特許 7361793 変電所ネットワークにおける失われた時間同期の取り扱い

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-05

(45)【発行日】2023-10-16

(54)【発明の名称】変電所ネットワークにおける失われた時間同期の取り扱い

(51)【国際特許分類】

   H02J 13/00 20060101AFI20231006BHJP

   H04L 7/00 20060101ALI20231006BHJP

【ＦＩ】

H02J13/00 301A

H04L7/00 990

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2021561840

(86)(22)【出願日】2020-04-14

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-06-16

(86)【国際出願番号】 EP2020060373

(87)【国際公開番号】W WO2020212300

(87)【国際公開日】2020-10-22

【審査請求日】2021-12-23

(31)【優先権主張番号】19169478.5

(32)【優先日】2019-04-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】519431812

【氏名又は名称】ヒタチ・エナジー・スウィツァーランド・アクチェンゲゼルシャフト

【氏名又は名称原語表記】ＨＩＴＡＣＨＩ ＥＮＥＲＧＹ ＳＷＩＴＺＥＲＬＡＮＤ ＡＧ

(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】バイマン，カール

(72)【発明者】

【氏名】サリ，ヨーアン

(72)【発明者】

【氏名】ピン，ヘンリク

【審査官】佐藤 卓馬

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０９１８２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／００２１９１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－２４６０８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１１７２２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０２３７４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－０４２４４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ １３／００

Ｈ０４Ｌ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

変電所ネットワーク（１００ａ、１００ｂ）において時間シフトされたデータストリームを取り扱うための方法であって、前記方法はインテリジェント電子デバイス（ＩＥＤ）（２００）によって行なわれ、前記方法は、
前記変電所ネットワーク（１００ａ、１００ｂ）における少なくとも２つの時間同期されたデータソース（１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ）からそれぞれのデータストリームを受信するステップ（Ｓ１０２）と、
前記データソース（１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ）のうちの１つがその時間同期を失うことから生じる前記データストリーム間の時間シフトを検出したときに、構成された時間量が満了するまで、前記データストリームに基づいて、前記変電所ネットワーク（１００ａ、１００ｂ）における保護機能（１３０）が作用するのをブロックするステップ（Ｓ１０４）とを含む、方法。

【請求項2】

前記構成された時間量は、前記変電所ネットワーク（１００ａ、１００ｂ）における前記データソース（１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ）のクロックドメイン階層に依存する、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記構成された時間量は、静的な値および動的な値のうちの１つを有する、請求項１または２に記載の方法。

【請求項4】

前記クロックドメイン階層は、前記変電所ネットワーク（１００ａ、１００ｂ）における少なくとも１つの時間ソース（１１０ａ、１１０ｂ）によって前記データソース（１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ）が時間同期される順序を定義する、請求項２に記載の方法。

【請求項5】

前記クロックドメイン階層に従って、前記データソース（１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ）のうちの少なくとも２つが、それぞれの異なる時間ソース（１１０ａ、１１０ｂ）から時間同期される、請求項２に記載の方法。

【請求項6】

前記クロックドメイン階層に従って、各データソース（１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ）が時間同期を回復するのに多くて時間単位量ｘ３がかかり、前記時間同期がすべてのデータソース（１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ）に伝搬するのに時間単位量ｘ２がかかり、前記構成された時間量は、前記データソース（１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ）のために前記時間同期が回復されてから時間単位量ｘ２後に満了する、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

前記クロックドメイン階層に従って、すべてのデータソース（１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ）が、全く同じグローバル時間ソース（１１０ａ）から、時間単位量ｘ３以内に時間同期される、請求項２に記載の方法。

【請求項8】

前記クロックドメイン階層に従って、すべてのデータソース（１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ）が、前記時間単位量ｘ３以内にローカルに時間同期され、前記同じグローバル時間ソース（１１０ａ）を有し、すべてのデータソース（１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ）の前記時間同期は同時に始まり、前記構成された時間量は、時間単位量ｘ３が経過すると満了する、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前記クロックドメイン階層に従って、各データストリームが、そのデータソース（１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ）の前記時間ソース（１１０ａ、１１０ｂ）を識別する情報を含む場合、前記構成された時間量は、すべてのデータストリームの前記情報が全く同じ時間ソース（１１０ａ、１１０ｂ）を識別すると満了する、請求項４に記載の方法。

【請求項10】

前記時間シフトは、前記データストリームが時間的に互いに同期されなくなることによって、または、前記データソース（１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ）のうちのすべてではないものの少なくとも１つからの前記データストリームにおけるサンプルカウントにジャンプがあることによって、検出される、請求項２に記載の方法。

【請求項11】

すべてのデータソース（１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ）が、前記変電所ネットワーク（１００ａ、１００ｂ）における変電所（１６０）のそれぞれの合流ユニット（１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ）に属する、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の方法。

【請求項12】

各データストリームは、たとえば前記変電所ネットワーク（１００ａ、１００ｂ）における変電所（１６０）の合流ユニット（１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ）の電圧または電流測定値を表わすアナログサンプルを含む、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の方法。

【請求項13】

前記保護機能（１３０）は、継電器保護機能である、請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の方法。

【請求項14】

変電所ネットワーク（１００ａ、１００ｂ）において時間シフトされたデータストリームを取り扱うためのインテリジェント電子デバイス（ＩＥＤ）（２００）であって、前記ＩＥＤ（２００）は処理回路（２１０）を含み、前記処理回路は、前記ＩＥＤ（２００）に、
前記変電所ネットワーク（１００ａ、１００ｂ）における少なくとも２つの時間同期されたデータソース（１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ）からそれぞれのデータストリームを受信させ、
前記データソース（１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ）のうちの１つがその時間同期を失うことから生じる前記データストリーム間の時間シフトを検出したときに、構成された時間量が満了するまで、前記データストリームに基づいて、前記変電所ネットワーク（１００ａ、１００ｂ）における保護機能（１３０）が作用するのをブロックさせるように構成される、ＩＥＤ（２００）。

【請求項15】

請求項２～１３のいずれか１項に記載の方法を行なうようにさらに構成された、請求項１４に記載のＩＥＤ（２００）。

【請求項16】

変電所ネットワーク（１００ａ、１００ｂ）において時間シフトされたデータストリームを取り扱うためのコンピュータプログラム（３２０）であって、前記コンピュータプログラムは、インテリジェント電子デバイス（ＩＥＤ）（２００）の処理回路（２１０）上で実行されると前記ＩＥＤ（２００）にステップを行なわせるコンピュータコードを含み、前記ステップは、
前記変電所ネットワーク（１００ａ、１００ｂ）における少なくとも２つの時間同期されたデータソース（１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ）からそれぞれのデータストリームを受信するステップ（Ｓ１０２）と、
前記データソース（１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ）のうちの１つがその時間同期を失うことから生じる前記データストリーム間の時間シフトを検出したときに、構成された時間量が満了するまで、前記データストリームに基づいて、前記変電所ネットワーク（１００ａ、１００ｂ）における保護機能（１３０）が作用するのをブロックするステップ（Ｓ１０４）とを含む、コンピュータプログラム（３２０）。

【請求項17】

請求項１６に記載のコンピュータプログラム（３２０）が格納された、コンピュータ読取可能記憶媒体（３３０）。

【請求項18】

請求項１７に記載のコンピュータ読取可能記憶媒体（３３０）を含む、コンピュータシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

技術分野
ここに提示される実施形態は、変電所ネットワークにおいて失われた時間同期によって生じる時間シフトされたデータストリームを取り扱うための方法、インテリジェント電子デバイス（intelligent electronic device：ＩＥＤ）、コンピュータプログラム、およびコンピュータプログラム製品に関する。

【背景技術】

【0002】

背景
一般用語では、変電所とは、発電、送電および配電システムの一部である。変電所は、電気システムの異なる送電線間の接続点として作用し、それに加えて、電圧を高から低にまたはその逆に変換するか、もしくは、いくつかの他の機能のうちのいずれかを行なう場合がある。発電所と消費者との間で、電力は、異なる電圧レベルのいくつかの変電所を通って流れる場合がある。変電所は、高い送電電圧とより低い配電電圧との間に、または、２つの異なる送電電圧の相互接続部に、電圧レベルを変更するための変圧器を含む場合がある。

【0003】

一般用語では、変電所は無人である場合が多く、遠隔監視および制御に頼っている。この点において、変電所内の異なるデータソースからのデータストリームが、保護機能に供給される場合がある。保護機能は、これらのデータストリームに基づいて、遮断決定を下し、ひいては、回路遮断器を遮断するか否かを判断するように構成される。

【0004】

一般用語では、遮断決定がいくつかのデータソースからのデータストリームに依存する保護機能のために、これらのデータストリームは時間相関される必要がある。よって、保護機能が適切に機能するために、これらのデータソースの正確で統一された時間同期が必要とされる。時間同期が階層的な態様で伝搬されるシステム（たとえば、境界クロックと相互接続された複数のサブネットワークを有し、高精度時間プロトコル（precision time protocol：ＰＴＰ）、またはそのプロファイルサブセットＩＥＣ６１８５０－９－３を使用するシステム）では、時間ソースにおける時間シフト（または時間ソースの切り替え）が、変電所内のシステム全体にわたる時間シフトの実質的な伝搬遅延を示唆する場合がある。これは次に、データソース間の過渡時間差をもたらすかもしれず、それは、保護機能の誤動作をもたらすおそれがある。保護機能によって受信されたデータストリーム同士が時間相関されることが保証できない場合、保護機能はしたがって、誤遮断が回避されるようにブロックされるべきである。

【0005】

しかしながら、変電所ネットワークにおける保護機能の性能を向上させる必要が依然としてある。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0006】

概要
ここにおける実施形態の目的は、保護機能の性能を向上させるために使用され得る、変電所ネットワークにおいて時間シフトされたデータストリームを取り扱うための効率的なメカニズムを提供することである。

【0007】

第１の局面によれば、変電所ネットワークにおいて時間シフトされたデータストリームを取り扱うための方法が提示される。方法はＩＥＤによって行なわれる。方法は、変電所ネットワークにおける少なくとも２つの時間同期されたデータソースからそれぞれのデータストリームを受信するステップを含む。方法は、データソースのうちの１つがその時間同期を失うことから生じるデータストリーム間の時間シフトを検出したときに、構成された時間量が満了するまで、データストリームに基づいて、変電所ネットワークにおける保護機能が作用するのをブロックするステップを含む。

【0008】

第２の局面によれば、変電所ネットワークにおいて時間シフトされたデータストリームを取り扱うためのＩＥＤが提示される。ＩＥＤは処理回路を含む。処理回路は、ＩＥＤに、変電所ネットワークにおける少なくとも２つの時間同期されたデータソースからそれぞれのデータストリームを受信させるように構成される。処理回路は、ＩＥＤに、データソースのうちの１つがその時間同期を失うことから生じるデータストリーム間の時間シフトを検出したときに、構成された時間量が満了するまで、データストリームに基づいて、変電所ネットワークにおける保護機能が作用するのをブロックさせるように構成される。

【0009】

第３の局面によれば、変電所ネットワークにおいて時間シフトされたデータストリームを取り扱うためのコンピュータプログラムが提示され、コンピュータプログラムは、ＩＥＤ上で実行されるとＩＥＤに第１の局面に従った方法を行なわせるコンピュータプログラムコードを含む。

【0010】

第４の局面によれば、第３の局面に従ったコンピュータプログラムと、コンピュータプログラムが格納されるコンピュータ読取可能記憶媒体とを含む、コンピュータプログラム製品が提示される。コンピュータ読取可能記憶媒体は、非一時的コンピュータ読取可能記憶媒体であってもよい。

【0011】

有利には、これは、データソース同士が時間同期していない場合に、保護機能の効率的なブロッキングを提供する。

【0012】

有利には、これは、保護機能の効率的なブロッキングを必要なだけ長く提供する。
有利には、これは、保護機能のより良好な利用を可能にするものの、依然としてあらゆる誤遮断を回避する。

【0013】

同封された実施形態の他の目的、特徴、および利点は、以下の詳細な開示から、添付された従属請求項から、および図面から明らかになるであろう。

【0014】

一般に、請求項で使用される用語はすべて、ここに別段の明示的な定義がない限り、技術分野におけるそれらの通常の意味に従って解釈されるべきである。「１つの／当該要素、装置、構成要素、手段、モジュール、アクションなど」への言及はすべて、別段の明示的な定めがない限り、当該要素、装置、構成要素、手段、モジュール、アクションなどの少なくとも１つの事例を指すとして公然と解釈されるべきである。ここに開示されるあらゆる方法のアクションは、明示的な定めがない限り、開示された順序通りに行なわれなくてもよい。

【0015】

添付図面を参照して、この発明の概念を、例として以下に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】実施形態に従った変電所ネットワークを示す概略図である。

【図2】実施形態に従った変電所ネットワークを示す概略図である。

【図3】実施形態に従った方法のフローチャートである。

【図4】実施形態に従った保護機能のブロッキングの持続時間を概略的に示す図である。

【図5】実施形態に従った保護機能のブロッキングの持続時間を概略的に示す図である。

【図6】実施形態に従ったＩＥＤの機能ユニットを示す概略図である。

【図7】実施形態に従った、コンピュータ読取可能記憶媒体を含むコンピュータプログラム製品の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

詳細な説明
この発明の概念のある実施形態が示される添付図面を参照して、この発明の概念を以下により十分に説明する。しかしながら、この発明の概念は異なる形で具現化されてもよく、ここに述べられる実施形態に限定されるよう解釈されるべきでない。むしろ、これらの実施形態は、この開示が完全になってこの発明の概念の範囲を当業者に十分に伝えるように、例として提供される。説明全体を通し、同じ数字は同じ要素を指す。破線によって示されたあらゆるアクションまたは特徴は、オプションであると見なされるべきである。

【0018】

図１は、ここに提示される実施形態が適用され得る変電所ネットワーク１００ａを示す概略図である。変電所ネットワーク１００ａは、データソース（data source）１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ（ＤＳ１、ＤＳ２、ＤＳ３と表記される）を含む。データソース１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃは、データストリームを生成し、当該データストリームを保護機能１３０に提供するように構成される。各データソース１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃは、変電所ネットワーク１００ａにおける変電所１６０のそれぞれの合流ユニット（merging unit）１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ（図４および図５にＭＵ１、ＭＵ２、ＭＵ３と表記される）に属していてもよい。

【0019】

保護機能１３０は、ＩＥＤ２００の一部であるか、ＩＥＤ２００と一体化されるか、または、ＩＥＤ２００と併置される。保護機能の異なる例があり得る。いくつかの例では、保護機能１３０は、継電器保護機能、または制御機能、たとえば同期チェック機能である。データソース１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃは、ＭＵ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃに属しており、それらは、アナログサンプルの形をしたデータストリームをプロセスバス１５０を介して保護機能１３０に提供する。各データストリームはこのため、たとえば変電所ネットワーク１００ａ、１００ｂにおけるＭＵ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃの電圧または電流測定値を表わすアナログサンプルを含んでいてもよい。

【0020】

データソース１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃは、変電所ネットワーク１００ａのためのグランドマスタークロックとして作用し得る時間ソース１１０ａによって時間同期される。

【0021】

図２は、ここに提示される実施形態が適用され得る変電所ネットワーク１００ｂを示す概略図である。変電所ネットワーク１００ｂは、変電所ネットワーク１００ａと同じ構成要素を含む。それに加えて、さらに別の時間ソース１１０ｂが、境界クロックの形で提供される。図２では、境界クロックはＩＥＤ２００から物理的に隔てられているが、変電所ネットワーク１００ａも、ＩＥＤ２００と一体化されるかまたはＩＥＤ２００と併置され得る境界クロックを含んでいてもよい。

【0022】

上に開示されたように、ＭＵ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃのデータソース１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃからのデータストリームは、遮断決定を下すために保護機能１３０に供給される場合がある。上にさらに開示されたように、保護機能１３０の性能を向上させる必要がある。

【0023】

より詳細には、変電所ネットワーク１００ａ、１００ｂにおいて時間シフト（基準時間の変化など）がある場合、すべてのデータソース１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃが同時に時間を変更しないかもしれない。これは、たとえば、以前に時間同期していなかった変電所ネットワーク１００ａ、１００ｂに新しい時間ソース１１０ａ、１１０ｂが接続される場合、または、各々がそれ自体の時間ソースを有する異なる変電所ネットワークがともに接続される場合に起こり得る。

【0024】

変電所のデータソースがＰＴＰ（またはＩＥＣ ６１８５０－９－３）を介して時間同期される場合、新しい時間は、クロックから変電所ネットワーク１００ａ、１００ｂを通って各データソース１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃまで脈動するであろう。これは、遷移中、たとえば、クロックがしばらくの間自由にドリフトした後に時間同期を回復した場合に、変電所ネットワーク１００ａ、１００ｂの異なる部分に異なる時間が存在するであろうということを意味する。

【0025】

非限定的で例示的な例として、図１または図２を参照して、時間ソース１１０ａが、それが時間同期をしばらくの間失う原因となる故障を経験し、次に、たとえば衛星システム（図示せず）から信頼できる時間同期を回復すると仮定する。このため、正しい時間はまず、ＭＵ１および（保護機能１３０を含む）ＩＥＤ２００に到達するであろう。次に、正しい時間は、（図１でのようにＩＥＤ２００の内部に設けられた、または、図２でのように別個の存在として設けられた）境界クロック１１０ｂを通って、ＭＵ２およびＭＵ３に伝搬するであろう。これは、短い持続時間の間、ＭＵ２およびＭＵ３は双方とも、時間同期されるように見えるものの、それらは実際には、ＭＵ１および（保護機能１３０を含む）ＩＥＤ２００と比べて異なる時間を有するであろうということを意味する。したがって、この状況の間に保護機能１３０がブロックされない場合、保護機能１３０によって誤遮断がトリガされるかもしれない。すべてのデバイス（ＩＥＤおよびＭＵ）が同じ時間ソースから時間同期される場合、保護機能１３０のブロッキングを停止することができる。

【0026】

この例示的な例が示すように、時間シフトが生じる場合、異なるデータソース１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃからのデータストリームはこのため、互いに対して時間同期していないかもしれず、それは次に、たとえば差動電流が保護機能１３０で登録され、ＭＵ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃのいずれかまたはそれらの一部に故障がなくても、保護機能１３０が遮断をトリガすることをもたらすかもしれない。上述のように、この問題は、これらの状況の間に保護機能１３０をブロックすることによって軽減され得る。しかしながら、保護機能１３０のブロッキングをいつ開始するか、および、ブロッキングの持続時間をどれくらい長く続けるべきかを判断することは、厄介かもしれない。さもなければ、保護機能１３０がブロックされる持続時間が短すぎる（潜在的な誤遮断をもたらす）か、または、長すぎる（保護機能１３０で真の差動電流を登録し損ない、保護機能１３０が真の遮断をし損なう可能性をもたらす）という潜在的リスクがある。

【0027】

１つのやり方は、保護機能１３０自体がデータストリームにおける時間シフトを検出した場合に保護機能１３０をブロックすることである。しかしながら、これは、データストリームにおけるこの時間シフトが保護機能１３０によって検出される前にデータソース１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃのうちの１つ以上が時間をシフトした場合には、役に立たない。

【0028】

別のやり方は、各データソース１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃがどのマスター時間ソースに接続されるかという情報を含むことである。しかしながら、これは、すべてのデータソース１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ（および保護機能１３０）がそのような機能性をサポートする場合にのみ機能する。これも、すべてのデータソース１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃについて時間が同じであるものの、データソース１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃが異なる時間ソースを使用している場合、たとえば、主要時間ソースがいくばくか失われ、他の時間ソースが引き継ぐ場合に、必要でなくても保護機能１３０をブロックするであろう。

【0029】

また、システムがクロックを失い、システムにおける別の時間ソースがグランドマスタークロックとしての役割を担う場合、転換は、すべてのデータソース１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃについて同時には起こらない。これは、時間シフトがなくても保護機能１３０のブロックをもたらすであろう。

【0030】

ここに開示された実施形態によれば、時間シフトの伝搬中の（たとえば保護機能１３０をブロックすることによる）誤動作を防止するメカニズムが提供される。また、保護機能１３０のブロッキングをできるだけ制限するものの、依然として誤遮断（すなわち、変電所ネットワーク１００ａ、１００ｂにおける理由のない遮断）を防止するためのメカニズムが提供される。

【0031】

これは、必要な場合に保護機能１３０をブロックするものの、できるだけ時間を制限すること、および、必要でない場合に保護機能１３０をブロックすることを回避することによって達成される。

【0032】

ここに開示される実施形態は特に、変電所ネットワーク１００ａ、１００ｂにおいて時間シフトされたデータストリームを取り扱うためのメカニズムに関する。そのようなメカニズムを得るために、ＩＥＤ２００、ＩＥＤ２００によって行なわれる方法、ＩＥＤ２００上で実行されるとＩＥＤ２００に方法を行なわせる、たとえばコンピュータプログラムの形をしたコードを含むコンピュータプログラム製品が提供される。

【0033】

図３は、変電所ネットワーク１００ａ、１００ｂにおいて時間シフトされたデータストリームを取り扱うための方法の実施形態を示すフローチャートである。方法は、ＩＥＤ２００によって行なわれる。方法は有利には、コンピュータプログラム７２０として提供される。

【0034】

Ｓ１０２：ＩＥＤ２００は、変電所ネットワーク１００ａ、１００ｂにおける少なくとも２つの時間同期されたデータソース１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃからそれぞれのデータストリームを受信する。

【0035】

保護機能１３０のブロッキングは、少なくとも１つのデータストリームが時間シフトされたデータを含むことをＩＥＤ２００が検出すると始まる。そのような時間シフトが検出されると、保護機能１３０はすぐにブロックされる。

【0036】

Ｓ１０４：ＩＥＤ２００は、データソース１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃのうちの１つがその時間同期を失うことから生じるデータストリーム間の時間シフトを検出したときに、構成された時間量が満了するまで、データストリームに基づいて、変電所ネットワーク１００ａ、１００ｂにおける保護機能１３０が作用するのをブロックする。

【0037】

ＩＥＤ２００によって行なわれるような、変電所ネットワーク１００ａ、１００ｂにおける時間シフトされたデータストリームの取り扱いのさらなる詳細に関する実施形態を、以下に開示する。

【0038】

構成された時間量は、変電所ネットワーク１００ａ、１００ｂにおけるデータソース１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃのクロックドメイン階層に依存する。構成された時間量は、静的な値を有し得る。それに代えて、構成された時間量は、変電所ネットワークにおけるデータソースのクロックドメイン階層に依存して設定され得る。ここで、クロックドメイン階層に従って、構成された時間期間は、静的な値または動的な値であってもよい。これのさらなる例を、以下に開示する。

【0039】

任意のデータソース１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃがいつ時間をシフトするかを検出することにより、ブロッキングは、任意のデータソース１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃからの失われたデータをカバーすることができる。加えて、ブロッキングは、すべての他のデータソースが少なくともそれらの時間シフトを開始し、したがってそれらの時間シフトが保護機能１３０によって検出され得るように、時間シフトの検出後に非常に長く続くように設定される。ブロッキングの持続時間を最適化するために、ブロッキングは、すべてのデータソース１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃが同じ時間ソース１１０ａ、１１０ｂから時間同期される場合に解除され得る。

【0040】

一般用語では、データソース１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃが時間シフトした場合、サンプルの時間にジャンプがあるか、または、データストリームは、それが時間同期していないという表示を含む。時間シフトはこのため、データストリームが同期されなくなることによって、または、データストリームにおけるサンプルカウントにジャンプがあることによって、検出され得る。すなわち、いくつかの局面では、時間シフトは、データストリームが時間的に互いに同期されなくなることによって、または、データソース１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃのうちのすべてではないものの少なくとも１つからのデータストリームにおけるサンプルカウントにジャンプがあることによって、検出される。この情報を用いて、ＩＥＤ２００は、データストリーム間に時間シフトがあると検出することができるようになる。

【0041】

いくつかの局面では、クロックドメイン階層は、変電所ネットワーク１００ａ、１００ｂにおける少なくとも１つの時間ソース１１０ａ、１１０ｂによってデータソース１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃが時間同期される順序を定義する。これのさらなる局面を次に開示する。

【0042】

いくつかの局面では、クロックドメイン階層に従って、データソース１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃのうちの少なくとも２つが、それぞれの異なる時間ソース１１０ａ、１１０ｂから時間同期される。

【0043】

すべての時間ソース１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃの時間調節は連続しているかもしれないため、１つのデータソースが時間同期を達成してから、別の時間ソースがその時間再同期を開始するかもしれない。したがって、いくつかの局面では、保護機能１３０は、すべての他のデータソースの時間再同期を開始するのにかかり得る時間だけ長くブロックされる。

【0044】

ここで、第１の例に従った保護機能１３０のブロッキングの持続時間を示す図４を参照する。ここで、最初にＭＵ１が時間同期され、次にＭＵ２が時間同期され、最後にＭＵ３が時間同期されるということが仮定される。また、ＭＵ１を時間同期するのにかかる時間が４１０ａに対応し、ＭＵ２を時間同期するのにかかる時間が４１０ｂに対応し、ＭＵ３を時間同期するのにかかる時間が４１０ｃに対応し、４１０ｃは、（秒または分単位で与えられ得る）時間単位量ｘ３と同等であるということが仮定される。さらに、ＭＵ１およびＭＵ２のための追加のブロック時間４２０ａ、４２０ｂ（ならびに、オプションで、ＭＵ３のための追加のブロック時間４２０ｃ）が付加されるということが仮定される。さらに、ＭＵ１で時間同期が開始した後で、ＭＵ３のための時間同期が開始するのに、（秒または分単位で与えられ得る）時間単位量ｘ２がかかるということが仮定される。ＭＵ１が保護機能１３０をブロックさせる総時間単位量は、（秒または分単位で与えられ得る）ｘ１と表記され、このため、ＭＵ１を時間同期するのにかかる時間（４１０ａに対応）と追加のブロック時間４２０ａとの組合せと等しい。

【0045】

すなわち、データストリームが時間同期されたデータを再び送り始めると、保護機能１３０は、追加の時間４２０ａ、４２０ｂ、ブロックされる。この追加の時間４２０ａ、４２０ｂは、時間同期があるデータソースから別のデータソースに伝搬するための時間を有するように、十分に長い。追加のブロッキング時間４２０ａ、４２０ｂは、すべてのデータストリームにとって同じであってもよく、変電所ネットワーク１００ａ、１００ｂにおける時間同期のための伝搬時間に依存してもよい。追加の時間により、データストリームのうちの任意の他のデータストリームがブロッキング時間中に時間をシフトし始めた場合、保護機能１３０のブロッキングは続くであろう。

【0046】

いくつかの局面では、クロックドメイン階層に従って、各データソース１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃが時間同期を回復するのに多くて時間単位量ｘ３がかかり、時間同期がすべてのデータソース１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃに伝搬するのに時間単位量ｘ２がかかり、構成された時間量は、データソース１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃのために時間同期が回復されてから時間単位量ｘ２後に満了する。これを図４に示す。各データソース１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃが時間同期を回復するための最大値の一例は、ＩＥＣ６１８５０－９－３で与えられる。

【0047】

他の局面では、クロックドメイン階層に従って、すべてのデータソース１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃが、全く同じグローバル時間ソース１１０ａから、時間単位量ｘ３以内に時間同期される。これを図５に示す。

【0048】

ここで、第２の例に従った保護機能１３０のブロッキングの持続時間を示す図５を参照する。

【0049】

ここで、ＭＵ１、ＭＵ２、およびＭＵ３は並行して時間同期されるということが仮定される。追加のブロッキング時間４２０ａ、４２０ｂ、４２０ｃはしたがって、除去され得る。また、ＭＵ１を時間同期するのにかかる時間が４１０ａに対応し、ＭＵ２を時間同期するのにかかる時間が４１０ｂに対応し、ＭＵ３を時間同期するのにかかる時間が４１０ｃに対応し、４１０ｃは、時間単位量ｘ３と同等であるということが仮定される。

【0050】

いくつかの局面では、クロックドメイン階層に従って、すべてのデータソース１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃが、時間単位量ｘ３以内にローカルに時間同期され、同じグローバル時間ソース１１０ａを有し、すべてのデータソース１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃの時間同期は同時に始まり、構成された時間量は、時間単位量ｘ３が経過すると満了する。これを図５に示す。

【0051】

このため、すべての時間ソース１１０ａ、１１０ｂがグローバルに時間同期される場合、または、すべてのデータソース１２０ａ、１２０ｂがローカルに時間同期され、同じグランドマスタークロックを有する場合、追加のブロッキング時間４２０ａ、４２０ｂは短縮され、さらには（図５の例でのように）除去され得る。

【0052】

各データストリームが、当該データストリームが生じたデータソース１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃによって使用される時間ソースについての情報を含む場合、保護機能１３０のブロッキングは、すべてのデータソース１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃが同じ時間ソースを有するやいなや解除されてもよい。すなわち、いくつかの局面では、クロックドメイン階層に従って、各データストリームが、そのデータソース１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃの時間ソース１１０ａ、１１０ｂを識別する情報を含む場合、構成された時間量は、すべてのデータストリームの情報が全く同じ時間ソース１１０ａ、１１０ｂを識別すると満了する。時間ソースは共通の時間ソースであってもよく、または、すべての時間ソース１１０ａ、１１０ｂはグローバル時間に対して時間同期される。

【0053】

上述の実施形態、例、および局面に基づく、変電所ネットワーク１００ａ、１００ｂにおいて時間シフトされたデータストリームを取り扱うための１つの特定の実施形態を、変電所ネットワーク１００ａ、１００ｂのいずれかを例示的な実現化例として使用して、以下に開示する。

【0054】

通常動作下で、グローバル時間に対するすべてのデータソース１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃの時間同期を提供するために、時間ソース１１０ａが使用されるということが仮定される。次に、データソース１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃのうちの１つ以上がグローバル時間に対するその時間同期を失うことを引き起こす可能性がある故障を、時間ソース１１０ａが経験するということが仮定される。

【0055】

次に、ＩＥＤ２００は、その時間ソース１１０ｂにより、ローカル時間に対するすべてのデータソース１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃの時間同期を行なう。しかしながら、しばらくして、時間ソース１１０ｂは、グローバル時間からドリフトして離れるかもしれない。

【0056】

次に、時間ソース１１０ａは修復され、時間同期メッセージをデータソース１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃに（およびＩＥＤ２００に）送信し始める。まず、（ＭＵ１を表わすような）データソース１２０ａと（保護機能１３０を含む）ＩＥＤ２００とが、新しいグローバル時間に対する時間同期を開始する。しかしながら、（ＭＵ２およびＭＵ３を表わす）データソース１２０ｂ、１２０ｃは、依然としてローカル時間に基づいている。このため、ＭＵ１が時間をシフトし、新しい時間を用いてデータストリームを保護機能１３０に向けて送信し始める一方、ＭＵ２およびＭＵ３は依然として、古い時間を用いてデータストリームを保護機能１３０に向けて送信する。保護機能１３０のブロッキングがなければ、この状況は、保護機能１３０が回路遮断器の遮断をトリガすることを引き起こすであろう。

【0057】

この誤遮断が生じることを回避するために、ＩＥＤ２００がデータストリームのうちの１つにおける時間シフトを検出した後で、保護機能１３０は、追加の時間、ブロックされる。この時間の間、新しい時間はＭＵ２およびＭＵ３に伝搬することができ、そのためそれらは、それらが時間同期しておらず、再び時間同期され始めたことをＩＥＤ２００に報告することができる。保護機能１３０は、ＭＵ２およびＭＵ３のための時間シフトの間（および、オプションで、追加のブロッキング時間の間）、ＩＥＤ２００によってブロックされる。すべてのＭＵがグローバルな同期データを報告する場合、または、すべてのＭＵがローカルに同期され、全く同じ時間ソースを識別する場合、追加のブロッキング時間は減少されてもよい。

【0058】

図６は、実施形態に従ったＩＥＤ２００の構成要素を、複数の機能ユニットに関して概略的に示す。たとえば記憶媒体２３０の形をした（図７でのような）コンピュータプログラム製品３１０に格納されたソフトウェア命令を実行することができる、好適な中央処理装置（central processing unit：ＣＰＵ）、マルチプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ（digital signal processor：ＤＳＰ）などのうちの１つ以上の任意の組合せを使用して、処理回路２１０が提供される。処理回路２１０はさらに、少なくとも１つの特定用途向け集積回路（application specific integrated circuit：ＡＳＩＣ）またはフィールドプログラマブルゲートアレイ（field programmable gate array：ＦＰＧＡ）として提供されてもよい。

【0059】

特に、処理回路２１０は、ＩＥＤ２００に、上に開示されたような１組の動作またはアクションを行なわせるように構成される。たとえば、記憶媒体２３０は１組の動作を格納してもよく、処理回路２１０は、ＩＥＤ２００に１組の動作を行なわせるために、記憶媒体２３０から１組の動作を検索するように構成されてもよい。１組の動作は、１組の実行可能命令として提供されてもよい。

【0060】

こうして、処理回路２１０はそれにより、ここに開示されるような方法を実行するために配置される。記憶媒体２３０はまた、永続的なストレージを含んでいてもよく、それは、たとえば、磁気メモリ、光メモリ、ソリッドステートメモリ、さらには遠隔搭載メモリのうちのいずれか１つまたはそれらの組合せであり得る。ＩＥＤ２００はさらに、少なくとも変電所ネットワーク１００ａ、１００ｂの他のエンティティ、機能、ノード、およびデバイスとの通信のために構成された通信インターフェイス２２０を含んでいてもよい。そのため、通信インターフェイス２２０は、アナログおよびデジタルコンポーネントを含む１つ以上の送信機および受信機を含んでいてもよい。処理回路２１０は、たとえば、データおよび制御信号を通信インターフェイス２２０および記憶媒体２３０に送信することによって、通信インターフェイス２２０からデータおよび報告を受信することによって、ならびに、記憶媒体２３０からデータおよび命令を検索することによって、ＩＥＤ２００の一般的な動作を制御する。

【0061】

上に開示されたように、保護機能１３０は、ＩＥＤ２００の一部であるか、ＩＥＤ２００と一体化されるか、または、ＩＥＤ２００と併置される。よって、いくつかの局面では、ＩＥＤは保護機能１３０をさらに含む。

【0062】

ＩＥＤ２００の他の構成要素および関連する機能性は、ここに提示される概念を不明瞭にしないために省略される。

【0063】

図７は、コンピュータ読取可能記憶媒体３３０を含むコンピュータプログラム製品３１０の一例を示す。このコンピュータ読取可能記憶媒体３３０上に、コンピュータプログラム３２０を格納することができ、コンピュータプログラム３２０は、処理回路２１０と、それに動作可能に結合されたエンティティおよびデバイス、たとえば通信インターフェイス２２０および記憶媒体２３０とに、ここに説明される実施形態に従った方法を実行させることができる。コンピュータプログラム３２０および／またはコンピュータプログラム製品３１０はこのため、ここに開示されるようなあらゆるアクションを行なうための手段を提供してもよい。

【0064】

図７の例では、コンピュータプログラム製品３１０は、ＣＤ（compact disc：コンパクトディスク）またはＤＶＤ（digital versatile disc：デジタル多用途ディスク）またはブルーレイディスクなどの光ディスクとして示される。コンピュータプログラム製品３１０はまた、ランダムアクセスメモリ（random access memory：ＲＡＭ）、読出専用メモリ（read-only memory：ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読出専用メモリ（erasable programmable read-only memory：ＥＰＲＯＭ）、または電気的消去可能プログラマブル読出専用メモリ（electrically erasable programmable read-only memory：ＥＥＰＲＯＭ）などのメモリとして具現化され、より特定的には、ＵＳＢ（Universal Serial Bus：ユニバーサルシリアルバス）メモリまたはフラッシュメモリ、たとえばコンパクトフラッシュ（登録商標）メモリなどの外部メモリにおけるデバイスの不揮発性記憶媒体として具現化され得る。このため、コンピュータプログラム３２０はここでは、図示された光ディスク上のトラックとして概略的に示されているが、コンピュータプログラム３２０は、コンピュータプログラム製品３１０にとって好適なあらゆるやり方で格納され得る。

【0065】

いくつかの実施形態を参照して、この発明の概念を主として上述してきた。しかしながら、当業者であれば容易に理解できるように、上に開示されたもの以外の実施形態も、添付された特許請求項によって定義されるようなこの発明の概念の範囲内で同様に可能である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】