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公開番号2025029698
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-07
出願番号2023134474
出願日2023-08-22
発明の名称保護リレーシステム
出願人三菱電機株式会社
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類H02J 13/00 20060101AFI20250228BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】複数のリレー装置の電気量データと事故解析用データとを同一のネットワークを用いて正常に通信することが可能な保護リレーシステムを提供する。
【解決手段】保護リレーシステムは、複数のネットワークスイッチと、各ネットワークスイッチに接続される複数のリレー装置と、複数のネットワークスイッチのうちのいずれかに接続される解析装置および管理装置とを備える。管理装置は、各ネットワークスイッチにおけるデータの受信情報を収集する。解析装置は、複数の第1リレー装置に対する事故解析用データの第1の送信要求を管理装置に送信する。管理装置は、解析装置からの第1の送信要求に応答して、受信情報に基づいて複数の第2の送信要求を生成し、生成した複数の第2の送信要求を各第1リレー装置に対して順番に送信する。各第1リレー装置は、受信した第2の送信要求に従って、事故解析用データを解析装置に送信する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数の端子にそれぞれ設けられた複数のネットワークスイッチと、
ループ状に接続された前記複数のネットワークスイッチの各々について、当該ネットワークスイッチに接続される複数のリレー装置と、
前記複数のネットワークスイッチのうちのいずれかに接続される解析装置と、
前記複数のネットワークスイッチのうちのいずれかに接続される管理装置とを備え、
前記複数のネットワークスイッチの各々について、当該ネットワークスイッチに接続される前記複数のリレー装置の各々は、サンプリングタイミングで計測された電気量データを当該ネットワークスイッチに送信し、
各前記ネットワークスイッチは、受信した前記電気量データを他の前記ネットワークスイッチに送信し、
前記管理装置は、各前記ネットワークスイッチにおける、前記電気量データを含むデータの受信情報を収集し、
前記複数のリレー装置のうちの第１リレー装置が保護する送電線に事故が発生した場合には、前記解析装置は、複数の前記第１リレー装置に対する事故解析用データの第１の送信要求を前記管理装置に送信し、
前記管理装置は、前記解析装置からの前記第１の送信要求に応答して、前記受信情報に基づいて複数の第２の送信要求を生成し、生成した前記複数の第２の送信要求を各前記第１リレー装置に対して順番に送信し、
各前記第１リレー装置は、受信した第２の送信要求に従って、前記事故解析用データを前記解析装置に送信する、保護リレーシステム。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記管理装置は、各前記第１リレー装置について、前記受信情報に基づいて前記事故解析用データの送信条件を算出し、算出した前記送信条件を含めた前記第２の送信要求を各前記第１リレー装置に送信する、請求項１に記載の保護リレーシステム。
【請求項３】
前記送信条件は、前記サンプリングタイミングから前記事故解析用データを送信するタイミングまでの遅延時間である送信遅延時間と、１サンプリング期間内に単位データ量を有する前記事故解析用データを連続して送信する回数である送信データ数とを含む、請求項２に記載の保護リレーシステム。
【請求項４】
前記複数のネットワークスイッチの各々について、当該ネットワークスイッチに接続される前記第１リレー装置は、前記サンプリングタイミングから第１の時間が経過した第１タイミングで、前記サンプリングタイミングで計測された第１電気量データを当該ネットワークスイッチに送信し、
前記複数のネットワークスイッチの各々について、当該ネットワークスイッチに接続される第２リレー装置は、前記サンプリングタイミングから第２の時間が経過した第２タイミングで、前記サンプリングタイミングで計測された第２電気量データを当該ネットワークスイッチに送信し、
前記複数のネットワークスイッチの各々について、当該ネットワークスイッチに接続され、前記第２の送信要求を受信した前記第１リレー装置は、前記サンプリングタイミングから前記送信遅延時間が経過した送信遅延タイミングで前記事故解析用データを当該ネットワークスイッチに送信する、請求項３に記載の保護リレーシステム。
【請求項５】
前記第１リレー装置が前記第１電気量データを送信する期間と、前記第２リレー装置が前記第２電気量データを送信する期間と、前記第１リレー装置が前記事故解析用データを送信する期間とは互いに重複しない、請求項４に記載の保護リレーシステム。
【請求項６】
前記解析装置が接続されるネットワークスイッチにおいて、前記第１電気量データを受信する期間と、前記第２電気量データを受信する期間と、前記事故解析用データを受信する期間とは互いに重複しない、請求項４に記載の保護リレーシステム。
【請求項７】
前記管理装置は、各前記第１リレー装置について、
前記受信情報に基づいて、前記解析装置が接続されるネットワークスイッチにおけるデータの受信最大時間と、当該第１リレー装置が接続されるネットワークスイッチから送信されたデータが前記解析装置が接続されるネットワークスイッチに到着するまでにかかる送信時間とを算出し、
算出された前記受信最大時間および前記送信時間に基づいて、前記送信遅延時間を算出する、請求項３に記載の保護リレーシステム。
【請求項８】
前記管理装置は、各前記第１リレー装置について、
サンプリング期間から前記送信遅延時間および前記送信時間を除くことにより、当該第１リレー装置が前記事故解析用データを送信できる送信可能時間を算出し、
前記送信可能時間から、前記サンプリング期間における、当該第１リレー装置が前記事故解析用データを送信する送信時間を設定し、
前記送信時間および前記単位データ量に基づいて、前記送信データ数を算出する、請求項７に記載の保護リレーシステム。
【請求項９】
前記管理装置は、前記複数の第１リレー装置に対して、前記事故解析用データを送信する順番を設定し、第１順位の前記第１リレー装置に前記第２の送信要求を送信し、
前記第１順位の第１リレー装置は、前記事故解析用データの送信が完了したことに応じて送信完了を前記管理装置に報告し、
前記管理装置は、前記第１順位の第１リレー装置から送信完了の報告を受けたことに応じて、第２順位の前記第１リレー装置に前記第２の送信要求を送信する、請求項１に記載の保護リレーシステム。
【請求項１０】
前記受信情報は、各前記ネットワークスイッチにおけるデータの受信タイミング、当該データのデータ量、ならびに当該データの送信先および送信元に関する情報を含み、
各前記ネットワークスイッチは、前記受信情報を内部メモリに保管し、前記管理装置からの送信要求に応じて前記受信情報を前記管理装置に送信するとともに、前記管理装置からのリセット要求に応じて前記内部メモリをリセットする、請求項１に記載の保護リレーシステム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、保護リレーシステムに関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、特開２０１４－１３８４５４号公報（特許文献１）には、送電線を保護する保護リレーシステムが開示される。この保護リレーシステムは、電力系統の電気量データに基づいて電力系統を保護する複数の保護リレー装置を備えている。各保護リレー装置は、送電線区間の各端子に設置された変流器に接続され、電気量データを取得する。各保護リレー装置は、ネットワークを介して、電気量データを含むフレームを他の保護リレー装置との間で送受信する。電気量データは、各保護リレー装置において電流差動演算に用いられるため、高速周期で送信する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１４－１３８４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記保護リレーシステムにおいて送電線区間に事故が発生した場合、事故解析を行うために、各リレー装置に対して当該事故に関連するデータが要求されることがある。事故解析用データは、例えば、事故発生前後の一定期間における送電線に関する電気量データおよび当該電気量データに基づく演算データであり、他の保護リレー装置との間で送受信される電気量データよりもデータ量が大きい。
【０００５】
各リレー装置が電気量データと同一のネットワークを介して、事故解析用データを送受信する構成とすることで、事故解析用データ専用のネットワークを構築する必要がないため、保護リレーシステムのトータルコストを削減することができる。
【０００６】
しかしながら、上記構成では、いずれかの端子に設けられたネットワークスイッチにおいて、事故解析用データの到達タイミングが短期間に集中することにより、事故解析用データの輻輳が発生する可能性がある。事故解析用データの輻輳が発生すると、当該ネットワークスイッチへの電気量データの受信タイミングを遅延させる可能性がある。電気量データの受信タイミングが遅延すると、各保護リレー装置は、電流差動演算を正常に実行することができなくなるため、送電線の保護機能が損なわれることが懸念される。
【０００７】
本開示のある局面における目的は、複数のリレー装置を含む保護リレーシステムにおいて、当該複数のリレー装置の電気量データと、保護区間に発生した事故に関連する事故解析用データとを同一のネットワークを用いて正常に通信することが可能な技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ある実施の形態に従う保護リレーシステムは、複数の端子にそれぞれ設けられた複数のネットワークスイッチと、ループ状に接続された複数のネットワークスイッチの各々について、当該ネットワークスイッチに接続される複数のリレー装置と、複数のネットワークスイッチのうちのいずれかに接続される解析装置と、複数のネットワークスイッチのうちのいずれかに接続される管理装置とを備える。複数のネットワークスイッチの各々について、当該ネットワークスイッチに接続される複数のリレー装置の各々は、サンプリングタイミングで計測された電気量データを当該ネットワークスイッチに送信する。各ネットワークスイッチは、受信した電気量データを他のネットワークスイッチに送信する。管理装置は、各ネットワークスイッチにおける、電気量データを含むデータの受信情報を収集する。複数のリレー装置のうちの第１リレー装置が保護する送電線に事故が発生した場合には、解析装置は、複数の第１リレー装置に対する事故解析用データの第１の送信要求を管理装置に送信する。管理装置は、解析装置からの第１の送信要求に応答して、受信情報に基づいて複数の第２の送信要求を生成する。管理装置は、生成した複数の第２の送信要求を各第１リレー装置に対して順番に送信する。各第１リレー装置は、受信した第２の送信要求に従って、事故解析用データを解析装置に送信する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、複数のリレー装置を含む保護リレーシステムにおいて、当該複数のリレー装置の電気量データと、保護区間に発生した事故に関連する事故解析用データとを同一のネットワークを用いて正常に通信することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本開示の実施の形態に従う保護リレーシステムの全体構成図である。
リレー装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
解析装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
時刻同期方式の一例を示すシーケンス図である。
リレー装置のフレーム送信タイミングを説明するためのタイミングチャートである。
本実施の形態に従うスイッチへのフレームの到着タイミングを説明するための図である。
第５スイッチへのフレームの到着タイミングを説明するための図である。
解析装置にオフラインデータが送信される様子を示す図である。
保護リレーシステムにおけるオフラインデータの送信処理を説明するシーケンス図である。
各スイッチにおけるフレーム受信情報の保管処理（図９のＰ２１）を説明する図である。
管理装置におけるフレーム受信情報の収集処理（図９のＰ１１）を説明するシーケンス図である。
要求先のリレー装置における送信遅延時間を説明するための図である。
送信遅延時間および送信データ数の算出方法を説明するための図である。
解析装置における処理の流れを示したフローチャートである。
管理装置における処理の流れを示したフローチャートである。
図１５における装置番号Ｙのリレー装置における処理の流れを示したフローチャートである。
第５スイッチへのフレームの到着タイミングを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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