JP2019161935A - Protective relay system and breaker control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、保護リレーシステム、及び、遮断器制御装置に関する。 The present invention relates to a protection relay system and a circuit breaker control device.
従来より、電気所に設置された変電機器本体と、この変電機器本体を監視、制御および保護する装置と、前記変電機器本体を含めた電気所全体の監視制御や、遠方制御所との情報中継等を行う監視制御装置とから構成される変電機器保護制御システムにおいて、前記変電機器本体の主回路交流電気量を入力し、ディジタルデータを出力するディジタルデータ出力手段と、このディジタルデータ出力手段から出力されるディジタルデータを入力して前記変電機器本体の監視、制御および保護を行う保護制御手段と、前記保護制御手段あるいは前記監視制御装置からの指令を受けると共に、前記変電機器本体の監視、制御の少なくとも１機能を行う機器制御手段と、前記ディジタルデータ出力手段、前記保護制御手段、前記機器制御手段および前記監視制御装置間に情報伝送路を形成する通信手段とから構成され、前記ディジタルデータ出力手段、前記保護制御手段および前記機器制御手段の少なくとも一部を前記変電機器本体に組み込むかまたは前記変電機器本体の近傍に設置することを特徴とする変電機器保護制御システムがある（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, a substation main body installed in an electric station, a device for monitoring, controlling and protecting the substation main body, monitoring control of the entire electric station including the substation main body, and information relay to a remote control station In a substation protection control system comprising a monitoring and control device for performing the above, etc., the main circuit AC electric quantity of the substation main body is input, digital data output means for outputting digital data, and output from the digital data output means Monitoring control means for monitoring, controlling and protecting the substation main body by inputting digital data to be received, and receiving instructions from the protection control means or the monitoring control device, and monitoring and controlling the substation main body. A device control means for performing at least one function; the digital data output means; the protection control means; the device control means; A communication unit that forms an information transmission path between the monitoring and control devices, and at least a part of the digital data output unit, the protection control unit, and the device control unit is incorporated in the substation main unit or the substation main unit There is a substation protection control system characterized by being installed in the vicinity of (see, for example, Patent Document 1).
ところで、従来の変電機器保護制御システムにおいて、保護制御手段（保護装置）が複数ある場合に、いずれの保護制御手段（保護装置）の指令によって機器制御手段の遮断器を強制的に遮断する制御が行われたかを判別することができなかった。 By the way, in the conventional substation equipment protection control system, when there are a plurality of protection control means (protection devices), the control for forcibly breaking the circuit breaker of the equipment control means according to the command of any protection control means (protection device) is performed. Could not determine if it was done.
そこで、遮断器を強制的に遮断する指令を送出した保護装置を特定できる保護リレーシステム、及び、遮断器制御装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a protection relay system and a circuit breaker control device that can identify a protection device that has transmitted a command for forcibly breaking a circuit breaker.
本発明の実施の形態の保護リレーシステムは、電線の電流又は電圧を計測して通信回線に送出する計測部と、前記電線に接続される遮断器の開閉制御を行う遮断器制御部と、前記通信回線を介して前記計測部及び前記遮断器制御部に接続される複数の保護装置であって、前記複数の保護装置の各々が、前記通信回線を介して前記計測部から受信した電流又は電圧の計測値に基づいて保護演算を行い、前記電線における事故を検出すると、前記遮断器制御部に前記遮断器を開放させるトリップ信号を前記通信回線に送出する、複数の保護装置とを含む保護リレーシステムであって、前記トリップ信号は、当該トリップ信号を送出する保護装置を識別する識別データを含み、前記遮断器制御部は、前記識別データを含むトリップ信号を受信すると、前記遮断器を開放するとともに、前記遮断器を開放したことを表し、前記識別データを含む開閉状態信号を、前記通信回線を介して前記保護装置に送出する。 The protection relay system according to the embodiment of the present invention includes a measuring unit that measures the current or voltage of an electric wire and sends it to a communication line, a circuit breaker control unit that controls opening and closing of a circuit breaker connected to the electric wire, A plurality of protection devices connected to the measurement unit and the circuit breaker control unit via a communication line, wherein each of the plurality of protection devices receives current or voltage from the measurement unit via the communication line A protection relay including a plurality of protection devices that perform a protection calculation based on the measured value of the wire and send a trip signal to the communication line to cause the breaker control unit to open the breaker when an accident in the wire is detected The trip signal includes identification data for identifying a protection device that transmits the trip signal, and the circuit breaker control unit receives the trip signal including the identification data. Thereby opening the circuit breaker, it represents that it has opened the circuit breaker, the opening and closing state signal including said identification data, and sends it to the protective device via the communication line.
遮断器を強制的に遮断する指令を送出した保護装置を特定できる保護リレーシステム、及び、遮断器制御装置を提供することができる。 It is possible to provide a protection relay system and a circuit breaker control device that can identify a protection device that has transmitted a command for forcibly breaking a circuit breaker.
以下、本発明の保護リレーシステム、及び、遮断器制御装置を適用した実施の形態について説明する。 Embodiments to which the protection relay system and the circuit breaker control device of the present invention are applied will be described below.
＜実施の形態＞
図１は、実施の形態の保護リレーシステム１００を示す図である。保護リレーシステム１００は、マージングユニット１１０、遮断器制御装置１２０、及び複数の保護装置１３０を含む。保護リレーシステム１００は、複数の保護装置１３０を含むが、図１には１個のみを示す。
<Embodiment>
FIG. 1 is a diagram illustrating a protection relay system 100 according to an embodiment. The protection relay system 100 includes a merging unit 110, a circuit breaker control device 120, and a plurality of protection devices 130. The protection relay system 100 includes a plurality of protection devices 130, but only one is shown in FIG.
また、図１には、電線１０、ＶＴ(Voltage Transformer: 計測用変圧器)２０、ＣＴ(Current Transformer: 変流器)３０、遮断器４０、及びプロセスバス５０を示す。これらのうち、ＶＴ２０、ＣＴ３０、又は遮断器４０は、保護リレーシステム１００に含まれてもよい。 Further, FIG. 1 shows an electric wire 10, a VT (Voltage Transformer: measurement transformer) 20, a CT (Current Transformer: current transformer) 30, a circuit breaker 40, and a process bus 50. Among these, VT20, CT30, or circuit breaker 40 may be included in protection relay system 100.
電線１０は、一例として変電所のような電力施設に接続される母線であり、図示しない電源システムから出力される三相交流電力を伝送する電力線である。なお、図１では、三相分のうちの１本の電線１０を示す。 The electric wire 10 is a bus connected to a power facility such as a substation as an example, and is a power line that transmits three-phase AC power output from a power supply system (not shown). In FIG. 1, one electric wire 10 out of three phases is shown.
ＶＴ２０及びＣＴ３０は、電線１０によって伝送される三相交流の電圧値及び電流値の瞬時値を計測する。実際には、三相分の電線１０のそれぞれにＶＴ２０及びＣＴ３０が設けられる。 VT20 and CT30 measure the instantaneous value of the voltage value and electric current value of a three-phase alternating current transmitted with the electric wire 10. FIG. Actually, VT20 and CT30 are provided in each of the electric wires 10 for three phases.
遮断器４０は、電線１０に直列に挿入されており、遮断器制御装置１２０から出力される開閉制御信号によって開閉制御が行われるとともに、遮断器制御装置１２０から出力されるトリップ信号によって強制的に遮断される。 The circuit breaker 40 is inserted in series with the electric wire 10, and the switching control is performed by the switching control signal output from the circuit breaker control device 120, and forcibly by the trip signal output from the circuit breaker control device 120. Blocked.
プロセスバス５０は、一例としてEthernet（登録商標）プロトコルで通信を行うバスであり、マージングユニット１１０、遮断器制御装置１２０、及び複数の保護装置１３０が通信可能に接続される。プロセスバス５０は、通信回線の一例である。 For example, the process bus 50 is a bus that performs communication using the Ethernet (registered trademark) protocol, and the merging unit 110, the circuit breaker control device 120, and the plurality of protection devices 130 are communicably connected. The process bus 50 is an example of a communication line.
プロセスバス５０によって通信されるデータには、マルチキャストＭＡＣ(Media Access Control)アドレスが設定され、マルチキャスト形式の通信メッセージとして伝送される。マージングユニット１１０、遮断器制御装置１２０、及び複数の保護装置１３０は、自己に必要な通信メッセージをプロセスバス５０から取得する。 A multicast MAC (Media Access Control) address is set in the data communicated by the process bus 50 and transmitted as a multicast format communication message. The merging unit 110, the circuit breaker control device 120, and the plurality of protection devices 130 obtain communication messages necessary for themselves from the process bus 50.
マージングユニット１１０は、計測部１１１及び通信部１１２を有する。マージングユニット１１０は、マイクロコンピュータによって実現される。計測部１１１及び通信部１１２は、マージングユニット１１０が実行するプログラムの機能（ファンクション）を機能ブロックとして示したものである。 The merging unit 110 includes a measurement unit 111 and a communication unit 112. The merging unit 110 is realized by a microcomputer. The measurement part 111 and the communication part 112 show the function (function) of the program which the merging unit 110 performs as a functional block.
計測部１１１には、ＶＴ２０及びＣＴ３０が接続される。計測部１１１は、ＶＴ２０及びＣＴ３０によって検出される電圧値及び電流値を表すアナログデータをデジタルサンプリングして計測値として通信部１１２に出力する。 VT20 and CT30 are connected to the measurement part 111. FIG. The measuring unit 111 digitally samples analog data representing the voltage value and current value detected by the VT 20 and the CT 30 and outputs the analog data to the communication unit 112 as a measured value.
通信部１１２は、計測値をプロセスバス５０に送出する。計測値は、マルチキャスト形式の通信メッセージとして伝送され、複数の保護装置１３０のうちの少なくともいずれか１つによって受信される。 The communication unit 112 sends the measurement value to the process bus 50. The measured value is transmitted as a communication message in a multicast format and is received by at least one of the plurality of protection devices 130.
遮断器制御装置１２０は、開閉制御部１２１、出力部１２２、出力制御部１２３、メモリ１２４、及び通信部１２５を有する。遮断器制御装置１２０は、遮断器制御部の一例である。 The circuit breaker control device 120 includes an open / close control unit 121, an output unit 122, an output control unit 123, a memory 124, and a communication unit 125. The circuit breaker control device 120 is an example of a circuit breaker control unit.
遮断器制御装置１２０は、マイクロコンピュータによって実現される。開閉制御部１２１、出力部１２２、出力制御部１２３、及び通信部１２５は、遮断器制御装置１２０が実行するプログラムの機能（ファンクション）を機能ブロックとして示したものである。メモリ１２４は、遮断器制御装置１２０のメモリを機能的に表したものである。 The circuit breaker control device 120 is realized by a microcomputer. The open / close control unit 121, the output unit 122, the output control unit 123, and the communication unit 125 represent functions (functions) of programs executed by the circuit breaker control device 120 as functional blocks. The memory 124 functionally represents the memory of the circuit breaker control device 120.
開閉制御部１２１は、プロセスバス５０を介して保護装置１３０から受信する開閉制御信号を遮断器４０に出力する。開閉制御信号により、遮断器４０は、開（オフ）状態又は閉（オン）状態のいずれかに切り替えられる。開閉制御信号は、例えば、メンテナンスや点検等のときに保護装置１３０から通信メッセージに格納された形で送信される。開閉制御部１２１は、遮断器４０に開閉制御信号を送信した後に、遮断器４０から開閉状態を表す開閉状態信号を受信すると、遮断器４０の開（オフ）状態又は閉（オン）状態を表す開閉情報を通信部１２５に出力する。 The opening / closing control unit 121 outputs an opening / closing control signal received from the protection device 130 via the process bus 50 to the circuit breaker 40. The circuit breaker 40 is switched to either an open (off) state or a closed (on) state by the open / close control signal. The opening / closing control signal is transmitted in the form stored in the communication message from the protection device 130 at the time of maintenance or inspection, for example. When the open / close control unit 121 receives an open / close state signal indicating an open / close state from the breaker 40 after transmitting an open / close control signal to the breaker 40, the open / close control unit 121 represents an open (off) state or a closed (on) state of the breaker 40. The opening / closing information is output to the communication unit 125.
また、開閉制御部１２１は、出力部１２２からトリップ信号が入力され、かつ、遮断器４０から開（オフ）状態に切り替わったことを表す開閉状態信号を受信すると、遮断器４０が開（オフ）状態に切り替わったことを表す開閉情報を通信部１２５に出力する。開閉制御部１２１に出力部１２２からトリップ信号が入力されるのは、遮断器４０がトリップ信号によって強制的に遮断される場合である。なお、この場合に開閉制御部１２１が生成する開閉情報の詳細については後述する。 Further, when the trip signal is input from the output unit 122 and the open / close control unit 121 receives an open / close state signal indicating that the switch has been switched to the open (off) state, the breaker 40 is opened (off). Open / close information indicating that the state has been switched is output to the communication unit 125. The trip signal is input from the output unit 122 to the open / close control unit 121 when the circuit breaker 40 is forcibly blocked by the trip signal. Details of the opening / closing information generated by the opening / closing control unit 121 in this case will be described later.
出力部１２２は、通信部１２５及びプロセスバス５０を介して、いずれかの保護装置１３０からトリップ信号を受信すると、開閉制御部１２１及び出力制御部１２３にトリップ信号を出力する。 When the output unit 122 receives a trip signal from any of the protection devices 130 via the communication unit 125 and the process bus 50, the output unit 122 outputs the trip signal to the open / close control unit 121 and the output control unit 123.
出力制御部１２３は、出力部１２２からトリップ信号を受信すると、遮断器４０を強制的に遮断する。出力制御部１２３は、出力部１２２から入力されるトリップ信号に基づいて、遮断器４０を強制的に遮断する制御部である。 When receiving a trip signal from the output unit 122, the output control unit 123 forcibly shuts off the circuit breaker 40. The output control unit 123 is a control unit that forcibly shuts off the circuit breaker 40 based on a trip signal input from the output unit 122.
メモリ１２４は、遮断器制御装置１２０の識別情報や、その他に必要なデータ及びプログラム等を格納する。遮断器制御装置１２０の識別情報は、遮断器制御装置１２０に固有の識別情報である。遮断器制御装置１２０の識別情報については後述する。 The memory 124 stores identification information of the circuit breaker control device 120 and other necessary data and programs. The identification information of the circuit breaker control device 120 is identification information unique to the circuit breaker control device 120. The identification information of the circuit breaker control device 120 will be described later.
通信部１２５は、プロセスバス５０によって伝送される通信メッセージのうち、遮断器制御装置１２０に必要な通信メッセージを受信するとともに、開閉制御部１２１が生成する開閉情報を含む通信メッセージをマルチキャスト形式の通信メッセージとしてプロセスバス５０に送出する。遮断器制御装置１２０に必要な通信メッセージは、開閉制御信号又はトリップ信号を含む通信メッセージである。通信部１２５は、開閉制御信号を含む通信メッセージを受信すると、開閉制御信号を開閉制御部１２１に出力し、トリップ信号を含む通信メッセージを受信すると、トリップ信号を出力部１２２に出力する。 The communication unit 125 receives a communication message necessary for the circuit breaker control device 120 among communication messages transmitted by the process bus 50, and transmits a communication message including switching information generated by the switching control unit 121 in a multicast format. The message is sent to the process bus 50 as a message. The communication message required for the circuit breaker control device 120 is a communication message including a switching control signal or a trip signal. The communication unit 125 outputs the opening / closing control signal to the opening / closing control unit 121 when receiving the communication message including the opening / closing control signal, and outputs the trip signal to the output unit 122 when receiving the communication message including the trip signal.
保護装置１３０は、保護リレーシステム１００に複数含まれるが、基本的にすべて同様の構成であるため、ここでは１つの保護装置１３０について説明する。保護装置１３０は、主制御部１３１、保護演算部１３２、トリップ検出部１３３、表示部１３４、メモリ１３５、及び通信部１３６を有する。 A plurality of the protection devices 130 are included in the protection relay system 100, but basically all have the same configuration, and therefore, only one protection device 130 will be described here. The protection device 130 includes a main control unit 131, a protection calculation unit 132, a trip detection unit 133, a display unit 134, a memory 135, and a communication unit 136.
保護装置１３０は、マイクロコンピュータによって実現される。主制御部１３１、保護演算部１３２、トリップ検出部１３３、表示部１３４、及び通信部１３６は、保護装置１３０が実行するプログラムの機能（ファンクション）を機能ブロックとして示したものである。メモリ１３５は、保護装置１３０のメモリを機能的に表したものである。 The protection device 130 is realized by a microcomputer. The main control unit 131, the protection calculation unit 132, the trip detection unit 133, the display unit 134, and the communication unit 136 represent functions (functions) of programs executed by the protection device 130 as functional blocks. The memory 135 is a functional representation of the memory of the protection device 130.
なお、保護装置１３０は、インターネット等の図示しないネットワークを介して、上位装置と通信可能に構成されていてもよい。このような上位装置は、複数の保護装置１３０の制御状況を遠隔管理する装置である。 The protection device 130 may be configured to be able to communicate with a host device via a network (not shown) such as the Internet. Such a host device is a device that remotely manages the control status of the plurality of protection devices 130.
主制御部１３１は、保護演算部１３２、トリップ検出部１３３、表示部１３４、及び通信部１３６が行う処理以外の処理を行う制御部であり、保護装置１３０の処理を統括する処理部である。 The main control unit 131 is a control unit that performs processing other than the processing performed by the protection calculation unit 132, the trip detection unit 133, the display unit 134, and the communication unit 136, and is a processing unit that supervises the processing of the protection device 130.
また、主制御部１３１は、メンテナンスや点検等のときに開閉制御信号を通信部１３６に出力する。開閉制御信号は、主制御部１３１が内部で生成してもよいし、メンテナンスや点検等のときに上位装置からネットワークを介して受信し、通信部１３６に出力してもよい。 Further, the main control unit 131 outputs an open / close control signal to the communication unit 136 during maintenance or inspection. The open / close control signal may be generated internally by the main control unit 131, or may be received from a host device via a network at the time of maintenance or inspection, and output to the communication unit 136.
保護演算部１３２は、プロセスバス５０から通信部１３６が受信する通信メッセージに含まれる計測値に基づいて、地絡、落雷、又は電線１０の断線等による事故が発生していないかどうかを判定する。保護演算部１３２は、計測値に基づいて、過電圧や過電流等の異常が発生していないかどうかを判定することによって、事故が発生していないかどうかを判定する。保護演算とは、保護演算部１３２が、計測値に基づいて、過電圧や過電流等の異常が発生していないかどうかを判定するである。 The protection calculation unit 132 determines whether an accident due to a ground fault, lightning strike, or disconnection of the electric wire 10 has occurred based on the measurement value included in the communication message received by the communication unit 136 from the process bus 50. . The protection calculation unit 132 determines whether or not an accident has occurred by determining whether or not an abnormality such as overvoltage or overcurrent has occurred based on the measured value. The protection calculation means that the protection calculation unit 132 determines whether an abnormality such as an overvoltage or an overcurrent has occurred based on the measurement value.
保護演算部１３２は、事故が発生していると判定すると、表示部１３４に保護動作表示を行わせるとともに、トリップ信号をトリップ検出部１３３及び通信部１３６に出力する。保護動作表示は、保護動作ＬＥＤ(Light Emitting Diode)を点灯することである。保護動作ＬＥＤは、保護装置１３０が自ら事故を検出したことを表すＬＥＤであり、事故を検出した保護装置１３０の保護動作ＬＥＤが点灯される。 When the protection calculation unit 132 determines that an accident has occurred, the protection calculation unit 132 causes the display unit 134 to display a protection operation and outputs a trip signal to the trip detection unit 133 and the communication unit 136. The protection operation display is to light a protection operation LED (Light Emitting Diode). The protection operation LED is an LED indicating that the protection device 130 has detected an accident by itself, and the protection operation LED of the protection device 130 that has detected the accident is turned on.
また、トリップ信号とは、保護リレーシステム１００を非常停止することを表す信号である。換言すれば、トリップ信号とは、保護リレーシステム１００が事故の発生によって遮断器４０を強制的に遮断する指令である。 Further, the trip signal is a signal indicating that the protection relay system 100 is stopped in an emergency. In other words, the trip signal is a command for the protection relay system 100 to forcibly shut off the circuit breaker 40 when an accident occurs.
トリップ検出部１３３は、保護演算部１３２からトリップ信号が入力された場合に、トリップ信号と、通信部１３６から入力される開閉状態とに基づいて、表示部１３４にトリップ表示を行わせるかどうかを判定する。トリップ表示とは、表示部１３４のトリップＬＥＤを点灯させることである。 When a trip signal is input from the protection calculation unit 132, the trip detection unit 133 determines whether to cause the display unit 134 to perform a trip display based on the trip signal and the open / closed state input from the communication unit 136. judge. The trip display is to turn on the trip LED of the display unit 134.
表示部１３４は、保護動作ＬＥＤ及びトリップＬＥＤを有し、保護動作ＬＥＤ及びトリップＬＥＤの点灯制御を行う。保護動作ＬＥＤは、保護演算部１３２によって事故が発生していると判定されたときに点灯される。トリップＬＥＤは、自己が出力したトリップ信号によって遮断器４０が遮断されたことを確認した保護装置１３０が点灯するＬＥＤである。 The display unit 134 includes a protection operation LED and a trip LED, and performs lighting control of the protection operation LED and the trip LED. The protection operation LED is turned on when the protection calculation unit 132 determines that an accident has occurred. Trip LED is LED which the protection device 130 which confirmed that the circuit breaker 40 was interrupted | blocked with the trip signal which self output was lit.
例えば、保護リレーシステム１００の管理者がトリップＬＥＤが点灯していることを確認すれば、トリップＬＥＤが点灯している保護装置１３０が出力したトリップ信号によって遮断器４０が遮断されたことを確認することができる。管理者によるトリップＬＥＤの点灯の確認は、例えば、目視で行ってもよいし、上位装置から遠隔的に行ってもよい。 For example, if the administrator of the protection relay system 100 confirms that the trip LED is lit, it confirms that the circuit breaker 40 is interrupted by the trip signal output from the protection device 130 whose trip LED is lit. be able to. Confirmation of trip LED lighting by the administrator may be performed, for example, visually or remotely from the host device.
メモリ１３５は、保護装置１３０の識別情報や、その他に必要なデータ及びプログラム等を格納する。保護装置１３０の識別情報については後述する。保護装置１３０の識別情報は、識別データの一例であり、各保護装置１３０の固有の識別情報である。 The memory 135 stores identification information of the protection device 130 and other necessary data and programs. The identification information of the protection device 130 will be described later. The identification information of the protection device 130 is an example of identification data, and is identification information unique to each protection device 130.
通信部１３６は、プロセスバス５０によって伝送される通信メッセージのうち、保護装置１３０に必要な通信メッセージを受信するとともに、保護演算部１３２が生成するトリップ信号を含む通信メッセージをマルチキャスト形式の通信メッセージとしてプロセスバス５０に送出する。保護装置１３０に必要な通信メッセージとは、計測値、開閉情報を含む通信メッセージである。 The communication unit 136 receives a communication message necessary for the protection device 130 among communication messages transmitted through the process bus 50, and uses a communication message including a trip signal generated by the protection calculation unit 132 as a multicast communication message. The data is sent to the process bus 50. The communication message required for the protection device 130 is a communication message including a measurement value and opening / closing information.
図２は、保護装置１３０を示す図である。保護装置１３０は、筐体１３０Ａの内部に、主制御部１３１は、保護演算部１３２、トリップ検出部１３３、表示部１３４、及び通信部１３６を実現するマイクロコンピュータを内蔵する。筐体１３０Ａからは、保護動作ＬＥＤ１３０Ａ１及びトリップＬＥＤ１３０Ａ２が表出している。このため、保護動作ＬＥＤ１３０Ａ１及びトリップＬＥＤ１３０Ａ２が点灯すると、外部から確認できる。また、保護動作ＬＥＤ１３０Ａ１及びトリップＬＥＤ１３０Ａ２の点灯状態を表す信号がネットワークを介して上位装置に送信される構成であってもよい。 FIG. 2 is a diagram illustrating the protection device 130. The protection device 130 includes a microcomputer that implements a protection calculation unit 132, a trip detection unit 133, a display unit 134, and a communication unit 136 inside the housing 130A. From the housing 130A, a protection operation LED 130A1 and a trip LED 130A2 are exposed. For this reason, when the protection operation LED 130A1 and the trip LED 130A2 are lit, it can be confirmed from the outside. Moreover, the structure which transmits the signal showing the lighting state of protection operation LED130A1 and trip LED130A2 to a high-order apparatus via a network may be sufficient.
次に、図３を用いて、遮断器４０を開放するトリップ信号を送出した保護装置１３０を特定するためのデータ構造について説明する。図３は、保護装置１３０が生成するトリップ信号を含む通信メッセージのデータ構造を示す図である。 Next, a data structure for specifying the protection device 130 that has sent a trip signal for opening the circuit breaker 40 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating a data structure of a communication message including a trip signal generated by the protection device 130.
保護装置１３０が生成する通信メッセージは、データ項目として、送信先ＭＡＣアドレス、ＡＰＰＩＤ（アプリケーションＩＤ(Identifier)）、及びトリップ信号を含む。送信先ＭＡＣアドレス、ＡＰＰＩＤ、及びトリップ信号は、それぞれ、01-0C-CD-01-00-01、0001、True (1)に設定される。 The communication message generated by the protection device 130 includes a transmission destination MAC address, an APPID (application ID (Identifier)), and a trip signal as data items. The destination MAC address, APPID, and trip signal are set to 01-0C-CD-01-00-01, 0001, and True (1), respectively.
送信先ＭＡＣアドレスである01-0C-CD-01-00-01は、プロセスバス５０に接続されるすべての機器が送信先になるアドレスのうちの１つである。ＡＰＰＩＤの0001は、図１に１個示す保護装置１３０（複数の保護装置１３０のうちの１個）の識別情報であり、メモリ１３５に格納されている。トリップ信号のTrue (1)は、トリップ（緊急停止が必要な状態）が発生していることを表し、値は１である。 The transmission destination MAC address 01-0C-CD-01-00-01 is one of addresses where all devices connected to the process bus 50 are transmission destinations. APPID 0001 is identification information of one protection device 130 (one of the plurality of protection devices 130) shown in FIG. 1 and is stored in the memory 135. The trip signal True (1) indicates that a trip (a state requiring an emergency stop) has occurred, and its value is 1.
保護演算部１３２は、事故が発生していると判定すると、トリップ信号をトリップ検出部１３３及び通信部１３６に出力する。通信部１３６は、自己が含まれる保護装置１３０の識別情報をメモリ１３５から読み出し、送信先ＭＡＣアドレス、ＡＰＰＩＤ（識別情報）、及びトリップ信号を含む通信メッセージをプロセスバス５０に送出する。 When the protection calculation unit 132 determines that an accident has occurred, the protection calculation unit 132 outputs a trip signal to the trip detection unit 133 and the communication unit 136. The communication unit 136 reads the identification information of the protection device 130 including itself from the memory 135, and sends a communication message including a transmission destination MAC address, APPID (identification information), and a trip signal to the process bus 50.
図４は、遮断器制御装置１２０が生成する開閉情報を含む通信メッセージのデータ構造を示す図である。 FIG. 4 is a diagram illustrating a data structure of a communication message including switching information generated by the circuit breaker control device 120.
遮断器制御装置１２０が生成する通信メッセージは、データ項目として、送信先ＭＡＣアドレス、ＡＰＰＩＤ、開閉情報、及び状態変化原因の識別情報を含む。送信先ＭＡＣアドレス、ＡＰＰＩＤ、開閉情報、及び状態変化原因の識別情報は、それぞれ、01-0C-CD-01-00-02、0102、False (0)、0001に設定される。 The communication message generated by the circuit breaker control device 120 includes, as data items, a transmission destination MAC address, APPID, opening / closing information, and identification information of the state change cause. The destination MAC address, APPID, open / close information, and identification information of the cause of state change are set to 01-0C-CD-01-00-02, 0102, False (0), and 0001, respectively.
送信先ＭＡＣアドレスである01-0C-CD-01-00-02は、プロセスバス５０に接続されるすべての機器が送信先になるアドレスのうちの１つである。ＡＰＰＩＤの0102は、遮断器制御装置１２０の識別情報であり、メモリ１２４に格納されている。開閉情報のFalse (0)は、遮断器４０が遮断（開放）されていることを表し、値は０である。 The transmission destination MAC address 01-0C-CD-01-00-02 is one of addresses where all devices connected to the process bus 50 are transmission destinations. APPID 0102 is identification information of the circuit breaker control device 120 and is stored in the memory 124. False (0) of the opening / closing information represents that the circuit breaker 40 is disconnected (opened), and its value is 0.
状態変化原因の識別情報の0001は、遮断器４０を遮断したトリップ信号を出力した保護装置１３０の識別情報である。複数の保護装置１３０が僅かな期間の間に時間差を持ってトリップ信号を出力した場合には、最初に出力されたトリップ信号によって遮断器４０が遮断される。この場合に、遮断器制御装置１２０が生成する通信メッセージに含まれる状態変化原因の識別情報は、最初にトリップ信号を出力した保護装置１３０の識別情報になる。 Identification information 0001 of the cause of state change is identification information of the protection device 130 that has output a trip signal that shuts off the circuit breaker 40. When the plurality of protection devices 130 output a trip signal with a time difference during a slight period, the circuit breaker 40 is interrupted by the trip signal output first. In this case, the state change cause identification information included in the communication message generated by the circuit breaker control device 120 is the identification information of the protection device 130 that first output the trip signal.
なお、複数の保護装置１３０は、変電所等の内部に配置される場所や監視対象の事象に応じて優先順位に応じて時間差を持って動作するように構成されており、地絡や落雷等が発生した場合には、複数の保護装置１３０が僅かな期間の間に時間差を持ってトリップ信号を出力することになる。監視対象の事象とは、例えば、地絡、落雷、又は電線１０の断線等である。 The plurality of protection devices 130 are configured to operate with a time difference according to a priority order according to a place arranged inside a substation or the like or an event to be monitored, such as a ground fault or a lightning strike. When this occurs, the plurality of protection devices 130 output a trip signal with a time difference during a short period. The monitored event is, for example, a ground fault, a lightning strike, or a disconnection of the electric wire 10.
図５は、保護リレーシステム１００が保護演算を行い、電線１０における事故を検出した場合の処理を示すシーケンス図である。 FIG. 5 is a sequence diagram showing processing when the protection relay system 100 performs a protection calculation and detects an accident in the electric wire 10.
マージングユニット１１０は、保護装置１３０に対して、定期的に計測値を含む通信メッセージを送信する（ステップＳ１）。 The merging unit 110 periodically transmits a communication message including a measurement value to the protection device 130 (step S1).
また、保護装置１３０は、計測値に基づいて事故が発生していると判定すると、自己の識別情報及びトリップ信号を含む通信メッセージを遮断器制御装置１２０に出力する（ステップＳ２）。この通信メッセージは、プロセスバス５０を介して遮断器制御装置１２０に伝送され、遮断器制御装置１２０は、受信した通信メッセージに含まれるトリップ信号を遮断器４０に出力することによって、遮断器４０を遮断する。 Further, when the protection device 130 determines that an accident has occurred based on the measurement value, the protection device 130 outputs a communication message including its own identification information and a trip signal to the circuit breaker control device 120 (step S2). This communication message is transmitted to the circuit breaker control device 120 via the process bus 50, and the circuit breaker control device 120 outputs the trip signal included in the received communication message to the circuit breaker 40. Cut off.
また、遮断器制御装置１２０は、トリップ信号を含む通信メッセージを受信した後に、遮断器４０から開（オフ）状態に切り替わったことを表す開閉状態信号を受信すると、自己の識別情報（ＡＰＰＩＤ）と、状態変化原因の識別情報（トリップ信号の送信元の保護装置１３０の識別情報）と、遮断器４０が開（オフ）状態になったことを表す開閉情報とを含む通信メッセージを保護装置１３０に送信する（ステップＳ３）。 When the circuit breaker control device 120 receives an open / close state signal indicating that the circuit has been switched to the open (off) state from the circuit breaker 40 after receiving a communication message including a trip signal, the circuit breaker control device 120 receives its identification information (APPID). , A communication message including identification information of the cause of the state change (identification information of the protection device 130 that is the trip signal transmission source) and opening / closing information indicating that the circuit breaker 40 is in the open (off) state is sent to the protection device 130. Transmit (step S3).
この結果、保護装置１３０は、遮断器制御装置１２０から受信した通信メッセージが含む開閉情報が、遮断器４０が開（オフ）状態になったことを表す開閉情報であるかどうかを判定し、遮断器４０が開（オフ）状態になったことを表す開閉情報である場合には、受信した通信メッセージに自己の識別情報が含まれているかどうかを判定し、含まれている場合には、トリップＬＥＤを点灯する。 As a result, the protection device 130 determines whether the switching information included in the communication message received from the circuit breaker control device 120 is switching information indicating that the circuit breaker 40 is in an open (off) state. If it is opening / closing information indicating that the device 40 is in an open (off) state, it is determined whether the received communication message includes its own identification information. Turn on the LED.
なお、遮断器を動作させたトリップ信号の送信元の保護装置１３０以外は、遮断器制御装置１２０から受信した開閉情報（遮断器４０が開（オフ）状態になったことを表す開閉情報）を含む通信メッセージを受信しても、自己の識別情報は含まれていないため、トリップＬＥＤを点灯せずに処理を終える。 The switch information received from the circuit breaker control device 120 (switch information indicating that the circuit breaker 40 is in an open (off) state) other than the protection device 130 that is the transmission source of the trip signal that operated the circuit breaker. Even if a communication message including the message is received, the identification information is not included, so the processing is finished without turning on the trip LED.
以上のように、保護装置１３０は、事故が発生すると、自己の識別情報及びトリップ信号を含む通信メッセージを遮断器制御装置１２０に出力する。そして、遮断器制御装置１２０によって遮断器４０が強制的に遮断される。 As described above, when an accident occurs, the protection device 130 outputs a communication message including its identification information and a trip signal to the circuit breaker control device 120. Then, the circuit breaker control device 120 forcibly interrupts the circuit breaker 40.
そして、遮断器制御装置１２０は、開（オフ）状態に切り替わったことを表す開閉状態信号を受信すると、トリップ信号の送信元の保護装置１３０に遮断器４０が開（オフ）状態になったことを通知するために、状態変化原因の識別情報を含む通信メッセージを保護装置１３０に送信する。状態変化原因の識別情報は、トリップ信号の送信元の保護装置１３０の識別情報である。 When the circuit breaker control device 120 receives the open / close state signal indicating that the circuit has been switched to the open (off) state, the circuit breaker 40 has been opened (off) to the protection device 130 that is the transmission source of the trip signal. Is transmitted to the protection device 130. The communication message including the identification information of the cause of the state change is transmitted to the protection device 130. The state change cause identification information is the identification information of the protection device 130 that is the transmission source of the trip signal.
このため、トリップ信号の送信元の保護装置１３０は、受信した通信メッセージに遮断器４０が開（オフ）状態になったことを表す開閉情報と、自己の識別情報とが含まれていれば、自己が送信したトリップ信号によって、遮断器４０が遮断されたことを確認することができる。 For this reason, the protection device 130 that is the transmission source of the trip signal, if the received communication message includes opening / closing information indicating that the circuit breaker 40 is in an open (off) state and its own identification information, It can be confirmed that the circuit breaker 40 has been interrupted by the trip signal transmitted by itself.
従って、実施の形態によれば、遮断器４０を強制的に遮断する指令を送出した保護装置を特定できる保護リレーシステム１００、及び、遮断器制御装置１２０を提供することができる。 Therefore, according to the embodiment, it is possible to provide the protection relay system 100 and the circuit breaker control device 120 that can identify the protection device that has transmitted a command for forcibly breaking the circuit breaker 40.
遮断器４０を強制的に遮断する指令を送出した保護装置１３０が複数の保護装置１３０のうちのいずれであるかを特定できると、複数の保護装置１３０の優先順位に基づいて、どのような事象が生じたのかを分析することができる。また、どのような事象が生じた際に、どの遮断器４０が遮断されるかを確認することができ、複数の保護装置１３０の優先順位に基づいて遮断器４０が適切に遮断されているかどうかを確認することができる。 If it is possible to specify which of the plurality of protection devices 130 is the protection device 130 that has transmitted a command to forcibly shut off the circuit breaker 40, what kind of event is determined based on the priority order of the plurality of protection devices 130. Can be analyzed. In addition, it is possible to confirm which breaker 40 is to be shut off when any event occurs, and whether or not the breaker 40 is properly cut off based on the priority order of the plurality of protection devices 130. Can be confirmed.
なお、以上では、保護リレーシステム１００は、マージングユニット１１０及び遮断器制御装置１２０を１個ずつ含む形態について説明したが、複数の遮断器４０に対応する複数組のマージングユニット１１０及び遮断器制御装置１２０を含んでいてもよい。この場合には、複数組のマージングユニット１１０及び遮断器制御装置１２０の各組と、複数の保護装置１３０との間で、上述のように事故が発生した場合に、遮断器４０を強制的に遮断する処理が行われる。 In the above description, the protection relay system 100 has been described as including one merging unit 110 and one circuit breaker control device 120. However, a plurality of sets of merging units 110 and circuit breaker control devices corresponding to the plurality of circuit breakers 40 are described. 120 may be included. In this case, when an accident occurs as described above between each set of the merging units 110 and the circuit breaker control device 120 and the plurality of protection devices 130, the circuit breaker 40 is forcibly set. Processing to block is performed.
また、以上では、保護リレーシステム１００は、マージングユニット１１０及び遮断器制御装置１２０の組を含む形態について説明したが、マージングユニット１１０及び遮断器制御装置１２０の組以外に、単独のマージングユニット１１０、及び／又は、単独の遮断器制御装置１２０を含んでもよい。 Moreover, although the protection relay system 100 demonstrated the form containing the group of the merging unit 110 and the circuit breaker control apparatus 120 above, in addition to the group of the merging unit 110 and the circuit breaker control apparatus 120, the independent merging unit 110, And / or a single circuit breaker controller 120 may be included.
また、以上では、ＶＴ２０及びＣＴ３０で検出される電圧値及び電流値の測定値に基づいて事故の発生の有無を判定する形態について説明したが、電圧値又は電流値のどちらかで事故の発生の有無を判定してもよい。すなわち、例えば、過電圧の検出、又は、過電流の検出に基づいて事故の発生の有無を判定してもよい。 In the above description, the form of determining whether or not an accident has occurred based on the measured values of the voltage value and the current value detected by the VT 20 and the CT 30 has been described. However, the occurrence of the accident is determined by either the voltage value or the current value. The presence or absence may be determined. That is, for example, the presence or absence of an accident may be determined based on detection of overvoltage or detection of overcurrent.
また、以上では、マージングユニット１１０と遮断器制御装置１２０とが別々の装置である形態について説明したが、マージングユニット１１０と遮断器制御装置１２０とは、１つのコンピュータであって、マージングユニット１１０及び遮断器制御装置１２０に対応する２つの機能を有するコンピュータによって実現されてもよい。 In the above description, the merging unit 110 and the circuit breaker control device 120 are described as separate devices. However, the merging unit 110 and the circuit breaker control device 120 are a single computer, the merging unit 110 and the circuit breaker control device 120. It may be realized by a computer having two functions corresponding to the circuit breaker control device 120.
以上、本発明の例示的な実施の形態の保護リレーシステム、及び、遮断器制御装置について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。 The protection relay system and the circuit breaker control device according to the exemplary embodiment of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the specifically disclosed embodiment, and is claimed. Various modifications and changes can be made without departing from the scope.
１０ 電線
２０ ＶＴ
３０ ＣＴ
４０ 遮断器
５０ プロセスバス
１００ 保護リレーシステム
１１０ マージングユニット
１１１ 計測部
１１２ 通信部
１２０ 遮断器制御装置
１２１ 開閉制御部
１２２ 出力部
１２３ 出力制御部
１２４ メモリ
１２５ 通信部
１３０ 保護装置
１３１ 主制御部
１３２ 保護演算部
１３３ トリップ検出部
１３４ 表示部
１３５ メモリ
１３６ 通信部
10 Electric wire 20 VT
30 CT
40 circuit breaker 50 process bus 100 protection relay system 110 merging unit 111 measuring unit 112 communication unit 120 circuit breaker control device 121 switching control unit 122 output unit 123 output control unit 124 memory 125 communication unit 130 protection device 131 main control unit 132 protection calculation Unit 133 trip detection unit 134 display unit 135 memory 136 communication unit
Claims (4)
前記電線に接続される遮断器の開閉制御を行う遮断器制御部と、
前記通信回線を介して前記計測部及び前記遮断器制御部に接続される複数の保護装置であって、前記複数の保護装置の各々が、前記通信回線を介して前記計測部から受信した電流又は電圧の計測値に基づいて保護演算を行い、前記電線における事故を検出すると、前記遮断器制御部に前記遮断器を開放させるトリップ信号を前記通信回線に送出する、複数の保護装置と
を含む保護リレーシステムであって、
前記トリップ信号は、当該トリップ信号を送出する保護装置を識別する識別データと関連付けられて前記通信回線に送出され、
前記遮断器制御部は、前記トリップ信号を受信すると、前記遮断器を開放するとともに、前記遮断器を開放したことを表す開閉状態信号を前記識別データと関連付けて、前記通信回線を介して前記保護装置に送出する、保護リレーシステム。 A measurement unit that measures the current or voltage of the wire and sends it to the communication line;
A circuit breaker control unit for controlling opening and closing of a circuit breaker connected to the wire;
A plurality of protection devices connected to the measurement unit and the circuit breaker control unit via the communication line, wherein each of the plurality of protection devices receives a current received from the measurement unit via the communication line or A protection operation that includes a plurality of protection devices that perform a protection operation based on a measured value of the voltage and send a trip signal to the communication line to cause the circuit breaker control unit to open the circuit breaker when an accident in the wire is detected. A relay system,
The trip signal is transmitted to the communication line in association with identification data for identifying a protection device that transmits the trip signal,
When receiving the trip signal, the circuit breaker control unit opens the circuit breaker and associates an open / closed state signal indicating that the circuit breaker is opened with the identification data, and the protection circuit via the communication line. A protection relay system that sends to the equipment.
前記トリップ信号、及び前記開閉状態信号が、マルチキャスト形式の通信メッセージとして伝送される、請求項１又は２記載の保護リレーシステム。 In the communication line,
The protection relay system according to claim 1 or 2, wherein the trip signal and the open / close state signal are transmitted as a communication message in a multicast format.
前記保護装置を識別する識別データと関連付けられた前記トリップ信号を受信すると、遮断器を開放するとともに、前記遮断器を開放したことを表す開閉状態信号に前記識別データを関連付けて、前記通信回線を介して前記保護装置に送出することを特徴とする遮断器制御装置。 A measuring unit that measures the current or voltage of the electric wire, a plurality of protection devices that send a trip signal when an accident in the electric wire is detected, and a circuit breaker control device connected via a communication line,
When the trip signal associated with the identification data for identifying the protection device is received, the circuit breaker is opened, and the identification data is associated with an open / closed state signal indicating that the breaker is opened, and the communication line is connected. The circuit breaker control device is characterized in that the breaker control device sends the protection device to the protection device.
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