JPH09200947A - 電流差動保護継電装置及びその演算処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ＣＰＵ処理による電流差動保護継電装置で、ジ
ッタによる伝送路遅延時間変動等による受信データの欠
落やダブリを防止する。 【解決手段】受信データ読出し管理部９ａは、受信部８
ａで識別したサンプリングナンバーＳ６ａを取り込み、
受信データ読み出しアドレスに相当するサンプリングナ
ンバーＳ８ａを決定し、電流差動リレー演算用データと
して受信データメモリ１０ａよりデータＳ９ａを読出し
て、電流差動リレー演算部１１ａに与える。サンプリン
グナンバーの決定は、受信部８ａで識別したサンプリン
グナンバーの１サンプリング時における２回読み出しの
ナンバーが一致するときは当該ナンバーを、一致しない
ときは、前回演算時のサンプリングナンバーを＋１した
更新ナンバーと２回読み出しのナンバーを比較し、一致
する方を該当ナンバーとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電力系統における
異常を検出し、系統を保護する電流差動保護継電装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】複数の電気所でサンプリングした電気量
及びＯＮ／ＯＦＦ情報により、電力系統における異常を
検出するために、電流差動保護継電装置が設けられてい
る。

【０００３】電流差動保護継電装置では、送電線の各端
におけるサンプリングタイミングは同一時刻で行われ
る。このサンプリングデータを送出してから相手端が受
信するまでの時間、すなわち伝送路遅延時間は通常、サ
ンプリング周期より大きくなる。このため、各端子で同
一時刻にサンプリングしたデータには、同じサンプリン
グナンバーを付与して伝送し合っている。この例とし
て、特開昭５０−４９６４５号に示される各端子対向伝
送のサンプリング同期方式、特開平１−３０２９３９及
び電気学会論文Ｂ１１４巻７／８号６８６〜６９１ペー
ジに示される各端子ループ伝送のサンプリング同期方式
などが知られている。

【０００４】サンプリング同期方式の電流差動保護継電
装置では、送電線の各端において電気量を一定周期でサ
ンプリングしてＡ／Ｄ変換した後、マイクロ回線などを
使用して相互に相手端電気所に伝送し、この各電気所デ
ータからベクトル和及びスカラ和の演算を行ない送電線
の保護を行なっている。

【０００５】図５に、従来の電流差動保護継電装置の構
成を示す。電気所Ａ，Ｂ間を遮断機３ａ，３ｂを介して
接続している送電線１を保護するために、電気所Ａ，Ｂ
にそれぞれ電流差動保護継電装置４ａ，４ｂが設置され
ている。電気所Ａの電流差動保護継電装置４ａは、サン
プリング周期毎に変流器２ａを介して検出する電流Ｓ１
ａを、Ａ／Ｄ変換器５ａによりディジタル信号Ｓ２ａに
変換して、電流差動リレー演算部１１ａと送信部６ａに
与える。送信部６ａからは信号Ｓ２ａの送信データを、
伝送路１２を介して相手端の電流差動保護継電装置４ｂ
に送信する。同様にして、相手端の電気所Ｂでも電気所
Ａと同期サンプリングした電流Ｓ１ｂをＡ／Ｄ変換した
データＳ２ｂが、送信部６ｂから電流差動保護継電装置
４ａに送信され、受信部８ａで受け取り、受信書き込み
データＳ７ａをデータの切替回路４２ａ、４３ａを介し
てメモリに書き込む。

【０００６】この時、相手端からの受信データ書き込み
タイミングは伝送路遅延時間により決まる。このため、
１サンプル分データの受信が自端での２サンプルにまた
がるなど、自端での受信データの読み出しに都合の良い
タイミングとは限らない。従って、受信データ用メモリ
を２重化する方法が知られている。

【０００７】受信データ用メモリを２重化し、メモリの
一方をＸメモリ４４ａ、他方をＹメモリ４５ａとしてい
る。サンプリング毎に、メモリ切替部４１ａからのメモ
リ切替信号Ｓ４１ａをＯＮ／ＯＦＦさせ、ＯＮで出力す
る論理積４２ａと、ＯＦＦで出力する論理積４３ａ及
び、メモリ切替信号Ｓ４１ａがＯＮでＹメモリ４５ａ出
力に接点ＯＮするスイッチ回路４６ａを設けている。

【０００８】あるサンプリングでは、Ｘメモリ４４ａを
受信データの書き込み用に、Ｙメモリ４５ａを受信デー
タＳ７ａの読み出し用に設定し、相手端からのデータＳ
７ａを受信タイミングでＸメモリ４４ａに書き込む。一
方、受信データの読み出しは受信タイミングに関係なく
自端の都合の良いタイミングでＹメモリ４５ａから読み
出す。次ぎのサンプリングではＸメモリ４４ａを受信デ
ータの読み出し用、Ｙメモリ４５ａを受信データの書き
込み用に設定を切り替える。これをサンプリング毎に繰
り返すことにより常に、受信タイミングを制約されるこ
となく１サンプリング分の遅れで、自端の都合の良いタ
イミングで相手端からのデータを取り込むことが出来
る。

【０００９】送信部６ａから送信基準信号Ｓ３ａを、受
信部８ａからは受信基準信号Ｓ４ａを時間計測部７ａに
出力し、この信号Ｓ３ａ，Ｓ４ａの時間差より伝送路遅
延時間を求め、サンプリング同期処理を行う。メモリ切
替信号Ｓ４１ａにより切替られるスイッチ回路４６ａの
出力Ｓ４２ａは、演算用の受信データＳ９ａとして電流
差動リレー演算部１１ａに与られる。

【００１０】電流差動リレー演算部１１ａは、自己の入
力データＳ２ａと相手端からの受信データＳ９ａを基に
ベクトル和・スカラー和によるリレー演算を実施する。
ここで、送電線１に短絡や地絡の故障がある場合は電流
差動リレー演算部１１ａのリレー動作出力Ｓ１０ａが出
力され、遮断器３ａを遮断する。点線枠内のディジタル
演算部１３ａ，１３ｂは、ＣＰＵによるソフト処理によ
って実現している。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術で、デ
ータ受信タイミングと自端での処理タイミングとの時間
関係が、サンプリング毎に変動しない場合は問題を生じ
ない。しかし、この時間関係は、伝送路不良発生時の局
切り替え制御において、伝送ルート変更に伴うサンプリ
ング同期引込み動作による伝送路遅延時間の変動や、定
常状態における伝送路のジッタやワンダの影響によっ
て、サンプリング毎に変動することが知られている。

【００１２】さらに、電流差動保護継電装置のＣＰＵに
おける演算で、割込み処理の回復時間が変動することも
一因となる。すなわち、ＣＰＵの演算処理は、サンプリ
ング周期と一致させる必要のあるリレー演算用データ入
力処理等はレベルの高い割込み処理で実行し、サンプリ
ング周期に制約されないマンマシンインタフェース処理
や常時監視処理はレベルの低い割込み処理にて実行し
て、ＣＰＵの処理性を高めている。この場合、サンプリ
ング周期毎に割込みが発生して、既に実行中であった低
レベルの処理を中断し高レベルの処理へ移行するが、サ
ンプリング毎に実行ステップ数が若干変化するため、回
復時間が一定とはならない。

【００１３】図６は、伝送路遅延時間がｔ３、ｔ５時点
で変動した場合の動作を示すタイムチャートである。相
手端はサンプリング周期ＴＳ毎にＤ（ｔ１）〜Ｄ（ｔ
５）のデータａを送信する。相手端の送信データａは、
伝送路ｂを介して伝送路遅延時間ＴＤだけ遅れて自端受
信部に届く。受信データｃは２重化されたメモリから交
互に読み出すため、読み出し可能データｄは１サンプル
遅れる。なお、遅延時間の変動の影響を判り易くするた
め、図示ではｔ３、ｔ５での変動を極端に示している。

【００１４】ここで、ｔ３時点で伝送路遅延時間ＴＤが
△Ｔ１だけ増加し伝送路遅延時間ＴＤ１となった場合、
受信側すなわち自端における読み出し処理ｅによりリレ
ー演算部に取り込まれるデータｆは、ｔ３時点でＤ（ｔ
０）、ｔ４時点でもＤ（ｔ０）となりデータのダブリが
発生する。さらにｔ５時点で、伝送路遅延時間ＴＤ１が
△Ｔ２だけ減少し伝送路遅延時間ＴＤ２となった場合、
ｔ５時点でＤ（ｔ１）、ｔ６時点でＤ（ｔ３）となり、
Ｄ（ｔ２）データの欠落を生じる。

【００１５】図７は、データ受信タイミングと自端での
処理タイミングとの時間関係がｔ３時点で変動した場合
の動作を示すタイムチャートである。相手端からサンプ
リング周期ＴＳ毎に送信したＤ（ｔ１）〜Ｄ（ｔ５）の
データａは、伝送路遅延時間ＴＤだけ遅れて自端受信部
ｃに届き、１サンプル遅れた読み出し可能データｄとな
る。ｔ３時点で受信タイミングと処理タイミングが△Ｔ
３変動しているため、自端における読み出し処理ｅでリ
レー演算部に取り込まれるデータｆは、ｔ３時点とｔ４
時点でＤ（ｔ０）とデータがダブり、ｔ５時点ではＤ
（ｔ１）が抜け落ちてＤ（ｔ２）となっている。

【００１６】このように、相手端からのデータ受信タイ
ミングと自端での処理タイミングとの時間関係がサンプ
リング時点で変動する場合、受信データの重複や抜けが
発生して忠実に再現できなくなり、リレー演算部は誤っ
た演算結果を出力する恐れがあり、保護継電装置の信頼
性を低下させている。

【００１７】この問題の解決策として、各サンプリング
に固定の遅延時間を挿入することも考えられるが、伝送
路切り替えを含む想定されるケース全てを考慮した固定
遅延時間を設定することは困難である。

【００１８】本発明の目的は、従来技術の問題点を克服
し、他電気所からの受信データの連続性を確保できる信
頼性の高い電流差動保護継電装置とその演算処理方法を
提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、多端子電力系統の各電気所で系統の電
気量を一定周期で同期サンプリングするサンプリング手
段と、Ａ／Ｄ変換したデータをサンプリング時刻毎に同
一サンプリング番号を付与して、互に送受信する送信手
段及び受信手段と、同一サンプリング番号の自電気所の
データと他電気所からの受信データを基に所定の演算を
行ない、演算の結果による異常検出時に所定の制御指令
を出力する演算手段を備える電流差動保護継電装置にお
いて、他電気所から受信して、サンプリング番号と受信
データを識別する受信手段と、過去のサンプリング時刻
から現在までの複数の受信データをサンプリング番号と
対応して、時系列に更新しながら記憶する受信データメ
モリと、過去のサンプリング時刻から現在までの複数の
サンプリング番号を基にして、演算に使用する受信デー
タの連続性を保つように前記受信データメモリから読出
すためのサンプリング番号を決定する受信データ読出し
管理手段を設けていることを特徴とする。

【００２０】前記受信データ読出し管理手段は、前記複
数のサンプリング番号を各々記憶し、今回の演算に予定
されている記憶エリアのサンプリング番号を、１サンプ
リング時に所定時間離して２回読出し、２回のサンプリ
ング番号が一致する場合は当該番号の付与されている受
信データを今回演算用として前記受信データメモリから
読出し、一致しない場合は前回の演算に使用したサンプ
リング番号を一つ更新した番号と一致する方のサンプリ
ング番号の付与されている受信データを今回演算用とし
て読出すことを特徴とする。

【００２１】前記演算手段と前記受信データ読出し管理
手段は、ＣＰＵのソフト処理によって実現されることを
特徴とする。

【００２２】また、本発明の電流差動保護継電装置の演
算処理方法は、受信時に識別したサンプリング番号とデ
ータを対応して時系列に記憶し、前記識別したサンプリ
ング番号を１サンプリング時に２回読み取り、両者が一
致する場合は当該サンプリング番号に対応するデータを
読み出して演算に使用することを特徴とする。

【００２３】前記２回読み取りによるサンプリング番号
が不一致のときは、これらサンプリング番号と前回演算
時のサンプリング番号を一つ更新した番号を比較し、一
致するサンプリング番号に対応するデータを読み出して
演算に使用することを特徴とする。

【００２４】前記２回のサンプリング番号に一致するも
のが取得できないときは、前記演算手段の処理をバイパ
スすることを特徴とする。

【００２５】前記２回の読出しの間の所定時間は、他電
気所からのデータ受信タイミングと自電気所での処理タ
イミングとの時間関係が変動する場合の変動時間幅以上
とすることを特徴とする。

【００２６】本発明によれば、サンプリング番号に対応
して受信データを時系列に更新しながら記憶するととも
に、現在から遡った複数サンプリング時刻分のサンプリ
ング番号も時系列に更新しながら一時記憶している。演
算のための受信データの読み出しのアドレスは、一時記
憶しているサンプリング番号の予定エリア（前回演算の
次の番号が記憶されるエリア）を一サンプリング時内に
２回読み出して決定する。

【００２７】すなわち、サンプリング毎に、データ受信
書き込みタイミングと自端での受信データ読み出しタイ
ミングとの時間関係に変動が無いときは２回のサンプリ
ング番号は同じ値となる。しかし、系統の切り替えによ
る遅延時間の変化や、本演算処理をＣＰＵに割込みする
ときのステップ数の変化などのために、受信タイミング
と自電気所での処理タイミングとの時間関係が変動した
場合は、２回のサンプリング番号が一致しない。このと
きは、前回演算に使用したサンプリング番号を＋１した
番号に該当する方のサンプリング番号が今回演算の正し
いデータを示している。

【００２８】従って、常に正しいサンプリング番号を決
定し、それをアドレスとして受信データを読出すこと
で、時間変動の影響による受信データの抜けやダブリを
防止でき、誤ったデータによる誤出力を回避して、電流
差動保護継電装置の信頼性を向上する効果がある。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に従って詳細に説明する。

【００３０】図１は、本実施例による電流差動保護継電
装置の構成を示したものである。電気所Ａ、Ｂ間を遮断
機３ａ、３ｂを介して接続している送電線１を保護する
ために、電気所Ａ、Ｂにそれぞれ電流差動保護継電装置
４ａ、４ｂが設置されている。

【００３１】電気所Ａの電流差動保護継電装置４ａは、
サンプリング周期毎に変流器２ａを介して検出する電流
Ｓ１ａを、Ａ／Ｄ変換器５ａによりディジタル信号Ｓ２
ａに変換し、電流差動リレー演算部１１ａと送信部６ａ
に与える。送信部６ａは信号Ｓ２ａの送信データを、伝
送路１２を介して相手端の電流差動保護継電装置４ｂに
送信する。同様にして、相手端の電気所Ｂは電流Ｓ１ｂ
を電気所Ａと同期サンプリングし、Ａ／Ｄ変換したデー
タＳ２ｂを送信部６ｂから電流差動保護継電装置４ａに
送信する。

【００３２】受信部８ａはデータＳ２ｂを受け取り、識
別したサンプリングナンバーとデータを対応して受信デ
ータメモリ１０ａに、受信書き込みデータＳ７ａとして
記憶する。受信データメモリ１０には、少なくとも２サ
ンプリング時点過去までのデータを時系列に更新しなが
ら記憶する。なお、サンプリング番号は最小値（＝１）
から最大値までの一連番号を、時系列のサンプリング時
刻に繰返し付与しているので、全サンプリング番号分の
データエリアを用意し、一巡分の受信データを記憶して
もよい。

【００３３】時間計測部７ａは、送信部６ａからの送信
基準信号Ｓ３ａと、受信部８ａからの受信基準信号Ｓ４
ａの時間差より伝送路遅延時間を求め、サンプリング同
期処理を行う。

【００３４】受信データ読出し管理部９ａは、受信部８
ａで識別したサンプリングナンバーＳ６ａを現時点から
遡って複数点、時系列に更新しながら一時記憶し、これ
を後述のように処理して読出しアドレスＳ８ａを決定
し、電流差動リレー演算用データを受信データメモリ１
０ａから読出し、受信読み出しデータＳ９ａとして電流
差動リレー演算部１１ａに与える。

【００３５】電流差動リレー演算部１１ａは、自己の入
力データＳ２ａと相手端からの受信データＳ９ａを基に
ベクトル和・スカラー和によるリレー演算を実施する。
ここで、送電線１に短絡や地絡の故障がある場合は、電
流差動リレー演算部１１ａからリレー動作出力Ｓ１０ａ
が出力され、遮断機３ａを遮断する。なお、相互に送受
信する電気所は３か所以上でもよい。

【００３６】図１の構成で、点線枠内はディジタル演算
部１３ａ、１３ｂであり、本実施例ではＣＰＵの処理に
よって実現される。図２に、ＣＰＵを使用する電流差動
保護継電装置の構成を示す。ＣＰＵ２５は、システムバ
ス２６を介してＲＯＭ２３に記憶されている処理プログ
ラムを実行し、ソフト処理によるディジタル演算部を実
現する。

【００３７】変流器２ａでサンプリングされた電流Ｓ１
は、入力変換器２０で所定の電圧量に変換され、フィル
ター２１を介してＡ／Ｄ変換器５でディジタル量Ｓ２に
変換され、ＲＡＭ２２に格納される。ＣＰＵ２５は、Ｒ
ＡＭ２２に格納されたデータＳ２を送信部６にセットす
る。さらに、ＲＡＭ２２に格納されたデータＳ２、受信
部８からの受信データＳ７、Ｓ９を基に電流差動リレー
演算を行い、その結果に基づいて、ＤＩ／Ｏ２４を介し
てリレー動作出力Ｓ１０を出力する。なお、演算にはＤ
Ｉ／Ｏ２４から外部機器の状態も取り込まれる。

【００３８】従来のディジタル演算部の構成は、Ａ／Ｄ
変換器５から送信部６に、ハード構成にて直接セットし
ていたが、本実施例のようにＣＰＵ２５を経由してセッ
トすることで、保護継電装置を標準化でき、汎用性の面
から有利である。

【００３９】図３は、電流差動保護継電装置の受信デー
タ読出し処理をメインとするフローチャートである。本
処理はサンプリング時毎に起動される。

【００４０】まず、今回の計算に用いる受信データに対
応するサンプリングナンバーＳＲ（ｔ）の一時記憶エリ
アを読み込み、１回目の読出し結果ＳＲ１を取得する
（Ｓ０１０）。次に、ダミータイマ処理にてデータ受信
タイミングと自端での処理タイミングの変動時間と同程
度もしくはそれ以上の待ち時間をとる（Ｓ０２０）。例
えば、低位レベルの割込み処理中から、高位レベルの割
込みであるサンプリング毎の演算処理に移行する時間が
０〜１５マイクロ秒の範囲で変動している場合、余裕を
みてＴＲ１＝２０マイクロ秒とする。また、ダミータイ
マ処理の替わりに必ず２０マイクロ秒以上かかる別な処
理を実行しても良い。

【００４１】ダミータイマ処理後、１回目と同一のサン
プリングナンバー記憶エリアから、２回目の読出し結果
ＳＲ２を取得する（Ｓ０３０）。続いて、１回目と２回
目のサンプリングナンバーＳＲ１、ＳＲ２を比較し（Ｓ
０４０）、同一ならＳＲ１又はＳＲ２を読出しデータ用
サンプリングナンバーＳＲ（ｔ）とする。図では、ＳＲ
（ｔ）＝ＳＲ１としている（Ｓ０８０）。

【００４２】サンプリングナンバーＳＲ１とＳＲ２の比
較結果が異なるときは、前回サンプリング周期のサンプ
リングナンバーＳＲ（ｔ−１）から１サンプリング分更
新したサンプリングナンバーＳＲ（ｔ）’（＝ＳＲ（ｔ
−１）＋１）とＳＲ１、ＳＲ２を各々比較する（Ｓ０５
０、Ｓ０６０）。サンプリングナンバーＳＲ（ｔ）’と
ＳＲ１が同一ならＳＲ（ｔ）＝ＳＲ１とする（Ｓ０８
０）。また、サンプリングナンバーＳＲ（ｔ）’とＳＲ
２が同一なら、ＳＲ（ｔ）＝ＳＲ２とする（Ｓ０７
０）。ＳＲ１、ＳＲ２及びＳＲ（ｔ）’の比較結果が全
て異なるときは、電流差動リレー演算処理をバイパスす
る。このケースは、伝送路不良等によるデータエラーが
発生したと判断されるため、データは廃棄し電流差動リ
レー演算部の誤出力を防止する。伝送路不良等、何らか
の異常検出及び出力ロック等の処置については周知事項
であり説明を省略する。

【００４３】このように、１回目ＳＲ１、２回目ＳＲ
２、さらには前回計算に読出したサンプリング番号を一
つ更新したＳＲ（ｔ）’の比較から、今回のサンプリン
グナンバーＳＲ（ｔ）が求まると、これに従って、受信
メモリ１０から該当する受信データを読出し、自電気所
の同一サンプリングナンバーの送信データとともに、電
球差動リレー演算部１１に入力し（Ｓ０９０）、電流差
動リレー演算を行い（Ｓ１００）、その演算結果につい
て電流差動リレー出力の要否を判定し（Ｓ１１０）、送
電線１に故障が認められる場合はＤＩ／Ｏ２４を介して
遮断指令を出力する（Ｓ１２０）。この後、次回サンプ
リング周期の準備処理を行い（Ｓ１３０）、今回計算の
サンプリングナンバーＳＲ（ｔ）を一つ更新する。即
ち、ＳＲ（ｔ）＝ＳＲ（ｔ）＋１とし、次回の読み出し
アドレス処理のためのサンプリングナンバーＳＲ（ｔ）
とする（Ｓ１３０）。

【００４４】電流差動リレー演算の内容は周知であり説
明を省略する。なお、演算には、ＤＩ／Ｏ２４から入力
されるＯＮ／ＯＦＦ状態を含むこともある。

【００４５】図４は、本実施例による電流差動保護継電
装置の動作を示すタイムチャートである。同図で、相手
端はサンプリング周期ＴＳ毎にＤ（ｔ１）〜Ｄ（ｔ
３）、Ｄ（ｔｎ）〜Ｄ（ｔｎ＋３）のデータａを送信す
る。相手端からの送信データａは伝送路ｂを介し、伝送
路遅延時間ＴＤだけ遅れて自端受信部ｃに届く。自端受
信部の読み出し可能データｄは、１サンプリング分のデ
ータ受信を完了してから読み出すため、１サンプルだけ
遅れる。

【００４６】自端における読み出し処理ｅは次のように
行われる。まず、ｔ１時点のサンプリングで、サンプリ
ングナンバーの読出しをＲ１、Ｒ２の２回行う。読出し
Ｒ１とＲ２の間隔ＴＲ１は、上記ダミータイマーによる
時間である。Ｒ１とＲ２で読み出したサンプリングナン
バーは、図示のようにＳＲ（ｔ−１）と一致しているた
め、リレー演算部に取り込まれるデータｆはＤ（ｔ−
１）となる。

【００４７】ｔ２時点のサンプリングでも、サンプリン
グナンバーの読出しＲ３、Ｒ４を行う。ここでは、デー
タ受信タイミングと自端での処理タイミングとの時間関
係が変動しているため、読み出しＲ３のナンバーＳＲ
（ｔ−１）と、Ｒ４のナンバーＳＲ（ｔ０）が不一致と
なる。そこで、前サンプリングのｔ１時点でのサンプリ
ングナンバーＳＲ（ｔ−１）を一つ更新したＳＲ（ｔ
０）と比較する。この結果、読み出しＲ４の結果ＳＲ
（ｔ０）と一致することが確認され、リレー演算部に取
り込まれるデータｆはＤ（ｔ０）となる。

【００４８】ｔ３時点のサンプリングでは、時間関係が
正常に復帰し、読出しＲ５とＲ６との結果ＳＲ（ｔ１）
が一致し、リレー演算部に取り込まれるデータｆはＤ
（ｔ１）となる。

【００４９】ｔｎ＋１時点のサンプリングでは、読出し
Ｒ７、Ｒ８のサンプリングナンバーＳＲ（ｔｎ−２）が
一致し、リレー演算部に取り込まれるデータｆはＤ（ｔ
ｎ−２）となる。しかし、ｔｎ＋２時点のサンプリング
では、再び時間関係の変動により読み出しＲ９、Ｒ１０
のサンプリングナンバーがＳＲ（ｔｎ−２）とＳＲ（ｔ
ｎ−１）となり一致しない。そこで、前サンプリングの
サンプリングナンバーＳＲ（ｔｎ−２）を一つ更新した
ＳＲ（ｔｎ−１）と比較する。この結果、読出しＲ１０
のＳＲ（ｔｎ−１）と一致するので、データＤ（ｔｎ−
１）をリレー演算部に取り込む。続く、ｔｎ＋３時点の
サンプリングでも、読み出しＲ１１、Ｒ１２のサンプリ
ングナンバーが不一致で、前サンプリングのＳＲ（ｔｎ
−１）を一つ更新したＳＲ（ｔｎ）と一致する、読出し
Ｒ１２の読み出しＳＲ（ｔｎ）のデータ（ｔｎ）を、リ
レー演算部に取り込む。

【００５０】サンプリング周期ＴＳは一般に、５０Ｈｚ
系統では１．６６７（ｍｓ）、６０Ｈｚ系統では１．３
８９（ｍｓ）である。また、データ受信タイミングと自
端での処理タイミングの変動幅は数マイクロ秒から百数
十マイクロ秒程度でありＴＲ１はこれを考慮し決定され
る。ＴＲ１時間は上述したように、変動幅が０〜１５マ
イクロ秒の場合、余裕をみてＴＲ１＝２０マイクロ秒程
度にするとよい。

【００５１】なお、上記の実施形態は、各端子対向伝送
のサンプリング同期方式についての一例であるが、電気
所Ａを親局（主局とも呼ぶ）、電気所Ｂを折返し局と
し、電気所Ｂにて電気所Ａからの信号に自端（電気所
Ｂ）のデータを付加し相手端（電気所Ａ）に送信するこ
とにより、各端子ループ伝送のサンプリング同期方式に
もそのまま適用できる。

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、サンプリングナンバー
の２回読み出しによる確認と、前サンプルからの更新を
考慮して、演算に使用する受信サンプリングデータを切
替るため、相手端からのデータ受信タイミングと自端で
の処理タイミングとの時間関係がサンプリング毎に変動
しても、受信データが抜け落ちたり繰り返してしまうこ
とを防止するため、誤った受信データによる誤出力を回
避でき、電流差動保護継電装置の信頼性を向上できる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による電流差動保護継電装置
の構成図。

【図２】本発明による電流差動保護継電装置のディジタ
ル演算部の構成図。

【図３】本発明による電流差動保護継電装置の動作を説
明するフローチャート。

【図４】本発明による電流差動保護継電装置の動作を説
明するタイムチャート。

【図５】従来の電流差動保護継電装置の構成図。

【図６】従来の電流差動保護継電装置の動作を説明する
タイムチャート。

【図７】従来の電流差動保護継電装置の動作を説明する
タイムチャート。

【符号の説明】 １…送電線、２ａ，２ｂ…変流器、３ａ，３ｂ…遮断
器、４ａ，４ｂ…電流差動保護継電装置、５ａ，５ｂ…
Ａ／Ｄ変換器、６ａ，６ｂ…送信部、７ａ，７ｂ…時間
計測部、８ａ，８ｂ…受信部、９ａ，９ｂ…受信データ
読出し管理部、１０ａ，１０ｂ…受信データメモリ、１
１ａ，１１ｂ…電流差動リレー演算部、１２…伝送路、
１３ａ，１３ｂ…ディジタル演算部、２０…入力変換
器、２１…フィルタ（ＦＩＬ）、２２…ＲＡＭ、２３…
ＲＯＭ、２４…ＤＩ／Ｏ、２５…ＣＰＵ。

フロントページの続き (72)発明者 城戸 三安 茨城県日立市国分町一丁目１番１号 株式 会社日立製作所国分工場内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多端子電力系統の各電気所で系統の電気
   量を一定周期で同期サンプリングするサンプリング手段
   と、Ａ／Ｄ変換したデータをサンプリング時刻毎に同一
   サンプリング番号を付与して、互に送受信する送信手段
   及び受信手段と、同一サンプリング番号の自電気所のデ
   ータと他電気所からの受信データを基に所定の演算を行
   ない、演算の結果による異常検出時に所定の制御指令を
   出力する演算手段を備える電流差動保護継電装置におい
   て、 他電気所から受信して、サンプリング番号と受信データ
   を識別する受信手段と、 過去のサンプリング時刻から
   現在までの複数の受信データをサンプリング番号と対応
   して、時系列に更新しながら記憶する受信データメモリ
   と、 過去のサンプリング時刻から現在までの複数のサンプリ
   ング番号を基にして、演算に使用する受信データの連続
   性を保つように前記受信データメモリから読出すための
   サンプリング番号を決定する受信データ読出し管理手段
   を設けていることを特徴とする電流差動保護継電装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記受信データ読出し管理手段は、前記複数のサンプリ
   ング番号を各々記憶し、今回の演算に予定されている記
   憶エリアのサンプリング番号を、１サンプリング時に所
   定時間離して２回読出し、２回のサンプリング番号が一
   致する場合は当該番号の付与されている受信データを今
   回演算用として前記受信データメモリから読出し、一致
   しない場合は前回の演算に使用したサンプリング番号を
   一つ更新した番号と一致する方のサンプリング番号の付
   与されている受信データを今回演算用として読出すこと
   を特徴とする電流差動保護継電装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、 前記演算手段と前記受信データ読出し管理手段は、ＣＰ
   Ｕのソフト処理によって実現されることを特徴とする電
   流差動保護継電装置。
4. 【請求項４】 電力系統の各電気所で系統の電気量を一
   定周期で同期サンプリングしたデータを、サンプリング
   時刻毎に一連番号の中から順繰りに同一サンプリング番
   号を付与して互に送受信し、同一サンプリング番号の自
   電気所のデータと他電気所からの受信データを基に電流
   差動リレー演算を行ない、演算の結果による異常検出時
   に所定の制御指令を出力する電流差動保護継電装置にお
   いて、 受信時に識別したサンプリング番号とデータを対応して
   時系列に記憶し、 前記識別したサンプリング番号を１サンプリング時に２
   回読み取り、両者が一致する場合は当該サンプリング番
   号に対応するデータを読み出して演算に使用することを
   特徴とする電流差動保護継電装置の演算処理方法。
5. 【請求項５】 請求項４において、 前記２回読み取りによるサンプリング番号が不一致のと
   きは、これらサンプリング番号と前回演算時のサンプリ
   ング番号を一つ更新した番号を比較し、一致するサンプ
   リング番号に対応するデータを読み出して演算に使用す
   ることを特徴とする電流差動保護継電装置の演算処理方
   法。
6. 【請求項６】 請求項５において、 前記２回のサンプリング番号に一致するものがないとき
   は、前記演算手段の処理をバイパスすることを特徴とす
   る電流差動保護継電装置演算処理方法。
7. 【請求項７】 請求項４または５または６において、 前記２回の読出しの間の所定時間は、他電気所からのデ
   ータ受信タイミングと自電気所での処理タイミングとの
   時間関係が変動する場合の変動時間幅以上とすることを
   特徴とする電流差動保護継電装置の演算処理方法。