JP2002202329A - 電力品質診断における高周波ノイズ除去方法 - Google Patents
電力品質診断における高周波ノイズ除去方法Info
- Publication number
- JP2002202329A JP2002202329A JP2000400570A JP2000400570A JP2002202329A JP 2002202329 A JP2002202329 A JP 2002202329A JP 2000400570 A JP2000400570 A JP 2000400570A JP 2000400570 A JP2000400570 A JP 2000400570A JP 2002202329 A JP2002202329 A JP 2002202329A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- frequency
- voltage
- noise
- line voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電力品質診断におけるＶＣＴ二次側の接地線
による高周波ノイズの影響を低減する。 【解決手段】 ａｂ相，ｂｃ相の線間電圧の測定結果を
用いて、ｂ相基準のクラーク座標系におけるα相電圧を
求める第１ステップと、ａｂ相線間電圧、ｂｃ相線間電
圧、α相電圧のそれぞれについてＦＦＴ演算により周波
数スペクトルを求める第２ステップと、α相電圧におけ
る基本波成分を基準として各周波数成分を規格化する第
３ステップと、α相電圧を対象として、振幅が所定のし
きい値を超える周波数成分以外の成分をノイズ成分とみ
なす第４ステップと、ノイズ成分と見なされた周波数成
分を、ａｂ相線間電圧、ｂｃ相線間電圧の周波数成分か
らそれぞれ除去し、ノイズ成分が除去された後の周波数
成分を逆ＦＦＴ変換してａｂ相線間電圧、ｂｃ相線間電
圧を得る第５ステップと、を有する。
による高周波ノイズの影響を低減する。 【解決手段】 ａｂ相，ｂｃ相の線間電圧の測定結果を
用いて、ｂ相基準のクラーク座標系におけるα相電圧を
求める第１ステップと、ａｂ相線間電圧、ｂｃ相線間電
圧、α相電圧のそれぞれについてＦＦＴ演算により周波
数スペクトルを求める第２ステップと、α相電圧におけ
る基本波成分を基準として各周波数成分を規格化する第
３ステップと、α相電圧を対象として、振幅が所定のし
きい値を超える周波数成分以外の成分をノイズ成分とみ
なす第４ステップと、ノイズ成分と見なされた周波数成
分を、ａｂ相線間電圧、ｂｃ相線間電圧の周波数成分か
らそれぞれ除去し、ノイズ成分が除去された後の周波数
成分を逆ＦＦＴ変換してａｂ相線間電圧、ｂｃ相線間電
圧を得る第５ステップと、を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、三相配電系統にお
いて、電力品質を診断し、維持、管理するために使用さ
れる電力品質診断装置の測定電圧に重畳された高周波ノ
イズを除去するための高周波ノイズ除去方法に関するも
のである。
いて、電力品質を診断し、維持、管理するために使用さ
れる電力品質診断装置の測定電圧に重畳された高周波ノ
イズを除去するための高周波ノイズ除去方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、電力品質診断装置を用いて系統の
線間電圧を測定する場合には、高圧または特別高圧需要
家配電盤内のＶＣＴ（計器用変圧変流器）の二次側に試
験用開閉器を接続し、その実負荷プラグ部において電圧
を測定するのが標準的な測定方法である（例えば、特開
平６−３３１６５６号公報参照）。このような測定方法
を用いる理由としては、高所作業が不要であり、測定作
業に要する時間や人員の削減が可能であると共に、活線
測定を行う場合に測定点が低圧である（１１０Ｖ）こと
等が挙げられる。
線間電圧を測定する場合には、高圧または特別高圧需要
家配電盤内のＶＣＴ（計器用変圧変流器）の二次側に試
験用開閉器を接続し、その実負荷プラグ部において電圧
を測定するのが標準的な測定方法である（例えば、特開
平６−３３１６５６号公報参照）。このような測定方法
を用いる理由としては、高所作業が不要であり、測定作
業に要する時間や人員の削減が可能であると共に、活線
測定を行う場合に測定点が低圧である（１１０Ｖ）こと
等が挙げられる。
【０００３】図６は、上述した標準的な測定方法を実施
するためのＶＣＴ、試験用開閉器、電力品質診断装置等
の接続例であり、１０は三相（便宜的にａ相、ｂ相、ｃ
相とする）配電系統に接続されたＶＣＴ、２０はＶＣＴ
１０の二次側に接続された試験用開閉器、３０はパソコ
ン等の電力品質診断装置、４０は電力量計である。な
お、試験用開閉器２０の出力側には分圧器等からなるイ
ンターフェース回路が設けられているが、このインター
フェース回路は便宜上、電力品質診断装置３０に内蔵さ
れているものとして図示を省略する。
するためのＶＣＴ、試験用開閉器、電力品質診断装置等
の接続例であり、１０は三相（便宜的にａ相、ｂ相、ｃ
相とする）配電系統に接続されたＶＣＴ、２０はＶＣＴ
１０の二次側に接続された試験用開閉器、３０はパソコ
ン等の電力品質診断装置、４０は電力量計である。な
お、試験用開閉器２０の出力側には分圧器等からなるイ
ンターフェース回路が設けられているが、このインター
フェース回路は便宜上、電力品質診断装置３０に内蔵さ
れているものとして図示を省略する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の標準測
定方法では、三相のうちａｂ相の線間電圧測定値Ｖａｂ
とｂｃ相の線間電圧測定値Ｖｂｃとを用いてｃａ相の線
間電圧Ｖｃａを計算しているが、ＶＣＴのｂ相の二次側
接地線５０に接続された機器（図示せず）からの高周波
電流に起因する接地線ノイズが、線間電圧測定値
Ｖａｂ，Ｖｂｃに重畳されることがある。その結果、ｃ
ａ相の線間電圧Ｖｃａと総合歪率（全ての周波数成分の
二乗積算値の平方と基本波実効値との比）が他相のデー
タよりも大きめになる場合がある。このため、線間電圧
の測定精度が悪く、電力品質の診断に支障をきたしてい
た。そこで本発明は、電力変換装置の転流ノッチ振動等
によって系統に定常的に存在する高周波ノイズ以外の、
接地線ノイズのみを除去することにより、線間電圧の測
定精度を向上させるようにした高周波ノイズ除去方法を
提供することを解決課題とするものである。
定方法では、三相のうちａｂ相の線間電圧測定値Ｖａｂ
とｂｃ相の線間電圧測定値Ｖｂｃとを用いてｃａ相の線
間電圧Ｖｃａを計算しているが、ＶＣＴのｂ相の二次側
接地線５０に接続された機器（図示せず）からの高周波
電流に起因する接地線ノイズが、線間電圧測定値
Ｖａｂ，Ｖｂｃに重畳されることがある。その結果、ｃ
ａ相の線間電圧Ｖｃａと総合歪率（全ての周波数成分の
二乗積算値の平方と基本波実効値との比）が他相のデー
タよりも大きめになる場合がある。このため、線間電圧
の測定精度が悪く、電力品質の診断に支障をきたしてい
た。そこで本発明は、電力変換装置の転流ノッチ振動等
によって系統に定常的に存在する高周波ノイズ以外の、
接地線ノイズのみを除去することにより、線間電圧の測
定精度を向上させるようにした高周波ノイズ除去方法を
提供することを解決課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、三相配電系統の電力品質を
診断するために三相配電系統から検出した線間電圧の高
周波ノイズを除去する方法において、第１，第２の相の
線間電圧の測定結果と、第１，第３の相の線間電圧の測
定結果とを用いて、第１の相を基準としたクラーク座標
系におけるα相電圧を求める第１ステップと、第１，第
２の相の線間電圧と、第１，第３の相の線間電圧と、α
相電圧とのそれぞれについてＦＦＴ演算等により周波数
スペクトルを求める第２ステップと、α相電圧の周波数
スペクトルにおける基本波成分を基準として各周波数成
分を規格化する第３ステップと、α相電圧の周波数スペ
クトルを対象として、振幅が所定のしきい値を超える周
波数成分のみを信号成分とし、それ以外の周波数成分を
ノイズ成分とみなす第４ステップと、第４ステップでノ
イズ成分と見なされた周波数成分を、第１，第２の相の
線間電圧の周波数成分及び第１，第３の相の線間電圧の
周波数成分からそれぞれ除去し、これらのノイズ成分が
除去された後の周波数成分に対して逆ＦＦＴ演算を行う
ことにより、第１，第２の相の線間電圧及び第１，第３
の相の線間電圧を得る第５ステップと、を有するもので
ある。
め、請求項１記載の発明は、三相配電系統の電力品質を
診断するために三相配電系統から検出した線間電圧の高
周波ノイズを除去する方法において、第１，第２の相の
線間電圧の測定結果と、第１，第３の相の線間電圧の測
定結果とを用いて、第１の相を基準としたクラーク座標
系におけるα相電圧を求める第１ステップと、第１，第
２の相の線間電圧と、第１，第３の相の線間電圧と、α
相電圧とのそれぞれについてＦＦＴ演算等により周波数
スペクトルを求める第２ステップと、α相電圧の周波数
スペクトルにおける基本波成分を基準として各周波数成
分を規格化する第３ステップと、α相電圧の周波数スペ
クトルを対象として、振幅が所定のしきい値を超える周
波数成分のみを信号成分とし、それ以外の周波数成分を
ノイズ成分とみなす第４ステップと、第４ステップでノ
イズ成分と見なされた周波数成分を、第１，第２の相の
線間電圧の周波数成分及び第１，第３の相の線間電圧の
周波数成分からそれぞれ除去し、これらのノイズ成分が
除去された後の周波数成分に対して逆ＦＦＴ演算を行う
ことにより、第１，第２の相の線間電圧及び第１，第３
の相の線間電圧を得る第５ステップと、を有するもので
ある。
【０００６】請求項２記載の発明は、三相配電系統の電
力品質を診断するために三相配電系統から検出した線間
電圧の高周波ノイズを除去する方法において、第１，第
２の相の線間電圧の測定結果と、第１，第３の相の線間
電圧の測定結果とを用いて、第１の相を基準としたクラ
ーク座標系におけるα相電圧及びβ電圧を求める第１ス
テップと、第１，第２の相の線間電圧と、第１，第３の
相の線間電圧と、α相電圧とのそれぞれについてＦＦＴ
演算等により周波数スペクトルを求める第２ステップ
と、α相電圧の周波数スペクトルにおける基本波成分を
基準として各周波数成分を規格化する第３ステップと、
α相電圧の周波数スペクトルを対象として、振幅が所定
のしきい値を超える周波数成分のみを信号成分とし、そ
れ以外の周波数成分をノイズ成分とみなす第４ステップ
と、第４ステップでノイズ成分と見なされた周波数成分
をβ相電圧の周波数成分から除去し、このノイズ成分が
除去された後の周波数成分に対して逆αβ変換を行うこ
とにより、第１，第２の相の線間電圧及び第１，第３の
相の線間電圧を得る第５ステップと、を有するものであ
る。
力品質を診断するために三相配電系統から検出した線間
電圧の高周波ノイズを除去する方法において、第１，第
２の相の線間電圧の測定結果と、第１，第３の相の線間
電圧の測定結果とを用いて、第１の相を基準としたクラ
ーク座標系におけるα相電圧及びβ電圧を求める第１ス
テップと、第１，第２の相の線間電圧と、第１，第３の
相の線間電圧と、α相電圧とのそれぞれについてＦＦＴ
演算等により周波数スペクトルを求める第２ステップ
と、α相電圧の周波数スペクトルにおける基本波成分を
基準として各周波数成分を規格化する第３ステップと、
α相電圧の周波数スペクトルを対象として、振幅が所定
のしきい値を超える周波数成分のみを信号成分とし、そ
れ以外の周波数成分をノイズ成分とみなす第４ステップ
と、第４ステップでノイズ成分と見なされた周波数成分
をβ相電圧の周波数成分から除去し、このノイズ成分が
除去された後の周波数成分に対して逆αβ変換を行うこ
とにより、第１，第２の相の線間電圧及び第１，第３の
相の線間電圧を得る第５ステップと、を有するものであ
る。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図に沿って本発明の実施形
態を説明する。まず、図２は、接地線ノイズが非常に多
く発生している場合の、６６ｋＶ系特別高圧需要家にお
けるＶＣＴの二次側試験用開閉器を介して測定した各相
線間電圧の波形図（１周期分）及び周波数スペクトルを
示している。ここで、ｃａ相電圧（以下、「○×相電
圧」とは○相、×相の線間電圧を意味する。）Ｖ
ｃａは、ａｂ相電圧Ｖａｂ、ｂｃ相電圧Ｖｂｃの測定値
から、Ｖｃａ＝−（Ｖａｂ＋Ｖｂ ｃ）というベクトル演
算により求めたものであり、各周波数スペクトルは、高
速フーリエ変換（ＦＦＴ）により得られた基本波成分の
振幅を１００％として各周波数成分の振幅を規格化した
ものである。
態を説明する。まず、図２は、接地線ノイズが非常に多
く発生している場合の、６６ｋＶ系特別高圧需要家にお
けるＶＣＴの二次側試験用開閉器を介して測定した各相
線間電圧の波形図（１周期分）及び周波数スペクトルを
示している。ここで、ｃａ相電圧（以下、「○×相電
圧」とは○相、×相の線間電圧を意味する。）Ｖ
ｃａは、ａｂ相電圧Ｖａｂ、ｂｃ相電圧Ｖｂｃの測定値
から、Ｖｃａ＝−（Ｖａｂ＋Ｖｂ ｃ）というベクトル演
算により求めたものであり、各周波数スペクトルは、高
速フーリエ変換（ＦＦＴ）により得られた基本波成分の
振幅を１００％として各周波数成分の振幅を規格化した
ものである。
【０００８】また、図３は、図２の測定データをαβ変
換することにより計算した、クラーク座標系におけるｂ
相基準のα相電圧、β相電圧の波形図及び周波数スペク
トルを示している。ここで、クラーク座標法（α−β−
０座標法）では、良く知られているように三相の電圧、
電流を数式１、数式２のように変換する。
換することにより計算した、クラーク座標系におけるｂ
相基準のα相電圧、β相電圧の波形図及び周波数スペク
トルを示している。ここで、クラーク座標法（α−β−
０座標法）では、良く知られているように三相の電圧、
電流を数式１、数式２のように変換する。
【０００９】
【数１】
【００１０】
【数２】
【００１１】数式１，数式２における０成分は対象座標
法における零相成分と同一である。数式１，数式２をそ
れぞれ変換すると、数式３，数式４が得られる。
法における零相成分と同一である。数式１，数式２をそ
れぞれ変換すると、数式３，数式４が得られる。
【００１２】
【数３】
【００１３】
【数４】
【００１４】また、電圧、電流がそれぞれ平衡であると
き、数式５，数式６が成立する。
き、数式５，数式６が成立する。
【００１５】
【数５】
【００１６】
【数６】
【００１７】なお、上記クラーク座標法については、例
えば「新版 電気工学ハンドブック」（社団法人電気学
会発行）p.924〜p.925等に記載されている。このクラー
ク座標法を用いて、図２の測定データに基づきｂ相を基
準としたα相電圧及びβ相電圧を求めると、図３のよう
になる。図２，図３から以下の現象が発生することが判
る。
えば「新版 電気工学ハンドブック」（社団法人電気学
会発行）p.924〜p.925等に記載されている。このクラー
ク座標法を用いて、図２の測定データに基づきｂ相を基
準としたα相電圧及びβ相電圧を求めると、図３のよう
になる。図２，図３から以下の現象が発生することが判
る。
【００１８】（１）図２から、ａｂ相電圧、ｂｃ相電圧
には同極性、同一振幅の高周波ノイズが重畳するため、
これらを用いて計算したｃａ相電圧に現れる高周波ノイ
ズは他の線間電圧の約２倍の振幅を有する。 （２）図２のｃａ相電圧に現れていた高周波ノイズは、
図３によればｂ相基準のα相電圧には現れず、β相電圧
のみに現れる。
には同極性、同一振幅の高周波ノイズが重畳するため、
これらを用いて計算したｃａ相電圧に現れる高周波ノイ
ズは他の線間電圧の約２倍の振幅を有する。 （２）図２のｃａ相電圧に現れていた高周波ノイズは、
図３によればｂ相基準のα相電圧には現れず、β相電圧
のみに現れる。
【００１９】一方、接地線ノイズが無視できるほど少な
く、転流ノッチ振動が系統に発生している場合の、６．
６ｋＶ系高圧需要家におけるＶＣＴの二次側試験用開閉
器を介して測定した各相線間電圧の波形図及び周波数ス
ペクトルを図４に示し、クラーク座標法によるｂ相基準
のα相電圧、β相電圧の波形図及び周波数スペクトルを
図５に示す。これらの図４，図５から、系統に定常的に
存在する高周波ノイズは、ｂ相基準のα相電圧、β相電
圧の双方に同じように現れることが判る。従って、ｂ相
基準のα相電圧の周波数スペクトルに存在せずβ相電圧
の周波数スペクトルに存在する高周波成分は接地線ノイ
ズによるものとみなすことができ、このβ相電圧の周波
数スペクトルに存在する高周波成分を分離して各線間電
圧から除去すれば、接地線ノイズの影響を除いた正確な
線間電圧を求めることができる。
く、転流ノッチ振動が系統に発生している場合の、６．
６ｋＶ系高圧需要家におけるＶＣＴの二次側試験用開閉
器を介して測定した各相線間電圧の波形図及び周波数ス
ペクトルを図４に示し、クラーク座標法によるｂ相基準
のα相電圧、β相電圧の波形図及び周波数スペクトルを
図５に示す。これらの図４，図５から、系統に定常的に
存在する高周波ノイズは、ｂ相基準のα相電圧、β相電
圧の双方に同じように現れることが判る。従って、ｂ相
基準のα相電圧の周波数スペクトルに存在せずβ相電圧
の周波数スペクトルに存在する高周波成分は接地線ノイ
ズによるものとみなすことができ、このβ相電圧の周波
数スペクトルに存在する高周波成分を分離して各線間電
圧から除去すれば、接地線ノイズの影響を除いた正確な
線間電圧を求めることができる。
【００２０】以下、本実施形態において接地線ノイズを
除去する手順を図１を参照しつつ説明する。図１におい
て、始めに、図６に示したＶＣＴ１０二次側の試験用開
閉器２０の実負荷プラグ部においてａｂ相電圧、ｂｃ相
電圧を測定し（更にこれらのａｂ相電圧、ｂｃ相電圧を
用いてｃａ相電圧を計算し）、その測定結果から、クラ
ーク座標法によりｂ相を基準としたα相電圧、β相電圧
を計算する（第１ステップＳ１）。なお、後述するが、
請求項１の発明の実施形態では、ノイズ除去処理に当た
ってβ相電圧を直接使用することはない。次に、ａｂ相
電圧、ｂｃ相電圧、α相電圧のそれぞれについてＦＦＴ
演算を行い、周波数スペクトルを求める（第２ステップ
Ｓ２）。
除去する手順を図１を参照しつつ説明する。図１におい
て、始めに、図６に示したＶＣＴ１０二次側の試験用開
閉器２０の実負荷プラグ部においてａｂ相電圧、ｂｃ相
電圧を測定し（更にこれらのａｂ相電圧、ｂｃ相電圧を
用いてｃａ相電圧を計算し）、その測定結果から、クラ
ーク座標法によりｂ相を基準としたα相電圧、β相電圧
を計算する（第１ステップＳ１）。なお、後述するが、
請求項１の発明の実施形態では、ノイズ除去処理に当た
ってβ相電圧を直接使用することはない。次に、ａｂ相
電圧、ｂｃ相電圧、α相電圧のそれぞれについてＦＦＴ
演算を行い、周波数スペクトルを求める（第２ステップ
Ｓ２）。
【００２１】更に、α相電圧の周波数成分のうち、基本
波成分の振幅を１００％として、各周波数成分の振幅を
規格化する（第３ステップＳ３）。ここで、規格化され
た各周波数成分のうち、その振幅が予め設定したしきい
値（例えば０．１％）を超えるもののみを信号成分と
し、それ以外の周波数成分をノイズ成分とみなす（第４
ステップＳ４）。
波成分の振幅を１００％として、各周波数成分の振幅を
規格化する（第３ステップＳ３）。ここで、規格化され
た各周波数成分のうち、その振幅が予め設定したしきい
値（例えば０．１％）を超えるもののみを信号成分と
し、それ以外の周波数成分をノイズ成分とみなす（第４
ステップＳ４）。
【００２２】請求項１に記載した発明では、上記ステッ
プＳ１〜Ｓ４に続けて、次の第５ステップＳ５１を実行
する。すなわち、ａｂ相電圧、ｂｃ相電圧の周波数成分
のうち、第４ステップＳ４においてノイズ成分とみなさ
れた周波数成分を除去し、逆ＦＦＴ変換を行うことによ
り、ノイズ成分を除去したａｂ相電圧、ｂｃ相電圧を得
る（第５ステップＳ５１）。
プＳ１〜Ｓ４に続けて、次の第５ステップＳ５１を実行
する。すなわち、ａｂ相電圧、ｂｃ相電圧の周波数成分
のうち、第４ステップＳ４においてノイズ成分とみなさ
れた周波数成分を除去し、逆ＦＦＴ変換を行うことによ
り、ノイズ成分を除去したａｂ相電圧、ｂｃ相電圧を得
る（第５ステップＳ５１）。
【００２３】また、請求項２に記載した発明では、上記
ステップＳ１〜Ｓ４に続けて、次の第５ステップＳ５２
を実行する。つまり、ｂ相基準のβ相電圧の周波数成分
のうち、第４ステップＳ４においてノイズ成分とみなさ
れた周波数成分を除去し、その後、α−β−０座標系か
らａ，ｂ，ｃ座標系へ逆αβ変換を行うことにより、ノ
イズ成分を除去したａｂ相電圧、ｂｃ相電圧を得る（第
５ステップＳ５２）。
ステップＳ１〜Ｓ４に続けて、次の第５ステップＳ５２
を実行する。つまり、ｂ相基準のβ相電圧の周波数成分
のうち、第４ステップＳ４においてノイズ成分とみなさ
れた周波数成分を除去し、その後、α−β−０座標系か
らａ，ｂ，ｃ座標系へ逆αβ変換を行うことにより、ノ
イズ成分を除去したａｂ相電圧、ｂｃ相電圧を得る（第
５ステップＳ５２）。
【００２４】ここで、図７は、図４の測定データ（接地
線ノイズが無視できるほど少なく、転流ノッチ振動が系
統に発生している場合の各線間電圧波形及び周波数スペ
クトル）に対して、請求項１の発明により上記ステップ
Ｓ１〜Ｓ４，Ｓ５１のノイズ処理を実行した場合の各線
間電圧波形及び周波数スペクトルを示している。すなわ
ち、図５（ｂ）のα相電圧の周波数成分のうちでしきい
値を超えるもの以外の周波数成分をノイズ成分とみなし
（前記第４ステップＳ４）、これらのノイズ成分を図４
（ｂ），（ｄ）のａｂ相電圧、ｂｃ相電圧の周波数成分
から除去すると共に、逆ＦＦＴ演算を行なって（前記第
５ステップＳ５１）得たノイズ処理後のａｂ相電圧波形
及び周波数スペクトルが図７（ａ），（ｂ）であり、ｂ
ｃ相電圧波形及び周波数スペクトルが図７（ｃ），
（ｄ）である。また、これらに基づいて計算されたｃａ
相電圧波形及び周波数スペクトルが図７（ｅ），（ｆ）
である。図４と図７とを比較すると、対応する各線間電
圧波形はほぼ同一に見えるが、周波数スペクトルに着目
した場合、一部の周波数成分の高周波ノイズが除去され
ていることが判る。
線ノイズが無視できるほど少なく、転流ノッチ振動が系
統に発生している場合の各線間電圧波形及び周波数スペ
クトル）に対して、請求項１の発明により上記ステップ
Ｓ１〜Ｓ４，Ｓ５１のノイズ処理を実行した場合の各線
間電圧波形及び周波数スペクトルを示している。すなわ
ち、図５（ｂ）のα相電圧の周波数成分のうちでしきい
値を超えるもの以外の周波数成分をノイズ成分とみなし
（前記第４ステップＳ４）、これらのノイズ成分を図４
（ｂ），（ｄ）のａｂ相電圧、ｂｃ相電圧の周波数成分
から除去すると共に、逆ＦＦＴ演算を行なって（前記第
５ステップＳ５１）得たノイズ処理後のａｂ相電圧波形
及び周波数スペクトルが図７（ａ），（ｂ）であり、ｂ
ｃ相電圧波形及び周波数スペクトルが図７（ｃ），
（ｄ）である。また、これらに基づいて計算されたｃａ
相電圧波形及び周波数スペクトルが図７（ｅ），（ｆ）
である。図４と図７とを比較すると、対応する各線間電
圧波形はほぼ同一に見えるが、周波数スペクトルに着目
した場合、一部の周波数成分の高周波ノイズが除去され
ていることが判る。
【００２５】図８は、接地線ノイズが非常に多く発生し
ている図２の測定データに対して、請求項２の発明によ
り上記ステップＳ１〜Ｓ４，Ｓ５２のノイズ除去処理を
実行した場合の各線間電圧波形及び周波数スペクトルを
示している。すなわち、図３（ｂ）のα相電圧の周波数
成分のうちでしきい値を超えるもの以外の周波数成分を
ノイズ成分とみなし（前記第４ステップＳ４）、これら
のノイズ成分を図３（ｄ）のβ相電圧の周波数成分から
除去すると共に、逆αβ演算を行なって（前記第５ステ
ップＳ５２）得たノイズ処理後のａｂ相電圧波形及び周
波数スペクトルが図８（ａ），（ｂ）であり、ｂｃ相電
圧波形及び周波数スペクトルが図８（ｃ），（ｄ）であ
る。また、これらに基づいて計算されたｃａ相電圧波形
及び周波数スペクトルが図８（ｅ），（ｆ）である。図
２と図８とを比較すると、図２の測定データに含まれて
いた約１．３ｋＨｚ以上の高周波成分が図８では除去さ
れており、接地線ノイズを含む広範囲の高周波ノイズが
除去されていることがわかる。
ている図２の測定データに対して、請求項２の発明によ
り上記ステップＳ１〜Ｓ４，Ｓ５２のノイズ除去処理を
実行した場合の各線間電圧波形及び周波数スペクトルを
示している。すなわち、図３（ｂ）のα相電圧の周波数
成分のうちでしきい値を超えるもの以外の周波数成分を
ノイズ成分とみなし（前記第４ステップＳ４）、これら
のノイズ成分を図３（ｄ）のβ相電圧の周波数成分から
除去すると共に、逆αβ演算を行なって（前記第５ステ
ップＳ５２）得たノイズ処理後のａｂ相電圧波形及び周
波数スペクトルが図８（ａ），（ｂ）であり、ｂｃ相電
圧波形及び周波数スペクトルが図８（ｃ），（ｄ）であ
る。また、これらに基づいて計算されたｃａ相電圧波形
及び周波数スペクトルが図８（ｅ），（ｆ）である。図
２と図８とを比較すると、図２の測定データに含まれて
いた約１．３ｋＨｚ以上の高周波成分が図８では除去さ
れており、接地線ノイズを含む広範囲の高周波ノイズが
除去されていることがわかる。
【００２６】更に、図９は、６．６ｋＶ系のある高圧需
要家におけるＶＣＴの二次側試験用開閉器を介して測定
した各相線間電圧の波形図及び周波数スペクトルであ
り、接地線ノイズが発生した場合のものである。図１０
はこれらの電圧をクラーク座標系に変換したものであっ
て、図１０（ａ）はα相電圧の波形図、（ｂ）はその周
波数スペクトル、（ｃ）はβ相電圧の波形図、（ｄ）は
その周波数スペクトルを示す。また、（ｅ）は（ｄ）の
周波数スペクトルのうち各周波数成分の振幅がしきい値
を超えるもの以外のノイズ成分を除去した後のβ相電圧
の波形図、（ｆ）はその周波数スペクトルである。
要家におけるＶＣＴの二次側試験用開閉器を介して測定
した各相線間電圧の波形図及び周波数スペクトルであ
り、接地線ノイズが発生した場合のものである。図１０
はこれらの電圧をクラーク座標系に変換したものであっ
て、図１０（ａ）はα相電圧の波形図、（ｂ）はその周
波数スペクトル、（ｃ）はβ相電圧の波形図、（ｄ）は
その周波数スペクトルを示す。また、（ｅ）は（ｄ）の
周波数スペクトルのうち各周波数成分の振幅がしきい値
を超えるもの以外のノイズ成分を除去した後のβ相電圧
の波形図、（ｆ）はその周波数スペクトルである。
【００２７】これらのデータに対し、図１１は請求項１
の発明の実施形態によるステップＳ１〜Ｓ４，Ｓ５１の
ノイズ除去処理を実行した場合の各線間電圧波形及び周
波数スペクトルを示している。つまり、図９（ｂ），
（ｄ）の周波数成分からノイズ成分を除去した後で逆Ｆ
ＦＴ変換を行って得たノイズ処理後のａｂ相電圧波形及
び周波数スペクトルが図１１（ａ），（ｂ）であり、ｂ
ｃ相電圧波形及び周波数スペクトルが図１１（ｃ），
（ｄ）である。また、これらのａｂ相電圧及びｂｃ相電
圧から求めたｃａ相電圧波形及び周波数スペクトルが図
１１（ｅ），（ｆ）である。
の発明の実施形態によるステップＳ１〜Ｓ４，Ｓ５１の
ノイズ除去処理を実行した場合の各線間電圧波形及び周
波数スペクトルを示している。つまり、図９（ｂ），
（ｄ）の周波数成分からノイズ成分を除去した後で逆Ｆ
ＦＴ変換を行って得たノイズ処理後のａｂ相電圧波形及
び周波数スペクトルが図１１（ａ），（ｂ）であり、ｂ
ｃ相電圧波形及び周波数スペクトルが図１１（ｃ），
（ｄ）である。また、これらのａｂ相電圧及びｂｃ相電
圧から求めたｃａ相電圧波形及び周波数スペクトルが図
１１（ｅ），（ｆ）である。
【００２８】更に、図１２は請求項２の発明の実施形態
によるステップＳ１〜Ｓ４，Ｓ５２のノイズ除去処理を
実行した場合の各線間電圧波形及び周波数スペクトルを
示している。つまり、図１０（ｄ）の周波数成分からノ
イズ成分を除去した後で逆αβ変換を行って得たノイズ
処理後のａｂ相電圧波形及び周波数スペクトルが図１２
（ａ），（ｂ）であり、ｂｃ相電圧波形及び周波数スペ
クトルが図１２（ｃ），（ｄ）である。また、これらの
ａｂ相電圧及びｂｃ相電圧から求めたｃａ相電圧波形及
び周波数スペクトルが図１２（ｅ），（ｆ）である。
によるステップＳ１〜Ｓ４，Ｓ５２のノイズ除去処理を
実行した場合の各線間電圧波形及び周波数スペクトルを
示している。つまり、図１０（ｄ）の周波数成分からノ
イズ成分を除去した後で逆αβ変換を行って得たノイズ
処理後のａｂ相電圧波形及び周波数スペクトルが図１２
（ａ），（ｂ）であり、ｂｃ相電圧波形及び周波数スペ
クトルが図１２（ｃ），（ｄ）である。また、これらの
ａｂ相電圧及びｂｃ相電圧から求めたｃａ相電圧波形及
び周波数スペクトルが図１２（ｅ），（ｆ）である。
【００２９】これらの図１１と図１２を比較して明らか
なように、請求項１または２の何れの方法を用いても、
図９に現れた約０．７ｋＨｚ以上の接地線ノイズを含む
高周波ノイズが除去されており、本発明のノイズ除去方
法が有効であることが確認されている。
なように、請求項１または２の何れの方法を用いても、
図９に現れた約０．７ｋＨｚ以上の接地線ノイズを含む
高周波ノイズが除去されており、本発明のノイズ除去方
法が有効であることが確認されている。
【００３０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、高圧また
は特別高圧需要家において行われる電力品質の診断に当
たり、ＶＣＴの二次側接地線に起因する接地線ノイズの
影響を除去して、系統の線間電圧を正確に測定すること
が可能になる。これにより、電力品質の診断精度を向上
させることができる。
は特別高圧需要家において行われる電力品質の診断に当
たり、ＶＣＴの二次側接地線に起因する接地線ノイズの
影響を除去して、系統の線間電圧を正確に測定すること
が可能になる。これにより、電力品質の診断精度を向上
させることができる。
【図１】本発明の実施形態によるノイズ除去処理を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図２】接地線ノイズが非常に多く発生している場合
の、各線間電圧の１周期分の波形図及び周波数スペクト
ルを示す図である。
の、各線間電圧の１周期分の波形図及び周波数スペクト
ルを示す図である。
【図３】図２の測定データに基づいて計算したｂ相基準
のα相電圧、β相電圧の波形図及び周波数スペクトルを
示す図である。
のα相電圧、β相電圧の波形図及び周波数スペクトルを
示す図である。
【図４】接地線ノイズが無視できるほど小さい場合の、
各線間電圧の１周期分の波形図及び周波数スペクトルを
示す図である。
各線間電圧の１周期分の波形図及び周波数スペクトルを
示す図である。
【図５】図４の測定データに基づいて計算したｂ相基準
のα相電圧、β相電圧の波形図及び周波数スペクトルを
示す図である。
のα相電圧、β相電圧の波形図及び周波数スペクトルを
示す図である。
【図６】電力品質診断における線間電圧の標準的な測定
システムの構成図である。
システムの構成図である。
【図７】図４の測定データに対して請求項１の発明によ
るノイズ除去処理を行ったときの、各線間電圧波形及び
周波数スペクトルを示す図である。
るノイズ除去処理を行ったときの、各線間電圧波形及び
周波数スペクトルを示す図である。
【図８】図２の測定データに対して請求項２の発明によ
りノイズ除去処理を実行した場合の各線間電圧波形及び
周波数スペクトルを示す図である。
りノイズ除去処理を実行した場合の各線間電圧波形及び
周波数スペクトルを示す図である。
【図９】接地線ノイズが非常に多く発生している場合
の、各線間電圧の１周期分の波形図及び周波数スペクト
ルを示す図である。
の、各線間電圧の１周期分の波形図及び周波数スペクト
ルを示す図である。
【図１０】図９の測定データに基づいて計算したｂ相基
準のα相電圧、β相電圧、ノイズ除去後のβ相電圧の波
形図及び周波数スペクトルを示す図である。
準のα相電圧、β相電圧、ノイズ除去後のβ相電圧の波
形図及び周波数スペクトルを示す図である。
【図１１】図９，図１０のデータに対して、請求項１の
発明によるノイズ除去処理を行ったときの、各線間電圧
波形及び周波数スペクトルを示す図である。
発明によるノイズ除去処理を行ったときの、各線間電圧
波形及び周波数スペクトルを示す図である。
【図１２】図９，図１０のデータに対して、請求項２の
発明によるノイズ除去処理を行ったときの、各線間電圧
波形及び周波数スペクトルを示す図である。
発明によるノイズ除去処理を行ったときの、各線間電圧
波形及び周波数スペクトルを示す図である。
１０ ＶＣＴ ２０ 試験用開閉器 ３０ 電力品質診断装置 ４０ 電力量計 ５０ 接地線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 彦坂 知行 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 川田 信哉 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2G035 AA01 AA08 AB08 AC13 AD19
Claims (2)
- 【請求項１】 三相配電系統の電力品質を診断するため
に三相配電系統から検出した線間電圧の高周波ノイズを
除去する方法において、 第１，第２の相の線間電圧の測定結果と、第１，第３の
相の線間電圧の測定結果とを用いて、第１の相を基準と
したクラーク座標系におけるα相電圧を求める第１ステ
ップと、 第１，第２の相の線間電圧と、第１，第３の相の線間電
圧と、α相電圧とのそれぞれについて周波数スペクトル
を求める第２ステップと、 α相電圧の周波数スペクトルにおける基本波成分を基準
として各周波数成分を規格化する第３ステップと、 α相電圧の周波数スペクトルを対象として、振幅が所定
のしきい値を超える周波数成分のみを信号成分とし、そ
れ以外の周波数成分をノイズ成分とみなす第４ステップ
と、 第４ステップでノイズ成分と見なされた周波数成分を、
第１，第２の相の線間電圧の周波数成分及び第１，第３
の相の線間電圧の周波数成分からそれぞれ除去し、これ
らのノイズ成分が除去された後の周波数成分に基づい
て、第１，第２の相の線間電圧及び第１，第３の相の線
間電圧を得る第５ステップと、 を有することを特徴とする、電力品質診断における高周
波ノイズ除去方法。 - 【請求項２】 三相配電系統の電力品質を診断するため
に三相配電系統から検出した線間電圧の高周波ノイズを
除去する方法において、 第１，第２の相の線間電圧の測定結果と、第１，第３の
相の線間電圧の測定結果とを用いて、第１の相を基準と
したクラーク座標系におけるα相電圧及びβ電圧を求め
る第１ステップと、 第１，第２の相の線間電圧と、第１，第３の相の線間電
圧と、α相電圧とのそれぞれについて周波数スペクトル
を求める第２ステップと、 α相電圧の周波数スペクトルにおける基本波成分を基準
として各周波数成分を規格化する第３ステップと、 α相電圧の周波数スペクトルを対象として、振幅が所定
のしきい値を超える周波数成分のみを信号成分とし、そ
れ以外の周波数成分をノイズ成分とみなす第４ステップ
と、 第４ステップでノイズ成分と見なされた周波数成分を、
β相電圧の周波数成分から除去し、このノイズ成分が除
去された後の周波数成分に基づいて、第１，第２の相の
線間電圧及び第１，第３の相の線間電圧を得る第５ステ
ップと、 を有することを特徴とする、電力品質診断における高周
波ノイズ除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000400570A JP4100536B2 (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | 電力品質診断における高周波ノイズ除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000400570A JP4100536B2 (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | 電力品質診断における高周波ノイズ除去方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002202329A true JP2002202329A (ja) | 2002-07-19 |
| JP4100536B2 JP4100536B2 (ja) | 2008-06-11 |
Family
ID=18865137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000400570A Expired - Fee Related JP4100536B2 (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | 電力品質診断における高周波ノイズ除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4100536B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100668959B1 (ko) | 2004-10-30 | 2007-01-12 | 한국전력공사 | 배전계통의 전기품질 실시간 감시기능을 갖는 배전자동화단말장치 및 방법 |
| CN103558441A (zh) * | 2013-10-25 | 2014-02-05 | 兰州交通大学 | 一种接触网绝缘子泄漏电流去噪的方法 |
| CN108020736A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-05-11 | 哈尔滨理工大学 | 一种电能质量检测方法 |
| CN108226637A (zh) * | 2017-01-04 | 2018-06-29 | 中国矿业大学(北京) | 一种具有频率变化适应性的任意次序分量检测方法 |
-
2000
- 2000-12-28 JP JP2000400570A patent/JP4100536B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100668959B1 (ko) | 2004-10-30 | 2007-01-12 | 한국전력공사 | 배전계통의 전기품질 실시간 감시기능을 갖는 배전자동화단말장치 및 방법 |
| CN103558441A (zh) * | 2013-10-25 | 2014-02-05 | 兰州交通大学 | 一种接触网绝缘子泄漏电流去噪的方法 |
| CN108226637A (zh) * | 2017-01-04 | 2018-06-29 | 中国矿业大学(北京) | 一种具有频率变化适应性的任意次序分量检测方法 |
| CN108020736A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-05-11 | 哈尔滨理工大学 | 一种电能质量检测方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4100536B2 (ja) | 2008-06-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Gallo et al. | Desynchronized processing technique for harmonic and interharmonic analysis | |
| Ghassemi et al. | Method to measure CVT transfer function | |
| Serfontein et al. | Continuous event-based harmonic impedance assessment using online measurements | |
| Argüelles et al. | A new method for decaying dc offset removal for digital protective relays | |
| JP2002530655A (ja) | モータ電流特性解析における擬似特性を除去するためのシステム | |
| Ignatova et al. | Classification and characterization of three phase voltage dips by space vector methodology | |
| CN108919026B (zh) | 一种避雷器泄漏电流带电检测的方法 | |
| Crotti et al. | Measurement of dynamic voltage variation effect on instrument transformers for power grid applications | |
| Thirumala et al. | An improved adaptive filtering approach for power quality analysis of time-varying waveforms | |
| Hanique | A transfer function is a reliable tool for comparison of full-and chopped lightning impulse tests | |
| JP2002311061A (ja) | 電力用処理装置 | |
| JP4100536B2 (ja) | 電力品質診断における高周波ノイズ除去方法 | |
| CN111175670B (zh) | 一种配电自动化测试系统接地故障反演实现方法 | |
| JP3869283B2 (ja) | 電力ケーブルの劣化診断における誘導ノイズの除去方法および電力ケーブルの試験装置 | |
| Chen et al. | Locating sub-cycle faults in distribution network applying half-cycle DFT method | |
| US10067167B2 (en) | Method and apparatus for precision phasor measurements through a medium-voltage distribution transformer | |
| Mishra | Sag, swell and interruption detection using wavelet in LabVIEW | |
| CN114002475B (zh) | 一种避雷器阻性电流在线监测方法 | |
| Cataliotti et al. | A time-domain strategy for the measurement of IEEE Standard 1459-2000 power quantities in nonsinusoidal three-phase and single-phase systems | |
| KR101207665B1 (ko) | 리플전압 측정방법, 리플전압 측정회로 및 이를 구비하는측정장치 | |
| Alfieri et al. | Waveform distortion assessment in power systems with a new three-step sliding-window method | |
| JP4092645B2 (ja) | 電力ケーブルの劣化診断方法 | |
| Shadmehr et al. | Beyond FFT algorithm in analyzing harmonics at frequency range of 2 kHz to 500 kHz | |
| Nicolae et al. | Estimating Inductances of Coils with Ferromagnetic Cores with a Data Acquisition System in a Noisy Environment | |
| Laurano et al. | Combined impact of voltage transformer and estimation algorithm on harmonic synchrophasors measurements |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041202 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20070118 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20070125 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20070227 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080313 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Effective date: 20080313 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110328 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 3 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110328 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 4 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120328 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120328 Year of fee payment: 4 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120328 Year of fee payment: 4 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |