれば1012となるべきところ、連続性が損なわれて1013となっている。なお、カウンタ値が1012の場合、インデックス番号は4(フレーム数が12)となるが、カウンタ値が1013の場合、インデックス番号は5となる。   Thus, the IED 11 continuously receives the counter value incremented by one. However, the counter value may become an incorrect value due to an error during transmission from the MU1. For example, the counter value of “current” shown in FIG. 6 should be 1012 if it should be, but is 1013 due to the loss of continuity. When the counter value is 1012, the index number is 4 (the number of frames is 12), but when the counter value is 1013, the index number is 5.

実施の形態1で説明したように、IED11aとIED11bとの間におけるPCMデータの送受信において、送信フレーム上の番号と受信フレーム上の番号とは、一対一で対応する。しかしながら、例えばMU1aからのカウンタ値の連続性が損なわれた場合、IED11aでは、カウンタ値1011の次に受信したカウンタ値1013のAIデータがインデックス番号5の送信フレームに格納される。他方、MU1bからのカウンタ値の連続性が保たれている場合、IED11bでは、カウンタ値1011の次に受信したカウンタ値1012のAIデータがインデックス番号4の送信フレームに格納されることとなる。その結果、遮断器が誤って遮断される虞がある。   As described in the first embodiment, in the transmission / reception of PCM data between the IED 11a and the IED 11b, the number on the transmission frame and the number on the reception frame correspond one-to-one. However, for example, when the continuity of the counter value from the MU 1a is lost, the IED 11a stores the AI data of the counter value 1013 received after the counter value 1011 in the transmission frame with the index number 5. On the other hand, when the continuity of the counter value from the MU 1b is maintained, the IED 11b stores the AI data of the counter value 1012 received after the counter value 1011 in the transmission frame of the index number 4. As a result, the circuit breaker may be accidentally interrupted.

本実施の形態にかかるIED11は、カウンタ値の連続性が損なわれた場合、リレーロックなどの処理を行うように構成されている。なお、連続性のチェックは、演算回路13で行ってもよいし、IED11内に新たな検知部を設けて実行する態様であってもよい。   The IED 11 according to the present embodiment is configured to perform processing such as relay lock when the continuity of the counter value is impaired. The continuity check may be performed by the arithmetic circuit 13 or may be executed by providing a new detection unit in the IED 11.

以下、動作を説明する。MU1aはAD変換を実行し、IED11aはMU1aからのカウンタ値に基づくインデックス番号の送信フレームに、AIデータをセットする。他方、MU1bはAD変換を実行し、IED11bはMU1bからのカウンタ値に基づくインデックス番号の送信フレームに、AIデータをセットする。ここで、IED11bに到達したAIデータの連続性が損なわれている場合、IED11bは、カウンタ値の連続性が損なわれたことを検知してリレーロックを行う。   The operation will be described below. The MU 1a performs AD conversion, and the IED 11a sets AI data in a transmission frame having an index number based on the counter value from the MU 1a. On the other hand, the MU 1b executes AD conversion, and the IED 11b sets AI data in a transmission frame having an index number based on the counter value from the MU 1b. Here, when the continuity of the AI data that has reached the IED 11b is impaired, the IED 11b detects that the continuity of the counter value is impaired and performs relay lock.

以上に説明したように、本実施の形態にかかる保護リレーは、IED11(第2のユニット)は、MU1(第1のユニット)からのカウンタ値の連続性が損なわれた場合、リレー演算をロックするようにしたので、実施の形態1および2にかかる効果だけでなく、カウンタ値の連続性が損なわれた場合でも安定したPCMリレー特性を得ることが可能である。   As described above, in the protection relay according to the present embodiment, the IED 11 (second unit) locks the relay calculation when the continuity of the counter value from the MU 1 (first unit) is impaired. Thus, in addition to the effects of the first and second embodiments, stable PCM relay characteristics can be obtained even when the continuity of the counter value is impaired.

なお、本実施の形態にかかる保護リレーは、実施の形態2にかかるIED11による位相補正処理と組み合わせることも可能である。   Note that the protection relay according to the present embodiment can be combined with the phase correction processing by the IED 11 according to the second embodiment.

実施の形態4.
実施の形態1〜3では、各MU1におけるサンプリング周期(実施の形態1では、0.25ms)が相互に同じであることを前提として説明してきた。ただし、異なるメーカ製のMU1がIED11に接続された場合、各MU1におけるサンプリング周期が異なる場合がある。ここで、サンプリング周期が所定のMU1に対して、サンプリング周期がその整数(n)倍である他方のMU1を想定する。具体的には、一方のMU1は、サンプリング周期が例えば1msであり、1ms毎にカウンタ値を1ずつインクリメントするのに対して、他のMU1は、サンプリング周期が例えば5msであり、n=5で、5ms毎にカウンタ値を1ずつインクリメントする場合がある。この場合、各IED11が受信するカウンタ値は相互に一致しないことになるため、PCMリレーとして扱いにくい。本実施の形態にかかる保護リレーは、各MU1がそれぞれ固有のサンプリング周期毎にカウンタ値を1ずつカウントアップした場合でも、IED11から見たときのカウンタ値の進み方が一致するように構成されている。
Embodiment 4 FIG.
The first to third embodiments have been described on the premise that the sampling periods (0.25 ms in the first embodiment) in each MU 1 are the same. However, when MU1s made by different manufacturers are connected to the IED 11, the sampling period in each MU1 may be different. Here, it is assumed that the sampling period is the other MU1 whose sampling period is an integer (n) times the predetermined MU1. Specifically, one MU1 has a sampling period of 1 ms, for example, and increments the counter value by 1 every 1 ms, while the other MU1 has a sampling period of 5 ms, for example, and n = 5 The counter value may be incremented by 1 every 5 ms. In this case, the counter values received by the respective IEDs 11 do not match each other, so that it is difficult to handle them as PCM relays. The protection relay according to the present embodiment is configured so that the progress of the counter value when viewed from the IED 11 is the same even when each MU 1 counts up the counter value by one for each unique sampling period. Yes.

図7は、本発明の実施の形態4にかかる保護リレーの動作を説明するための図である。図7の上側には、MU1aにおけるサンプリング周期を1msとして、このサンプリング周期毎に1ずつインクリメントされるカウンタ値が示されている。図7の下側には、MU1bにおけるサンプリング周期をn=5の5msとして、このサンプリング周期毎に5ずつインクリメントされるカウンタ値が示されている。この場合、MU1aおよびMU1bのカウンタ値は、5msで5つ増加していることがわかる。   FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the protection relay according to the fourth embodiment of the present invention. The upper side of FIG. 7 shows a counter value that is incremented by 1 for each sampling period, where the sampling period in the MU 1a is 1 ms. The lower part of FIG. 7 shows a counter value that is incremented by 5 for each sampling period, where the sampling period in MU 1b is 5 ms with n = 5. In this case, it can be seen that the counter values of MU1a and MU1b are increased by 5 in 5 ms.

例えば、カウンタ値が1010のときから5ms後のカウンタ値を考えた場合、MU1aが1ms毎にカウンタ値を1ずつインクリメントし、MU1bが5ms毎にカウンタ値を1ずつインクリメントしたとき、5ms経過後におけるMU1aのカウンタ値は1015であるが、5ms経過後におけるMU1bのカウンタ値は1011となる。すなわち、所定時間経過後におけるMU1aにおけるカウンタ値と、MU1bのカウンタ値と、が異なる値となる。本実施の形態にかかるMU1は、AD変換毎のカウンタ値の進み方(増加量と言ってもよい)を設定可能に構成されている。   For example, when considering a counter value after 5 ms from the time when the counter value is 1010, MU1a increments the counter value by 1 every 1 ms, and MU1b increments the counter value by 1 every 5 ms. The counter value of MU1a is 1015, but the counter value of MU1b after 10 ms is 1011. That is, the counter value in MU1a after the elapse of a predetermined time and the counter value in MU1b are different values. The MU 1 according to the present embodiment is configured to be able to set how the counter value advances (may be referred to as an increase amount) for each AD conversion.

なお、このカウンタ値の調整は、演算回路5で実行する態様であってもよいし、MU1内にカウンタ値補正部(図示せず)を設けて、このカウンタ値補正部が演算回路5からのカウンタ値を調整してネットワーク回線7へ送出する態様であってもよい。   The adjustment of the counter value may be performed by the arithmetic circuit 5, or a counter value correction unit (not shown) is provided in the MU 1, and the counter value correction unit is supplied from the arithmetic circuit 5. The counter value may be adjusted and sent to the network line 7.

以下、動作を説明する。MU1aは、1ms毎にAD変換を実行すると共に、AD変換のタイミングでカウンタ値を1ずつインクリメントし、IED11aはMU1aからのカウンタ値に基づくインデックス番号の送信フレームに、AIデータをセットする。他方、MU1bは、5ms毎にAD変換を実行すると共に、AD変換のタイミングでカウンタ値を1ずつインクリメントする。ここで、MU1bは、カウンタ値が1つインクリメントされたとき、MU1bのサンプリング周期(5ms)毎に、MU1a固有のサンプリング周期(1ms)でMU1bのサンプリング周期(5ms)を割った値(n=5)から1差し引いた後の値(n−1=4)を他の保護リレーのカウンタ値に加算してIED11bへ出力する。そして、IED11bは、MU1bからのカウンタ値に基づくインデックス番号の送信フレームに、AIデータをセットする。   The operation will be described below. The MU 1a executes AD conversion every 1 ms, and increments the counter value by 1 at the AD conversion timing, and the IED 11a sets AI data in the transmission frame having the index number based on the counter value from the MU 1a. On the other hand, the MU 1b executes AD conversion every 5 ms and increments the counter value by 1 at the AD conversion timing. Here, when the counter value is incremented by one, MU1b is a value obtained by dividing the sampling cycle (5 ms) of MU1b by the sampling cycle (1 ms) unique to MU1a for each sampling cycle (5 ms) of MU1b (n = 5). ) Is subtracted by 1 (n-1 = 4) and added to the counter value of the other protection relay and output to the IED 11b. Then, the IED 11b sets AI data in a transmission frame having an index number based on the counter value from the MU 1b.

以上に説明したように、本実施の形態にかかる保護リレーは、一の保護リレーでは一の保護リレー固有のサンプリング周期でカウンタ値が1ずつインクリメントされ、他の保護リレーでは一の保護リレーのサンプリング周期より長いn倍のサンプリング周期でカウンタ値が1ずつインクリメントされている場合、他の保護リレーの第1のユニット(例えばMU1b)は、他の保護リレーのサンプリング周期毎に、一の保護リレー固有のサンプリング周期で他の保護リレー固有のサンプリング周期を割った値n=5から1差し引いた後の値n−1=4を他の保護リレーのカウンタ値に加算するようにしたので、実施の形態1〜3にかかる効果だけでなく、各MU1が異なるメーカ製のものであっても、安定したPCMリレー特性を得ることが可能である。   As described above, in the protection relay according to the present embodiment, in one protection relay, the counter value is incremented by 1 at a sampling period unique to one protection relay, and in the other protection relays, the sampling of one protection relay is performed. If the counter value is incremented by 1 with a sampling period that is n times longer than the period, the first unit of the other protection relay (for example, MU1b) has one protection relay specific for each sampling period of the other protection relay. Since the value n−1 = 4 after subtracting 1 from the value n = 5 obtained by dividing the sampling period peculiar to other protection relays by the sampling period is added to the counter value of the other protection relay. It is possible to obtain stable PCM relay characteristics even if each MU1 is made by a different manufacturer. It is.

なお、本実施の形態にかかる保護リレーは、実施の形態2にかかる位相補正処理と組み合わせることも可能であるし、実施の形態3にかかるリレーロック機能と組み合わせることも可能である。また、この考え方を拡張して、サンプリング周期がKms、Lmsのユニットの同期を取るために、K、Lの最小公倍数Mによる周期Mms毎に同期するサンプル値を同一カウンタ値に割り当てて、同一インデックス番号の送信フレームに設定することも可能である。   The protection relay according to the present embodiment can be combined with the phase correction processing according to the second embodiment, or can be combined with the relay lock function according to the third embodiment. Further, in order to extend this concept and synchronize units whose sampling periods are Kms and Lms, the sample values that are synchronized every period Mms by the least common multiple M of K and L are assigned to the same counter value, and the same index It is also possible to set a transmission frame with a number.

実施の形態5.
実施の形態4で説明したように、MU1のAD変換の間隔は異なる場合がある。実施の形態4では、MUがカウンタ値の進み方を調整することでIEDから見たときのカウンタ値の進み方が一致するようにした。実施の形態5にかかる保護リレーは、MUで生成されるカウンタ値が、実施の形態1〜3と同じように1ずつカウントアップされる場合において、このカウントアップされたカウンタ値をIED側で調整するように構成されている。換言すれば、実施の形態4にかかる保護リレーは、サンプリング周期が長い方のカウント値を調整する態様であり、実施の形態5にかかる保護リレーは、サンプリング周期が短い方のカウンタ値を調整する態様である。
Embodiment 5 FIG.
As described in the fourth embodiment, the AD conversion interval of MU1 may be different. In the fourth embodiment, the progress of the counter value when viewed from the IED is matched by the MU adjusting the progress of the counter value. The protection relay according to the fifth embodiment adjusts the counted-up counter value on the IED side when the counter value generated by the MU is incremented by one as in the first to third embodiments. Is configured to do. In other words, the protection relay according to the fourth embodiment is an aspect that adjusts the count value with the longer sampling period, and the protection relay according to the fifth embodiment adjusts the counter value with the shorter sampling period. It is an aspect.

図8は、本発明の実施の形態5にかかる保護リレーの動作を説明するための図である。本実施の形態にかかる保護リレーは、カウンタ値の進み方が最も遅いMU(図8ではMU3)にあわせてIED11がカウンタ値を変換するように構成されている。   FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the protection relay according to the fifth embodiment of the present invention. The protection relay according to the present embodiment is configured such that the IED 11 converts the counter value in accordance with the MU (MU3 in FIG. 8) in which the counter value advances most slowly.

例えば、MU1(MU1a)のサンプリング周期が1ms、のMU2(MU1b)のサンプリング周期が2ms、MU3のサンプリング周期が6msであると仮定する。この場合、MU1aに接続されたIED11aのカウンタ値は、MU3に接続されたIED(図示せず)に比べて、6倍の速さでカウントアップされることになる。同様に、MU1bに接続されたIED11bのカウンタ値は、MU3に接続されたIEDに比べて、3倍の速さでカウントアップされることになる。   For example, assume that the sampling period of MU1 (MU1a) is 1 ms, the sampling period of MU2 (MU1b) is 2 ms, and the sampling period of MU3 is 6 ms. In this case, the counter value of the IED 11a connected to the MU 1a is counted up at a speed six times that of the IED (not shown) connected to the MU 3. Similarly, the counter value of the IED 11b connected to the MU 1b is counted up three times faster than the IED connected to the MU 3.

本実施の形態にかかるIED11aは、カウンタ値の進み方が最も遅いMU3にあわせて、カウンタ値が1/6になるようにカウンタ値を変更する。同様に、IED11bは、MU3にあわせて、カウンタ値が1/3になるようにカウンタ値を変更する。具体的には、MU1aは、MU3のサンプリング周期(6ms)を自サンプリング周期(1ms)で割った値A(6)を算出し、自カウンタ値(1806)をこの値A(6)で割ることで新たなカウンタ値(301)を生成する。同様に、MU1bは、MU3のサンプリング周期(6ms)を自サンプリング周期(2ms)で割った値B(3)を算出し、自カウンタ値(903)をこの値B(3)で割ることで新たなカウンタ値(301)を生成する。このように、IED11がカウンタ値の進み方の最も遅いMU3にあわせてカウンタ値を変換することで、PCMリレーとしても扱いやすくなる。   The IED 11a according to the present embodiment changes the counter value so that the counter value becomes 1/6 according to the MU3 in which the counter value advances the slowest. Similarly, the IED 11b changes the counter value so that the counter value becomes 1/3 according to MU3. Specifically, the MU 1a calculates a value A (6) obtained by dividing the sampling period (6 ms) of the MU 3 by its own sampling period (1 ms), and divides the own counter value (1806) by this value A (6). A new counter value (301) is generated. Similarly, MU1b calculates a value B (3) obtained by dividing the sampling period (6ms) of MU3 by its own sampling period (2ms), and divides its own counter value (903) by this value B (3). A counter value (301) is generated. As described above, the IED 11 converts the counter value in accordance with the MU 3 with the latest counter value advancement, so that it can be easily handled as a PCM relay.

上述したMU1(MU1a)、MU2(MU1b)、およびMU3を用いて、本実施の形態にかかる保護リレーの動作を説明する。まず、MU3は、6ms毎にAD変換を実行すると共に、AD変換のタイミングでカウンタ値を1ずつインクリメントし、MU3に接続されたIEDは、MU3からのカウンタ値に基づくインデックス番号の送信フレームに、AIデータをセットする。   The operation of the protection relay according to the present embodiment will be described using MU1 (MU1a), MU2 (MU1b), and MU3 described above. First, the MU 3 executes AD conversion every 6 ms, and increments the counter value by 1 at the AD conversion timing. The IED connected to the MU 3 transmits the index number based on the counter value from the MU 3 to the transmission frame. Set AI data.

他方、MU1aは、例えば1ms毎にAD変換を実行すると共に、AD変換のタイミングでカウンタ値を1ずつインクリメントする。ここで、MU1aは、MU3のサンプリング周期を自サンプリング周期で割った値Aを算出し、自カウンタ値をAで割ることで新たなカウンタ値を生成する。IED11aは、MU1aからの新たなカウンタ値に基づくインデックス番号の送信フレームに、AIデータをセットする。   On the other hand, the MU 1a executes AD conversion, for example, every 1 ms, and increments the counter value by 1 at the AD conversion timing. Here, the MU 1a calculates a value A obtained by dividing the sampling period of the MU 3 by its own sampling period, and divides the own counter value by A to generate a new counter value. The IED 11a sets AI data in a transmission frame having an index number based on a new counter value from the MU 1a.

MU1bも同様に、MU3のサンプリング周期を自サンプリング周期で割った値Bを算出し、自カウンタ値をBで割ることで新たなカウンタ値を生成する。IED11bは、MU1bからの新たなカウンタ値に基づくインデックス番号の送信フレームに、AIデータをセットする。   Similarly, MU1b calculates a value B obtained by dividing the sampling period of MU3 by its own sampling period, and divides its own counter value by B to generate a new counter value. The IED 11b sets AI data in a transmission frame having an index number based on a new counter value from the MU 1b.

以上に説明したように、本実施の形態にかかる保護リレーは、複数の保護リレーにおけるAD変換のサンプリング周期が各々異なり、それぞれ固有のサンプリング周期でカウンタ値を1ずつインクリメントしている場合、複数の保護リレーの中でサンプリング周期が最も長い保護リレー以外の保護リレーの第2のユニット(例えば図8のMU1、MU2)は、サンプリング周期が最も長い保護リレーのサンプリング周期(6ms)毎に、自カウンタ値を、サンプリング周期が最も長い保護リレーのカウンタ値(301)と同じ値に変換するようにしたので、例えば各MU1〜3が異メーカ製のために各カウンタ値の進み方が異なる場合でも、安定したPCMリレー特性を得ることが可能である。   As described above, the protection relay according to the present embodiment has different AD conversion sampling periods in a plurality of protection relays, and each counter value is incremented by 1 with a unique sampling period. The second unit of the protection relay other than the protection relay having the longest sampling period among the protection relays (for example, MU1 and MU2 in FIG. 8) has its own counter at every sampling period (6 ms) of the protection relay having the longest sampling period. Since the value is converted to the same value as the counter value (301) of the protection relay with the longest sampling period, for example, even if each MU1 to 3 are made by different manufacturers, Stable PCM relay characteristics can be obtained.

なお、本実施の形態にかかる保護リレーは、実施の形態2にかかる位相補正処理と組み合わせることも可能であるし、実施の形態3にかかるリレーロック機能と組み合わせることも可能である。   The protection relay according to the present embodiment can be combined with the phase correction processing according to the second embodiment, or can be combined with the relay lock function according to the third embodiment.

なお、実施の形態1〜5にかかる保護リレーは、プロセスバス対応のPCMリレーに適用した場合の構成であるが、これに限定されるものではない。例えば、実施の形態1〜5で説明した演算回路5および演算回路13における処理動作を、AD変換するユニットとPCM通信を行うユニットとが一体的に構成された保護リレーに適用することも可能である。   In addition, although the protection relay concerning Embodiment 1-5 is the structure at the time of applying to the PCM relay corresponding to a process bus, it is not limited to this. For example, the processing operations in the arithmetic circuit 5 and the arithmetic circuit 13 described in the first to fifth embodiments can be applied to a protection relay in which an AD conversion unit and a PCM communication unit are integrally configured. is there.

なお、実施の形態1〜5に示した保護リレーは、本発明の内容の一例を示すものであり、更なる別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能であることは無論である。   In addition, the protection relay shown in Embodiments 1 to 5 shows an example of the content of the present invention, and can be combined with another known technique, and does not depart from the gist of the present invention. Of course, it is possible to change the configuration such as omitting a part of the range.

以上のように、本発明は、系統電気量に関するアナログデータをディジタルデータに変換して電力系統の保護を行う保護リレーに適用可能であり、特に、IEDからMUへの同期信号がなく、かつ、IEDからMU間のネットワークの遅延時間が一定でないケースにおいても、他保護リレーとの間でAD変換の同期をとり安定したPCMリレー特性を得ることができる発明として有用である。   As described above, the present invention can be applied to a protection relay that protects a power system by converting analog data related to the amount of electricity in the system into digital data, and in particular, there is no synchronization signal from the IED to the MU Even when the delay time of the network between the IED and the MU is not constant, the present invention is useful as an invention capable of obtaining stable PCM relay characteristics by synchronizing AD conversion with other protection relays.

1、1a、1b MU(第1のユニット)
2、2a、2b 入力変換部
3、3a、3b アナログ入力回路
4、4a、4b AD変換器
5、5a、5b 演算回路
6、6a、6b データ送受信回路
7、7a、7b ネットワーク回線(プロセスバス)
8、8a、8b 出力回路
9、9a、9b 時刻同期回路
10、10a、10b マルチプレクサ
11、11a、11b IED(第2のユニット)
12、12a、12b データ送受信回路
13、13a、13b 演算回路
14、14a、14b 出力回路
16、16a、16b PCM送受信回路
17 PCM通信線(通信路)
1, 1a, 1b MU (first unit)
2, 2a, 2b Input conversion unit 3, 3a, 3b Analog input circuit 4, 4a, 4b AD converter 5, 5a, 5b Arithmetic circuit 6, 6a, 6b Data transmission / reception circuit 7, 7a, 7b Network line (process bus)
8, 8a, 8b Output circuit 9, 9a, 9b Time synchronization circuit 10, 10a, 10b Multiplexer 11, 11a, 11b IED (second unit)
12, 12a, 12b Data transmission / reception circuit 13, 13a, 13b Arithmetic circuit 14, 14a, 14b Output circuit 16, 16a, 16b PCM transmission / reception circuit 17 PCM communication line (communication path)

Claims (6)

系統電気量に関するアナログデータをディジタルデータに変換して電力系統の保護を行う保護リレーであって、
電力系統に配置され、外部からの同期信号が入力される度にリセットされ、かつ、前記同期信号をトリガーとして所定のサンプリング周期でサイクリックにカウントアップされるカウンタ値を生成すると共に、前記アナログデータを前記サンプリング周期にてAD変換したデータと前記カウンタ値とを出力する第1のユニットと、
一端が前記第1のユニットに接続されたプロセスバスと、
前記プロセスバスの他端に接続され、前記第1のユニットにてAD変換されたデータを前記プロセスバスを介して取り込み、通信路を介して他保護リレーとの間で前記データを送受信し合い電力系統事故を検出するリレー演算を行う第2のユニットと、
を備え、
前記第2のユニットは、前記他保護リレーに送信する前記データにインデックス番号を付けて管理すると共に、前記カウンタ値の最大値をこの最大値よりも小さな値に変換し、その変換後の値を最大値とするサイクリック値と同じ前記インデックス番号の送信フレームに、前記第1のユニットからの前記データをセットして前記他保護リレーに送信し、
一の保護リレーでは前記一の保護リレー固有のサンプリング周期で前記カウンタ値が1ずつインクリメントされ、他の保護リレーでは前記一の保護リレーのサンプリング周期の整数倍のサンプリング周期で前記カウンタ値が1ずつインクリメントされている場合、
前記他の保護リレーの前記第1のユニットは、前記他の保護リレーのサンプリング周期毎に、前記一の保護リレー固有のサンプリング周期で前記他の保護リレー固有のサンプリング周期を割った整数値から1差し引いた後の値を、前記他の保護リレーの前記カウンタ値に加算することを特徴とする保護リレー。
A protection relay that protects the power system by converting analog data related to grid electricity into digital data,
A counter value that is arranged in a power system, is reset whenever an external synchronization signal is input, and is cyclically counted up in a predetermined sampling period using the synchronization signal as a trigger, and the analog data A first unit that outputs data obtained by AD conversion at the sampling period and the counter value;
A process bus having one end connected to the first unit;
Connected to the other end of the process bus, fetches the data AD-converted by the first unit via the process bus, and transmits / receives the data to / from other protection relays via a communication path. A second unit for performing a relay operation to detect a system fault;
With
The second unit manages the data to be transmitted to the other protection relay with an index number, converts the maximum value of the counter value to a value smaller than the maximum value, and converts the converted value to In the transmission frame with the same index number as the cyclic value that is the maximum value, the data from the first unit is set and transmitted to the other protection relay ,
In one protection relay, the counter value is incremented by 1 in a sampling period unique to the one protection relay, and in the other protection relay, the counter value is incremented by 1 in a sampling period that is an integral multiple of the sampling period of the one protection relay. If incremented,
The first unit of the other protection relay has an integer value obtained by dividing the sampling period specific to the other protection relay by the sampling period specific to the one protection relay for each sampling period of the other protection relay. A protection relay, wherein a value after subtraction is added to the counter value of the other protection relay.
前記第2のユニットは、前記第1のユニットからの前記カウンタ値を前記送信フレームの数で割った余りの値と同じ前記インデックス番号の送信フレームに、前記第1のユニットからの前記データをセットすることを特徴とする請求項1に記載の保護リレー。   The second unit sets the data from the first unit in a transmission frame having the same index number as a remainder value obtained by dividing the counter value from the first unit by the number of transmission frames. The protection relay according to claim 1. 前記同期信号は、GPS信号であることを特徴とする請求項1または2に記載の保護リレー。   The protection relay according to claim 1, wherein the synchronization signal is a GPS signal. 一の保護リレーでは前記同期信号が入力されてからAD変換が開始されるまでの間に遅延時間αを伴い、他の保護リレーでは前記遅延時間αよりも長い時間であって前記同期信号が入力されてからAD変換が開始されるまでの間に遅延時間βを伴う場合、
前記他の保護リレーの前記第2のユニットは、前記他の保護リレーの前記第1のユニットからの前記データに対して(β−α)分の位相補正を行うことを特徴とする請求項1〜3の何れか1つに記載の保護リレー。
One protection relay has a delay time α between the input of the synchronization signal and the start of AD conversion, and the other protection relay has a time longer than the delay time α and the synchronization signal is input. In the case where a delay time β is included between the start time and AD conversion start,
The second unit of the other protection relay performs phase correction for (β-α) on the data from the first unit of the other protection relay. The protection relay as described in any one of -3.
前記第2のユニットは、前記第1のユニットからの前記カウンタ値の連続性が損なわれた場合、前記リレー演算をロックすることを特徴とする請求項1〜4の何れか1つに記載の保護リレー。   The said 2nd unit locks the said relay calculation, when the continuity of the said counter value from the said 1st unit is impaired, The any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. Protection relay. 複数の保護リレーにおけるAD変換のサンプリング周期が各々異なり、それぞれ固有のサンプリング周期で前記カウンタ値を1ずつインクリメントしている場合、
前記複数の保護リレーの中でサンプリング周期が最も長い保護リレー以外の保護リレーの前記第2のユニットは、前記サンプリング周期が最も長い保護リレーのサンプリング周期毎に、自カウンタ値を、前記サンプリング周期が最も長い保護リレーのカウンタ値と同じ値に変換することを特徴とする請求項1〜の何れか1つに記載の保護リレー。
When the AD conversion sampling periods in the plurality of protection relays are different from each other, and the counter value is incremented by 1 at each unique sampling period,
The second unit of the protection relay other than the protection relay having the longest sampling cycle among the plurality of protection relays has its own counter value for each sampling cycle of the protection relay having the longest sampling cycle. The protection relay according to any one of claims 1 to 5 , wherein the protection relay is converted to the same value as a counter value of the longest protection relay.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8923361B2 (en) * 2011-10-13 2014-12-30 Mitsubishi Electric Corporation Protection control apparatus
JP5507025B1 (en) * 2012-06-26 2014-05-28 三菱電機株式会社 Current differential relay
JP5968193B2 (en) * 2012-11-01 2016-08-10 三菱電機株式会社 Merging unit and analysis system
JP6161514B2 (en) * 2013-10-29 2017-07-12 三菱電機株式会社 Process bus application protection system
JP6550703B2 (en) * 2014-09-11 2019-07-31 富士電機株式会社 Merging unit, trigger signal output method, and merging unit test system
JP6304000B2 (en) * 2014-12-01 2018-04-04 富士電機株式会社 Merging unit
CN109254221A (en) * 2018-11-26 2019-01-22 南方电网科学研究院有限责任公司 A data processing method for smart substation

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3500847B2 (en) * 1996-04-05 2004-02-23 株式会社明電舎 Sampling waveform correction device for protective relay
JP3580134B2 (en) * 1998-07-02 2004-10-20 ヤマハ株式会社 Digital signal processor
JP2001318697A (en) * 2000-02-10 2001-11-16 Texas Instr Inc <Ti> Generalized precoder of upstream voice band modem channel
JP4316103B2 (en) * 2000-04-27 2009-08-19 株式会社東芝 Fault location system
JP2002186166A (en) * 2000-10-06 2002-06-28 Toshiba Corp Digital protective relay
JP4575347B2 (en) * 2001-02-09 2010-11-04 株式会社東芝 Substation protection control system
JP4714005B2 (en) * 2005-11-15 2011-06-29 株式会社東芝 Digital type protective relay
JP2008125251A (en) * 2006-11-13 2008-05-29 Mitsubishi Electric Corp Relay system at electrical stations and PCM current differential relay system
JP5283938B2 (en) * 2008-03-18 2013-09-04 株式会社東芝 Digital protective relay device

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