JP2005006370A

JP2005006370A - ディジタル形保護継電器のデータ更新方法

Info

Publication number: JP2005006370A
Application number: JP2003164717A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Okitsu; 俊幸興津
Original assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2003-06-10
Filing date: 2003-06-10
Publication date: 2005-01-06

Abstract

【課題】ディジタル形保護継電器は、ハードウェアはほとんど共通であるが、機種毎に専用のプログラムデータを書き込むという仕組みとなっている。このため、最終製品となる形式が定まらないと生産移行ができないため、生産計画が非効率的である等の課題を有している。
【解決手段】サービス用のＷＥＢサーバとデータベースサーバを用意し、顧客のディジタル保護継電器とネットワークにより直接か、又は中継手段を介して接続する。プログラムデータの更新要求時には、データベースサーバにて所望データを検索し、保護継電器に送出してデータ更新を行う。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル形保護継電器のデータ更新方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタル形保護継電器のシステム構成としては、図５で示すようにＰＴ，ＣＴを介して検出された複数の電圧，電流信号をそれぞれアナログフイルタＡＦ、サンプリングホールドＳ／Ｈに入力し、これをマルチプレクサＭＰＸにて順次切換えた後、Ａ／Ｄ変換器によりアナログ信号をディジタル信号に変換して処理部に導入し、保護演算を実行する。処理部には中央演算部ＣＰＵ、メモリとしてのＲＯＭ，ＲＡＭ及びＤＩ，ＤＯのインターフェースを有している。
【０００３】
最近の半導体技術の進歩により、ＲＯＭも不揮発性メモリから、電気的消去可能なメモりであるフラッシュメモリなどが適用されてきている。ディジタル形保護継電器の機能は、これらのプログラム格納メモリによって、ハードウェアの共通化が図られ、機能の違いについてはソフトウェアで実現されている。
プログラムの格納については、ＲＯＭの場合、紫外線消去形メモリ（ＥＰＲＯＭ）が使用されて専用の書き込みツール（ＲＯＭライタ）でプログラムの書き込みを行っている。また、フラッシュメモリの場合は、電気的に消去可能であるため、保護継電器自身のプログラムで、プログラムの更新を行っている。
なお、ディジタルリレーの機能については、非特許文献１において詳述されている。
【０００４】
【非特許文献１】
「電気協同研究」第５０巻第１号出版社団法人電気協同研究会平成６年４月２５日
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
先に述べたように、ディジタル形保護継電器の場合、ハードウェアがほとんど共通で、一部のハードウェアの違いがあるものの、ソフトウェア体系を同じにして、機能の違いをプログラムデータの違いで管理することができる。すなわち、機種毎に専用のプログラムデータを書き込むという仕組みとなっている。
ただし、製品となった時、ハードウェアとソフトウェアで実現された構造体に「形式」なる識別方法を設け、顧客は、この「形式」を明示することで所望製品を購入しているのが通例である。
このように、機種毎に専用のプログラムデータを書き込むという仕組みとなっていることにより、次のような課題を有している。
【０００６】
課題１、生産計画の非効率性
ハードウェアがほとんど共通であるにも少かわらず、最終製品となる「形式」の発注、受注が定まらないと生産に移行しにくい。そのため、やむなく部分的な在庫管理などで対応することになる。それでも、最終製品化となるためには、書き込むためのプログラムデータの指定が無ければならず、結果として、プログラムデータの書き込みが終わってから検査、出荷となり、納期管理に裕度を持つ期間が妨げられている。
【０００７】
課題２、顧客における適用代品の管理増大
製品にはシリーズ化されている場合が多いが、このようなシリーズ製品の場合、顧客側で管理するときには、機能の違いがプログラムデータだけであるにもかかわらず、製品管理が「形式」であるため、同じハードウェアで、プログラムデータだけの違う複数の「形式」製品を保守用品として管理することになる。
また、使用製品が不具合となったとき、顧客自身で、代用品へのプログラムデータが書き込めない仕組みのため、メーカに対して緊急事対応を依頼することになり、時間と費用もかさむことになる。
【０００８】
課題３、ソフトウェアの機能向上、機能改善の効率化
ソフトウェア製品であるため、技術進歩と共に機能の改善が図られるが、電力用設備の耐用年数から、その間における機能改善となると時間と労力、費用が大変となる。
機能改善については、内容理解と、設備の停止、顧客からメーカヘの作業依頼などによって費用がかかる。顧客による機能改善に対する選択権と、機能改善における機会の効率化のために顧客自身にその機会と確実性を供給するサービスが求められる。
【０００９】
課題４、デバイス供給のリスク回避
ＥＰＲＯＭのように、プログラムデバイスの製品寿命が保護継電器の設備耐用年数より早いため、変更、機能向上による変更を考慮すると、ラストオーダ、予備品在庫が必要になる。
よって、将来に備えた部品の在庫など、供給信頼性の低下、在庫費用が増大する恐れがある。
【００１０】
本発明が目的とするとこは、生産計画の効率化等を図った保護継電器のデータ更新方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１は、電力系統の電気量を検出してディジタル信号に変換し、変換されたディジタル信号を導入して保護演算を実行するディジタル形保護継電器において、ディジタル形保護継電器のプログラムデータを保有するデータベースサーバと、このデータベースサーバに対して顧客のサービス要求を発行するＷＥＢサーバとを設け、このＷＥＢサーバとディジタル形保護継電器とをネットワークにて接続し、ディジタル形保護継電器よりのプログラムデータ要求をＷＥＢサーバを介してデータベースサーバに与え、データベースサーバにて要求データを検索した後、当該要求データをＷＥＢサーバを介してディジタル形保護継電器に送出し、この保護継電器にてデータを更新することを特徴としたものである。
【００１２】
本発明の第２は、前記ＷＥＢサーバとディジタル形保護継電器とは中継手段を介して接続し、この中継手段にプログラムデータをダウンロードした後に、ディジタル形保護継電器のデータ更新を行うことを特徴としたものである。
【００１３】
本発明の第３は、前記中継手段によるディジタル形保護継電器のプログラムデータ更新時は、中継手段がＷＥＢサーバから所望のデータと更新ツールをダウンロードし、中継手段がディジタル形保護継電器と接続したとき更新ツールからプログラムデータをダウンロードし、データ更新処理を行うことを特徴としたものである。
【００１４】
本発明の第４は、前記更新ツールは、保護継電器へのプログラムデータの更新処理と、更新完了・更新失敗の確認処理、及びＷＥＢサーバへの更新情報転送手段を有することを特徴としたものである。
【００１５】
本発明の第５は、前記ＷＥＢサーバよりのサービス供与条件は、当該ディジタル形保護継電器の有する製造番号をセキリュティコードとし、このセキリュティコードの有無を条件としたことを特徴としたものである。
【００１６】
本発明の第６は、前記データベースサーバは、ディジタル形保護継電器の更新処理終了後に、ディジタル形保護継電器毎の履歴データベースとして更新完了情報を更新しておくことを特徴としたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
実施形態１
図１は、本発明の実施形態を示すシステム構成図である。同図において、１はメーカ等の管理者側に設置されるＷＥＢサーバで、このＷＥＢサーバは、セキュリティ処理を含むプログラムデータ管理サービスを実行するためのもので、プログラム更新が必要なときにインターネットなどの伝送路を介して顧客のディジタル形保護継電器２に接続される。３はデータベースサーバ、４はプログラムデータである。
【００１８】
図２は、サービスのためのフローチャートの概略を示したものである。
先ず、顧客においてプログラム更新の必要が生じた場合、ステップＳ１で顧客の指示によりディジタル形保護継電器２に搭載したプログラム更新データ更新処理が起動される。ディジタル形保護継電器２は、ネットワーク経由で、メーカのプログラムデータ管理サービス用のＷＥＢサーバ１にアクセスする。このネットワーク接続には、ＵＲＬ（ＵｎｉｆｏｒｍＲｅｓｏｕｒｃｅＬｏｃａｔｏｒｓ）による接続、または、ダイアルアップによる接続等が考えられる。ネットワークを介しているので、顧客認証等のセキュリティ処理が必要であり、これらの技術は汎用技術等によるセキュリティが施される。
【００１９】
ステップＳ１での処理によってサービス許可が得られると、ＷＥＢサーバ１は、Ｓ２においてデータベースサーバ３に対して顧客のサービス要求を発行する。ここでは、プログラムデータの更新要求であるので、データベースサーバ３はプログラムデータの管理データベースから、要求された機種の更新データを検索する。
【００２０】
プログラムデータ管理サーバ３による検索の結果、所望データが抽出されると、ステップＳ３で抽出された該当機種の更新すべきプログラムデータをＷＥＢサーバ１経由で応答処理をする。この処理は、一般にはプログラムデータのダウンロード処理とも呼ばれる。
【００２１】
ステップＳ４では、ＷＥＢサーバ１からディジタル形保護継電器２に対して、顧客サービス要求処理の応答を行うが、ここででは、プログラムデータのダウンロ一ド処理等となる。
【００２２】
ディジタル形保護継電器２は、ステップＳ５においてプログラムデータのダウンロードと共に、プログラムデータのフラッシュメモリヘの入れ替えを行う。
その結果により、入れ替え処理が完了した場合、或いは失敗した場合の処理情報を、ＷＥＢサーバ１に返送してサービス要求処理を完了させる。
入れ替え完了の情報には、履歴管理の更新処理結果が含まれ、データベースサーバ３のプログラムデータ管理データベースにおいて一括管理される。
【００２３】
実施形態２
図３は第２の実施形態を示したもので、図１のようにディジタル形保護継電器２を直接ネットワークに接続しないで、パソコン等よりなる中継手段（以下中継ＰＣという）を設け、この中継ＰＣ５において一旦中継した後、ＷＥＢサーバ１に接続するよう構成したオフライン方式によるものである。なお、６は更新ツールである。
【００２４】
顧客においてプログラム更新の必要が生じた場合、ステップＳ１’で、顧客の指示により中継ＰＣ５に搭載したプログラム更新データ更新処理が起動される。これにより中継ＰＣ５は、ネットワーク経由で、メーカのプログラムデータ管理サービス用のＷＥＢサーバ１にアクセスする。
ステップＳ１’での処理によってサービス許可が得られると、ＷＥＢサーバ１は、Ｓ２’においてデータベースサーバ３に対して顧客のサービス要求を発行する。
ここでは、プログラムデータの更新要求であるので、データベースサーバ３はプログラムデータの管理データベースから、要求された機種の更新データを検索する。
【００２５】
プログラムデータ管理サーバ３による検索の結果、所望データが抽出されると、ステップＳ３’で抽出された該当機種の更新すべきプログラムデータをＷＥＢサーバ１経由で中継ＰＣ５に対して応答処理をする。
ステップＳ４’では、ＷＥＢサーバ１から中継ＰＣに対して、顧客サービス要求処理応答であるプログラムデータのダウンロ一ド処理等が行われる。
【００２６】
中継ＰＣ５は、プログラムデータと一緒に更新ツールを利用して更新処理を実行するが、その際、まずステップＳ６で更新ツールに対しプログラムデータ更新処理要求をし、ステップＳ７では更新ツールがプログラムデータのダウンロード応答処理を行う。この応答処理はディジタル形保護継電器２に対してのプログラムデータのダウンロードと共に、プログラムデータのフラッシュメモリヘの入れ替えを行う。
【００２７】
ステップＳ８では、ディジタル保護継電器でのプログラム更新処理と履歴管理データ入れ替え処理が完了した場合、或いは失敗した場合の処理情報を中継ＰＣ５に知らせる。また、中継ＰＣ５は処理完了に基づき、終了したことをＷＥＢサーバ１に返送してサービス要求処理を完了させる。
【００２８】
実施形態１、２によれば、ＷＥＢサーバとデータベースサーバによりプログラムデータの一元管理が実施でき、顧客とメーカがその情報を共有することができる。
【００２９】
実施形態３
この実施形態は、ハードウェアの共通化とプログラムデータの更新機能を設けたものである。
【００３０】
ディジタル形保護継電器の場合、電力系統の保護監視設備の一環として設けられる性質上、データ更新のための停止時間はできるだけ短くしたい。そのため、プログラムの更新処理が失敗しても自動復旧ができる仕組みが望まれる。
図４のプログラム用フローチャートでは、この要望を可能としたものである。
なお、図４で示すフローチャートでは、フラッシュメモリがブロック構造となっており、任意の領域がプログラムモードで書き換え可能構成となっている場合の例である。
【００３１】
ディジタル形保護継電器において、更新処理が開始されると、先ずステップＳ１１において現行プログラムデータをコピーして空きフラッシュメモリブロックに待機させる。Ｓ１２では、プログラムデータをダウンロードしながらフラッシュメモリの正規のエリアに書き込み更新処理する。Ｓ１３では、更新処理が完了したか否かが判断され、完了時にはＳ１４において、更新情報を不揮発性メモリに残してリスタート処理すると共に、更新したプログラムで更新情報をＷＥＢサーバ１に転送する。
更新処理完了の判定は、例えば、プログラムデータ内に有するプログラムデータのチェックコード（チェックサム、ＣＲＣコード）等によりチェックし、書き込み後に再度チェックすることにより判定する。
【００３２】
一方、ステップＳ１３において、更新が完了してなかった場合にはＳ１５に移り、フラッシュメモリブロックの待避エリアに待避している元のプログラムデータを正規エリアに書き込み処理で戻し、更新処理が失敗した旨の情報をＷＥＢサーバ転送し、更新処理を終了する。
【００３３】
上記のような機能を持たせることによって、ハードウェアの標準化とソフトウェアプログラムの標準化と管理の明確化を図ることができる。ディジタル保護継電器の場合、信頼性の高いプログラムの更新処理となり、故障時の復旧時間、プログラム更新のための費用、労力を節約することができる。
【００３４】
実施形態４
図１において、ＷＥＢサーバ１経由で、データベースサーバ３がディジタル形保護継電器２からプログラムデータの更新完了情報を受信したとき、前述した一連の処理により更新が完了したとして、顧客毎の履歴データベースにて、プログラム更新完了情報を更新しておく。
また、顧客関連図面のプログラムバージョンの更新、改訂情報の更新と、自動配信サービスまで連動化可能となる。
【００３５】
すなわち、この実施形態によれば、オンライン接続による製造番号による管理と更新管理の仕組みが可能となることによって、一連のプログラムの更新作業がコンピュータ処理化され、顧客の関連図面のプログラムバージョンの更新、改訂情報の更新と、自動配信サービスまで連動化可能となり、新たなるサービスが供給できる
実施形態５
図３で示すように、ディジタル形保護継電器２が直接ネットワークに接続していない場合、パソコンなどの中継手段を中継してオフラインでのプログラムデータ更新を実施する場合の仕組みとして、ステップＳ１’，Ｓ４’の処理は、ディジタル形保護継電器２に代わって中継ＰＣ５が同様にしてサービス用のＷＥＢサーバ１に接続とサービスを要求する。
プログラムデータの更新のためには、ダウンロードしたプログラムデータを、ＷＥＢサーバ１との通信を切断した後、ディジタル形保護継電器２と中継ＰＣ５を接続して、プログラムデータの更新準備をする。
【００３６】
プログラムデータの更新時には、ダウンロードしたもう一つの更新ツール６により行う。更新ツール６は、ディジタル形保護継電器２へのプログラムデータの更新処理と、更新完了、失敗の確認処理、また、ＷＥＢサーバヘの自動更新処理の機能を有するものとする。
【００３７】
このように、オフライン接続による更新管理の仕組みが構築されることによって、オフラインでのプログラムデータ更新可能となり、実施形態４と同様のサービスが可能である。
【００３８】
実施形態６
顧客に納入した保護継電器はメーカで生産した製造番号で管理されており、唯一のコードである。また、このコードは顧客管理の販売ルート、販売方法からも明確であり、また、不特定多数に販売された場合でも、顧客登録制度により、顧客と、製品との関係を唯一管理することが可能となっている。
この顧客認証セキュリティ方法としては、ディジタル形保護継電器を有している顧客のみが、保護継電器内部の唯一の製造番号によって、本サービスの権限を得られるものである。したがって、顧客によるＷＥＢサーバへのアクセス時には、この製造番号コードを使用することにより、コード番号を知り得ることは登録された顧客であり、その機器の保有者であるので、不特定第３者によるアクセスが禁止される。
【００３９】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、次のような効果を有するものである。
（１）ハードウェアを共通にし、機能の指定、つまりプログラムデータの書き込みを最終段階にでき、又は、顧客自身で実施できることで、量産化し易く、在庫管理も少なくて済む。
また、納期管理を妨げる「形式」を減らすことができ、生産，出荷の効率化を図ることができる。
（２）顧客で適用場所に合わせた最終機能を指定でき、ハードウェアが納品されてから、プログラムデータの書き込みができるので、機能の違いにもかかわらず、標準的なハードウェア製品を予備品管理することが可能となる。これにより、不具合時の代用についても、顧客自身でプログラムデータが書き込め、緊急事対応での時間と費用の節約になる。したがって、顧客おける適用代品の管理が容易となる。
（３）ソフトウェア製品であるため、技術進歩と共に機能の改善が図られて行くが、電力用設備の耐用年数から、その間における機能改善に顧客自身で対応の判断が可能となり、時間と労力、費用の節約になる。
また、情報の公開性が高まり、機能改善については内容理解と、適切な判断がし易くなる。また、図面などの設備情報が自動的に最新となり、顧客、メーカの機歴管理の即時性、正確性が高まり効率化する。すなわち、ソフトウェアの機能向上と機能改善の効率化を図ることができる。
（４）ＥＰＲＯＭのように、変更、機能向上による変更のための部品の在庫をしないで済むため、半導体の製品寿命に左右されない。つまり、製作された部品の寿命ともに、保護継電器の製品寿命が存続することによって、供給信頼性の低下、在庫費用の増大の危険がなく、デバイス供給のリスク回避が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すシステム構成図。
【図２】データ更新サービス時のフローチャート。
【図３】本発明の他の実施形態を示すシステム構成図。
【図４】データ更新処理時のフローチャート。
【図５】ディジタル形保護継電器の構成図。
【符号の説明】
１…ＷＥＢサーバ
２…ディジタル形保護継電器
３…データベースサーバ
４…プログラムデータ
５…中継手段
６…更新ツール

Claims

電力系統の電気量を検出してディジタル信号に変換し、変換されたディジタル信号を導入して保護演算を実行するディジタル形保護継電器において、
ディジタル形保護継電器のプログラムデータを保有するデータベースサーバと、このデータベースサーバに対して顧客のサービス要求を発行するＷＥＢサーバとを設け、このＷＥＢサーバとディジタル形保護継電器とをネットワークにて接続し、ディジタル形保護継電器よりのプログラムデータ要求をＷＥＢサーバを介してデータベースサーバに与え、データベースサーバにて要求データを検索した後、当該要求データをＷＥＢサーバを介してディジタル形保護継電器に送出し、この保護継電器にてデータを更新することを特徴としたＷＥＢサーバのディジタル形保護継電器のデータ更新方法。
前記ＷＥＢサーバとディジタル形保護継電器とは中継手段を介して接続し、この中継手段にプログラムデータをダウンロードした後に、ディジタル形保護継電器のデータ更新を行うことを特徴とした請求項１記載のディジタル形保護継電器のデータ更新方法。
前記中継手段によるディジタル形保護継電器のプログラムデータ更新時は、中継手段がＷＥＢサーバから所望のデータと更新ツールをダウンロードし、中継手段がディジタル形保護継電器と接続したとき更新ツールからプログラムデータをダウンロードし、データ更新処理を行うことを特徴とした請求項１又は２記載のディジタル形保護継電器のデータ更新方法。
前記更新ツールは、保護継電器へのプログラムデータの更新処理と、更新完了・更新失敗の確認処理、及びＷＥＢサーバへの更新情報転送手段を有することを特徴とした請求項３記載のディジタル形保護継電器のデータ更新方法。
前記ＷＥＢサーバよりのサービス供与条件は、当該ディジタル形保護継電器の有する製造番号をセキリュティコードとし、このセキリュティコードの有無を条件としたことを特徴とした請求項１乃至４記載のディジタル形保護継電器のデータ更新方法。
前記データベースサーバは、ディジタル形保護継電器の更新処理終了後に、ディジタル形保護継電器毎の履歴データベースとして更新完了情報を更新しておくことを特徴とした請求項１乃至５記載のディジタル形保護継電器のデータ更新方法。