电力系统保护与控制系统以及分布式控制系统技术方案

一种电力系统保护与控制系统，包括多个保护控制器及通过通信网络和每个所述保护控制器相连的显示控制器，显示控制器具有程序模块发送装置，用于向所述保护控制器发送程序模块，其中所述程序模块由数据与处理该数据的步骤说明的组合构成，每个保护控制器具有用于接收来自所述显示控制器的或另一个保护控制器的程序模块的程序模块接收装置、执行接收的程序模块的执行装置及用于向所述显示控制器或另一个所述保护控制器传递执行装置的执行结果或在所述保护控制器中存储的所述程序模块的传递装置。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统保护与控制系统，其中和数字保护控制器例如 数字继电器结合，通过输入电力系统的状态量并把其转换为数字数据， 从而保护和控制电力系统，并涉及一种显示控制器，用于通过通信网络 显示和控制数字保护控制器的状态并监视其操作，还涉及一种分布式控 制系统。
技术介绍
数字保护控制器例如数字继电器己经在电力系统领域内得到广泛应 用，并在近些年来，通过使用高速微处理器和大容量存储器等大大增加 了其功能。具体地说，为了节省操作和维护所用的人力，可以实现一种 远方操作和监视系统，用于通过长距离的广大的传输网络操作和监视数 字保护控制器和工作和状态。在这些系统中，除去关于数字保护控制器的操作和状态的详细信息之 外，可以显示从电力系统通过传输系统在远距离输入的电量(被转换为 数字数据的电流和电压量)。这些系统的例子在许多文献中披露了，例 如(The 1996 National Meeting of The Institute of Electrical Engineers of Japan, Lectured Theses 1529 Development of Digital Relay Remote Operation Monitoring System).关于为常规的数字保护控制器例如数字继电器的远方操作所用的系 统，其中采取这样的形式，即沿着数字保护控制器(以后称为保护控制 器)的远方操作菜单，从远方个人计算机通过广大的通信网络输入一个 请求。当这请求比收到时，保护控制器按照该请求进行处理，并向发出请求的计算机返回一个响应。远方操作菜单的例子如图40所示。考虑例如按照设置菜单改变设置，例如在数字继电器中继电器操作的 门限值的设置的情况。如图41所示，其步骤如下首先，在选择分站和设备之后，选择显示控制菜单，并按照远方操作菜单内的通信菜单连接通信；然后，在再次选择设置之后，选择要被改变的设置元件，输入要 被改变的数值，并向保护控制器中的EEPROM提交写请求，此后，提交 操作开始请求。在这种情况下，在完成一系列的处理之前，需要维持个人计算机和保 护控制器之间的连接。因而，存在的第一个问题是，伴随着通信网络上 业务量的增加而使通信延迟，以及由于通信包的丢失而引起的可靠性的 降低。图41表示一个设置元件的改变，但是为了改变多个设置元件，所需 的时间会进一步增加。此外，为了使个人计算机相应于上述远方操作菜 单产生各种请求，要求操作者对于每个请求都要操作个人计算机。这意味着，当保护控制器的功能变得复杂和通用时，操作的次数将增 加，因而增加操作者的工作负荷。此外当需要使用多个保护控制器执行 相同的操作时，因为对不同的控制器要完成相同的操作，所以变得更加 复杂，并且将引起第二个问题，即随着工作负荷的增加，由于人为错误 而使可靠性降低。此外，在这种远方操作系统的情况下，多个保护控制器由一个个人计 算机操作。在这种情况下，在配置系统时便需要考虑保护控制器结构中 的区别(例如由于不同的继电保护方案)。在这种情况下的配置如图42所示。如图42所示，在个人计算机侧的配置和保护控制器的种类相应。这意味着，随着保护控制器种类的增加， 要在个人计算机上提供的相应的软件的容量增加，因而存在第三个问题， 即需要修改而使系统的经济性和可靠性降低。此外，在这种远方操作系统中，因为使用本地网络和广大的传输网络， 使得保护控制器可以在其可以和这些通信网络相连的地方容易地进行远 方操作。换句话说，远方操作可以通过安装在多个位置的个人计算机以 相似的方式进行。这状态如图43所示。在这种情况下，需要对每个上述的个人计算机 提供和每个保护控制器相应的远方操作软件，因而存在第四个问题，即 这种系统在经济性方面较差，例如需要花销和维护。此外，因为在上述的远方操作系统中，可以通过一个个人计算机监视 几个保护控制器的操作，便能够比较有关的相同的项目(例如由连接于 同一系统的多个保护控制器取的系统的电量)。在这种情况下，个人计算机和保护控制器相连，以便进行通信，并沿着图40所示的远方操作菜单显示操作项目。如果需要在其它相关的控制 器上检查同一项目的状态，则把个人计算机以类似方式连接到相关的控 制器上，用于通信并沿着图40所示的操作菜单显示项目。在这种情况下，如果增加用于控制的保护控制器的数量，则对于每个 保护控制器需要进行一些操作例如控制器的选择，为通信而进行的连接 和项目的选择，因而使操作变得非常复杂，并且有关的其它保护控制器 和项目对于每个保护控制器被独立地显示。然而，因为它们不被作为相 关的保护控制器和项目在同一图像中显示，因而存在第五个问题，即相 关项的比较对于操作者负担过大。在这种情况下，考虑对多个控制器的每个相同的相关项统一编制菜 单。但是如果需要对每个控制器看不同项，将非常复杂，此外，当控制 器增加/修改时，可维护性将成为问题。此外，还存在第六问题，即如果 同一保护控制器同时被几个显示控制器访问，则保护控制器的处理负载增加，以便响应访问，因此，使响应延迟。此外，对于这种远方操作系统，可能要求实现通用的功能。例如电力 系统的常规的保护，控制和测量被分成单独的控制器。考虑在同一控制 器中统一这些功能。在这种情况下，将存在第七个问题，即要被包括在 保护控制器中的处理增加，因而在经济效率，可靠性和可维护性方面产 生过大的负担。此外，当改变保护控制器的特性时， 一般的作法是停止控制器的工作，并改变含有程序的ROM，因而存在第八个问题，即系统的可利用性降低， 并且由改变而引起的操作过于复杂，工作量过大。近年来，数字保护控制器已被广泛地使用于电力系统领域中，并通过 使用高速微处理器和大容量存储器等，使得功能大大增加。的确，有一种用于判断系统故障的数字继电器，故障定位器，故障扩 展保护设备等。上述的数字保护控制器目前被广泛地用于电力系统的操 作中。下面以数字继电器为例说明现有技术。图44说明基本数字继电器的 结构。数字继电器包括模数转换单元10 — 1，数字处理器10—2，用于例 如断路器等外部设备的输入/输出接口 10—3，和总线10—5。此外，单元 IO—I到10—3通过总线10_5彼此相连。模数转换单元10_1包括模拟滤波器l一ll到l一ln，采样保持电路 1—21到1—2n，多路转换器1一3和模数转换器1—4。它取电力系统的 作为保护和控制对象的状态量作为n段模拟信息A—l到A—n，并在保 持一个规定的采样间隔之后，将其转换为数字量。在另一方面，数字处理器10_2包括CPU2 —1， RAM2—2， R0M2 _3，和非易失存储器EEPROM2—4。上述的被转换为数字数据的电量的 数据被连续地传递到RAM2 — 2中，并按照这些数据设置存储在 EEPROM2—4中的保护继电器的值，和来自ROM2—3的程序，CPU2 — 1进行各种保护和控制操作，例如计算继电程序。其次，输入/输出接口 10—3是一种接口，用于通过取外部设备的状 态，例如电路断路器上的信息向外部设备输出保护继电器的操作，复位 输出，触发指令等。下面说明数字继电器的结构的具体例子。在数字继电器的情况下，其主要任务是保护电力系统。在触发指令从 输入/输出接口 10—3向电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力系统保护与控制系统，包括：　多个保护控制器，通过输入电力系统的状态量并把其转换为数字数据，进行电力系统的保护与控制；以及　通过通信网络和每个所述保护控制器相连的显示控制器，用于显示和控制每个所述保护控制器的操作和状态，从而进行监视；　所述多个保护控制器的至少一个具有：　设置程序模块接收装置，用于接收设置程序模块，所述设置程序模块是将从所述显示控制器发送来的所述设置值数据和处理该数据步骤合为一体而构成，或者是将另一个保护控制器传送来的设置值数据与处理该数据的步骤合为一体而构成；　知识附加装置，用于执行所述接收的设置程序模块并用于给出作为所述设置程序模块的知识的执行结果，以及　发送装置，用于向其他的所述保护控制器或显示控制器发送附加所述知识之后的所述设置程序模块；并且所述显示控制器具有：　发送装置，用于通过所述通信网络向所述保护控制器发送设置所述保护控制器的设置程序模块，　接收装置，用于接收从所述保护控制器发出的附加所述知识之后的所述设置程序模块，以及　显示装置，用于显示接收的结果；　其中，所述多个保护控制器通过该通信网络相互连接，以便于在所述保护控制器之间传输该设置程序模块；　其中所述多个保护控制器的至少一个还具有输入装置，用于在向所述多个保护控制装置当中移动的设置程序模块输入保护控制装置的系统电量信息，系统信息，和相关设备信息；以及　其中所述设置程序模块具有：　移动路径控制单元，用于自动地控制移动路径，以及　设置值确定单元，用于确定应该改变的设置值。...

【技术特征摘要】
JP 1996-12-3 360072/1996;JP 1996-12-3 337648/1996;1、一种电力系统保护与控制系统，包括多个保护控制器，通过输入电力系统的状态量并把其转换为数字数据，进行电力系统的保护与控制；以及通过通信网络和每个所述保护控制器相连的显示控制器，用于显示和控制每个所述保护控制器的操作和状态，从而进行监视；所述多个保护控制器的至少一个具有设置程序模块接收装置，用于接收设置程序模块，所述设置程序模块是将从所述显示控制器发送来的所述设置值数据和处理该数据步骤合为一体而构成，或者是将另一个保护控制器传送来的设置值数据与处理该数据的步骤合为一体而构成；知识附加装置，用于执行所述接收的设置程序模块并用于给出作为所述设置程序模块的知识的执行结果，以及发送装置，用于向其他的所述保护控制器或显示控制器发送附加所述知识之后的所述设置程序模块；并且所述显示控制器具有发送装置，用于通过所述通信网络向所述保护控制器发送设置所述保护控制器的设置程序模块，接收装置，用于接收从所述保护控制器发出的附加所述知识之后的所述设置程序模块，以及显示装置，用于显示接收的结果；其中，所述多个保护控制器通过该通信网络相互连接，以便于在所述保护控制器之间传输该设置程序模块；其中所述多个保护控制器的至少一个还具有输入装置，用于在向所述多个保护控制装置当中移动的设置程序模块输入保护控制装置的系统电量信息，系统信息，和相关设备信息；以及其中所述设置程序模块具有移动路径控制单元，用于自动地控制移动路径，以及设置值确定单元，用于确定应该改变的设置值。2、 一种电力系统保护与控制系统，包括 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：关口胜彦，增井三千雄，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP[日本]