特開 2024-179967 保護リレー装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024179967

(43)【公開日】2024-12-26

(54)【発明の名称】保護リレー装置

(51)【国際特許分類】

   H02H 3/02 20060101AFI20241219BHJP

【ＦＩ】

H02H3/02 J

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023099341

(22)【出願日】2023-06-16

(71)【出願人】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】久村 大作

(72)【発明者】

【氏名】新宮 勇

(72)【発明者】

【氏名】長岡 啓

【テーマコード（参考）】

5G142

【Ｆターム（参考）】

5G142BC02

5G142BD03

(57)【要約】

【課題】効率的な演算処理が可能な保護リレー装置を提供する。
【解決手段】電力を送電する送電設備の複数の箇所にそれぞれ設けられた複数の外部機器をそれぞれ制御する保護リレー装置であって、メモリと、メモリにアクセス可能に設けられ、メモリに格納されたデータに基づいて所定の演算処理を実行するＣＰＵと、複数の外部機器の一部の外部機器との間でメモリの第１の領域を用いて基板間通信によりデータ授受を実行するための基板間通信制御部と、複数の外部機器の残りの外部機器と基板間通信によりデータ授受を実行する拡張ユニットに対応して設けられ、拡張ユニットとの間でメモリの第２の領域を用いてユニット間通信によりデータ授受を実行するユニット間通信制御部とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力を送電する送電設備の複数の箇所にそれぞれ設けられた複数の外部機器をそれぞれ制御する保護リレー装置であって、
メモリと、
前記メモリにアクセス可能に設けられ、前記メモリに格納されたデータに基づいて所定の演算処理を実行するＣＰＵと、
前記複数の外部機器の一部の外部機器との間で前記メモリの第１の領域を用いて基板間通信によりデータ授受を実行するための基板間通信制御部と、
前記複数の外部機器の残りの外部機器と基板間通信によりデータ授受を実行する拡張ユニットに対応して設けられ、前記拡張ユニットとの間で前記メモリの第２の領域を用いてユニット間通信によりデータ授受を実行するユニット間通信制御部とを備える、保護リレー装置。

【請求項2】

前記ユニット間通信制御部は、所定のタイミング毎に前記拡張ユニットからの前記残りの外部機器の一括されたデータを受信する、請求項１記載の保護リレー装置。

【請求項3】

前記ユニット間通信制御部は、所定のタイミング毎に前記拡張ユニットに対して前記残りの外部機器への一括されたデータを送信する、請求項１記載の保護リレー装置。

【請求項4】

前記メモリの格納領域は、前記拡張ユニット毎に割り当てられている、請求項１記載の保護リレー装置。

【請求項5】

前記ＣＰＵは、前記拡張ユニット毎に割り当てられた前記メモリの格納領域に対して一括でデータを取得する、請求項４記載の保護リレー装置。

【請求項6】

前記ＣＰＵは、前記拡張ユニット毎に割り当てられた前記メモリの格納領域に対して一括でデータを書き込む、請求項４記載の保護リレー装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、保護リレー装置に関する。

【背景技術】

【0002】

保護リレー装置内のハードウェア構成は、一般的にリレー演算基板とＩ／Ｏ基板が１：Ｎで接続され、基板間通信にて外部機器の入出力情報をリレー演算基板へ集約する。

【0003】

母線保護装置のような外部機器との接続点数が多いシステムへ適用する場合、保護リレーユニット１台で外部機器との接続を全て賄うのは困難であり、ユニットを拡張した装置構成が必要となる。

【0004】

この点で、特許文献１においては、保護リレー装置として、ベースユニットと増設ユニットとを持ち、外部機器（計器用変成部、遮断器等）との接続方式、及びユニット間の通信に関する物理的な方式(無線、光ファイバー等)の適用例が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１８－１２９８８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

一方で、外部機器との接続点数に応じて拡張ユニットを組み込む装置構成となるが、母線保護では事故発生時の高速切り離し要求等があり、拡張ユニット構成においても１ユニット構成と同等の保護リレー性能が求められる。

【0007】

保護リレーの特徴上、電気角の周期でＩ／Ｏ情報のデータ授受を含めたリレー演算処理を実施する必要があるため、拡張ユニットを有した装置構成においても、リレー演算基板対するＩ／Ｏ情報のデータ授受に要する時間を短縮することが保護リレーの性能を確保するための課題となる。

【0008】

本開示は、上記の課題を解決するためのものであって、効率的な演算処理が可能な保護リレー装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

ある開示に従う電力を送電する送電設備の複数の箇所にそれぞれ設けられた複数の外部機器をそれぞれ制御する保護リレー装置であって、メモリと、メモリにアクセス可能に設けられ、メモリに格納されたデータに基づいて所定の演算処理を実行するＣＰＵと、複数の外部機器の一部の外部機器との間でメモリの第１の領域を用いて基板間通信によりデータ授受を実行するための基板間通信制御部と、複数の外部機器の残りの外部機器と基板間通信によりデータ授受を実行する拡張ユニットに対応して設けられ、拡張ユニットとの間でメモリの第２の領域を用いてユニット間通信によりデータ授受を実行するユニット間通信制御部とを備える。

【発明の効果】

【0010】

ある開示に従う保護リレー装置は、効率的な演算処理が可能である。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施の形態１に従う保護リレー装置１０について説明する図である。

【図2】実施の形態１に従うリレー演算基板ＲＣＡ、拡張基板ＲＣＢ、ＲＣＣについて説明する図である。

【図3】実施の形態１に従うメモリ１２に格納されるデータ情報について説明する図である。

【図4】実施の形態１に従うデータ受信の処理の流れについて説明するタイミングチャート図である。

【図5】実施の形態１に従うデータ送信の処理の流れについて説明するタイミングチャート図である。

【図6】実施の形態１に従う所定の演算処理について説明するタイミングチャート図である。

【図7】実施の形態２についてメモリマップについて説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では、図中の同一又は相当部分には同一符号を付して、その説明は原則的に繰返さないものとする。

【0013】

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に従う保護リレー装置１０について説明する図である。

【0014】

図１を参照して、保護リレー装置１０は、電力を送電する送電設備の複数の箇所にそれぞれ設けられた複数の外部機器をそれぞれ制御する装置である。

【0015】

具体的には、外部機器群１００として、送電設備の複数の箇所にそれぞれ設けられた外部機器が設けられる。外部機器の一例としては、計器用変成器、遮断器、ＣＢ、ＬＳ等である。なお、これ以外の機器も外部機器として設けられていてもよい。

【0016】

保護リレー装置１０は、各種の外部機器と接続可能に設けられた複数のＩ／Ｏ基板を有する。

【0017】

保護リレー装置１０は、メインのリレーユニットＲＡ以外に拡張ユニットＲＢ、ＲＣを含む。拡張ユニットＲＢ、ＲＣを設けることにより外部機器との接続点数を増加させることが可能である。

【0018】

リレーユニットＲＡは、リレー演算基板ＲＣＡと、電源基板ＶＡと、複数のＩ／Ｏ基板ＦＡ１～ＦＡＮとを含む。

【0019】

複数のＩ／Ｏ基板ＦＡ１～ＦＡＮは、外部機器群１００のうちの外部機器と接続可能に設けられる。

【0020】

電源基板ＶＡは、リレーユニットＲＡに電源電圧を供給する。
リレー演算基板ＲＣＡは、保護リレー装置１０のコントローラであり、種々の情報を集約して、所定の演算処理を実行する。

【0021】

リレー演算基板ＲＣＡは、基板間通信を介して複数のＩ／Ｏ基板ＦＡ１～ＦＡＮと通信可能に設けられている。

【0022】

また、リレー演算基板ＲＣＡは、拡張ユニットＲＢ、ＲＣとユニット間通信を介して通信可能に設けられている。

【0023】

リレーユニットＲＢは、拡張基板ＲＣＢと、電源基板ＶＢと、複数のＩ／Ｏ基板ＦＢ１～ＦＢＭとを含む。

【0024】

複数のＩ／Ｏ基板ＦＢ１～ＦＢＭは、外部機器群１００のうちの外部機器と接続可能に設けられる。

【0025】

電源基板ＶＢは、拡張ユニットＲＢに電源電圧を供給する。
拡張基板ＲＣＢは、リレー演算基板ＲＣＡとの間でユニット間通信を介して通信可能に設けられている。拡張基板ＲＣＢは、外部機器と接続されたＩ／Ｏ基板ＦＢ１～ＦＢＭを介して基板間通信によりデータの授受を実行する。

【0026】

リレーユニットＲＣは、拡張基板ＲＣＣと、電源基板ＶＣと、複数のＩ／Ｏ基板ＦＣ１～ＦＣＬとを含む。

【0027】

複数のＩ／Ｏ基板ＦＣ１～ＦＣＬは、外部機器群１００のうちの外部機器と接続可能に設けられる。

【0028】

電源基板ＶＣは、拡張ユニットＲＣに電源電圧を供給する。
拡張基板ＲＣＣは、リレー演算基板ＲＣＡとの間でユニット間通信を介して通信可能に設けられている。拡張基板ＲＣＣは、外部機器と接続されたＩ／Ｏ基板ＦＣ１～ＦＣＬを介して基板間通信によりデータの授受を実行する。

【0029】

図２は、実施の形態１に従うリレー演算基板ＲＣＡ、拡張基板ＲＣＢ、ＲＣＣについて説明する図である。

【0030】

図２を参照して、リレー演算基板ＲＣＡは、リレーＣＰＵ１と、メモリ１２と、基板間通信コントローラ部１４と、ユニット間通信コントローラ部１６、１８とを含む。

【0031】

リレーＣＰＵ１は、メモリ１２にアクセス可能に設けられ、メモリ１２に格納されたデータに基づいて保護リレー装置１０における各種の演算処理を実行する。

【0032】

基板間通信コントローラ部１４は、複数のＩ／Ｏ基板ＦＡ１～ＦＡＮを介して接続された複数の外部機器との間で基板間通信によりデータ授受を実行する。

【0033】

本例においては、メモリ１２に設けられたリレーユニット領域１２ＡがリレーユニットＲＡの格納領域として設けられる。

【0034】

リレーユニット領域１２Ａには、複数のＩ／Ｏ基板ＦＡ１～ＦＡＮを介して接続された複数の外部機器との間で基板間通信により授受したデータが格納される。また、リレーユニット領域１２Ａには、複数のＩ／Ｏ基板ＦＡ１～ＦＡＮを介して接続された複数の外部機器に送信するデータが格納される。

【0035】

ユニット間通信コントローラ部１６、１８は、拡張基板ＲＣＢ、ＲＣＣにそれぞれ対応して設けられる。

【0036】

ユニット間通信コントローラ部１６、１８は、拡張ユニットＲＢ、ＲＣの拡張基板ＲＣＢ、ＲＣＣとの間でユニット間通信によりデータ授受を実行する。

【0037】

本例においては、メモリ１２に設けられた拡張ユニット領域１２Ｂが拡張ユニットＲＢの格納領域として設けられる。

【0038】

拡張ユニット領域１２Ｂには、拡張ユニットＲＢが複数のＩ／Ｏ基板ＦＢ１～ＦＢＭを介して接続された複数の外部機器との間で基板間通信により授受したデータが格納される。また、拡張ユニット領域１２Ｂには、ユニット間通信により拡張ユニットＲＢの複数のＩ／Ｏ基板ＦＢ１～ＦＢＭを介して接続された複数の外部機器に送信するデータが格納される。

【0039】

また、メモリ１２に設けられた拡張ユニット領域１２Ｃが拡張ユニットＲＣの格納領域として設けられる。

【0040】

拡張ユニット領域１２Ｃには、拡張ユニットＲＣが複数のＩ／Ｏ基板ＦＣ１～ＦＣＬを介して接続された複数の外部機器との間で基板間通信により授受したデータが格納される。また、拡張ユニット領域１２Ｃには、ユニット間通信により拡張ユニットＲＣの複数のＩ／Ｏ基板ＦＣ１～ＦＣＬを介して接続された複数の外部機器に送信するデータが格納される。

【0041】

拡張基板ＲＣＢは、ユニット間通信コントローラ部２０と、メモリ２２と、基板間通信コントローラ部２４とを含む。

【0042】

ユニット間通信コントローラ部２０は、ユニット間通信コントローラ部１６との間でユニット間通信を実行する。

【0043】

基板間通信コントローラ部２４は、拡張ユニットＲＢの複数のＩ／Ｏ基板ＦＢ１～ＦＢＭを介して接続された複数の外部機器との間で基板間通信を実行する。

【0044】

メモリ２２は、ユニット間通信コントローラ部２０と基板間通信コントローラ部２４との間でのデータの授受を実行するための一時的格納領域である。

【0045】

拡張基板ＲＣＣは、ユニット間通信コントローラ部３０と、メモリ３２と、基板間通信コントローラ部３４とを含む。

【0046】

ユニット間通信コントローラ部３０は、ユニット間通信コントローラ部１８との間でユニット間通信を実行する。

【0047】

基板間通信コントローラ部３４は、拡張ユニットＲＣの複数のＩ／Ｏ基板ＦＣ１～ＦＣＬを介して接続された複数の外部機器との間で基板間通信を実行する。

【0048】

メモリ３２は、ユニット間通信コントローラ部３０と基板間通信コントローラ部３４との間でのデータの授受を実行するための一時的格納領域である。

【0049】

図３は、実施の形態１に従うメモリ１２に格納されるデータ情報について説明する図である。

【0050】

図３を参照して、上りルートと、下りルートに大別される。上りルートの情報は、ＩＯ側からＣＰＵ側へのデータ情報である。下りルートの情報は、ＣＰＵ側からＩＯ側へのデータ情報である。

【0051】

上りルートについて説明する。
リレーユニットＲＡは、Ｉ／Ｏ基板ＦＡ１～ＦＡＮから外部機器からの入力情報（ＡＩ（Analog Input）データおよびＤＩ（Digital Input）データ）および外部のエラー情報の入力を受ける。具体的には、Ｉ／Ｏ基板ＦＡ１～ＦＡＮ内のＡＩ基板を介してＡＩデータの入力を受ける。また、Ｉ／Ｏ基板ＦＡ１～ＦＡＮ内のＤＩ基板を介してＤＩデータの入力を受ける。また、リレーユニットＲＡは、外部のエラー情報として各種Ｉ／Ｏ基板ＦＡ１～ＦＡＮの異常および装置内の電源基板ＶＡの異常（電源低下等）の入力を受ける。

【0052】

拡張ユニットＲＢは、Ｉ／Ｏ基板ＦＢ１～ＦＡＭから外部機器からの入力情報（ＡＩ（Analog Input）データおよびＤＩ（Digital Input）データ）および外部のエラー情報の入力を受ける。具体的には、Ｉ／Ｏ基板ＦＢ１～ＦＢＭ内のＡＩ基板を介してＡＩデータの入力を受ける。また、Ｉ／Ｏ基板ＦＢ１～ＦＢＭ内のＤＩ基板を介してＤＩデータの入力を受ける。また、拡張ユニットＲＢは、外部のエラー情報として各種Ｉ／Ｏ基板ＦＢ１～ＦＢＭの異常および装置内の電源基板ＶＢの異常（電源低下等）の入力を受ける。

【0053】

拡張ユニットＲＣは、Ｉ／Ｏ基板ＦＣ１～ＦＣＬから外部機器からの入力情報（ＡＩ（Analog Input）データおよびＤＩ（Digital Input）データ）および外部のエラー情報の入力を受ける。具体的には、Ｉ／Ｏ基板ＦＣ１～ＦＣＬ内のＡＩ基板を介してＡＩデータの入力を受ける。また、Ｉ／Ｏ基板ＦＣ１～ＦＣＬ内のＤＩ基板を介してＤＩデータの入力を受ける。また、拡張ユニットＲＣは、外部のエラー情報として各種Ｉ／Ｏ基板ＦＣ１～ＦＣＬの異常および装置内の電源基板ＶＣの異常（電源低下等）の入力を受ける。

【0054】

上りルートのデータに関して、外部機器の入力情報だけではなく、Ｉ／Ｏ基板のエラー情報や拡張ユニット電源の異常情報なども載せることにより、リレーＣＰＵ１は、拡張ユニットの異常部位の特定や判別を行うことも可能である。

【0055】

下りルートについて説明する。
リレーユニットＲＡは、外部機器への出力情報（ＤＯ（Digital Output）データ）および設定情報ならびに同期情報をＩ／Ｏ基板ＦＡ１～ＦＡＮに出力する。具体的には、Ｉ／Ｏ基板ＦＡ１～ＦＡＮ内のＤＯ基板を介してＤＯデータを出力する。また、リレーユニットＲＡは、設定情報としてコンフィグ等の初期設定情報や同期情報であるＩ／Ｏ基板への同期タイミング設定の情報をＩ／Ｏ基板ＦＡ１～ＦＡＮに出力する。

【0056】

一例として、同期情報は、ユニット間のサンプリングタイミングを調整する情報である。コンフィグ等の初期設定情報は、各Ｉ／Ｏ基板の初期状態(コンフィグレーション)を決定する設定情報であり、なお、同じフォーマットでPayloadに乗せて通知するようにしてもよい。同期情報や初期設定情報を、出力データ情報と異なるタイミングで送信したい場合は、下りルートを一括のフレームで送信する必要性はなく、送りたいタイミングで分割して送信するようにしてもよい。

【0057】

拡張ユニットＲＢは、外部機器への出力情報（ＤＯ（Digital Output）データ）および設定情報ならびに同期情報をＩ／Ｏ基板ＦＢ１～ＦＢＭに出力する。具体的には、Ｉ／Ｏ基板ＦＢ１～ＦＢＭ内のＤＯ基板を介してＤＯデータを出力する。また、リレーユニットＲＡは、設定情報としてコンフィグ等の初期設定情報や同期情報であるＩ／Ｏ基板への同期タイミング設定の情報をＩ／Ｏ基板ＦＢ１～ＦＢＭに出力する。

【0058】

拡張ユニットＲＣは、外部機器への出力情報（ＤＯ（Digital Output）データ）および設定情報ならびに同期情報をＩ／Ｏ基板ＦＣ１～ＦＣＬに出力する。具体的には、Ｉ／Ｏ基板ＦＣ１～ＦＣＬ内のＤＯ基板を介してＤＯデータを出力する。また、リレーユニットＲＡは、設定情報としてコンフィグ等の初期設定情報や同期情報であるＩ／Ｏ基板への同期タイミング設定の情報をＩ／Ｏ基板ＦＣ１～ＦＣＬに出力する。

【0059】

図４は、実施の形態１に従うデータ受信の処理の流れについて説明するタイミングチャート図である。

【0060】

図４を参照して、保護リレー装置１０は、所定の周期毎に処理を実行する。データの送受信処理は並列的に実行することが可能である。シリアルの双方向通信(全二重)の仕様とすれば、上り/下りのバッティングも意識する必要は無い。

【0061】

本例においては、サンプリングタイムとして時刻Ｔ１、Ｔ２のタイミングで実行する場合が示されている。

【0062】

具体的には、所定の周期に従ってリレーユニットＲＡ、拡張ユニットＲＢ、ＲＣは、Ｉ／Ｏ基板と接続された外部機器のデータを基板間通信により受信する。

【0063】

例えば、リレーユニットＲＡの基板間通信コントローラ部１４は、Ｉ／Ｏ基板ＦＡ１～ＦＡＮと接続された外部機器のデータを基板間通信により受信する。

【0064】

基板間通信コントローラ部１４は、受信したデータをメモリ１２のリレーユニット領域１２Ａに納する。

【0065】

また、拡張ユニットＲＢの基板間通信コントローラ部２４は、Ｉ／Ｏ基板ＦＢ１～ＦＢＭと接続された外部機器のデータを基板間通信により受信する。基板間通信コントローラ部２４は、メモリ２２に受信したデータを格納する。次に、ユニット間通信コントローラ部２０は、メモリ２２に格納された受信したデータをユニット間通信のための通信フレームに集約してリレーユニットＲＡに送信する。

【0066】

ユニット間通信フレームは、フラグ部（Flag）、ヘッダー部（Header）、ペイロード部（Payload）、ＦＣＳ（Frame Check Sequence）部とで構成される。ペイロード部にＩ／Ｏ基板で受信したデータが含まれる。通信フレームに集約するため効率的にデータを授受受することが可能であり、通信時間を短縮することが可能である。

【0067】

リレーユニットＲＡのユニット間通信コントローラ部１６は、受信した通信フレームをメモリ１２の拡張ユニット領域１２Ｂに格納する。

【0068】

また、拡張ユニットＲＣの基板間通信コントローラ部３４は、Ｉ／Ｏ基板ＦＣ１～ＦＣＬと接続された外部機器のデータを基板間通信により受信する。基板間通信コントローラ部３４は、メモリ３２に受信したデータを格納する。次に、ユニット間通信コントローラ部２０は、メモリ３２に格納された受信したデータをユニット間通信のための通信フレームに集約してリレーユニットＲＡに送信する。

【0069】

リレーユニットＲＡのユニット間通信コントローラ部１８は、受信した通信フレームをメモリ１２の拡張ユニット領域１２Ｃに格納する。

【0070】

ユニット間通信は、ユニット間通信コントローラ同士で行われる。そして、授受したデータをメモリに格納する。これによりリレーＣＰＵ１は、拡張ユニットを追加した場合であっても通信時間を確保する必要がなく、効率的な演算処理が可能である。

【0071】

なお、ペイロード部（Payload）のデータ長が短く、ユニット間通信区間に余裕がある場合には、データの再送機能を設けることにより伝送の信頼性を上げるようにしてもよい。

【0072】

次の時刻Ｔ２のタイミングにおいて、リレーＣＰＵ１は、メモリ１２にアクセスしてメモリリード処理によりデータを一括で取得する。具体的には、リレーユニット領域１２Ａ、拡張ユニット領域１２Ｂおよび拡張ユニット領域１２Ｃに格納された受信されたデータを取得し、当該取得したデータに基づいて所定の処理を実行する。なお、本例においては、時刻Ｔ２のタイミングにおいて、リレーＣＰＵ１は、メモリ１２にアクセスしてメモリリード処理を実行する場合について説明したが、時刻Ｔ１のタイミングにおいてメモリリード処理を実行するようにしてもよい。

【0073】

また、上記で説明したのと同様に、時刻Ｔ１のタイミングにおいて、リレーユニットＲＡ、拡張ユニットＲＢ、ＲＣは、Ｉ／Ｏ基板と接続された外部機器のデータを基板間通信により受信し、上記の処理を繰り返す。

【0074】

本例において、時刻Ｔ１と時刻Ｔ２との間において、基板間通信コントローラ部１４がメモリ１２のリレーユニット領域１２Ａに受信したデータを格納する。また、ユニット間通信コントローラ部１６、１８が拡張ユニットＲＢ、ＲＣからの外部機器の受信したデータをメモリ１２の拡張ユニット領域１２Ｂ、１２Ｃに格納する。

【0075】

したがって、リレーＣＰＵ１は、メモリリード処理でデータを一括で読み込む処理以外、データ送受信処理以外の処理が可能となる。これにより、保護リレー装置が拡張ユニットを組み込む構成においても効率的な演算処理が可能であり、保護リレーの性能を確保することが可能である。

【0076】

図５は、実施の形態１に従うデータ送信の処理の流れについて説明するタイミングチャート図である。

【0077】

図５を参照して、保護リレー装置１０は、所定の周期毎に処理を実行する。
本例においては、サンプリングタイムとして時刻Ｔ１、Ｔ２のタイミングで実行する場合が示されている。

【0078】

具体的には、所定の周期に従ってリレーユニットＲＡ、拡張ユニットＲＢ、ＲＣは、Ｉ／Ｏ基板と接続された外部機器のデータを基板間通信により送信する。

【0079】

例えば、リレーユニットＲＡの基板間通信コントローラ部１４は、Ｉ／Ｏ基板ＦＡ１～ＦＡＮと接続された外部機器に対してデータを基板間通信により送信する。

【0080】

具体的には、基板間通信コントローラ部１４は、メモリ１２のリレーユニット領域１２Ａに格納されているデータを順次送信する。

【0081】

また、拡張ユニットＲＢの基板間通信コントローラ部２４は、Ｉ／Ｏ基板ＦＢ１～ＦＢＭと接続された外部機器に対してデータを基板間通信により送信する。

【0082】

具体的には、基板間通信コントローラ部２４は、メモリ２２の拡張ユニット領域１２Ｂに格納されているデータを順次送信する。

【0083】

また、拡張ユニットＲＣの基板間通信コントローラ部３４は、Ｉ／Ｏ基板ＦＣ１～ＦＣＬと接続された外部機器に対してデータを基板間通信により送信する。

【0084】

具体的には、基板間通信コントローラ部３４は、メモリ３２の拡張ユニット領域１２Ｃに格納されているデータを順次送信する。

【0085】

時刻Ｔ１と時刻Ｔ２との間において、リレーＣＰＵ１は、メモリライト処理で外部機器に送信するためのデータをリレーユニット領域１２Ａ、拡張ユニット領域１２Ｂ、拡張ユニット領域１２Ｃにそれぞれ一括で書き込む。

【0086】

ユニット間通信コントローラ部１６は、拡張ユニット領域１２Ｂに格納されたデータをユニット間通信により拡張ユニットＲＢに対して送信する。

【0087】

拡張ユニットＲＢのユニット間通信コントローラ部２０は、ユニット間通信コントローラ部１６から送信されたデータを受信して、メモリ２２に格納する。

【0088】

ユニット間通信コントローラ部１８は、拡張ユニット領域１２Ｃに格納されたデータをユニット間通信により拡張ユニットＲＣに対して送信する。

【0089】

拡張ユニットＲＣのユニット間通信コントローラ部３０は、ユニット間通信コントローラ部１８ら送信されたデータを受信して、メモリ３２に格納する。

【0090】

そして、次の時刻Ｔ２のタイミングにおいて、基板間通信コントローラ部１４、上記で説明したのと同様に、Ｉ／Ｏ基板ＦＡ１～ＦＡＮと接続された外部機器にデータを基板間通信により順次送信する。基板間通信コントローラ部２４は、Ｉ／Ｏ基板ＦＢ１～ＦＢＭと接続された外部機器に対してデータを基板間通信により順次送信する。基板間通信コントローラ部３４は、Ｉ／Ｏ基板ＦＣ１～ＦＣＬと接続された外部機器に対してデータを基板間通信により順次送信する。

【0091】

本例において、時刻Ｔ１と時刻Ｔ２との間において、基板間通信コントローラ部１４がメモリ１２のリレーユニット領域１２Ａに格納されたデータを送信する。また、ユニット間通信コントローラ部１６、１８は、メモリ１２の拡張ユニット領域１２Ｂ、１２Ｃに格納された外部機器に送信するデータをユニット間通信により送信する。したがって、リレーＣＰＵ１は、メモリライト処理でデータを一括で書き込む処理以外、データ送受信処理以外の処理が可能となる。これにより、保護リレー装置が拡張ユニットを組み込む構成としても効率的な演算処理が可能であり、保護リレーの性能を確保することが可能である。

【0092】

図６は、実施の形態１に従う所定の演算処理について説明するタイミングチャート図である。

【0093】

図６を参照して、一例として時刻Ｔ２におけるリレーＣＰＵ１の処理が示されている。
リレーＣＰＵ１は、メモリ１２に格納されたデータをメモリリード処理で一括して取得する。そして、取得したデータ（一例としてＡＩデータ）をキューに格納する（ａ）。複数段のキューが設けられている場合に複数段のキューに格納されたＡＩデータに基づいて事故モード判定処理を実行する（ｂ）。本例においては正常である場合が示されている。

【0094】

リレーＣＰＵ１は、判定結果のデータ（一例としてＤＯデータ）を下りルートで送信する（ｃ）。一例としてリレーＣＰＵ２は、所定の演算処理の一例として上記事故モード判定処理を所定周期毎に実行する。なお、判定結果のデータに限られず他のデータを送信するようにしてもよい。例えば表示出力等のデジタル出力情報を送信するようにしてもよい。

【0095】

本例においては、時刻Ｔｍ、Ｔｍ＋１、Ｔｎの処理が示されている。
リレーＣＰＵ１は、時刻Ｔｍにおいて、メモリ１２に格納されたデータをメモリリード処理で一括して取得する。そして、取得したデータ（一例としてＡＩデータ）をキューに格納する（ａ）。複数段のキューが設けられている場合に複数段のキューに格納されたＡＩデータに基づいて事故モード判定処理を実行する（ｂ）。次に、リレーＣＰＵ１は、判定結果のデータ（一例として正常）を下りルートで送信する（ｃ）。

【0096】

リレーＣＰＵ１は、時刻Ｔｍ＋１において、上記と同様の処理を実行する。
一方で、リレーＣＰＵ１は、時刻Ｔｎにおいて、メモリ１２に格納されたデータをメモリリード処理で一括して取得する。そして、取得したデータ（一例としてＡＩデータ）をキューに格納する（ａ）。複数段のキューが設けられている場合に複数段のキューに格納されたＡＩデータに基づいて事故モード判定処理を実行する（ｂ）。本例においては事故検出である場合が示されている。次に、リレーＣＰＵ１は、判定結果のデータ（一例として事故検出）にしたがってＴｒｉｐ指令を下りルートで送信する（ｃ）。

【0097】

これにより一例として外部機器の一つである遮断器を動作させて電力供給をストップさせることが可能である。

【0098】

実施の形態２．
上記の実施の形態１においては、メモリ１２において、リレーユニット領域１２Ａ、拡張ユニット領域１２Ｂ、拡張ユニット領域１２Ｃのようにユニット毎に格納領域を分ける構成について説明した。

【0099】

本例においては、１つのメモリ１２においてメモリ領域を工夫することによりさらに効率的な演算処理が可能な構成について説明する。

【0100】

図７は、実施の形態２についてメモリマップについて説明する図である。
図７を参照して、メモリ１２は、上りルートのデータ情報を格納する領域と、下りルートのデータ情報を格納する領域とにグルーピングして分ける。

【0101】

上りルートのデータ情報を格納する領域において、リレーユニットＲＡ、拡張ユニットＲＢ、ＲＣそれぞれに対して格納する領域が事前に割り当てられている。

【0102】

下りルートのデータ情報を格納する領域において、リレーユニットＲＡ、拡張ユニットＲＢ、ＲＣそれぞれに対して格納する領域が事前に割り当てられている。

【0103】

本例の如くメモリマップを形成することにより、例えばメモリ１２に対してリレーＣＰＵ１は、メモリリード処理を実行する際にスタートアドレスからエンドアドレスを１回指定することにより一括でリレーユニットＲＡ、拡張ユニットＲＢ、ＲＣの全データを取得することが可能である。

【0104】

メモリ１２に対してリレーＣＰＵ１は、メモリライト処理を実行する際にスタートアドレスからエンドアドレスを１回指定することにより一括でリレーユニットＲＡ、拡張ユニットＲＢ、ＲＣの全データを書き込むことが可能である。

【0105】

当該構成によりメモリリード処理およびメモリライト処理を高速化することが可能であり保護リレー装置１０は効率的な演算処理が可能である。

【0106】

リレーＣＰＵ１が定周期で扱うデータ量は大きいためリレーＣＰＵ１とメモリ１２との間は、大容量で且つ高速通信が可能なシリアルバス（一例としてPCIe）を適用するようにしてもよい。高速なシリアルバスの特徴として、大容量のデータを一括で送信もしくは受信することには適している。リレーＣＰＵ１は、DMA(Direct Memory Access)機能を使うことにより、データ転送中に他の処理を並列で実施して、データ転送に必要な時間を確保するようにしてもよい。

【0107】

拡張ユニットを増設したい場合にも、柔軟にメモリ増設の対応が出来るように、メモリマップを工夫することが可能である。例えば、上りと下りの先頭アドレスはある程度開けておくようにしておいてもよい。

【0108】

今回開示された各実施の形態は、矛盾しない範囲で適宜組み合わせて実施することも予定されている。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。本開示の範囲は上記した説明ではなくて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。

【符号の説明】

【0109】

１ 保護リレー装置、１２，２２，３２ メモリ、１２Ａ リレーユニット領域、１２Ｂ，１２Ｃ 拡張ユニット領域、１４，２４，３４ 基板間通信コントローラ部、１６，１８，２０，３０ ユニット間通信コントローラ部、１００ 外部機器群。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】