綜合單元以及保護(hù)繼電器系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種用于從事故保護(hù)電力體系的綜合單元，具備：A/D變換部(11)，將電力體系的電氣量變換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；通信接口部(12)，將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)發(fā)送到連接了用于保護(hù)電力體系的保護(hù)單元(20)的過程總線(30)；以及繼電器運(yùn)算部(13)，根據(jù)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，執(zhí)行用于檢測(cè)電力體系的異常的繼電器運(yùn)算，根據(jù)該運(yùn)算的結(jié)果，輸出用于對(duì)插入到電力體系中的切斷器(44)進(jìn)行斷開驅(qū)動(dòng)的切斷信號(hào)。
【專利說明】綜合單元以及保護(hù)繼電器系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實(shí)施方式涉及用于從事故保護(hù)電力體系的綜合單元以及保護(hù)繼電器系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]為了測(cè)量電力機(jī)器的電流或者電壓，使用變流器或者計(jì)量?jī)x器用變壓器，將電力機(jī)器主電路的電流或者電壓變換為適合于測(cè)量的電流或者電壓。在以往的變電站中，將變換后的電流或者電壓，通過電纜連接，傳遞至在遠(yuǎn)程的配電盤室等中配置的保護(hù)繼電器、線路控制單元等上位裝置。相對(duì)于此，過程總線是指:在電力機(jī)器附近對(duì)電力機(jī)器的電流或者電壓進(jìn)行A/D變換，將其采樣值按照串行通信的形式傳送到上位裝置的方式。上位裝置既可以是I臺(tái)也可以是多臺(tái)。
[0003]伴隨近年來的通信以及數(shù)字控制技術(shù)的發(fā)展，針對(duì)變電站等中的電力體系的保護(hù)繼電器系統(tǒng)，進(jìn)行過程總線的導(dǎo)入。為了實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)，能夠共享電流?電壓的采樣值的過程總線的重要性也得到關(guān)注。在應(yīng)用了這樣的過程總線的保護(hù)繼電器系統(tǒng)中，綜合單元、保護(hù)單元、以及切斷器控制單元分別經(jīng)由通信接口部通過過程總線相互連接。
[0004]綜合單元配置于連接了送電線等的切斷器的附近。向該單元輸入通過變流器所測(cè)量的電流波形信號(hào)或者通過計(jì)量?jī)x器用變壓器所測(cè)量的電壓波形信號(hào)。電流波形信號(hào)或者電壓波形信號(hào)通過綜合單元內(nèi)部的A/D變換部被變換為采樣值(數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù))，經(jīng)由通信接口部發(fā)送到過程總線。 [0005]在保護(hù)單元中，通過通信接口部接收波形的采樣值并將其傳送到繼電器運(yùn)算部。在繼電器運(yùn)算部中，進(jìn)行事故判定的運(yùn)算處理，在判定為需要切斷器的斷開的情況下，經(jīng)由通信接口將斷開指令消息發(fā)送到過程總線。還有多個(gè)保護(hù)單元對(duì)相同的切斷器發(fā)送斷開指令消息的情況。
[0006]在切斷器控制單元中，如果通信接口部接收到斷開指令消息，則對(duì)切斷器進(jìn)行斷開驅(qū)動(dòng)。由此，送電線等電力設(shè)備得到保護(hù)。
[0007]在應(yīng)用了上述過程總線的保護(hù)繼電器系統(tǒng)中，經(jīng)由過程總線，傳送作為用于事故判定的基本信息的電力體系的電流波形信號(hào)或者電壓波形信號(hào)、以及切斷器的斷開指令消息這兩方。因此，在過程總線中產(chǎn)生障礙而喪失了這些傳送功能的情況下，存在完全喪失保護(hù)功能的問題。
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本專利第3907998號(hào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]發(fā)明想要解決的課題在于，提供一種即使在過程總線中發(fā)生了障礙的情況下也能夠保持電力體系的保護(hù)功能的綜合單兀以及保護(hù)繼電器系統(tǒng)。
[0010]實(shí)施方式提供一種綜合單兀,其特征在于包括:A/D變換部,將電力體系的電氣量變換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；通信接口部，將所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)發(fā)送到連接了用于保護(hù)所述電力體系的保護(hù)單元的過程總線；以及繼電器運(yùn)算部，基于所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)執(zhí)行用于檢測(cè)所述電力體系的異常的繼電器運(yùn)算，基于該運(yùn)算的結(jié)果輸出用于對(duì)插入到所述電力體系中的切斷器進(jìn)行斷開驅(qū)動(dòng)的切斷信號(hào)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是示出第I實(shí)施方式的保護(hù)繼電器系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)的圖。
[0012]圖2是示出第2實(shí)施方式的保護(hù)繼電器系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)的圖。
[0013]圖3是示出第3實(shí)施方式的保護(hù)繼電器系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)的圖。
[0014]圖4是示出第4實(shí)施方式的保護(hù)繼電器系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)的圖。
[0015]圖5是示出第5實(shí)施方式的保護(hù)繼電器系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)的圖。
[0016](符號(hào)說明)
[0017]10:綜合單元；10a:主保護(hù)用綜合單元；10b:后備保護(hù)用綜合單元；11:A/D變換部；12:通信接口部;13、23:繼電器運(yùn)算部;14、14a、14b、24:接點(diǎn)；15:通信監(jiān)視部；18:定時(shí)器；19:調(diào)整值記錄部；20:保護(hù)單元；20a:主保護(hù)單元；20b:后備保護(hù)單元；22:通信接口部；30:過程總線；30a:主保護(hù)用過程總線；30b:后備保護(hù)用過程總線41:母線；42:變流器；43:計(jì)量?jī)x器用變壓器；44:切斷器；45:斷開線圈；46:送電線；50a:主保護(hù)用控制電源；50b:后備保護(hù)用控制電源。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下，參照附圖，說明實(shí)施方式的保護(hù)繼電器系統(tǒng)。
[0019](第I實(shí)施方式)
[0020]圖1是示出第I實(shí)施方式的保護(hù)繼電器系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)的圖。
[0021]本實(shí)施方式的保護(hù)繼電器系統(tǒng)是例如變電站等中的電力體系的保護(hù)繼電器系統(tǒng)，具備綜合單元10和保護(hù)單元20。各單元10、20分別經(jīng)由通信接口部12、22通過過程總線30相互連接。進(jìn)而，設(shè)置有通過對(duì)切斷器斷開線圈45通電，對(duì)切斷器44進(jìn)行斷開驅(qū)動(dòng)的切斷器斷開電路(14、24、45)。另外，還有如圖所示，多個(gè)保護(hù)單元20與同一過程總線30連接的情況。
[0022]綜合單元10除了用于在與將電氣量變換為數(shù)字信號(hào)的A/D變換部11以及過程總線30之間進(jìn)行信息的發(fā)送接收的通信接口部12以外，還具備用于切斷器控制的繼電器運(yùn)算部13以及接點(diǎn)14。另外，配置于與例如送電線46連接的切斷器44的附近。針對(duì)該綜合單元10，輸入通過變流器42測(cè)量的電流波形信號(hào)、或者通過計(jì)量?jī)x器用變壓器43測(cè)量的電壓波形信號(hào)。變流器42檢測(cè)送電線46的電流變化，計(jì)量?jī)x器用變壓器43檢測(cè)母線41的電壓。
[0023]另一方面，保護(hù)單元20也具備通信接口部22、繼電器運(yùn)算部23以及接點(diǎn)24。接點(diǎn)14以及接點(diǎn)24都與切斷器斷開線圈45連接。另外，構(gòu)成為如果通過接點(diǎn)14、24的閉合而對(duì)線圈45通電，則切斷器44進(jìn)行斷開動(dòng)作。
[0024]另外，繼電器運(yùn)算部13、23檢測(cè)電力體系的異常，也可以例如繼電器運(yùn)算部23對(duì)應(yīng)于主檢測(cè)繼電器，繼電器換算部13對(duì)應(yīng)于FD(事故檢測(cè))繼電器。進(jìn)而，也可以繼電器運(yùn)算部23是主保護(hù)，繼電器換算部13對(duì)應(yīng)于后備保護(hù)。另外，能夠經(jīng)由過程總線30，對(duì)繼電器運(yùn)算部13中的繼電器運(yùn)算的類別、函數(shù)、動(dòng)作值、以及動(dòng)作時(shí)間等進(jìn)行調(diào)整。
[0025]接下來，說明這樣構(gòu)成了的本實(shí)施方式的動(dòng)作。
[0026]首先，說明過程總線30正常時(shí)的動(dòng)作。將通過變流器42測(cè)量的電流波形信號(hào)、或者通過計(jì)量?jī)x器用變壓器43測(cè)量的電壓波形信號(hào)，通過綜合單元10的內(nèi)部的A/D變換部11，變換為采樣值。該采樣值被送到通信接口部12而被送到過程總線30，同時(shí)被送到繼電器運(yùn)算部13。在繼電器運(yùn)算部13中，通過執(zhí)行數(shù)字濾波處理、繼電器運(yùn)算處理，獨(dú)立地進(jìn)行事故判定。另外，在判定為需要切斷器44的斷開的情況下，通過輸出第I切斷信號(hào)SI，將接點(diǎn)14閉合。 [0027]另一方面，即使在保護(hù)單元20的繼電器運(yùn)算部23中，根據(jù)通過通信接口 22接收到的采樣值獨(dú)立地進(jìn)行事故判定，在判定為需要切斷器的斷開的情況下，通過輸出第2切斷信號(hào)S2，將接點(diǎn)24閉合。如果接點(diǎn)14或者接點(diǎn)24中的某一個(gè)閉合，則對(duì)斷開線圈45通電，切斷器44被斷開。由此，送電線46等電力設(shè)備被保護(hù)。
[0028]在過程總線30中產(chǎn)生了異常，在傳送功能中產(chǎn)生了障礙的情況的動(dòng)作成為以下。采樣值不到達(dá)保護(hù)單元20的一部分或者全部，所以在保護(hù)單元20中無法進(jìn)行事故判定。因此，即使假設(shè)發(fā)生了事故，接點(diǎn)24也有不閉合的可能性。但是，綜合單元10的繼電器運(yùn)算部13正常地動(dòng)作，所以在判定為需要切斷器44的斷開的情況下，接點(diǎn)14閉合而向斷開線圈45通電。
[0029]這樣根據(jù)本實(shí)施方式，即使在過程總線30的傳送功能中產(chǎn)生了障礙的情況下，由于綜合單元10的繼電器運(yùn)算部13動(dòng)作，所以能夠起到送電線等電力設(shè)備的保護(hù)功能。
[0030](第2實(shí)施方式)
[0031]圖2是示出第2實(shí)施方式的保護(hù)繼電器系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)的圖。另外，對(duì)與圖1相同的部分附加同一符號(hào)，其詳細(xì)的說明省略。
[0032]本實(shí)施方式與之前說明了的第I實(shí)施方式不同的點(diǎn)在于，在保護(hù)單元20中未設(shè)置接點(diǎn)24，將通過保護(hù)單元20檢測(cè)出的異常經(jīng)由過程總線30送出到綜合單元10。
[0033]本實(shí)施方式的綜合單元10除了 A/D變換部11、通信接口部12、繼電器運(yùn)算部13、以及接點(diǎn)14以外，還具備通信監(jiān)視部15、0R門16、以及AND門17。即，除了接點(diǎn)14以及線圈45以外，由OR門16以及AND門17等構(gòu)成切斷器斷開電路。另外，在本實(shí)施方式中，繼電器運(yùn)算部23對(duì)應(yīng)于主檢測(cè)繼電器，繼電器運(yùn)算部13對(duì)應(yīng)于FD繼電器。另外，作為通信監(jiān)視部15，也可以利用“PING”指令，其結(jié)構(gòu)沒有特別限定。
[0034]來自通信接口部12的第2切斷信號(hào)S2、和來自檢測(cè)過程總線30的異常的通信監(jiān)視部15的通信不良信號(hào)S3被供給到OR門16各自的輸入端。OR門16的輸出被供給到AND門17的一方的輸入端。向AND門17的另一方的輸入端,供給了來自繼電器運(yùn)算部13的第I切斷信號(hào)SI。另外，通過AND門17的輸出，控制接點(diǎn)14。即，接點(diǎn)14構(gòu)成為在以下的(I)(2)中的任意一個(gè)情況下閉合。
[0035](I)第I切斷信號(hào)SI和第2切斷信號(hào)S2這兩方都輸出
[0036](2)第I切斷信號(hào)SI和通信異常信號(hào)S3這兩方都輸出
[0037]關(guān)于其他部分，與第I實(shí)施方式相同。
[0038]首先，說明過程總線30正常時(shí)的動(dòng)作。與第I實(shí)施方式同樣地，在繼電器運(yùn)算部13中進(jìn)行事故判定，在判定為需要切斷器44的斷開的情況下輸出第I切斷信號(hào)SI。在繼電器運(yùn)算部13中，進(jìn)行例如事故檢測(cè)繼電器相當(dāng)?shù)氖鹿逝卸ā?br>
[0039]另一方面，在保護(hù)單元20的繼電器運(yùn)算部23中也進(jìn)行事故判定。另外，在判定為需要切斷器44的斷開的情況下，經(jīng)由通信接口 22將斷開指令消息發(fā)送到過程總線30。在繼電器運(yùn)算部23中進(jìn)行例如主檢測(cè)繼電器相當(dāng)?shù)氖鹿逝卸?。如果綜合單元10內(nèi)的通信接口部12從保護(hù)單元20的中的某一個(gè)接收到斷開指令消息，則輸出第2切斷信號(hào)S2。
[0040]在多個(gè)保護(hù)單元20之間，在繼電器運(yùn)算部23中執(zhí)行的事故判定方式一般不同，但即使在接收到來自某一個(gè)保護(hù)單元的斷開指令消息的情況下，仍輸出切斷信號(hào)S2。僅限輸出了切斷信號(hào)SI以及S2這兩方的信號(hào)的情況，接點(diǎn)14閉合，對(duì)斷開線圈45通電，切斷器44被斷開。
[0041]在過程總線30中產(chǎn)生了異常，在傳送功能中產(chǎn)生了障礙的情況的動(dòng)作成為以下。關(guān)于保護(hù)單元20的一部分或者全部，采樣值未到達(dá)，而無法進(jìn)行事故判定，所以有即使在發(fā)生了事故的情況下仍不發(fā)送斷開指令消息的可能性。但是，綜合單元10的通信監(jiān)視部15檢測(cè)過程總線30的異常，所以輸出通信異常信號(hào)S3。另一方面，繼電器運(yùn)算部13正常地動(dòng)作，所以在判定為需要切斷器44的斷開的情況下輸出第I切斷信號(hào)SI。因此，在得到了通信異常信號(hào)S3的情況下，如果輸出了第I切斷信號(hào)SI，則接點(diǎn)14閉合而對(duì)斷開線圈45通電。
[0042]如上述那樣，在本實(shí)施方式中，除了通過主檢測(cè)繼電器和FD繼電器的AND進(jìn)行切斷控制以外，在過程總線30的異常的情況下，僅能夠通過FD繼電器進(jìn)行切斷控制。
[0043]這樣根據(jù)本實(shí)施方式，能夠容易地構(gòu)成由主檢測(cè)繼電器和FD繼電器構(gòu)成的故障安全系統(tǒng)(通過主檢測(cè)繼電器和FD繼電器的AND進(jìn)行切斷控制)。而且，即使在過程總線30的傳送功能中產(chǎn)生了障礙的情況下，事故檢測(cè)繼電器單獨(dú)動(dòng)作，所以能夠起到最低限的保護(hù)功能。
[0044]另外，如果省略通信監(jiān)視部15以及OR門16，則雖然無針對(duì)過程總線30的障礙的保護(hù)功能，但能夠構(gòu)成由主檢測(cè)繼電器和FD繼電器構(gòu)成的與以往同樣的故障安全系統(tǒng)。
[0045](第3實(shí)施方式)
[0046]圖3是示出第3實(shí)施方式的保護(hù)繼電器系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)的圖。另外，對(duì)與圖1相同的部分附加同一符號(hào)，其詳細(xì)的說明省略。
[0047]本實(shí)施方式的綜合單元10除了 A/D變換部11、通信接口部12、繼電器運(yùn)算部13、以及接點(diǎn)14以外，還具備通信監(jiān)視部15、0R門16、以及AND門17。另外，在本實(shí)施方式中，繼電器運(yùn)算部23對(duì)應(yīng)于繼電器主保護(hù)，繼電器運(yùn)算部13對(duì)應(yīng)于繼電器后備保護(hù)。
[0048]來自繼電器運(yùn)算部13的第I切斷信號(hào)SI和來自檢測(cè)過程總線30的異常的通信監(jiān)視部15的通信不良信號(hào)S3被供給到AND門17各自的輸入端。AND門17的輸出被供給到OR門16的一方的輸入端。向OR門16的另一方的輸入端，供給來自通信接口 12的第2切斷信號(hào)S2。另外，通過OR門16的輸出，控制接點(diǎn)14。即，接點(diǎn)14構(gòu)成為在以下的(I)
(2)中的任意一個(gè)情況下閉合。
[0049](I)第2切斷信號(hào)S2輸出
[0050](2)第I切斷信號(hào)SI以及通信不良檢測(cè)信號(hào)S3這兩方都輸出
[0051]關(guān)于其他部分，與第I實(shí)施方式相同。
[0052]首先，說明過程總線30正常時(shí)的動(dòng)作。與第2實(shí)施方式同樣地，在繼電器運(yùn)算部13中進(jìn)行事故判定，在判定為需要切斷器44的斷開的情況下輸出第I切斷信號(hào)SI。在繼電器運(yùn)算部13中，進(jìn)行例如繼電器后備保護(hù)相當(dāng)?shù)氖鹿逝卸ā?br>
[0053]另一方面，在保護(hù)單元20的繼電器運(yùn)算部23中也進(jìn)行事故判定在判定為需要切斷器44的斷開的情況下，將斷開指令消息發(fā)送到過程總線30。如果通信接口部12接收到斷開指令消息，則輸出第2切斷信號(hào)S2。在繼電器運(yùn)算部23中，進(jìn)行例如主保護(hù)相當(dāng)?shù)氖鹿逝卸ā?br>
[0054]如果過程總線30正常，則通信監(jiān)視部17不輸出通信不良檢測(cè)信號(hào)S3，所以即使輸出了第I切斷信號(hào)SI，接點(diǎn)14也不閉合。但是，如果輸出了第2切斷信號(hào)S2，則接點(diǎn)14閉合，實(shí)現(xiàn)主保護(hù)相當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)動(dòng)作。
[0055]在過程總線30中產(chǎn)生異常，而喪失了傳送功能的情況的動(dòng)作成為以下。采樣值未到達(dá)保護(hù)單元20而無法進(jìn)行事故判定，所以即使在發(fā)生了事故的情況下，也不發(fā)送斷開指令消息。但是，通信監(jiān)視部15輸出通信不良檢測(cè)信號(hào)S3，所以如果輸出了第I切斷信號(hào)SI，則接點(diǎn)14閉合，實(shí)現(xiàn)繼電器后備保護(hù)相當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)動(dòng)作。
[0056]這樣根據(jù)本實(shí)施方式，能夠容易地構(gòu)成由主保護(hù)和繼電器后備保護(hù)構(gòu)成的后備保護(hù)系統(tǒng)，并且即使在喪失了過程總線30的傳送功能的情況下，繼電器后備保護(hù)單獨(dú)動(dòng)作。因此，能夠起到最低限的保護(hù)功能。
[0057]另外，如果省略通信監(jiān)視部15以及AND門17，則雖然無針對(duì)過程總線30的障礙的保護(hù)功能，但能夠構(gòu)成由主保護(hù)和后備保護(hù)構(gòu)成的與以往同樣的故障安全系統(tǒng)。
[0058](第4實(shí)施方式)
[0059]圖4是示出第4實(shí)施方式的保護(hù)繼電器系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)的圖。另外，對(duì)與圖1相同的部分附加同一符號(hào)，其詳細(xì)的說明省略。
[0060]本實(shí)施方式的綜合單元10除了 A/D變換部11、通信接口部12、繼電器運(yùn)算部13、以及接點(diǎn)14以外，還具備OR門16、定時(shí)器18以及調(diào)整值記錄部19。調(diào)整值記錄部19構(gòu)成為能夠通過通信接口 12或者未圖示的操作面板等，對(duì)用繼電器運(yùn)算部13執(zhí)行的繼電器運(yùn)算的類別、函數(shù)、動(dòng)作值、動(dòng)作時(shí)間、以及定時(shí)器18的調(diào)整時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。
[0061]向定時(shí)器18，輸入來自繼電器運(yùn)算部13的第I切斷信號(hào)SI。在該定時(shí)器18中，延遲在調(diào)整值記錄部19中預(yù)先記錄了的調(diào)整時(shí)間量，而輸出第3切斷信號(hào)S4。在通信接口部12中，如果從保護(hù)單元20中的某一個(gè)接收到斷開指令消息，則輸出第2切斷信號(hào)S2。這些切斷信號(hào)S2、S4被分別供給到OR門16的輸入端。另外，通過OR門16的輸出，控制接點(diǎn)14。即，接點(diǎn)14構(gòu)成為通過切斷信號(hào)S4或者S2中的某一個(gè)的輸出而閉合。關(guān)于其他部分，與前面的第2實(shí)施方式相同。
[0062]首先，說明過程總線30正常時(shí)的動(dòng)作。與第3實(shí)施方式同樣地，在繼電器運(yùn)算部13中進(jìn)行事故判定，在判定為需要切斷器44的斷開的情況下輸出第I切斷信號(hào)SI。從該信號(hào)的輸出，延遲在調(diào)整值記錄部19中預(yù)先記錄了的調(diào)整時(shí)間量，而輸出第3切斷信號(hào)S4。在繼電器運(yùn)算部13中，依照在調(diào)整值記錄部19中預(yù)先記錄了的調(diào)整，進(jìn)行繼電器后備保護(hù)相當(dāng)?shù)氖鹿逝卸ā?br>
[0063]另一方面，即使在保護(hù)單元20的繼電器運(yùn)算部23中也進(jìn)行事故判定，在判定為需要切斷器44的斷開的情況下，將斷開指令消息發(fā)送到過程總線30。在繼電器運(yùn)算部23中，進(jìn)行例如主保護(hù)相當(dāng)?shù)氖鹿逝卸?。如果過程總線30正常，則通過通信接口部12接收斷開指令消息，輸出第2切斷信號(hào)S2。在該過程中，存在過程總線通信所致的延遲，但無定時(shí)器那樣的意圖了的延遲要素。因此，通常，比第3切斷信號(hào)S4之前輸出第2切斷信號(hào)S2而接點(diǎn)14閉合,實(shí)現(xiàn)主保護(hù)相當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)動(dòng)作。
[0064]在過程總線30中產(chǎn)生異常，而喪失了傳送功能的情況的動(dòng)作如以下那樣。在發(fā)生了事故的情況下，不發(fā)送斷開指令消息，所以不輸出第2切斷信號(hào)S2。但是，即使在該情況下，也輸出第I切斷信號(hào)SI。因此，在通過定時(shí)器18延遲一定時(shí)間之后，通過第3切斷信號(hào)S4的輸出，接點(diǎn)14閉合，實(shí)現(xiàn)繼電器后備保護(hù)相當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)動(dòng)作。
[0065]這樣，通過本實(shí)施方式，也與第3實(shí)施方式同樣地，能夠容易地構(gòu)成由繼電器主保護(hù)和繼電器后備保護(hù)構(gòu)成的以往的后備保護(hù)系統(tǒng)。而且，即使在喪失了過程總線30的傳送功能的情況下，繼電器后備保護(hù)單獨(dú)動(dòng)作，所以能夠起到最低限的保護(hù)功能。另外，能夠?qū)τ删C合單元10執(zhí)行的繼電器運(yùn)算的類別、函數(shù)、動(dòng)作值、動(dòng)作時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，并且直至繼電器后備保護(hù)動(dòng)作的時(shí)間也能夠通過定時(shí)器進(jìn)行調(diào)整。因此，易于實(shí)現(xiàn)保護(hù)繼電器系統(tǒng)整體的保護(hù)協(xié)調(diào)。
[0066](第5實(shí)施方式)
[0067]圖5是示出第5實(shí)施方式的保護(hù)繼電器系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)的圖。另外，對(duì)與圖1相同的部分附加同一符號(hào)，其詳細(xì)的說明省略。
[0068]在本實(shí)施方式中，主保護(hù)和后備保護(hù)由由各個(gè)過程總線以及單元構(gòu)成的2個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)構(gòu)成。主保護(hù)用綜合單元IOa和主保護(hù)單元20a經(jīng)由主保護(hù)用過程總線30a連接。另一方面，后備保護(hù)用綜合單元IOb和后備保護(hù)單元20b經(jīng)由與主保護(hù)用過程總線30a獨(dú)立的后備保護(hù)用過程總線30b連接。這些過程總線30a、30b是包括集線裝置(HUB)的結(jié)構(gòu)。構(gòu)成過程總線30a、30b的集線裝置從作為獨(dú)立的控制電源的主保護(hù)用控制電源50a以及后備保護(hù)用控制電源50b分別供給電力。
[0069]主保護(hù)用綜合單元IOa和主保護(hù)單元20a的結(jié)構(gòu)與第I?第4實(shí)施方式中的任意一個(gè)相同，后備保護(hù)用綜合單元IOb和后備保護(hù)單元20b的結(jié)構(gòu)也與第I?第4實(shí)施方式中的任意一個(gè)相同。關(guān)于選擇哪一個(gè)，根據(jù)作為對(duì)象的電力體系、保護(hù)的種類等適宜地決定既可。然后，通過在主保護(hù)用綜合單元IOa中設(shè)置的接點(diǎn)14a或者在后備保護(hù)單元20a中設(shè)置的接點(diǎn)14b的閉合動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)線圈45，對(duì)切斷器44進(jìn)行斷開驅(qū)動(dòng)。關(guān)于其他部分，與第I實(shí)施方式相同。
[0070]首先，說明過程總線30a、30b正常時(shí)的動(dòng)作。主保護(hù)系統(tǒng)以及后備保護(hù)系統(tǒng)的各個(gè)構(gòu)成為進(jìn)行與第I?第4實(shí)施方式同樣的動(dòng)作。如果在電力體系中產(chǎn)生了異常，則通過主保護(hù)系統(tǒng)以及后備保護(hù)系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，主保護(hù)系統(tǒng)的接點(diǎn)14a或者后備保護(hù)系統(tǒng)的接點(diǎn)14b中的某一個(gè)閉合。由此，斷開線圈45被通電，切斷器44被斷開驅(qū)動(dòng)。
[0071]在喪失了過程總線30a或者30b中的某一個(gè)的傳送功能的情況下，獨(dú)立動(dòng)作的2個(gè)系統(tǒng)單獨(dú)動(dòng)作。因此，通過在過程總線中在無異常的一方的系統(tǒng)中檢測(cè)電力體系的異常，能夠?qū)崿F(xiàn)保護(hù)動(dòng)作。另外，即使在過程總線中有異常的一方的系統(tǒng)下，也與前面的第I?4的實(shí)施方式同樣地，通過利用綜合單元內(nèi)的繼電器運(yùn)算，能夠?qū)崿F(xiàn)保護(hù)動(dòng)作。其意味著，即使在喪失了過程總線30a、30b這兩方的傳送功能的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)針對(duì)電力體系的異常的保護(hù)動(dòng)作。
[0072]另外，構(gòu)成過程總線30a、30b的集線裝置并非從公共的電源供給電力，而分別從主保護(hù)用控制電源50a以及后備保護(hù)用控制電源50b供給電力。因此，即使在某一個(gè)控制電源50a、50b或者集線裝置中產(chǎn)生了障礙的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)針對(duì)電力體系的異常的保護(hù)動(dòng)作。
[0073]另外，這樣的過程總線雙重化的方法不限于圖5，也可以利用例如在國(guó)際規(guī)格IEC62439中規(guī)定的PRP (并行冗長(zhǎng)性協(xié)議)等方式。
[0074]這樣通過本實(shí)施方式，也能夠容易地構(gòu)成由主保護(hù)和繼電器后備保護(hù)構(gòu)成的以往的后備保護(hù)系統(tǒng)，并且即使在喪失了某一方的過程總線的傳送功能的情況下，也能夠起到充分的保護(hù)功能。
[0075](變形例)
[0076]另外，本發(fā)明不限于上述各實(shí)施方式。
[0077]在第I實(shí)施方式中，在綜合單元以及保護(hù)單元中驅(qū)動(dòng)了各個(gè)接點(diǎn)，但也可以在得到第I以及第2切斷信號(hào)中的某一個(gè)時(shí)驅(qū)動(dòng)I個(gè)接點(diǎn)。另外，在第2實(shí)施方式中，也可以代替AND門以及用其驅(qū)動(dòng)的接點(diǎn)，對(duì)通過向AND門的各輸入端供給的信號(hào)分別驅(qū)動(dòng)的接點(diǎn)進(jìn)行串聯(lián)連接。同樣地，在第3實(shí)施方式中，也可以代替OR門以及用其驅(qū)動(dòng)的接點(diǎn)，對(duì)通過向OR門的各輸入端供給的信號(hào)分別驅(qū)動(dòng)的接點(diǎn)進(jìn)行并聯(lián)連接。
[0078]在第5實(shí)施方式中，保護(hù)單元以及綜合單元這兩方分離設(shè)置成主保護(hù)用和后備保護(hù)用，但也可以僅分離設(shè)置保護(hù)單元以及綜合單元的一方。另外，構(gòu)成綜合單元的各部的電路結(jié)構(gòu)沒有特別限定，能夠根據(jù)技術(shù)規(guī)范適宜變更。
[0079]在上述實(shí)施方式中，主要以變電站為例子進(jìn)行了說明，但還能夠應(yīng)用于導(dǎo)入了分散電源的智能電網(wǎng)、大規(guī)模工廠的受配電設(shè)備。
[0080]雖然說明了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式，但這些實(shí)施方式僅為例示，而未限定發(fā)明的范圍。這些實(shí)施方式能夠通過其他各種方式實(shí)施，能夠在不脫離發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)，進(jìn)行各種省略、置換、變更。這些實(shí)施方式、其變形包含于發(fā)明的范圍、要旨內(nèi)，同樣地包含于權(quán)利要求書記載的發(fā)明和其均等范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種綜合單元，其特征在于包括: A/D變換部，將電力體系的電氣量變換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)； 通信接口部，將所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)發(fā)送到連接了用于保護(hù)所述電力體系的保護(hù)單元的過程總線；以及 繼電器運(yùn)算部，基于所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)執(zhí)行用于檢測(cè)所述電力體系的異常的繼電器運(yùn)算，基于該運(yùn)算的結(jié)果輸出用于對(duì)插入到所述電力體系中的切斷器進(jìn)行斷開驅(qū)動(dòng)的切斷信號(hào)。
2.一種綜合單元，其特征在于包括: A/D變換部，將電力體系的電氣量變換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)； 繼電器運(yùn)算部，基于所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)執(zhí)行用于檢測(cè)所述電力體系的異常的繼電器運(yùn)算，基于該運(yùn)算的結(jié)果，輸出用于對(duì)插入到所述電力體系中的切斷器進(jìn)行斷開驅(qū)動(dòng)的第I切斷信號(hào); 通信接口部，對(duì)輸出用于對(duì)所述切斷器進(jìn)行斷開驅(qū)動(dòng)的第2切斷信號(hào)的保護(hù)單元，經(jīng)由過程總線發(fā)送所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；以及 切斷器斷開電路，基于所述第I以及第2切斷信號(hào)，對(duì)所述切斷器進(jìn)行斷開驅(qū)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的綜合單元，其特征在于:所述切斷器斷開電路在得到了所述第I以及第2切斷信號(hào)的至少一方的情況下，對(duì)所述切斷器進(jìn)行斷開驅(qū)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的綜合單元，其特征在于:所述切斷器斷開電路經(jīng)由所述過程總線得到所述第2切斷信號(hào)或者檢測(cè)到所述過程總線的不良、并且在得到了所述第I切斷信號(hào)的情況下，對(duì)所述切斷器進(jìn)行斷開驅(qū)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的綜合單元，其特征在于:所述切斷器斷開電路在檢測(cè)到所述過程總線的不良并且得到了所述第I切斷信號(hào)的情況下、或者在經(jīng)由所述過程總線得到了所述第2切斷信號(hào)的情況下，對(duì)所述切斷器進(jìn)行斷開驅(qū)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的綜合單元，其特征在于:所述切斷器斷開電路在從得到所述第I切斷信號(hào)起經(jīng)過了一定時(shí)間的情況下、或者在經(jīng)由所述過程總線得到了所述第2切斷信號(hào)的情況下，對(duì)所述切斷器進(jìn)行斷開驅(qū)動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的綜合單元，其特征在于:經(jīng)由所述過程總線，對(duì)所述繼電器運(yùn)算的類別、函數(shù)、動(dòng)作值、動(dòng)作時(shí)間、或者所述一定時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。
8.一種保護(hù)繼電器系統(tǒng)，其特征在于包括: 綜合單元，將電力體系的電氣量變換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并發(fā)送到過程總線，并且基于所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)執(zhí)行用于檢測(cè)所述電力體系的異常的繼電器運(yùn)算，基于該運(yùn)算的結(jié)果輸出第I切斷信號(hào); 保護(hù)單元，從所述過程總線接收所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，執(zhí)行用于檢測(cè)所述電力體系的異常的繼電器運(yùn)算，根據(jù)該運(yùn)算的結(jié)果輸出第2切斷信號(hào)；以及 切斷器斷開電路，基于所述第I以及第2切斷信號(hào)，對(duì)在所述電力體系中設(shè)置的切斷器進(jìn)行斷開驅(qū)動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的保護(hù)繼電器系統(tǒng)，其特征在于:所述切斷器斷開電路在得到了所述第I以及第2切斷信號(hào)的至少一方的情況下，對(duì)所述切斷器進(jìn)行斷開驅(qū)動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的保護(hù)繼電器系統(tǒng)，其特征在于: 所述保護(hù)單元具備將所述第2切斷信號(hào)發(fā)送到所述過程總線的功能，所述綜合單元具備接收來自所述過程總線的所述第2切斷信號(hào)的功能。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的保護(hù)繼電器系統(tǒng)，其特征在于:所述切斷器斷開電路經(jīng)由所述過程總線得到所述第2切斷信號(hào)或者檢測(cè)到所述過程總線的不良、并且在得到了所述第I切斷信號(hào)的情況下，對(duì)所述切斷器進(jìn)行斷開驅(qū)動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的保護(hù)繼電器系統(tǒng)，其特征在于:所述切斷器斷開電路在檢測(cè)到所述過程總線的不良并且得到了所述第I切斷信號(hào)的情況下、或者在經(jīng)由所述過程總線得到了所述第2切斷信號(hào)的情況下，對(duì)所述切斷器進(jìn)行斷開驅(qū)動(dòng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的保護(hù)繼電器系統(tǒng)，其特征在于:所述切斷器斷開電路在從得到所述第I切斷信號(hào)的輸出起經(jīng)過了一定時(shí)間的情況下、或者在經(jīng)由所述過程總線得到了所述第2切斷信號(hào)的情況下，對(duì)所述切斷器進(jìn)行斷開驅(qū)動(dòng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的保護(hù)繼電器系統(tǒng)，其特征在于:所述綜合單元能夠經(jīng)由所述過程總線對(duì)在內(nèi)部執(zhí)行的繼電器運(yùn)算的類別、函數(shù)、動(dòng)作值、動(dòng)作時(shí)間、或者所述一定時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的保護(hù)繼電器系統(tǒng)，其特征在于:所述綜合單元以及所述保護(hù)單元的至少一方分離為主保護(hù)用和后備保護(hù)用。
16.根據(jù)權(quán)利要求8所述的保護(hù)繼電器系統(tǒng)，其特征在于:所述綜合單元以及所述保護(hù)單元分別分離為主保護(hù)用和后備保護(hù)用，并且主保護(hù)用的各單元和后備保護(hù)用的各單元與不同的過程總線連接。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的保護(hù)繼電器系統(tǒng)，其特征在于:所述過程總線具有集線裝置，所述集線裝置分別由獨(dú)立的控制電源被供給電力。
【文檔編號(hào)】H02H3/05GK104025407SQ201380004600
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2013年1月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月21日
【發(fā)明者】前原宏之, 片山茂樹, 西田知敬, 犬飼道彥 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝