JP2693330B2 - 電力系統保護システム - Google Patents

電力系統保護システム

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JP2693330B2
JP2693330B2 JP3307741A JP30774191A JP2693330B2 JP 2693330 B2 JP2693330 B2 JP 2693330B2 JP 3307741 A JP3307741 A JP 3307741A JP 30774191 A JP30774191 A JP 30774191A JP 2693330 B2 JP2693330 B2 JP 2693330B2
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20End-user application control systems

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  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の送電線端子の各
々に接続された電流差動保護継電装置をループ状に伝送
路で接続し、全電流差動保護継電装置で同一時刻に電流
をサンプリングし、当該サンプリングした電流データを
全電流差動保護継電装置間で上記伝送路を用いてフレー
ム伝送し、各電流差動保護継電装置が受信した電流デー
タと受信データ誤り検定結果に基づいて電流差動演算を
行ない系統故障を検出する電力系統保護システムに関す
る。
【0002】
【従来の技術】図3は電流差動方式を適用した電力系統
保護システムにおける全体構成を示したものである。同
図において、1は保護対象となる電力系統の送電線、R
1 、R2 ・・・、Rn-1 、Rn は電流差動保護継電装置
(以下、単に、リレー装置という)、L1 、L2 、・・
・、Ln-1 、Ln は全リレー装置を直列ループ状に接続
している伝送路を示している。各リレー装置R1 、R
2 、・・・、Rn-1 、Rnに対しては、予め伝送フォー
マットにおけるフレームの位置が割り当てられており、
各リレー装置は自分のフレームの位置にサンプリングし
た電流データを多重して伝送する。一方全端子分の電流
データは全端子分のフレームを受信することにより得ら
れ、全フレームよりデータを正常に取得したことを条件
に電流差動演算を行ない、系統故障を検出している。
【0003】この電流差動方式を適用した電力系統保護
システムでは、上記のように、電流データを伝送路を用
いて伝送しているため、伝送路障害や装置故障によって
データ伝送が正常に行なえなくなった時点でシステムと
しての機能が休止する。
【0004】図4は、例えば「三菱電機技報Vo1.6
3 No.8 基幹系統用PCMディジタル電流差動リ
レー装置」に示された従来のリレー装置の伝送制御部の
構成を示したものである。図において、受信データ5r
は受信部3内の受信フレーム等の同期検出部6により内
部回路と同期を取られ、同期信号8に同期して動作する
カウンタ7aのタイミング信号9aに基づきデータ誤り
検定部10でデータ誤りの有無を検定される。
【0005】演算処埋部2はマイクロプロセッサ等を用
いたソフトウエアの演算処理部であり、受信部3のデー
タ誤り検定結果11をもとに電流差動演算の可否を判定
し、全端子分のデータがデータ誤り無く取得できたこと
を条件に演算を実施し、サンプリングした自端子分の電
流データ24と伝送路切り替え等の伝送系制御情報25
を送信部4内の送信データ制御部12aに転送する。
【0006】送信部4では、データ伝送制御部12aに
おいて、受信部3内の同期検出部6からの同期信号8に
同期したカウンタ7bのタイミング信号9bに対応した
受信データに自端子分の電流データ24と演算処理部2
からの伝送系制御情報25を多重した送信データ5tを
次端子へと送信する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】この種の電流差動保護
継電装置においては、あるフレームにデータ誤りが検出
されると、伝送路もしくはリレー装置に障害が発生した
ものと推測するから、当該フレームに相当する端子分の
電流データを電流差動演算に使用することを禁止するた
めの情報と障害発生箇所を示す情報を他のリレー装置へ
と伝送し、それらの伝送系制御情報を利用した伝送路切
り替え等の伝送系制御を実施するアルゴリズムを平易な
ものとし、システムの機能復帰まての時間を如何に短く
するかが重要な課題となっている。
【0008】上記従来のリレー装置では、送信部4が、
受信部3内の同期検出部6から渡される同期信号8に同
期して動作するカウンタ7bのタイミング信号9に同期
して動作するため、演算処理部2からの電流データ等2
4を自端子分フレームに多重するだけの動作となってし
まい、回路動作に基づく遅延時間だけでそのまま送信さ
れる送信データ5t(受信データ5r)には当該フレー
ムで検出されたデータ誤り検定結果11はすぐに反映さ
れないという問題がある。これは、受信部3でデータ誤
りが検出できても演算処理部2での検定結果11の処理
に多大な時間を必要とするため、演算処理部2が送信部
4に対して当該フレームを送信するまでに、伝送系制御
情報を転送し当該フレーム即ち送信データ5tに多重す
るのが間に合わないためである。
【0009】そのため、下流のリレー装置でも同様にデ
ータ誤りを検出してしまい、最終的に全リレー装置でデ
ータ誤りを検出してしまうことになるため、伝送路障害
または装置故障の発生箇所の特定が困難となり、伝送系
の制御に複雑なアルゴリズムを必要とし、その分だけ電
力系統保護システムの機能復帰に余分な時間を要すると
いう問題があった。
【0010】本発明はこの問題を解消するためになされ
たもので、従来に比し平易なアルゴリズムで伝送系の制
御が可能てあり、システムの機能復帰に要する時間を短
縮することができる電力系統保護システムを提供するこ
とを特微とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、請求項1では、複数の送電線端子の各々に
接続された電流差動保護継電装置をループ状に伝送路で
接続し、全電流差動保護継電装置で同一時刻に電流をサ
ンプリングし、当該サンプリングした電流データを全電
流差動保護継電装置間で上記伝送路を用いてフレーム伝
送し、各電流差動保護継電装置が受信した電流データと
受信データ誤り検定結果に基づいて電流差動演算を行な
い系統故障を検出する電力系統保護システムにおいて、
上記電流差動保護継電装置は、フレームの受信に同期し
たタイミングにて受信フレームを送信する一方で、伝送
路障害により受信データに発生するデータ誤りの検出結
果、自分がサンプリングした電流データの多重結果、お
よび、レディビットを強制的に無効にするためのリセッ
ト信号の有無に応じて、送信するフレームの有効性を示
すビットを制御する構成とした。
【0012】請求項2では、電流差動保護継電装置は、
受信データを内部同期信号に同期させて送出する受信部
と、上記受信データのデータ誤りの有無を検定するデー
タ誤り検定部と、データ誤り検定結果をもとに電流差動
演算の可否を判定し所定の条件下で当該演算を実行して
自端子分電流データと伝送系制御データを送出する演算
処理部と、上記受信データに上記演算処理部が送出する
上記データを多重した伝送データを下流側へ送信する送
信部とを備え、この送信部が、受信したフレームの有効
性を示すレディビットの制御を有し、当該レディビッ
トを上記伝送データの各フレームに多重する構成とし
た。
【0013】請求項3では、レディビットの制御回路
が、自端子分の電流データの多重の有無を示す信号とタ
イミング信号を入力する第1のAND回路と、データ誤
り検定結果を示す信号と受信データおよび上記タイミン
グ信号とを入力する第2のAND回路と、両AND回路
の出力をOR回路を通して一方の入力端子に他方の入力
端子にはレディビットを強制的にリセットするための信
号を入力して上記レディビットを出力する第3のAND
回路とからなる構成とした。
【0014】
【作用】本発明では、データ誤りを検出したフレームを
下流の電流差動保護継電装置へ送信する際に、伝送路障
害により受信データに発生するデータ誤りの検出結果、
自分がサンプリングした電流データの多重結果、およ
び、レディビットを強制的に無効にするためのリセット
信号の有無に基づいてレディビットの制御が行なわれる
ので、伝送ループ上にある全電流差動保護継電装置で伝
送障害情報を正常に受信することができ、他の電流差動
保護継電装置では、不要にデータ誤りを検出しない。
【0015】
【実施例】以下、本発明の1実施例を図面を参照して説
明する。図1において、送信部4がレディビット制御回
路30を備えている点において、図のものと相違す
る。このレディビット制御回路30は、図2に示す論理
ブロックを有し、カウンタ7bのタイミング信号31に
同期して動作し、種々の制御条件に基づきフレームのレ
ディビット26の制御を行なう。12bはデータ送信制
御部であって、タイミング信号9bに同期して受信部3
から転送されてくるデータが他端子分フレームであれば
そのまま送信し、自端子分フレームであれば自端子分電
流データを多重し、またレディビット制御部30からの
レディビット26を各々のフレームに多重して送信デー
タ5tを下流のリレー装置へ送信する。
【0016】図2において、36はインバータ、37A
〜37CはAND回路、38はOR回路である。32は
自端子分の電流データが多重できたか否かを示す信号で
あって、演算処理部2から入力される。33は強制的に
レディビット26を無効にするためのリセット信号であ
って、演算処理部2から入力される。34はデータ誤り
検定給果を示す信号である。35は受信データそのもの
であり、送信するフレームが他端子分のフレームであっ
た場合、既に他のリレー装置がレディビットを有効とし
ている場合にはそのまま送信するためのものである。
【0017】この構成においては、レディビット26が
多重されたフレームを受信する下流のリレー装置は、フ
レーム毎にレディビット26を検出して、これが有意と
なっているかどうかという情報を伝送路障害または/お
よび装置故障の有無を判定するデータとして使用するこ
とができるから、従来より平易なアルゴリズムで伝送系
の制御を行なうことが可能となる。
【0018】
【発明の効果】本発明は以上説明した通り、各電流差動
保護継電装置において、伝送路障害により受信データに
発生するデータ誤りの検出結果、自分がサンプリングし
た電流データの多重結果、および、レディビットを強制
的に無効にするためのリセット信号の有無に基づいて、
送信部内でフレームのレディビットを制御して送信する
構成としたことにより、ループ上の全電流差動保護継電
装置に伝送路障害、装置故障の発生箇所を特定するため
の情報が伝送されることになるので、従来に比し、信頼
性を向上することができ、また、伝送路切り替え等の伝
送系の制御に必要なアルゴリズムを平易化することがで
きるので、システム復帰に要する時間を短縮することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すブロック構成図である。
【図2】上記実施例におけるレディビット制御回路の回
路図である。
【図3】電流差動方式の電力系統保護システムの系統図
である。
【図4】従来の電流差動保護継電装置の伝送制御部を示
すブロック図である。
【符号の説明】
1 送電線 2 演算処理部 3 受信部 4 送信部 5r 受信データ 5t 送信データ 6 同期検出部 7a、7b カウンタ 8 同期信号 9a、9b タイミング信号 10 データ誤り検定部 12b データ送信制御部 30 レディビット制御回路 R1 、R2 ,・・・、Rn-1 、Rn リレー装置 L1 、L2 ,・・・、Ln-1 、Ln 伝送路

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の送電線端子の各々に接続された電
    流差動保護継電装置をループ状に伝送路で接続し、全電
    流差動保護継電装置で同一時刻に電流をサンプリング
    し、当該サンプリングした電流データを全電流差動保護
    継電装置間で上記伝送路を用いてフレーム伝送し、各電
    流差動保護継電装置が受信した電流データと受信データ
    誤り検定結果に基づいて電流差動演算を行ない系統故障
    を検出する電力系統保護システムにおいて、上記電流差
    動保護継電装置は、フレームの受信に同期したタイミン
    グにて受信フレームを送信する一方で、伝送路障害によ
    り受信データに発生するデータ誤りの検出結果、自分が
    サンプリングした電流データの多重結果、および、レデ
    ィビットを強制的に無効にするためのリセット信号の有
    無に応じて、送信するフレームの有効性を示すビットを
    制御することを特徴とする電力系統保護システム。
  2. 【請求項2】 電流差動保護継電装置は、受信データを
    内部同期信号に同期させて送出する受信部と、上記受信
    データのデータ誤りの有無を検定するデータ誤り検定部
    と、データ誤り検定結果をもとに電流差動演算の可否を
    判定し所定の条件下で当該演算を実行して自端子分電流
    データと伝送系制御データを送出する演算処理部と、上
    記受信データに上記演算処理部が送出する上記データを
    多重した伝送データを下流側へ送信する送信部とを備
    え、この送信部が、受信したフレームの有効性を示すレ
    ディビットの制御部を有し、当該レディビットを上記伝
    送データの各フレームに多重することを特徴とする請求
    項1記載の電力系統保護システム。
  3. 【請求項3】 レディビットの制御部が、自端子分の電
    流データの多重の有無を示す信号とタイミング信号を入
    力する第1のAND回路と、データ誤り検定結果を示す
    信号と受信データと上記タイミング信号とを入力する第
    2のAND回路と、両AND回路の出力をOR回路を通
    して一方の入力端子に他方の入力端子にレディビットを
    強制的に無効にするためのリセット信号とを入力して上
    記レディビットを出力する第3のAND回路とからなる
    ことを特徴とする請求項1または2記載の電力系統保護
    システム。
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JPS6177447A (ja) * 1984-09-21 1986-04-21 Fujitsu Ltd 伝送路障害通知方式
JPS63119341A (ja) * 1986-11-07 1988-05-24 Hitachi Ltd サンプリング同期方式
JPH03102936A (ja) * 1989-09-18 1991-04-30 Fujitsu Ltd 同報通信方式

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