JP2001289896A - Protective relay testing device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する利用分野】本発明は、電力系統に使用さ
れる保護リレーの試験装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a protection relay testing device used in a power system.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図４は保護リレーの試験装置の一例を示
し、従来の保護リレー試験装置４は操作盤４１、アナロ
グ型電力系統模擬装置４２で構成され、保護リレー２と
接続される。ここで、アナログ型電力系統模擬装置４２
は抵抗，リアクトル，コンデンサなどで構成される電気
回路であり、これに電圧を印加して電流を流し電力系統
の振る舞いを模擬する。2. Description of the Related Art FIG. 4 shows an example of a protection relay test apparatus. A conventional protection relay test apparatus 4 includes an operation panel 41 and an analog power system simulation apparatus 42, and is connected to the protection relay 2. Here, the analog power system simulation device 42
Is an electric circuit composed of a resistor, a reactor, a capacitor, and the like, and simulates the behavior of a power system by applying a voltage to this and flowing a current.
【０００３】アナログ型電力系統模擬装置４２から得ら
れる電圧，電流を保護リレー２に与え、逆に保護リレー
２からの遮断器開閉指令をアナログ型電力系統模擬装置
４２の遮断器を模擬するスイッチに与えることにより、
あたかも保護リレー２を実際の電力系統に接続している
が如く試験を行なうことができる。A voltage and a current obtained from the analog power system simulator 42 are supplied to the protection relay 2, and a circuit breaker switching command from the protection relay 2 is transmitted to a switch simulating the circuit breaker of the analog power system simulator 42. By giving
The test can be performed as if the protection relay 2 were connected to the actual power system.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記した従来装置では
送電線などの定数はアナログ型電力系統模擬装置４２に
組み込まれている抵抗，リアクトル，コンデンサの組み
合わせで設定されるため、本来設定すべき定数にならな
いことが多く、保護リレー２の詳細な試験が困難な場合
がある。又、要素数を増やすと装置が大型化、高価にな
ってしまう。In the above-described conventional apparatus, the constants of the transmission line and the like are set by the combination of the resistor, the reactor, and the capacitor incorporated in the analog power system simulator 42. In many cases, a detailed test of the protection relay 2 is difficult. Further, if the number of elements is increased, the device becomes large and expensive.
【０００５】電力系統の計算に広く用いられている手法
において、最も基本となる連立一次方程式が（１）式で
ある。[0005] In a method widely used for calculating a power system, the most basic simultaneous linear equation is equation (1).
【数１】 ［Ｇ］［Ｖ］＝［Ｉ］ ……………………（１） ここで、 ［Ｖ］：ノード電圧のベクトル。 ［Ｇ］：ノードコンダクタンス行列。 ［Ｉ］：注入電流のベクトル。[G] [V] = [I] (1) where [V] is a vector of the node voltage. [G]: Node conductance matrix. [I]: Vector of injection current.
【０００６】（１）式に基づいた系統計算では、図５に
示すように回路電流をもとに各ノードに対する注入電流
［Ｉ］を計算し、ノードコンダクタンス行列の逆行列
［Ｇ］ -1と注入電流のベクトル［Ｉ］を乗じることによ
りノード電圧のベクトル［Ｖ］を求め、このノード電圧
のベクトル［Ｖ］をもとに回路電流を計算するという手
順を繰り返すことになる。In the system calculation based on the equation (1), FIG.
As shown, the injection current for each node based on the circuit current
[I] is calculated and the inverse of the node conductance matrix
[G] -1And the vector [I] of the injection current
[V] of the node voltage
To calculate the circuit current based on the vector [V]
The order will be repeated.
【０００７】又、ノード電圧のベクトル［Ｖ］を求める
ためにはノードコンダクタンス行列の逆行列［Ｇ］-1を
計算する必要があるが、この逆行列の計算には時間がか
かるうえ、保護リレー試験装置における電力系統の現象
は実時間で模擬、即ち、計算しなければならないため、
計算時間刻みは一般に５０〜１００μｓ程度と極めて短
い。そのため、１計算ステップ内に逆行列の計算をする
のは困難である。Further, in order to find the vector [V] of the node voltage, it is necessary to calculate the inverse matrix [G] -1 of the node conductance matrix. Since the phenomena of the power system in the test equipment must be simulated in real time, that is, calculated,
The calculation time interval is generally very short, about 50 to 100 μs. Therefore, it is difficult to calculate the inverse matrix in one calculation step.
【０００８】又、ノードコンダクタンス行列の逆行列
［Ｇ］-1は遮断器の開閉状態や事故の有無により変化す
るので、想定されるパターン数は膨大なものとなる。そ
のため、予め全てのノードコンダクタンス行列の逆行列
［Ｇ］-1を計算してメモリに格納しておくことはほぼ不
可能である。Further, since the inverse matrix [G] -1 of the node conductance matrix changes depending on the open / closed state of the circuit breaker and the presence or absence of an accident, the number of patterns assumed is enormous. For this reason, it is almost impossible to calculate the inverse matrix [G] −1 of all the node conductance matrices in advance and store it in the memory.
【０００９】更に、送電線など誘導性インピーダンスを
もつ回路の電流は下記の（２）式で求められる。（２）
式に積分手法として台形近似を適用すると（３）式を解
くことにより送電線等の相互インピーダンスを持つ回路
の電流を求めることができる。Further, the current of a circuit having an inductive impedance such as a transmission line can be obtained by the following equation (2). (2)
When trapezoidal approximation is applied to the equation as an integration method, the current of a circuit having a mutual impedance such as a transmission line can be obtained by solving the equation (3).
【数２】 ここで、 ［ｉ(t) ］：求めるべき現時刻の電流のベクトル。 ［ｉ(t-Δt) ］：１計算ステップ前の電流のベクトル。 ［Ｌ］：回路中のインダクタンス分の行列。 ［Ｒ］：回路中の抵抗分の行列。 ［Ｖ(t) ］：回路に印加される現時刻の電圧のベクト
ル。 Δｔ：計算時間刻み。(Equation 2) Here, [i (t)]: a current vector to be obtained at the current time. [I (t-Δt)]: vector of current before calculation step. [L]: matrix of inductance in the circuit. [R]: matrix of resistance in the circuit. [V (t)]: vector of current time voltage applied to the circuit. Δt: calculation time step.
【００１０】（３）式では求めるべき電流ｉ(t) は両辺
に含まれており、更に求める電流以外の要素が計算式に
含まれるため計算が複雑になり、そのまま解くと計算時
間が長くなる。そのため、実時間での計算における極め
て短い計算時間刻み内で処理を完了させることが困難に
なる。In equation (3), the current i (t) to be obtained is included in both sides, and furthermore, elements other than the current to be obtained are included in the calculation formula, which complicates the calculation. . Therefore, it is difficult to complete the processing within a very short calculation time interval in the calculation in real time.
【００１１】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、、ディジタル演算装置による実時間の電
力系統の計算が可能なディジタル型電力系統模擬装置を
実現し、電気回路で構成されたアナログ型電力系統模擬
装置の代わりに用いることにより、より詳細な保護リレ
ーの試験を可能にする保護リレー試験装置を提供するこ
とを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and has been made to realize a digital power system simulation device capable of calculating a real-time power system by a digital operation device, and is constituted by an electric circuit. It is an object of the present invention to provide a protection relay test device that enables a more detailed test of a protection relay by using it instead of an analog power system simulation device.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明の［請求項１］に
係る保護リレー試験装置は、ディジタル演算装置で計算
した電力系統の状態をディジタルアナログ変換手段と増
幅手段とを介して保護リレーに与え、その状態に応じた
保護リレーの遮断器開閉指令をディジタル信号入力装置
を介してディジタル演算装置に取り込み、前記電力系統
の状態の計算に反映するようにした。［請求項１］で
は、ホストコンピュータから与えられた定数をもとにデ
ィジタル演算装置で計算された電力系統の電圧，電流な
どの状態がディジタルアナログ変換手段を介して保護リ
レーに入力される。ホストコンピュータからの操作で系
統事故を発生させると電力系統の状態の変化が保護リレ
ーに送られ、保護リレーが事故を検出して必要な遮断器
の遮断指令を出力し、模擬遮断器の接点が開く。ディジ
タル演算装置はディジタル信号入力装置を介して模擬遮
断器の指令を受け取り、それを反映した電力系統の電
圧，電流を計算し、ディジタルアナログ変換手段を介し
て出力する。これにより保護リレーの動作検証を可能に
する。According to a first aspect of the present invention, there is provided a protection relay test apparatus which converts a state of a power system calculated by a digital arithmetic unit to a protection relay via a digital-to-analog converter and an amplifier. Then, a circuit breaker opening / closing command of the protection relay according to the state is taken into the digital arithmetic unit via the digital signal input device, and is reflected in the calculation of the state of the power system. In claim 1, the state of the voltage and current of the power system calculated by the digital operation device based on the constant given from the host computer is input to the protection relay via the digital-to-analog conversion means. When a system fault occurs by operation from the host computer, a change in the state of the power system is sent to the protection relay, which detects the fault and outputs the necessary breaker break command, and the contacts of the simulated breaker open. The digital arithmetic unit receives the command of the simulated circuit breaker through the digital signal input device, calculates the voltage and current of the power system reflecting the command, and outputs the calculated voltage and current through the digital-analog conversion means. This enables operation verification of the protection relay.
【００１３】本発明の［請求項２］に係る保護リレー試
験装置は、［請求項１］において、電力系統の状態計算
において、ノードコンダクタンス行列を非０要素に着目
して小行列に分割し、それらの小行列の逆行列を予め計
算してメモリに格納しておくことにより、ノード電圧計
算時の計算量と逆行列の記憶容量を減らすようにした。
［請求項２］では、事前処理としてノードコンダクタン
ス行列［Ｇ］を分割した小行列について、遮断器の開
閉，事故の有無を含む全ての系統状態の逆行列を予め計
算しメモリに格納しておく。各計算ステップでは、その
時の系統状態に合致した逆行列を取り出し、ノード電圧
のベクトル［Ｖ］を計算する。According to a second aspect of the present invention, in the protection relay testing apparatus according to the first aspect, in the state calculation of the power system, the node conductance matrix is divided into small matrices by focusing on non-zero elements, By calculating the inverse matrices of these small matrices in advance and storing them in a memory, the amount of calculation at the time of node voltage calculation and the storage capacity of the inverse matrices are reduced.
[Claim 2] In the pre-processing, with respect to the small matrix obtained by dividing the node conductance matrix [G] as the preprocessing, the inverse matrix of all the system states including the switching of the circuit breaker and the presence or absence of an accident is calculated in advance and stored in the memory. . In each calculation step, an inverse matrix that matches the system state at that time is extracted, and a vector [V] of the node voltage is calculated.
【００１４】本発明の［請求項３］に係る保護リレー試
験装置は、［請求項１］において、電力系統の状態計算
において、誘導性インピーダンスをもつ回路の電流計算
の際に、求める電流以外の電流値を１計算ステップ前の
電流値で近似することにより、計算式を簡素化し計算量
を減らすようにした。［請求項３］では、送電線などの
回路電流を求める計算式に含まれる電流ベクトル［ｉ
(t) ］のうち、求める電流要素以外の電流値を１計算ス
テップ前の電流値ｉ(t-Δt) に置き換えることによっ
て、各電流値が単独で計算できるようになる。According to a third aspect of the present invention, in the protection relay test apparatus according to the first aspect, in calculating the state of the power system, when calculating the current of the circuit having the inductive impedance, the current other than the current to be obtained is calculated. By approximating the current value with the current value one calculation step before, the calculation formula is simplified and the calculation amount is reduced. In claim 3, the current vector [i] included in the equation for calculating the circuit current of the transmission line or the like is included.
(t)], by replacing the current values other than the current element to be calculated with the current value i (t-Δt) one calculation step before, each current value can be calculated independently.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）（［請求項
１］に対応） 図１は［請求項１］に係る保護リレー試験装置の実施の
形態を示す構成図である。図１において、１は保護リレ
ー試験装置でホストコンピュータ１１とディジタル型電
力系統模擬装置１２とからなる。図４に示す従来の保護
リレー試験装置との違いは、アナログ型電力系統模擬装
置４２の代わりにディジタル型電力系統模擬装置１２
を、操作盤４１の代わりにホストコンピュータ１１を用
いる点である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) (corresponding to [Claim 1]) FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a protection relay test apparatus according to [Claim 1]. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a protection relay test device, which comprises a host computer 11 and a digital power system simulation device 12. 4 is different from the conventional protection relay test apparatus shown in FIG. 4 in that a digital power system simulator 12 is used instead of the analog power system simulator 42.
Is that the host computer 11 is used instead of the operation panel 41.
【００１６】そして、ディジタル型電力系統模擬装置１
２は電力系統の状態を計算するディジタル演算装置１２
１と、電力系統の状態をアナログ信号に変換出力するデ
ィジタルアナログ変換器１２２と、ディジタルアナログ
変換器１２２の出力を保護リレー２の電圧，電流レベル
に増幅する増幅器１２３と、保護リレー２からの遮断器
の開閉指令に基づいて接点を開閉する模擬遮断器１２４
と、模擬遮断器１２４の接点の開閉状態を検出するディ
ジタル信号入力装置１２５から構成される。なお、ホス
トコンピュータ１１は定数設定や電力系統の状態表示，
事故発生指令の入力などを行なう。The digital power system simulator 1
2 is a digital arithmetic unit 12 for calculating the state of the power system
1, a digital-to-analog converter 122 for converting and outputting the state of the power system to an analog signal, an amplifier 123 for amplifying the output of the digital-to-analog converter 122 to the voltage and current levels of the protection relay 2, and a cutoff from the protection relay 2. Simulated circuit breaker 124 that opens and closes contacts based on a circuit breaker opening / closing command
And a digital signal input device 125 for detecting the open / closed state of the contact of the simulated circuit breaker 124. The host computer 11 sets constants, displays the status of the power system,
Input an accident occurrence command.
【００１７】次に作用について説明する。ディジタル演
算装置１２１で計算された電力系統の電圧，電流がディ
ジタルアナログ変換器１２２からアナログ信号として出
力され、これが増幅器１２３で増幅されて保護リレー２
に入力される。ホストコンピュータ１１からの操作で系
統事故を発生させると保護リレー２がその事故を検出し
て必要な遮断器の遮断指令を出力し、模擬遮断器１２４
の接点が開く。Next, the operation will be described. The voltage and current of the power system calculated by the digital operation device 121 are output as analog signals from the digital-to-analog converter 122, and are amplified by the amplifier 123 to be protected by the protection relay 2.
Is input to When a system fault is generated by an operation from the host computer 11, the protection relay 2 detects the fault and outputs a necessary breaker break command, and the simulated breaker 124 is output.
Contacts open.
【００１８】ディジタル演算装置１２１はディジタル信
号入力装置１２５を介して模擬遮断器１２４の状態、即
ち、保護リレー２からの指令を受け取り、それを反映し
た電力系統の電圧，電流を計算する。これにより、あた
かも保護リレー２を実際の電力系統に接続しているが如
く試験を行なうことができる。The digital operation device 121 receives the state of the simulated circuit breaker 124 via the digital signal input device 125, that is, the command from the protection relay 2, and calculates the voltage and current of the power system reflecting the command. Thus, the test can be performed as if the protection relay 2 were connected to the actual power system.
【００１９】本実施の形態によれば、電力系統の状態が
数式モデルに基づいてディジタル演算装置１２３で計算
されるので、ホストコンピュータ１１から入力された定
数にあった正確な電圧，電流値が出力され、より詳細な
保護リレーの試験が可能になる。According to the present embodiment, the state of the power system is calculated by the digital arithmetic unit 123 based on the mathematical model, so that accurate voltage and current values corresponding to the constants inputted from the host computer 11 are output. This allows more detailed protection relay testing.
【００２０】（第２の実施の形態）（［請求項２］に対
応） 第２の実施の形態のハード構成は図１と同じであるた
め、その説明は省略する。本実施の形態では電力系統の
計算に要する時間を短縮しようとするものである。図２
は［請求項２］の保護リレー試験装置における電力系統
の電圧、電流を計算する手順を示す図である。既に説明
した一般的な計算手順である図５との違いは、ノードコ
ンダクタンス行列［Ｇ］を分割した小行列の逆行列を事
前に計算してメモリに格納している点（ステップＳ２
１）と、ノードコンダクタンス行列［Ｇ］の修正とその
逆行列［Ｇ］-1の計算の代わりに事前計算しておいた逆
行列を取り出して使用する点（ステップＳ２２）と、ノ
ード電圧のベクトル［Ｖ］の計算式が異なる点（ステッ
プＳ２４）である。なお、ノード電圧のベクトル［Ｖ］
の計算式の考え方は以下の通りである。(Second Embodiment) (corresponding to [Claim 2]) The hardware configuration of the second embodiment is the same as that of FIG. In the present embodiment, an attempt is made to reduce the time required for calculating the power system. FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a procedure for calculating a voltage and a current of a power system in the protection relay test device of claim 2. The difference from FIG. 5 which is the general calculation procedure already described is that the inverse matrix of the small matrix obtained by dividing the node conductance matrix [G] is calculated in advance and stored in the memory (step S2).
1), a point where the pre-calculated inverse matrix is extracted and used instead of the correction of the node conductance matrix [G] and the calculation of the inverse matrix [G] -1 (step S22), and a node voltage vector The difference is that the calculation formula of [V] is different (step S24). The node voltage vector [V]
The concept of the calculation formula is as follows.
【００２１】電力系統の状態を表す連立一次方程式を
（４）式に示す。一般に、ノードコンダクタンス行列
［Ｇ］は疎な対称行列であり、非０要素をいくつかの小
行列に分割することができる。図３に示す回路図をもと
にしたノードコンダクタンス行列［Ｇ］，ノード電圧の
ベクトル［Ｖ］，注入電流のベクトル［Ｉ］の分割の例
を（５）式に示す。A simultaneous linear equation representing the state of the power system is shown in equation (4). In general, the node conductance matrix [G] is a sparse symmetric matrix, and can divide non-zero elements into several small matrices. Equation (5) shows an example of division of the node conductance matrix [G], the node voltage vector [V], and the injection current vector [I] based on the circuit diagram shown in FIG.
【００２２】[0022]
【数３】 (Equation 3)
【００２３】（５）式をもとにノード電圧Ｖを求める式
を導くと（６）式となる。ノード電圧のベクトル［Ｖ］
は（６）式を用いて計算される。An equation for calculating the node voltage V based on the equation (5) is derived as an equation (6). Node voltage vector [V]
Is calculated using equation (6).
【数４】 Ｖ1 ＝Ａ-1（Ｉ1 −ＤＶ3 ） Ｖ2 ＝Ｂ-1（Ｉ2 −ＥＶ3 ） Ｖ3 ＝（Ｃ−ＦＡ-1Ｄ−ＧＢ-1Ｅ）-1 ・（Ｉ3 −ＦＡ-1Ｉ1 −ＧＢ-1Ｉ2 ） ……………………（６）V 1 = A -1 (I 1 -DV 3 ) V 2 = B -1 (I 2 -EV 3 ) V 3 = (C-FA -1 D-GB -1 E) -1 · ( I 3 -FA -1 I 1 -GB -1 I 2 ) (6)
【００２４】次に作用について説明する。事前処理とし
てノードコンダクタンス行列［Ｇ］を分割した小行列に
ついて、遮断器の開閉，事故の有無を含む全ての系統状
態の逆行列を予め計算しメモリに格納しておき（ステッ
プＳ２１）、各計算ステップでその時の系統状態に合致
した逆行列を取り出し（ステップＳ２２）、（６）式に
基づいてノード電圧のベクトル［Ｖ］を計算する（ステ
ップＳ２４）。Next, the operation will be described. As a preliminary process, for the small matrix obtained by dividing the node conductance matrix [G], an inverse matrix of all the system states including circuit breaker switching and the presence or absence of an accident is calculated in advance and stored in a memory (step S21). In the step, an inverse matrix that matches the system state at that time is extracted (step S22), and a vector [V] of the node voltage is calculated based on the equation (6) (step S24).
【００２５】ノードコンダクタンス行列［Ｇ］は０要素
が多く、分割した時に０要素のみの集まりとなる部分は
無視することができるので数値を記憶しておく領域が減
る。又、逆行列を事前計算する場合、想定される系統状
態の数が多いためその違いは顕著に表れる。The node conductance matrix [G] has many 0 elements, and a portion which becomes a group of only 0 elements when divided can be ignored, so that the area for storing numerical values is reduced. When the inverse matrix is pre-calculated, the difference is remarkable because the number of assumed system states is large.
【００２６】本実施の形態によれば、逆行列を格納する
記憶領域が縮小でき、予め逆行列を計算してメモリに格
納しておくことが可能となる。これにより、逆行列の計
算を省略し、電力系統の計算に要する時間が短縮できる
ので、ディジタル演算装置を用いた実時間で動作する保
護リレー試験装置が実現できる。According to the present embodiment, the storage area for storing the inverse matrix can be reduced, and the inverse matrix can be calculated in advance and stored in the memory. Thus, the calculation of the inverse matrix can be omitted, and the time required for the calculation of the power system can be shortened. Therefore, a protection relay test device that operates in real time using a digital arithmetic device can be realized.
【００２７】（第３の実施の形態）（［請求項３］に対
応） 第３の実施の形態のハード構成は図１と同様であるた
め、その説明は省略する。本実施の形態では回路電流の
計算処理に要する時間を短縮しようとするものである。
図２に示す電力系統の状態の計算手順の回路電流の計算
において、送電線などの相互インピーダンスをもつ回路
の電流を計算する際、（２）式又は（３）式の右辺に含
まれる電流ベクトル［ｉ(t) ］のうち、求める電流以外
を１計算ステップ前の電流値［ｉ(t-Δt) ］で近似す
る。(Third Embodiment) (Corresponding to [Claim 3]) Since the hardware configuration of the third embodiment is the same as that of FIG. 1, the description is omitted. In the present embodiment, it is intended to reduce the time required for the circuit current calculation processing.
In the calculation of the circuit current in the procedure for calculating the state of the power system shown in FIG. 2, when calculating the current of a circuit having a mutual impedance such as a transmission line, the current vector included in the right side of the equation (2) or (3) Of [i (t)], the current other than the current to be obtained is approximated by the current value [i (t−Δt)] one calculation step before.
【００２８】電流ベクトルの要素数を３とした場合、
（３）式の内容を詳細に示すと（７）式となる。このと
き、ｉ1 (t) の計算を考えると、その式にはｉ2 (t) ，
ｉ3 (t) という未知数が存在するため単独では解けな
い。そこで、ｉ2 (t) ，ｉ3 (t)，ｉ2 (t-Δt) ，ｉ
3 (t-Δt) を１計算ステップ前の電流値ｉ2 (t-Δt) ，
ｉ3(t-Δt) ，ｉ2 (t-2Δt)，ｉ3 (t-2Δt)で近似する
と単独で答えを得られるようになる。ｉ2 (t) ，ｉ
3 (t) についても同様である。Assuming that the number of elements of the current vector is 3,
The details of the expression (3) are expressed in an expression (7). At this time, considering the calculation of i 1 (t), the expression includes i 2 (t),
Since there is an unknown i 3 (t), it cannot be solved by itself. Therefore, i 2 (t), i 3 (t), i 2 (t-Δt), i
3 (t-Δt) is calculated as the current value i 2 (t-Δt),
An approximation by i 3 (t−Δt), i 2 (t−2Δt), and i 3 (t−2Δt) allows a single answer to be obtained. i 2 (t), i
The same applies to 3 (t).
【００２９】[0029]
【数５】 (Equation 5)
【００３０】なお、近似した電流値と乗ずる抵抗分の要
素、即ち、抵抗分の行列［Ｒ］の非対角要素は近似しな
い電流値と乗ずる抵抗分の要素、即ち、抵抗分の行列
［Ｒ］の対角要素に比べ小さいこと、計算時間刻みが小
さいことにより電流ｉ(t) の１計算ステップ当たりの変
化が小さいことから、近似した場合の誤差は問題にはな
らない。The element of the resistance multiplied by the approximated current value, ie, the off-diagonal element of the resistance matrix [R] is the element of the resistance multiplied by the non-approximate current value, ie, the resistance matrix [R]. Since the change in the current i (t) per calculation step is small due to the small size of the diagonal element and the change in the calculation time step, the error in the approximation does not matter.
【００３１】本実施の形態によれば、電力系統の回路電
流を計算する際に、一部の電流値を１計算ステップ前の
電流値で近似することにより計算式が簡素化できるの
で、回路電流の計算処理に要する時間が短縮でき、ディ
ジタル演算装置を用いた実時間で動作する保護リレー試
験装置が実現できる。According to the present embodiment, when calculating the circuit current of the power system, the calculation formula can be simplified by approximating a part of the current value with the current value one calculation step before. The time required for the calculation processing can be reduced, and a real-time protection relay test apparatus using a digital arithmetic unit can be realized.
【００３２】[0032]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば電
力系統の状態の計算に必要なノードコンダクタンス行列
を非０要素に着目して小行列に分割し、その逆行列を事
前計算してメモリに格納しておきノード電圧の計算に使
用することと、回路電流の計算式を１計算ステップ前の
電流値による近似で簡素化することにより計算処理に要
する時間を短縮できるので、ディジタル演算装置を用い
た実時間での電力系統の状態の計算が実現できるという
効果を有する。又、上記の方法により実現される実時間
で電力系統の状態の計算ができるディジタル型電力系統
模擬装置を用いることにより、入力された電力系統の定
数に見合った正確な電圧、電流値が保護リレーに供給で
きるので、詳細な保護リレーの試験が可能になるという
効果を有する。As described above, according to the present invention, the node conductance matrix necessary for the calculation of the state of the power system is divided into small matrices focusing on non-zero elements, and the inverse matrix is pre-calculated. The time required for the calculation process can be shortened by storing it in the memory and using it for the calculation of the node voltage, and by simplifying the calculation formula of the circuit current by approximating the current value before one calculation step. This has the effect that the calculation of the state of the electric power system in real time using can be realized. In addition, by using a digital power system simulator that can calculate the state of the power system in real time realized by the above method, the protection voltage can be accurately adjusted to the constant of the input power system. , So that it is possible to perform a detailed test of the protection relay.
【図１】第１の実施の形態を示す保護リレー試験装置の
構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of a protection relay test apparatus according to a first embodiment.
【図２】第２の実施の形態の計算手順の説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram of a calculation procedure according to the second embodiment.
【図３】電力系統の一例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an example of a power system.
【図４】従来の保護リレー試験装置の構成図。FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional protection relay test device.
【図５】一般的な電力系統の計算手順の説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of a general power system calculation procedure.
【符号の説明】 １ 保護リレー試験装置 １１ ホストコンピュータ １２ ディジタル型電力系統模擬装置 １２１ ディジタル演算装置 １２２ ディジタルアナログ変換器（Ｄ／Ａ変換器） １２３ 増幅器 １２４ 模擬遮断器 １２５ ディジタル信号入力装置 ２ 保護リレー ４ 従来の保護リレー試験装置 ４１ 操作盤 ４２ アナログ型電力系統模擬装置 ３０ 電源 ３１ インピーダンス ３２ 相互インピーダンス[Description of Signs] 1 Protective relay tester 11 Host computer 12 Digital power system simulator 121 Digital arithmetic unit 122 Digital / analog converter (D / A converter) 123 Amplifier 124 Simulator circuit breaker 125 Digital signal input device 2 Protective relay 4 Conventional protection relay test equipment 41 Operation panel 42 Analog power system simulator 30 Power supply 31 Impedance 32 Mutual impedance
Claims (3)
の状態をディジタルアナログ変換手段と増幅手段とを介
して保護リレーに与え、その状態に応じた保護リレーの
遮断器開閉指令をディジタル信号入力装置を介してディ
ジタル演算装置に取り込み、前記電力系統の状態の計算
に反映することにより、保護リレーの動作検証を可能に
する保護リレー試験装置。1. A state of a power system calculated by a digital arithmetic unit is given to a protection relay via a digital-to-analog conversion means and an amplification means, and a breaker switching command of the protection relay according to the state is transmitted to a digital signal input device. A protection relay testing device that takes in a digital arithmetic unit via a computer and reflects the result in the calculation of the state of the power system, thereby enabling the operation verification of the protection relay.
いて、電力系統の状態計算において、ノードコンダクタ
ンス行列を非０要素に着目して小行列に分割し、それら
の小行列の逆行列を予め計算してメモリに格納しておく
ことにより、ノード電圧計算時の計算量と逆行列の記憶
容量を減らすことを特徴とする保護リレー試験装置。2. The protection relay test apparatus according to claim 1, wherein in calculating the state of the power system, the node conductance matrix is divided into small matrices focusing on non-zero elements, and an inverse matrix of the small matrices is calculated in advance. A protection relay test apparatus characterized by reducing the amount of calculation at the time of node voltage calculation and the storage capacity of an inverse matrix by storing in a memory.
いて、電力系統の状態計算において、誘導性インピーダ
ンスをもつ回路の電流計算の際に、求める電流以外の電
流値を１計算ステップ前の電流値で近似することによ
り、計算式を簡素化し計算量を減らすことを特徴とする
保護リレー試験装置。3. The protection relay test apparatus according to claim 1, wherein in calculating the state of the power system, when calculating the current of a circuit having inductive impedance, a current value other than the current to be obtained is calculated by a current value one calculation step before. A protection relay test apparatus characterized by simplifying the calculation formula and reducing the calculation amount by approximating by:
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