专利名称：事故点定位系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及将电力系统的状态量作为输入量，变换为数字信息，进行电力系统的保护控制的数字式保护控制装置，及通过通信网对该装置的工作及状态的运行监视进行显示操作，将显示操作装置进行组合的事故点定位系统。
数字式保护控制装置在电力系统领域已被广泛运用，近些年来随着高性能微处理器及大容量存储器等的运用，性能进一步提高。具体来说包括进行电力系统事故判断的保护继电装置、对系统事故进行定位的事故定位装置、对系统进行稳定处理的系统稳定化装置等。以上说明的数字式保护控制装置现在广泛应用在电力系统的运行中。
下面以数字式保护控制装置为例对现有技术进行说明。图7表示基本数字式保护控制装置的构成。数字式保护控制装置1由模拟、数字变换部2、数字运算处理部3、与断路器等外部机器的输入输出接口4、总线5构成。各构成单元通过总线5相互连接。
模拟、数字变换部2由模拟滤波器6-1～6-n、取样保持电路7-1～7-n、多路转换器8及模拟、数字变换器9构成，将保护控制对象的电力系统的状态量(例如电流、电压)作为n个模拟信息A-1～A-n取入，按规定的取样间隔进行保持后，变换成数字量。
数字运算处理部3由CPU10、RAM11、ROM12、不易失性存储器EEPROM13构成，变换成上述数字量的电量数据依次传输给RAM11，根据该数据及存储在EEPROM13中的保护继电器的调节值、及通过来自ROM12的程序，CPU10进行继电器运算等各种保护运算。
输入输出接口4是取入断路器信息等的外部控制机器的状态、将保护继电器动作、恢复输出、跳闸指令等向外部设备进行输出的接口。显示器14是显示装置的运行状态及工作状态的人机接口。
事故点定位装置在上述ROM10中，存储有根据从模拟、数字变换部的数据计算从供电所到事故点的距离的事故点定位运算处理，将距供电所的距离输出给显示器14。事故点定位算法使用了已经实用的只采用本供电所的数据进行运算的阻抗运算方式，及通过本供电所及专用的传输线路取得其他供电所的电量数据，利用这一值进行运算的顺相序环路定位方式等的算法。
关于定位运算的具体的算法传输线路方式等，例如已经在本专利申请人的特开平7-64729号(特开平8-233895号)等中记载。
以上是数字式保护控制装置的具体构成例。
近些年来，电力系统对社会的重要性逐步加强。对电力系统的维护运行需要很大劳力。例如当在输电线上发生事故时，必须确定该事故位置，迅速确认事故发生地点的设备机器状态。为此采用事故点定位装置，通过事故时的电量数据算出从供电所到事故发生位置的距离，这对减轻运行维护的劳力做出了贡献。
但是，现有的事故点定位装置由于是由与数字式保护控制装置相同等的硬件构成的，所以存在设备成本高的问题。
另外，由于显示事故点定位结果的显示器只能显示有限的信息，所以只能进行例如从供电所到事故点的距离、发生事故相等的显示。为此。在确定事故点的位置时，需要配合对事故点定位装置的输出结果和输电线路径的地图进行对照来判断。
本发明鉴于上述情况，其第1个目的是由个人计算机等的显示操作装置进行事故点定位运算，以便削减专用的硬件、降低成本。
第2个目的是提供一种事故点定位系统，对事故点定位运算的结果和地图信息及输电线路径的地图信息进行对照，通过在地图上自动显示事故点，以便减轻运行维护人员的负担，提高可靠性，提高操作性。
为了达到上述目的，本发明采取以下技术方案。
一种事故点定位系统，其特征在于包括数字式保护控制装置和显示操作装置，所述数字式保护控制装置，是将电力系统的状态量作为输入量，变换为数字信息，进行电力系统的保护控制的多个数字式保护控制装置，其具有绝对时刻取得装置，用于取得绝对时刻；变换装置，该装置通过上述绝对时刻取得装置取得电力系统的状态量，根据绝对时刻在每一规定周期进行取样，将取样的状态量变换为数字信息；保护控制运算装置，该装置根据由上述变换装置所变换的数字信息，判断在成为保护对象的设备机器上是否发生了故障，根据该判断结果执行保护控制；判断装置，该装置与上述保护控制运算装置的故障判断功能不同的是，根据由上述变换装置所变换的数字信息，判断成为保护对象的设备机器及上述设备机器的附近是否发生了故障；记录装置，该装置在上述判断装置的判断结果中当判断为上述保护控制对象的设备机器及上述设备机器附近发生了故障时，对由上述变换装置所变换的数字信息，附加取样时的绝对时刻，记录带有绝对时刻的数字信息进行；及数字信息发送装置，该装置读出由上述记录装置所记录的带有绝对时刻的数字信息，输出给上述通信网络；所述显示操作装置是通过通信网络与上述多个数字式保护控制装置相连接，进行各数字式保护控制的工作及状态的运行监测的显示操作，该显示操作装置包括接收装置，该装置连接在上述通信网络上，通过上述通信网络对分别发送来的多个带有绝对时刻的数字信息进行接收处理；事故点定位运算装置，该装置利用由上述接收装置所接收的多个带有绝对时刻的数字信息，计算从供电所到事故点的距离；及显示装置，用于显示上述事故点定位运算的输出。
所记载的事故点定位系统，其特征在于还包括记录装置，该记录装置具有接收装置，该装置连接在上述通信网络上，接收保护控制装置输出的带有绝对时刻的数字信息；保存装置，用于保存接收的数字信息；程序模块存储装置，用于存储事故点定位运算程序模块；及发送装置，该装置将上述保存装置中所保存的带有绝对时刻的数字信息及上述程序模块存储装置中所存储的事故点定位运算程序模块发送到网络上；上述显示操作装置还包括请求装置，该装置对上述记录装置请求带有绝对时刻的数字信息及事故点定位程序模块；上述显示操作装置的接收装置，是作为接收由上述请求装置请求的带有绝对时刻的数字信息和事故点定位程序模块的装置而构成的；上述显示装置的事故点定位运算装置，是作为根据上述显示操作装置的上述接收装置接收的带有绝对时刻的数字信息及事故点定位程序模块，执行上述事故点定位程序模块的装置而构成的。
所记载的事故点定位系统，其特征在于上述显示操作装置还具有存储输电线路径地图数据的输电线路径地图数据存储装置，及根据上述事故点定位运算装置的输出及距输电线路径地图数据供电所的距离进行核对的事故点核对装置；上述显示操作装置的显示装置具有，根据上述事故点核对装置的核对结果，在输电线路径地图数据上显示事故点的功能。
所记载的事故点定位系统，其特征在于上述显示操作装置还具有事件识别装置，其在从多个保护控制装置输出的带有绝对时刻的数字信息中，将绝对时刻在一定时间内的带有绝对时刻的数字信息作为一个事件来识别的。
为了达到上述目的，本发明提供一种事故定点位系统，其包括
多个数字式保护控制装置，该装置将电力系统的状态量作为输入量，变换为数字信息，进行电力系统的保护控制，该数字式保护控制装置具有绝对时刻取得装置，用于取得绝对时刻；变换装置，该装置通过上述绝对时刻取得装置取得电力系统的状态量，根据绝对时刻在每一规定周期进行取样，将取样的状态量变换为数字信息；保护控制运算装置，该装置根据由上述变换装置所变换的数字信息，判断在成为保护对象的设备机器上是否发生了故障，根据该判断结果执行保护控制；判断装置，该装置与上述保护控制运算装置的故障判断功能不同的是，根据由上述变换装置所变换的数字信息，判断成为保护对象的设备机器及上述设备机器的附近是否发生了故障；记录装置，该装置在上述判断装置的判断结果中，当判断上述保护控制对象的设备机器及上述设备机器附近发生了故障时，对由上述变换装置所变换的数字信息，附加取样时的绝对时刻，记录带有绝对时刻的数字信息进行记录；及数字信息输出装置，该装置读出由上述记录装置所记录的带有绝对时刻的数字信息，输出给上述通信网络；显示操作装置，该装置通过通信网络与上述多个数字保护控制装置相连接，进行各数字式保护控制的工作及状态的运行监测的显示操作，该显示操作装置包括接收装置，该装置连接在上述通信网络上，通过上述通信网络对分别发送来的多个带有绝对时刻的数字信息进行接收处理；事故点定位运算装置，该装置利用由上述接收装置所接收的多个带有绝对时刻的数字信息，计算从供电所到事故点的距离；及显示装置，用于显示上述事故点定位运算的输出。
根据本发明，数字式保护控制系统的构成是对作为事故时的带有绝对时刻的数字信息发送到网络上的数据通过显示操作装置进行接收，然后进行事故点定位运算，这样可使事故点定位运算在个人计算机等显示操作装置上进行，可以削减专用的硬件，降低成本。
上述的事故点定位系统还可以包括记录装置，该记录装置具有接收装置，该装置连接在上述通信网络上，接收保护控制装置输出的带有绝对时刻的数字信息；保存装置，用于保存接收的数字信息；程序模块存储装置，用于存储事故点定位运算程序模块；及发送装置，该装置将上述保存装置中所保存的带有绝对时刻的数字信息及上述程序模块存储装置中所存储的事故点定位运算程序模块发送到网络上；此时，上述显示操作装置还包括请求装置，该装置对上述记录装置请求带有绝对时刻的数字信息及事故点定位程序模块；上述显示操作装置的接收装置是作为接收由上述请求装置请求的带有绝对时刻的数字信息和事故点定位程序模块的装置而构成的；上述显示装置的事故点定位运算装置还可以是作为根据上述显示操作装置的上述接收装置接收的带有绝对时刻的数字信息及事故点定位程序模块，执行上述事故点定位程序模块的装置而构成的。
通过构成这样的系统，将事故时的带有绝对时刻的数字信息及事故点定位程序存储在网络上的存储装置中，在个人计算机等的显示操作装置上可以下载并执行上述事故点定位程序模块和带有绝对时刻的数字信息，可以容易对事故点定位程序模块及带有绝对时刻的数字信息进行一元化管理。
上述显示操作装置还具有存储输电线路径地图数据的输电线路径地图数据存储装置，及根据上述事故点定位运算装置的输出及距输电线路径地图数据供电所的距离进行核对的事故点核对装置；上述显示装置可以具有根据上述事故点核对装置的核对结果在输电线路径地图数据上显示事故点的功能。
当这样构成系统时，通过对事故点定位运算的结果与输电线地图信息的核对，在地图上显示事故点，从而可提高可靠性，提高操作性。
另外，上述显示操作装置还可以具有根据从多个保护控制装置输出的带有绝对时刻的数字信息的时间因果关系，将绝对时刻在一定时间内的带有绝对时刻的数字信息作为一个事件来识别的事件识别装置。
当这样构成系统时，根据从多个数字式保护控制装置传输的带有绝对时刻的数字信息的时间因果关系，由于作为同一事件数据进行处理，就可以用事故点定位运算自动决定应同时处理的数据。
本发明的效果如上所述，通过本发明的方式，可以在个人计算机等显示操作装置上进行事故点定位运算。因此可以削减专用的硬件，以便降低系统整体的成本。
另外，通过对事故点定位运算的结果和输电线路径地图数据进行核对，在地图上自动显示事故点，从而可以实现减轻运行维护人员的负担，提高可靠性、提高操作性的事故点定位系统。
下面参照附图，详细说明本发明的实施例。
图1表示具有本发明的第1实施例所涉及的事故点定位系统的系统保护系统整体构成图。
图2详细表示图1所示的数字式保护控制装置及显示操作装置构成的方框图。
图3图1所示的数字式保护控制装置的内部构成图。
图4表示具有本发明的第2实施例所涉及的事故点定位系统的系统保护系统整体构成图。
图5详细表示图4所示的数字式保护控制装置及显示操作装置构成的方框图。
图6表示本发明的事故点定位系统的第3实施例的数字式保护控制装置的内部构成图。
图7表示本发明的事故点定位系统的第4实施例的数字式保护控制装置的内部构成图。
图8表示图7所示的事件识别装置的时序图。
图9表示现有系统的构成例的图。首先参照图1至图3，对数字式事故点定位系统的第一实施例进行说明。
图1是具有本实施例所涉及的事故点定位系统的系统保护控制系统的整体构成图，图2是详细表示图1所示的数字式保护控制装置及显示操作装置构成的方框图，图3是数字式保护控制装置的内部构成图。
在图1所示的系统保护控制系统中，成为保护对象的电力系统20具有交流发电机21、21、分别与该交流发电机21、21相连接的总线22、22、及由该总线分支出去的输电线23a、23b。数字式保护控制装置1a～1d连接在测量用变压器24及测量用变流器25上，通过这些测量用变压器24及测量用变流器25，数字式保护控制装置1a～1d取入(输入)输电线23a、23b即电力系统20的状态量Sa～Sd(电流、电压)，变换成电量数据。并且，数字式保护控制装置1a～1d对开闭输电线23a、23b的保护控制电力系统20的开关26进行开闭，输出为保护控制电力系统20进行的控制信号Ca～Cd。
数字式保护控制装置1a～1d连接到通信网络50上，通信网络50上连接有显示控制装置40。
下面参照图2详细说明数字式保护控制装置1a～1d及显示控制装置40的构成。由于数字式保护控制装置1a～1d内部构成是相同的，所以下面以数字式保护控制装置1a为例进行说明。
在数字式保护控制装置1a中采用GPS(Global PositioningSystem)作为取得绝对时刻的手段。数字式保护控制装置1a具有绝对时刻接收装置(绝对时刻取得装置)31，通过天线30从安装有原子钟的人造卫星L接收信号，通过解码来确认准确的绝对时刻(精确为100nS左右)。
数据变换装置32根据该绝对时刻在每一规定周期对电力系统20的状态量Sa进行取样，将取样的状态量Sa变换成数字信息。另外，由于在各保护控制装置1a～1d上利用绝对时刻作为共同的时间基准，所以可以使向各保护控制装置1a～1d的数据变换装置32的数字信息的变换定时与其他保护控制装置1a～1d一致。
保护控制运算装置33利用从数据变换装置32接收的数字信息进行运算，判断在成为保护对象的电力系统20的设备机器上是否发生了故障，当判断是保护对象设备机器的故障时，输出保护控制输出Ca～Cd。
故障检测装置(判断装置)34，利用从数据变换装置32接收的数字信息，检测在保护对象的设备机器及其附近发生的故障。故障检测装置34也可以使用不足电压继电器。另外，故障检测装置也可以使用例如过电流、过电压等的继电器。
操作信息记录装置(记录装置)35根据由故障检测装置34检测出发生了故障时故障检测装置34所产生的输出，在数据变换装置32数字信息中加上取样时的绝对时刻，并进行保存。保存的带有绝对时刻的数据通过发送装置36发送给通信网络50。
连接在通信网络50上的显示操作装置40，通过接收装置41接收从数字式保护控制装置1a～1d发送到通信网络50上的带有绝对时刻的数字信息。事故点定位计算装置42根据带有绝对时刻的数字信息，计算从供电所到故障点的距离，标定事故点。关于事故点定位运算装置42的详细构成由于不是本发明的主要内容，所以其说明予以省略，事故点定位运算装置42可以使用例如本专利申请人在特愿平7-64729号(特开平8-233895号)中所公开的专利申请的装置。
图3是具体表示本实施例所涉及的数字式保护控制装置1a(1b～1d也相同)的内部构成的图。在图3中与表示现有技术的图9中所示构成单元相同的构成单元，加有相同的标号。
如图3所示，本实施例所涉及的数字式保护控制装置1a的构成中，与现有的数字式保护控制装置相比，增加了接收GPS发出的信号，得到绝对时刻的绝对时刻接收装置(GPS接口)31、及与通信网络相接口的通信接口51，通过收发信机、路由器等LAN设备进行连接。另外通过通信网络50与输电线的对方变电站等相连接。此处有关LAN的机器由于是一般的以太网LAN，故其说明予以省略。
根据本实施例，由于采用与现有数字式保护控制装置同等的硬件实现的事故点定位运算，数据取得部分共用数字式保护控制装置，运算部分由个人计算机等通用硬件等实现，所以可以降低成本。下面参照图4及图5对第2实施例相关的数字式事故点定位系统进行说明。
图4表示具有本实施例所涉及的事故点定位系统的系统保护控制系统的整体构成图。图5是详细表示图4所示的数字式保护控制装置及显示操作装置构成的方框图。第2实施例与第1实施例相比不同的是还增加了记录装置60，以及显示操作装置40的构成有一部分变更，其他与第1实施例相同。在第2实施例中，对与第1实施例相同的部分加有相同标号，其重复说明予以省略，另外，数字式保控制装置的内部构成图与图3所示的相同，其说明予以省略。
如图4所示，本实施例所涉及的数字式事故点定位系统除了图1所示的构成单元外，还具有与通信网络相连接的记录装置60。
数字式保护控制装置1a-1d及显示操作装置的详细构成如图5所示。如图5所示，数字式保护控制装置1a-1d的构成与图2所示的构成相同。
从而，与第1实施例一样，将发生事故时所保存的带有绝对时刻的数字信息通过发送装置36发送给通信网络50。
与通信网络50连接的记录装置60，通过接收装置61对从多个数字式保护控制装置1a-1d发送给网络的带有绝对时刻的数字信息进行接收，并保存在保存装置62中。在程序模块存储装置63中预先存储有事故点定位运算模块。
发送装置64通过显示操作装置40的请求装置48发出的发送请求，将在保存装置62中所保存的带有绝对时刻的数字信息和在程序模块存储装置63中所存储的事故点定位运算模块发送到通信网络50上。
显示操作装置40通过接收装置49接收记录装置60的发送装置64所发送的带有绝对时刻的数字信息及事故点定位运算模块，通过程序模块执行装置70执行该接收的带有绝对时刻的数字信息及事故点定位运算模块，并对事故点进行定位，由显示装置43进行显示。即，在本实施例中程序模块执行装置70起事故点定位运算装置的功能。
根据本实施例，在可以得到与第1实施例同样效果的同时，可以容易对事故时的带有绝对时刻的数字信息及事故点定位运算程序模块进行一元化管理。下面参照图6对第3实施例进行说明。
第3实施例与第1实施例不同的是在显示操作装置40上还增加了构成单元，系统的整体构成及数字式保护控制装置的内部构成分别与图1及图3所示的构成相同。所以，本实施例的说明只参照图6所示的表示数字式保护控制装置及显示操作装置的方框图进行。在图6中对表示第1实施例的图2相同的部分加有同一标号，其重复说明予以省略。
如图6所示，本实施例所涉及的显示器操作装置40除了第1实施例所涉及的显示控制装置40的构成外，还具有输电线路径地图数据存储装置44和事故点较对装置45。
事故点较对装置45根据事故点定位运算装置42所计算的从供电所到事故点的距离、及存储在输电线路径地图数据存储装置44中的输电线路径地图数据，计算地图上的事故点。显示装置46根据这一结果在铁塔地图上，显示输出事故点。
输电线可以理解为铁塔间的直线，并且铁塔间的距离是已知的。因此将所有的铁塔位置数据作为输电线路径地图数据，预先输入到输电线路径地图数据存储装置44中，通过对该输电线路径地图数据和事故点定位运算装置42的输出(距数字式保护控制装置1a等的距离)进行比较对照，就可以确定发生事故的铁塔区间，并在地图上进行显示。
根据本实施例，通过在地图上显示事故发生地点，就可以做出目视性很高的事故点定位系统。下面参照图7和图8对第4实施例进行说明。
第4实施例与第1实施例不同的是在显示操作装置40上还增加了构成单元，系统的整体构成及数字式保护控制装置的内部构成分别与图1及图3所示的构成相同。因此，关于本实施例的说明，只参照图7所示的数字式保护控制装置及显示操作装置的构成进行。另外，在图7中与表示第1实施例的图2相同的部分加有相同标号，其重复说明予以省略。
如图7所示，本实施例所涉及的显示操作装置40除了第1实施例所涉及的显示操作装置40的构成之外，还有事件识别装置47。该事件识别装置47将加在由接收装置41所接收的带有绝对时刻的数字信息上的绝对时刻在规定时间内的数据识别为同一事件引起的事故数据。通过事件识别装置47识别为同一事件的事故数据，在事故点定位运算装置上汇总一起后进行处理。
图8是表示事件识别装置47处理的时序图。事件识别装置47在多个数据a、b、c、d、e中对各数据开始所记录的绝对时刻进行比较。事件识别装置47将在绝对时刻在规定时间T以内的数据均按同一事件数据进行处理。例如在图8中，由于数据a、b、c、d的数据开始的绝对时刻在规定时间T以内，所以被判断为同一事件的数据，而数据e的数据开始的绝对时刻不在规定时间T以内，所以与a～d的数据不同，被判断为别的事件的数据。
根据本实施例，当发生多个事故并存在多个带有绝对时刻数据时，可以自动选择同一事件的事故数据，进行定位运算。
权利要求
1.一种事故点定位系统，其特征在于包括数字式保护控制装置和显示操作装置，所述数字式保护控制装置，是将电力系统的状态量作为输入量，变换为数字信息，进行电力系统的保护控制的多个数字式保护控制装置，其具有绝对时刻取得装置，用于取得绝对时刻；变换装置，该装置通过上述绝对时刻取得装置取得电力系统的状态量，根据绝对时刻在每一规定周期进行取样，将取样的状态量变换为数字信息；保护控制运算装置，该装置根据由上述变换装置所变换的数字信息，判断在成为保护对象的设备机器上是否发生了故障，根据该判断结果执行保护控制；判断装置，该装置与上述保护控制运算装置的故障判断功能不同的是，根据由上述变换装置所变换的数字信息，判断成为保护对象的设备机器及上述设备机器的附近是否发生了故障；记录装置，该装置在上述判断装置的判断结果中当判断为上述保护控制对象的设备机器及上述设备机器附近发生了故障时，对由上述变换装置所变换的数字信息，附加取样时的绝对时刻，记录带有绝对时刻的数字信息进行；及数字信息发送装置，该装置读出由上述记录装置所记录的带有绝对时刻的数字信息，输出给上述通信网络；所述显示操作装置是通过通信网络与上述多个数字式保护控制装置相连接，进行各数字式保护控制的工作及状态的运行监测的显示操作，该显示操作装置包括接收装置，该装置连接在上述通信网络上，通过上述通信网络对分别发送来的多个带有绝对时刻的数字信息进行接收处理；事故点定位运算装置，该装置利用由上述接收装置所接收的多个带有绝对时刻的数字信息，计算从供电所到事故点的距离；及显示装置，用于显示上述事故点定位运算的输出。
2.根据权利要求1所记载的事故点定位系统，其特征在于还包括记录装置，该记录装置具有接收装置，该装置连接在上述通信网络上，接收保护控制装置输出的带有绝对时刻的数字信息；保存装置，用于保存接收的数字信息；程序模块存储装置，用于存储事故点定位运算程序模块；及发送装置，该装置将上述保存装置中所保存的带有绝对时刻的数字信息及上述程序模块存储装置中所存储的事故点定位运算程序模块发送到网络上；上述显示操作装置还包括请求装置，该装置对上述记录装置请求带有绝对时刻的数字信息及事故点定位程序模块；上述显示操作装置的接收装置，是作为接收由上述请求装置请求的带有绝对时刻的数字信息和事故点定位程序模块的装置而构成的；上述显示装置的事故点定位运算装置，是作为根据上述显示操作装置的上述接收装置接收的带有绝对时刻的数字信息及事故点定位程序模块，执行上述事故点定位程序模块的装置而构成的。
3.根据权利要求1或2所记载的事故点定位系统，其特征在于上述显示操作装置还具有存储输电线路径地图数据的输电线路径地图数据存储装置，及根据上述事故点定位运算装置的输出及距输电线路径地图数据供电所的距离进行核对的事故点核对装置；上述显示操作装置的显示装置具有，根据上述事故点核对装置的核对结果，在输电线路径地图数据上显示事故点的功能。
4.根据权利要求1或2所记载的事故点定位系统，其特征在于上述显示操作装置还具有事件识别装置，其在从多个保护控制装置输出的带有绝对时刻的数字信息中，将绝对时刻在一定时间内的带有绝对时刻的数字信息作为一个事件来识别的。
全文摘要
本发明公开一种事故点定位系统,可在个人计算机等的显示操作装置上进行事故点定位运算,能削减专用的硬件,降低系统整体的成本。通过数字式保护控制装置监视电力系统的状态,当发生事故时,将表示状态量的数字信息与从GPS接收的绝对时刻一起发送给通信网络。通过通信网络上所连接的显示操作装置上所具有事故点定位运算装置,对事故点进行定位,在显示装置上进行显示。
文档编号H02H3/04GK1296187SQ0012371
公开日2001年5月23日 申请日期2000年8月30日 优先权日1999年11月11日
发明者关口胜彦, 白田义博 申请人:东芝株式会社