JPH0227885B2 - - Google Patents
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- JPH0227885B2 JPH0227885B2 JP58117776A JP11777683A JPH0227885B2 JP H0227885 B2 JPH0227885 B2 JP H0227885B2 JP 58117776 A JP58117776 A JP 58117776A JP 11777683 A JP11777683 A JP 11777683A JP H0227885 B2 JPH0227885 B2 JP H0227885B2
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【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、デイジタル保護継電装置、特に主保
護とともに後備保護等を目的として多量の自電気
所電気量を入力するデイジタル保護継電装置に関
するものである。
〔発明の技術的背景〕
マイクロコンピユータを応用した保護継電器、
即ち、デイジタルリレーを使用したデイジタル形
保護継電装置は、デイジタルリレーの有する優れ
た特徴を生かし、実用化が始まつている。デイジ
タルリレーの特徴の1つに多数のリレー要素を収
納できる点がある。この特徴を生かし後備保護を
も可能なデイジタル形保護継電装置の従来構成を
第1図に示す。なお、以下の説明では簡単のため
に単相にて説明する。第1図は、例えば「昭和57
年電気学会全国大会、講演論文集No.979、デイジ
タル形故障継続検出装置の実用化」にて開示され
ている多量の電力量を入力する保護装置を有した
構成を示す。
第1図に示されるデイジタル形保護継電装置
は、主保護のための第1の装置1と後備保護のた
めの第2の装置19から構成されており、第2の
装置19はn回線の送電線21,22…2nからの
電流を変流器3及びケーブル4により入力し、電
圧は母線5に接続された計器用変圧器6及びケー
ブル7から入力される。第2の装置19において
ケーブル4及び7は夫々ケーブル端子8まで布設
され、その後、盤内ケーブル9が補助変成器10
まで布設される。そして補助変成器10は盤内ケ
ーブル9から入力する電流及び電圧を適当な信号
レベルに変換した出力S11,S12,…S1nを
アナログ/デイジタル変換回路(以下A/Dと言
う)11に出力する。このA/D11は制御回路
12から出力されるサンプリング信号S9及び切
換信号S10を入力し、サンプリング信号S9を
入力したとき全入力を同時サンプリングし、次に
切換信号S10を入力することで、前記サンプリ
ングした全入力を順次デイジタル信号に変換し、
データ信号S11を演算処理部15(以下CPU
と言う)に出力する。CPU15は切換信号S1
0とデータ信号S11とを入力とし、切換信号S
10によりデータ信号S11の入力の種類を判別
し、CPU15内の所定個所にデータ信号S11
を記憶する。そして、この記憶した送電線21,
22…2nの電流値と母線5の電圧値とを用いて
送電線21,22…2nの保護演算を行なう。
この保護演算における保護方式としては、例え
ば短絡保護用としては距離継電方式を、また地絡
保護用としては地絡方向継電方式を用いる。
CPU15は送電線21,22,…2nの故障を検出
すると、各しや断器に対してトリツプ指令S21,
S22,…S2nを出力する。
一方、第1の装置11,12,…1nは夫々送電
線21と22、23と24、…2n-1と2nとの主保護
用保護装置であり、装置の構成は入力量が異なる
だけで第2の装置19と同じ構成である。そして
保護方式としては、例えば回線選択継電方式が用
いられ、2回線単位の保護を行なう。
〔背景技術の問題点〕
上記構成において第2の装置19のCPU15
は1台の装置でn回線の保護を行なうことができ
るので、故障を判定する回路を大幅に小形化する
ことができる反面、以下の問題がある。
第1に、送電線のn回線分の電流を入力する必
要があるため、少なくともn本の電流用ケーブル
を引回して取込まねばならない。この多量のケー
ブルの引回しは、盤の小形化によるスペースの縮
小にも拘らず、依然としてケーブルピツト等のス
ペース上で問題がある。
第2に、盤内配線の煩雑さの問題がある。
即ち、多数のケーブルがケーブルピツトから盤
に立上つてケーブル端子に接続され、かつ、この
端子に盤内ケーブルが接続されるため、盤裏面の
配線が極めて多量となつて、配線作業上大きな問
題となる。
第3に、入力回路の回路数の問題がある。即
ち、補助変成器10及びA/D11内のフイルタ
回路及びサンプルホールド回路(図示せず)は、
電流入力に関して見ると回線数×相数に等しく、
したがつてこの数の回路を設ける必要がある。し
たがつて、これらの回路は入力数に比例して増加
することになり、デイジタルリレーを用いて多回
線処理する場合、装置の縮少上での大きな妨げと
なつている。
〔発明の目的〕
本発明は上記問題点を解決することを目的とし
てなされたものであり、電気所内の布設ケーブル
用スペースを減少すると共に、多量の自電気所電
気量を入力する保護装置の入力回路を小形化した
デイジタル保護継電装置を提供することを目的と
している。
〔発明の概要〕
本発明では各送電線から第1の装置へ取込んだ
多数の電気量をアナログ/デイジタル変換し、こ
の変換されたデイジタルデータをデイジタル伝送
によつて第2の装置へ伝送することにより、入力
回路の小形化及び配線の省略を図ろうとするもの
である。
〔発明の実施例〕
以下図面を参照して実施例を説明する。第2図
は本発明によるデイジタル保護継電装置の一実施
例構成図であり、系統構成を4回線としたもので
ある。
第2図において、20は第1図の19に対応し
た第2の装置であつて、送電線21〜24の後備保
護を行なう。211及び212は第1図の1に対応
した第1の装置であつて、送電線21と22及び2
3と24との各主保護用演算をCPU15Bにて行な
う。なお、第1の装置211,212及び第2の装
置20の保護方式は第1図と同じである。
第1の装置211の構成において第1図の第1
の装置11〜1nとの相違は、第1のパラレル/
シリアル変換回路(以下P/S回路と言う)22
Aと第2のP/S回路22Bが付加されたのみで
ある。
第1のP/S回路22Aは、制御回路100か
ら出力される書込信号S12、クロツク信号S1
31及び切換信号S10を入力とし、書込信号S
12の入力時の切換信号S10を保時し、パラレ
ル信号である前記切換信号S10をクロツク信号
S131に同期してシリアル信号に変換し、第2
の装置20に対して出力S14A1を出力する。
第2のP/S回路22Bは、書込信号S12、ク
ロツク信号S131及びデータ信号S11を入力
とし、書込信号S12の入力時のデータ信号S1
1を保持し、クロツク信号S131に同期してパ
ラレル信号であるデータ信号S11をシリアル信
号に変換し第2の装置20に対して出力S14
B1を出力する。
第1の装置212の構成は第1の装置211と全
く同じであり、第1のP/S回路22A及び第2
のP/S回路22Bを有し、そして同一応動をし
て第2の装置20に対して出力S14A2及びS
14B2を夫々出力する。したがつて第1の装置
211及び212からは第2の装置20に対して、
夫々クロツク信号S131と出力S14A1と出力
S14B1、及びクロツク信号S132と出力S1
4A2と出力S14B2とを出力する。
また、第2の装置20の構成において第1図に
示される第2の装置19と異なる点は、補助変成
器10、A/D11及び制御回路12がなく、以
下に述べる回路が追加されたことである。
即ち、第1のシリアル/パラレル変換回路(以
下S/P回路と言う)23A1は、クロツク信号
S131を反転回路241により反転した出力S1
51と出力S14A1とを入力とし、クロツク信号
S151に同期して出力S14A1をパラレル信号
に変換した出力S16A1を出力する。同様に、
第2のS/P回路23B1は、前記出力S151と
出力S14B1とを入力として出力S16B1を出
力する。又カウンタ251は前記出力S151を入
力としてそのパルス数をカウントし、これが所定
値になると書込信号S171をCPU15Cに対し
て出力する。CPU15Cは送電線21と22及び母
線5の電圧、電流データを同時サンプリングする
ことにより出力S16B1として入力し、前記出
力S16B1として順次シリアルに入力する電気
量の種類を、出力S16A1から識別して取込む。
更に書込信号S171を入力することにより出力
S16B1と出力S16A1がパラレル信号として
入力可能であるか否かを判定する。
第3のS/P回路23A2及び第4のS/P回
路23B2は、夫々出力S14A2及び出力S14
B2とクロツク信号S132を反転回路242により
反転した出力S152とを入力し、出力S16A2
及び出力S16B2を出力する。また、カウンタ
回路252は出力S152を入力して書込信号S1
72を出力する。そして、CPU15Cは、送電線
23と24及び母線5の電圧、電流データの同時サ
ンプリングしたデータについて、出力S16A2、
出力S16B2及び出力S172を入力することに
より得ることができる。
第3図は動作説明のためのタイムチヤートであ
る。なお、第3図は第1の装置211から第2の
装置20に転送されるデータに関する応動を示し
たものである。第3図において、一定周期T0で
発生するサンプリング信号S9は時刻t0で出力さ
れ、同時に第1番目の電気量を選択するための切
換信号S10が出力される。そして、時刻t0から
第1番目の電気量に関しアナログ/デイジタル変
換が行なわれて、A/D11における変換遅れ時
間T1後の時刻t1にてデータ信号S11は確立す
る。ここで書込信号S12は前記したアナログ/
デイジタル変換による遅れ時間T1を見込み、時
刻t1より遅れた時刻t2からパルス幅T2の信号とし
て出力される。そして、この書込信号S12によ
り第1のP/S回路22A及び第2のP/S回路
22Bは、夫々切換信号S10及びデータ信号S
11を保持する。更に、制御回路100は時刻t3
からクロツク信号S131の出力を開始する。こ
のクロツク信号S131は、周期T4で出力され、
そのパルス数は少なくともデータ信号S11と切
換信号S10とのビツト数の多い方と等しいかも
しくはそれ以上である。
そして、第1のP/S回路22A及び第2の
P/S回路22Bは前記したクロツク信号S13
1を入力することにより、このクロツク信号S1
31の立上りに同期して、データ信号S11及び
切換信号S10の全ビツトをパラレル信号からシ
リアル信号に変換する。したがつて、時刻t3〜t4
の間では、出力S14A1及び出力S14B1には、
夫々切換信号S10及びデータ信号S11の第1
番目のビツト(一般には最下位ビツト)がデータ
として出力される。そして、次の時刻t4〜t5の間
では、同様に第2番目のビツト(最下位より2番
目のビツト)が出力される。なお、切換信号S1
0及びデータ信号S11について、データビツト
長以上のクロツク信号S131に対する出力S1
4A1及び出力S14B1は無意味であるが、この
処理は後述する。なお、第1及び第2のP/S回
路22A,22Bにおけるパラレル/シリアル変
換は、時刻t9にて次の電気量に対する書込信号S
12が出力されるまでに完了する。
一方、変換されたシリアルデータの出力S14
A1及び出力S14B1は、クロツク信号S131を
反転した出力S151の立上りでラツチされ、出
力S151の立上り毎に各ビツトが順次、出力S
16A1及び出力S16B1として出力される。そ
して、時刻t8における出力S151の立上りによ
り、切換信号S10に等しい出力S16A1とデ
ータ信号S11に等しい出力S16B1が得られ
る。そして出力S151はカウンタ回路251に入
力されて所定パルス数までカウントされ、それが
所定数になる時刻t7においてCPU15Cは、「0」
となる出力S171を入力して出力S16A1と出
力S16B1が確立したことを知る。CPU15C
は出力S16A1及び出力S16B1の各入力のう
ち、情報として必要なビツト数を予め知ることが
できるため、不要なビツトは無視した処理を行な
う。また出力S171は時刻t7において「0」と
なり、次の電気量に対する出力S151の最初の
立上り(時刻t10′)までこの状態を継続する。
そして、次の電気量に対しても前記したことと
全く同様な動作が行なわれる。即ち、時刻t0から
時間T5経過後の時刻t6において、切換信号S10
が次の電気量を選択するように切換る。次いで時
刻t7においてA/D11の出力であるデータ信号
S11が確立し、その後の時刻t9にて書込信号S
12が出力される。以下P/S変換及びS/P変
換については第1の電気量の場合と同様である。
このようにして、全リレー入力に対する1サンプ
リングデータが第2の装置20に転送され、時刻
t11にて次のサンプリング信号S9が出力されて、
以後これらを繰返す。
なお、シリアルデータである出力S14A1及
び出力S14B1の1ビツトの時間幅(伝送スピ
ード)は、サンプリング周期1.66ms(50Hz系統
で600Hzサンプリング)、電気量数を10量、データ
のビツト長を12ビツトとすると、1量のアナロ
グ/デイジタル変換に占める時間(切換信号S1
0の保持時間T5)は100μs以上とることができ
る。この時間T5内に12ビツトのシリアル伝送を
行なうため、1ビツトの時間T4は5μs以上とする
ことができ、充分実用的な伝送スピードとなる。
また、第1の装置211 においてはCPU15Bが
時刻t1にてデータを入力するのに対して、第2の
装置20では時刻t7にてCPU15Cがデータを入
力することになるが、この遅れは、たかだか時間
T5(上記例では100μs)であつて、実用上問題は
ない。
第4図はCPU15Cの演算処理を説明するフ
ローチヤートである。なお、第4図は1サンプリ
ング分のデータ処理を示している。
先ず、ステツプ41においては第1の装置211
から出力S16A1とS16B1が読出し可能であ
るか否かを判定するために出力S171の有無を
判定する。この判定の結果「有」の時はステツプ
42へ移り、また「無」の時はステツプ43へ移る。
ステツプ42では電圧または電流データである出力
S16B1を切換信号S16A1の内容からその種
類を判定して所定の個所に記憶する。ステツプ
43、44は第1の装置212 からのデータを入力す
るための処理であり、前記したステツプ41及び42
の処理と全く同様である。即ち、ステツプ43にお
いては出力S172の有無を判定し、「有」の時は
ステツプ44へ移り、また「無」の時はステツプ45
へ移る。なお、ステツプ44は出力S16B2を出
力S16A2にしたがつて記憶し、ステツプ45は
第1の装置211 及び212 からの全電気量のデー
タの取込みが終了したか否かを判定し、終了して
いない時はステツプ41へ戻り、終了している時は
次のステツプ46へ移る。この判定方法は、例えば
出力S16A1及び出力S16A2が既知の変化を
することから、最終の各値になつたか否かを判定
する方法を用いることができる。ステツプ46は取
込まれた今回のサンプリングデータを用いた保護
演算処理であり、このステツプが終了すると、1
サンプリング分のデータ処理は完了する。
第5図は本発明によるデイジタル保護継電装置
の他の実施例であつて、第2図の構成における第
1の装置211 についてのみ示す。なお第1の装
置212 も全く同じ構成となるため図示していな
い。また第2の装置20は第2図と全く同じ構成
である。
本実施例では第1の装置と第2の装置とが共用
する入力回路を2重化し、データ信号不良による
主保護と後備保護との共倒れを防止しようとする
ものである。
第5図において、第1の装置26は補助変成器
10及びA/D回路11が夫々2重化され、各
A/D11から出力されるデータ信号S11A,
S11BはCPU15Aに入力すると共に、選択
回路(以下MUXと言う)27に入力される。そ
してCPU15Aは各データ信号S11AとS1
1Bとを入力し、これらが正しく出力されている
か、即ち、補助変成器10とA/D11とが正常
であるか否かを判定する。この判定にはいくつか
の方法が公知であるが、例えば3相の各相電気量
から零相電気量を算出し、この値が常時は小さい
ことから、一定値以上になること(事故発生時)
が所定時間内であることを監視する方法、及びこ
の値と系統の零相電気量とを比較して同じである
ことを監視する方法、所定の電圧値をアナログ/
デイジタル変換してこの値をチエツクすることに
より、A/D変換部を監視する方法、自動点検時
に既知の入力に対する出力S11A,S11Bの
大きさを監視する方法等がある。この判定の結
果、常時使用するデータ信号S11Aが不良と判
定したとき、CPU15AはMUX27に対して切
換指令S18を出力すると共に、CPU15Aは
他のデータ信号S11Bを使用して保護演算を行
なう。即ち、MUX27はデータ信号S11A及
びS11Bと切換指令S18とを夫々入力し、切
換指令S18を入力しない限り、出力S19とし
て出力S11Aを、また、切換指令S18を入力
すると、他の出力S11Bを出力する。そして、
出力S19は第2のP/S回路22Bに入力す
る。他の構成は第2図の第1の装置211 に同じ
である。
上記した実施例ではMUX27によるデータ信
号の切換後、P/S回路22Bに入力する構成と
したが、必ずP/S回路を2組もうけて、前記各
P/S回路には夫々データ出力S11A,S11
Bを直接入力し、前記P/S回路の出力をMUX
に入力することにより切換信号に切換える構成と
してもよい。この構成であれば、P/S回路まで
2重化されて、より信頼性を高めることができ
る。
更に、制御回路100も2重化してA/D11
の制御を独立に行なえば、より高信頼度の構成と
することが可能である。
第6図は本発明によるデイジタル保護継電装置
の他の実施例である。
本実施例では2重化された入力回路からのデー
タ信号を個々の伝送手段を介して夫々後備保護用
の第2の装置へ伝送し、第2の装置内にある演算
手段によつて伝送されてきたデータ信号の良否を
判定することにより、主保護用の第1の装置と後
備保護用の第2の装置との共倒れを防止しようと
するものである。
第6図において、第1の装置281 は補助変成
器10及びA/D11が共に2重化され、A/D
11の出力であるデータ信号S11A,S11B
はCPU15Dに入力すると共に、夫々第2の
P/S回路22B及び第3のP/S回路22Cに
入力される。なお、CPU15Dは前記第5図の
CPU15Aと同様に、データ信号S11A及び
S11Bの良否を判定して主保護演算に使用す
る。また、第3のP/S回路22Cは入力された
データ信号をシリアルデータに変換して出力S1
4C1を出力し、この変換方法は第2のP/S回
路22Bと全く同じである。第1の装置281 に
関する他の構成は第2図に示される第1の装置2
11に同じであり、また第1の装置282 は第1の
装置281 と全く同じである。そしてデータ信号
を転送するために2重化した出力S14B2と出
力S14C2、切換信号を転送するための出力S
14A2、クロツク信号S132は、いずれも第2
の装置29に出力するよう構成される。
第2の装置29において、第5のS/P回路2
3C1及び第6のS/P回路23C2は、夫々出力
S14C1及び出力S14C2と出力S151及び出
力S152とを入力してシリアル/パラレル変換
し、出力S16C1及び出力S16C2をCPU15
Eに対して出力する。この変換は第1〜第4の
S/P回路23A1,23B1,23A2,23B2に
全く同じである。CPU15Eは第1の装置281
からの転送データに関しては、出力S16A1,
S16B1,S16C1及びS171を入力し、出力
S171があるとき、出力S16B1と出力S16
C1とを出力S16C1の内容からその電気量の種
類を判定し記憶する。そして15Eは、常時はこ
の記憶した一方の出力S16B1を使用し、15
Eによるデータ不良が判定されたときは他方の出
力S16C1を使用して後備保護演算を行なう。
また、第1の装置282 からの転送データに関す
る処理も全く同じであり、常時は一方の出力S1
6B2を使用しデータ不良と判定されたときは、
他方の出力S16C2を使用して後備保護演算を
行なう。
上記した実施例によれば第2図の実施例に比し
て信号伝送数が増加するため、回路構成及び伝送
ケーブルが増加することになるが、データ信号の
入力回路及び伝送系が2重化されているため、デ
ータ信号不良による第1及び第2の装置の共倒れ
を防止できる。更に、2重化したデータ信号の良
否を第1及び第2の装置で夫々個々に行なう構成
であるため、前記した共倒れの危険性が排除でき
る。
第7図は本発明によるデイジタル保護継電装置
の更に他の実施例である。
本実施例では主保護用の第1の装置が系統の電
流入力のみに応動し、後備保護用の第2の装置が
電圧、電流の各入力に基づいて応動する継電方式
を用いる場合が示される。即ち、超高圧系統の主
保護には電流差動継電方式や位相比較継電方式
等、系統の電流のみに応動する方式が用いられて
おり、これらの保護方式に対処しようとするもの
である。
第7図において、第1の装置301 ,302 から
第2の装置31へのデータ信号は電流情報のみで
あり、電圧情報は第2の装置31が独自にアナロ
グ/デイジタル変換して入力する構成を示す。そ
して第1の装置301 は送電線21及び22からの
電流入力のみを入力し、CPU15Fにおいて前
記電流入力のみに応動する主保護演算を行ない、
サンプリング信号S91を第2の装置31へ出力
する。他の構成は第2図における第1の装置21
1に同じであり、サンプリング信号S91の作用も
サンプリング信号S9に同じである。第1の装置
302に関しても同様であつて、送電線23及び2
4からの電流入力のみを入力し、サンプリング信
号S92を第2の装置31に出力する。
第2の装置31において、各補助変成器10
A,10Bは夫々計器用変圧器6から出力される
電圧を入力し、適当な信号レベルに変換してA/
D11A及び11Bに出力する。同期回路32A
はサンプリング信号S91を入力し、サンプリン
グ信号S91を入力したとき、これに同期して多
相の電圧入力を順次A/D変換するための切換信
号S10AをA/D11A及びCPU15Gに出
力する。全く同様に、同期回路32Bはサンプリ
ング信号S92を入力し、切換信号S10Bを
A/D11B及びCPU15Gに出力する。A/
D11Aは補助変成器10Aの出力、サンプリン
グ信号S91及び切換信号S10Aを入力し、第
1の装置301 のA/D11と同一応動によりデ
ータ信号S111をCPU15Gに出力する。同様
にしてA/D11Bは補助変成器10Bの出力、
サンプリング信号S92及び切換信号S10Bを
入力してデータ信号S112をCPU15Gに出力
する。その他の構成は第2図に同じである。
要するにCPU15Gは送電線21及び22の系統
電流情報を出力S16B1と出力S16A1とから
入力し、系統電圧情報を切換信号S10Aとデー
タ信号S111とから入力する。そして、この電
圧、電流の各情報は、共に同期してサンプリング
が行なわれるので、電圧と電流との位相が問題と
なる例えば距離リレーの如き保護演算にも適用で
きる。同様にして送電線23及び24の系統電流情
報に関しても、出力S16B2及び出力S16A2
とから入力する電圧に同期した電圧情報を、切換
信号S10Bとデータ信号S112とから入力す
る。
なお、本実施例において、第1の装置301 ,
302と、第2の装置31とは同一クロツク信号
S91及びS92を用いて両装置のサンプリングを
同時に行なうようにしているが、クロツク信号S
91及びS92の伝送遅れが問題になるような場合
には、第1の装置301 及び302 におけるA/D
11のサンプリング時刻を伝送の遅れだけ補償す
る構成とすればよい。
上記各実施例では第1の装置から第2の装置へ
のデータの伝送において、データ信号、切換信号
及びクロツク信号の計3本の信号を伝送する方式
で説明したが、これに限定されるものでなく、例
えば特公昭56−35039号公報で開示されているサ
イクリツクデイジタル情報伝送方式を採用するこ
とも可能である。
なお、サイクリツクデイジタル情報伝送方式の
デイジタル形保護継電装置への適用については、
例えば「昭和52年電気学会東京大会、東京支部大
会論文集No.95.自動同期式PCM継電装置」で既に
開示されているが、この開示技術では、送電線の
両端の電流情報を伝送し合うための伝送手段
(PCM伝送)から規定される条件により上述の伝
送方式を採用している。
第8図は本発明によるデイジタル保護継電装置
の更に他の実施例であり、サイクリツクデイジタ
ル情報伝送方式を適用した場合について示す。
第8図において、第1の装置331 から第2の
装置34へのデータの転送はパラレル/シリアル
制御回路(以下PSCと称す)35を用いて行な
う。PSC35はA/D11からのデータ信号S1
1と制御回路100からのサンプリング信号S9
とを入力し、毎サンプリング毎に第9図にて一例
を示すフレーム構成の伝送フオーマツトにて、シ
リアルデータの出力S201を出力する。この出
力S201はフレームの先頭を示すnビツトの同
期ビツトと、mビツトのP個の電気量を示す情報
ビツトと、qビツトの検定符号ビツトとからな
り、情報ビツトにおける系統電気量の並びは一定
であり、検定符号ビツトは、例えばCRC検定符
号が用いられる。このフレームは各サンプリング
毎に出力されるので、伝送速度はこの点を考慮し
て決定されるが、フレームの全体ビツト長は、第
3図で説明したシリアルビツト長とほぼ同じであ
り、実用的なスピードとすることは可能である。
第1の装置331 の他の構成は第2図に示される
第1の装置211 と同じであり、第1の装置332
も331 と同じであつて出力S202を出力する。
第2の装置34において、第1のシリアル/パ
ラレル制御回路(以下SPCと称す)361 は出力
S201を入力し、同期ビツトを検出してフレー
ムの先頭を検出し、検出符号ビツトと情報ビツト
から伝送信号の良否を判定する。この判定結果が
良のときは、ビツトパラレルの系統電気量のデー
タである出力S16B1と、出力S16B1の電気
量の種類を示す出力S16A1と、書込信号S1
71とをCPU15Hへ出力する。また判定結果が
不良のときは、アラーム信号S211をCPU15
Hへ出力する。第2のSPC362も全く同様に出
力S202を入力し、出力16A2、出力16B2、
書込信号S172及びアラーム信号S212をCPU
15Hへ出力する。そしてCPU15Hにおいて、
アラーム信号S211,S212を入力しないと
き、即ち、伝送データが正常なときの処理は、第
2図における第2の装置20のCPU15Cでの
処理と同じである。アラーム信号S211,S2
12を入力したときは演算処理を中止し、アラー
ム信号S22を出力する。このようにPSC及び
SPCを用いるために、多少複雑な制御を行なうこ
とになるが、伝送ケーブルを1本にできる。
上記した各実施例では第1の装置を主保護装
置、第2の装置を後備保護装置とした場合につい
て説明したが、これに限定されるものではなく、
例えばしや断器不動作対策等の目的で設置される
自端後備保護装置(ローカルバツクアツプ装置)
を第2の装置とし、主保護の後備保護装置を第1
の装置としてもよいことは明らかであり、第1の
装置は少なくとも系統電流を入力する装置であれ
ばよい。
また、被保護送電線について2回線を一括して
保護するシステム構成として説明したが、回線単
位の保護システム構成であつてもよいことは勿論
である。
〔発明の効果〕
以上説明した如く本発明によれば自電気所内の
多量の電気量をデイジタル符号のシリアルデータ
として入力する構成としたので、デイジタル形保
護継電装置の入力回路を小形化できると共に、電
気所内の布設ケーブル用スペースを減少すること
の可能なデイジタル保護継電装置を提供できる。 [Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a digital protective relay device, and particularly to a digital protective relay device that inputs a large amount of electricity from its own power station for the purpose of main protection as well as back-up protection. It is. [Technical background of the invention] A protective relay using a microcomputer,
That is, digital protective relay devices using digital relays are beginning to be put into practical use by taking advantage of the excellent features of digital relays. One of the features of digital relays is that they can accommodate a large number of relay elements. FIG. 1 shows a conventional configuration of a digital protective relay device that takes advantage of this feature and can also provide backup protection. Note that in the following explanation, a single phase will be explained for simplicity. Figure 1 shows, for example, "Showa 57
This figure shows a configuration with a protection device that inputs a large amount of electric power, as disclosed in 2011 National Conference of the Institute of Electrical Engineers of Japan, Proceedings No. 979, "Practical Application of Digital Type Fault Continuation Detection Device". The digital protective relay device shown in FIG. 1 is composed of a first device 1 for main protection and a second device 19 for backup protection, and the second device 19 is for n-line protection. Current from power transmission lines 2 1 , 2 2 . . . 2n is inputted through a current transformer 3 and a cable 4, and voltage is inputted from a voltage transformer 6 connected to a bus bar 5 and a cable 7. In the second device 19 the cables 4 and 7 are each laid up to the cable terminal 8, after which the inboard cable 9 is connected to the auxiliary transformer 10.
It will be laid down until the end. The auxiliary transformer 10 converts the current and voltage input from the internal cable 9 into appropriate signal levels and outputs outputs S1 1 , S1 2 , ...S1n to an analog/digital conversion circuit (hereinafter referred to as A/D) 11. do. This A/D 11 inputs the sampling signal S9 and the switching signal S10 output from the control circuit 12, samples all the inputs simultaneously when the sampling signal S9 is input, and then inputs the switching signal S10. All inputs are sequentially converted into digital signals,
The data signal S11 is processed by the arithmetic processing unit 15 (hereinafter referred to as CPU).
). CPU15 is switching signal S1
0 and the data signal S11 as input, and the switching signal S
10 determines the type of input of the data signal S11, and inputs the data signal S11 to a predetermined location in the CPU 15.
Remember. Then, this memorized power transmission line 2 1 ,
A protection calculation for the power transmission lines 2 1 , 2 2 ...2n is performed using the current values of 2 2 ...2n and the voltage values of the bus 5. As protection methods in this protection calculation, for example, a distance relay method is used for short circuit protection, and a ground fault direction relay method is used for ground fault protection.
When the CPU 15 detects a failure in the power transmission lines 2 1 , 2 2 , . . . 2n, it issues trip commands S2 1 ,
Output S2 2 ,...S2n. On the other hand, the first devices 1 1 , 1 2 , ...1n are the main protection devices for the power transmission lines 2 1 and 2 2 , 2 3 and 2 4 , ...2n -1 and 2n, respectively, and the configuration of the device is It has the same configuration as the second device 19 except for the input amount. As a protection method, for example, a line selective relay method is used, and protection is performed in units of two lines. [Problems with the background art] In the above configuration, the CPU 15 of the second device 19
Since one device can protect n lines, the circuit for determining failure can be significantly downsized, but there are the following problems. First, since it is necessary to input the current for n lines of the power transmission line, at least n current cables must be routed to take in the current. Despite the reduction in space due to miniaturization of panels, this large amount of cable routing still poses a problem in terms of space for cable pits and the like. Second, there is the problem of the complexity of wiring within the panel. In other words, because a large number of cables rise up from the cable pit into the panel and are connected to cable terminals, and the cables inside the panel are connected to these terminals, the amount of wiring on the back of the panel becomes extremely large, which causes a big problem in wiring work. Become. Thirdly, there is the problem of the number of input circuits. That is, the filter circuit and sample hold circuit (not shown) in the auxiliary transformer 10 and A/D 11 are as follows:
Regarding current input, it is equal to the number of lines x number of phases,
Therefore, it is necessary to provide this number of circuits. Therefore, the number of these circuits increases in proportion to the number of inputs, which is a major hindrance to downsizing the device when performing multi-line processing using digital relays. [Object of the Invention] The present invention was made with the aim of solving the above-mentioned problems, and it reduces the space for laying cables in an electric station, and reduces the input of a protection device that inputs a large amount of electricity from the electric station itself. The purpose of this invention is to provide a digital protective relay device with a miniaturized circuit. [Summary of the invention] In the present invention, a large number of electrical quantities taken in from each power transmission line to a first device are converted from analog to digital, and the converted digital data is transmitted to a second device by digital transmission. This is intended to reduce the size of the input circuit and eliminate wiring. [Embodiments of the Invention] Examples will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a block diagram of one embodiment of the digital protection relay device according to the present invention, and the system configuration is four lines. In FIG. 2, 20 is a second device corresponding to 19 in FIG. 1, and provides back-up protection for power transmission lines 2 1 to 2 4 . 21 1 and 21 2 are first devices corresponding to 1 in FIG .
The main protection calculations 3 and 24 are performed by the CPU 15B. Note that the protection methods for the first devices 21 1 , 21 2 and the second device 20 are the same as in FIG. 1. In the configuration of the first device 21 1 , the first device in FIG.
The difference from the devices 1 1 to 1n is that the first parallel/
Serial conversion circuit (hereinafter referred to as P/S circuit) 22
Only A and a second P/S circuit 22B are added. The first P/S circuit 22A receives a write signal S12 output from the control circuit 100 and a clock signal S1.
3 1 and switching signal S10 as input, write signal S
12, the switching signal S10 which is a parallel signal is converted into a serial signal in synchronization with the clock signal S131 ,
The output S14A1 is output to the device 20 of.
The second P/S circuit 22B receives the write signal S12, the clock signal S131 , and the data signal S11, and receives the data signal S1 when the write signal S12 is input.
1, converts the data signal S11 which is a parallel signal into a serial signal in synchronization with the clock signal S131, and outputs it to the second device 20 .
Output B 1 . The configuration of the first device 21 2 is exactly the same as that of the first device 21 1 , and includes the first P/S circuit 22A and the second P/S circuit 22A.
P/S circuit 22B, and outputs S14A 2 and S to the second device 20 with the same response.
14B 2 are output respectively. Therefore, from the first devices 21 1 and 21 2 to the second device 20 ,
clock signal S131 , output S14A1 and output S14B1 , and clock signal S132 and output S1, respectively.
4A 2 and output S14B 2 . Furthermore, the configuration of the second device 20 is different from the second device 19 shown in FIG. 1 in that the auxiliary transformer 10, A/D 11, and control circuit 12 are not provided, and the following circuit is added. It is. That is, the first serial/parallel conversion circuit (hereinafter referred to as S/P circuit) 23A1 outputs an output S1 obtained by inverting the clock signal S131 by the inverting circuit 241 .
5 1 and the output S14A 1 as inputs, and outputs an output S16A 1 obtained by converting the output S14A 1 into a parallel signal in synchronization with the clock signal S15 1 . Similarly,
The second S/P circuit 23B 1 receives the output S15 1 and the output S14B 1 and outputs an output S16B 1 . Further, the counter 25 1 receives the output S15 1 and counts the number of pulses thereof, and when this reaches a predetermined value, outputs a write signal S17 1 to the CPU 15C. The CPU 15C simultaneously samples the voltage and current data of the power transmission lines 2 1 and 2 2 and the bus bar 5 and inputs them as an output S16B 1 , and determines the type of electricity to be serially input as the output S16B 1 from the output S16A 1 . Identify and capture.
Furthermore, by inputting the write signal S17 1 , it is determined whether the output S16B 1 and the output S16A 1 can be input as parallel signals. The third S/P circuit 23A 2 and the fourth S/P circuit 23B 2 have an output S14A 2 and an output S14, respectively.
B2 and the output S152 obtained by inverting the clock signal S132 by the inverting circuit 242 , and output S16A2 .
and output S16B2 . Further, the counter circuit 252 inputs the output S152 and outputs the write signal S1.
7 Outputs 2 . Then, the CPU 15C outputs outputs S16A 2 and 2 for the simultaneously sampled voltage and current data of the power transmission lines 2 3 and 2 4 and the bus 5.
It can be obtained by inputting the output S16B 2 and the output S17 2 . FIG. 3 is a time chart for explaining the operation. Note that FIG. 3 shows the response regarding data transferred from the first device 21 1 to the second device 20. In FIG. In FIG. 3, a sampling signal S9 generated at a constant period T 0 is output at time t 0 , and at the same time a switching signal S10 for selecting the first quantity of electricity is output. Then, analog/digital conversion is performed on the first electrical quantity from time t0 , and data signal S11 is established at time t1 after a conversion delay time T1 in A/D 11. Here, the write signal S12 is the analog/
Anticipating a delay time T 1 due to digital conversion, the signal is output as a signal with a pulse width T 2 from time t 2 delayed from time t 1 . Then, this write signal S12 causes the first P/S circuit 22A and the second P/S circuit 22B to output the switching signal S10 and the data signal S, respectively.
Hold 11. Furthermore, the control circuit 100 at time t 3
The output of the clock signal S131 starts from this point. This clock signal S131 is output with a period T4 ,
The number of pulses is at least equal to or greater than the data signal S11 or the switching signal S10, whichever has the greater number of bits. The first P/S circuit 22A and the second P/S circuit 22B are clocked by the clock signal S13.
1 , this clock signal S1
31 , all bits of the data signal S11 and switching signal S10 are converted from parallel signals to serial signals. Therefore, from time t 3 to t 4
Between the output S14A 1 and the output S14B 1 ,
the first of the switching signal S10 and the data signal S11, respectively.
The th bit (generally the least significant bit) is output as data. Then, between the next time t4 and t5 , the second bit (the second bit from the lowest order) is output in the same way. Note that the switching signal S1
0 and the data signal S11, the output S1 for the clock signal S13 greater than or equal to the data bit length
4A 1 and output S14B 1 are meaningless, but this processing will be described later. Note that the parallel/serial conversion in the first and second P/S circuits 22A and 22B is performed at time t9 when the write signal S for the next electrical quantity is
The process is completed by the time 12 is output. On the other hand, the converted serial data output S14
A1 and the output S14B1 are latched at the rising edge of the output S151 which is an inversion of the clock signal S131 , and each bit is sequentially transferred to the output S151 at the rising edge of the output S151.
16A 1 and output S16B 1 . Then, with the rise of the output S15 1 at time t 8 , an output S16A 1 equal to the switching signal S10 and an output S16B 1 equal to the data signal S11 are obtained. The output S151 is then input to the counter circuit 251 and counted up to a predetermined number of pulses, and at time t7 when it reaches the predetermined number, the CPU 15C outputs "0".
By inputting the output S17 1 , it is known that the output S16A 1 and the output S16B 1 have been established. CPU15C
Since it is possible to know in advance the number of bits required as information among each input of the output S16A 1 and the output S16B 1 , unnecessary bits are ignored in the processing. Further, the output S17 1 becomes "0" at time t 7 and continues in this state until the first rise of the output S15 1 for the next quantity of electricity (time t 10 '). Then, the same operation as described above is performed for the next quantity of electricity. That is, at time t 6 after time T 5 has elapsed from time t 0 , the switching signal S10
switches to select the next amount of electricity. Next, at time t7 , the data signal S11, which is the output of the A/D 11, is established, and at the subsequent time t9 , the write signal S11 is established.
12 is output. Hereinafter, the P/S conversion and S/P conversion are the same as in the case of the first quantity of electricity.
In this way, one sampling data for all relay inputs is transferred to the second device 20 , and the time
At t 11 , the next sampling signal S 9 is output,
Repeat these steps thereafter. Note that the time width (transmission speed) of 1 bit of output S14A 1 and output S14B 1 , which are serial data, is a sampling period of 1.66 ms (600 Hz sampling in a 50 Hz system), the number of electrical quantities is 10, and the data bit length is 12. If it is a bit, then the time occupied by one amount of analog/digital conversion (switching signal S1
The zero retention time T 5 ) can be 100 μs or more. Since serial transmission of 12 bits is performed within this time T5 , the time T4 for one bit can be set to 5 μs or more, which is a sufficiently practical transmission speed.
In addition, in the first device 21 1 , the CPU 15B inputs data at time t 1 , whereas in the second device 20 , the CPU 15C inputs data at time t 7 , but this delay is at most an hour
T 5 (100 μs in the above example), which poses no practical problem. FIG. 4 is a flowchart explaining the arithmetic processing of the CPU 15C. Note that FIG. 4 shows data processing for one sampling. First, in step 41, the first device 21 1
In order to determine whether the outputs S16A 1 and S16B 1 can be read, the presence or absence of the output S17 1 is determined. If the result of this judgment is “Yes”, step
Proceed to step 42, and if it is "no", proceed to step 43.
In step 42, the type of the output S16B1 , which is voltage or current data, is determined from the contents of the switching signal S16A1 and stored in a predetermined location. step
43 and 44 are processes for inputting data from the first device 212 , and steps 41 and 42 described above are
The process is exactly the same as that of . That is, in step 43, the presence or absence of the output S172 is determined, and when it is "present", the process moves to step 44, and when it is "absent", the process moves to step 45.
Move to. Note that step 44 stores the output S16B 2 as output S16A 2 , and step 45 determines whether or not the data on the total amount of electricity has been acquired from the first devices 21 1 and 21 2 . If the process has not finished, the process returns to step 41, and if it has finished, the process moves to the next step 46. As this determination method, for example, since the output S16A 1 and the output S16A 2 undergo a known change, a method of determining whether or not each value has reached the final value can be used. Step 46 is a protection calculation process using the current sampled data, and when this step is completed, 1
Data processing for the sampling is completed. FIG. 5 shows another embodiment of the digital protective relay device according to the present invention, and shows only the first device 211 in the configuration shown in FIG. Note that the first device 21 2 is not shown because it has exactly the same configuration. Further, the second device 20 has exactly the same configuration as in FIG. 2. In this embodiment, the input circuit shared by the first device and the second device is duplicated to prevent the main protection and backup protection from failing together due to a data signal failure. In FIG. 5, in the first device 26 , the auxiliary transformer 10 and the A/D circuit 11 are duplicated, and the data signals S11A,
S11B is input to the CPU 15A and also to a selection circuit (hereinafter referred to as MUX) 27. Then, the CPU 15A receives each data signal S11A and S1.
1B, and it is determined whether these are output correctly, that is, whether the auxiliary transformer 10 and the A/D 11 are normal. Several methods are known for making this determination, but for example, the zero-sequence electricity quantity is calculated from the electricity quantity of each of the three phases, and since this value is usually small, it is necessary to calculate the zero-sequence electricity quantity above a certain value (when an accident occurs). )
A method of monitoring that the value is within a predetermined time, a method of comparing this value with the zero-sequence electricity quantity of the grid and monitoring that they are the same, and a method of monitoring that the predetermined voltage value is analog/
There are methods of monitoring the A/D converter by digitally converting and checking this value, and methods of monitoring the magnitude of outputs S11A and S11B with respect to known inputs during automatic inspection. As a result of this determination, when it is determined that the constantly used data signal S11A is defective, the CPU 15A outputs a switching command S18 to the MUX 27, and at the same time, the CPU 15A performs a protection calculation using another data signal S11B. That is, the MUX 27 inputs the data signals S11A and S11B and the switching command S18, and outputs the output S11A as the output S19 unless the switching command S18 is input, and outputs the other output S11B when the switching command S18 is input. . and,
The output S19 is input to the second P/S circuit 22B. The other configurations are the same as the first device 21 1 in FIG. 2. In the above embodiment, after the data signal is switched by the MUX 27, it is input to the P/S circuit 22B, but two sets of P/S circuits are always provided, and each P/S circuit has a data output S11A, S11
Directly input B and MUX the output of the P/S circuit.
It may be configured such that the switching signal is switched by inputting the signal to the switching signal. With this configuration, even the P/S circuit is duplicated, making it possible to further improve reliability. Furthermore, the control circuit 100 is also duplicated and the A/D 11
If these are controlled independently, a more reliable configuration can be achieved. FIG. 6 shows another embodiment of the digital protective relay device according to the present invention. In this embodiment, the data signals from the duplicated input circuits are transmitted to the second device for backup protection through individual transmission means, and the data signals are transmitted by the arithmetic means in the second device. By determining the quality of the received data signal, the first device for main protection and the second device for backup protection are prevented from collapsing together. In FIG. 6, the first device 281 has the auxiliary transformer 10 and the A/D 11 both duplicated, and the A/D
Data signals S11A and S11B which are the outputs of 11
are input to the CPU 15D, and are also input to the second P/S circuit 22B and third P/S circuit 22C, respectively. In addition, the CPU15D is as shown in Fig. 5 above.
Similar to the CPU 15A, the quality of the data signals S11A and S11B is determined and used for the main protection calculation. Further, the third P/S circuit 22C converts the input data signal into serial data and outputs it S1.
4C 1 , and this conversion method is exactly the same as that of the second P/S circuit 22B. Other configurations regarding the first device 28 1 are shown in FIG .
1 1 and the first device 28 2 is exactly the same as the first device 28 1 . Then, the outputs S14B 2 and S14C 2 are duplicated to transfer data signals, and the outputs S14C 2 are duplicated to transfer data signals.
14A 2 and clock signal S13 2 are both
It is configured to output to the device 29 of. In the second device 29 , the fifth S/P circuit 2
3C 1 and the sixth S/P circuit 23C 2 input the output S14C 1 and the output S14C 2 and the output S15 1 and the output S15 2 , respectively, perform serial/parallel conversion, and output the output S16C 1 and the output S16C 2 to the CPU 15.
Output to E. This conversion is exactly the same for the first to fourth S/P circuits 23A 1 , 23B 1 , 23A 2 , 23B 2 . The CPU 15E is the first device 28 1
Regarding the transfer data from output S16A 1 ,
When S16B 1 , S16C 1 and S17 1 are input and there is output S17 1 , output S16B 1 and output S16
C 1 and the output S16 determines the type of the amount of electricity from the contents of C 1 and stores it. And 15E always uses this stored one output S16B 1 ,
When it is determined that data is defective due to E, backup protection calculation is performed using the other output S16C1 .
Further, the processing regarding the transfer data from the first device 282 is exactly the same, and one output S1 is always used.
When using 6B 2 and it is determined that the data is defective,
Backup protection calculation is performed using the other output S16C2 . According to the embodiment described above, the number of signal transmissions increases compared to the embodiment shown in FIG. 2, so the number of circuit configurations and transmission cables increases, but the data signal input circuit and transmission system are duplicated. Therefore, it is possible to prevent the first and second devices from collapsing together due to data signal failure. Furthermore, since the first and second devices individually check the quality of the duplicated data signal, the above-mentioned risk of simultaneous failure can be eliminated. FIG. 7 shows still another embodiment of the digital protective relay device according to the present invention. In this embodiment, a relay system is used in which the first device for main protection responds only to the current input to the grid, and the second device for backup protection responds based on each input of voltage and current. It will be done. In other words, methods that respond only to the system current, such as current differential relaying and phase comparison relaying, are used for the main protection of ultra-high voltage systems, and this is an attempt to deal with these protection methods. . In FIG. 7, the data signal from the first devices 30 1 , 30 2 to the second device 31 is only current information, and the second device 31 independently converts analog/digital voltage information and inputs it. Show the configuration. The first device 30 1 receives only current input from the power transmission lines 2 1 and 2 2 , and performs main protection calculation in response to only the current input in the CPU 15F,
The sampling signal S9 1 is output to the second device 31 . The other configuration is the first device 21 in FIG.
1 , and the effect of the sampling signal S9 1 is also the same as that of the sampling signal S9. The same applies to the first device 302 , and the power transmission lines 23 and 2
4 , and outputs the sampling signal S9 2 to the second device 31 . In the second device 31 , each auxiliary transformer 10
A and 10B each input the voltage output from the voltage transformer 6, convert it to an appropriate signal level, and output it to A/10B.
Output to D11A and 11B. Synchronous circuit 32A
inputs the sampling signal S9 1 , and when the sampling signal S9 1 is input, in synchronization with this, outputs a switching signal S10A for sequentially A/D converting the multiphase voltage input to the A/D 11A and the CPU 15G. In exactly the same way, the synchronous circuit 32B inputs the sampling signal S9 2 and outputs the switching signal S10B to the A/D 11B and the CPU 15G. A/
D11A inputs the output of the auxiliary transformer 10A, the sampling signal S9 1 and the switching signal S10A, and outputs the data signal S11 1 to the CPU 15G in the same response as the A/D 11 of the first device 30 1 . Similarly, the A/D 11B is the output of the auxiliary transformer 10B,
It inputs the sampling signal S9 2 and the switching signal S10B and outputs the data signal S11 2 to the CPU 15G. The other configurations are the same as in FIG. 2. In short, the CPU 15G inputs the system current information of the power transmission lines 2 1 and 2 2 from the output S16B 1 and the output S16A 1 , and inputs the system voltage information from the switching signal S10A and the data signal S11 1 . Since each of the voltage and current information is sampled synchronously, it can also be applied to protection calculations such as distance relays where the phase of voltage and current is an issue. Similarly, regarding the grid current information of transmission lines 2 3 and 2 4 , output S16B 2 and output S16A 2
Voltage information synchronized with the voltage input from the switching signal S10B and the data signal S112 is inputted from the switching signal S10B and the data signal S112 . Note that in this embodiment, the first device 30 1 ,
30 2 and the second device 31 use the same clock signals S9 1 and S9 2 to simultaneously perform sampling in both devices.
If the transmission delay of S9 1 and S9 2 becomes a problem, the A/D in the first device 30 1 and 30 2
The configuration may be such that the sampling time of No. 11 is compensated for by the transmission delay. In each of the above embodiments, a method has been described in which a total of three signals, a data signal, a switching signal, and a clock signal, are transmitted in data transmission from the first device to the second device, but the present invention is not limited to this. Instead, it is also possible to adopt the cyclic digital information transmission system disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 56-35039. Regarding the application of the cyclic digital information transmission method to digital protective relay devices, please refer to
For example, this technology has already been disclosed in ``1972 Institute of Electrical Engineers of Japan Tokyo Conference, Tokyo Branch Conference Proceedings No. 95. Automatic Synchronization PCM Relay Device,'' but this disclosed technology transmits current information at both ends of a power transmission line. The above-mentioned transmission method is adopted depending on the conditions specified by the transmission means (PCM transmission) to meet the requirements. FIG. 8 shows still another embodiment of the digital protection relay device according to the present invention, in which a cyclic digital information transmission method is applied. In FIG. 8, data is transferred from the first device 33 1 to the second device 34 using a parallel/serial control circuit (hereinafter referred to as PSC) 35 . PSC35 receives data signal S1 from A/D11
1 and the sampling signal S9 from the control circuit 100
is input, and serial data output S201 is output at each sampling in a transmission format having a frame structure, an example of which is shown in FIG. This output S201 consists of n-bit synchronization bits indicating the beginning of the frame, m-bit information bits indicating P electrical quantities, and q-bit verification code bits.The arrangement of the system electrical quantities in the information bits is For example, a CRC test code is used as the test code bit. This frame is output for each sampling, so the transmission speed is determined taking this into account, but the overall bit length of the frame is almost the same as the serial bit length explained in Figure 3, so it is not practical. It is possible to achieve a high speed.
The other configuration of the first device 33 1 is the same as the first device 21 1 shown in FIG. 2, and the first device 33 2
is the same as 33 1 and outputs an output S20 2 . In the second device 34, the first serial/parallel control circuit (hereinafter referred to as SPC) 361 inputs the output S201 , detects the synchronization bit, detects the beginning of the frame, and outputs the detection code bit and the information bit. The quality of the transmitted signal is determined from When this judgment result is good, the output S16B 1 which is bit parallel grid electricity quantity data, the output S16A 1 indicating the type of electricity quantity of the output S16B 1 , and the write signal S1
7 Outputs 1 to the CPU 15H. Also, if the judgment result is bad, the alarm signal S211 is sent to the CPU15.
Output to H. The second SPC 36 2 inputs the output S20 2 in exactly the same way, and outputs 16A 2 , 16B 2 ,
Write signal S17 2 and alarm signal S21 2 to CPU
Output to 15H. And in CPU15H,
The processing when the alarm signals S21 1 and S21 2 are not input, that is, when the transmitted data is normal, is the same as the processing performed by the CPU 15C of the second device 20 in FIG. Alarm signal S21 1 , S2
When 1 2 is input, the arithmetic processing is stopped and an alarm signal S22 is output. In this way, PSC and
Although the use of SPC requires somewhat complicated control, the number of transmission cables can be reduced to one. In each of the above-described embodiments, the first device is the main protection device and the second device is the back-up protection device, but the invention is not limited to this.
For example, a local back-up protection device (local backup device) installed for the purpose of preventing a circuit breaker from malfunctioning, etc.
is the second device, and the main protection back-up protection device is the first protection device.
It is clear that the first device may be a device as long as it inputs at least the system current. Moreover, although the system configuration has been described in which two protected power transmission lines are collectively protected, it goes without saying that the protection system configuration may be configured on a line-by-line basis. [Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, since a large amount of electricity in the own electrical station is inputted as serial data in digital code, the input circuit of the digital protective relay device can be downsized, and , it is possible to provide a digital protective relay device that can reduce the space for laying cables in an electric station.
第1図は従来のデイジタル保護装置の構成図、
第2図は本発明によるデイジタル保護継電装置の
一実施例構成図、第3図は動作説明のためのタイ
ムチヤート、第4図は動作説明のためのフローチ
ヤート、第5図は第1の装置の他の実施例構成
図、第6図は本発明によるデイジタル保護継電装
置の他の実施例構成図、第7図は更に他の実施例
構成図、第8図は更に他の実施例構成図、第9図
は第8図の構成における伝送データフオーマツト
の一例図である。
1,211 ,212 ,26,281 ,282 ,30
1,302 ,331 ,332 ……主保護用第1の装
置、19,20,29,31,34……後備保護
用第2の装置、21〜2n……送電線、3……変
流器、4,7……ケーブル、5……母線、6……
変成器、8……ケーブル端子、9……盤内ケーブ
ル、10,10A,10B……補助変成器、11
……アナログ/デイジタル変換回路、12,10
0……制御回路、15,15A,15B,15
C,15D,15E,15F,15G,15H…
…演算処理装置、22A,22B,22C……
P/S変換回路、23A1,23B1,23C1,2
3A2,23B2,23C2……S/P変換回路、2
41,242……反転回路、251,252……カウ
ンタ、27……選択回路、32A,32B……同
期回路、35……パラレル/シリアル制御回路、
361,362……シリアル/パラレル制御回路。
Figure 1 is a configuration diagram of a conventional digital protection device.
Fig. 2 is a configuration diagram of one embodiment of the digital protective relay device according to the present invention, Fig. 3 is a time chart for explaining the operation, Fig. 4 is a flow chart for explaining the operation, and Fig. 5 is a diagram of the first embodiment. 6 is a block diagram of another embodiment of the digital protective relay device according to the present invention, FIG. 7 is a block diagram of still another embodiment, and FIG. 8 is a block diagram of still another embodiment. The configuration diagram, FIG. 9, is an example of the transmission data format in the configuration of FIG. 8. 1 , 21 1 , 21 2 , 26 , 28 1 , 28 2 , 30
1 , 302 , 331 , 332 ...First device for main protection, 19 , 20 , 29 , 31 , 34 ...Second device for backup protection, 21 to 2n...Power transmission line, 3... ...Current transformer, 4, 7...Cable, 5...Bus bar, 6...
Transformer, 8... Cable terminal, 9... In-panel cable, 10, 10A, 10B... Auxiliary transformer, 11
...Analog/digital conversion circuit, 12,10
0...Control circuit, 15, 15A, 15B, 15
C, 15D, 15E, 15F, 15G, 15H...
...Arithmetic processing unit, 22A, 22B, 22C...
P/S conversion circuit, 23A 1 , 23B 1 , 23C 1 , 2
3A 2 , 23B 2 , 23C 2 ... S/P conversion circuit, 2
4 1 , 24 2 ... Inverting circuit, 25 1 , 25 2 ... Counter, 27 ... Selection circuit, 32A, 32B ... Synchronous circuit, 35 ... Parallel/serial control circuit,
36 1 , 36 2 ... Serial/parallel control circuit.
Claims (1)
て各電力系統についての主保護演算を行なう第1
の装置と後備保護演算を行なう第2の装置とを
夫々有するデイジタル保護継電装置において、第
1の装置は複数の入力電気量をデイジタル符号に
変換する変換手段と、前記変換されたデイジタル
データを入力して電力系統の主保護演算を行なう
第1の演算手段と、前記変換されたデイジタルデ
ータを後備保護演算のために伝送する複数個の伝
送手段と、各手段に対して制御信号を与える制御
回路とをそなえると共に、第2の装置は伝送され
てくるデイジタルデータを受信するための複数個
の受信手段と、制御回路からの制御信号を受信し
てパルス数をカウントすることにより受信された
デイジタルデータの良否を判定するカウンタと、
前記受信されたデイジタルデータを入力して電力
系統の後備保護演算を行なう第2の演算手段とを
そなえたことを特徴とするデイジタル保護継電装
置。 2 複数の電力系統からの複数の電気量を導入し
て各電力系統についての主保護演算を行なう第1
の装置と後備保護演算を行なう第2の装置とを
夫々有するデイジタル保護継電装置において、第
1の装置は複数の入力電気量をデイジタル符号に
変換するための2重化された変換手段と、前記変
換されたデイジタルデータを夫々入力して電力系
統の主保護演算を行なうと同時にデイジタルデー
タの良否判定を行ない不良時に切換信号を出力す
る第1の演算手段と、前記変換された各デイジタ
ルデータが入力され切換信号によつてデイジタル
データの一方を出力する選択手段と、前記選択さ
れた出力を後備保護演算のために伝送する複数個
の伝送手段と、各手段に対して制御信号を与える
制御回路とをそなえると共に、第2の装置は伝送
されてくるデイジタルデータを受信するための複
数個の受信手段と、制御回路からの制御信号を受
信してパルス数をカウントすることにより受信さ
れたデイジタルデータの良否判定するカウンタ
と、前記受信されたデイジタルデータを入力して
電力系統の後備保護演算を行なう第2の演算手段
とをそなえたことを特徴とするデイジタル保護継
電装置。 3 複数の電力系統からの複数の電気量を導入し
て各電力系統についての主保護演算を行なう第1
の装置と後備保護演算を行なう第2の装置とを
夫々有するデイジタル保護継電装置において、第
1の装置は複数の入力電気量をデイジタル符号に
変換するための2重化された変換手段と、前記変
換されたデイジタルデータを夫々入力して電力系
統の主保護演算を行なう第1の演算手段と、前記
変換されたデイジタルデータを後備保護演算のた
めに伝送する複数個の伝送手段と、各手段に対し
て制御信号を与える制御回路とをそなえると共
に、第2の装置は伝送されてくるデイジタルデー
タを受信するための複数個の受信手段と、制御回
路からの制御信号を受信してパルス数をカウント
することにより受信されたデイジタルデータの良
否判定するカウンタと、前記判定結果により受信
されたデイジタルデータを切換えて入力して電力
系統の後備保護演算を行なう第2の演算手段とを
そなえたことを特徴とするデイジタル保護継電装
置。 4 複数の電力系統からの複数の電気量を導入し
て各電力系統についての主保護演算を行なう第1
の装置と後備保護演算を行なう第2の装置とを
夫々有するデイジタル保護継電装置において、第
1の装置は複数の入力電流のみをデイジタル符号
に変換する変換手段と、前記変換されたデイジタ
ルデータを入力して電力系統の主保護演算を行な
う第1の演算手段と、前記変換されたデイジタル
データを後備保護演算のために伝送する手段と、
各手段に対して制御信号を与える制御回路とをそ
なえると共に、第2の装置は伝送されてくるデイ
ジタルデータを受信する複数個の受信手段と、制
御回路からの制御信号を受信してパルス数をカウ
ントすることにより受信されたデイジタルデータ
の良否を判定するカウンタと、前記制御回路から
のサンプリング信号を受信する同期回路と、電力
系統からの電圧を導入し同期信号に同期して入力
される電圧をデイジタル符号に変換する変換手段
と、前記各デイジタルデータを入力して電力系統
の後備保護演算を行なう第2の演算手段とをそな
えたことを特徴とするデイジタル保護継電装置。 5 複数の電力系統からの複数の電気量を導入し
て各電力系統についての主保護演算を行なう第1
の装置と後備保護演算を行なう第2の装置とを
夫々有するデイジタル保護継電装置において、第
1の装置は複数の入力電気量をデイジタル符号に
変換する変換手段と、前記変換されたデイジタル
データを入力して電力系統の主保護演算を行なう
第1の演算手段と、前記変換されたデイジタルデ
ータをサイクリツクデイジタル情報伝送方式を用
いて後備保護演算のために伝送する伝送手段と、
各手段に対して制御信号を与える制御回路とをそ
なえると共に、第2の装置は伝送されてくるフレ
ーム構成の伝送データを受信して前記受信データ
の良否を判定する受信手段と、前記伝送データを
入力して電力系統の後備保護演算を行なう第2の
演算手段とをそなえ、伝送データ不良時、演算処
理を中止してアラーム信号を送出することを特徴
とするデイジタル保護継電装置。[Claims] 1. A first system that introduces a plurality of electric quantities from a plurality of power systems and performs main protection calculation for each power system.
In the digital protective relay device, the first device includes a converting means for converting a plurality of input electric quantities into digital codes, and a converting means for converting the converted digital data into digital codes. a first calculation means for inputting the data and performing a main protection calculation for the power system; a plurality of transmission means for transmitting the converted digital data for back-up protection calculation; and control for providing a control signal to each of the means. The second device includes a plurality of receiving means for receiving the transmitted digital data, and receives the received digital data by receiving a control signal from the control circuit and counting the number of pulses. A counter that determines the quality of data,
A digital protection relay device comprising: second calculation means for inputting the received digital data and performing a backup protection calculation for a power system. 2 The first step introduces multiple amounts of electricity from multiple power systems and performs main protection calculations for each power system.
In the digital protective relay device, the first device includes a duplex converting means for converting a plurality of input electric quantities into digital codes; a first calculation means inputting each of the converted digital data to perform a main protection calculation for the power system and at the same time determining the quality of the digital data and outputting a switching signal when the digital data is defective; A selection means for outputting one of the digital data in response to an input switching signal, a plurality of transmission means for transmitting the selected output for backup protection calculation, and a control circuit for supplying a control signal to each means. In addition, the second device includes a plurality of receiving means for receiving the transmitted digital data, and receives the received digital data by receiving a control signal from the control circuit and counting the number of pulses. 1. A digital protection relay device comprising: a counter for determining whether or not the received digital data is acceptable; and second calculation means for inputting the received digital data and performing back-up protection calculations for the power system. 3. The first step, which introduces multiple amounts of electricity from multiple power systems and performs main protection calculations for each power system.
In the digital protective relay device, the first device includes a duplex converting means for converting a plurality of input electric quantities into digital codes; a first calculation means that inputs each of the converted digital data and performs a main protection calculation for the power system; a plurality of transmission means that transmits the converted digital data for backup protection calculation; and each of the means The second device also includes a plurality of receiving means for receiving the transmitted digital data, and a second device that receives the control signal from the control circuit and calculates the number of pulses. A counter that determines the acceptability of received digital data by counting, and a second calculation means that switches and inputs the received digital data based on the determination result and performs backup protection calculation for the power system. Features a digital protective relay device. 4. The first step, which introduces multiple amounts of electricity from multiple power systems and performs main protection calculations for each power system.
In the digital protective relay device, the first device includes a converting means for converting only a plurality of input currents into digital codes, and a converting means for converting only the plurality of input currents into digital codes, and a second device for performing backup protection calculation. a first calculation means for inputting and performing a main protection calculation for the power system; a means for transmitting the converted digital data for backup protection calculation;
The second device includes a control circuit that provides control signals to each device, and a second device that receives the transmitted digital data and receives the control signal from the control circuit and calculates the number of pulses. A counter that determines the quality of received digital data by counting; a synchronization circuit that receives a sampling signal from the control circuit; A digital protection relay device comprising a conversion means for converting into a digital code, and a second calculation means for inputting each of the digital data and performing backup protection calculation for an electric power system. 5 The first step is to introduce multiple amounts of electricity from multiple power systems and perform main protection calculations for each power system.
In the digital protective relay device, the first device includes a converting means for converting a plurality of input electric quantities into digital codes, and a converting means for converting the converted digital data into digital codes. a first calculation means for inputting and performing a main protection calculation for the power system; a transmission means for transmitting the converted digital data for backup protection calculation using a cyclic digital information transmission method;
The second device includes a control circuit that provides control signals to each device, and a receiving device that receives transmitted data having a frame structure and determines the quality of the received data, and 1. A digital protection relay device comprising: second calculation means for inputting data and performing back-up protection calculations for an electric power system, and for stopping calculation processing and sending out an alarm signal when transmitted data is defective.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58117776A JPS609323A (en) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | Digital protecting relaying device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58117776A JPS609323A (en) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | Digital protecting relaying device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS609323A JPS609323A (en) | 1985-01-18 |
| JPH0227885B2 true JPH0227885B2 (en) | 1990-06-20 |
Family
ID=14720036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58117776A Granted JPS609323A (en) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | Digital protecting relaying device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS609323A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6858660B2 (en) * | 2017-07-05 | 2021-04-14 | 三菱電機株式会社 | Protection control device |
-
1983
- 1983-06-29 JP JP58117776A patent/JPS609323A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS609323A (en) | 1985-01-18 |
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