JPH07227033A - ディジタル形継電器およびその監視方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プログラム中に不良が発生しても、その不良
検知プログラムの重要度からできる限り継続運用を可能
とし、稼働率を向上させるディジタル形継電器およびそ
の監視方法を提供することを目的とする。 【構成】 本発明のディジタル形継電器およびその監視
方法は演算処理プログラムを機能毎に分割して記憶する
プログラム記憶手段から分割された単位プログラムを読
み出し、それぞれのプログラムの不良を監視し、不良検
知したとき、読み出した単位プログラムの実行を回避
し、単位プログラム毎に予め定められた不良処理を判別
し、実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電力系統の保護に用い
るディジタル形継電器およびその監視方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】電力系統の保護をマイクロコンピュータ
等のディジタル演算処理を用いて行うディジタル形継電
器では、プログラム記憶手段に記憶されたプログラムデ
ータに従ってディジタル演算処理を行う。

【０００３】図６は、ディジタル形継電器の構成図であ
る。ディジタル形継電器１は、以下に示す構成を有して
いる。即ち、ディジタル形継電器は、電力系統の電気量
（ｖ，ｉ）を入力し、アナログデータをディジタルデー
タに変換して、ディジタル演算可能な値に変換するアナ
ログ入力部２と、マイクロコンピュータなどで構成した
ディジタル演算処理部（ＣＰＵ）３と、ディジタル演算
処理部でディジタル演算に必要なデータ及び演算結果な
どの情報を記憶しておくためのデータメモリ（ＲＡＭ）
４と、演算プログラムを記憶しておくためのプログラム
メモリ（ＲＯＭ）５と、検出判定に必要な整定値を設定
するための整定回路６と、検出結果を出力するための出
力部７とが設けられ、これらは内部バス８を介して互い
に接続されている。

【０００４】従って、電力系統の電気量（ｖ，ｉ）はア
ナログ入力部２でアナログ・ディジタル変換され、ディ
ジタル演算処理部３で演算処理がなされる。またディジ
タル演算処理部３は演算処理した結果と整定回路６から
の整定値と比較し、動作と判定したときに出力部７に出
力する。この場合、ディジタル演算処理部３はプログラ
ムメモリ５に記憶されているプログラムに従って演算処
理し、演算に必要なデータ及び演算結果などをデータメ
モリ４に書き込みまたは読みだしすることで行われる。
また、ディジタル演算処理部３は、アナログ入力部２が
電気量をサンプリングする毎に同期して演算する。

【０００５】上述した構成において、ディジタル演算処
理部３はプログラムメモリ５からプログラムデータを読
みだし、読みだしたプログラムデータに従ってディジタ
ル演算処理を行う。

【０００６】図７はディジタル演算処理部３とプログラ
ムメモリ５との接続を示す図で、ディジタル演算処理部
３とプログラムメモリ５は内部バス８で接続されてお
り、内部バス８はディジタルデータを伝送するアドレス
バス９とデータバス10で構成されている。プログラムメ
モリ５はデータ格納場所を示す番地（アドレス）を伝送
するアドレスバス９と、そのアドレスバス９で示される
番地に格納するためのデータを伝送するデータバス10
と、データの読みだしを制御する読みだし制御信号11と
が接続されている。プログラムデータは、プログラムメ
モリ５内の各アドレス毎に記憶されている。ディジタル
演算処理部は、プログラムメモリ内のプログラムデータ
を各アドレス毎に読みだしができる。

【０００７】ディジタル演算処理部３が、プログラムメ
モリ５からデータを読みだす場合、ディジタル演算処理
部３は、データが格納されているアドレスをアドレスバ
ス９に出力し、次に読みだし制御信号11を出力する。プ
ログラムメモリ５は、アドレスバス９から入力したアド
レスで示される番地のデータを用意し、読みだし制御信
号11が入力されると、データバス10に用意したデータを
出力する。ディジタル演算処理部３は、データバス10か
らデータ入力することでプログラムデータを読みだせ
る。

【０００８】以上の構成で、ディジタル演算処理部３
は、読みだしたプログラムデータに従ってディジタル演
算処理を実行する。プログラムデータは、ディジタル形
継電器システムの機能を決める重要なデータであるた
め、一般的にプログラムデータを監視する。ディジタル
演算処理部３がプログラムメモリ５のプログラムデータ
が正しく読み出せるか否かを監視する方法の一例とし
て、プログラムデータのサム値を監視する方法がある。
サム値とは、プログラム領域の全プログラムデータの総
和の事であり、このサム値は１機能に対して１種の固定
値として扱える。

【０００９】図８にプログラムデータのサム値を監視す
るフローチャートを示す。ステップＦ51はプログラムメ
モリ５からプログラムデータを読み出す処理で、読みだ
したプログラムデータはステップＦ52で順次和がとられ
る。ステップＦ53では、プログラムメモリ５に格納され
ているプログラムデータの全てが読み出されたか否かを
判定する処理で、全領域が終了した場合は、ステップＦ
54へ処理を進め、終了していない場合は、ステップＦ51
へ処理を戻す。ステップＦ54では、ステップＦ52で算出
したサム値と予め設定しておいた定数との比較を行い、
一致していた場合は、監視を終了し、不一致の場合は、
ステップＦ55に処理を移す。ステップＦ55では、不良出
力をする。以上説明した処理をディジタル演算処理部３
にて処理することで、プログラムメモリ５の監視ができ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ディジタル形継電器
（ディジタルリレー）の場合、監視の結果、不良が検出
された場合、一義的にディジタル形継電器の機能を停止
していた。これは、ディジタルリレーのプログラムが、
定期的にサンプリングされた電気量を取り込んで、サン
プリングに同期してリアルタイムに処理するように構成
されているためであり、ディジタル演算処理部３がプロ
グラムメモリ５内の不良プログラムで実行したときの、
暴走、誤動作を防ぐためである。

【００１１】一方、リアルタイム処理で構成したリレー
のプログラムでもプログラムメモリ５の中には、ディジ
タル形継電器の運用上必須でない処理も含まれている。
従来の技術では、プログラムの内容に係わらずプログラ
ムデータから算出したサム値と予め設定しておいた定数
との一致を常時監視し、不一致の場合一義的にディジタ
ルリレー継電器の機能を停止していたので、プログラム
中でディジタル形継電器の運用上継続運用しても差し支
えない部分に不良があった場合でも、リレーシステム全
体の機能を停止していた。

【００１２】以上のことは従来のディジタル形継電器の
稼働率を下げる結果となり、これは電力供給障害へと発
展する可能性があった。また、装置の信頼性低下にもつ
ながる可能性があった。

【００１３】本発明は上記した実情に鑑みてなされたも
のであり、プログラム中に不良が発生しても、その重要
度から継続運用を可能とし、稼働率を向上するディジタ
ル形継電器およびその監視方法を提供することを目的と
している。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明のディジタル形継
電器は電力系統から電気量を入力し、予め記憶された演
算処理プログラムに従いリレー演算を行うものであっ
て、演算処理プログラムを機能毎に分割して記憶するプ
ログラム記憶手段と、プログラム記憶手段から分割され
た単位プログラムを読み出しプログラムの不良を監視す
るプログラム監視手段と、プログラム監視手段が不良検
知しないとき、読み出した単位プログラムに従い演算処
理を実行するプログラム実行制御手段と、プログラム監
視手段が不良検知したとき、所定の条件（重要度）を判
定し読み出した単位プログラムの実行を回避し、プログ
ラム監視手段に次の単位プログラムを読み出させる判別
処理手段とを具備する。

【００１５】また、判別処理手段は、プログラム監視手
段が不良検知したとき、単位プログラム毎に予め定めら
れた次の不良処理を判別し、実行するものである。不良
処理としては、当該ディジタル形継電器の機能停止処
理、当該不良の表示出力処理、当該不良の記録処理のう
ちの少なくともいずれかを判別し実行するものである。
また、プログラム監視手段、プログラム実行制御手段お
よび判別処理手段を複数の単位プログラム毎に処理する
ものである。

【００１６】

【作用】本発明のディジタル形継電器の監視方法は演算
処理プログラムを機能毎に分割して記憶するプログラム
記憶手段から分割された一つまたは複数の単位プログラ
ムを読み出し、それぞれのプログラムの不良を監視し、
不良検知しないとき、読み出した一つまたは複数の単位
プログラムに従い演算処理を実行し、不良検知したと
き、読み出した一つまたは複数の単位プログラムの実行
を回避し、単位プログラム毎に予め定められた不良処理
を判別し、実行する。

【００１７】また、不良処理は、少なくとも当該ディジ
タル形継電器の機能停止処理、当該不良の表示出力処
理、当該不良の記録処理のうちのいずれかを判別し実行
する。プログラム監視にて不良検知されたプログラムを
実行しないことで、ディジタル形継電器の機能停止（全
ての機能停止）することなく継続運用できる期間、範囲
を拡大できる。

【００１８】

【実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施例を説明する図で、プログラム実行
制御手段12と、各機能毎のプログラムデータの監視を行
うプログラムデータ監視手段13を備えたディジタル演算
処理部３が、各機能毎にプログラムデータを記憶してあ
るプログラム記憶手段14を備えたプログラムメモリ５の
機能毎のプログラムデータを監視し、不良の場合に該当
部分が予め定められた機能上の重要度に応じて、記録の
みとするか、記録及び表示するか、もしくは機能停止す
るかを判定し、且つ不良部分が実行しないように制御す
る判別処理手段15とを示す機能ブロック図である。本実
施例ではプログラムデータの監視方法としてプログラム
データのサム値を監視する方法で説明する。

【００１９】図２に本実施例の動作フローチャートを示
す。ステップＦ11（プログラム監視手段の実行・動作に
相当）は、機能Ａに該当するプログラムＡのプログラム
データのサム値Ａが、予め定められた定数との一致を判
定する処理で、一致の場合は処理をステップＦ12へ進
め、不一致の場合は処理をステップ接合子Ａへ進める。
ステップＦ12（プログラム実行制御手段の実行・動作に
相当）では、機能Ａに該当するプログラムＡの処理を行
い、処理を次に進める。以下ステップＦ13、ステップＦ
15は前述のステップＦ11と同一の処理を行い、ステップ
Ｆ14とステップＦ16は前述のステップＦ12と同一の処理
を行う。ステップＦ16を処理した後、処理をステップＦ
11に戻し、以下繰り返し処理する。図３は本発明の判別
処理手段を実行・動作のフローチャートであり、ステッ
プ接合子Ａ以降は不良箇所と装置の処理をどうするかを
判別する判別処理で、ステップＦ17にて、不良箇所のリ
レー機能上での重要度に応じて、処理が判別される。判
別が終わるとステップ結合子Ｂへ処理を移す。ステップ
接合子Ｂはそれぞれの飛び先へ処理を戻す。

【００２０】次に上述の処理をディジタルリレーシステ
ムに適用した場合について具体的に説明する。ディジタ
ルリレーシステムの機能を、 （１）リレー整定値の読みだし処理 （２）リレー判定処理 （３）メモリデータの表示処理 の３分割にした場合について説明する。

【００２１】（１）リレー整定値の読みだし処理は、デ
ィジタル演算処理部３が整定回路６から整定値を読み出
す処理で、（２）リレー判定処理は、系統電気量と前述
の整定値とからリレー判定する処理で、（３）メモリデ
ータ表示処理は、データメモリ４の内容を読みだしてＬ
ＥＤ等に表示する処理である。ここで、（２）リレー判
定処理はディジタルリレーシステムとして必要不可欠の
処理である。それに比べて、（１）リレー整定値読みだ
し処理は、一度整定値を読み出せば変更されない限り再
度読み出す必要がなく、それほど必要な処理でない。ま
た、（３）メモリデータの表示処理は、デバッグ中もし
くは試験中に必要な処理で、リレーシステムを運用する
上でほとんど必要としない処理である。

【００２２】以上３分割した処理をそれぞれプログラム
Ａ、プログラムＢ、プログラムＣに割当て、それぞれの
プログラムデータ毎にサム値Ａ、サム値Ｂ、サム値Ｃを
予め設定しておいて処理を行うと、プログラムデータの
サム値が正常であればプログラムが実行され、異常であ
れば不良判定処理される事になる。ここで、上述したよ
うに、３分割した各処理はそれぞれの重要性から、プロ
グラムＡ（リレー整定値読みだし処理）が不良の場合不
良表示とプログラムの切り放しを、プログラムＢ（リレ
ー判定処理）はリレー機能の停止を、プログラムＣ（メ
モリデータの表示処理）は不良情報を記録するのみで且
つプログラムを切り放すことになる。

【００２３】また、ステップＦ11からステップＦ16まで
の一連の処理は、系統電気量のデータサンプリング毎に
行われる。以上のことから、各機能毎のプログラムに対
するプログラムデータのサム値を監視し、不良の場合は
該当機能の重要性から不要と判断された場合に、予め定
められた条件で不良判定し、且つ該当部分を実行しない
ことで、ディジタルリレーシステムを継続運用すること
ができる。

【００２４】以上の説明は、一例として機能を３分割し
てそれぞれの機能に該当するプログラムのプログラムデ
ータのサム値を監視して、不良の場合に機能を切り放す
ことの説明であるが、３分割以外の分割においても同様
な効果が導き出せる事は言うまでもない。

【００２５】図４は他の実施例の処理内容を示すフロー
チャートである。本実施例は、各機能が完全に機能分離
ができない場合の１例であり、機能Ａと機能Ｂがどちら
か一方でも不良の場合に両方とも分離する場合である。
図中の各ステップの処理Ｆ11〜Ｆ14は図２のステップＦ
11〜Ｆ14と同一の処理である。このフローチャートにお
いて、機能Ａと機能Ｂに該当するプログラムＡとプログ
ラムＢのプログラムデータのサム値Ａとサム値Ｂのいず
れかが不良となった時には、プログラムＡとプログラム
Ｂを両方とも非実行とすることができる。

【００２６】以上説明した処理を行うと、本実施例でも
これまでに説明した実施例と同一の効果を導くことがで
きる。更に図４では２機能の状態について説明したが、
３以上の複数種類の機能についても同一の効果を導く事
ができる事は言うまでもない。また、図５のとおり渾然
する場合も良い。

【００２７】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明によれば、プ
ログラムを構成する各機能が不良となった場合、該当機
能がディジタルリレーシステムの運用上実行しなくても
特に問題とならない場合に非実行とすることで継続運用
ができるディジタル形継電器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のディジタル形継電器の機能ブロック図

【図２】本発明による一実施例の処理内容を示すフロー
チャート

【図３】本発明の判別処理手段の処理内容を示すフロー
チャート

【図４】他の実施例の処理内容を示すフローチャート

【図５】他の実施例の処理内容を示すフローチャート

【図６】ディジタル形継電器の構成図

【図７】メモリとデータの流れを説明するブロック図

【図８】従来技術の処理内容を示すフローチャート

【符号の説明】

１…ディジタル形継電器、２…アナログ入力部、３…デ
ィジタル演算処理部、４…データメモリ、５…プログラ
ムメモリ、６…整定回路、７…出力部、８…内部バス、
９…アドレスバス、10…データバス、11…読みだし制御
信号、12…プログラム実行制御手段、13…プログラム監
視手段、14…プログラム記憶手段、15…判別処理手段。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電力系統から電気量を入力し、予め記憶
   された演算処理プログラムに従いリレー演算を行うディ
   ジタル形継電器において、 演算処理プログラムを機能毎に分割して記憶するプログ
   ラム記憶手段と、 前記プログラム記憶手段から分割された単位プログラム
   を読み出しプログラムの不良を監視するプログラム監視
   手段と、 前記プログラム監視手段が不良検知しないとき、読み出
   した前記単位プログラムに従い演算処理を実行するプロ
   グラム実行制御手段と、 前記プログラム監視手段が不良検知したとき、読み出し
   た前記単位プログラムの実行を回避し、前記プログラム
   監視手段に次の単位プログラムを読み出させる判別処理
   手段とを具備することを特徴とするディジタル形継電
   器。
2. 【請求項２】 電力系統から電気量を入力し、予め記憶
   された演算処理プログラムに従いリレー演算を行うディ
   ジタル形継電器において、 演算処理プログラムを機能毎に分割して記憶するプログ
   ラム記憶手段と、 前記プログラム記憶手段から分割された単位プログラム
   を読み出しプログラムの不良を監視するプログラム監視
   手段と、 前記プログラム監視手段が不良検知しないとき、読み出
   した前記単位プログラムに従い演算処理を実行するプロ
   グラム実行制御手段と、 前記プログラム監視手段が不良検知したとき、単位プロ
   グラム毎に予め定められた不良処理を判別し、実行する
   判別処理手段とを具備することを特徴とするディジタル
   形継電器。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記判別処理手段は
   単位プログラム毎に予め定められた不良処理として、少
   なくとも当該ディジタル形継電器の機能停止処理、当該
   不良の表示出力処理、当該不良の記録処理のうちのいず
   れかを判別し実行するものとすることを特徴とするディ
   ジタル形継電器。
4. 【請求項４】 電力系統から電気量を入力し、予め記憶
   された演算処理プログラムに従いリレー演算を行うディ
   ジタル形継電器において、 演算処理プログラムを機能毎に分割して記憶するプログ
   ラム記憶手段と、 前記プログラム記憶手段から分割された複数の単位プロ
   グラムを読み出し、それぞれのプログラムの不良を監視
   するプログラム監視手段と、 前記プログラム監視手段が不良検知しないとき、読み出
   した前記複数の単位プログラムに従い演算処理を実行す
   るプログラム実行制御手段と、 前記プログラム監視手段が前記複数の単位プログラムの
   うち少なくとも一つの単位プログラムの不良検知したと
   き、読み出した前記複数の単位プログラムの実行を回避
   し、前記プログラム監視手段に次の一つあるいは複数の
   単位プログラムを読み出させる判別処理手段とを具備す
   ることを特徴とするディジタル形継電器。
5. 【請求項５】 請求項４において、前記プログラム監視
   手段が読み出す前記複数の単位プログラムは互いに疎で
   ない所定の関連により組み合わせたグループであること
   を特徴とするディジタル形継電器。
6. 【請求項６】 電力系統から電気量を入力し、予め記憶
   された演算処理プログラムに従いリレー演算を行うディ
   ジタル形継電器の監視方法において、 演算処理プログラムを機能毎に分割して記憶するプログ
   ラム記憶手段から分割された一つまたは複数の単位プロ
   グラムを読み出し、それぞれのプログラムの不良を監視
   し、 不良検知しないとき、読み出した前記一つまたは複数の
   単位プログラムに従い演算処理を実行し、 不良検知したとき、読み出した前記一つまたは複数の単
   位プログラムの実行を回避し、単位プログラム毎に予め
   定められた不良処理を判別し、実行することを特徴とす
   るディジタル形継電器の監視方法。
7. 【請求項７】 請求項６において、前記不良処理は、少
   なくとも当該ディジタル形継電器の機能停止処理、当該
   不良の表示出力処理、当該不良の記録処理のうちのいず
   れかを判別し実行することを特徴とするディジタル形継
   電器の監視方法。