CZ200170A3 - Způsob přizpůsobení vzorkovací frekvence a ochranné relé - Google Patents

Způsob přizpůsobení vzorkovací frekvence a ochranné relé Download PDF

Info

Publication number
CZ200170A3
CZ200170A3 CZ200170A CZ200170A CZ200170A3 CZ 200170 A3 CZ200170 A3 CZ 200170A3 CZ 200170 A CZ200170 A CZ 200170A CZ 200170 A CZ200170 A CZ 200170A CZ 200170 A3 CZ200170 A3 CZ 200170A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
derivative
frequency
protective relay
maximum
normal
Prior art date
Application number
CZ200170A
Other languages
English (en)
Inventor
Ara Kulidjian
Roger Moore
Original Assignee
General Electric Company
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Company filed Critical General Electric Company
Publication of CZ200170A3 publication Critical patent/CZ200170A3/cs

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/46Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to frequency deviations
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/25Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using digital measurement techniques
    • G01R19/2506Arrangements for conditioning or analysing measured signals, e.g. for indicating peak values ; Details concerning sampling, digitizing or waveform capturing
    • G01R19/2509Details concerning sampling, digitizing or waveform capturing
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/25Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using digital measurement techniques
    • G01R19/2513Arrangements for monitoring electric power systems, e.g. power lines or loads; Logging
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/04Arrangements for preventing response to transient abnormal conditions, e.g. to lightning or to short duration over voltage or oscillations; Damping the influence of DC component by short circuits in AC networks
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/44Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to the rate of change of electrical quantities

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Description

Způsob přizpůsobení vzorkovači frekvence a ochranné relé.
Oblast techniky
Předložený vynález se týká synchronizace vzorkovacích frekvencí a systémové frekvence pro analýzu systémových parametrů. Předložený vynález se konkrétně týká synchronizace vzorkovací frekvence elektrického energetického distribučního systému s frekvencí energetickým systémem.
Dosavadní stav techniky
Ochranná zařízení pro energetického systému a zařízení obvykle pracují v souladu s ochrannými algoritmy, které jsou založeny Fouriérově analýze navzorkovaných proudů a napětí. Jeden způsob ochrany je založen na zaznamenávání okamžitých hodnot, nebo-li vzorků, proudů a napětí energetického systému 64 krát za jednu periodu energetického systému a na provedení rychlé Fouriérovy transformace ( STFT ) uvedených vzorků. Výpočty jsou aktualizovány v reálném čase každých 8 vzorkovacích period.
Přesnost algoritmu Fouriérovy transformace j e úzce spjata s mírou synchronizace mezi vzorkovací frekvencí a frekvencí energetického systému. Nicméně je třeba říci, že frekvence energetického systému se dynamicky mění.
• · · frekvence o · ·
....*·· • · « · · » • · · · ·· ··· ··
Například za normálních zatěžovacích podmínek se energetického systému může odchýlit od jmenovité hodnoty ( například 60 Hz v severní Americe,
Hz v Evropě a v jiných zemích ) až o jeden 1 Hz.
Při výskytu vážného přetížení, během kterého má ochrana zásadní význam, může frekvence poklesnout pod jmenovitou hodnotu až o 10Hz v době ne delší než je jedna sekunda.
Při počátečním náběhu generátoru může frekvence narůstat z počáteční hodnoty 0
Hz až do jmenovité hodnoty v době ne delší než jsou tři sekundy. Při náhlém odpojení zátěže může frekvence vyrůst nad jmenovitou hodnotu frekvence až o 1,5 - násobek této jmenovité hodnoty. Za účelem zajištění přesnosti výpočtů koeficientů Fouriérovy transformace a tedy i za účelem zajištění spolehlivosti ochrany je proto velmi žádoucí přizpůsobovat vzorkovací frekvenci.
Známé způsoby pro přizpůsobování vzorkovacích frekvencí energetického systému jsou založeny na generování vyfiltrované kvadratické podoby napěťového signálu energetického systému, na měření frekvence na základě počítání průchodů nulou napěťových a proudových signálů a na vypočtení výsledného průměru pomocí podílu celkového počtu průchodů nulou a odpovídajícího počtu cyklů energetického systému. Některé způsoby však nejsou z různých důvodů dostatečně přesné. Například proudové přepólování ( například v situaci, kdy se otočí polarita v podstatě sinusové křivky krátce před tím, než tato s inusovka protne úroveň v podstatě zp ůsobuj e zpoždění o délce j edné periody a může být algoritmem, který je založen na počítání průchodů nulou, » · • · »· ··· • ® • · « nesprávně vyhodnoceno jako stav poklesu jmenovité frekvence. Přechodné a fázové posuvy mohou dále způsobit falešné průchody nulou. Filtrovaci a kvadraturni obvody pro detekci průchodů nulou navíc mohou do signálu zavést šum v podobě fázového chvěni, což se opět projeví ve vzniku zvýšené chybovosti. Jiná nevýhoda způsobů, které jsou založeny na průměrováni, spočívá v tom, že vypočítávání hodnot průměru obvykle relativně snižuje schopnost rychlého provedení synchronizace.
U.S. patenty 5,832,414, 5,832,413 a 5,721,689 popisují generátorový ochranný systém, způsob odhadu fázoru a sledování frekvence v digitálních ochranných systémech. Způsob používá diskrétní Fouriérovu transformací (DFT) s N proměnnými body pro vypočítání fázorů na základě dat, která byla vypočítány z navzorkovaných signálů. V každém vzorkovacím intervalu je změna fázorového úhlu mezi proudem a předešlými fázorovými úhly použita pro odhad okamžité frekvence signálu. Odhadnuté okamžité frekvence jsou průměrovány vzhledem k periodě signálu za účelem vypočtení průměrné frekvence jednoho cyklu. Navíc je nadefinován a pro odhad okamžité frekvence použit určitý počet diskrétních frekvencí a odpovídajících DFT oken, založených na pevné vzorkovací frekvenci a předem nadefinované základní frekvenci. Jakmile je určena yklu, DFT okno je přizpůsobeno které odpovídá diskrétní hodnotou nejbližší hodnotě cyklu. Uvedené patenty však ýše uvedeném popise zmíněných průměrná frekvence jednoho c nastavením na DFT okno, frekvenci, jenž je svou průměrné frekvence jednoho neobsahují vhodné řešení ve • é · • · ««**··· • » ·· · • » · problémů.
U.S. patenty 5,671,112 a 5,805,395 popisuji systém pro implementaci přesného měření hodnoty V / Hz a pro určeni reakčního času pro ochranu generátoru / transformátoru před přebuzením, který je nezávislý na běžném sledování frekvence a odhadu fázoru při použití DFT technik. V souladu s patentem 5,671,112, je navzorkovaný signál sinusového napětí přiveden do digitálního integrátoru a na výstupu integrátoru je měřena amplituda výstupního signálu, přičemž tato hodnota reprezentuje poměr V/Hz. Digitální integrátor je implementován softwarovým způsobem za použití diferenční rovnice v generátorové ochranné jednotce. Když se změní vzorkovací frekvence, jsou při každé této změně vzorkovací frekvence přepočítány filtrační koeficienty digitálního integrátoru a pomocí přepočítaných filtračních koeficientů je vypočítána nová hodnota pro špičkovou amplitudu výstupu digitálního integrátoru.
V souladu s patentem 5,805,395 je použita nerekurzivní digitální technika, která je založena na měření normovanou hodnotu V/Hz, přičemž toto měření je provedeno pomocí sčítání navzorkovaných dat v každé polovině periody sinusového vstupního signálu a pomocí vydělení tohoto součtu hodnotou ideálního základního součtu. V případě, že je vstupní napěťový signál navzorkovaný s rozumnou frekvencí, aproximují popsané způsoby normovanou hodnotu V/Hz vstupního napěťového signálu, aniž by odděleně počítaly napětí a frekvenci. Patenty 5,671,112 a 5,805,395 • * · · • · · «4 *»« však také neobsahuji vhodné řešeni ve výše uvedeném popise zmíněných problémů.
Podstata vynálezu
V souladu s tím, co bylo řečeno ve výše uvedeném popise, bylo by velmi žádoucí vylepšit synchronizaci vzorkovací frekvence ochranného zařízení energetického systému s frekvencí energetického systému.
Dále by bylo velmi žádoucí vytvořit možnost rozlišovat mezi přechodnými a skutečným frekvenčními událostmi, aby přechodné frekvenční události nepříznivě neovlivňovaly vzorkovací frekvenci a aby skutečné frekvenční události byly patřičným způsobem vyhodnoceny a aby na základě tohoto vyhodnocení bylo provedeno přizpůsobení vzorkovací frekvence. Předložený vynález řeší problémy dosavadního stavu techniky a nabízí dodatečné výhody tím, že vytváří způsob přizpůsobení vzorkovací frekvence ochranného zařízení energetického systému. V souladu s výhodnými příklady provedení předloženého vynálezu způsob přizpůsobení vzorkovací frekvence k frekvenci elektrického energetického systému obsahuje tyto fáze:
• provedení prvního výpočtu frekvence;
• určení první a druhé derivace frekvence elektrického energetického systému;
• · ···· ♦·· ··« • určeni normálové první derivace, maximální hodnoty první derivace a maximální druhé hodnoty derivace z charakteristik energetického systému;
• porovnání první a druhé derivace s odpovídající první a druhou maximální hodnotou derivace a porovnání první derivace s normálovou první derivací;
a • akceptování prvního výpočtu frekvence jako správného a přizpůsobení vzorkovací frekvence na základě prvního výpočtu frekvence v případě, že první derivace je menší než normálová první derivace, nebo v případě, že jak první, tak i druhá derivace jsou menší než první a druhá maximální derivace.
Zařízení, která implementují předložený vynález, se vyznačují podstatným způsobem vylepšenou synchronizací, rychlostí, přesností a tedy i mírou ochrany v porovnání se způsoby a zařízeními podle dosavadního stavu techniky.
Přehled obrázků na výkresech
Předložený vynález a z jeho používání vyplývající charakteristiky budou detailněji popsány v následujícím • · · · “» · · · · · · «»···· ·» ··· ·· popise, přičemž bude použito několika doprovodných obrázků.
Obr. 1 zobrazuje tabulku, ve které jsou shrnuty charakteristiky různých události, které mohou nastat v energetickém systému a které jsou svojí povahou důležité pro implementaci způsobu podle předloženého vynálezu.
Obr. 2 zobrazuje logický diagram, který reprezentuje výhodný příklad provedení předloženého vynálezu.
Obr. 3 zobrazuje vývojový diagram, který reprezentuje výhodný příklad provedení předloženého vynálezu.
Obr. 4 zobrazuje signálový diagram, který znázorňuje rozsah platných frekvencí pro skutečné frekvenční události v souladu s výhodným příkladem předloženého vynálezu.
Obr. 5 zobrazuje porovnání vlastností frekvenčního sledování způsobů a zařízení podle dosavadního stavu techniky s vlastnostmi příkladu provedení předloženého vynálezu.
Obr. 6 zobrazuje blokový diagram ochranného relé, které je vhodné pro implementaci předloženého vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
Na obr. 1 je znázorněna tabulka, ve které jsou shrnuty • * « • · ·· ·»» “· · ♦ ··· ·· ♦ · ··· různé charakteristiky energetického systému, jenž jsou svojí povahou zajímavé pro implementaci předloženého vynálezu. Tabulka ukazuje minimální a maximální meze, vývoj změn, jejich rychlost a chování při přechodných stavech / šumu v porovnání se skutečnými frekvenčními událostmi, jakými jsou například normálová zátěž, vážné přetížení a rozběh generátoru nebo odpojení zátěže.
Jelikož sledovaným vstupem ( frekvence energetického systému je jen jedna jediná časově proměnná veličina, je většina uvedených charakteristik spojena kvantitativními změnami. Z tabulky je zřejmé, že skutečné frekvenční události jsou charakterizovány pomalými změnami v čase nebo relativně rychlými relativně změnami v čase, avšak lze u nich rozpoznat vývojový trend, ubírající se jedním jediným směrem ( například růst nebo pokles ) .
Tyto charakteristiky mohou být v souladu s předloženým vynálezem použity pro odlišení skutečné frekvenční události od přechodných frekvenčních událostí nebo šumu, které je možné charakterizovat jako relativně rychlé a náhodné změny v čase ( například pokud není možné rozpoznat zřetelný vývojový trend ).
Na obr.
je zobrazen logický diagram, který reprezentuj e výhodný příklad provedení předloženého vynálezu.
tohoto výhodného příkladu předloženého vynálezu se předpokládá, že ochranné relé nebo jiné zařízení pro monitorování nebo ochranou kontrolu energetického systému obsahuj e mikropr ocesor, programovatelnou obvody nebo jiná vhodná zařízení pro provádění porovnání různých dat energetického • ♦ * · · · · · · to • ··· · · to to · • · · · to to to to to ··· ·♦ tototo toto toto toto· systému- V souvislosti s obr. 2 se dále předpokládá, že Tn je n-té měření periody, fn je rovná převrácené hodnotě 1/Tn a že fn je n-tý výpočet frekvence.
Dále se předpokládá, že dfn/dt = (fn-fn-i) / Tn je n-tý výpočet první derivace frekvence a že
I d2fn/dt2 | = [ (dfn/dt)-(dfn-i/dt) ] / Tn je n-tý výpočet druhé derivace frekvence. Za účelem implementace logického schématu podle obr. 2 jsou dále pro všechny frekvenční události stanoveny krajní hodnoty frekvence ( fmin a fmaK ). Jsou také stanoveny odpovídající maximální hodnoty první derivace frekvence ( | dfn/dt| norm a | dfn/dtI max ) pro maximální změny derivace frekvence při podmínkách normálové zátěže a pro jakoukoliv frekvenční událost. Za tímto účelem jsou také stanoveny odpovídající maximální hodnoty druhé derivace frekvence ( I d2fn/dt21 norm a I d2fn/dtz Imax ) pro všechny frekvenční události. Pomocí těchto hodnot je potom možné následujícím způsobem popsat logické schéma podle obr. 2. Za účelem zjištění skutečností, jestli je n-tý výpočet první derivace frekvence ( [ dfn/dt I ) menší než nebo rovný maximální hodnotě první derivace frekvence ( podmínka 14 ) a jestli je zároveň n-tý výpočet druhé derivace frekvence ( | d2fn/dt21 ) menší než nebo rovný maximální hodnotě druhé derivace frekvence ( podmínka 12 ), je prováděna logická *· φ •' ««· · ··· • · · · ·· ·«· ·· ··· operace typu AND. Výsledek této první operace typu AND, u které jsou podmínky 12 a 14 použity jako vstupy, je potom přiveden jako první vstup do logické operace typu OR, přičemž druhým vstupem do této logické operace typu OR je porovnání dfn/dt s maximální první derivací frekvence při normálových podmínkách ( podmínka 16 ). Pokud je podmínka 16 pravdivá nebo pokud jsou pravdivé obě podmínky 12 a 14, pak je n-tý výpočet frekvence fn přijat za správný ( to znamená, že je považován za správnou hodnotu frekvence energetického systému ) , ovšem musí být přitom splněna podmínka, že hodnota frekvence fn se nachází v rozsahu hodnot fmin - fmax ( podmínka 18 ) .
Při použití příkladů parametrů energetického systému, uvedených v souvislosti s obr. 1, je možné stanovit následující hodnoty, které jsou vhodné pro logické schéma podle obr. 2:
fmin = 2 HZ fmax ~ 90 Hz | df /dt | jnax = 20 Hz/s
Další z hlediska předloženého vynálezu zajímavé hodnoty ( | df/dt | norm, i d2f n/dt21 max ) jsou založeny na charakteristikách energetického systému. Pokusy bylo zjištěno, že vhodnými hodnotami pro tyto parametry jsou přibližně 2 - 3 Hz a 3 - 5 Hz / s2 ( pořadí hodnot je | df/d t | Mtr. a | d2fn/dt2 |max ).
Na obr. 3 je zobrazen vývojový diagram, který popisuje způsob implementace předloženého vynálezu. Výhodný příklad provedení je možné implementovat pomocí ochranného relé ·· ♦ «4*· · ♦ · ♦ “« *44 *·4 4444 444 »4 44* ·· nebo jiného energetického kontrolního zařízení, které obsahuje nebo při provozu v komunikuje s vhodně naprogramovaným mikroprocesorem, programovatelnou logikou nebo podobným obvody. U tohoto přikladu provedení předloženého vynálezu se předpokládá, že byly určeny odpovídající maximální a minimální hodnoty pro danou pro energetickou soustavu. Ve fázi 100 je ochranným relé proveden první výpočet frekvence energetického systému. Ve fázi 102 jsou vypočteny první a druhá derivace vypočítané frekvence. Ve fázi 104 jsou provedena porovnání s dříve určenými mezními hodnotami ( například pomocí mikroprocesoru nebo pomocí jiného vhodného porovnávacího obvodu ) za účelem zjištěni, zda jsou či nejsou splněny podmínky 12, 14 nebo 16. Ve fázi 106 je určeno, zda lze první výpočet frekvence považovat za pravdivý, jinými slovy, zda je splněna podmínka 16 nebo zda jsou splněny obě podmínky 12 a 14 a zda se vypočítaná hodnota frekvence nachází v rozsahu hodnot fmin - fmax· Pokud je ve fázi 106 zjištěno, že první výpočet frekvence lze považovat za platný, pak je ve fázi 108 vzorkovací frekvence ochranného relé přizpůsobena takovým způsobem, který je potřeba k tomu, aby sledovala daný platný první výpočet frekvence. Pokud je ve fázi 106 zjištěno, že první výpočet frekvence není správný, pak není první výpočet frekvence akceptován a celý proces se opakuje.
Obr. 4 zobrazuje signálový diagram platných signálů, které reprezentují skutečné frekvenční události v souladu s uvedeným příkladem provedení předloženého vynálezu. Jak vyplývá z tohoto signálového diagramu, nachází se
- Γ) · ♦·· · · ♦·· · · ·
- - · ·«*· *«*« · · ··· ··»» ···· ··· ·· ♦·· ·♦ ·♦· frekvence signálů, které jsou považovány za skutečné frekvenční události reprezentující signály, v rozsahu fmin - fmax a také pro ně platí, že buď mají první derivaci (df/dt) menší než mezní hodnotu df/dtnorffi nebo že první derivace je menší než mezní hodnota df/dtmax a druhá derivace je menší než mezní hodnota | d2fn/dt21 max.
Na obr. 5 jsou zobrazeny grafy, které znázorňují synchronizaci vzorkovací frekvence ochranného relé s frekvencí energetického systému a které charakterizuji jak příklad provedení předloženého vynálezu, tak i běžný způsob, který je založen na algoritmu průměrování. Na uvedeném obr. 5 je frekvence energetického systému znázorněna křivkou 52, chování běžného způsobu, který je založen na algoritmu průměrování, je znázorněno pomocí tučné křivky 54 a chování příkladu provedení předloženého vynálezu je znázorněno pomocí vystínované, v podstatě konstantní přímky 56. Z uvedeného obrázku vyplývá, že relé, které implementuje způsob podle předloženého vynálezu, dosahuje znatelně lepší synchronizace a tedy dosahuje i znatelně větší přesnosti při provádění výpočtů koeficientů Fouriérovy transformace a podstatně vylepšených ochranných kontrolních vlastností ochranného relé. Z obr. 5 zejména vyplývá, že proudová přepólování, jaká se vyskytla v bodech 58 a 60, způsobují nepřesnosti ve výsledcích běžného způsobu sledování frekvence v průběhu časových intervalů 62 a 64, přičemž je vidět, že tyto nepřesnosti jsou podstatným způsobem omezeny při použití příkladu provedení způsobu podle předloženého vynále zu.
• φ · • · < · * ♦ · 9 · - φ φ Φ · » · · «··· ··♦ ·· ·♦· ··
Obr. 6 zobrazuje blokový diagram ochranného relé, které může implementovat předložený vynález. Relé 66 obsahuje spojovací porty 68 pro připojení energetického distribučního systému 7 0. Pomoci portů 66 může relé snímat podmínky v systému ( například pomocí vzorkování systémových dat datovou vzorkovací frekvencí ) a v případě potřeby vykonávat patřičnou ochrannou kontrolu. Relé 66 dále obsahuje vhodně naprogramovaný mikroprocesor 72, který navíc kromě provádění běžných kontrolních funkcí také přizpůsobuje vzorkovací frekvenci k frekvenci energetického distribučního systému například v souladu se způsobem, který byl detailněji popsán v souvislosti s obr. 3, nebo v souladu s jiným vhodným způsobem. V této souvislosti mikroprocesor 72 reprezentuje příklad zařízení pro vykonávání jak funkcí ochranné kontroly, tak i a funkcí sledování frekvence.
Ikdyž výše uvedený popis obsahuje řadu detailů, je třeba říci, že tyto detaily jsou uvedeny pouze z popisných důvodů a pro účely výkladu a že tyto detaily nepředstavují omezení předloženého vynálezu. Konkrétní příklady provedení předloženého vynálezu, které byly zmíněny ve výše uvedeném popise, je možné mnoha způsoby modifikovat, aniž by přitom došlo k odchýlení od podstaty a ducha vynálezu, jenž jsou nadefinováni v následujících patentových nárocích a jejich právních ekvivalentech.

Claims (18)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob přizpůsobeni vzorkovací frekvence, se kterou jsou vzorkována data v elektrické energetické soustavě, k frekvenci elektrického energetického systému, vyznačující se tím, že obsahuje následující fáze:
    • provedení prvního výpočtu /100/ frekvence pro zjištění frekvence elektrického energetického systému;
    • určeni /102/ první a druhé derivace frekvence elektrického energetického systému;
    • porovnání /104/ první a druhé derivace s odpovídající první a druhou maximální hodnotou derivace a porovnání první derivace s normálovou první derivaci;
    a • akceptování /106/ prvního výpočtu frekvence jako správného a přizpůsobení /108/ vzorkovací frekvence na základě prvního výpočtu frekvence v případě, že první derivace je menší než normálová první derivace, nebo v případě, že jak první, tak i druhá derivace jsou menší než první a druhá maximální derivace.
    » · «
    • ·* • ·· * ·*
  2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že první maximální derivace je přibližně 20 Hz / sekundu.
  3. 3. Způsob podle nároku
    1, vyznačující se tím, že výsledek prvního výpočtu frekvence se nachází mezi přibližně 2 Hz až
    90 Hz.
  4. 4. Způsob podle nároku
    1, vyznačující se tím, že normálová první derivace je přibližně 2 Hz / sekundu až přibližně 3 Hz / sekundu.
  5. 5. Způsob podle nároku
    1, vyznačující se tím, »z ze maximální druhá derivace je přibližně 5 Hz / sekundu2.
    přibližně 3 Hz / sekundu2
  6. 6. Ochranné relé /66/ pro vytvoření ochranné kontroly energetického distribučního systému, vyznačující se tím, že obsahuje:
    • porty /68/, které lze rozebíratelným způsobem připojit k energetickému distribučnímu systému /70/ pro snimání stavu energetického systému a pro vytvoření ochranné kontroly;
    • alespoň jeden mikroprocesor /72/, účinně spojený s porty /68/, přičemž uvedený mikroprocesor je naprogramován k vzorkování dat energetického
    - 16 - .·' ···· • * « « · ♦ « · · · ·«· ·♦ ··· • · · • · · • Φ ··· distribučního systému s datovou vzorkovači frekvencí, k určení provozní frekvence energetického distribučního systému, k výpočtu první a druhé derivace provozní f rekvence, k porovnání vypočtených derivaci s mezními hodnotami a k přizpůsobení datové vzorkovací
    frekvence na základě výsledku porovnání.
  7. 7. Ochranné relé podle nároku 6, vyznačující se tím, že mikroprocesor /72/ porovná první a druhou derivaci s odpovídající první a druhou maximální hodnotou derivace a porovná první derivaci s normálovou první derivací a přizpůsobí vzorkovací frekvenci na základě výsledků porovnání.
  8. 8. Ochranné relé podle nároku 7, vyznačující se tím, že relé přizpůsobí vzorkovací frekvenci, pokud je první derivace je menši než normálová první derivace nebo pokud jsou jak první, tak i druhá derivace menší než odpovídající první a druhá maximální derivace.
  9. 9. Ochranné relé podle nároku 7, vyznačující se tím, že první maximální derivace je přibližně 20 Hz / sekundu.
  10. 10. Ochranné relé podle nároku 1, vyznačující se tím, že výsledek prvního výpočtu frekvence se nachází mezi přibližně 2 Hz až 90 Hz.
  11. 11. Ochranné relé podle nároku 7, vyznačující se tím, že normálová první derivace je přibližně 2 Hz / sekundu až přibližně 3 Hz / sekundu.
  12. 12. Ochranné relé podle nároku Ί, vyznačující se tím, že maximální druhá derivace je přibližně 3 Hz /sekundu2 až přibližně 5 Hz / sekundu2.
  13. 13. Ochranné relé pro vytvoření ochranné kontroly v energetickém distribučním systému, vyznačující se tím, že αΙλ n n Ví 11 n a du uj v >
    • připojovací zařízení /68/ pro připojení relé do energetického distribučního systému;
    • výpočetní zařízení /72/ pro snímání systémových podmínek pomocí připojovacích zařízení se vzorkovací frekvencí, pro vytvoření ochranné kontroly na základě systémových podmínek pomocí připojovacích zařízení a pro přizpůsobení vzorkovací frekvence na základě porovnání první a druhé derivace provozní frekvence energetického distribučního systému s mezními hodnotami.
  14. 14. Ochranné relé podle nároku 13, vyznačující se tím, že mezní hodnoty obsahují první a druhou maximální hodnotu derivace a normálovou první hodnotu derivace.
    • ··♦ · · » · · • 4 · · 4 * · 4 ·· • · · 4φ**· ·4· 444 4« ··· ·4·*·
  15. 15. Ochranné relé podle nároku 13 vyznačující se tím, že první maximální derivace je přibližně 20 Hz / sekundu.
  16. 16. Ochranné relé podle nároku 13, vyznačující se tím, že výsledek prvního výpočtu frekvence se nachází mezi přibližně 2 Hz až 90 Hz.
  17. 17. Ochranně relé podle nároku 13, vyznačující se tím, že normálová první derivace je přibližně 2 Hz / sekundu až přibližně 3 Hz / sekundu.
  18. 18. Ochranné relé podle nároku 13, vyznačující se tím, že maximální druhá derivace je přibližně 3 Hz / sekundu2 až přibližně 5 Hz / sekundu2.
CZ200170A 1999-05-05 2000-05-05 Způsob přizpůsobení vzorkovací frekvence a ochranné relé CZ200170A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/305,293 US6366864B1 (en) 1999-05-05 1999-05-05 Adaptive sampling rate based on power system frequency

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ200170A3 true CZ200170A3 (cs) 2002-01-16

Family

ID=23180208

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ200170A CZ200170A3 (cs) 1999-05-05 2000-05-05 Způsob přizpůsobení vzorkovací frekvence a ochranné relé

Country Status (11)

Country Link
US (1) US6366864B1 (cs)
EP (1) EP1093680B1 (cs)
JP (1) JP4204201B2 (cs)
CN (1) CN1302465B (cs)
AU (1) AU774129B2 (cs)
BR (1) BR0006097B1 (cs)
CA (1) CA2335814C (cs)
CZ (1) CZ200170A3 (cs)
DE (1) DE60044837D1 (cs)
ES (1) ES2347946T3 (cs)
WO (1) WO2000069042A1 (cs)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003073179A1 (en) * 2002-02-25 2003-09-04 General Electric Company Method and apparatus for node electronics unit architecture
US7532955B2 (en) 2002-02-25 2009-05-12 General Electric Company Distributed protection system for power distribution systems
US7636616B2 (en) 2003-02-25 2009-12-22 General Electric Company Protection system for power distribution systems
US7508886B2 (en) * 2005-03-29 2009-03-24 Lockheed Martin Corporation System for generating a digital signal
EP1914419B1 (en) * 2006-10-19 2015-09-16 Siemens Aktiengesellschaft Wind energy installation and method of controlling the output power from a wind energy installation
US8140283B2 (en) * 2008-12-24 2012-03-20 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Independent frequency measurement and tracking
US8346402B2 (en) * 2009-05-11 2013-01-01 Schweitzer Engineering Laboratories Inc Islanding detection in an electrical power delivery system
US8476874B2 (en) 2009-10-13 2013-07-02 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc Systems and methods for synchronized control of electrical power system voltage profiles
KR101212214B1 (ko) * 2011-06-24 2012-12-13 엘에스산전 주식회사 디지털 보호 계전기 및 디지털 보호 계전기의 동작 방법
TWI489124B (zh) 2012-07-26 2015-06-21 Delta Electronics Inc 電力資訊的獲取方法
CN103575955B (zh) * 2012-07-26 2016-03-16 台达电子工业股份有限公司 电力信息的获取方法
US9478378B2 (en) 2013-01-04 2016-10-25 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Preventing out-of-synchronism reclosing between power systems
US9306828B2 (en) 2013-07-12 2016-04-05 Xyratex Technology Limited-A Seagate Company Method of, and apparatus for, adaptive sampling
US10012680B2 (en) 2014-02-14 2018-07-03 Infineon Technologies Austria Ag AC input signal detection
EP3093943B1 (en) * 2015-05-13 2020-08-26 ABB Schweiz AG Method and apparatus for detecting vector shift
US10312041B2 (en) 2015-11-20 2019-06-04 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Frequency measurement for electric power delivery system
DE102016002267B4 (de) * 2016-02-26 2017-09-14 Gerd Bumiller Anordnung und Verfahren zur Messung der elektrischen Eigenschaften am Anschlusspunkt eines elektrischen Energieversorgungsnetzes, von daran angeschlossenen Erzeugern, Verbrauchern oder Teilnetzen
US10644493B2 (en) 2017-05-01 2020-05-05 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Power system disturbance detection using power and frequency
US10312694B2 (en) 2017-06-23 2019-06-04 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Mode-based output synchronization using relays and a common time source
CN107453478A (zh) * 2017-07-10 2017-12-08 广东电网有限责任公司佛山供电局 一种发电机自启动判断方法及装置
CN107656179B (zh) * 2017-09-21 2020-01-03 北京国华世纪电子科技有限公司 一种串联故障电弧检测系统及方法
US11231449B2 (en) 2018-09-21 2022-01-25 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Frequency sensing systems and methods
CN110426583A (zh) * 2019-08-13 2019-11-08 南京东博智慧能源研究院有限公司 一种智能插座的数据自适应采集方法
CN110702972B (zh) * 2019-10-08 2020-10-23 浙江大学 一种模拟信号自适应采样方法及装置
US11381084B1 (en) 2021-10-05 2022-07-05 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Frequency measurement for load shedding and accurate magnitude calculation

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4015206A (en) * 1975-12-22 1977-03-29 Gte Lenkurt (Canada) Ltd. Protective relaying modem receiver
US4063549A (en) * 1975-12-22 1977-12-20 Technicon Instruments Corporation Ultrasonic method and apparatus for imaging and characterization of bodies
US4630228A (en) * 1982-06-28 1986-12-16 Systron-Donner Corporation Transmission line analyzer for automatically identifying the severities and locations of multiple mismatches
JPS6188575A (ja) 1984-10-08 1986-05-06 Hitachi Cable Ltd Ledアレイ
JP2694993B2 (ja) * 1989-02-22 1997-12-24 株式会社日立製作所 電力用信号処理システムおよびディジタル保護リレー装置
JP2969724B2 (ja) * 1990-02-06 1999-11-02 株式会社明電舎 変化量保護継電器
JPH0458714A (ja) 1990-06-25 1992-02-25 Mitsubishi Electric Corp ディジタル保護継電装置
CN2078942U (zh) * 1990-12-01 1991-06-12 能源部南京自动化研究所 微机型突变量差动继电器
US5224011A (en) * 1991-04-19 1993-06-29 Gas Research Institute Multifunction protective relay system
JP3230722B2 (ja) 1994-12-20 2001-11-19 トヨタ自動車株式会社 スプレーガンのガン先洗浄方法および装置
US5832414A (en) 1995-12-18 1998-11-03 Abb Power T&D Company Inc. Generator protection system and method of compensating for errors in phasor estimation due to oscillations in discrete Fourier transform
US5721689A (en) 1995-12-18 1998-02-24 Abb Power T&D Company Inc. System and method for phasor estimation and frequency tracking in digital protection systems
US5832413A (en) 1995-12-18 1998-11-03 Abb Power T&D Company Inc. Generator protection system and method for phasor estimation and frequency tracking during frequency ramping
US5671112A (en) 1996-05-13 1997-09-23 Abb Power T&D Company, Inc. Digital integrator V/Hz relay for generator and transformer over-excitation protection
US5805395A (en) 1996-12-13 1998-09-08 Abb Power T&D Company Inc. Half-cycle summation V/Hz relay for generator and transformer over-excitation protection

Also Published As

Publication number Publication date
AU774129B2 (en) 2004-06-17
WO2000069042A1 (en) 2000-11-16
AU4971300A (en) 2000-11-21
BR0006097A (pt) 2001-03-20
CN1302465B (zh) 2010-05-26
JP2002544751A (ja) 2002-12-24
EP1093680B1 (en) 2010-08-18
EP1093680A1 (en) 2001-04-25
JP4204201B2 (ja) 2009-01-07
ES2347946T3 (es) 2010-11-26
US6366864B1 (en) 2002-04-02
CN1302465A (zh) 2001-07-04
BR0006097B1 (pt) 2014-03-25
DE60044837D1 (de) 2010-09-30
CA2335814A1 (en) 2000-11-16
CA2335814C (en) 2012-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ200170A3 (cs) Způsob přizpůsobení vzorkovací frekvence a ochranné relé
EP0873583B1 (en) Digital current differential system
Szafran et al. Power system frequency estimation
US6104182A (en) Method of deriving a signal indicating an oscillation in an electric power supply system
Mohanty et al. A cumulative sum-based fault detector for power system relaying application
Terzija Improved recursive Newton-type algorithm for frequency and spectra estimation in power systems
CA2451438C (en) Delta filter with an adaptive time window for protective relays
Chowdhury et al. Power system fault detection and state estimation using Kalman filter with hypothesis testing
EP0856739B1 (en) Method for detecting short-circuit conditions and device which uses this method
CN114184843A (zh) 用于估计一条或多条传输线路上的源阻抗的方法和设备
EP3639336B1 (en) Method for detecting fault in power transmission line and protection system using the same
Gilbert et al. A statistical method for the detection of power system faults
Sezi A new method for measuring power system frequency
Suliman et al. Detection of high impedance Fault in distribution network using fuzzy logic control
Ghassemi et al. Method to improve digital distance relay impedance measurement when used in series compensated lines protected by a metal oxide varistor
WO2021146376A1 (en) Apparatus, methods and computer-readable medium for efficient electrical grid measurements
Terzija Improved recursive Newton-type algorithm for power system relaying and measurement
US8510066B2 (en) Self-calibrating voltage sensor
US6137666A (en) High speed, selective protective relays
Hoxha et al. Ultra-fast distance protection algorithm in time-domain based on a Gamma model of line
Fabris et al. Analysis of the Behavior of Digital Protections of Transmission Lines When Subjected to Frequencies Outside the Operating Range, in a Real Case
Rebizant et al. Efficient frequency-adaptive amplitude tracking algorithms for protection purposes
Gilbert et al. Detection of Power System Faults
Kumar et al. A fault synchronized impedance measurement design for digital distance protection
Dash et al. Fast and accurate estimation of power system frequency for power quality studies