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公開番号2025041471
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-26
出願番号2023148799
出願日2023-09-13
発明の名称予備保護制御装置、異常検知及び復旧方法、保護制御システム
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H02H 3/05 20060101AFI20250318BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】ディジタル保護制御システムにおいて信頼度を確保しながらコストを低減する。
【解決手段】予備保護制御装置であって、複数のマージングユニット及び複数の保護制御装置と接続され、複数の保護制御装置の各々の機能を実現するための複数の保護制御プログラムを保持し、複数の保護制御装置のいずれかの異常を検知した場合、異常を検知した保護制御装置以外の保護制御装置の機能を実現するための保護制御プログラムが実行されているかを判定し、異常を検知した保護制御装置以外の保護制御装置の機能を実現するための保護制御プログラムが実行されていない場合、異常を検知した保護制御装置の機能を実現するための保護制御プログラムの実行を開始する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
予備保護制御装置であって、
複数のマージングユニット及び複数の保護制御装置と接続され、
前記各マージングユニットは、電力系統を計測する計器及び前記電力系統を制御する機器の少なくともいずれかと接続され、
前記各保護制御装置は、少なくとも一つの前記マージングユニットと通信し、前記電力系統の保護又は制御のための演算を行う機能を有し、
前記予備保護制御装置は、プロセッサと、メモリと、を有し、
前記メモリは、前記複数の保護制御装置の各々の機能を実現するための複数の保護制御プログラムを保持し、
前記プロセッサは、
前記複数の保護制御装置のいずれかの異常を検知した場合、前記異常を検知した保護制御装置以外の前記保護制御装置の機能を実現するための前記保護制御プログラムが実行されているかを判定し、
前記異常を検知した保護制御装置以外の前記保護制御装置の機能を実現するための前記保護制御プログラムが実行されていない場合、前記異常を検知した保護制御装置の機能を実現するための前記保護制御プログラムの実行を開始することを特徴とする予備保護制御装置。
続きを表示（約 2,500 文字）【請求項２】
請求項１に記載の予備保護制御装置であって、
前記プロセッサは、
前記異常を検知した保護制御装置から所定のパケットを受信した場合、前記異常を検知した保護制御装置の機能を実現するための前記保護制御プログラムが実行されているかを判定し、
前記異常を検知した保護制御装置の機能を実現するための前記保護制御プログラムが実行されている場合、その実行を終了することを特徴とする予備保護制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の予備保護制御装置であって、
前記プロセッサは、前記複数の保護制御装置の各々と前記複数のマージングユニットとの間の伝送状態を検知し、前記伝送状態に基づいて前記複数の保護制御装置の各々の異常を検知することを特徴とする予備保護制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の予備保護制御装置であって、
前記プロセッサは、
前記複数の保護制御装置の各々との送受信相手である前記マージングユニットを特定し、
前記複数の保護制御装置のうち、送受信相手として二つの前記マージングユニットが特定された保護制御装置について、前記特定された二つのマージングユニットのいずれとの伝送においても異常が検知された場合、当該保護制御装置の異常を検知し、
前記複数の保護制御装置のうち、送受信相手として三つ以上の前記マージングユニットが特定された保護制御装置について、前記特定された三つ以上のマージングユニットの半数以上との伝送において異常が検知された場合、当該保護制御装置の異常を検知することを特徴とする予備保護制御装置。
【請求項５】
請求項３に記載の予備保護制御装置であって、
前記予備保護制御装置は、バスを介して前記複数のマージングユニット及び前記複数の保護制御装置と接続され、
前記プロセッサは、前記バスを介して送受信されるパケットを監視し、前記マージングユニットから送信されたパケットに対して前記保護制御装置が応答しない場合、当該マージングユニットと当該保護制御装置との間の伝送の異常を検知することを特徴とする予備保護制御装置。
【請求項６】
予備保護制御装置による異常検知及び復旧方法であって、
前記予備保護制御装置は、複数のマージングユニット及び複数の保護制御装置と接続され、
前記各マージングユニットは、電力系統を計測する計器及び前記電力系統を制御する機器の少なくともいずれかと接続され、
前記各保護制御装置は、少なくとも一つの前記マージングユニットと通信し、前記電力系統の保護又は制御のための演算を行う機能を有し、
前記予備保護制御装置は、プロセッサと、メモリと、を有し、
前記メモリは、前記複数の保護制御装置の各々の機能を実現するための複数の保護制御プログラムを保持し、
前記異常検知及び復旧方法は、
前記プロセッサが、前記複数の保護制御装置のいずれかの異常を検知した場合、前記異常を検知した保護制御装置以外の前記保護制御装置の機能を実現するための前記保護制御プログラムが実行されているかを判定する第１手順と、
前記異常を検知した保護制御装置以外の前記保護制御装置の機能を実現するための前記保護制御プログラムが実行されていない場合、前記プロセッサが、前記異常を検知した保護制御装置の機能を実現するための前記保護制御プログラムの実行を開始する第２手順と、を含むことを特徴とする異常検知及び復旧方法。
【請求項７】
請求項６に記載の異常検知及び復旧方法であって、
前記プロセッサが、前記異常を検知した保護制御装置から所定のパケットを受信した場合、前記異常を検知した保護制御装置の機能を実現するための前記保護制御プログラムが実行されているかを判定する第３手順と、
前記異常を検知した保護制御装置の機能を実現するための前記保護制御プログラムが実行されている場合、その実行を終了する第４手順と、を含むことを特徴とする異常検知及び復旧方法。
【請求項８】
請求項７に記載の異常検知及び復旧方法であって、
前記第１手順において、前記プロセッサは、前記複数の保護制御装置の各々と前記複数のマージングユニットとの間の伝送状態を検知し、前記伝送状態に基づいて前記複数の保護制御装置の各々の異常を検知することを特徴とする異常検知及び復旧方法。
【請求項９】
請求項８に記載の異常検知及び復旧方法であって、
前記第１手順において、前記プロセッサは、
前記複数の保護制御装置の各々との送受信相手である前記マージングユニットを特定し、
前記複数の保護制御装置のうち、送受信相手として二つの前記マージングユニットが特定された保護制御装置について、前記特定された二つのマージングユニットのいずれとの伝送においても異常が検知された場合、当該保護制御装置の異常を検知し、
前記複数の保護制御装置のうち、送受信相手として三つ以上の前記マージングユニットが特定された保護制御装置について、前記特定された三つ以上のマージングユニットの半数以上との伝送において異常が検知された場合、当該保護制御装置の異常を検知することを特徴とする異常検知及び復旧方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の異常検知及び復旧方法であって、
前記予備保護制御装置は、バスを介して前記複数のマージングユニット及び前記複数の保護制御装置と接続され、
前記第１手順において、前記プロセッサは、前記バスを介して送受信されるパケットを監視し、前記マージングユニットから送信されたパケットに対して前記保護制御装置が応答しない場合、当該マージングユニットと当該保護制御装置との間の伝送の異常を検知することを特徴とする異常検知及び復旧方法。
（【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】
本発明は、電力系統の保護制御技術に関し、特に、上位装置(Station Computer(以降ＳＣ)、Gateway(以降ＧＷ))と下位装置(Murging Unit(以降ＭＵ))と接続するディジタル保護制御装置と呼ばれる演算装置(Intelligent Electronic Device(以降ＩＥＤ))をシングル系とした際の異常検出手法およびシステム復旧方法・異常復旧時の切り戻し方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
ディジタル装置及び通信技術の技術革新により、より監視対象の設備近傍にＭＵが設置され、変電所配電盤室に設置するＩＥＤへの情報がプロセスバス伝送でやり取りされている。また、保守員への監視制御を目的にＳＣ及びＧＷとＩＥＤとはステーションバス伝送でやり取りしている。
【０００３】
ディジタル化のメリットとして設備スリム化によるコスト低減があり、これがディジタル化の目的の一つとなっているが、システム信頼度も確保するため、超高圧変電所のシステム系列においては２系列運用を基本としている。ＩＥＤは系統事故を監視・除去するための保護リレー装置と変電所状態の監視や機器操作を行う制御装置とに区分されるが、これらをシングル系とした場合は、ＩＥＤ異常時には縮退運転または系統停止が必要となる。
【０００４】
特開２０１０－０６８５９４号公報（特許文献１）には、ＩＥＤをシングル系とし、予備ＩＥＤとデータベースＩＥＤを設置することで、保護制御装置異常時に故障した当該装置情報をデータベースＩＥＤがダウンロードし、異常となったＩＥＤの代替装置として復旧する保護制御システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１０－０６８５９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の通り、特許文献１には、ＩＥＤをシングル系とし、予備ＩＥＤとデータベースＩＥＤを設置する保護制御システムが開示されているが、異常検出手法及び復旧後の応動については明示されていない。ディジタル変電所では多数のＭＵとＩＥＤが接続されるため、異常検出方法の断定が複雑化されている。また、異常検出時の復旧方法についても予備ＩＥＤのみで対象ＩＥＤを判断し、復旧できる仕組みと、対象ＩＥＤが復旧した際に、予備ＩＥＤの応動を整理する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題の少なくとも一つを解決するため、本発明は、予備保護制御装置であって、複数のマージングユニット及び複数の保護制御装置と接続され、前記各マージングユニットは、電力系統を計測する計器及び前記電力系統を制御する機器の少なくともいずれかと接続され、前記各保護制御装置は、少なくとも一つの前記マージングユニットと通信し、前記電力系統の保護又は制御のための演算を行う機能を有し、前記予備保護制御装置は、プロセッサと、メモリと、を有し、前記メモリは、前記複数の保護制御装置の各々の機能を実現するための複数の保護制御プログラムを保持し、前記プロセッサは、前記複数の保護制御装置のいずれかの異常を検知した場合、前記異常を検知した保護制御装置以外の前記保護制御装置の機能を実現するための前記保護制御プログラムが実行されているかを判定し、前記異常を検知した保護制御装置以外の前記保護制御装置の機能を実現するための前記保護制御プログラムが実行されていない場合、前記異常を検知した保護制御装置の機能を実現するための前記保護制御プログラムの実行を開始することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様によれば、保護用ＩＥＤ、制御用ＩＥＤを二系化することなく、シングル系としてシステム信頼性を確保かつコスト低減が可能となる。これによって、メタルケーブルが不要となったＩＥＤに適した構成を実現できる。
【０００９】
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の実施例に係るディジタル変電所システムの構成の一例を示すブロック図である。
本発明の実施例に係る予備ＩＥＤ内部の構成を示すブロック図である。
本発明の実施例に係る予備ＩＥＤの動作の一例を示すフローチャートである。
【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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