JP2006221483A - ディジタル形保護継電装置 - Google Patents

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Hideo Oishi
秀雄 大石
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Meidensha Corp
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Abstract

【課題】瞬時停電発生時等において不揮発性メモリから記憶媒体へのデータ等の書き込みを減らし、記憶媒体から不揮発性メモリにデータを保存中に装置電源がオンした場合にも不定値が発生するのを防止する。
【解決手段】装置電源の停電又は電源オフ操作時の割り込みで、ＲＡＭ１2等の記憶媒体のデータを短時間仕様のバックアップ電源を付属したバックアップＲＡＭ１4およびＥＥＰＲＯＭ１3に保存しておき、装置電源の復電時又は電源オン操作時にバックアップＲＡＭに正規のキーワードが書き込まれていないときにＥＥＰＲＯＭに保存されるデータおよびキーワードを該バックアップＲＡＭに書き込み、装置電源の停電またはオフ操作時に、バックアップＲＡＭに正規のキーワードが書き込まれているときのみ該バックアップＲＡＭのデータを不揮発性メモリに保存する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ディジタル形保護継電装置に係り、特に装置電源の停電時のデータ保護方式に関する。
ディジタル形保護継電装置は、保護対象になる電力系統の電圧や電流をサンプリングによりディジタルデータとして取り込み、これらデータを使って系統の短絡や地絡事故等を検出する各種の保護演算を行い、保護を必要とするときに系統の遮断器をトリップする等の保護出力を得る。
このような機能を持つディジタル形保護継電装置は、図３に示すように、コンピュータ１を中枢部とし、各種の入出力装置２〜５を備えて各種の保護機能を実現する他に、正常な保護処理機能を維持するためのプロテクト機能をハードウェア又はソフトウェア構成で備える。
このプロテクト機能の１つとして、装置電源６の停電時に現在のデータを保護する機能が用意される。このデータ保護機能は、停電検出でコンピュータ１のＣＰＵ１1に割り込みをかけ、保護を必要とするデータ（計測データや演算処理データ、トリップ状態データなど）をＲＡＭ１2やレジスタから不揮発性メモリになるＥＥＰＲＯＭ１3に保存し、復電時に不揮発性メモリの内容をＲＡＭやレジスタに読み出して保護演算を再開する。
このようなデータ保護方式において、装置電源のオンから直後にオフ操作又は停電が発生したとき、すなわち装置電源のオンにより不揮発性メモリに保存するデータをＲＡＭ１２等の他の記憶媒体に読み出している途中で再度停電発生や電源オフ操作が行われると、不定値のデータが他の記憶媒体から不揮発性メモリに再保存されてしまい、復電時又は次回の電源オン時に不揮発性メモリから他の記憶媒体に不定値のデータが読み出され、結果的に誤った保護演算を起こしてしまうという問題がある。
この問題を解決するため、図４に示すデータ保存方式がある（例えば、特許文献１参照）。この方式は、装置電源が復帰し、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリの保存データをＲＡＭ等の記憶媒体に書き込み（Ｓ１）、その書き込み完了時に特定のキーワードを該記憶媒体に書込んでおく（Ｓ２）。その後に装置電源オフが発生して（Ｓ３）、記憶媒体のデータを不揮発性メモリに保存するときにキーワードがあらかじめ設定する値に一致するときのみ保存し、キーワードが一致しないときはそのままにする（Ｓ４，Ｓ５）。
この保存方式により、キーワードを書き込む前に電源ＯＦＦが発生した場合には、不揮発性メモリに不定値が書き込まれるのを防止し、不揮発性メモリには正常な値を保持しておき、次回の電源オン時に記憶媒体に書き込むことができる。
特開平１０−１９１５４７号公報
図４に示す処理フローになる従来のデータ保護方式では、装置電源の復帰の度にＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリに保存したデータをＲＡＭ等の記憶媒体に書き込み、かつ保存完了キーワードを書き込む必要があり、復帰処理が遅れる。
また、装置電源ＯＦＦの発生で（Ｓ３）、他の記憶媒体からＥＥＰＲＯＭへデータを保存している途中に、再び装置電源がＯＮまたは復帰すると（Ｓ１）、ＥＥＰＲＯＭに不定値が保存されたままでそれを記憶媒体に書き込むことが起きる（Ｓ２）。この場合、誤った保護演算を起こしてしまう問題がある。
本発明の目的は、瞬時停電発生時等において不揮発性メモリから記憶媒体へのデータ等の書き込みを減らすことができ、しかも記憶媒体から不揮発性メモリにデータを保存中に装置電源がオンした場合にも不定値が発生するのを防止できるディジタル形保護継電装置を提供することにある。
本発明は、前記の課題を解決するため、短時間仕様のバックアップ電源を付属したバックアップＲＡＭを設け、その電源保持時間だけＲＡＭ等の記憶媒体のデータの書き込みと保持、および不揮発性メモリからのデータとキーワードの書き込みと保持を可能にしたもので、以下の方式を特徴とする。
（１）装置電源の停電又は電源オフ操作時にＣＰＵに割り込みをかけ、記憶媒体のデータを短時間仕様のバックアップ電源を付属したバックアップＲＡＭおよび不揮発性メモリに保存する手段と、
装置電源の復電時又は電源オン操作時に前記バックアップＲＡＭに正規のキーワードが書き込まれていないときに前記不揮発性メモリに保存されるデータおよびキーワードを該バックアップＲＡＭに書き込む手段と、
装置電源の停電またはオフ操作時に、前記バックアップＲＡＭに前記正規のキーワードが書き込まれているときのみ該バックアップＲＡＭのデータを前記不揮発性メモリに保存する手段とを備えたことを特徴とする。
以上のとおり、本発明によれば、短時間仕様のバックアップ電源を付属したバックアップＲＡＭを設け、その電源保持時間だけＲＡＭ等の記憶媒体のデータの書き込みと保持、および不揮発性メモリからのデータとキーワードの書き込みと保持を可能にしたため、瞬時停電発生時等において不揮発性メモリから記憶媒体へのデータ等の書き込みを減らすことができ、しかも記憶媒体から不揮発性メモリにデータを保存中に装置電源がオンした場合にも不定値が発生するのを防止できる効果がある。
図１は、本発明の実施形態を示すディジタル形保護継電装置におけるデータ保護のための要部構成図である。同図が図４と異なる部分は、コンピュータ１にはバックアップＲＡＭ１4を追加した点にある。バックアップＲＡＭ１4は、コンデンサなどの短時間仕様のバックアップ電源を付属し、その電源保持時間だけＲＡＭ等の記憶媒体のデータの書き込みと保持、および不揮発性メモリからのデータとキーワードの書き込みと保持を可能にする。
本実施形態によるデータ保存方式は図２に示す処理フローとする。まず、装置電源の停電発生等に際してのＣＰＵ１1への割り込み処理では、保護を必要とするデータ（計測データや演算処理データ、トリップ状態データなど）をＲＡＭ１2やレジスタからバックアップＲＡＭ１4およびＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリ１3の両方に保存する。
その後、装置電源が復帰したとき、バックアップＲＡＭ１4が健全かどうかを判断するため、バックアップＲＡＭ１4に特定のキーワード（１２３４Ｈとする）が書き込まれているか否かをチェックする（Ｓ１１）。この場合、装置電源の停電発生時にはキーワードが書き込まれていないため、ＥＥＰＲＯＭ１3の保存データをバックアップＲＡＭ１4に書き込み（Ｓ１２）、さらにバックアップＲＡＭ１4にキーワードを書き込んでおく（Ｓ１３）。
この状態で再度の電源オフが発生したとき（Ｓ１４）、ＣＰＵ１1への割り込み処理を実行し、バックアップＲＡＭ１4のキーワードが正規のものであるか否かをチェックし（Ｓ１５）、正規のものであればバックアップＲＡＭ１4からＥＥＰＲＯＭ１3へデータを保存する（Ｓ１６）。また、バックアップＲＡＭ１4のキーワードが正規のものでない場合は、なにもすることなく処理を終了しておく。
この状態で、装置電源が復帰またはオン操作されたとき、処理Ｓ１１において、バックアップＲＡＭ１4のキーワードが正規のものであれば、処理Ｓ１２，Ｓ１３を実行することなく、ＣＰＵ１1は通常処理に戻る。したがって、バックアップＲＡＭ１4が健全であれば、処理Ｓ１２，Ｓ１３の実行を省くことができる。
また、処理Ｓ１６の途中に、電源復帰した場合、バックアップＲＡＭ１4のキーワードが正常に保持されているため、ＥＥＰＲＯＭ１3のデータがバックアップＲＡＭ１4に書き込み（Ｓ１２）等がなされることなく、不定値が発生するのを防止できる。
本発明の実施形態を示すデータ保護のための要部構成図。 実施形態におけるデータ保護処理手順図。 ディジタル形保護継電装置の構成図。 従来のデータ保護処理手順図。
符号の説明
１ コンピュータ
１1 ＣＰＵ
１2 ＲＡＭ
１3 ＥＥＰＲＯＭ
１4 バックアップＲＡＭ

Claims (1)

  1. 装置電源の停電又は電源オフ操作時にＣＰＵに割り込みをかけ、記憶媒体のデータを短時間仕様のバックアップ電源を付属したバックアップＲＡＭおよび不揮発性メモリに保存する手段と、
    装置電源の復電時又は電源オン操作時に前記バックアップＲＡＭに正規のキーワードが書き込まれていないときに前記不揮発性メモリに保存されるデータおよびキーワードを該バックアップＲＡＭに書き込む手段と、
    装置電源の停電またはオフ操作時に、前記バックアップＲＡＭに前記正規のキーワードが書き込まれているときのみ該バックアップＲＡＭのデータを前記不揮発性メモリに保存する手段とを備えたことを特徴とするディジタル形保護継電装置。
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