控制系统、电力系统保护控制系统和存储程序的存储媒体技术方案

技术编号:3334797 阅读:239 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
电力系统保护控制系统,其设有:状态量输出入设备,其有绝对时刻取得装置、电量变换装置、及把该绝对时刻加于数字数据,把该数据发送给通信网络的发送装置;断路器,其有接收控制指令的接收装置、由通信网络对各系统进行开关、把动作状态发送给通信网络的机器状态发送装置,及数字式保护控制装置,其有由带绝对时刻的电量数据和断路器的动作状态,进行保护控制运算的装置、由该装置的运算结果,发送控制指令的控制指令发送装置。(*该技术在2019年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及这样的控制系统、电力系统保护控制系统和存储媒体,即在一般产业成套设备和公用成套设备等作为控制系统对象的成套设备中,根据从例如包括测量仪表用变量器等的状态量输出入装置和开关设备的多台机器设备中所输入的状态量,来对上述控制对象成套设备进行控制(保护控制等)。在对电力量等不断变化的状态量进行管理的电力系统等成套设备中,为了对构成该成套设备的许多机器设备的变动情况、以及这些机器设备所发生的故障等异常情况进行了解掌握,广泛采用具有许多台数字式控制装置的控制系统,来进行稳定化控制和系统保护控制。尤其,近年来,在数字式控制装置中安装高速微处理器和大容量存储器等高性能电子器件,以便提高功能。构成上述控制系统的数字式控制装置,主要根据对电力系统的保护控制内容而开发各种不同的装置,用于电力系统的所需部位。具体来说,例如有以下几种数字继电器,用于对电力系统各机器设备(输电线、变压器等)中所产生的故障(系统故障)进行检测,把发生故障的部分从电力系统中切离出来,以此来保护电力系统;故障位置探测器,用于以高精度标定出例如输电线上的故障位置;以及系统稳定继电装置等,用于对电力系统进行稳定化控制。以下详细说明对电力系统进行保护转换(继电)动作的数字式控制装置(数字继电器)的构成和动作。图60是表示过去的多输入用的数字继电器的基本构成的图。如图60所示,数字继电器1具有模/数变换器2,用于从作为保护控制对象的电力系统中取出电流和电压等多种模拟状态量(电量),并将其变换成数字数据;数字运算部3,用于根据由该模/数(A/D)变换器2进行数字化后的状态数据来进行保护控制运算;以及输出入接口部(I/O)4,用于在与断路器和保护继电器等电力系统保护控制设备(以下简称保护控制设备)之间进行数据输出入接口处理。该数字继电器1的各个构成要素(A/D变换部2、运算部3和输出入接口4)通过总线5互相连接成能互相收发数据的状态。A/D变换部2具有与被输入电量(A-1~A-n)的数相对应的n个为除掉无用频率所用的模拟滤波器6-1~6-n、与这些模拟滤波器6-1~6-n相对应的取样用的取样保持电路7-1~7-n、选择输出用多路调制器(マルチプしクサ)8、以及A/D变换用的A/D变换器9。并且,数字运算部3具有计算电路,即进行保护控制运算处理所用的CPU10、为暂存电量数据和CPU10处理时的数据所用的随机存取存储器(RAM)11、为保存保护控制处理程序所用的只读存储器(ROM)12、以及为存储可改写的给定值所用的非易失存储器(EEPROM)13。数字继电器1,还具有这样一种LED等的显示器14,即连接在总线5上,用于显示由CPU10处理后存储到RAM11中的电量数据和断路器等保护控制设备的动作。若采用这样构成的数字继电器1,则从电力系统中并列地取出的n个电量A-1~A-n,通过模拟滤波器6-1~6-n,分别除掉无用频率成分(基波以外的谐波成分和直流成分等)后被送入到取样保持电路7-1~7-n内,分别按预定的时间间隔(周期)进行取样作为状态值(瞬时值)。由取样保持电路7-1~7-n分别取样的瞬时值,通过多路调制器8依次从单一的输出端有选择地进行输出,被送到A/D变换器9内。然后,被送到A/D变换器9内的瞬时值,通过该A/D变换器9变换成数字化的电量数据后,通过总线5依次被输出到数字运算部3内。依次被输出到数字运算部3内的电量数据,根据存储在ROM12内的保护控制程序由CPU10进行读取处理,依次被传送到RAM11内暂存起来。并且,根据存储在该RAM11中的电量数据、存储在EEPROM13中的保护继电器动作的给定值、以及通过输出入接口部4而取得的断路器等外部机器的接点信息等,由CPU10利用存储在ROM12中的保护控制程序来进行保护控制运算处理(例如,数字滤波处理、振幅值运算处理、有效值运算处理、相位差运算处理、以及根据给定值进行的动作判断处理等)。通过CPU10的上述保护控制运算处理而获得的结果,由CPU10进行处理例如作为发往断路器等外部机器(保护控制机器)的切断指令(断路指令)和闭合指令等保护控制动作指令,通过输出入接口部4而被输出到断路器等保护控制机器内,执行电力系统保护控制动作(切断动作、闭合动作(接点开关动作)等)。并且,存储在RAM11内的电量数据,由CPU10进行显示处理,通过显示器14作为电量显示出来。所以,在具有多个上述数字式保护控制装置的控制系统中,电力系统监视员把各数字式保护控制装置的显示器14所显示的值与其他数字式保护控制装置的显示器所显示的值进行比较,能判断出各数字式保护控制装置是否取得正确状态量正常地工作。而且,在具有数字继电器以外的其他保护控制功能的数字式保护控制装置中,虽然保护控制运算处理和保护控制内容不同,但也具有与上述数字继电器1大体相同的构成,进行同样的动作处理。近几年来,随着电力需求的增加,电力系统等成套设备向广域化分散化方向发展,为了对这种广域分散的电力系统等成套设备进行控制,电力部门等控制所以及设置在该控制所内的数字式保护控制装置(以下简称保护控制装置)等控制装置的台数也在增加。所以,对于设置在这种广域分散的多个供电所等控制所内的多个保护控制装置等控制装置,为了分别节省其监视、运行操作、维修操作的人力,考虑出了这样一种远程运行监视式控制系统(以下简称远程运行监视系统),即通过通信网络来把许多保护控制装置等控制装置以及为了这些控制装置而在远处设置的例如的有人控制所(有人供电所)内的显示操作装置连接在一起,从显示操作装置来对各控制装置(保护控制装置)的动作和运用状态进行监视控制。例如,在对电力系统的远程运行监视系统中,从远程的显示操作装置通过通信网络分别向各个保护控制装置发送与其动作和运行状态有关的处理要求、以及从电力系统中输入的状态量(电量)的显示要求等,由各个保护控制装置按上述要求进行处理,将其处理结果(应答)和电量数据(把电流、电压等电量变换成数字数据)通过通信网络传送到显示操作装置内,这样,即可在显示操作装置上显示出上述处理结果和电量。尤其,作为上述远程运行监视系统的更高级例子,有特开平10-222785所公开的系统(以下称为窗口式保护控制系统)。若采用该窗口式系统,则从显示操作装置向通信网络内发送与保护控制功能有关的远程监视控制用(例如给定值设定用、电量取得、显示用、保护控制运算用等)的数据及其过程一体化的程序模块(窗口),使该程序模块通过通信网络在各保护控制装置之间进行移动。这时,各保护控制装置接收移动来的程序模块,根据该程序模块进行规定的控制处理,把已得到的结果(控制结果)和数据附加到程序模块上,使其向其他保护控制装置移动。这样,根据规定的移动路径使程序模块例如向所有的保护控制装置内移动,然后,把该程序模块传输到显示操作装置内。其结果,在显示操作装置内根据上述各保护控制装置的控制结果,进行控制运算处理,其中包括显示处理和故障检测处理等。所以,若采用上述窗口式保护控制系统,则不必单独地向广域分散的许多数字式保护控制装置发送处理要求和显示要求,能更有效地对各数字式保护控制装置进行运行、监视控制。另一方面,图61表示把具有上述构成和动作的数字式保护控制装置(数字继电器)布置到电力系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制系统,它把产业成套设备和公用成套设备等控制对象成套设备的状态量作为输入,对上述控制对象成套设备进行控制,其特征在于具有: 状态量输入器,其具有:精确时用于取得精确时精确时刻的精确时刻取得装置;变换装置,用于根据已取得的精确时精确时刻,对上述控制对象成套设备的状态量进行取样,并将其变换成数字数据;以及发出装置,用于把取样时的精确时精确时刻附加到上述数字数据上,生成带有精确时精确时刻的数字数据,把上述带有精确时精确时刻的数据发送到通信网络中; 开关设备,其具有:控制指令接收装置,用于通过上述通信网络来接收开关设备的控制指令,该开关设备是在上述控制对象成套设备中所设置的该控制对象成套设备的机器设备之间进行开关的;及动作状态发送装置,用于向上述通信网络中发送上述开关设备的动作状态;以及 保护运算器,其具有:运算装置,用于根据上述带有精确时精确时刻的数据和上述开关设备的动作状态来进行控制运算;和控制指令发送装置,用于根据该运算装置的运算结果,通过上述通信网络向上述开关设备发送控制指令。

【技术特征摘要】
JP 1998-3-5 053868/98;JP 1998-11-24 349404/981.一种控制系统,它把产业成套设备和公用成套设备等控制对象成套设备的状态量作为输入,对上述控制对象成套设备进行控制,其特征在于具有状态量输出入器,其具有精确时用于取得精确时精确时刻的精确时刻取得装置;变换装置,用于根据已取得的精确时精确时刻,对上述控制对象成套设备的状态量进行取样,并将其变换成数字数据;以及发出装置,用于把取样时的精确时精确时刻附加到上述数字数据上,生成带有精确时精确时刻的数字数据,把上述带有精确时精确时刻的数据发送到通信网络中;开关设备,其具有控制指令接收装置,用于通过上述通信网络来接收开关设备的控制指令,该开关设备是在上述控制对象成套设备中所设置的该控制对象成套设备的机器设备之间进行开关的;及动作状态发送装置,用于向上述通信网络中发送上述开关设备的动作状态;以及保护运算器,其具有运算装置,用于根据上述带有精确时精确时刻的数据和上述开关设备的动作状态来进行控制运算;和控制指令发送装置,用于根据该运算装置的运算结果,通过上述通信网络向上述开关设备发送控制指令。2.一种电力系统保护控制系统,它把电力系统的状态量作为输入对上述电力系统进行保护控制,其特征在于具有状态量输出入器,其具有精确时用于取得精确时精确时刻精确时刻取得装置;变换装置,用于根据已取得的精确时精确时刻来对电力系统的状态量进行取样,并将其变换成数字数据;发送装置,用于把取样时的精确时精确时刻附加到上述数字数据上,生成带有精确时精确时刻的数字数据,把上述带有精确时精确时刻的数据发送到通信网络中;开关设备,它具有控制指令接收装置,用于通过上述通信网络来接收对设置在电力系统中的系统之间进行开关的开关设备的控制指令;动作状态发送装置,用于把上述开关设备动作状态发送到上述通信网络中;保护运算器,其具有保护运算装置,用于根据上述带有精确时精确时刻的数据和上述开关设备的动作状态来,进行保护控制运算;和控制指令发送装置,用于根据该保护运算装置的运算结果,通过上述通信网络把控制指令发送给上述开关设备。3.如权利要求2所述的电力系统保护控制系统,其特征在于上述状态量输出入器设置有自诊断结果发送装置,它对本身的动作状态进行诊断,把该自诊断结果发送到上述通信网络中,并具有在上述开关设备内,通过上述通信网络来接收上述自诊断结果,根据已接收的自诊断结果,对上述开关设备的开关动作进行控制的装置。4.如权利要求2所述的电力系统保护控制系统,其特征在于上述多个状态量输出入器中所设置的变换装置,根据由精确时精确时刻取得装置所取得的精确时精确时刻,一边使互相同步,一边按规定的每个周期分别进行取样,把已取样的各状态量分别变换成数字数据,在上述多个状态量输出入器中所设置的发送装置,把取样时的精确时精确时刻分别附加到由上述各变换装置分别进行变换后的多个数字数据上,作为多个带有精确时精确时刻的数字数据分别向上述通信网络发送,另外,上述保护运算装置具有接收处理装置,用于接收处理通过上述通信网络发送来的上述多个带有精确时精确时刻的数字数据和动作状态;排序装置,其根据已附加的精确时精确时刻,每台状态量输出入器分别以时间序列来对已接收处理的多个带有精确时精确时刻的数字数据进行排序;和保护运算控制装置,其根据由该排序装置按时间序列进行排序后的数字数据,来进行保护控制运算。5.如权利要求4所述的电力系统保护控制系统,其特征在于利用包含CPU和存储部在内的硬件构成要素所组成的计算机电路,来构成上述精确时精确时刻取得装置、上述变换装置和上述带有时刻的数据发送装置,相对包含上述CPU的上述计算机电路中设置有自诊断装置,用于对包含上述存储部等上述硬件构成要素的该计算机电路本身的动作状态进行自诊断;和发送装置,用于把该诊断装置的诊断结果发送给上述通信网络;并且,该控制系统还具有自诊断结果接收装置,用于接收通过上述通信网络而发送的自诊断结果;锁定装置,其根据由该自诊断结果接收装置所接收的自诊断结果,来对上述开关设备的动作控制进行锁定,该自诊断结果接收装置和锁定装置均设置在上述开关设备内。6.如权利要求2所述的电力系统保护控制系统,其特征在于上述状态量输出入器和上述开关设备分别配设于被分散地设置在多个地方的供电所内,上述精确时精确时刻取得装置、上述变换装置和上述发送装置分别设置在上述各供电所的状态量输出入器内,上述动作状态发送装置和上述控制指令接收装置分别设置在上述各供电所的开关设备内,而且把上述保护运算装置和上述控制指令发送装置,设置在分散配置在上述多个地方的供电所内的至少一个中,而且,上述通信网络是由建在上述各供电所内的局域的第1通信网络;和对上述分散配置的各供电所进行广域地连接的第2通信网络;另外在上述供电所内的多个状态量输出入器内分别设置的变换装置,根据由上述精确时精确时刻取得装置所取得的精确时精确时刻,一边使相应的状态量输出入器的状态量互相同步,一边按每个规定的周期分别对其取样,并把取样的各状态量分别变换成数字数据,分别设置在该变电所内的多个状态量输出入器内的发送装置,把取样时的精确时精确时刻分别附加到由上述变换装置分别进行变换后的多个数字数据上,作为多个带有精确时精确时刻的数字数据,通过上述第1通信网络,分别发送到上述第2通信网络内,同时,设置在上述供电所内的保护运算装置具有接收处理装置,其接收处理,通过上述第1通信网络和第2通信网络而发送来的、上述多个带有精确时精确时刻的数字数据和动作状态;排序装置,其根据附加的精确时精确时刻,按照时间序列来对已接收处理的多个带有精确时精确时刻的数字数据进行排序;及保护控制运算装置,其根据由该排序装置,按时间序列进行排序的数字数据,来进行保护控制运算。7.一种电力系统保护控制系统,它根据从电力系统中输入的状态量来进行运算处理,进行上述电力系统的保护控制,其特征在于具有数字式保护控制装置,其具有精确时精确时刻取得装置,用于取得精确时精确时刻;变换装置,其根据由精确时精确时刻取得装置所取得的精确时精确时刻,按照每个规定的周期对上述电力系统的状态量进行取样,并将取样后的状态量变换成数字数据;及数字数据发送装置,其把取样时的精确时精确时刻附加到由该变换装置变换后的数字数据上,作为带有精确时精确时刻的数字数据发送到通信网络中;接收处理装置,其通过上述通信网络来接收处理依次发送来的上述带有精确时精确时刻的数字数据;以及排序装置,其根据附加的精确时精确时刻,按照时间序列对已接收处理的带有精确时精确时刻的数字数据进行排序。8.如权利要求7所述的电力系统保护控制系统,其特征在于上述数字式保护控制装置与上述多个机器设备相对应进行设置,并且,上述多个数字式保护控制装置中的各变换装置,根据上述精确时精确时刻取得装置所取得的精确时精确时刻,一边使对应的机器设备的状态量互相同步,一边按规定的每个周期分别进行取样,把取样的各状态量分别变换成数字数据,上述多个数字式保护控制装置中的各数字数据发送装置,把取样时的精确时精确时刻分别附加到由上述各变换装置分别变换后的多个数字数据上,作为多个带有精确时精确时刻的数字数据,分别向上述通信网络发送,另一方面,上述接收处理装置是上对通过上述通信网络而发送来的上述多个带有精确时精确时刻的数字数据进行接收处理,上述排序装置根据附加的精确时精确时刻,按上述每台数字式保护控制装置,分别以时间序列对已接收处理的多个带精确时精确时刻的数字数据进行排序。9.如权利要求8所述的电力系统保护控制系统,其特征在于具有显示装置,其显示由上述排序装置按时间序列进行了排序过的数字数据群。10.如权利要求8所述的电力系统保护控制系统,其特征在于具有生成装置,它根据由上述排序装置按时间序列进行排序的数字数据群,来生成针对被试验用的数字式保护控制装置的试验状态量,11.一种电力系统保护控制系统,其具有多个数字式保护控制装置,用于对电力系统进行保护控制;和通信网络,其是把上述多个数字式保护控制装置连接成能互相进行数据收发的,其特征在于上述各数字式保护控制装置分别具有精确时精确时刻取得装置,用于取得精确时精确时刻;变换装置,用于根据由上述精确时精确时刻取得装置所取得的精确时精确时刻,按规定的每个周期,对作为保护控制对象的机器设备的状态量进行取样,并把取样后的状态量分别变换成数字数据;保护控制运算装置,其根据由该变换装置变换后的数字数据,来判断作为上述保护控制对象的机器设备是否发生了故障,根据其判断结果进行保护控制运算处理;判断装置,其是与该保护控制运算装置的故障判断功能相分别的,根据由上述变换装置进行变换后的数字数据,来判断作为上述保护控制对象的机器设备和作为非保护控制对象的机器设备是否发生了故障。记录装置,在该判断装置的判断结果中,当判断出作为上述保护控制对象的机器设备和作为非保护控制对象的机器设备这二者中至少一种发生了故障时,把取样时的精确时精确时刻附加到由上述变换装置变换后的数字数据上,作为带有精确时精确时刻的数字数据进行记录;以及数字数据发送装置,用于读出该记录装置内所记录的带有精确时精确时刻的数字数据,并将其发送到上述通信网络中,而且其还具有接收处理装置,它被连接在上述通信网络上,其接收处理通过上述通信网络从上述各数字式保护控制装置中分别发送来的,多个带精确时精确时刻的数字数据;以及排序装置,其根据附加的精确时精确时刻,对上述各数字式保护控制装置分别按时间序列将上述已接收处理过的多个带精确时精确时刻的数字数据进行排序的。12.如权利求11所述的电力系统保护控制系统,其特征在于具有显示装置,它用于显示由上述排序装置按时间序列表示的数字数据群。13.如权利要求11所述的电力系统保护控制系统,其特征在于具有生成装置,其根据由上述排序装置按时间序列排序后的数字数据群,来生成相对于被试验用的数字式保护控制装置的试验状态量。14.一种电力系统保护控制系统,其具有多个数字式保护控制装置,用于对电力系统进行保护控制;和通信网络,其是把上述多个数字保护控制装置互相连接成能收发数据的,其特征在于上述各数字式保护控制装置分别具有精确时精确时刻取得装置,用于取得精确时精确时刻;变换装置,其根据由上述精确时精确时刻取得装置所取得的精确时精确时刻,按照规定的每个周期,对作为保护控制对象的机器设备的状态量进行取样,并把取样后的状态量分别变换成数字数据;数字数据发送装置,其把取样时的精确时精确时刻附加到由该变换装置进行变换后的数字数据上,作为带有精确时精确时刻的数字数据,发送给上述通信网络;接收装置,通过上述通信网络来接收从其他数字式保护控制装置的数字数据发送装置中依次发来的带有精确时精确时刻的数字数据;排序装置,其根据附加的精确时精确时刻按时间序列对由该接收装置接收的多个带有精确时精确时刻的数字数据进行排序;以及保护控制运算装置,其根据由上述变换装置变换后的数字数据,和由上述排序装置按时间序列排序后的数字数据这二者中的一种,来进行保护控制运算。15.一种控制系统,其构成是根据涉及产业成套设备和公用成套设备等控制对象成套设备的状态量来进行运算处理,将上述控制对象成套设备进行控制的,多个被分散配置的控制装置,通过通信网络而能收发数据地互相连接在一起,其特征在于上述各控制装置具有周期信号取得装置,用于取得大体一定周期的信号;数字数据采集采集装置,用于根据由上述周期信号取得装置所取得的周期信号,按照和其他保护控制装置相同的定时,对涉及上述控制对象成套设备的状态量依次进行取样,采集以采集数字数据;以及存储装置,其把按照上述同步信号进行取样时的时刻,附加到由该数字数据采集采集装置所采集采集的数字数据上,作为带有时刻的数字数据,依次进行存储。16.一种电力系统保护控制系统,其构成是根据从电力系统输入的保护控制对象的状态量,进行运算处理,将进行上述电力系统的保护控制的多个保护控制装置,通过通信网络互相进行连接,以能收发数据,其特征在于上述各保护控制装置具有周期信号取得装置,用于取得大体一定周期的信号;数字数据采集采集装置,用于根据由上述周期信号取得装置所取得的周期信号,按照和其他保护控制装置相同的定时来对上述电力系统的状态量依次进行取样,以采集采集数字数据;存储装置,用于把根据上述周期信号进行取样时的时刻,附加到由该数字数据采集采集装置所采集采集的数字数据上,作为带有时刻的数字数据依次进行存储。17.如权利要求16所述的电力系统保护控制系统,其特征在于;上述周期信号取得装置是取得精确时精确时刻的精确时精确时刻取得装置,上述取样时的时刻是该取样时的精确时精确时刻。18.如权利要求17所述的电力系统保护控制系统,其特征在于具有显示操作装置,它与上述通信网络相连接,用于从远程对上述多个保护控制装置的运行状态进行监视控制,上述各保护控制装置具有保护控制运算装置,用于根据上述数字数据来进行保护控制运算,并判断是否检测出异常数据和;异常数据检测通知发送装置,根据该保护控制运算装置的保护控制运算结果在检测出异常数据时,把包括该异常数据检测时刻在内的异常数据产生的通知发送给上述显示操作装置,上述显示操作装置具有程序模块发送装置,当从上述多个保护控制装置中的规定的保护控制装置,发送包括异常数据检测时刻在内的异常数据产生的通知时,把为了采集采集上述异常数据检测时刻前后的数字数据所用的程序模块,通过上述通信网络按照规定的移动路径发送给上述多个保护控制装置,上述各保护控制装置具有接收并执行通过上述通信网络发送来的程序模...

【专利技术属性】
技术研发人员:白田义博关口胜彦三好哲也不破裕下川胜千佐佐木秀树堀政夫
申请(专利权)人:东芝株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1