专利名称：保护继电装置和其发送电平控制方法
技术领域：
本发明涉及通过在多个保护继电装置间使用传送进行数据交换来进行保护区间内外的故障判断的保护继电装置。
背景技术：
随着保护继电装置的数字化的发展，对使用传送路径进行数据通信的电流差动保护原理的送电线保护的应用逐渐扩大。在该电流差动保护中，主要采用将对电流量取样而得到的瞬时值传送的方式，但传送容量变多，例如作为传送路径需要1. 544Mbps的传送速度。相对于此，作为能够采用低速的通用传送路径的方式，开发了专利文献1所示的电流差动保护继电装置。通过使用该方式，能够适用将已有的显示线作为传送路径加以使用的数字型的电流差动保护继电装置，已有的模拟型显示线继电装置的向数字型电流差动继电装置的替换也不断进行。在将已有的显示线作为传送路径而适用电流差动保护继电装置的情况下，由于其他系统也使用显示线作为传送路径，所以如图7所示，存在在保护继电装置1和其他系统 2(例如远程监视控制系统)中分享作为传送路径3的同一显示线(PW:pilot wire)电缆内的不同芯线的情况。这里，保护继电装置1和其他系统2使用的传送路径3严格地讲为显示线电缆内的不同芯线。由于显示线电缆内的多个芯线处于相互非常接近的位置关系， 所以保护继电装置1和其他系统2使用的传送路径3实质上处于相互非常接近的位置关系。在这样的情况下，需要进行例如调整发送电平等的考虑，以使得不会有保护继电装置1 的传送在传送路径上干涉其他系统2的传送而引起通信故障的情况。在一般的传送系统中，作为调整发送电平的例子，存在专利文献2、专利文献3中记载的技术。专利文献1 日本特开2004-88920号公报专利文献2 日本特开2005-341022号公报专利文献3 日本特开平5-30031号公报
发明内容
发明要解决的技术问题如图7所示，在使用同一显示线电缆3内的芯线构成保护继电装置1和监视控制系统等其他系统2的情况下，需要使保护继电装置1的传送的发送电平某种程度地降低，以使得不会因保护继电装置1的传送的影响而在其他系统2中发生通信不良。但是，由于根据显示线的距离等而条件变化，所以不能将发送电平预先固定。作为调整发送电平的方法，专利文献2的方法是在发送信号中多路复用特定代码而发送，根据该信号的传送延迟、路线长度计算衰减量，调整发送电平。专利文献3的方法是在光通信中在接收侧的负载值较低的情况下提高发送电平，提高接收电平的界限。无论哪种方法都是以确保本系统的传送的品质为目的，而不是以使用显示线等防止对其他系统的影响为目的。本发明是为了解决上述那样的以往技术的问题而提出的，其目的是提供一种能够适当地自动调整数据传送的发送电平、以便不给使用相邻的传送路径的其他系统带来影响的保护继电装置和其发送电平控制方法。用于解决技术问题的手段有关本发明的保护继电装置的第一技术方案，是一种保护继电装置，利用收发电路与夹着保护对象区间相对置的对置端的保护继电装置之间经由传送路径实施数据传送， 判断该保护对象区间内外的故障，其特征在于，具有接收电平检测部，检测由上述收发电路接收到的数据的接收电平；以及发送电平控制部，比较在与上述对置端的保护继电装置之间的经由上述传送路径的数据传送刚建立后的预先设定的一定时间内检测到的接收电平与预先设定的规定电平，在一定时间内的接收电平比规定电平大的情况下，进行使上述收发电路的数据传送的发送电平降低的发送电平降低控制。该第一技术方案的保护继电装置是由于注意到保护对象区间的两端的保护继电装置间的数据传送刚建立后的发送电平与接收电平在装置间一般是相同的、作为其结果而想到的。即，两端的保护继电装置间的传送路径的条件一般是双向且相同的，特别在使用显示线的情况下，通过同一个传送路径交替地传送发送信息和接收信息。因此，两端的保护继电装置间的数据传送刚建立后的一定时间的发送电平和接收电平在两端的保护继电装置间是相同的。以此为前提，根据第一技术方案的保护继电装置，在相互的保护继电装置中使用两端的保护继电装置间的数据传送刚建立后的一定时间的接收电平，在该值比规定电平高的情况下，能够进行通过发送电平控制部使发送电平降低的控制。由此，能够使两端的保护继电装置的发送电平大致同时降低，能够排除向使用相邻的传送路径的其他系统(远程监视控制系统等)的影响。另外，该第一技术方案的方法从使用的数据的观点换言之，是代替使用从本装置发送的数据的对方装置中的接收电平的实际数据、而使用从对方装置接收到的数据的接收电平作为代用数据的方法。并且，通过使用这样的代用数据，将实施发送电平控制的定时限定在传送刚建立后的一定时间、即发送电平与接收电平相同的时间内。有关本发明的保护继电装置的第二技术方案，是一种保护继电装置，利用收发电路与夹着保护对象区间相对置的对置端的保护继电装置之间经由传送路径实施数据传送， 判断该保护对象区间内外的故障，其特征在于，具有接收电平检测部，检测由上述收发电路接收到的数据的接收电平；发送数据控制部，控制数据，以使由上述收发电路发送的数据包括检测到的本装置的接收电平；对置端接收电平检测部，检测包含在由上述收发电路接收到的数据中的上述对置端的保护继电装置的接收电平；以及发送电平控制部，在检测到的对置端的接收电平比预先设定的规定电平大的情况下，进行使上述收发电路的数据传送的发送电平降低的发送电平降低控制。该第二技术方案的保护继电装置在使收发的数据之中包含接收电平这一点上与第一技术方案不同。通过该特征，第二技术方案的保护继电装置接收包括对置的保护继电装置的接收电平在内的数据，所以各保护继电装置能够掌握本装置发送的数据在对方装置中的接收电平。由此，能够根据对方装置中的实际的接收电平适当地调整从本装置发送的发送电平，以使对方装置接收的电平成为规定的电平。在该第二技术方案中，由于使用从本装置发送的数据在对方装置中的接收电平的实际数据，所以与使用从对方装置接收到的数据的接收电平作为代用数据的第一技术方案不同，不需要将实施发送电平控制的定时限定在传送刚建立后的一定时间内。因而，能够进行更适当的发送电平控制。此外，本发明的保护继电装置的发送电平控制方法是从方法的观点分别掌握上述保护继电装置的特征而完成的。发明效果根据本发明，能够提供一种能够适当地自动调整数据传送的发送电平、以便不给使用相邻的传送路径的其他系统带来影响的保护继电装置和其发送电平控制方法。
图1是表示有关采用本发明的第一实施方式的保护继电装置的结构的块图。图2是表示有关采用本发明的第二实施方式的保护继电装置的结构的块图。图3是表示在图1和图2所示的保护继电装置中使用多个设定值求出发送电平调整值的方法的一例的流程图。图4是表示有关采用本发明的第四实施方式的保护继电装置的结构的块图。图5是表示在图4所示的保护继电装置中使用多个设定值进行阶段性的发送电平切换的方法的典型的概念图。图6是表示在图5的结构中追加了定时器的方法的典型的概念图。图7是表示在保护继电装置和其他系统中共享作为传送路径的同一显示线电缆内的不同芯线的一例的图。
具体实施例方式以下，参照附图对将本发明的保护继电装置用于送电线保护的情况下的多个实施方式具体地说明。[第一实施方式]图1是表示有关采用本发明的第一实施方式的保护继电装置的结构的块图。如图 1所示，在作为保护对象区间的送电线4的两端，分别设置有具有相同的结构的保护继电装置1。保护继电装置1具备模拟/数字(A/D)变换部11、运算部12、收发电路13、接收电平检测部14、和发送电平控制部15。该保护继电装置1的动作如下。首先，通过模拟/数字(A/D)变换部11，将送电线4的电流经由变流器(CT)5取入，将电流的模拟数据变换为数字数据，并导入到运算部12中。通过运算部12，将本端的电流数据传送给收发电路13，并且将由收发电路13接收到的对置端的电流数据取入，执行电流差动运算等各种保护运算。通过收发电路13，将本端的电流数据作为发送数据经由传送路径3发送给对置端的保护继电装置1。由A/D变换部11、运算部12、及收发电路13进行的这样的电流数据的处理是保护继电装置中的基本的动作。在本实施方式的保护继电装置1中，除了这样的基本的动作以外，还进行如下的特征性的动作。首先，通过接收电平检测部14检测由收发电路13接收到的来自对置端的发送数据的接收电平，将检测到的接收电平传送给发送电平控制部15。通过发送电平控制部15，基于检测到的接收电平与预先设定的接收的规定电平之差，实施发送电平降低控制。在由发送电平控制部15进行的发送电平降低控制中，为了通过两端的保护继电装置1同时使发送电平降低，使用在与对置端的保护继电装置1之间的数据传送建立后的、 预先设定的一定时间tl内检测到的检测接收电平，实施发送电平降低的调整。在此情况下，用于与接收的规定电平相比较的检测接收电平是在数据传送建立后的一定时间tl内的检测接收电平，而在数据传送建立后经过一定时间tl之后，实施检测接收电平比规定电平大的情况下的发送电平降低的调整。另外，根据与具体的传送路径3中的其他系统的传送路径之间的位置关系，在不带来实质性的影响的范围(实测范围或预测范围)内，并且在不使保护继电装置1的性能降低的范围(实测范围或预测范围)内，适当选择具体的接收的规定电平。此外，根据数据传送建立后的发送电平和接收电平在装置间成为相同的时间(实测时间或预测时间)，设定具体的一定时间tl。为了设定这样的接收的规定电平及一定时间tl而使用的实测值或预测值能够通过使用现场的实测数据或过去数据的统计学的方法等取得。根据以上那样的第一实施方式，能够得到如下的作用效果。即，在相互的保护继电装置中使用两端的保护继电装置1间的数据传送刚建立后的一定时间的接收电平，在该值比规定电平高的情况下，能够通过发送电平控制部15进行使发送电平降低的控制。由此， 能够使两端的保护继电装置1的发送电平大致同时降低，能够排除对使用相邻的传送路径的其他系统(远程监视控制系统等)的影响。因而，能够提供能够适当地自动调整数据传送的发送电平、以便不对使用相邻的传送路径的其他系统带来影响的保护继电装置和其发送电平控制方法。另外，该第一实施方式的方法从使用的数据的观点换言之，是代替使用从本装置发送的数据在对方装置中的接收电平的实际数据而使用从对方装置接收到的数据的接收电平作为代用数据的方法。并且，通过使用这样的代用数据，实施发送电平控制的定时被限定在传送刚建立后的一定时间、即发送电平和接收电平相同的时间内。[第二实施方式]图2是表示有关采用本发明的第二实施方式的保护继电装置的结构的块图。如图 2所示，本实施方式的保护继电装置1代替图1所示的保护继电装置1中的接收电平检测部 14、发送电平控制部15而具备两端接收电平检测部21和发送数据/发送电平控制部22。 另外，其他结构与图1所示的保护继电装置1是同样的。在本实施方式的保护继电装置1中，A/D变换部11、运算部12、及收发电路13的基本的动作与图1所示的保护继电装置1是同样的。在本实施方式的保护继电装置1中， 进行如下的特征性的动作。首先，通过两端接收电平检测部21检测由收发电路13接收到的来自对置端的发送数据的接收电平，将检测到的接收电平送给发送数据/发送电平控制部22。通过发送数据/发送电平控制部22，对从收发电路13发送的发送数据中附加检测到的接收电平。其结果，从收发电路13向对置端的保护继电装置1发送除了本端的电流数据以外还有包括本端的接收电平的数据作为发送数据。如果这样发送包括本端的接收电平的数据，则在其接收方的收发电路13中，在接收到来自对置端的发送数据时，与对置端的电流数据一起，取得来自本端的发送数据的对置端中的接收电平。通过两端接收电平检测部21检测这样的对置端中的接收电平，传送给发送数据/发送电平控制部22。通过发送数据/发送电平控制部22，基于检测到的对置端
7的接收电平与预先设定的接收的规定电平之差，实施发送电平降低控制。根据以上那样的第二实施方式，能够得到如下的作用效果。S卩，由于保护继电装置 1接收包括对置的保护继电装置1的接收电平的数据，所以各保护继电装置1能够掌握本装置发送的数据在对方装置中的接收电平。由此，能够根据对方装置中的实际的接收电平适当地调整从本装置发送的发送电平，以使对方装置接收的电平成为规定的电平。在该第二实施方式中，由于使用从本装置发送的数据在对方装置中的接收电平的实际数据，所以与使用从对方装置接收到的数据的接收电平作为代用数据的第一实施方式不同，不需要将实施发送电平控制的定时限定在传送刚建立后的一定时间。因而，能够进行更适当的发送电平控制。[第一、第二实施方式的具体的发送电平调整值的决定方法]在图1、图2所示的保护继电装置1中，作为发送电平控制部15或发送数据/发送电平控制部22的具体的发送电平调整值的决定方法，可以考虑例如使用检测到的接收电平与规定电平的电平比率的方法、和使用多个设定值的方法。以下，对这些方法依次说明。[使用电平比率的方法]在设检测到的接收电平为1 、预先设定的接收的规定电平(目标值)为Rm、电平降低调整前的发送电平为Sn、调整后的发送电平为Sm的情况下，使Sm为以下的式(1)所示的值。Sm = SnXRm/Rn (1)通过将新的发送电平设为在该式(1)中求出的Sm，仅通过一次实施发送电平控制，就能够使对方装置中的接收电平接近于作为目标值的Rm。[使用多个设定值的方法]图3是表示使用多个设定值求出发送电平调整值的方法的一例的流程图。在该方法中，作为发送电平，预先设定了以下所示那样的m个设定值S (η)。S(η) = (Si, S2, S3,…，Sm)这里，m个设定值的大小关系如以下所示这样阶段性地变小。Sl > S2 > S3 >，…，> Sm在该方法中，在设检测到的接收电平为to、预先设定的接收的规定电平(目标值) 为Rm的情况下，一边将η每次增加1，一边选择发送电平S (η)，将检测到的接收电平to与目标的接收电平Rm相比较。即，如图3所示，首先设为η = 1 (S301)，选择发送电平S (η) (S302)，在检测到的接收电平1 比目标的接收电平Rm大的情况下(S303的“否”)，将η增加1 (S304)，将发送电平切换为低1级的设定值630 。依次重复该该切换，在检测到的接收电平to变为比目标的接收电平Rm小的时刻，切换为比此次高1级的前次的设定值S (n-1) (S305)，并结束处理。由此，能够在接收电平不低于目标的接收电平Rm的范围内选择最小的发送电平。 因而，能够同时实现对其他系统的影响的排除、和保护继电装置的性能保证所需要的接收电平的确保。在该方法中，阶段性的发送电平的切换可以通过预先设定的设定值的单纯的选择来实施，所以能够通过简单的电路实现。[第三实施方式]
图4是表示有关采用本发明的第四实施方式的保护继电装置的结构的块图。如图 4所示，本实施方式的保护继电装置1是对图1所示的保护继电装置1的结构追加了触点输入(DI:digital input)电路31的结构。另外，其他结构与图1所示的保护继电装置1是同样的。在本实施方式的保护继电装置1中，由A/D变换部11、运算部12及收发电路13进行的基本的动作、以及由接收电平检测部14和发送电平控制部15进行的特征性的动作与图1所示的保护继电装置1是同样的。在本实施方式的保护继电装置1中，还通过DI电路 31进行如下的特征性的动作。S卩，仅在由DI电路31输入了预先设定的实施条件触点信号101的情况下能够实施发送电平控制部15的发送电平降低控制，在没有实施条件触点信号101的输入的情况下，禁止实施发送电平控制部15的发送电平降低控制。在此情况下，作为实施条件触点信号101，可以考虑例如连接有使用相邻于传送路径3的传送路径的外部的远程监视控制系统的通信故障警报触点、或人类进行发送电平降低控制指令的开关等的触点而输入该信号。根据本实施方式，以实施条件触点信号101的输入为条件进行发送电平降低控制，由此，通过从外部的其他系统或保护继电装置内随时输入实施条件触点信号101，能够以任意的定时实施发送电平降低控制。例如，在设为输入来自人类进行的发送电平降低控制指令的开关的信号的情况下，即使基于接收电平的1次的发送电平降低控制是不充分的，也能够由人类从外部或保护继电装置内的开关等输入实施条件触点信号101，来进一步重复实施发送电平降低控制。 此外，在构成为输入来自使用相邻的传送路径的其他系统的触点的信号的情况下，仅限于在其他系统中发生通信故障等而需要发送电平降低控制时，能够实施发送电平降低控制， 所以能够避免实施不必要的发送电平降低控制。即，能够将因发送电平切换造成的发送电平的降低抑制到使用相邻的传送路径的其他系统不受影响的程度。[第三实施方式的条件实施触点信号输入时的发送电平切换方法]在图4所示的保护继电装置1中，也可以考虑作为发送电平而预先设定m个设定值(Si，S2，S3，…，Sm)、在实施条件触点信号101的输入时进行图3所示那样的阶段性的发送电平切换。图5是表示在条件实施触点信号101的输入时、通过来自DI电路31的信号(图中，用虚线箭头表示)使发送电平控制部15进行阶段性的发送电平切换的方法的典型的概念图。在该结构中，作为实施条件触点信号101，连接有使用相邻的传送路径的外部的远程监视控制系统的通信故障警报触点，如果输入了该信号，则仅限定于发生通信故障警报时，阶段性地实施使发送电平降低的发送电平切换。并且，在从通信故障警报恢复为正常状态的情况下，避免不必要的发送电平切换，由此，能够防止使发送电平降低所需程度以上的情况。图6是在图5的结构中、设有在通过DI电路31作为条件实施触点信号101而输入了来自在警报发生过程中持续闭路的触点的信号的情况下确认一定时间t2的定时器32 的结构。
在该结构中，在由定时器32确认了实施条件触点信号101的输入持续时间经过了一定时间t2之后，实施使发送电平降低1级的1个阶段的发送电平切换，进而在实施条件触点信号101的输入还持续的情况下，每一定时间t2实施1个阶段的发送电平切换。另外，在此情况下设定的一定时间t2需要设为使下述时间具有余量的值，该时间是通过实施1个阶段的发送电平降低控制从而接收电平降低而由此从警报恢复为正常状态为止的时间。根据这样的使用定时器32的方法，通过仅限于警报持续的期间每一定时间实施1 个阶段的发送电平切换，能够防止使发送电平降低所需程度以上的情况。这里，在考虑到使用相邻的传送路径的其他系统不受影响的程度的上限的情况下，能够将发送电平的降低限制在相对于该程度上限的1个阶段量的电平降低的范围内。[其他实施方式]另外，本发明并不限定于上述实施方式，本发明的范围内除此以外还能够实施各种各样的变形例。即，附图所示的装置结构不过是表示本发明的实现所需要的最小限度的功能结构的一例，具体的系统结构、硬件结构及软件结构能够适当选择。例如，图2所示的实施方式中的两端接收电平检测部和发送数据/发送电平控制部也可以分别按照每个功能而独立。即，两端接收电平检测部也可以作为分别检测本端和对置端的接收电平的单独的接收电平检测部而分离独立，此外，发送数据/发送电平控制部也可以作为对发送数据附加接收电平的发送数据控制部和控制发送电平的发送电平控制部而分离独立。反之，也可以将接收电平检测部和发送电平控制部综合为单一的功能部。标号说明1…保护继电装置3…传送路径4…送电线5…变流器(CT)11…A/D变换部12…运算部13…收发电路14…接收电平检测部15…发送电平控制部21…两端接收电平检测部22…发送数据/发送电平控制部31…触点输入(DI)电路32…定时器
权利要求
1.一种保护继电装置，利用收发电路与夹着保护对象区间相对置的对置端的保护继电装置之间经由传送路径实施数据传送，判断该保护对象区间内外的故障，其特征在于，具有接收电平检测部，检测由上述收发电路接收到的数据的接收电平；以及发送电平控制部，比较与上述对置端的保护继电装置之间的经由上述传送路径的数据传送刚建立后的预先设定的一定时间内检测到的接收电平与预先设定的规定电平，在一定时间内的接收电平比规定电平大的情况下，进行使上述收发电路的数据传送的发送电平降低的发送电平降低控制。
2.一种保护继电装置，利用收发电路与夹着保护对象区间相对置的对置端的保护继电装置之间经由传送路径实施数据传送，判断该保护对象区间内外的故障，其特征在于，具有接收电平检测部，检测由上述收发电路接收到的数据的接收电平；发送数据控制部，控制数据，以使由上述收发电路发送的数据包括检测到的本装置的接收电平；对置端接收电平检测部，检测包含在由上述收发电路接收到的数据中的上述对置端的保护继电装置的接收电平；以及发送电平控制部，在检测到的对置端的接收电平比预先设定的规定电平大的情况下， 进行使上述收发电路的数据传送的发送电平降低的发送电平降低控制。
3.如权利要求1或2所述的保护继电装置，其特征在于，上述发送电平降低控制是，在设检测到的上述接收电平为1 、上述规定电平为Rm的情况下，进行将发送电平设为Rm/to倍的调整。
4.如权利要求1或2所述的保护继电装置，其特征在于，上述发送电平降低控制是，作为上述发送电平而使用预先阶段性地设定的多个设定值，从上述多个设定值之中选择发送电平，以使检测到的上述接收电平在不低于上述规定电平的范围内为最小。
5.如权利要求1或2所述的保护继电装置，其特征在于，具有实施条件信号输入部，所述实施条件信号输入部仅在输入了预先设定的实施条件信号的情况下，使上述发送电平控制部的上述发送电平降低控制的实施成为可能。
6.如权利要求1或2所述的保护继电装置，其特征在于，上述发送电平降低控制是，作为上述发送电平的设定值而使用预先阶段性地设定的多个设定值，在由上述实施条件信号输入部输入了上述实施条件信号的情况下，将发送电平在上述多个设定值之间切换。
7.一种保护继电装置的发送电平控制方法，所述保护继电装置利用收发电路与夹着保护对象区间相对置的对置端的保护继电装置之间经由传送路径实施数据传送，判断该保护对象区间内外的故障，其特征在于，所述发送电平控制方法包括接收电平检测步骤，检测由上述收发电路接收到的数据的接收电平；以及发送电平控制步骤，比较与上述对置端的保护继电装置之间的经由上述传送路径的数据传送刚建立后的预先设定的一定时间内检测到的接收电平与预先设定的规定电平，在一定时间内的接收电平比规定电平大的情况下，进行使上述收发电路的数据传送的发送电平降低的发送电平降低控制。
8. 一种保护继电装置的发送电平控制方法，所述保护继电装置利用收发电路与夹着保护对象区间相对置的对置端的保护继电装置之间经由传送路径实施数据传送，判断该保护对象区间内外的故障，其特征在于，所述发送电平控制方法包括接收电平检测步骤，检测由上述收发电路接收到的数据的接收电平； 发送数据控制步骤，控制数据，以使由上述收发电路发送的数据包括检测到的本装置的接收电平；对置端接收电平检测步骤，检测包含在由上述收发电路接收到的数据中的上述对置端的保护继电装置的接收电平；以及发送电平控制步骤，在检测到的对置端的接收电平比预先设定的规定电平大的情况下，进行使上述收发电路的数据传送的发送电平降低的发送电平降低控制。
全文摘要
本发明提供一种能够适当地自动调整数据传送的发送电平、以便不对使用相邻的传送路径的其他系统带来影响的保护继电装置和其发送电平控制方法。通过A/D变换部(11)将送电线(4)的电流经由CT(5)取入。通过运算部(12)，使用本端的电流数据和对置端的电流数据执行电流差动运算等各种保护运算。通过收发电路(13)将本端的电流数据经由传送路径(3)发送给对置端的保护继电装置(1)。通过接收电平检测部(14)检测由收发电路(13)接收到的来自对置端的发送数据的接收电平。通过发送电平控制部(15)，基于与对置端的保护继电装置(1)之间的数据传送建立后的一定时间(t1)内检测到的接收电平与接收的规定电平之差，在一定时间(t1)经过后实施发送电平降低控制。
文档编号H04B3/30GK102197560SQ20098014278
公开日2011年9月21日 申请日期2009年3月25日 优先权日2008年10月31日
发明者岛田昌宪, 竹内纯 申请人:株式会社东芝