特許 7390926 多端子送電系統の保護システム

(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】2023-11-24

(45)【発行日】2023-12-04

(54)【発明の名称】多端子送電系統の保護システム

(51)【国際特許分類】

   H02H 3/28 20060101AFI20231127BHJP

【ＦＩ】

H02H3/28 A

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020028568

(22)【出願日】2020-02-21

(65)【公開番号】P2021136707

(43)【公開日】2021-09-13

【審査請求日】2023-01-16

(73)【特許権者】

【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】松本 晴泰

【審査官】田中 慎太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－０４２４６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２５７６６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０６８５６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－２９４３２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０５０５３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｈ ３／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

多端子送電系統の保護システムであって、
前記多端子送電系統は、３箇所以上の変電所間を接続する複数の送電線を含み、
前記複数の送電線の各々は、前記３箇所以上の変電所のうちいずれか１つの変電所と他の１つ以上の変電所との間を接続し、
前記多端子送電系統は、さらに、
１つ以上の送電線および送電線間に設けられた複数の開閉器と、
各前記送電線の端子に隣接して個別に設けられた複数の遮断器とを含み、
前記保護システムは、前記複数の送電線の各端子に対応して個別に設けられ、互いに通信路を介して接続された複数の保護リレーを備え、
前記複数の保護リレーの各々は、
前記複数の開閉器の開閉状態が変更されたときに、前記複数の開閉器の変更後の開閉状態の情報に基づいて対応する送電線の自端子に電気的に接続される全ての他端子を特定することによって、電流差動方式を用いて保護すべき保護区間を特定する保護区間特定部と、
自端子でサンプリングされた電流値と前記特定された各他端子でサンプリングされた電流値とに基づいて、電流差動方式によるリレー演算を行う保護リレー演算部とを備える、多端子送電系統の保護システム。

【請求項2】

前記複数の保護リレーの各々は、
前記複数の開閉器の開閉状態が変更されたときに、前記自端子における電流のサンプリングタイミングと、前記特定された各他端子における電流のサンプリングタイミングとを同期させるサンプリング同期制御部をさらに備える、請求項１に記載の多端子送電系統の保護システム。

【請求項3】

前記複数の保護リレーの各々は、
前記自端子における電流のサンプリングタイミングと、前記自端子を除く前記複数の送電線の全ての端子における電流のサンプリングタイミングとを同期させるサンプリング同期制御部をさらに備える、請求項１に記載の多端子送電系統の保護システム。

【請求項4】

前記複数の保護リレーの各々は、前記複数の開閉器の開閉状態のパターンと各パターンに対応する保護区間との対応関係を表す情報を格納するメモリを備え、
前記保護区間特定部は、前記対応関係を表す情報に基づいて、前記複数の開閉器の変更後の開閉状態に対応する保護区間を特定する、請求項１～３のいずれか１項に記載の多端子送電系統の保護システム。

【請求項5】

前記保護システムは、さらに、
前記通信路に接続され、前記複数の開閉器の開閉状態を制御する開閉器制御装置と、
前記通信路に接続され、前記複数の開閉器の各々の投入指令または開放指令を前記開閉器制御装置に出力する上位計算機とを備え、
前記上位計算機は、前記複数の開閉器の開閉状態を変更するために少なくとも１つの保護リレーに対して、対応する端子に隣接して設けられた遮断器の開放指令を出力した後に、前記複数の開閉器の各々の投入指令または開放指令を出力し、その後、前記開放指令の出力先である前記少なくとも１つの保護リレーに対して、対応する遮断器の投入指令を出力する、請求項１～４のいずれか１項に記載の多端子送電系統の保護システム。

【請求項6】

前記複数の保護リレーの各々は、前記少なくとも１つの保護リレーに対して出力された対応する遮断器の開放指令ならびに前記複数の開閉器の各々の投入指令または開放指令の出力順が予め定められた順番に従っているか否かを判定する、請求項５に記載の多端子送電系統の保護システム。

【請求項7】

前記複数の保護リレーの各々は、前記出力順が予め定められた順番に従っている場合に、前記複数の開閉器の変更後の開閉状態に対応する保護区間に対して電流差動方式による保護を実行する、請求項６に記載の多端子送電系統の保護システム。

【請求項8】

多端子送電系統の保護システムであって、
前記多端子送電系統は、３箇所以上の変電所間を接続する複数の送電線を含み、
前記複数の送電線の各々は、前記３箇所以上の変電所のうちいずれか１つの変電所と他の１つ以上の変電所との間を接続し、
前記多端子送電系統は、さらに、
１つ以上の送電線および送電線間に設けられた複数の開閉器と、
各前記送電線の端子に隣接して個別に設けられた複数の遮断器とを含み、
前記保護システムは、
前記複数の送電線の各端子に対応して個別に設けられ、互いに通信路を介して接続された複数の保護リレーと、
前記通信路を介して前記複数の保護リレーに接続された上位計算機とを備え、
前記上位計算機は、
前記複数の開閉器の開閉状態が変更されたときに、前記複数の開閉器の変更後の開閉状態の情報に基づいて電流差動方式を用いて保護すべき全ての保護区間を特定する保護区間特定部と、
前記全ての保護区間の各々について、各端子でサンプリングされた電流値に基づいて電流差動方式によるリレー演算を行う保護リレー演算部とを含む、多端子送電系統の保護システム。

【請求項9】

多端子送電系統の保護システムであって、
前記多端子送電系統は、３箇所以上の変電所間を接続する複数の送電線を含み、
前記複数の送電線の各々は、前記３箇所以上の変電所のうちいずれか１つの変電所と他の１つ以上の変電所との間を接続し、
前記多端子送電系統は、さらに、
１つ以上の送電線および送電線間に設けられた複数の開閉器と、
各前記送電線の端子に隣接して個別に設けられた複数の遮断器とを含み、
前記保護システムは、
前記複数の送電線の各端子に対応して個別に設けられ、互いに通信路を介して接続された複数の保護リレーを備え、
前記複数の保護リレーのうちの第１の保護リレーは、
前記複数の開閉器の開閉状態が変更されたときに、前記複数の開閉器の変更後の開閉状態の情報に基づいて電流差動方式を用いて保護すべき全ての保護区間を特定する保護区間特定部と、
前記全ての保護区間の各々について、各端子でサンプリングされた電流値に基づいて電流差動方式によるリレー演算を行う保護リレー演算部とを含む、多端子送電系統の保護システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この開示は、多端子送電系統を保護する保護システムに関する。

【背景技術】

【0002】

送電線の接続形態が変更されても、送電線保護が継続できることが望ましい。たとえば、特許文献１（特開２０１１－２３９５２１号公報）は、途中に線路ジャンパまたは線路開閉器が設置された送電線に使用される電流差動リレーを開示する。

【0003】

具体的にこの文献の電流差動リレーは、状態判定部において線路ジャンパが「入」状態であると判定された場合には自端子側電流と相手端子側電流との差に基づいて送電線に発生した事故を検出する。一方、この電流差動リレーは、状態判定部において線路ジャンパが「切」状態であると判定された場合には自端子側電流のみに基づいて送電線に発生した事故を検出する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１１－２３９５２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

たとえば、一つの鉄塔に１号送電線および２号送電線が敷設された複数回線の多端子送電線網を保護する電流差動リレーは、１号送電線用の電流差動リレーと２号送電線用の電流差動リレーとが必要である。１号送電線用の電流差動リレーは、１号送電線の各端子の電流を用いて内部事故の有無を判定し、２号送電線用の電流差動リレーは、２号送電線の各端子の電流を用いて内部事故の有無を判定する。

【0006】

ところで、今後増加が予想される太陽光発電および風力発電などの分散電源を送電線網に接続したり、片方の回線をπ引き込み回線に変更したりする場合などにおいて、需要家への電力供給を極力停止しないようにする必要がある。このために、１号送電線と２号送電線との間を接続するための複数の開閉器を設けるのが都合がよい。他の送電線を用いた迂回ルートがとれない場合もあるからである。

【0007】

ところが、開閉器を用いて１号送電線と２号送電線とを接続したり、各送電線を途中で分離したりすると、電流差動リレーの保護区間が変更されてしまう。従来技術では、このような場合に対処する手段は明らかにされていない。

【0008】

本開示は、上記の問題を考慮してなされたものであり、その目的の１つは、複数の開閉器の開閉状態の変更によって保護区間が変更されるような多端子送電系統を、電流差動方式によって保護するための保護システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

一局面において、多端子送電系統の保護システムが提供される。多端子送電系統は、３箇所以上の変電所間を接続する複数の送電線と、複数の開閉器と、複数の遮断器とを含む。各送電線は、３箇所以上の変電所のうちいずれか１つの変電所と他の１つ以上の変電所との間を接続する。複数の開閉器は、１つ以上の送電線および送電線間に設けられる。複数の遮断器は、各送電線の端子に隣接して個別に設けられる。保護システムは、複数の送電線の各端子に対応して個別に設けられ、互いに通信路を介して接続された複数の保護リレーを備える。各保護リレーは、保護区間特定部と、保護リレー演算部とを含む。保護区間特定部は、複数の開閉器の開閉状態が変更されたときに、複数の開閉器の変更後の開閉状態の情報に基づいて対応する遮断器が設けられた送電線の自端子に電気的に接続される全ての他端子を特定することによって、電流差動方式を用いて保護すべき保護区間を特定する。保護リレー演算部は、自端子でサンプリングされた電流値と特定された各他端子でサンプリングされた電流値とに基づいて、電流差動方式によるリレー演算を行う。

【発明の効果】

【0010】

上記一局面の保護システムによれば、複数の開閉器の開閉状態が変更されたときに、各保護リレーは、複数の開閉器の変更後の開閉状態の情報に基づいて変更後の保護区間を特定し、特定した保護区間に基づいて電流差動方式によるリレー演算を行うことにより、多端子送電系統を保護できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】多端子送電系統およびその保護システムの構成例を示す図である。

【図2】図１の多端子送電系統の運用方法と保護区間について説明するための図である。

【図3】イーサネット（登録商標）による通信路の構成例を示す図である。

【図4】図１の保護リレーのハードウェア構成の一例を示す図である。

【図5】図１の開閉器制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。

【図6】図１の上位計算機のハードウェア構成の一例を示す図である。

【図7】保護リレーの演算処理部の動作を示す機能ブロック図である。

【図8】図１の多端子送電系統の保護システムの動作の一例を示すフローチャートである（３端子運用から２号線のπ引き込み運用に切り替わる際の手順を示す）。

【図9】図１の多端子送電系統の保護システムの動作の一例を示すフローチャートである（２号線のπ引き込み運用から３端子運用に切り替わる際の手順を示す）。

【図10】実施の形態２による上位計算機の演算処理部の動作を示す機能ブロック図である。

【図11】実施の形態３の保護システムにおいて、イーサネットによる通信路の構成例を示す図である。

【図12】実施の形態４による多端子送電系統の保護システムの動作の一例を示すフローチャートである（３端子運用から２号線のπ引き込み運用に切り替わる際の手順を示す）。

【図13】実施の形態４による多端子送電系統の保護システムの動作の一例を示すフローチャートである（２号線のπ引き込み運用から３端子運用に切り替わる際の手順を示す）。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、各実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、同一または相当する部分には同一の参照符号を付して、その説明を繰り返さない場合がある。

【0013】

実施の形態１．
［多端子送電系統の保護システムの全体構成例］
図１は、多端子送電系統およびその保護システムの構成例を示す図である。

【0014】

多端子送電系統３０は、変電所３１（Ａ端）、変電所３２（Ｂ端）、および変電所３３（Ｃ端）の間を接続する１号送電線１Ｌと２号送電線２Ｌとを含む。１号送電線１Ｌは、変電所３１の母線Ａ－１ＢとノードＮ１とを接続する区間Ａ－１Ｌと、変電所３２の母線Ｂ－１ＢとノードＮ１とを接続する区間Ｂ－１Ｌと、変電所３３の母線Ｃ－１ＢとノードＮ１とを接続する区間Ｃ－１Ｌとに区分される。２号送電線２Ｌは、変電所３１の母線Ａ－２ＢとノードＮ２とを接続する区間Ａ－２Ｌと、変電所３２の母線Ｂ－２ＢとノードＮ２とを接続する区間Ｂ－２Ｌと、変電所３３の母線Ｃ－２ＢとノードＮ２とを接続する区間Ｃ－２Ｌとに区分される。

【0015】

多端子送電系統３０は、さらに、１号送電線１Ｌの各端子に隣接して設けられた遮断器ＣＢ１，ＣＢ３，ＣＢ５と、２号送電線２Ｌの各端子に隣接して設けられた遮断器ＣＢ２，ＣＢ４，ＣＢ６とを含む。また、多端子送電系統３０は、１号送電線１Ｌの各端子と対応する遮断器との間に個別に設けられた電流変成器ＣＴ１，ＣＴ３，ＣＴ５と、２号送電線２Ｌの各端子と対応する遮断器との間に個別に設けられた電流変成器ＣＴ２，ＣＴ４，ＣＴ６とを含む。以下の説明では、遮断器ＣＢ１～ＣＢ６および電流変成器ＣＴ１～ＣＴ６について、総称する場合または不特定のものを示す場合には遮断器ＣＢおよび電流変成器ＣＴとそれぞれ記載する。

【0016】

多端子送電系統３０は、さらに、開閉器ＳＷ１～ＳＷ３を含む。開閉器ＳＷ１は、１号送電線１Ｌの区間Ｃ－１Ｌに設けられる。開閉器ＳＷ２は、２号送電線２Ｌの区間Ｂ－２Ｌに設けられる。開閉器ＳＷ３は、２号送電線２Ｌの区間Ａ－２Ｌの開閉器ＳＷ２と遮断器ＣＢ２との間のノードＮ３と、１号送電線１Ｌの区間Ｃ－１Ｌの開閉器ＳＷ１と遮断器ＣＢ５との間のノードＮ４との間に接続される。以下の説明では、開閉器ＳＷ１～ＳＷ３について、総称する場合または不特定のものを示す場合には開閉器ＳＷと記載する。

【0017】

なお、図１では、図解を容易にするために、１本の送電線で記載しているが、３相送電線の場合には実際には３本の送電線がある。また、遮断器ＣＢ、電流変成器ＣＴ、および開閉器ＳＷの各々についても実際には相ごとに設けられているが、本開示では３相分をまとめて１つの断器ＣＢ、電流変成器ＣＴ、および開閉器ＳＷとして記載している。

【0018】

上記の構成の多端子送電系統３０を保護する保護システムは、変電所３１に設けられた保護リレーＲＹ１，ＲＹ２と、変電所３２に設けられた保護リレーＲＹ３，ＲＹ４と、変電所３３に設けられた保護リレーＲＹ５，ＲＹ６と、開閉器ＳＷ１～ＳＷ３の開閉を制御する開閉器制御装置ＳＷＣＵと、制御所３４に設けられた上位計算機３５とを含む。保護リレーＲＹ１～ＲＹ６について、総称する場合または不特定のものを示す場合には保護リレーＲＹと記載する。

【0019】

保護リレーＲＹ１は、１号送電線１Ｌの変電所３１側の端子（Ａ端）に隣接して設けられた電流変成器ＣＴ１および遮断器ＣＢ１と接続される。保護リレーＲＹ１は、遮断器ＣＢ１の開閉を制御する。同様に、保護リレーＲＹ２は、２号送電線２Ｌの変電所３１側の端子（Ａ端）に隣接して設けられた電流変成器ＣＴ２および遮断器ＣＢ２と接続され、遮断器ＣＢ２の開閉を制御する。保護リレーＲＹ３は、１号送電線１Ｌの変電所３２側の端子（Ｂ端）に隣接して設けられた電流変成器ＣＴ３および遮断器ＣＢ３と接続され、遮断器ＣＢ３の開閉を制御する。保護リレーＲＹ４は、２号送電線２Ｌの変電所３２側の端子（Ｂ端）に隣接して設けられた電流変成器ＣＴ４および遮断器ＣＢ４と接続され、遮断器ＣＢ４の開閉を制御する。保護リレーＲＹ５は、１号送電線１Ｌの変電所３３側の端子（Ｃ端）に隣接して設けられた電流変成器ＣＴ５および遮断器ＣＢ５と接続され、遮断器ＣＢ５の開閉を制御する。保護リレーＲＹ６は、２号送電線２Ｌの変電所３３側の端子（Ｃ端）に隣接して設けられた電流変成器ＣＴ６および遮断器ＣＢ６と接続され、遮断器ＣＢ６の開閉を制御する。

【0020】

保護リレーＲＹ１～ＲＹ６、開閉器制御装置ＳＷＣＵ、および上位計算機３５は、シリアル伝送を行う通信路（不図示）を介して相互に接続されている。これにより、各保護リレーＲＹは、開閉器ＳＷ１～ＳＷ３の開閉情報を開閉器制御装置ＳＷＣＵから受信し、さらに上位計算機３５からの指令を受信する。通信路の具体的な構成例については後述する。

【0021】

なお、上記の多端子送電系統３０の構成は一例であって、これに限定されることは意図していない。より一般的には、多端子送電系統は、３箇所以上の変電所間を電気的に接続する複数の送電線を含む。各送電線は、３箇所以上の変電所のうちいずれか１つの変電所と他の１つ以上の変電所との間を接続する。多端子送電系統は、さらに、１つ以上の送電線および送電線間に設けられた複数の開閉器と、各送電線の端子に隣接して個別に設けられた複数の遮断器と、各送電線の端子と対応する遮断器との間に個別に設けられた複数電流変成器とを含む。複数の開閉器の開閉状態を変更することによって、上記の３箇所以上の変電所間の電気的な接続形態が変更される。複数の保護リレーは、複数の送電線の各端子に対応して個別に設けられる。

【0022】

［送電線の運用方法］
図１の開閉器ＳＷ１～ＳＷ３の開閉状態を切り替えることによって、変電所３１～３３の間の電気的な接続形態を変更することができる。以下、３端子運用と２号送電線のπ引き込み運用とについて説明する。

【0023】

図２は、図１の多端子送電系統の運用方法と保護区間について説明するための図である。変電所３１～３３間の電気的な接続形態を変更することによって、電流差動方式による保護区間も変更される。

【0024】

まず、図２（Ａ）を参照して、開閉器ＳＷ１，ＳＷ２が投入され、開閉器ＳＷ３が切断されている場合、１号送電線１ＬはＡ端、Ｂ端、およびＣ端を接続する３端子送電線として構成され、２号送電線２ＬもＡ端、Ｂ端、およびＣ端を接続する３端子送電線として構成される。以下、この運用方法を３端子運用と称する。一方、開閉器ＳＷ１，ＳＷ２が切断され、開閉器ＳＷ３が投入されている場合、１号送電線１ＬはＡ端とＢ端とを接続する２端子送電線として構成され、２号送電線２ＬはＡ端とＣ端とを接続する２端子送電線およびＢ端とＣ端とを接続する２端子送電線として構成される。この運用方法を２号線のπ引き込み運用と称する。

【0025】

次に、図２（Ｂ）を参照して、３端子運用の場合における電流差動方式の保護区間について説明する。この場合、２個の保護区間が存在する。

【0026】

第１の保護区間は、図１の区間Ａ－１Ｌ、区間Ｂ－１Ｌ、および区間Ｃ－１Ｌによって構成される。この場合、保護区間の端子に対応して設けられた保護リレーＲＹ１，ＲＹ３，ＲＹ５によって、電流差動方式による保護リレー演算が実行される。電流変成器ＣＴ１，ＣＴ３，ＣＴ５による検出電流の瞬時値をそれぞれｉ１、ｉ３、ｉ５とすると、保護リレーＲＹ１，ＲＹ３，ＲＹ５の各々は、これらの電流の和（すなわち、ｉ１＋ｉ３＋ｉ５）が閾値を超えている場合に、保護区間の内部での事故であると判定する。

【0027】

第２の保護区間は、図１の区間Ａ－２Ｌ、区間Ｂ－２Ｌ、および区間Ｃ－２Ｌによって構成される。この場合、保護区間の端子に対応して設けられた保護リレーＲＹ２，ＲＹ４，ＲＹ６によって、電流差動方式による保護リレー演算が実行される。電流変成器ＣＴ２，ＣＴ４，ＣＴ６による検出電流の瞬時値をそれぞれｉ２、ｉ４、ｉ６とすると、保護リレーＲＹ２，ＲＹ４，ＲＹ６の各々は、これらの電流の和（すなわち、ｉ２＋ｉ４＋ｉ６）が閾値を超えている場合に、保護区間の内部での事故であると判定する。

【0028】

次に、図２（Ｃ）を参照して、２号線のπ引き込み運用の場合における電流差動方式の保護区間について説明する。この場合、３個の保護区間が存在する。

【0029】

第１の保護区間は、図１の区間Ａ－１Ｌおよび区間Ｂ－１Ｌによって構成される。この場合、保護区間の端子に対応して設けられた保護リレーＲＹ１，ＲＹ３によって、電流差動方式による保護リレー演算が実行される。電流変成器ＣＴ１，ＣＴ３による検出電流の瞬時値をそれぞれｉ１、ｉ３とすると、保護リレーＲＹ１，ＲＹ３の各々は、これらの電流の和（すなわち、ｉ１＋ｉ３）が閾値を超えている場合に、保護区間の内部での事故であると判定する。

【0030】

第２の保護区間は、図１の区間Ａ－２Ｌおよび区間Ｃ－１Ｌによって構成される。この場合、保護区間の端子に対応して設けられた保護リレーＲＹ２，ＲＹ５によって、電流差動方式による保護リレー演算が実行される。電流変成器ＣＴ２，ＣＴ５による検出電流の瞬時値をそれぞれｉ２、ｉ５とすると、保護リレーＲＹ２，ＲＹ５の各々は、これらの電流の和（すなわち、ｉ２＋ｉ５）が閾値を超えている場合に、保護区間の内部での事故であると判定する。

【0031】

第３の保護区間は、図１の区間Ｂ－２Ｌおよび区間Ｃ－２Ｌによって構成される。この場合、保護区間の端子に対応して設けられた保護リレーＲＹ４，ＲＹ６によって、電流差動方式による保護リレー演算が実行される。電流変成器ＣＴ４，ＣＴ６による検出電流の瞬時値をそれぞれｉ４、ｉ６とすると、保護リレーＲＹ４，ＲＹ６の各々は、これらの電流の和（すなわち、ｉ４＋ｉ６）が閾値を超えている場合に、保護区間の内部での事故であると判定する。

【0032】

以上のように、電流差動方式による保護区間の構成と開閉器ＳＷ１～ＳＷ３の開閉状態とは対応付けられている。本実施の形態の各保護リレーＲＹは、通信路を介して開閉器制御装置ＳＷＣＵから受信した開閉器ＳＷ１～ＳＷ３の開閉状態の情報に基づいて、自動的に保護区間を切り替えるように構成されている。

【0033】

［通信路の構成例］
図３は、イーサネットによる通信路の構成例を示す図である。図３に示すように、制御所３４には、ネットワークスイッチ４０，５０が配置される。変電所３１には、ネットワークスイッチ４１，４２，５１，５２が配置される。変電所３３には、ネットワークスイッチ４３，４４，５３，５４が配置される。変電所３２には、ネットワークスイッチ４５，４６，５１，５２が配置される。開閉器制御装置ＳＷＣＵの近傍にネットワークスイッチ４７，５７が配置される。

【0034】

上位計算機３５は、ネットワークスイッチ４０，５０の各々と接続される。保護リレーＲＹ１は、ネットワークスイッチ４１，５１の各々と接続される。保護リレーＲＹ２は、ネットワークスイッチ４２，５２の各々と接続される。保護リレーＲＹ５は、ネットワークスイッチ４３，５３の各々と接続される。保護リレーＲＹ６は、ネットワークスイッチ４４，５４の各々と接続される。保護リレーＲＹ３は、ネットワークスイッチ４５，５５の各々と接続される。保護リレーＲＹ４は、ネットワークスイッチ４６，５６の各々と接続される。開閉器制御装置ＳＷＣＵは、ネットワークスイッチ４７，５７の各々と接続される。

【0035】

ネットワークスイッチ４０～４７が光ファイバ３９を介して接続されることによって、上位計算機３５、保護リレーＲＹ１～ＲＹ６、および開閉器制御装置ＳＷＣＵを接続する第１の通信路４９が構成される。ネットワークスイッチ５０～５７が光ファイバ３９を介して接続されることによって、上位計算機３５、保護リレーＲＹ１～ＲＹ６、および開閉器制御装置ＳＷＣＵを接続する第２の通信路５９が構成される。このように第１の通信路４９と第２の通信路５９を設けて冗長性を持たせることにより、保護システムの信頼性を高めることができる。

【0036】

［保護リレーのハードウェア構成の一例］
図４は、図１の保護リレーのハードウェア構成の一例を示す図である。図１の保護リレーＲＹ１～ＲＹ６は同一の構成を有しているので、以下では、保護リレーＲＹ１について代表的に説明する。

【0037】

図４を参照して、保護リレーＲＹ１は、入力変換部１００と、Ａ／Ｄ変換部１１０と、演算処理部１２０と、入出力部（Ｉ／Ｏ部）１３０とを備える。

【0038】

入力変換部１００は、図１の電流変成器ＣＴ１から出力された各相の電流信号が入力される入力部である。入力変換部１００には、入力変換器１０１ａ，１０１ｂ，…がチャンネルごとに設けられている。各チャンネルには、各相の電流信号が入力される（図４では、代表的に２チャンネルのみ示されている）。各入力変換器１０１ａ，１０１ｂは、たとえば、補助変成器によって構成され、電流変成器ＣＴ１からの電流信号をＡ／Ｄ変換部１１０および演算処理部１２０での信号処理に適した電圧レベルの信号に変換する。

【0039】

Ａ／Ｄ変換部１１０は、アナログフィルタ（ＡＦ：Analog Filter）１１１と、サンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ：Sample and Hold Circuit）１１２と、マルチプレクサ（ＭＰＸ：Multiplexer）１１３と、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器１１４とを含む。アナログフィルタ１１１（１１１ａ，１１１ｂ，…）およびサンプルホールド回路１１２（１１２ａ，１１２ｂ，…）の各々は、複数の入力変換器１０１（１０１ａ，１０１ｂ，…）にそれぞれ対応してチャンネルごとに設けられる。

【0040】

各アナログフィルタ１１１は、Ａ／Ｄ変換の際の折返し誤差を除去するために設けられたフィルタである。各サンプルホールド回路１１２は、対応のアナログフィルタ１１１を通過した信号を規定のサンプルレート（サンプリング周波数とも称する）でサンプリングして保持する。マルチプレクサ１１３は、各サンプルホールド回路１１２に保持された電圧信号を順次選択する。Ａ／Ｄ変換器１１４は、マルチプレクサによって選択された信号をデジタル値に変換する。

【0041】

演算処理部１２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２３と、フラッシュメモリなど電気的に書換え可能な不揮発性メモリ１２４とを備える。これらの各要素はバス１２５を介して相互に接続されている。ＲＡＭ１２２およびＲＯＭ１２３は、ＣＰＵ１２１の主記憶として用いられる。ＣＰＵ１２１は、ＲＯＭ１２３および不揮発性メモリ１２４に格納されたプログラムに従って、保護リレーＲＹ１の全体の動作を制御する。

【0042】

入出力部１３０は、図３のネットワークスイッチ４１と接続される通信回路（ＴＸ／ＲＸ）１３１と、図３のネットワークスイッチ５１と接続される通信回路１３２とを備える。さらに、入出力部１３０は、デジタル入力（Ｄ／Ｉ：Digital Input）回路１３３と、デジタル出力（Ｄ／Ｏ：Digital Output）回路１３４とを備える。デジタル入力回路１３３は、外部機器から出力された信号を受信するためのインターフェイス回路であり、デジタル出力回路１３４は、外部機器に信号を出力するためのインターフェイス回路である。たとえば、デジタル出力回路１３４は、対応する遮断器ＣＢ１にトリップ信号を出力し、デジタル入力回路１３３は、対応する遮断器ＣＢ１の開閉状態の情報を取得する。

【0043】

［開閉器制御装置のハードウェア構成の一例］
図５は、図１の開閉器制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図５を参照して、開閉器制御装置ＳＷＣＵは、演算処理部２００と、入出力部（Ｉ／Ｏ部）２１０とを備える。

【0044】

演算処理部２００は、ＣＰＵ２０１と、ＲＡＭ２０２と、ＲＯＭ２０３と、フラッシュメモリなど電気的に書換え可能な不揮発性メモリ２０４とを備える。これらの各要素はバス２０５を介して相互に接続されている。ＲＡＭ２０２およびＲＯＭ２０３は、ＣＰＵ２０１の主記憶として用いられる。ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０３および不揮発性メモリ２０４に格納されたプログラムに従って、開閉器制御装置ＳＷＣＵの全体の動作を制御する。

【0045】

入出力部２１０は、図３のネットワークスイッチ４７と接続される通信回路（ＴＸ／ＲＸ）２１１と、図３のネットワークスイッチ５７と接続される通信回路２１２とを備える。さらに、入出力部２１０は、デジタル入力（Ｄ／Ｉ）回路２１３と、デジタル出力（Ｄ／Ｏ）回路２１４とを備える。デジタル入力回路２１３は、外部機器から出力された信号を受信するためのインターフェイス回路であり、デジタル出力回路２１４は、外部機器に信号を出力するためのインターフェイス回路である。具体的に、デジタル出力回路２１４は、上位計算機３５から指令に基づいて、開閉器ＳＷ１～ＳＷ３に投入指令または開放指令を出力する。デジタル入力回路２１３は、開閉器ＳＷ１～ＳＷ３の開閉状態の情報を取得する。

【0046】

［上位計算機のハードウェア構成の一例］
図６は、図１の上位計算機のハードウェア構成の一例を示す図である。図５を参照して、上位計算機３５は、演算処理部３００と、入出力部（Ｉ／Ｏ部）３１０とを備える。

【0047】

演算処理部３００は、ＣＰＵ３０１と、ＲＡＭ３０２と、ＲＯＭ３０３と、フラッシュメモリなど電気的に書換え可能な不揮発性メモリ３０４とを備える。これらの各要素はバス３０５を介して相互に接続されている。ＲＡＭ３０２およびＲＯＭ３０３は、ＣＰＵ３０１の主記憶として用いられる。ＣＰＵ３０１は、ＲＯＭ３０３および不揮発性メモリ３０４に格納されたプログラムに従って、上位計算機３５の全体の動作を制御する。

【0048】

入出力部３１０は、図３のネットワークスイッチ４０と接続される通信回路（ＴＸ／ＲＸ）３１１と、図３のネットワークスイッチ５０と接続される通信回路３１２とを備える。

【0049】

［保護リレーの動作］
次に、各保護リレーＲＹによる多端子送電系統３０の保護動作について説明する。保護リレーＲＹ１～ＲＹ６の各々は同様の保護動作を実行するので、以下では、保護リレーＲＹ１の動作について説明する。

【0050】

図７は、保護リレーＲＹ１の演算処理部の動作を示す機能ブロック図である。図７では、保護リレーＲＹ１に接続される電流変成器ＣＴ１、遮断器ＣＢ１、およびネットワークスイッチ４１，５１と、保護リレーＲＹ１を構成するサンプルホールド回路１１２、Ａ／Ｄ変換器１１４、通信回路１３１，１３２、およびデジタル入出力回路１３３，１３４とも併せて示されている。

【0051】

図７を参照して、機能的に見ると演算処理部１２０は、保護区間特定部６２と、サンプリング同期制御部６１と、保護リレー演算部６３と、ロジック演算部６４とを含む。これらの各機能は、ＣＰＵ１２１がプログラムを実行することによって実現される。

【0052】

保護区間特定部６２は、通信路４９または５９を介して開閉器ＳＷ１～ＳＷ３の開閉状態の情報を開閉器制御装置ＳＷＣＵから受信する。保護区間特定部６２は、開閉器ＳＷ１～ＳＷ３の開閉状態が変更されたときに、対応する遮断器ＣＢ１が設けられた送電線の自端子に電気的に接続される全ての他端子を特定することによって、電流差動方式を用いて保護すべき自端子を含む保護区間を特定する。たとえば、開閉器ＳＷ１～ＳＷ３の開閉状態のパターンと各パターンに対応する保護区間との対応関係を表す情報がメモリ（ＲＯＭ１２３、不揮発性メモリ１２４）に予め格納されている。保護区間特定部６２は、この対応関係を表す情報に基づいて、受信した開閉器ＳＷ１～ＳＷ３の開閉状態に対応する保護区間を特定する。

【0053】

サンプリング同期制御部６１は、保護区間特定部６２によって特定された他端子に対応付けられている保護リレーＲＹのサンプリング同期制御部６１と、通信路４９または５９を介して通信を行うことにより、自端子における電流のサンプリングタイミングと、特定された各他端子における電流のサンプリングタイミングとを同期させる。

【0054】

サンプリング同期の方法として種々の方法を採用することができる。本実施の形態では、イーサネットを利用したＩＥＥＥ１５８８規格のＰＴＰ（Precision Time Protocol）が利用される。他の方法として、ＧＰＳ（Global Positioning System）信号を利用することによって各保護リレーＲＹに設けられた時計を同期させてもよい。もしくは、専用線を介して自端子の保護リレーＲＹと他端子の保護リレーＲＹとから相互にタイミングフラグを送信し、自端子と他端子との両方でのタイミングフラグの送信時刻と受信時刻の時間差に基づいて、サンプリングタイミングの同期を行うことができる。

【0055】

なお、全ての送電線の全ての端子における電流のサンプリングタイミングの同期が可能な場合には、サンプリング同期制御部６１は、最初に全端子におけるサンプリングタイミングの同期を確立してもよい。この場合には、開閉器ＳＷの開閉状態の変更によって保護区間が変更されても、サンプリングタイミングの同期を確立し直す必要はない。たとえば、各保護リレーＲＹが光ファイバまたは複数の通信装置経由で接続されることにより、全保護リレー間で同一のサンプリング同期を実現できる。また、ＧＰＳ信号を利用して保護リレーＲＹごとに内蔵の時計を同期化することより全端子におけるサンプリング同期を行ってもよい。詳しくは、実施の形態４で説明する。

【0056】

保護リレー演算部６３は、各他端子での電流サンプリング値を、通信路４９または５９を介して各他端子の保護リレーＲＹから受信する。保護リレー演算部６３は、自端子での電流のサンプリング値と、同時刻の各他端子での電流のサンプリング値とに基づいて、電流差動方式によるリレー演算を実行する。

【0057】

ロジック演算部６４は、保護リレー演算部６３でのリレー演算結果に基づいて、対応する遮断器ＣＢ１にトリップ信号を出力したり、対応する遮断器ＣＢ１の再閉路を行うための信号を出力したりする。また、ロジック演算部６４は、上位計算機３５からの指令に従って、対応する遮断器ＣＢ１に対して開放操作および投入操作を行うための制御信号を出力する。さらに、ロジック演算部６４は、開閉器ＳＷ１～ＳＷ３の開閉状態を変更する際に、各開閉器ＳＷおよび関係する遮断器ＣＢの開放および投入の順序が、予め定められた手順に従っているか判断する。

【0058】

［保護システムの動作］
次に、上位計算機３５、開閉器制御装置ＳＷＣＵ、および各保護リレーＲＹを含む保護システム全体の動作について説明する。

【0059】

図８および図９は、図１の多端子送電系統の保護システムの動作の一例を示すフローチャートである。以下に示すように、図８のフローチャートは、３端子運用から２号線のπ引き込み運用に切り替わる際の手順を示し、図９のフローチャートは、２号線のπ引き込み運用から３端子運用に切り替わる際の手順を示す。運用方式に応じて保護区間が自動的に切り替わることにより、いずれの運用においても保護リレーＲＹによる多端子送電系統３０の保護が実現されている。

【0060】

図８を参照して、ステップＳ１００において、上位計算機３５の制御によって図１の多端子送電系統３０は、３端子運用中である。すなわち、開閉器ＳＷ１，ＳＷ２は閉状態であり、開閉器ＳＷ３は開状態である。

【0061】

次のステップＳ１０５において、上位計算機３５は、３端子運用から２号線のπ引き込み運用に切り替えるために、まず保護リレーＲＹ５に対して遮断器ＣＢ５の切断指令を出力する。ステップＳ３００において、通信路４９または５９を介して遮断器ＣＢ５の切断指令を受信した保護リレーＲＹ５は、遮断器ＣＢ５を切断するための制御信号を遮断器ＣＢ５に出力する。

【0062】

その次のステップＳ１１０において、上位計算機３５は、開閉器制御装置ＳＷＣＵに対して開閉器ＳＷ１の切断指令を出力する。ステップＳ２００において、通信路４９または５９を介して開閉器ＳＷ１の切断指令を受信した開閉器制御装置ＳＷＣＵは、開閉器ＳＷ１を切断するための制御信号を開閉器ＳＷ１に出力する。

【0063】

その次のステップＳ１１５において、上位計算機３５は、保護リレーＲＹ２に対して遮断器ＣＢ２の切断指令を出力する。ステップＳ３０５において、通信路４９または５９を介して遮断器ＣＢ２の切断指令を受信した保護リレーＲＹ２は、遮断器ＣＢ２を切断するための制御信号を遮断器ＣＢ２に出力する。

【0064】

その次のステップＳ１２０において、上位計算機３５は、開閉器制御装置ＳＷＣＵに対して開閉器ＳＷ２の切断指令を出力する。ステップＳ２０５において、通信路４９または５９を介して開閉器ＳＷ２の切断指令を受信した開閉器制御装置ＳＷＣＵは、開閉器ＳＷ２を切断するための制御信号を開閉器ＳＷ２に出力する。

【0065】

その次のステップＳ１２５において、上位計算機３５は、開閉器制御装置ＳＷＣＵに対して開閉器ＳＷ３の投入指令を出力する。ステップＳ２１０において、通信路４９または５９を介して開閉器ＳＷ３の投入指令を受信した開閉器制御装置ＳＷＣＵは、開閉器ＳＷ３を投入するための制御信号を開閉器ＳＷ３に出力する。

【0066】

その次のステップＳ３１０において、各保護リレーＲＹは、上記の遮断器ＣＢ２，ＣＢ５および開閉器ＳＷ１～ＳＷ３の各々の投入または切断の順序が予め定められた順番に従っているか否かを判定する。これによって、運用方式の切替えが正当なものであるか否かが検証される。各保護リレーＲＹは、遮断器ＣＢおよび開閉器ＳＷの各々の投入または切断の順序が予め定められた順番に従っていない場合には（ステップＳ３１０でＮＯ）、上位計算機３５に対して異常を報知して処理を中断する。一方、各保護リレーＲＹは、遮断器ＣＢおよび開閉器ＳＷの各々の投入または切断の順序が予め定められた順番に従っている場合には（ステップＳ３１０でＹＥＳ）、次のステップＳ３１５に処理を進める。

【0067】

ステップＳ３１５において、各保護リレーＲＹの保護区間特定部６２（図７を参照）は、２号線のπ引き込み運用に対応する保護区間を特定する。その次のステップＳ３２０において、各保護リレーＲＹはリレー動作をロックする。その次のステップＳ３２５において、各保護リレーＲＹのサンプリング同期制御部６１は、特定した保護区間を構成する他の保護リレーＲＹと通信することによって、自端子と他端子との間で電流のサンプリングタイミングを同期させる。

【0068】

その次のステップＳ３３０において、各保護リレーＲＹは、差動リレー演算の演算式をπ引き込み運用の保護区間に対応したものに変更する。その次のステップＳ３３５において、各保護リレーＲＹはリレー動作のロックを解除する。以上によって、各保護リレーＲＹによる保護区間の切り替えが完了する。

【0069】

次のステップＳ１３０において、上位計算機３５は、保護リレーＲＹ５に対して遮断器ＣＢ５の投入指令を出力する。ステップＳ３４０において、通信路４９または５９を介して遮断器ＣＢ５の投入指令を受信した保護リレーＲＹ５は、遮断器ＣＢ５を投入するための制御信号を遮断器ＣＢ５に出力する。

【0070】

その次のステップＳ１３５において、上位計算機３５は、保護リレーＲＹ２に対して遮断器ＣＢ２の投入指令を出力する。ステップＳ３４５において、通信路４９または５９を介して遮断器ＣＢ２の投入指令を受信した保護リレーＲＹ２は、遮断器ＣＢ２を投入するための制御信号を遮断器ＣＢ２に出力する。以上によって、３端子運用から２号線のπ引き込み運用への切り替えが完了する。

【0071】

図９を参照して、ステップＳ１５０において、上位計算機３５の制御によって図１の多端子送電系統３０は、２号線のπ引き込み運用中である。すなわち、開閉器ＳＷ１，ＳＷ２は開状態であり、開閉器ＳＷ３は閉状態である。

【0072】

次のステップＳ１５５において、上位計算機３５は、２号線のπ引き込み運用から３端子運用に切り替えるために、まず、保護リレーＲＹ２に対して遮断器ＣＢ２の切断指令を出力する。ステップＳ３５０において、通信路４９または５９を介して遮断器ＣＢ２の切断指令を受信した保護リレーＲＹ２は、遮断器ＣＢ２を切断するための制御信号を遮断器ＣＢ２に出力する。

【0073】

その次のステップＳ１６０において、上位計算機３５は、保護リレーＲＹ５に対して遮断器ＣＢ５の切断指令を出力する。ステップＳ３５５において、通信路４９または５９を介して遮断器ＣＢ５の切断指令を受信した保護リレーＲＹ５は、遮断器ＣＢ５を切断するための制御信号を遮断器ＣＢ５に出力する。

【0074】

その次のステップＳ１６５において、上位計算機３５は、開閉器制御装置ＳＷＣＵに対して開閉器ＳＷ３の切断指令を出力する。ステップＳ２５０において、通信路４９または５９を介して開閉器ＳＷ３の切断指令を受信した開閉器制御装置ＳＷＣＵは、開閉器ＳＷ３を切断するための制御信号を開閉器ＳＷ３に出力する。

【0075】

その次のステップＳ１７０において、上位計算機３５は、開閉器制御装置ＳＷＣＵに対して開閉器ＳＷ２の投入指令を出力する。ステップＳ２５５において、通信路４９または５９を介して開閉器ＳＷ２の投入指令を受信した開閉器制御装置ＳＷＣＵは、開閉器ＳＷ２を投入するための制御信号を開閉器ＳＷ２に出力する。

【0076】

その次のステップＳ１７５において、上位計算機３５は、開閉器制御装置ＳＷＣＵに対して開閉器ＳＷ１の投入指令を出力する。ステップＳ２６０において、通信路４９または５９を介して開閉器ＳＷ１の投入指令を受信した開閉器制御装置ＳＷＣＵは、開閉器ＳＷ１を投入するための制御信号を開閉器ＳＷ１に出力する。

【0077】

その次のステップＳ３６０において、各保護リレーＲＹは、上記の遮断器ＣＢ２，ＣＢ５および開閉器ＳＷ１～ＳＷ３の各々の投入または切断の順序が予め定められた順番に従っているか否かを判定する。これによって、運用方式の切替えが正当なものであるか否かが検証される。各保護リレーＲＹは、遮断器ＣＢおよび開閉器ＳＷの各々の投入または切断の順序が予め定められた順番に従っていない場合には（ステップＳ３６０でＮＯ）、上位計算機３５に対して異常を報知して処理を中断する。一方、各保護リレーＲＹは、遮断器ＣＢおよび開閉器ＳＷの各々の投入または切断の順序が予め定められた順番に従っている場合には（ステップＳ３６０でＹＥＳ）、次のステップＳ３６５に処理を進める。

【0078】

ステップＳ３６５において、各保護リレーＲＹの保護区間特定部６２（図７を参照）は、３端子運用に対応する保護区間を特定する。その次のステップＳ３７０において、各保護リレーＲＹはリレー動作をロックする。その次のステップＳ３７５において、各保護リレーＲＹのサンプリング同期制御部６１は、特定した保護区間を構成する他の保護リレーＲＹと通信することによって、自端子と他端子との間で電流のサンプリングタイミングを同期させる。

【0079】

その次のステップＳ３８０において、各保護リレーＲＹは、差動リレー演算の演算式を３端子運用の保護区間に対応したものに変更する。その次のステップＳ３８５において、各保護リレーＲＹはリレー動作のロックを解除する。以上によって、各保護リレーＲＹによる保護区間の切り替えが完了する。

【0080】

その次のステップＳ１８０において、上位計算機３５は、保護リレーＲＹ２に対して遮断器ＣＢ２の投入指令を出力する。ステップＳ３９０において、通信路４９または５９を介して遮断器ＣＢ２の投入指令を受信した保護リレーＲＹ２は、遮断器ＣＢ２を投入するための制御信号を遮断器ＣＢ２に出力する。

【0081】

次のステップＳ１８５において、上位計算機３５は、保護リレーＲＹ５に対して遮断器ＣＢ５の投入指令を出力する。ステップＳ３９５において、通信路４９または５９を介して遮断器ＣＢ５の投入指令を受信した保護リレーＲＹ５は、遮断器ＣＢ５を投入するための制御信号を遮断器ＣＢ５に出力する。以上によって、２号線のπ引き込み運用から３端子運用への切り替えが完了する。

【0082】

［実施の形態１の効果］
上記のとおり、多端子送電系統３０を保護する保護システムにおいて、各保護リレーＲＹは、複数の開閉器の開閉状態の情報を取得し、複数の開閉器の開閉状態が変更されたときに、変更後の開閉状態に対応する保護区間を自動的に特定する。そして、各保護リレーＲＹは、変更後の保護区間の各端子における電流のサンプリングタイミングを同期させる。さらに、各保護リレーＲＹは、電流差動方式による演算対象の電流値を変更後の保護区間に対応するように自動的に変更する。これにより、開閉器の開閉状態の変更後の多端子送電系統３０に対しても、電流差動方式による保護を継続することができる。

【0083】

また、上位計算機３５は、複数の開閉器の開閉状態を変更するために少なくとも１つの保護リレーＲＹに対して対応する遮断器ＣＢの開放指令を出力した後に、複数の開閉器ＳＷの各々の投入指令または開放指令を出力する。その後、上位計算機３５は、開放指令を出力した上記少なくとも１つの保護リレーＲＹに対して、対応する遮断器ＣＢの投入指令を出力する。各保護リレーＲＹは、上位計算機３５から出力された上記の遮断器ＣＢの開放指令および各開閉器ＳＷの投入指令および開放指令の出力順が予め定められた順番に従っているか否かを判定する。そして、各保護リレーＲＹは、各指令の出力順が予め定められた順番に従っている場合に、複数の開閉器ＳＷの変更後の開閉状態に対応する保護区間に対して電流差動方式による保護を実行する。これによって、多端子送電系統３０をより確実に保護することができる。

【0084】

実施の形態２．
実施の形態２では、各保護リレーＲＹは保護リレー演算を実行せずに、上位計算機３５が保護区間ごとの保護リレー演算をまとめて実行する場合について説明する。この場合、図７の演算処理部１２０には、保護リレー演算部６３は設けられていない。各保護リレーＲＹは、Ａ／Ｄ変換後の電流データを、通信路４９または５９を介して上位計算機３５に送信する。

【0085】

図１０は、実施の形態２による上位計算機の演算処理部の動作を示す機能ブロック図である。図１０では、上位計算機３５に接続されるネットワークスイッチ４０，５０と、上位計算機３５を構成する通信回路３１１，３１２も併せて示されている。

【0086】

図１０を参照して、機能的に見ると演算処理部３００は、保護区間特定部６６と、保護リレー演算部６７と、ロジック演算部６８とを含む。これらの各機能は、ＣＰＵ３０１がプログラムを実行することによって実現される。

【0087】

保護区間特定部６６は、開閉器ＳＷ１～ＳＷ３の開閉状態を変更することにより運用方式を切り替えたときに、切り替え後の運用方式に対応する全ての保護区間を特定する。たとえば、開閉器ＳＷ１～ＳＷ３の開閉状態のパターンと各パターンに対応する全ての保護区間との対応関係を表す情報がメモリ（ＲＯＭ３０３、不揮発性メモリ３０４）に予め格納されている。保護区間特定部６６は、この対応関係を表す情報に基づいて、開閉器ＳＷ１～ＳＷ３の開閉状態に対応する全ての保護区間を特定する。

【0088】

保護リレー演算部６７は、保護リレーＲＹ１～ＲＹ６の各々によってサンプリングされた電流データを受信する。保護リレー演算部６７は、受信した電流データに基づいて、保護区間ごとに電流差動方式によるリレー演算を実行する。

【0089】

ロジック演算部６８は、保護区間ごとの保護リレー演算結果に基づいて内部事故が発生している保護区間があった場合には、当該事故区間を多端子送電系統３０から分離するために、当該事故区間に対応する各保護リレーＲＹに対して遮断器ＣＢの開放指令を出力する。

【0090】

［実施の形態２の変形例］
保護リレーＲＹ１～ＲＹ６のうちいずれか１つが全部の保護リレー演算をまとめて実行するように構成されていてもよい。たとえば、保護リレーＲＹ１が全部の保護リレー演算をまとめて実行する場合には、保護リレーＲＹ２～ＲＹ６の各々の演算処理部１２０には、保護リレー演算部６３は設けられていない。保護リレーＲＹ２～ＲＹ６の各々は、Ａ／Ｄ変換後の電流データを、通信路４９または５９を介して保護リレーＲＹ１に送信する。

【0091】

保護リレーＲＹ１の保護区間特定部６２は、開閉器ＳＷ１～ＳＷ３の開閉状態が変更されたときには、変更後の開閉器ＳＷ１～ＳＷ３の開閉状態に対応する全ての保護区間を特定する。開閉器ＳＷ１～ＳＷ３の開閉状態のパターンと各パターンに対応する全ての保護区間との対応関係を表す情報がメモリ（ＲＯＭ１２３、不揮発性メモリ１２４）に予め格納されている。保護区間特定部６２は、この対応関係を表す情報に基づいて、開閉器ＳＷ１～ＳＷ３の開閉状態に対応する全ての保護区間を特定する。

【0092】

保護リレー演算部６３は、保護リレーＲＹ２～ＲＹ６の各々によってサンプリングされた電流データを受信する。保護リレー演算部６３は、自らがサンプリングした自端の電流データと受信した電流データとに基づいて、保護区間ごとに電流差動方式によるリレー演算を実行する。

【0093】

ロジック演算部６４は、保護区間ごとの保護リレー演算結果に基づいて内部事故が発生している保護区間があった場合には、当該事故区間を多端子送電系統３０から分離するために、当該事故区間に対応する各保護リレーＲＹに対して遮断器ＣＢの開放指令を出力する。自端子が事故区間に含まれている場合には、ロジック演算部６４は、対応する遮断器ＣＢ１に対してトリップ信号を出力する。

【0094】

実施の形態３．
実施の形態３では、同一の変電所に設けられた保護リレーＲＹが共通のユニットとして構成されている場合において、保護リレーユニット間のネットワーク構成を説明する。

【0095】

図１１は、実施の形態３の保護システムにおいて、イーサネットによる通信路の構成例を示す図である。図１１に示すように、変電所３１において、保護リレー要素ＲＹ１，ＲＹ２は共通の保護リレーユニットＲＹ１＆ＲＹ２として設けられる。変電所３２において、保護リレー要素ＲＹ３，ＲＹ４は共通の保護リレーユニットＲＹ３＆ＲＹ４として設けられる。変電所３３において、保護リレー要素ＲＹ５，ＲＹ６は共通の保護リレーユニットＲＹ５＆ＲＹ６として設けられる。

【0096】

保護リレーユニットＲＹ１＆ＲＹ２は、ネットワークスイッチ４１，５１の各々と接続される。すなわち、保護リレー要素ＲＹ１，ＲＹ２は、図４の通信回路１３１，１３２を共有化している。同様に、保護リレーユニットＲＹ３＆ＲＹ４はネットワークスイッチ４５，５５の各々と接続され、保護リレーユニットＲＹ５＆ＲＹ６はネットワークスイッチ４３，５３と接続される。

【0097】

ネットワークスイッチ４０，４１，４３，４５，４７が光ファイバ３９を介して接続されることによって、上位計算機３５、保護リレーユニットＲＹ１＆ＲＹ２、保護リレーユニットＲＹ５＆ＲＹ６、保護リレーユニットＲＹ３＆ＲＹ４、および開閉器制御装置ＳＷＣＵを接続する第１の通信路４９が構成される。同様に、ネットワークスイッチ５０，５１，５３，５５，５７が光ファイバ３９を介して接続されることによって、上位計算機３５、保護リレーユニットＲＹ１＆ＲＹ２、保護リレーユニットＲＹ５＆ＲＹ６、保護リレーユニットＲＹ３＆ＲＹ４、および開閉器制御装置ＳＷＣＵを接続する第２の通信路５９が構成される。

【0098】

上記の構成によれば、ネットワークスイッチの個数を削減することができる。なお、実施の形態３は、実施の形態２およびその変形例と組み合わせることができる。

【0099】

実施の形態４．
実施の形態４では、全ての送電線の全端子において、最初にサンプリングタイミングの同期を確立する場合について説明する。各保護リレーＲＹが光ファイバまたは複数の通信装置経由で接続されることにより、全保護リレー間で同一のサンプリング同期を実現できる。また、ＧＰＳ信号を利用して保護リレーＲＹごとに内蔵の時計を同期化することより全端子におけるサンプリング同期を行ってもよい。

【0100】

図１２および図１３は、実施の形態４による多端子送電系統の保護システムの動作の一例を示すフローチャートである。図１２のフローチャートは、３端子運用から２号線のπ引き込み運用に切り替わる際の手順を示し、図１３のローチャートは、２号線のπ引き込み運用から３端子運用に切り替わる際の手順を示す。図１２および図１３のフローチャートは、図８および図９のフローチャートにそれぞれ対応している。以下では、図８および図９のフローチャートと共通するステップについては、同一の参照符号を付すことにより基本的に説明を繰り返さない。

【0101】

図１２を参照して、全保護リレーＲＹは、サンプリング同期を確立済みである（ステップＳ３０００）。本方式では、開閉器の切り替えに伴う保護区間の変更によらず、各々の保護区間で必要とされる差動電流リレー演算を、各保護リレーＲＹが常に計算できる。この結果、保護区間が変更されても、出力すべき保護リレー演算結果を切り替えるだけよいので、リレー動作のロックおよびロック解除を実行する必要がない。

【0102】

その後のステップＳ１００～Ｓ１２５、ステップＳ２００～Ｓ２１０、およびステップＳ３００～Ｓ３１０までは、図８のフローチャートと同様の手順であるので説明を繰り返さない。

【0103】

次のステップＳ３１５において、各保護リレーＲＹの保護区間特定部６２（図７を参照）は、２号線のπ引き込み運用に対応する保護区間を特定する。その次のステップＳ３３０において、各保護リレーＲＹは、差動リレー演算の演算式をπ引き込み運用の保護区間に対応したものに変更する。

【0104】

図８の場合には、各保護リレーＲＹのリレー動作をロックするステップＳ３２０と、特定した保護区間内の各端子におけるサンプリング同期を確立するステップＳ３２５と、リレー動作のロックを解除するステップＳ３３５とが必要であった。しかしながら、図１２の場合にはこれらのステップＳ３２０，Ｓ３２５，Ｓ３３５は必要でない。全端子についてのサンプリング同期は確立済みであり、さらに、遮断器ＣＢの開放によって、保護区間の変更に関係する電流変成器ＣＴには電流が流れていないので、リレー動作を停止する必要はない。どのような保護区間に変更されても即座に電流差動リレー方式に従う演算を実行し、演算結果を出力できる。

【0105】

その後、上位計算機３５からの投入指令（ステップＳ１３０，Ｓ１３５）に基づいて、遮断器ＣＢ５および遮断器ＣＢ２が投入される（ステップＳ３４０，Ｓ３４５）ことによって、３端子運用から２号線のπ引き込み運用への切り替えが完了する。

【0106】

図１３を参照して、全保護リレーは、サンプリング同期を確立済みである（ステップＳ３５００）。その後のステップＳ１５０～Ｓ１７５、ステップＳ２５０～Ｓ２６０、およびステップＳ３５０～Ｓ３６０までは、図９のフローチャートと同様の手順であるので説明を繰り返さない。

【0107】

次のステップＳ３６５において、各保護リレーＲＹの保護区間特定部６２（図７を参照）は、３端子運用に対応する保護区間を特定する。その次のステップＳ３８０において、各保護リレーＲＹは、差動リレー演算の演算式を３端子運用の保護区間に対応したものに変更する。

【0108】

図１３の場合には、図９の場合と異なり、各保護リレーＲＹのリレー動作をロックするステップＳ３７０と、特定した保護区間内の各端子におけるサンプリング同期を確立するステップＳ３７５と、リレー動作のロックを解除するステップＳ３８５とを必要としない。図１２で説明したように、全端子についてのサンプリング同期は確立済みであり、さらに、遮断器ＣＢの開放によって、保護区間の変更に関係する電流変成器ＣＴには電流が流れていないので、リレー動作を停止する必要はないからである。

【0109】

その後、上位計算機３５からの投入指令（ステップＳ１８０，Ｓ１８５）に基づいて、遮断器ＣＢ２および遮断器ＣＢ５が投入される（ステップＳ３９０，Ｓ３９５）ことによって、２号線のπ引き込み運用から３端子運用への切り替えが完了する。

【0110】

［実施の形態１～４の変形例］
図４～図６において、保護リレーＲＹ、開閉器制御装置ＳＷＣＵ、および上位計算機３５のハードウェア構成例を示したが、他の構成であっても構わない。たとえば、ＣＰＵは複数設けられていてもよい。演算処理部１２０，２００，３００は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などの専用の回路として構成されていてもよいし、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）を利用して構成されていてもよい。もしくは、演算処理部１２０，２００，３００は、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡのうちの少なくとも２つを適宜組み合わせることによって構成されていてもよい。また、上位計算機３５は、複数のサーバ装置によって構成されていてもよい。

【0111】

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ないと考えられるべきである。この出願の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、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】

【0112】

１Ｌ，２Ｌ 送電線、３０ 多端子送電系統、３１～３３ 変電所、３４ 制御所、３５ 上位計算機、４０～４７，５０～５７ ネットワークスイッチ、４９，５９ 通信路、６１ サンプリング同期制御部、６２，６６ 保護区間特定部、６３，６７ 保護リレー演算部、６４，６８ ロジック演算部、１２０，２００，３００ 演算処理部、ＣＢ 遮断器、ＣＴ 電流変成器、ＲＹ 保護リレー、ＳＷ 開閉器、ＳＷＣＵ 開閉器制御装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】