保護控制系統(tǒng)以及合并單元的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的實施方式的目的在于，提供一種對采用了過程總線的保護控制系統(tǒng)中的硬件量進行抑制的保護控制系統(tǒng)、保護控制裝置以及合并單元。本發(fā)明的實施方式中的保護控制系統(tǒng)具備：合并單元，輸出對電量進行數(shù)字變換而成的電量信息；多個保護控制裝置，根據(jù)上述電量信息和繼電器特性，判斷為在保護對象區(qū)間發(fā)生了系統(tǒng)故障的情況下，輸出主解扣信息。并且，上述合并單元根據(jù)上述電量信息和上述保護控制裝置的分別作為故障檢測繼電器而預先確定的多個繼電器特性，在判斷為在保護對象區(qū)間發(fā)生了系統(tǒng)故障的情況下保持FD解扣信息，根據(jù)上述FD解扣信息和上述主解扣信息，判斷是否將斷路器或開閉器開放。
【專利說明】保護控制系統(tǒng)以及合并單元
【技術領域】
[0001]本發(fā)明的實施方式涉及保護控制系統(tǒng)以及合并單元。
【背景技術】
[0002]以往，在電力系統(tǒng)的保護控制中使用保護控制裝置。該保護控制裝置根據(jù)電力系統(tǒng)的電量，在判斷為在電力系統(tǒng)內發(fā)生了故障的情況下，進行將斷路器開放等控制。
[0003]此外，為了在保護控制裝置的硬件及軟件的一部分發(fā)生問題的情況下保護控制裝置也不對斷路器進行錯誤的控制，保護控制裝置被進行冗余化，以便使用兩個以上的硬件進行保護控制動作。冗余化后的保護控制裝置由稱作主檢測繼電器(以下稱作主檢測器(Main))和故障檢測繼電器(以下稱作FD(Fault Detector))的分別不同的硬件構成，即使在一方的硬件發(fā)生不良的情況下，也不進行錯誤的控制(誤動作)，實現(xiàn)適當?shù)碾娏ο到y(tǒng)的保護控制。另外，所謂冗余化，是為了應對系統(tǒng)的一部分發(fā)生了某種障礙的情況而準備的，是指在平常配置并運用備用裝置作為替補，以便在障礙發(fā)生后也能維持系統(tǒng)整體的功能。
[0004]并且，近年來，可以考慮一種保護控制系統(tǒng)，其中，用稱作過程總線(process bus)的網(wǎng)絡連接對在電力系統(tǒng)中設置的變流器(以下指CT(稱作Current Transformer)及計量用變壓器(以下稱作VT(Voltage Transformer))的電量進行檢測的合并單元(以下稱作MU(Merging Unit))、和根據(jù)所檢測出的電量判斷故障的有無的保護控制裝置。這里，MU檢測電量，經由過程總線將電量信息向保護控制裝置傳送。此外，保護控制裝置經由過程總線從MU接收電量信息，根據(jù)接收到的電量信息，判斷在保護對象區(qū)間是否發(fā)生了系統(tǒng)故障。
[0005]這里，MU在通過保護控制裝置判斷為發(fā)生了系統(tǒng)故障的情況下，開放所連接的斷路器或開閉器。該以往的MU不具備解扣電路(trip circuit)等，是否將斷路器或開閉器開放的判斷依賴于保護控制裝置的判斷。
[0006]在上述應用了過程總線的保護控制系統(tǒng)的保護控制裝置中，保護控制裝置也要求具備由不同的硬件構成的主檢測器和FD而進行冗余化。但是，在對過程總線連接了多個保護控制裝置的情況下，由于在各個保護控制裝置中進行冗余化，因此硬件及成本增大。
[0007]現(xiàn)有技術文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1:日本專利第3907998號
【發(fā)明內容】

[0010]發(fā)明要解決的課題
[0011]本發(fā)明的實施方式的目的在于，提供一種對采用了過程總線的保護控制系統(tǒng)中的硬件量進行抑制的保護控制系統(tǒng)以及合并單元。
[0012]用于解決課題的手段
[0013]本發(fā)明的實施方式的保護控制系統(tǒng)，具備:合并單元，從電力系統(tǒng)中設置的變換器取得電量，將取得的電量進行數(shù)字變換后作為電量信息向網(wǎng)絡輸出；以及多個保護控制裝置，經由上述網(wǎng)絡從上述合并單元取得上述電量信息，根據(jù)預先確定的繼電器特性，判斷在上述電力系統(tǒng)的保護對象區(qū)間是否發(fā)生了系統(tǒng)故障，在判斷為發(fā)生了系統(tǒng)故障的情況下向上述網(wǎng)絡輸出主解扣信息。
[0014]并且，上述合并單元根據(jù)上述電量信息、和上述保護控制裝置的分別作為故障檢測繼電器而預先確定的多個繼電器特性，判斷在上述電力系統(tǒng)的保護對象區(qū)間是否發(fā)生了系統(tǒng)故障，在判斷為發(fā)生了系統(tǒng)故障的情況下保持FD解扣信息，根據(jù)上述FD解扣信息和上述主解扣信息，判斷在電力系統(tǒng)中設置的斷路器或開閉器的開閉。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是表示第一實施方式的保護控制系統(tǒng)100的構成的圖。
[0016]圖2是表示第一實施方式的保護控制裝置105的構成的功能框圖。
[0017]圖3是表示第一實施方式的MUlOl的構成的功能框圖。
[0018]圖4是表示第一實施方式的解扣指令輸出部307的控制邏輯結構的圖。
[0019]圖5是表不將第一實施方式的MUlOl的電量信息輸出的動作的流程圖。
[0020]圖6是表示將第一實施方式的保護控制裝置105的解扣信息輸出的動作的流程圖。
[0021]圖7是表示將第一實施方式的MUlOl的解扣指令輸出的動作的流程圖。
[0022]圖8是表示第一實施方式的解扣指令輸出部307的控制邏輯結構的一例的圖。
[0023]圖9是表示第二實施方式的保護控制系統(tǒng)100的構成的圖。
[0024]圖10是表示第二實施方式的保護控制裝置105 - 2的構成的功能框圖。
[0025]圖11是表示第三實施方式的保護控制系統(tǒng)100的構成的圖。
【具體實施方式】
[0026]利用附圖對本發(fā)明的實施方式的保護控制裝置以及保護控制系統(tǒng)進行說明。
[0027](第一實施方式)
[0028]利用圖1對第一實施方式的保護控制系統(tǒng)的構成進行說明。圖1是表示保護控制系統(tǒng)100的構成的圖。
[0029]保護控制系統(tǒng)100具備MU (Merging Unit) 101、過程總線103、保護控制裝置105?107。
[0030]MUlOl 對電力系統(tǒng)中設置的未圖不的 CT(Current Transformer)及 VT(VoltageTransformer)的電量進行檢測，并將電量作為電量信息向過程總線103輸出。此外，MUlOl從過程總線103接收解扣信息，在解扣條件成立的情況下輸出用于將未圖示的斷路器開放的解扣指令。這里的解扣信息的詳細說明將在下面敘述，解扣信息表示87解扣信息、44 *51G解扣信息、以及B87G-B87S解扣信息。所謂解扣，是指在電力系統(tǒng)中由于某種原因而將斷路器或開閉器打開來使輸電停止。
[0031]過程總線103連接于MUlOl和保護控制裝置105?107，實現(xiàn)MUlOl及保護控制裝置105?107的相互的信息傳送。
[0032]保護控制裝置105由具備CPU、存儲器等的計算機構成，與過程總線103連接。保護控制裝置105根據(jù)經由過程總線103而從MUlOl接收到的電量信息，對保護對象區(qū)間的系統(tǒng)故障進行判斷。在保護控制裝置105判斷為發(fā)生了保護對象區(qū)間的系統(tǒng)故障的情況下，將87解扣信息向過程總線103輸出。這里的保護控制裝置105以輸電線保護為目的而對保護對象區(qū)間的系統(tǒng)故障進行判斷，繼電器特性使用電流差動繼電方式(87)。
[0033]保護控制裝置106與保護控制裝置105同樣，因此省略詳細說明，但作為繼電器特性而使用距離繼電方式(44)以及接地過電流繼電方式(51G)這一點是不同的。在保護控制裝置106判斷為發(fā)生了保護對象區(qū)間的系統(tǒng)故障的情況下，將44.51G解扣信息向過程總線103輸出。
[0034]保護控制裝置107與保護控制裝置105同樣，因此省略詳細說明，但保護對象是母線這一點是不同的，并且，作為繼電器特性，使用比率差動繼電方式(B87G，B87S)方式。具有該特性的保護控制裝置被稱作BP保護控制裝置。在保護控制裝置107判斷為發(fā)生了保護對象區(qū)間的系統(tǒng)故障的情況下，將B87G.B87S解扣信息向過程總線103輸出。
[0035]另外，這里，在所記載的繼電方式的末尾，分別用括號記載相對應的控制設備號，以下也同樣地進行記載。
[0036]以后，將從保護控制裝置105?107輸出的87解扣信息、44.51G解扣信息、B87G.B87S解扣信息稱作主解扣信息。
[0037]接著，利用圖2對保護控制裝置105的構成進行說明。圖2是表示保護控制裝置105的構成的功能框圖。
[0038]保護控制裝置105具備傳送處理部201、接收處理部202、繼電器運算部203以及發(fā)送處理部207。并且，繼電器運算部203具備87運算部204。
[0039]傳送處理部201連接于過程總線103、接收處理部202以及發(fā)送處理部207。該傳送處理部201經由過程總線103從MUlOl取得電量信息，并輸出給接收處理部202。此外，傳送處理部201取得從發(fā)送處理部207輸出的87解扣信息，并輸出給過程總線103。
[0040]接收處理部202與傳送處理部201以及繼電器運算部203連接。該接收處理部202對從傳送處理部201取得的電量信息進行變換，并將該電量信息向繼電器運算部203輸出。這里的變換是將由過程總線103傳送的電量信息變換為繼電器運算部203可處理的形式。
[0041]繼電器運算部203利用主要通過CPU進行動作的程序實現(xiàn)，保存在HDD、SSD(SolidState Drive:固態(tài)硬盤)、RAM等未圖示的存儲介質中。繼電器運算部203具備87運算部204。87運算部204根據(jù)從接收處理部202取得的電量信息，判斷是否對傳送處理部201輸出87解扣信息。
[0042]發(fā)送處理部207與繼電器運算部203以及傳送處理部201連接。該發(fā)送處理部207對從繼電器運算部203取得的87解扣信息進行變換，并輸出給傳送處理部201。這里的變換是將從繼電器運算部203取得的87解扣信息變換為過程總線103可傳送的形式。
[0043]另外，保護控制裝置106、107的構成與上述保護控制裝置105的構成的不同點在于，具備與各個繼電器特性相應的運算部。即，保護控制裝置106具備進行距離繼電運算
[44]以及接地過電流繼電運算(51G)的運算部，判斷是否輸出44.51G解扣信息。保護控制裝置107具備進行比率差動繼電運算(B87G，B87S)的運算部，判斷是否輸出B87G.B87S解扣信息。
[0044]接著，利用圖3對MUlOl的構成進行說明。圖3是表示MUlOl的構成的功能框圖。
[0045]MUlOl的構成中，具備輸入變換器301、模擬濾波器302、AD變換器303、發(fā)送處理部304、繼電器運算部308、傳送處理部305、接收處理部306以及解扣指令輸出部307。繼電器運算部308具備27F運算部309、51DF.64F運算部310以及27F.64F運算部311。
[0046]輸入變換器301連接于未圖示的CT、VT以及模擬濾波器302，取得由CT和VT測定的電力系統(tǒng)的電量，并輸出給模擬濾波器302。
[0047]模擬濾波器302連接于輸入變換器301以及AD變換器303，將從輸入變換器301取得的電量的噪聲及高次諧波成分去除后輸出給AD變換器303。
[0048]AD變換器303連接于模擬濾波器302、發(fā)送處理部304以及繼電器運算部308，將從模擬濾波器302取得的模擬數(shù)據(jù)的電量數(shù)字化，并作為電量信息向發(fā)送處理部304及繼電器運算部308輸出。
[0049]發(fā)送處理部304連接于AD變換器303以及傳送處理部305，將從AD變換器303取得的數(shù)字數(shù)據(jù)的電量信息進行變換后輸出給傳送處理部305。這里的變換將電量信息變換為可用過程總線103傳送的形式。
[0050]繼電器運算部308利用主要通過CPU進行動作的程序實現(xiàn)，保存在HDD、SSD、RAM等未圖示的存儲介質中，與AD變換器303以及解扣指令輸出部307連接。此外，繼電器運算部308包括27F運算部309、51DF.64F運算部310以及27F.64F運算部311。
[0051]這里，27F運算部309作為保護控制裝置105的FD發(fā)揮功能，判斷是否用交流不足電壓繼電方式(27F)將斷路器開放。在27F運算部309判斷為將斷路器開放的情況下，將27F解扣信息向解扣指令輸出部307輸出。51DF.64F運算部310作為保護控制裝置106的FD發(fā)揮功能，在51DF.64F運算部310判斷為將斷路器開放的情況下，將51DF.64F解扣信息向解扣指令輸出部307輸出。27F.64F運算部311作為保護控制裝置107的FD發(fā)揮功能，在27F.64F運算部311判斷為將斷路器開放的情況下，將27F.64F解扣信息向解扣指令輸出部307輸出。
[0052]將上述的27F解扣信息、51DF -64F解扣信息以及27F -64F解扣信息稱作FD解扣信息。并且，將上述的主解扣信息和FD解扣信息稱作解扣信息。
[0053]傳送處理部305與發(fā)送處理部304、接收處理部306、過程總線103連接，將從發(fā)送處理部304取得的電量信息向過程總線103輸出。此外，傳送處理部305從過程總線103取得主解扣信息，將該主解扣信息向接收處理部306輸出。
[0054]接收處理部306連接于傳送處理部305和解扣指令輸出部307，將從傳送處理部305取得的主解扣信息進行變換后輸出給解扣指令輸出部307。
[0055]解扣指令輸出部307由解扣電路構成。此外，該解扣指令輸出部307連接于繼電器運算部308、接收處理部306和未圖示的斷路器，根據(jù)從繼電器運算部308取得的FD解扣信息和從接收處理部306取得的主解扣信息，判斷是否將未圖示的斷路器開放。這里，在解扣指令輸出部307判斷為將斷路器開放的情況下，對斷路器輸出解扣指令。
[0056]關于該解扣指令輸出部307根據(jù)主解扣信息以及FD解扣信息，判斷是否將斷路器開放時的解扣，利用圖4進行說明。圖4表示解扣指令輸出部307的控制邏輯結構。
[0057]該解扣指令輸出部307的控制邏輯結構具備AND門401?403。該解扣指令輸出部307在取得了與所取得的主解扣信息的故障檢測繼電器相對應的FD解扣信息的情況下，判斷為將上述斷路器或上述開閉器開放。即，在解扣指令輸出部307接收到87解扣信息以及27F解扣信息的情況下，解扣指令輸出部307輸出PCM解扣指令。PCM解扣指令是來自電流差動繼電器的解扣信號。在解扣指令輸出部307接收到44.51G解扣信息以及51DF.64F解扣信息的情況下，輸出DZ解扣指令。DZ解扣指令是來自距離繼電器的解扣信號。在解扣指令輸出部307接收到B87G.B87S解扣信息以及27F.64F解扣信息的情況下，輸出BP解扣指令。BP解扣指令是來自母線保護繼電器的解扣信號。
[0058](作用)
[0059]接著，關于構成保護控制系統(tǒng)100的MUlOl以及保護控制裝置105~107的動作，利用圖5~圖7進行說明。
[0060]首先，關于MUlOl從CT.VT取得電量、到經由過程總線103對保護控制裝置105~107輸出電量信息為止的動作，利用圖5進行說明。圖5是表示MUlOl的動作的流程圖，具備以下步驟。
[0061].輸入變換器301從未圖示的CT.VT取得電量的步驟(S501)。
[0062].模擬濾波器302在從輸入變換器301取得的電量中將噪聲以及高次諧波成分去除的步驟(S502)。
[0063].AD變換器303將從模擬濾波器302取得的電量數(shù)字變換為電量信息的步驟
(5503)。
[0064]?發(fā)送處理部304將從AD變換器303取得的電量信息變換為可傳送的形式的步驟
(5504)。
[0065].傳送處理部305將從發(fā)送處理部304取得的電量信息向過程總線103輸出的步驟(S505)。
[0066].構成繼電器運算部308的27F運算部309、5IDF.64F運算部310以及27F.64F運算部311根據(jù)從AD變換器303取得的電量信息以及各個繼電器特性，判斷是否發(fā)生了保護對象區(qū)間的系統(tǒng)故障的步驟(S506)。這里，在判斷為未發(fā)生系統(tǒng)故障的情況下(S506的“否”)，使流程結束。
[0067].通過判斷在保護對象區(qū)間是否發(fā)生了系統(tǒng)故障的步驟(S506)，在判斷為發(fā)生了系統(tǒng)故障的情況下(S506的“是”)，繼電器運算部308對FD解扣信息進行保持的步驟(S507)。
[0068]接著，關于保護控制裝置105~107經由過程總線103從MUlOl取得電量信息、到判斷在保護對象區(qū)間是否發(fā)生了系統(tǒng)故障、在判斷為發(fā)生了系統(tǒng)故障的情況下經由過程總線104對MUlOl輸出主解扣信息為止的動作，利用圖6進行說明。圖6是表示保護控制裝置105的動作的流程圖，具備以下步驟。
[0069].傳送處理部201從過程總線103取得電量信息的步驟(S601)。
[0070].接收處理部202將從傳送處理部201取得的電量信息變換為能夠進行繼電器運算的形式的步驟(S602)。
[0071]?構成繼電器運算部203的87運算部204根據(jù)從接收處理部202取得的電量信息以及各個繼電器特性，判斷在保護對象區(qū)間是否發(fā)生了系統(tǒng)故障的步驟(S603)。這里，在判斷為發(fā)生了系統(tǒng)故障的情況下(S603的“否”)，使流程結束。
[0072]. 通過判斷在保護對象區(qū)間是否發(fā)生了系統(tǒng)故障的步驟(S603)，在判斷為發(fā)生了系統(tǒng)故障的情況下(S603的“是”)，繼電器運算部203向發(fā)送處理部207輸出主解扣信息，發(fā)送處理部207將從繼電器運算部203取得的主解扣信息變換為可傳送的形式的步驟(S604)。
[0073].傳送處理部201將從發(fā)送處理部207取得的主解扣信息向過程總線103輸出的步驟(S605)。
[0074]這里，對保護控制裝置105的動作進行了說明，但是，關于保護控制裝置106、107的動作，在判斷是否輸出主解扣信息的步驟(S603)中，輸出與各個繼電器特性相應的主解扣信息這一點是不同的。
[0075]接著，關于MUlOl經由過程總線103從保護控制裝置105~107取得主解扣信息、到判斷是否向斷路器輸出解扣指令、在判斷為進行輸出的情況下對斷路器輸出解扣指令為止的動作，利用圖7進行說明。圖7是表示MUlOl的動作的流程圖，具備以下步驟。
[0076].傳送處理部305從過程總線103取得主解扣信息的步驟(S701)
[0077].接收處理部306從傳送處理部305取得主解扣信息，并變換為解扣指令輸出部307能夠對是否輸出解扣指令進行判斷的形式的步驟(S702)
[0078]?解扣指令輸出部307取得由繼電器運算部308保持的FD解扣信息的步驟(S703)
[0079]?解扣指令輸出部307根據(jù)從接收處理部306取得的主解扣信息、從繼電器運算部308取得的FD解扣信息、以及控制邏輯結構，判斷是否將斷路器開放的步驟(S704)。在判斷為不將斷路器開放的 情況下(S704的“否”)，使流程結束。
[0080].通過對是否將斷路器開放進行判斷的步驟(S704)，在判斷為將斷路器開放的情況下(S704的“是”)，解扣指令輸出部307對未圖示的斷路器輸出解扣指令的步驟(S705)。
[0081](效果)
[0082]在以往的保護控制系統(tǒng)中，各個保護控制裝置具備主檢測器和FD，所以需要臺數(shù)是與同一過程總線連接的保護控制裝置的2倍的繼電器硬件，因此，在應用于復雜的電力系統(tǒng)的保護控制系統(tǒng)中，成為硬件量增大且成本增加的原因。但是，根據(jù)本實施方式的保護控制系統(tǒng)100，將與過程總線103連接的保護控制裝置105~107的FD的功能作為MUlOl的繼電器運算部308而配置，由此，能夠削減硬件量。
[0083]另外，在本實施方式中，作為一例，保護控制裝置105~107起到輸電線保護(PCM、DZ)以及母線保護的作用，但也可以使用變壓器保護的保護控制裝置。此外，本實施方式所記載的繼電器特性只是一例，也可以是基于基爾霍夫定律對各線路的電流平衡進行監(jiān)視的電流平衡保護控制裝置等。
[0084]此外，在母線保護的保護控制裝置中，不以具備主檢測器及FD的繼電器為前提。即，可以是，分為對母線的分割切斷進行判斷的保護控制裝置、和對母線的一并切斷進行判斷的保護控制裝置，將對母線的一并切斷進行判斷的保護控制裝置的功能安裝在MUlOl的繼電器運算部308中。
[0085]并且，圖4中示出了本實施方式的MUlOl的解扣指令輸出部307的控制邏輯結構，但也可以是圖8所示的控制邏輯結構。該控制邏輯結構具備OR門801、AND門802~804。解扣指令輸出部307在接收到27F解扣信息、51DF.64F解扣信息以及27F.64F解扣信息中的某個和87解扣信息的情況下，輸出PCM解扣指令。在解扣指令輸出部307接收到27F解扣信息、5IDF.64F解扣信息以及27F.64F解扣信息中的某個和44.5IG解扣信息的情況下，輸出DZ解扣指令。解扣指令輸出部307在接收到27F解扣信息、51DF *64F解扣信息以及27F.64F解扣信息中的某個和B87G.B87S解扣信息的情況下，輸出BP解扣指令。[0086]通過上述那樣的圖8所示控制邏輯結構，與圖4的控制邏輯結構相比，能夠削減解扣指令輸出部307具備的解扣電路的觸點硬件。
[0087]此外，本實施方式中示出了具備MU101、過程總線103的一例，但保護控制裝置105?107也可以經由備用過程總線而與備用MU連接。這里，當檢測到MUlOl或過程總線103的障礙時，保護控制裝置105?107切換為備用MU0通過這樣具備備用MU及備用過程總線而實現(xiàn)冗余化，能夠實現(xiàn)更穩(wěn)定的電力系統(tǒng)的運用。
[0088]上述的備用MU的狀態(tài)可以考慮熱備份(hot standby)狀態(tài)、溫備份(warmstandby)狀態(tài)、或冷備份(cold standby)狀態(tài)。
[0089]所謂熱備份狀態(tài)，表示備用MU進行與MUlOl正常時同樣的動作的狀態(tài)。即，備用MU也與MUlOl同樣地，檢測來自于電力系統(tǒng)中設置的CT.VT的電量，將電量信息向保護控制裝置105?107輸出。在無障礙即正常時，保護控制裝置105?107丟掉從備用MU取得的電量信息。在發(fā)生障礙時，保護控制裝置105?107根據(jù)從備用MU取得的電量信息，判斷是否輸出主解扣信息。
[0090]所謂溫備份狀態(tài)，表示備用MU起動但用于將電量信息輸出的應用未起動的狀態(tài)。在無障礙即正常，備用MU不輸出電量信息，保護控制裝置105?107根據(jù)從MUlOl取得的電量信息，判斷是否輸出主解扣信息。在發(fā)生障礙時，備用MU起動將電量信息輸出的應用，經由備用過程總線向保護控制裝置105?107進行輸出，保護控制裝置105?107根據(jù)從備用MU取得的電量信息，判斷是否輸出主解扣信息。
[0091]所謂冷備份狀態(tài)，表示備用MU未起動的狀態(tài)。在無障礙即正常時，備用MU不起動。在發(fā)生障礙時，備用MU在起動后經由備用過程總線向保護控制裝置105?107輸出電量信息，保護控制裝置105?107根據(jù)從備用MU取得的電量信息，判斷是否輸出主解扣信息。
[0092](第二實施方式)
[0093]利用圖9對第二實施方式的保護控制系統(tǒng)100進行說明，對于本實施方式與第一實施方式同樣的結構附加同一符號而省略說明。本實施方式的結構與第一實施方式的不同點在于，還具備MU102以及過程總線104，保護控制裝置105?107被保護控制裝置105 —2?107 — 2取代。
[0094]MU102具備與MUlOl相同的功能及結構，過程總線104具備與過程總線103相同的功能及結構。此外，保護控制裝置105 — 2?107 - 2連接于過程總線103及104。
[0095]保護控制裝置105 — 2?107 — 2由具備CPU、存儲器等的計算機構成。與第一實施方式的保護控制裝置105?107的不同點在于，不僅連接于過程總線103，還連接于過程總線104，經由過程總線104從MU102取得電量信息。進而，根據(jù)該電量信息，判斷是否將未圖示的斷路器開放。在判斷為將斷路器開放的情況下，向過程總線103輸出主解扣信息。
[0096]作為該保護控制裝置105 — 2?107 — 2的一例，利用圖10對保護控制裝置105 —2進行說明。圖10是表示保護控制裝置105 - 2的結構的功能框圖。
[0097]保護控制裝置105 - 2與第一實施方式的保護控制裝置105的不同點在于，取代傳送處理部201而具備傳送處理部208、209。
[0098]傳送處理部208連接于過程總線103及接收處理部202，經由過程總線103取得從MUlOl輸出的電量信息，并輸出給接收處理部202。
[0099]傳送處理部209連接于發(fā)送處理部207及過程總線104，將從發(fā)送處理部207輸出的主解扣信息經由過程總線104輸出給MU102。
[0100]根據(jù)本實施方式的保護控制系統(tǒng)100，除了第一實施方式的效果以外，還通過冗余化設置MU101U02、過程總線103、104，從而當某個設備發(fā)生問題時，能夠用正常的設備進行代替。因而，能夠實現(xiàn)可靠性高的電力系統(tǒng)的運用。
[0101](第三實施方式)
[0102]利用圖11對第三實施方式的保護控制系統(tǒng)100進行說明，對于本實施方式與第一實施方式相同的結構附加同一符號而省略說明。本實施方式的結構與第一實施方式的不同點在于，保護控制系統(tǒng)100還具備MU102及過程總線104，保護控制裝置105?107被保護控制裝置105 — 3?107 - 3代替。并且，MUlOl和MU102通過線纜109進行連接。
[0103]MU102具備與MUlOl相同的功能及結構，過程總線104具備與過程總線103相同的功能及結構。此外，保護控制裝置105 — 3?107 - 3連接于過程總線103及104。
[0104]保護控制裝置105 — 3?107 — 3的結構與第一實施方式的保護控制裝置105?107大致相同，不同點在于，保護控制裝置105 — 3?107 — 3經由過程總線104取得電量信息，經由過程總線104將主解扣信息輸出給MU102。
[0105]線纜109由金屬線纜等實現(xiàn)，與MUlOl及MU102連接。因而，通過將構成MUlOl的解扣指令輸出部307的解扣電路、和構成MU102的解扣指令輸出部的解扣電路進行連接，將MU102取得的主解扣信息向MUlOl移交。
[0106]g卩，MUlOl的解扣指令輸出部307基于從繼電器運算部308取得的FD解扣信息(27F解扣信息、5IDF -64F解扣信息以及27F -64F解扣信息)、和經由線纜109從MU102取得的主解扣信息(87解扣信息、44.5IG解扣信息以及B87G.B87S解扣信息)，根據(jù)圖4或圖8所述的控制邏輯結構，判斷是否輸出解扣指令。
[0107]根據(jù)本實施方式的保護控制系統(tǒng)100，除了第一實施方式的效果以外，通過冗余化設置MU101U02、過程總線103、104，從而在某個設備發(fā)生問題的情況下，能夠用正常的設備代替。因而，能夠實現(xiàn)可靠性高的電力系統(tǒng)的運用。
[0108]另外，第一?第三實施方式中的MUlOl的結構中，根據(jù)從圖3所示的AD變換器303輸出的電量信息，由繼電器運算部308判斷在保護對象區(qū)間是否發(fā)生了系統(tǒng)故障。
[0109]但是，也可以新具備第二輸入變換器、第二模擬濾波器以及第二 AD變換器。這里，新具備的第二輸入變換器、第二模擬濾波器以及第二 AD變換器具有與上述的輸入變換器301、模擬濾波器302以及AD變換器303相同的功能。
[0110]并且，繼電器運算部308取得由第二 AD變換器進行了數(shù)字變換后的電量信息，判斷在保護對象區(qū)間是否發(fā)生了系統(tǒng)故障，將FD解扣信息向解扣指令輸出部307輸出。
[0111]這樣，通過將第二輸入變換器、第二模擬濾波器以及第二 AD變換器冗余化，能進一步防止對斷路器的誤動作，能夠進一步實現(xiàn)可靠度高的電力系統(tǒng)的運用。
[0112]根據(jù)本發(fā)明的實施方式，能夠提供一種對采用過程總線的保護控制系統(tǒng)中的硬件量進行抑制的保護控制系統(tǒng)、保護控制裝置以及合并單元。
[0113]以上，對本發(fā)明的幾個實施方式進行了說明，但這些實施方式是作為例子而提示的，并不意欲限定發(fā)明的范圍。這些新的實施方式能夠以其他各種形態(tài)實施，在不脫離發(fā)明主旨的范圍內，能夠進行各種省略、置換、變更。這些實施方式及其變形包含在發(fā)明范圍及主旨中，并且包含在權利要求所記載的發(fā)明及其等同范圍中。[0114]符號說明
[0115]100…保護控制系統(tǒng)
[0116]101，IO2…合并單元(MU)
[0117]103，104…過程總線
[0118]105 ~107，105 — 2 ~107 — 2，105 — 3 ~107 — 3…保護控制裝置
[0119]109…線纜
[0120]201，208，209…傳送處理部
[0121]202…接收處理部
[0122]203…繼電器運算部
[0123]204…87運算部
[0124]207…發(fā)送處理部
[0125]301…輸入變換器
[0126]302…模擬濾波器
[0127]303…AD變換器
[0128]304…發(fā)送處理部
[0129]305…傳送處理部
[0130]306…接收處理部
[0131]307…解扣指令輸出部
[0132]308…繼電器運算部
[0133]309...27F 運算部
[0134]310…51DF.64F 運算部
[0135]311...27F.64F 運算部
【權利要求】
1.一種保護控制系統(tǒng)， 具備: 第一合并單元，從電力系統(tǒng)中設置的變換器取得電量，將取得的上述電量進行數(shù)字變換后作為第一電量信息向網(wǎng)絡進行輸出；以及 多個保護控制裝置，經由上述第一網(wǎng)絡從上述第一合并單元取得上述第一電量信息，根據(jù)預先確定的繼電器特性，判斷在上述電力系統(tǒng)的保護對象區(qū)間是否發(fā)生了系統(tǒng)故障，在判斷為發(fā)生了系統(tǒng)故障的情況下向上述網(wǎng)絡輸出主解扣信息， 上述第一合并單元，根據(jù)上述第一電量信息和上述保護控制裝置的分別作為故障檢測繼電器而預先確定的多個繼電器特性，判斷在上述電力系統(tǒng)的保護對象區(qū)間是否發(fā)生了系統(tǒng)故障，在判斷為發(fā)生了系統(tǒng)故障的情況下保持FD解扣信息，根據(jù)上述FD解扣信息和上述主解扣信息，對在電力系統(tǒng)中設置的斷路器或開閉器的開閉進行判斷。
2.一種保護控制系統(tǒng)， 具備: 第一合并單元，從電力系統(tǒng)中設置的變換器取得電量，將取得的電量進行數(shù)字變換后作為第一電量信息向第一網(wǎng)絡進行輸出； 第二合并單元，取得由電力系統(tǒng)中設置的變換器檢測到的電量，將取得的電量進行數(shù)字變換后，作為與上述第一電量信息不同的第二電量信息向第二網(wǎng)絡進行輸出；以及 多個保護控制裝置，經由上述第二網(wǎng)絡從上述第二合并單元取得上述第二電量信息，根據(jù)預先確定的繼電器特性，判斷在上述電力系統(tǒng)的保護對象區(qū)間是否發(fā)生了系統(tǒng)故障，在判斷為發(fā)生了系統(tǒng)故障的情況下向上述第一網(wǎng)絡輸出主解扣信息， 上述第一合并單元，根據(jù)上述第一電量信息和上述保護控制裝置的分別作為故障檢測繼電器而預先確定的多個繼電器特性，判斷在保護對象區(qū)間是否發(fā)生了系統(tǒng)故障，在判斷為發(fā)生了系統(tǒng)故障的情況下保持FD解扣信息，根據(jù)上述FD解扣信息和上述主解扣信息，對在電力系統(tǒng)中設置的斷路器或開閉器的開閉進行判斷。
3.一種保護控制系統(tǒng)， 具備: 第一合并單元，從電力系統(tǒng)中設置的變換器取得電量，將取得的電量進行數(shù)字變換后作為第一電量信息向第一網(wǎng)絡進行輸出； 第二合并單元，取得由電力系統(tǒng)中設置的變換器檢測到的電量，將取得的電量進行數(shù)字變換后，作為與上述第一電量信息不同的第二電量信息向第二網(wǎng)絡進行輸出； 多個保護控制裝置，經由上述第二網(wǎng)絡從上述第二合并單元取得上述第二電量信息，根據(jù)預先確定的繼電器特性，判斷在上述電力系統(tǒng)的保護對象區(qū)間是否發(fā)生了系統(tǒng)故障，在判斷為發(fā)生了系統(tǒng)故障的情況下向上述第二網(wǎng)絡輸出主解扣信息；以及線纜，將上述第一合并單元和上述第二合并單元進行連接， 上述第一合并單元，根據(jù)上述第一電量信息和上述保護控制裝置的分別作為故障檢測繼電器而預先確定的多個繼電器特性，判斷在上述電力系統(tǒng)的保護對象區(qū)間是否發(fā)生了系統(tǒng)故障，在判斷為發(fā)生了系統(tǒng)故障的情況下保持FD解扣信息，根據(jù)上述FD解扣信息和經由線纜從上述第二合并單元取得的上述主解扣信息，對在電力系統(tǒng)中設置的斷路器或開閉器的開閉進行判斷。
4.如權利要求1~3中的任一項記載的保護控制系統(tǒng)， 在基于與上述主解扣信息的故障檢測繼電器相對應的繼電器特性而輸出了上述FD解扣信息的情況下，上述第一合并單元判斷為將上述斷路器或上述開閉器開放。
5.如權利要求1~4中的任一項記載的保護控制系統(tǒng)， 上述第一合并單元具備從電力系統(tǒng)中設置的變換器取得電量的多個輸入變換器、和將由上述輸入變換器分別取得的電量數(shù)字變換為上述第一電量信息的多個AD變換器， 從不同的上述AD變換器取得向上述第一網(wǎng)絡輸出的上述第一電量信息、和在上述電力系統(tǒng)的保護對象區(qū)間是否發(fā)生了系統(tǒng)故障的判斷中使用的上述第一電量信息。
6.一種合并單元， 具備: 輸入變換器，從電力系統(tǒng)中設置的變換器取得電量； AD變換器，將上述輸入變換器取得的上述電量數(shù)字變換為電量信息； 傳送處理部，將從上述AD變換器取得的上述電量信息向網(wǎng)絡進行輸出； 繼電器運算部，根據(jù)從上述傳送處理部取得的上述電力量信息和與上述網(wǎng)絡連接的多個保護控制裝置的分別作為故障檢測繼電器而預先確定的多個繼電器特性，判斷在上述電力系統(tǒng)的保護對象區(qū)間是否發(fā)生了系統(tǒng)故障，在判斷為發(fā)生了系統(tǒng)故障的情況下輸出FD解扣信息；以及 解扣指令輸出部，判斷在上述電力系統(tǒng)中設置的斷路器或開閉器的開閉， 上述傳送處理部連接于上述網(wǎng)絡，取得從具有預先確定的繼電器特性的第一保護控制裝置輸出的主解扣信息， 上述解扣指令輸出部根據(jù)從上述繼電器運算部取得的上述FD解扣信息以及由上述傳送處理部取得的上述主解扣信息，判斷上述斷路器或上述開閉器的開閉。
7.如權利要求6記載的合并單元， 在基于與上述主解扣信息的故障檢測繼電器相對應的繼電器特性而輸出了上述FD解扣信息的情況下，上述解扣指令輸出部判斷為將上述斷路器或上述開閉器開放。
8.如權利要求6或7記載的合并單元， 該合并單元具備多個上述輸入變換器以及多個上述AD變換器， 從不同的上述AD變換器取得上述傳送處理部向上述第一網(wǎng)絡輸出的上述第一電量信息和上述繼電器運算部判斷在保護對象區(qū)間是否發(fā)生了系統(tǒng)故障時使用的上述第一電量信息。
【文檔編號】H02J13/00GK103918150SQ201280054596
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2012年9月11日 優(yōu)先權日:2011年11月11日
【發(fā)明者】大友優(yōu), 石橋哲 申請人:株式會社東芝