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公開番号2025030493
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-07
出願番号2023135837
出願日2023-08-23
発明の名称保護制御システム及び保護制御方法
出願人株式会社日立製作所
代理人藤央弁理士法人
主分類H02J 13/00 20060101AFI20250228BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】分散型の保護制御システム装置においてユニット毎の動作試験を実施する。
【解決手段】マージングユニットと、通信ネットワークを介してマージングユニットに接続される保護制御装置と、を有する保護制御システムであって、マージングユニットは、電力系統の電気量を示す信号が入力されると、電気量をデジタルデータに変換して、デジタルデータを通信ネットワークに出力し、保護制御装置は、通信ネットワークから電気量のデジタルデータを受信して保護制御演算を実行し、保護制御演算の結果に応じたデジタル指令を前記通信ネットワークに出力し、マージングユニットは、デジタル指令を受信して、デジタル指令に基づく制御指令を電力系統の設備に出力し、保護制御装置は、保護制御演算の結果を、通信ネットワークとは異なるローカル通信経路に出力するローカル出力部を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
マージングユニットと、通信ネットワークを介して前記マージングユニットに接続される保護制御装置と、を有する保護制御システムであって、
前記マージングユニットは、電力系統の電気量を示す信号が入力されると、前記電気量をデジタルデータに変換して、前記デジタルデータを前記通信ネットワークに出力し、
前記保護制御装置は、前記通信ネットワークから前記電気量のデジタルデータを受信して保護制御演算を実行し、前記保護制御演算の結果に応じたデジタル指令を前記通信ネットワークに出力し、
前記マージングユニットは、前記デジタル指令を受信して、前記デジタル指令に基づく制御指令を前記電力系統の設備に出力し、
前記保護制御装置は、前記保護制御演算の結果を、前記通信ネットワークとは異なるローカル通信経路に出力するローカル出力部を有することを特徴とする保護制御システム。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
請求項１に記載の保護制御システムであって、
前記ローカル通信経路に接続される試験補助装置をさらに有し、
前記試験補助装置は、前記保護制御演算の結果に基づいて、波形測定装置に入力されるモニタ信号を生成して出力することを特徴とする保護制御システム。
【請求項３】
請求項２に記載の保護制御システムであって、
前記試験補助装置は、前記保護制御演算の結果に応じたデジタル指令を前記マージングユニットが受信した場合に出力する前記制御指令を、前記モニタ信号として生成することを特徴とする保護制御システム。
【請求項４】
請求項３に記載の保護制御システムであって、
前記保護制御装置は、
前記保護制御演算の結果を格納する共有メモリをさらに有し、
前記共有メモリから読み出した前記保護制御演算の結果に応じたデジタル指令を前記通信ネットワークに出力し、
前記ローカル出力部は、前記共有メモリから読み出した前記保護制御演算の結果を前記ローカル通信経路に出力することを特徴とする保護制御システム。
【請求項５】
請求項４に記載の保護制御システムであって、
試験装置をさらに有し、
前記試験装置は、
前記電力系統の電気量を示す試験用の信号を出力する試験出力部と、前記制御指令及び前記モニタ信号が入力される検出入力部と、を有し、
前記試験用の信号を出力してから前記モニタ信号が入力されるまでの第１の時間と、前記試験用の信号を出力してから前記制御指令が入力されるまでの第２の時間と、を計測することを特徴とする保護制御システム。
【請求項６】
保護制御システムが実行する保護制御方法であって、
前記保護制御システムは、マージングユニットと、通信ネットワークを介して前記マージングユニットに接続される保護制御装置と、を有し、
前記保護制御方法は、
前記マージングユニットが、電力系統の電気量を示す信号が入力されると、前記電気量をデジタルデータに変換して、前記デジタルデータを前記通信ネットワークに出力する第１手順と、
前記保護制御装置が、前記通信ネットワークから前記電気量のデジタルデータを受信して保護制御演算を実行し、前記保護制御演算の結果に応じたデジタル指令を前記通信ネットワークに出力する第２手順と、
前記保護制御装置が、前記保護制御演算の結果を、前記通信ネットワークとは異なるローカル通信経路に出力する第３手順と、
前記マージングユニットが、前記デジタル指令を受信して、前記デジタル指令に基づく制御指令を前記電力系統の設備に出力する第４手順と、を含むことを特徴とする保護制御方法。
【請求項７】
請求項６に記載の保護制御方法であって、
前記保護制御システムは、前記ローカル通信経路に接続される試験補助装置をさらに有し、
前記保護制御方法は、前記試験補助装置が、前記保護制御演算の結果に基づいて、波形測定装置に入力されるモニタ信号を生成して出力する第５手順をさらに含むことを特徴とする保護制御方法。
【請求項８】
請求項７に記載の保護制御方法であって、
前記第５手順において、前記試験補助装置は、前記保護制御演算の結果に応じたデジタル指令を前記マージングユニットが受信した場合に出力する前記制御指令を、前記モニタ信号として生成することを特徴とする保護制御方法。
【請求項９】
請求項８に記載の保護制御方法であって、
前記保護制御装置は、前記保護制御演算の結果を格納する共有メモリをさらに有し、
前記第２手順において、前記保護制御装置は、前記共有メモリから読み出した前記保護制御演算の結果に応じたデジタル指令を前記通信ネットワークに出力し、
前記第３手順において、前記保護制御装置は、前記共有メモリから読み出した前記保護制御演算の結果を前記ローカル通信経路に出力することを特徴とする保護制御方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の保護制御方法であって、
前記保護制御システムは、試験装置をさらに有し、
前記試験装置は、前記電力系統の電気量を示す試験用の信号を出力する試験出力部と、前記制御指令及び前記モニタ信号が入力される検出入力部と、を有し、
前記保護制御方法は、前記試験装置が、前記試験用の信号を出力してから前記モニタ信号が入力されるまでの第１の時間と、前記試験用の信号を出力してから前記制御指令が入力されるまでの第２の時間と、を計測する第６手順をさらに含むことを特徴とする保護制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明はプロセスバスを適用した保護リレーシステム及びその試験方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
昨今のデジタル化した新しい保護制御システムでは、主に保護制御の演算処理を行う（ＩＥＤ）装置と、アナログ信号の取り込みや制御指令出力する（ＭＵ）装置とからなり、装置間のやり取りが通信信号で処理される分散型のシステムとなってきている。しかし、分散しているため、保護リレー動作の試験入力から応動出力信号を検定する「試験装置」を使ってでは、組合せ動作時でしか装置試験ができず、個々の装置の試験をするには、専用の試験入力と出力信号によって試験をする必要がある。
【０００３】
分散型の保護制御システム試験方法に関する技術として、例えば特開２０１３－１６５５９１号公報（特許文献１）に記載のものがある。特許文献１には、「試験設定部は統合ユニット設定及び表示装置が統合ユニットを試験可能状態に設定したことを示す試験設定中情報を生成する。統合ユニットの通信インターフェース部はプロセスバスを介して、試験設定中情報と電気量情報を保護ユニット側に送る。保護ユニットのリレー演算部は試験設定中情報と系統情報である電気量情報とを組み合わせて受け取り、リレー演算試験を実行する。プロセスバス及び保護ユニットには保護ユニット表示装置を接続し、この装置にて試験設定中情報を表示する。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１３－１６５５９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
保護制御システムにおいて、従来は、“一体型または一式化した保護制御システム”の実機試験を行う場合、試験装置から試験信号を出力し、試験対象の動作結果出力を取込んで試験計測を行う「試験装置」があった。
【０００６】
これに対して、昨今のデジタル化した新しい保護制御システムでは、主に保護制御の演算処理を行う（ＩＥＤ）装置と、アナログ信号の取り込みや制御指令出力する（ＭＵ）装置とがそれぞれ別の拠点に設置され、通信ネットワークによって接続された分散型のシステムとなっている。このような分散型のシステムにおいて、装置間のやり取りが通信信号しかない場合では、既存の「試験装置」では従来のアナログ信号を使った試験装置環境では各々の装置単体ごとでの動作試験ができない。
【０００７】
上記の特許文献１では、２つの装置間のインターフェース上の通信試験をつかって、試験用のフラグが付加された電気量情報を送信し、試験用フラグが付加された制御指令をキャプチャして試験を行う試験方法が提案されている。しかし、この方法では、お互い試験用フラグを付加したダミーデータの取り扱い仕様が必要となるため、既設装置との組合せや対向装置に他社品を使うマルチベンダーの組合せのような、ダミーデータ通信に非対応の場合などに試験ができないことがある。また、実環境試験においては、２つの装置間のＩＦ上の通信を行う通信ネットワークには既設の機器がつながっている場合があるため、通信ネットワークに試験のためのダミー情報を流し込むことを避けたい場合もある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題の少なくとも一つを解決するため、本発明は、マージングユニットと、通信ネットワークを介して前記マージングユニットに接続される保護制御装置と、を有する保護制御システムであって、前記マージングユニットは、電力系統の電気量を示す信号が入力されると、前記電気量をデジタルデータに変換して、前記デジタルデータを前記通信ネットワークに出力し、前記保護制御装置は、前記通信ネットワークから前記電気量のデジタルデータを受信して保護制御演算を実行し、前記保護制御演算の結果に応じたデジタル指令を前記通信ネットワークに出力し、前記マージングユニットは、前記デジタル指令を受信して、前記デジタル指令に基づく制御指令を前記電力系統の設備に出力し、前記保護制御装置は、前記保護制御演算の結果を、前記通信ネットワークとは異なるローカル通信経路に出力するローカル出力部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一態様によれば、電流・電圧のアナログ信号を入力し、制御出力信号を検出するエンドツーエンド信号を用いる従来型の試験装値を使って、分散型で装置間のやり取りを通信で行うデジタル変電所向けの保護制御システム装置であっても、ユニット毎の動作試験を実施することができる。
【００１０】
また、実動作環境ネットワークへ不要なテスト用のダミーデータを送信する必要がない。
（【００１１】以降は省略されています）

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