JP2014166091A - Merging unit and protection and control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力系統から少なくとも電流または電圧の情報を収集するマージングユニットおよび保護制御システムに関する。 The present invention relates to a merging unit and a protection control system that collect at least current or voltage information from a power system.
従来より、電力系統から電流や電圧などの情報を収集するとともに、電力系統や電力設備に故障が発生した場合に、当該故障を検知するとともに、当該故障を電力系統から切り離すために、保護リレー装置が用いられている。 Conventionally, when collecting information such as current and voltage from the power system, and when a failure occurs in the power system or power facility, the protection relay device detects the failure and disconnects the failure from the power system. Is used.
例えば、従来のデジタル型の保護リレー装置は、入力される電流信号や電圧信号(アナログ信号)をA/D変換(アナログ/デジタル変換:Analog to Digital)した上で、それによって生成されたデジタル波形データを用いて保護リレー演算などの必要な演算を実行し、系統事故の発生を検出する。 For example, a conventional digital protection relay device performs A / D conversion (analog to digital conversion) on an input current signal or voltage signal (analog signal), and then generates a digital waveform. Perform necessary calculations such as protection relay calculations using data to detect the occurrence of system faults.
一方で、近年の情報通信技術の進歩に伴って、電力系統に係る設備についてもネットワーク化が進んでいる。このようなネットワーク化の一つとして、分散型の保護制御システムが実用化されている。分散型の保護制御システムは、従来の保護リレー装置を機能的に分散させたものであり、典型的には、電力系統から電流や電圧などの情報を収集する1つまたは複数のマージングユニットが設けられる。 On the other hand, with the advancement of information communication technology in recent years, networking of facilities related to the power system is also progressing. As one of such networking, a distributed protection control system has been put into practical use. A distributed protection control system is a functionally distributed conventional protection relay device, and typically includes one or more merging units that collect information such as current and voltage from the power system. It is done.
このマージングユニットは、入力される電流信号や電圧信号(アナログ信号)からA/D変換によりデジタル信号を生成し、さらに生成されたデジタル信号をシリアルデータに変換して、通信回線を介して出力する。系統事故の発生などの判定は、その通信回線を介して接続された演算装置であるインテリジェント電子装置(IED(Intelligent Electric Device))(以降、IEDとも称する)が、そのシリアルデータに基づいて実行する。 This merging unit generates a digital signal by A / D conversion from an input current signal or voltage signal (analog signal), further converts the generated digital signal into serial data, and outputs it through a communication line. . A determination such as the occurrence of a system fault is performed based on the serial data by an intelligent electronic device (IED (Intelligent Electric Device)) (hereinafter also referred to as IED) that is an arithmetic device connected via the communication line. .
この点で種々の方式が提案されており、例えば、特許文献1および2には、通信回線に系統に接続される各種機器の接点信号であるバイナリーデータ(例えば、0:接点 開、1:接点 閉 の2値データ)を電流、電圧情報と共に収集して出力するマージングユニットに対応する装置も提案されているが、具体的な出力方式については何ら示されていない。
Various systems have been proposed in this regard. For example,
このマージングユニットがIEDへ送信するシリアルデータの通信規格のプロトコルとしてはIEC61850-9-2で規定されているが、この中では電流、電圧情報については規定されているが、接点信号であるバイナリーデータをIEDへ送信する規定については言及されていない。 IEC61850-9-2 specifies the protocol of the serial data communication standard that this merging unit sends to the IED, but in this, current and voltage information are specified, but binary data that is a contact signal There is no mention of the provision of sending to the IED.
この点で、従来より接点信号であるバイナリーデータは、一般のオブジェクト指向システムイベントであるメッセージ形式のGoose(Generic Object Oriented Substation Event)信号で送信するよう構成されている。これは、接点情報は、常時瞬時値が変化する電流、電圧情報に比較して状態の変化の頻度が異なるためであり、必要に応じてつまり接点情報が変化した場合に送信する構成が採られている。 In this regard, conventionally, binary data that is a contact signal is configured to be transmitted in a message-type Goose (Generic Object Oriented Substation Event) signal that is a general object-oriented system event. This is because the contact information has a different frequency of state change compared to current and voltage information whose instantaneous value constantly changes, and a configuration is adopted in which the contact information is transmitted when necessary, that is, when the contact information changes. ing.
しかしながら、接点信号であるバイナリーデータをGoose信号で送信する場合、上述したように接点情報が変化(イベントが発生)した時にその変化情報を送信するように構成されているため、Goose信号を受信したIED側で、その変化情報をラッチ(記憶)してステータス(状態)信号に変換する必要が発生する。そして、この情報は、IED側が電源オフした場合に再送されることはないため、電源オフする前にIED側の不揮発性メモリに保存する必要がある。すなわち、ラッチした情報が消えないようにオンした際にその記憶したデータを読み出せるような配慮が必要となるため情報の取扱が複雑になる可能性がある。 However, when transmitting binary data that is a contact signal as a Goose signal, it is configured to transmit the change information when the contact information changes (event occurs) as described above, so the Goose signal is received. On the IED side, the change information needs to be latched (stored) and converted into a status signal. Since this information is not retransmitted when the IED side is powered off, it must be stored in the non-volatile memory on the IED side before the power is turned off. That is, since it is necessary to consider that the stored data can be read when the latched information is turned on so as not to disappear, handling of the information may be complicated.
また、多くの接点情報を取り入れる必要のある装置、具体的には、母線保護用IED等のような特定のIEDには、母線に接続される回線数、或いはそれ以上の複数のマージングユニットが接続され、当該IEDに情報が送信される。この場合、母線に接続される線路に設置される遮断器等の接点情報の変化はほぼ同時に多数の地点で発生し、これら複数のマージングユニットからほぼ同時にGoose信号が送信される。つまり、複数のマージングユニットからの電流、電圧情報に加えて、複数の遮断器等の接点の変化情報が、Goose信号として特定のIEDへ伝送されるので、急激な通信負荷の変動に伴う通信トラフィック上の問題(伝送上、信号到達までの時間に遅れが生じるなど)も発生する可能性がある。 In addition, a device that needs to incorporate a large amount of contact information, specifically, a specific IED such as a bus protection IED has a plurality of merging units connected to the number of buses or more. Information is transmitted to the IED. In this case, a change in contact information of a circuit breaker or the like installed on a line connected to the bus line occurs at many points almost simultaneously, and Goose signals are transmitted almost simultaneously from these merging units. In other words, in addition to current and voltage information from a plurality of merging units, contact change information of a plurality of circuit breakers and the like are transmitted as Goose signals to a specific IED, so that communication traffic due to sudden fluctuations in communication load The above problems (such as a delay in the time to reach the signal during transmission) may also occur.
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、接点の情報のバイナリーデータを通信に大きな影響を与えることなく、かつ取扱を容易にして送信することが可能なマージングユニットおよび保護制御システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a merging unit capable of easily transmitting the binary data of contact information without greatly affecting communication, and An object is to provide a protection control system.
一実施例によれば、ある局面に従う電力系統から少なくとも電流または電圧の情報および接点の情報を収集するマージングユニットであって、電力系統から取得される信号を処理して電力系統の状態を示すデジタルデータを出力する処理部と、外部装置との間で通信回線を介して通信する通信部とを備える。処理部は、電力系統の電流または電圧の時系列のアナログ信号を、デジタルデータに変換する第1変換部と、電力系統の接点の情報である少なくとも1つの接点信号を所定ビットの信号組データに変換する第2変換部と、第1変換部により変換されたデジタルデータを送信するための所定フォーマットに対して、デジタルデータと同様の形式で第2変換部による信号組データを含めた送信データを生成する送信データ生成部とを含み、通信部は、通信回線を介して外部装置に対して送信データを送信する。 According to one embodiment, a merging unit that collects at least current or voltage information and contact information from a power system according to an aspect, wherein the digital unit indicates a state of the power system by processing a signal obtained from the power system A processing unit that outputs data and a communication unit that communicates with an external device via a communication line. The processing unit converts a time-series analog signal of current or voltage of the power system into digital data, and at least one contact signal that is information on the contacts of the power system into signal set data of predetermined bits. The transmission data including the signal set data by the second conversion unit in the same format as the digital data with respect to the second conversion unit to be converted and the predetermined format for transmitting the digital data converted by the first conversion unit A transmission data generation unit that generates the communication data, and the communication unit transmits the transmission data to the external device via the communication line.
一実施例によれば、接点の情報のバイナリーデータを通信に大きな影響を与えることなく、かつ取扱を容易にして送信することが可能である。 According to one embodiment, binary data of contact information can be transmitted without greatly affecting communication and easily handled.
本実施の形態について、以下、図面を参照しながら説明する。実施の形態の説明において、個数および量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数およびその量などに限定されない。実施の形態の説明において、同一の部品および相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。特に制限が無い限り、実施の形態に示す構成に示す構成を適宜組み合わせて用いることは、当初から予定されていることである。 The present embodiment will be described below with reference to the drawings. In the description of the embodiments, when the number and amount are referred to, the scope of the present invention is not necessarily limited to the number and amount unless otherwise specified. In the description of the embodiments, the same parts and corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description may not be repeated. Unless there is a restriction | limiting in particular, it is planned from the beginning to use suitably combining the structure shown to the structure shown to embodiment.
[1.実施の形態1]
[1.1 全体システム構成]
図1は、本実施の形態に従うマージングユニットを含む保護制御システムの全体構成を示す模式図である。
[1. Embodiment 1]
[1.1 Overall system configuration]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a protection control system including a merging unit according to the present embodiment.
図1を参照して、保護制御システム1は、変電所や配電所等に設けられ、電力系統の情報を収集するとともに、収集した情報に基づいて、電力系統の保護、制御、監視等の処理を実行する。より具体的には、保護制御システム1は、電力系統から電流や電圧などの情報を収集する複数のマージングユニット10−1〜10−5(以下、「マージングユニット10」と総称する場合もある。)と、電力系統の保護、制御、監視するための複数の演算装置(Intelligent Electric Device:以下「IED」とも称す。)20−1〜20−N(以下、「IED20」と総称する場合もある。)とを含む。
Referring to FIG. 1, a
一般的に、保護制御システム1においては、用途(例えば、保護の対象や制御の対象毎)に応じて複数のIED20が配置される。このような用途別のIEDとしては、例えば、各保護対象別の保護機能を実現する保護IED(例えば、母線保護IED、変圧器保護IEDや各線路別の線路保護IEDなど)や、制御機能を実現する制御IEDが挙げられる。
In general, in the
マージングユニット10−1〜10−5とIED20−1〜20−Nとの間は、所定のプロトコルに従ったプロセスバス42を介して、物理的に互いにデータ通信可能になっている。プロセスバス42は、電気信号によりデータを伝送する構成であっても良いが、本実施の形態においては、光ファイバを用いて光信号によるシリアルデータを伝送する構成とする。ステーションバス44も光ファイバを用いて光信号によるシリアルデータを伝送する構成であるが、プロセスバス42と伝送プロトコルは異なる。
The merging units 10-1 to 10-5 and the IEDs 20-1 to 20-N can physically communicate data with each other via a
各マージングユニット10は、収集した電力系統からの情報を対応のIED20へ送出する。
Each merging
IED20は、それぞれのマージングユニット10からの情報に基づいて、電力系統の保護、制御、監視等の処理を実行する。
Based on information from each merging
より具体的には、IED20は、保護機能の一例として、予め設定されたリレー演算ロジックが成立するかを所定周期で判断するとともに、リレー演算ロジックが成立すると、対応する遮断器に対してトリップ信号を出力する。このトリップ信号は、プロセスバス42を介して伝送されてもよい。あるいは、ステーションバス44を介して伝送するようにすることも可能である。
More specifically, as an example of the protection function, the
また、IED20は、制御機能の一例として、電力系統における開閉器の投入/開放などの指令を出力することもできる。なお、本明細書において開閉器は、遮断器および断路器等を含む概念である。
Further, the
さらに、IED20は、監視機能の一例として、電力系統の電流、電圧などの状態をリアルタイムで出力することもできる。また、IED20は、ステーションバス44を介して、変電所自動化システム(Substation Automation System:SAS)装置46および遠方監視制御装置28と接続される。
Furthermore, IED20 can also output states, such as an electric power system's electric current and voltage, in real time as an example of a monitoring function. The
IED20は、変電所自動化システム装置46へ電力系統の情報を出力することもでき、また、遠方監視制御装置28を介して、対象の電力設備から離れた遠方制御所29へ電力系統の情報を出力することもできる。例えば、IED20は、上記リレー演算ロジックが成立した時を示す時刻データ、すなわち事故等の異常を検出した時を示す時刻データを図示しないタイマから取得し、当該時刻データが付与された事故検出信号を、ステーションバス44を介して変電所自動化システム装置46や遠方監視制御装置28に送信することが可能である。
The
さらに、IED20には、上述した処理以外の任意の処理を実装することもできる。例えば、IED20を用いて、変電所自動化システム装置46に相当する機能を実現してもよい。
Furthermore, any process other than the processes described above can be implemented in the
また、マージングユニット10は、ステーションバス44とも接続され、ステーションバス44を介して、変電所自動化システム装置46や遠方監視制御装置28とデータ通信可能に構成されている。
The merging
図1には、電力設備の一例として、電力系統を構成する電力送電線2を介して変圧器3の一次側へ電力が供給され、変圧器3によって電圧変換(降圧)されて得られた電力が供給線4を介して、母線5へ供給される構成を示す。母線5には、複数の配電線が接続されており、それぞれの配電線を介して負荷へ電力が供給される。保護制御システム1は、このような電力設備を保護、制御、監視する。
In FIG. 1, as an example of power equipment, power is supplied to the primary side of the
具体的には、電力送電線2には、開閉器の一種である遮断器6−1が設けられるとともに、変流器(Current Transformer:CT)7−1(以下、総称して変流器7とも称する)および計器用変圧器(Potential Transformer:PT/Voltage Transformer:VT)8−1(以下、総称して変圧器8とも称する)が設けられている。変流器7−1は、電力送電線2を流れる電流の情報(電流波形)を測定する。計器用変圧器8−1は、電力送電線2に生じる電圧の情報(電圧波形)を測定する。変流器7−1および計器用変圧器8−1のそれぞれが測定した情報は、マージングユニット10−1へ入力される。さらに、遮断器6−1のバイナリーデータ(2値信号)である接点情報は、マージングユニット10−1へ入力される。バイナリーデータとしては、0:接点 開、1:接点 閉 の2値データである。すなわち、マージングユニット10−1は、電力送電線2を流れる電流の情報および電力送電線2に生じる電圧の情報ならびに電力送電線2に設けられた遮断器6等の開閉器の接点情報を収集する。なお、ここでは、遮断器の構成しか図示していないが断路器等、種々の開閉器が電力送電線に設けられる。
Specifically, the
同様に、供給線4には、遮断器6−2が設けられるとともに、変流器7−2および計器用変圧器8−2が設けられている。変流器7−2および計器用変圧器8−2のそれぞれが測定した情報は、マージングユニット10−2へ入力される。そして、遮断器6−2の接点情報もマージングユニット10−2へ入力される。
Similarly, the
母線5には、複数の配電線が接続されており、それぞれの配電線には、遮断器6−3,6−4,6−5が設けられるとともに、対応する負荷または途中の配電経路での故障を検知できるように、変流器7−3,7−4,7−5および計器用変圧器8−3,8−4,8−5がそれぞれ設けられている。変流器7−3,7−4,7−5および計器用変圧器8−3,8−4,8−5の各々が測定した情報は、配電線毎にマージングユニット10−3〜10−5へそれぞれ入力される。また、遮断器6−3〜6−5の接点情報についてもマージングユニット10−3〜10−5へそれぞれ入力される。すなわち、マージングユニット10−3〜10−5は、母線5に接続される各配電線を流れる電流の情報および各配電線に生じる電圧の情報ならびに各配線電に設けられた遮断器6等の開閉器の接点情報を収集する。
A plurality of distribution lines are connected to the
[1.2 マージングユニットの構成]
次に、本実施の形態に従うマージングユニット10の構成について説明する。
[1.2 Configuration of merging unit]
Next, the configuration of merging
図2は、本実施の形態1に従うマージングユニット10の構成図である。
図2を参照して、マージングユニット10には、電力送電線や母線などに設けられた変流器7および/または計器用変圧器8からの2次電流、電圧値(アナログ信号)がマージングユニット10へ入力される。また、電力送電線や母線などに設けられた遮断器6の接点信号(バイナリーデータ(デジタル信号))がマージングユニット10へ入力される。
FIG. 2 is a configuration diagram of the merging
Referring to FIG. 2, in merging
マージングユニット10は、通常、Bay(Bay:例えば、GIS(Gas Insulated Substation)では支柱などで分離される区画を示す)単位に設置され、電力系統の電流情報および/または電圧情報ならびに接点情報を収集し、収集した情報を示すデジタルデータを対応するIED20へ外部出力する。すなわち、電力系統の保護、制御、監視等に必要な情報は、マージングユニット10で集合される。このデジタルデータとしては、典型的には、測定値等をサンプリング時間毎に直列に並べたシリアルデータが用いられる。言い換えれば、マージングユニット10は、電力系統の電流波形信号および/または電圧波形信号を入力とし、デジタル変換後にシリアルデータとして通信回線(プロセスバス42)を介して出力する。さらに本例においては、電流波形信号および/または電圧波形信号とともに、電力系統の接点信号を入力とし、所定の処理を施した後にシリアルデータとして通信回線(プロセスバス42)を介して出力する。
The merging
具体的には、マージングユニット10は、電力系統の変流器7または計器用変圧器8からの電流波形または電圧波形アナログ信号等をデジタルデータに変換するとともに接点信号であるバイナリーデータの入力を受ける入力処理部、データ処理部15、および対応のIED20などとデータ,信号を送受信するための通信部を備える。
Specifically, the merging
データ処理部15は、入力処理部からの電流波形または電圧波形ならびに接点信号であるデジタルデータを処理して電力系統の状態を示すデータを出力する。
The
入力処理部は、変流器7または計器用変圧器8からのアナログ信号に関して、マージングユニット10と外部回路とを電気的に絶縁し、内部回路の適切な電圧信号に変換する機能を有する複数の入力変換回路11(11−1〜11−n、nは入力変換回路のチャネル数)、各入力変換回路11に対応のアナログフィルタ回路12(12−1〜12−n)、各アナログフィルタ回路12の信号を入力し、切替えながら出力側に導出するマルチプレクサ回路13、およびマルチプレクサ回路13からのアナログ信号をデジタルデータに変換して出力するAD(Analog to Digital)変換回路14を含む。
The input processing unit electrically isolates the merging
各入力変換回路11は、変流器7または計器用変圧器8からの情報、すなわち電流波形または電圧波形のアナログ信号を入力し、マージングユニット10内部の適当な内部信号に変換した後に、対応のアナログフィルタ回路12に出力する。各アナログフィルタ回路12は、対応の入力変換回路11からの電流信号または電圧信号を、その高周波成分を除去した後に、マルチプレクサ回路13に出力する。
Each input conversion circuit 11 inputs information from the current transformer 7 or the
マルチプレクサ回路13は、複数のアナログフィルタ回路12に対応して複数の入力チャネルを有し、切替信号に従って入力チャネル数分、順番に入力を切替え、切替えにより選択された1チャネルからのアナログ信号をAD変換回路14に出力する。
The
AD変換回路14は、入力するアナログ信号(電流または電圧の波形信号)を、サンプリング信号に従いデジタルデータに変換し、データ処理部15に出力する。
The
マルチプレクサ回路13の入力チャネルの切替周期を決定する切替信号およびAD変換回路14のサンプリング周期を決定するサンプリング信号は、データ処理部15からマルチプレクサ回路13およびAD変換回路14のそれぞれに与えられる。
The switching signal for determining the switching period of the input channel of the
また、入力処理部は、遮断器6からの接点信号であるバイナリーデータ(デジタル信号)に関して、マージングユニット10と外部回路とを絶縁する機能を有する複数のデジタル入力を受けるデジタル入力インタフェース(DIF)回路19(19−1〜19−p)をさらに含む。
Further, the input processing unit is a digital input interface (DIF) circuit that receives a plurality of digital inputs having a function of insulating the merging
各DIF回路19は、遮断器6からの接点情報、すなわち接点信号であるバイナリーデータを入力し、マージングユニット10内部回路とを電気的に絶縁し、適当な内部信号に変換した後に、データ処理部15に出力する。
Each
次に、データ処理部15の構成について説明する。
データ処理部15は、アナログデータ処理回路20、メモリ21、伝送フォーマット化回路22、サンプリング信号生成回路23、データ取得回路25およびビット/ワード変換回路26を含む。
Next, the configuration of the
The
アナログデータ処理回路20は、入力処理部からの電流または電圧のデジタルデータに関して、当該入力処理部で生じる誤差の補正処理や所定のプロトコルで規定される1digit当たりの電流、電圧値への変換処理(例えば、10mV/1digit、1mA/1digit)等を実行してメモリ21に格納する。
The analog
データ取得回路25は、入力処理部からの接点信号であるバイナリーデータを取得タイミング信号に従って取得して、ビット/ワード変換回路26に出力する。
The
サンプリング信号生成回路23は、マルチプレクサ回路13の切替信号およびAD変換回路14のサンプリング信号ならびにデータ取得回路25の取得タイミング信号を生成する。
The sampling
ビット/ワード変換回路26は、データ取得回路25で取得された1ビットずつのバイナリーデータについて、所定ビットのワードデータ(信号組データ)に変換する所定のワード変換処理を実行してメモリ21に格納する。ワード変換処理については後述する。
The bit /
伝送フォーマット化回路22は、メモリ21に格納された電流または電圧のデジタルデータおよび所定のワード変換処理が施された接点信号であるバイナリーデータを、電力系統の状態を示すためのフォーマットに従う伝送用データに変換した後に通信部に出力する。伝送フォーマット化回路22は、典型的には、電力系統から収集される電流信号または電圧信号ならびに接点信号をサンプリング周期毎に時系列に並べたシリアルデータに編集して出力する。
The
通信部は、EO(Electrical-to-Optical)変換回路16、ステーションバス44を介して時刻同期信号を受信する受信回路18を含む。
The communication unit includes an EO (Electrical-to-Optical)
EO変換回路16は、伝送フォーマット化回路22からのデジタルデータである電気信号を光信号に変換した後にプロセスバス42を介しIED20に送信するための送信処理部に相当する。
The
AD変換回路14のサンプルレートは、保護・制御用として要求されるレート(例えば80f、fは系統周波数)が用いられるものとする。AD変換回路14には、このためのサンプリング信号がサンプリング信号生成回路23から与えられる。
As the sample rate of the
サンプリング信号生成回路23は、受信回路18で受信した時刻同期信号からマルチプレクサ回路13の切替信号、サンプリング信号および取得タイミング信号を生成し、マルチプレクサ回路13、AD変換回路14およびデータ取得回路25にそれぞれに出力する。
The sampling
データ処理部15では、AD変換回路14から入力される時系列のデジタルデータおよび接点信号であるバイナリーデータは、メモリ21に書込まれて所定期間分のデータが保存される。メモリ21は、少なくとも所定期間分のデータを格納可能な記憶容量を有した一種のリングバッファであり、当該バッファに所定期間保存されたデータは順次古いデータから、AD変換回路14から入力するデジタルデータの上書きにより更新される。すなわち、当該バッファでは、データは書込まれてから常に所定期間保存された後に、更新される。
In the
なお、上記機能は、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、特定用途向け集積回路(ASIC)、または本明細書に記載の機能を実行可能な、任意の他の特定用途向けの機械構成等、種々の形式のいずれかに基づいて実現することが可能である。また、ソフト/ハードの任意の種々の形式を採用することも可能である。 Note that the above functions may be a field programmable gate array (FPGA), a microprocessor, a digital signal processor, an application specific integrated circuit (ASIC), or any other application specific function capable of performing the functions described herein. It can be realized based on any one of various types such as a machine configuration of It is also possible to adopt arbitrary various formats of software / hardware.
[1.3 伝送用データの構成]
図3は、本実施の形態1に従う伝送用データ50のフレーム構造を説明する図である。
[1.3 Configuration of data for transmission]
FIG. 3 is a diagram illustrating a frame structure of
図3を参照して、ここでは、所定のプロトコルに従ってプロセスバス42を介して送信される伝送用データ50のフレーム構造が示されている。本例においては、一例として、非特許文献1に示されるガイドラインで規定されている伝送用データについて説明する。
Referring to FIG. 3, here, a frame structure of
伝送用データ50は、フレーム送信の開始を認識させ、同期をとるタイミングを与えるための信号であるプリアンブル51、宛先となるMACアドレスが設定される送信先アドレス52、送信元となるMACアドレスが設定される送信元アドレス53、優先度に関する優先度タグ54、伝送する通信プロトコルの種類を示す識別子(ID)を設定するタイプ56、アプリケーションIDを指定するAPPID57、リザーブ領域であるリザーブ58、アプリケーションプロトコルデータユニット(APDU)59、フレームのエラーを検出するためのCRC(Cyclical(Cyclic)Redundancy Check)値が設定されるフレームチェック用データ60で構成されている。
The
なお、当該構造は一般的なものであり、プロトコルが異なることによりフレーム構造は適宜変更することが可能である。 Note that the structure is general, and the frame structure can be appropriately changed depending on the protocol.
図4は、本実施の形態1に従うAPDU59のデータ構造の一例を説明する図である。
図4を参照して、APDU59を構成するアプリケーションサービスデータユニット(ASDU)の一例を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a data structure of
With reference to FIG. 4, it is a figure explaining an example of the application service data unit (ASDU) which comprises APDU59.
具体的には、APDU59は、当該データ構造の構成が記述されたヘッダ部62と、一例として8個(8チャンネル)のASDU64とで構成されている場合が示されている。
Specifically, the case where the
各チャンネルのASDU内には、複数セットのデータ群を格納することが可能であるものとする。一例として、1セットとして32ビットのデータ群(ワード)を格納することが可能であるものとする。 It is assumed that a plurality of sets of data groups can be stored in the ASDU of each channel. As an example, it is assumed that a 32-bit data group (word) can be stored as one set.
そして、ここでは、1つ目(1チャンネル)のASDU1に対して、アナログ信号(AI−1(t)〜AI−8(t))を割り当てて格納し、2つ目(2チャンネル)のASDU2に対して、接点信号(DI−1(t)〜)を割り当てて格納する場合が示されている。 In this example, analog signals (AI-1 (t) to AI-8 (t)) are allocated and stored in the first (one channel) ASDU1, and the second (two channels) ASDU2 is stored. In contrast, a case is shown in which contact signals (DI-1 (t) ˜) are assigned and stored.
ここで、ASDU2に格納されるデータとしては、ビット/ワード変換回路26によりワード変換されたワードデータが格納される。
Here, as data stored in the
読み取られた接点信号であるバイナリーデータは、ビット/ワード変換回路26で1ビットずつの信号から複数ビットで構成されるワードデータ(信号組データ)へ変換される。
The binary data that is the read contact signal is converted by the bit /
具体的には、ビット/ワード変換回路26は、アナログ信号(AI)のデータ長が32ビットの場合には、デジタル信号(DI)のデータ長もそれに合わせて32ビットとなるように1ワードのビット長を設定する。なお、本例においては、データ処理を容易にするべくアナログ信号のデータ長に合わせて、接点信号であるバイナリーデータについて1ワードのビット長(32ビット)に設定する場合について説明するが、特に1ワードのビット長に設定する必要はなく、必要に応じてビット長を適切な長さに調整可能であり、接点信号である1ビットずつの信号から複数ビットで構成される1組の信号組データに変換できる構成であればどのような構成であってもよい。
Specifically, when the data length of the analog signal (AI) is 32 bits, the bit /
複数のDIF回路19(複数のチャンネル)からの出力を順番にDI−1 0番〜DI−1 31番までのビットを並べると、あたかも1つのアナログデータと同様に扱うことが可能である。 If bits from DI-10 to DI-1 31 are arranged in order from outputs from a plurality of DIF circuits 19 (a plurality of channels), they can be handled as if they were one analog data.
ビット/ワード変換回路26において、複数のDIF回路19に入力される複数の接点信号(デジタル信号)のチャンネル数に合わせて必要なワード変換後のデータDI−1〜DI−m(mは、必要なデジタル信号のチャンネル数を32で割った値を切り上げたものに相当する)が決定される。
In the bit /
そして、その後、これらのデータがメモリ21にその時の時刻データとして記録される。
After that, these data are recorded in the
そして、メモリ21に格納されたデータがアナログデータと同様に扱われて、伝送フォーマット化回路22において伝送用データに含められる。
The data stored in the
ここで、データ取得回路25においては、サンプリング信号生成回路23からの取得タイミング信号でDIF回路19の信号が読み取られる。この取得タイミング信号は、AD変換のサンプリング信号と同期を採ることが可能である。
Here, in the
一方で、当該サンプリング信号と取得タイミング信号を同一にする必要はなく、例えば、デジタル情報の時間分解能として必要な周期での信号となるようにAD変換のサンプリング周期の整数倍で設定するようにしてもよい。例えば、AD変換のサンプリング周期が系統の定格周波数の80倍であるとすると、定格周波数が50Hzの場合、4000Hzでのサンプリング周波数に設定される。デジタル情報の時間分解能の要求値が1msとすれば、取得タイミング信号の周期は1000HzでよいためAD変換のサンプリング周期の4回に1回の割でバイナリーデータを取得するように構成してもよい。 On the other hand, the sampling signal and the acquisition timing signal do not need to be the same. For example, the signal is set at an integer multiple of the AD conversion sampling period so that the signal has a necessary period as the time resolution of the digital information. Also good. For example, assuming that the AD conversion sampling period is 80 times the rated frequency of the system, when the rated frequency is 50 Hz, the sampling frequency is set to 4000 Hz. If the required value of the time resolution of digital information is 1 ms, the period of the acquisition timing signal may be 1000 Hz. Therefore, the binary data may be acquired every four of the AD conversion sampling periods. .
当該場合には、伝送用データのアナログデータの4時刻データ毎に、アナログデータと共に送信される接点信号であるバイナリーデータの値が更新されることになる。 In this case, the value of binary data, which is a contact signal transmitted together with the analog data, is updated every 4 time data of the analog data of the transmission data.
本例のマージングユニットにおいては、電流、電圧入力のデジタル変換後のアナログデータと同様に接点信号であるバイナリーデータをアナログデータと同期したタイミングで取得して、アナログデータ長に合わせてワード変換することでアナログデータと同様に伝送用データに含めて伝送することが可能である。 In the merging unit of this example, as with analog data after digital conversion of current and voltage input, binary data that is a contact signal is acquired at a timing synchronized with the analog data, and word conversion is performed according to the analog data length. As with analog data, it can be included in transmission data and transmitted.
なお、IED20側においては、接点信号であるバイナリーデータを伝送用データから復元するのに必要な情報を予め設定しておく必要がある。具体的には、ワードデータのビットと開閉器の接点信号との対応付けを予めIED20側で設定しておく必要がある。
On the
そして、IED20側では、伝送用データ受信後、接点信号であるバイナリーデータについては、ワードデータを構成する各ビットデータについて、ビット/フラグ変換するなどしてこれらのデータを扱いやすい形式に変換して、演算を行うようにすれば良い。
On the
つまり、伝送フォーマットとして接点信号であるバイナリーデータをアナログデータと同様に取り扱うことが可能であり、バイナリーデータをステータス(状態)情報の形でIEDへ伝送することが可能であるため、Goose信号のように状態変化した時だけ送信するために必要な不揮発性メモリを使ったラッチ等の処理をする必要が無くなるため取扱が容易となるというメリットもある。 That is, binary data as contact signals can be handled in the same way as analog data as a transmission format, and binary data can be transmitted to the IED in the form of status (state) information. There is also an advantage that handling is easy because there is no need to perform processing such as latching using a non-volatile memory necessary for transmission only when the status changes.
なお、本実施例では、バイナリーデータをアナログデータ長である32ビットワードに変換する方法として32個のバイナリーデータを並べる方法を記載したが、1ビットのバイナリーデータをより信頼性を上げるために例えばバイト(8ビット)単位で4個並べて32ビットとしてもよく、アナログデータと同じデータ長に構成する点に特徴がある。 In this embodiment, a method of arranging 32 pieces of binary data is described as a method of converting binary data into a 32-bit word having an analog data length. However, in order to increase the reliability of 1-bit binary data, for example, The number of bytes (8 bits) may be arranged to be 32 bits, and the data length is the same as that of analog data.
また、接点信号であるバイナリーデータをGoose信号を用いて送信する必要が無くなるため、障害が生じた場合にGoose信号が一斉に送信される事態を回避することが可能である。すなわち、定常的に接点信号であるバイナリーデータが送信されるため急激な通信負荷の変動に伴う通信トラフィック上の問題も生じることもない。また、接点信号であるバイナリーデータを定常的に取得することが可能であるためイベントが生じた場合にその状態を監視するのではなく、定常的に開閉器等の状態を容易に監視することが可能である。 In addition, since it is not necessary to transmit binary data as a contact signal using a Goose signal, it is possible to avoid a situation in which Goose signals are transmitted all at once when a failure occurs. That is, since binary data as a contact signal is constantly transmitted, there is no problem in communication traffic due to a sudden change in communication load. Also, since binary data as contact signals can be steadily acquired, the state of a switch or the like can be easily steadily monitored instead of monitoring its state when an event occurs. Is possible.
[2.実施の形態2]
本実施の形態2では、保護制御システム1に適用されるマージングユニットの他の構成例について説明する。保護制御システム1のマージングユニット10Aを除く他の構成については、実施の形態1の図1と同様である。
[2. Second Embodiment]
In the second embodiment, another configuration example of the merging unit applied to the
図5は、本実施の形態2に従うマージングユニット10Aの構成図である。
図5を参照して、図5のマージングユニット10Aは、図2のマージングユニット10と比較して、ビット/ワード変換回路26をビット/ワード変換回路26Aに置換した点と、ステーションバス44を介してIED20等との間でデータを送受信するEO/OE変換回路30をさらに設けた点が異なる。そして、EO/OE変換回路30とビット/ワード変換回路26Aとは接続されている。
FIG. 5 is a configuration diagram of the merging
Referring to FIG. 5, merging
マージングユニット10Aの他の構成は、マージングユニット10のそれと同様であるから、ここでは相違点を中心に説明する。
Since the other configuration of the merging
ビット/ワード変換回路26Aは、変換情報生成部32を含む。
変換情報生成部32は、接点信号であるバイナリーデータに関して、所定ビットのワードデータに変換して伝送用データに含める一連の方式に関連する変換情報を生成する。具体的には、ビット/ワード変換回路26Aにおける所定ビットのワードデータの変換に関する情報を変換情報として含めることが可能である。また、それ以外の伝送フォーマット化に関連する情報も変換情報に含めることも可能である。当該変換情報は、IED20側において伝送用データから接点信号であるバイナリーデータを復元するために必要な情報である。
The bit /
The conversion information generation unit 32 generates conversion information related to a series of methods for converting binary data that is a contact signal into word data of a predetermined bit and including it in transmission data. Specifically, information relating to conversion of word data of a predetermined bit in the bit /
EO/OE変換回路30は、IED20等からの要求信号を受信するOE(Optical-to-Electrical)変換機能を有するとともに、IED20などへ当該要求信号に対するデータ(変換情報)を送信するためのEO変換機能を有する。
The EO /
図6は、本実施の形態2に従うIED20の変換情報の取得処理を説明するフロー図である。なお、当該処理は、IED20が起動した際に実行しても良いし、所定期間毎に実行するようにしても良い。
FIG. 6 is a flowchart illustrating conversion information acquisition processing of
図6を参照して、まず、IED20は、データ通信するマージングユニット10Aからの変換情報を有しているかどうかを判断する(ステップS2)。
Referring to FIG. 6, first,
ステップS2において、IED20は、データ通信するマージングユニット10Aからの変換情報を有していないと判断した場合(ステップS2においてNO)には、データ通信するマージングユニット10Aに対して変換情報を送信するように要求信号を送信する(ステップS4)。IED20からマージングユニット10Aに対して送信された当該要求信号は、ステーションバス44を介してマージングユニット10AのEO/OE変換回路30で受信する。
In step S2, if it is determined that the
そして、マージングユニット10Aのビット/ワード変換回路26Aは、EO/OE変換回路30を介して受信した要求信号に応答して変換情報生成部32で生成した変換情報をIED20に対して送信する。具体的には、EO/OE変換回路30は、変換情報をステーションバス44を介してIED20に送信する。
Then, the bit /
これにより、IED20は、データ通信するマージングユニット10Aからの変換情報を取得して、当該変換情報に基づき伝送用データから接点信号であるバイナリーデータを復元するための設定処理を実行する(ステップS6)。
Thereby, the
そして、処理を終了する(エンド)。
一方、ステップS2において、データ通信するマージングユニット10Aからの変換情報を有していると判断した場合には、ステップS4およびステップS6の処理をスキップして処理を終了する。変換情報を要求する必要は無いからである。なお、変換情報が更新されていたり変更されている可能性も考えられるためステップS2において、変換情報を有していると判断した場合であっても、所定期間が経過している場合には、ステップS4およびステップS6の処理を実行するようにしても良い。
Then, the process ends (END).
On the other hand, if it is determined in step S2 that the conversion information from the merging
なお、変換情報をステーションバスを介して通信するようにしたが、変換情報の通信がプロセスバス42での電流・電圧情報や開閉器情報の通信に対して余裕があり、問題がない場合には、プロセスバス42を介して通信することもできる。
Note that the conversion information is communicated via the station bus. However, if there is no problem in the communication of the conversion information with respect to the communication of the current / voltage information and the switch information on the
図7は、本実施の形態2に従う変換情報のデータを説明する図である。
図7を参照して、ここでは、変換情報80のデータの本体構造が示されており、データの先頭部分に設けられるIED20等とのデータ通信に必要なヘッダ情報等については省略している。
FIG. 7 is a diagram illustrating conversion information data according to the second embodiment.
Referring to FIG. 7, here, the data body structure of
ここでは、伝送用データのフォーマット上における接点信号であるバイナリーデータの配置情報81(例えば、どのチャンネルのASDUが用いられて接点信号であるバイナリーデータが格納されているのかを識別できる情報)や、ワード長82(ビット/ワード変換回路によって変換されたビットの個数に関するデータ)、更新周期83(取得タイミング信号の周期に関する情報)、総ビット数84(接点信号であるバイナリーデータの個数)、ビット配列85(最下位ビットLSBから順番に最上位ビットMSBに配列することを示す情報あるいは折り返しの配列を示す情報)等、その他IED20側において、接点信号であるバイナリーデータを伝送用データから復元するのに必要な情報を含めるようにしても良い。
Here,
当該処理により、マージングユニット10Aに入力された接点信号であるバイナリーデータを伝送用データから復元するためにIED20側で設定する必要がないというメリットと共に、設定誤りなどの問題を解消できるメリットもある。
By this processing, there is an advantage that it is not necessary to set the binary data, which is a contact signal input to the merging
[3.実施の形態2の変形例]
本実施の形態2の変形例では、保護制御システム1に適用されるマージングユニットのさらに別の構成例について説明する。保護制御システム1のマージングユニット10Bを除く他の構成については、実施の形態1の図1と同様である。
[3. Modification of Embodiment 2]
In the modification of the second embodiment, another configuration example of the merging unit applied to the
上記の実施の形態2に従うマージングユニット10Aにおいては、マージングユニット10A側において、ビット/ワード変換回路において実行する変換処理に関する変換情報を生成して、IED20等へ送信する構成について説明した。
In merging
本実施の形態2の変形例では、マージングユニット10Aが当該変換情報を生成するのではなく、外部から当該変換情報が入力される構成について説明する。
In the modification of the second embodiment, a configuration in which the
図8は、本実施の形態2の変形例に従うマージングユニット10Bの構成図である。
図8を参照して、図8のマージングユニット10Bは、図2のマージングユニット10と比較して、デジタルデータ設定部33と、ステーションバス44を介してIED20等からの変換情報を受信するためのOE変換機能を有するOE変換回路34とをさらに設けた点が異なる。そして、OE変換回路34とビット/ワード変換回路26とは接続されている。
FIG. 8 is a configuration diagram of a merging
Referring to FIG. 8, the merging
マージングユニット10Bの他の構成は、マージングユニット10のそれと同様であるから、ここでは相違点を中心に説明する。
Since the other configuration of the merging
OE変換回路34は、IED20等からの変換情報を受信するOE(Optical-to-Electrical)変換機能を有する。
The
OE変換回路34は、受信した変換情報をデジタルデータ設定部33に出力する。
なお、変換情報の一例としては、図7で説明した変換情報80を利用することが可能である。
The
Note that the
デジタルデータ設定部33は、当該受信した変換情報80に基づいて接点信号であるバイナリーデータをワードデータに変換して伝送用データに含める上記の方式に関連する各種のパラメータを調整する指示を出力する。
Based on the received
具体的には、デジタルデータ設定部33は、配置情報に基づいてビット/ワード変換回路26で処理されたワードデータを伝送用データの所定位置に配置するように伝送フォーマット化回路22に指示する。なお、デジタルデータ設定部33は、総ビット数やビット配列に関する情報に基づいて伝送フォーマット化回路22に対して伝送用データの接点信号であるバイナリーデータの構成に関して適切な形式となるように指示するようにしても良い。
Specifically, the digital
また、デジタルデータ設定部33は、ワード長に基づいてビット/ワード変換回路26に対して当該指定されたワード長となるように変換処理するように指示する。また、デジタルデータ設定部33は、更新周期に基づいてサンプリング信号生成回路23に対して生成する取得タイミング信号の周期を調整するように指示する。
Also, the digital
なお、変換情報には、図7で説明した各種パラメータが全て含まれている必要はなく、少なくとも1つを含むようにしても良い。また、変換情報は、図7で説明したものに限られず、他の変換に必要な情報が含まれていても良い。 Note that the conversion information does not need to include all the various parameters described in FIG. 7, and may include at least one. Also, the conversion information is not limited to that described with reference to FIG. 7, and may include information necessary for other conversions.
なお、本実施の形態2および変形例においては、変換情報の遣り取りとしてステーションバス44を介してデータを送信あるいは受信する構成について説明した。すなわち、OE変換回路あるいは、EO/OE変換回路を用いた例について説明したが、特にステーションバス44ではなく、プロセスバス42での電流・電圧情報や開閉器情報の通信に対して余裕があり、通信に問題が無い場合には、プロセスバス42を介してデータを送信あるいは受信するための通信インタフェースを用いて当該変換情報の遣り取りを実行するようにしても良い。
In the second embodiment and the modification, the configuration in which data is transmitted or received via the
なお、ステーションバス44の場合には、IED20から変換情報が送信される場合に限られず変電所自動化システム装置46や遠方監視制御装置28から当該変換情報がステーションバス44を介してマージングユニット10Bに対して送信されるようにしても良い。
In the case of the
当該構成とすることにより、このようにすれば、IED側で最適となる変換処理のパラメータの調整が可能であるというメリットがある。一方、複数のIEDが同じマージングユニットのデータを使用する場合には、どのIEDからの設定を優先するのか等の設定が必要となるためマージングユニットとIEDとの対応関係が1対1である場合に当該方式はより好ましい形態として用いることが可能である。 By adopting such a configuration, in this way, there is an advantage that adjustment of the parameters of the conversion process that is optimal on the IED side is possible. On the other hand, when multiple IEDs use data from the same merging unit, it is necessary to set which IED has priority, etc., so the correspondence between the merging unit and the IED is 1: 1. In addition, this method can be used as a more preferable form.
なお、上記においては、主に、開閉器の接点情報のデータ送信について主に説明したが、特に当該開閉器の接点情報以外の情報も同様にして送信することも可能である。具体的には、アナログ信号の設定情報(例えば、CT比、PT比等、マージングユニットでのアナログデータの設定でIED側でも必要な情報等)も同様にして伝送してもよい。 In the above description, the data transmission of the contact information of the switch is mainly described. However, information other than the contact information of the switch can also be transmitted in the same manner. Specifically, analog signal setting information (for example, information required on the IED side for setting analog data in the merging unit, such as CT ratio and PT ratio) may be transmitted in the same manner.
[4.実施の形態3]
実施の形態1においては、IED20側でワードデータのビットと開閉器の接点信号との対応付けを予め設定する場合について説明した。
[4. Embodiment 3]
In the first embodiment, the case where the association between the bit of the word data and the contact signal of the switch is set in advance on the
本実施の形態3においては、当該設定を容易にする方式について説明する。
IEC61850-6では変電所構成言語(SCL)が定義されている。当該変電所構成言語(SCL)を用いて、変電所等の保護制御システムの設計等をサポートすることが可能である。具体的には、変電所の形式的な仕様を論理ノードの単線図と機能で記述するシステム仕様記述ファイル(SSDファイル)や、変電所自動化システム装置に使われるIEDの論理ノードとサポートされる通信サービスの機能を表すIED機能記述ファイル(ICDファイル)等を用いて保護制御システムを設計するシステム構成ツールが利用されている。
In the third embodiment, a method for facilitating the setting will be described.
IEC61850-6 defines the substation configuration language (SCL). It is possible to support the design of a protection control system such as a substation using the substation configuration language (SCL). Specifically, a system specification description file (SSD file) that describes the formal specifications of substations with a single line diagram and functions of logical nodes, and supported communication with IED logical nodes used in substation automation system devices A system configuration tool for designing a protection control system using an IED function description file (ICD file) representing service functions is used.
当該システム構成ツールを利用してIEDの機能を設定することが可能である。
図9は、本実施の形態3に従うシステム構成の設計の概念を説明する図である。
It is possible to set the function of the IED using the system configuration tool.
FIG. 9 is a diagram for explaining the concept of designing the system configuration according to the third embodiment.
図9を参照して、ここでは、ステーションバス44にIED20と設定装置70とが接続された構成が示されている。設定装置70は、上記のシステム構成ツールが格納された装置であり、当該設定装置70によりIED20の機能を設定するためのファイルであるIED設定ファイルを作成することが可能である。
Referring to FIG. 9, here, a configuration in which an
そして、設定装置70は、設定されたIED設定ファイル72をIED20に送信する。
Then, the setting
IED20は、設定装置70から送信されたIED設定ファイル72に従いデータ通信することが可能なマージングユニット10を認識する。本例においては、一例として識別子「001」のマージングユニット10が設けられており、当該マージングユニット10とデータ通信する構成が示されている。なお、マージングユニット10とステーションバス44を介してデータ通信しても良いし、上記で説明したプロセスバス42を介してデータ通信することも可能である。
The
また、IED設定ファイル72には、一例としてIED20が上述した予め設定されたリレー演算ロジックに従って制御する遮断器6等の情報も含まれている。なお、当該ファイルには、遮断器6に限られずIED20が制御する電力系統に設けられた開閉器の情報が含まれる。なお、当該遮断器6等の接点信号についてはマージングユニット10に入力される。
In addition, the
本実施の形態3においては、さらに、設定装置70からマージングユニット10と開閉器との接続関係に関する情報であるMU接続設定ファイル74をさらに送信する。
In the third embodiment, the setting
図10は、本実施の形態3に従う設定装置70の構成を示す模式図である。
図10を参照して、設定装置70は、基本的には、汎用パーソナルコンピュータで構成される。但し、専用のハードウェアとして実装してもよい。
FIG. 10 is a schematic diagram showing a configuration of setting
Referring to FIG. 10, setting
設定装置70は、プロセッサ302と、RAM304と、通信インターフェイス306と、ディスプレイ308と、入力部310と、データ保持部320とを含む。これらの各コンポーネントは、バス330を介して互いにデータ通信可能に接続されている。データ保持部320は、上述した保護制御システムを設計するためのシステム構成ツールと、MU接続設定ファイルを生成するための設定ツールとを含むツールプログラム322と、当該ツールプログラム322の実行により得られた設定ファイル324とを含む。当該設定ファイル324には、上記のIED設定ファイル72とともに、MU接続設定ファイル74も含まれるものとする。
The
なお、ツールプログラム322に含まれるシステム構成ツールは、既知のものでありIED設定ファイル72を生成することが可能である。
Note that the system configuration tool included in the
プロセッサ302は、データ保持部320からツールプログラム322を読み出して、RAM304に展開しつつ実行する。ツールプログラム322がプロセッサ302により実行されることで、保護制御システムを設計等するための設計動作が実現される。具体的には、当該保護制御システムを設計等するためのインターフェイス画面が提供される。
The
なお、ツールプログラム322は、その実行に必要な処理をオペレーティングシステムが提供する共通モジュールを用いて実現する場合もある。すなわち、本実施の形態に従うプログラムとオペレーティングシステムとが協働して本実施の形態に従う処理を実現する場合であっても、本発明の技術的範囲に含まれ得る。
Note that the
通信インターフェイス306は、ステーションバス44を介して、他の装置と接続するためのインターフェイスであり、マージングユニット10およびIED20との間で、必要なデータを遣り取りする。
The
ディスプレイ308は、ツールプログラム322の実行により生成されるインターフェイス画面等をユーザへ表示する表示デバイスである。入力部310は、キーボードやマウスなどを含み、ユーザからの操作を受け付ける。さらに、所定のデータをプリントアウトするためのプリンターが装着されていてもよい。なお、設定装置70を新たに設けずに、例えば遠方監視制御装置28等に当該機能を設けるようにすることも当然に可能である。
The
図11は、本実施の形態3に従うMU接続設定ファイルを生成するための設定ツールを実行した場合にディスプレイ308に表示された設定ツール画面の一例である。上述したように当該設定ツールは、ツールプログラム322に含まれるものである。
FIG. 11 is an example of a setting tool screen displayed on the
図11を参照して、ここでは、設定ツール画面において、各種の開閉器およびマージングユニットおよびIEDが模式化されたブロック形式で表示されている場合が示されている。ユーザは、入力部310を介して、当該インターフェイス画面において各種のブロックの接続を設計して、MU接続設定ファイルを設計することが可能であるものとする。
Referring to FIG. 11, here, a case where various switches, merging units, and IEDs are displayed in a schematic block format on the setting tool screen is shown. It is assumed that the user can design a connection of various blocks on the interface screen and design a MU connection setting file via the
ここでは、一例としてIEDが制御するための電力系統に設けられた開閉器として、2つの断路器(ラインスイッチ)(LS1,LS2)と、遮断器(CB1)と、接地断路器(ES1,ES2)とが設けられている場合が示されている。 Here, as an example, as a switch provided in an electric power system controlled by the IED, two disconnectors (line switches) (LS1, LS2), a circuit breaker (CB1), and ground disconnectors (ES1, ES2) ) And are provided.
そして、これら開閉器は、マージングユニット(MU)の端子(TDI−1〜TDI−5)にそれぞれ接続されている場合が示されている。 These switches are shown connected to the terminals (TDI-1 to TDI-5) of the merging unit (MU).
具体的には、断路器LS1は、端子TDI−1と接続されて接点信号が入力される。また、断路器LS2は、端子TDI−5と接続されて接点信号が入力される。同様にして、遮断器CB1は、端子TDI−3と接続されて接点信号が入力される。接地断路器ES1は、端子TDI−2と接続されて接点信号が入力される。接地断路器ES2は、端子TDI−4と接続されて接点信号が入力される。 Specifically, the disconnector LS1 is connected to the terminal TDI-1 and receives a contact signal. Further, the disconnector LS2 is connected to the terminal TDI-5 and receives a contact signal. Similarly, the circuit breaker CB1 is connected to the terminal TDI-3 and receives a contact signal. The ground disconnector ES1 is connected to the terminal TDI-2 and receives a contact signal. The ground disconnector ES2 is connected to the terminal TDI-4 and receives a contact signal.
そして、当該設定ツール画面で設定したデータを実行することによりツールプログラム322は、開閉器とマージングユニット(MU)との接続関係を規定したMU接続設定ファイル74を生成する。
Then, by executing the data set on the setting tool screen, the
図12は、図11の設定ツール画面において設定された開閉器とマージングユニット(MU)との接続関係を規定したMU接続設定ファイル74を説明する図である。
FIG. 12 is a diagram for explaining the MU
図12を参照して、上記の設定ツール画面で設定したデータを実行することによりツールプログラム322は、MU接続設定ファイル74を生成する。なお、「DI−1・・・」の欄は説明を容易にするために設けたものであり当該情報が送信されるものではない。
Referring to FIG. 12, the
ここでは、MU接続設定ファイル74において、マージングユニット(「001」)の接続設定情報として、マージングユニット10の端子名と開閉器とが対応付けられたテーブルが示されている。
Here, in the MU
具体的には、端子TDIの1番目から順番に当該端子が対応付けられて接続される開閉器の種別が示されている。 Specifically, the type of the switch to which the terminal is associated and connected in order from the first terminal TDI is shown.
ここで、本実施の形態3においては、設定装置70からIED設定ファイル72をIED20に送信することにより、当該IED20が制御する開閉器およびマージングユニットに関する情報を取得することが可能であり、そして、当該MU接続設定ファイル74をIED20に送信することにより、制御する開閉器の接点信号が制御するマージングユニットのどの端子に入力されるかに関する情報を取得することが可能である。
Here, in the third embodiment, by transmitting the
これにより、例えば、端子TDI−1〜TDI−31に入力される接点信号がワードデータとしてDI−1(t)(DI−1 0番〜DI−1 31番までのビット)として伝送用データに含められてIED20から送信される場合には、その対応付けが容易となる。すなわち、DI−1 0番のビットを参照することにより断路器LS1の接点信号の状態を取得することが可能である。他の例についても同様である。
As a result, for example, contact signals input to the terminals TDI-1 to TDI-31 are transmitted as data for transmission as word data DI-1 (t) (bits from DI-10 to DI-1 31). When it is included and transmitted from the
当該設定方式により、既存のシステム構成ツールを用いて生成されたIED設定ファイルと開閉器とマージングユニット(MU)との接続関係を規定したMU接続設定ファイルとに基づいて容易にIED20側においては、接点信号であるバイナリーデータを伝送用データから復元するのに必要な情報を設定することが可能となる。
By the setting method, on the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 保護制御システム、2 電力送電線、3 変圧器、4 供給線、5 母線、6 遮断器、7 変流器、8 計器用変圧器、10,10A,10B マージングユニット、11 入力変換回路、12 アナログフィルタ回路、13 マルチプレクサ回路、14,AD変換回路、15 データ処理部、18 受信回路、20 アナログデータ処理回路、21 メモリ、22 伝送フォーマット化回路、23 サンプリング信号生成回路、25 データ取得回路、26,26A ビット/ワード変換回路、28 遠方監視制御装置、29 遠方制御所、32 変換情報生成部、33 デジタルデータ設定部、42 プロセスバス、44 ステーションバス、46 変電所自動化システム装置、70 設定装置、302 プロセッサ、304 RAM、306 通信インターフェイス、308 ディスプレイ、310 入力部、320 データ保持部、322 ツールプログラム、330 バス。 1 protection control system, 2 power transmission line, 3 transformer, 4 supply line, 5 bus, 6 circuit breaker, 7 current transformer, 8 instrument transformer, 10, 10A, 10B merging unit, 11 input conversion circuit, 12 Analog filter circuit, 13 Multiplexer circuit, 14, AD conversion circuit, 15 Data processing unit, 18 Receiver circuit, 20 Analog data processing circuit, 21 Memory, 22 Transmission formatting circuit, 23 Sampling signal generation circuit, 25 Data acquisition circuit, 26 26A bit / word conversion circuit, 28 remote monitoring control device, 29 remote control station, 32 conversion information generation unit, 33 digital data setting unit, 42 process bus, 44 station bus, 46 substation automation system device, 70 setting device, 302 processor, 304 RAM, 306 communication interface Interface, 308 display, 310 input unit, 320 data storage unit, 322 tool program, 330 bus.
Claims (4)
前記電力系統から取得される信号を処理して電力系統の状態を示すデジタルデータを出力する処理部と、
外部装置との間で通信回線を介して通信する通信部とを備え、
前記処理部は、
前記電力系統の電流または電圧の時系列のアナログ信号を、デジタルデータに変換する第1変換部と、
前記電力系統の接点の情報である少なくとも1つの接点信号を所定ビットの信号組データに変換する第2変換部と、
前記第1変換部により変換された前記デジタルデータを送信するための所定フォーマットに対して、前記デジタルデータと同様の形式で前記第2変換部による前記信号組データを含めた送信データを生成する送信データ生成部とを含み、
前記通信部は、前記通信回線を介して前記外部装置に対して前記送信データを送信する、マージングユニット。 A merging unit that collects at least current or voltage information and contact information from a power system,
A processing unit that processes a signal acquired from the power system and outputs digital data indicating a state of the power system;
A communication unit that communicates with an external device via a communication line;
The processor is
A first converter that converts a time-series analog signal of the current or voltage of the power system into digital data;
A second converter that converts at least one contact signal, which is contact information of the power system, into signal set data of a predetermined bit;
Transmission for generating transmission data including the signal set data by the second conversion unit in a format similar to the digital data with respect to a predetermined format for transmitting the digital data converted by the first conversion unit Including a data generation unit,
The communication unit is a merging unit that transmits the transmission data to the external device via the communication line.
前記通信部は、前記通信回線を介して前記変換情報を前記外部装置に対して送信する、請求項1に記載のマージングユニット。 The second conversion unit includes a conversion information generation unit that generates conversion information related to a method of converting the contact signal into the signal set data to be included in the transmission data,
The merging unit according to claim 1, wherein the communication unit transmits the conversion information to the external device via the communication line.
前記処理部は、前記通信部で受付けた前記変換情報に基づいて前記接点信号に関して前記信号組データに変換して前記送信データに含める方式のパラメータを設定する設定部をさらに含む、請求項1記載のマージングユニット。 The communication unit accepts conversion information related to a method of converting the contact signal into the signal set data and including it in the transmission data from the external device,
The processing unit further includes a setting unit configured to set a parameter of a method to be converted into the signal set data with respect to the contact signal based on the conversion information received by the communication unit and included in the transmission data. Merging unit.
電力系統の送電線の電路を制御するための少なくとも1つの開閉器と、
前記電力系統から少なくとも電流または電圧の情報および前記少なくとも1つの開閉器の接点の情報を収集するマージングユニットと、
前記マージングユニットからのデータを受けて前記遮断機を制御するための演算装置とを備え、
前記マージングユニットは、
前記電力系統から取得される信号を処理して電力系統の状態を示すデジタルデータを出力する処理部と、
外部装置との間で通信回線を介して通信する通信部とを含み、
前記処理部は、
前記電力系統の電流または電圧の時系列のアナログ信号を、デジタルデータに変換する第1変換部と、
前記電力系統の接点の情報である少なくとも1つの接点信号を所定ビットの信号組データに変換する第2変換部と、
前記第1変換部により変換された前記デジタルデータを送信するための所定フォーマットに対して、前記デジタルデータと同様の形式で前記第2変換部による前記信号組データを含めた送信データを生成する送信データ生成部とを含み、
前記通信部は、前記通信回線を介して前記外部装置に対して前記送信データを送信し、
前記演算装置は、前記少なくとも1つの開閉器が前記マージングユニットに接続される接続情報に基づいて前記送信データに含まれる前記信号組データから接点信号の状態を取得する、保護制御システム。 A protection control system for protecting the power system,
At least one switch for controlling an electrical path of a transmission line of the power system;
A merging unit that collects at least current or voltage information from the power system and contact information of the at least one switch;
An arithmetic unit for receiving the data from the merging unit and controlling the circuit breaker,
The merging unit is
A processing unit that processes a signal acquired from the power system and outputs digital data indicating a state of the power system;
A communication unit that communicates with an external device via a communication line,
The processor is
A first converter that converts a time-series analog signal of the current or voltage of the power system into digital data;
A second converter that converts at least one contact signal, which is contact information of the power system, into signal set data of a predetermined bit;
Transmission for generating transmission data including the signal set data by the second conversion unit in a format similar to the digital data with respect to a predetermined format for transmitting the digital data converted by the first conversion unit Including a data generation unit,
The communication unit transmits the transmission data to the external device via the communication line,
The said arithmetic unit is a protection control system which acquires the state of a contact signal from the said signal set data contained in the said transmission data based on the connection information in which the said at least 1 switch is connected to the said merging unit.
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