JP2003194863A - 電力系統の脱調検出方法およびその装置 - Google Patents

電力系統の脱調検出方法およびその装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電力系統の連係線の両側の発電機群の間に生
ずる脱調を特定の位相角差に関わらず確実に検出できる
電力系統の脱調検出装置を提供すること。 【解決手段】 電力系統の脱調検出装置6は、電力系統
1aの送電線3の電圧Vおよび電流Iを取込むアナログ
・デジタル変換装置7と、その電圧および電流を基に、
判断時点までの所定区間の電圧および電流の平均値を求
める平均値算出手段96と、前記電圧および電流の平均
値の最大値および最小値を求め記憶しておく最大・最小
判定記憶手段と、電圧と電流とから位相角差を算出する
位相角差演算手段98と、位相角差が90度を超えたと
判断した場合に、測定電圧の平均値が記憶しておいた電
圧の平均値の最小値を中心した一定の範囲で、測定電流
の平均値が記憶しておいた電流の平均値の最大値を中心
とした一定の範囲であったときに、脱調と判断する脱調
判定手段101とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力系統の連係線
の両側の発電機群の間に生ずる脱調を確実に検出できる
電力系統の脱調検出方法および電力系統の脱調検出装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の電力系統の脱調検出装置
は、周知のとおり、電力系統の連係線の両側に設置され
ている発電機群の間に生ずる脱調を検出する装置として
提供されている。この電力系統の脱調検出装置は、いく
つかの脱調検出方式を採用したものが提案されている
が、インピーダンス変化から脱調を検出する方式と、送
電線の両端電圧の位相差から脱調を検出する方式を採用
したものが現在では主流である。
【0003】まず、インピーダンス変化から脱調を検出
する方式を採用した電力系統の脱調検出装置について説
明すると、インピーダンス変化から脱調を検出する方式
には二重円方式あるいは3ゾーン方式がある。二重円方
式を採用した電力系統の脱調検出装置は、送電線の端子
に設置した継電器のインピーダンス特性から脱調を検出
するようにしたものである。これは、継電器が接地点か
らみるインピーダンスを2つの大小同心円に区分し、小
さい円の内側にできる第1の領域と、小さい円の外側と
大きい円の内側にできる第2の領域と、大きい円の外側
にできる第3の領域とに分け、通常の運転状態では継電
器がみるインピーダンスは大きい円の外側にできる第3
の領域に位置している。電力系統が脱調すると、継電器
がみるインピーダンスは、第3の領域から第2の領域、
第2の領域から第1の領域へと緩慢に移行してゆくが、
第2の領域に一定時間超えた後に第3の領域に移行した
ときに、脱調が発生したと判断するものである。
【0004】また、3ゾーン方式を採用した電力系統の
脱調検出装置は、上記二重円方式と同様に、あらかじめ
3つの領域(第1のゾーン、第2のゾーン、第3のゾー
ン)を設定しておき、この状態において継電器が見るイ
ンピーダンスが緩慢に第1のゾーン、第2のゾーン、第
3のゾーンと移行する際に、第2のゾーンに移動してい
るときに一定時間を超えた後に、第3のゾーンに移行し
たときに、脱調が発生したと判断するものである。
【0005】さらに、送電線の両端電圧の位相差から脱
調を検出する方式を採用した電力系統の脱調検出装置
は、送電線の両端電圧をそれぞれ検出し、各検出電圧を
伝送手段で他の電圧検出地点に伝送し合い、両端電圧の
位相角差が180度以上になったときに、当該検出地点
において脱調が発生したと判断するものである。しかし
ながら、インピーダンスの変化から脱調を検出しようと
する電力系統の脱調検出装置によれば、各領域を各イン
ピーダンスが通過する時間差から脱調を検出するもので
あるが、インピーダンスが通過する領域の場合の決め方
が困難であり、領域の決め方によっては、脱調ではない
のに脱調と判断したり、脱調が発生しているのに脱調で
はないと判断したりしまうことがあり、判断の信頼性が
悪かった。
【0006】また、インピーダンスの変化から脱調を検
出しようとする電力系統の脱調検出装置によれば、各領
域の通過時間が短い場合には、脱調と判断できなくなる
ことがあった。さらに、送電線両端電圧の位相差から脱
調を検出する電力系統の脱調検出装置によれば、送電線
の両端電圧を伝送手段で伝送を行う必要があることか
ら、設備費が増大化する。
【0007】このような不都合を解消した電力系統の脱
調検出装置としては、電圧と電流の位相角差の測定間隔
毎の変化分を求め、前記位相格差の測定間隔毎の変化分
が所定の閾値以下のときに、前記位相角差が脱調判定用
位相角差より大きいときに送電線の両側の電源系統に脱
調が発生したと判断するものである(特開平10−33
6883号公報(以下、従来技術という))。この従来
技術の電力系統の脱調検出装置によれば、従来のように
ゾーンを設定したり、特別な伝送手段を用いる必要がな
く、母線を含む送電線の電圧および電流を測定して高い
判定精度で脱調を判定することができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の技術の電力系統の脱調検出装置によれば、特定
の位相角差になったときに、現実に脱調していないのに
もかかわらず、脱調と判断するという不都合があった。
本発明は、上述した不都合を解消し、電力系統の連係線
の両側の発電機群の間に生ずる脱調を確実に検出できる
電力系統の脱調検出方法およびその装置を提供すること
を目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明に係る電力系統の脱調検出方法
は、電圧と電流の位相角差に基づいて送電線の両側の電
源系統に脱調が発生したと判断する電力系統の脱調検出
方法において、電力系統の送電線の電圧および電流を取
り込む第1のステップと、前記第1のステップで得た電
圧と電流を基に、判断時点までの所定区間における電圧
の平均値と電流の平均値を求める第2のステップと、前
記第2のステップで得た電圧および電流の平均値の最大
値と最小値を求め、これら最大値および最小値を記憶し
ておく第3のステップと、前記取り込んだ電圧および電
流から位相角差を求める第4のステップと、前記第4の
ステップで得た位相角差が90度を超えた時点で、前記
第2のステップで得た判断時点の測定電圧の平均値が前
記第3のステップで記憶しておいた電圧の平均値の最小
値を中心とした一定の範囲に入っていて、かつ、前記第
2のステップで得た判断時点の測定電流の平均値が前記
第3のステップで記憶しておいた電流の平均値の最大値
を中心とした一定の範囲に入っているときに、送電線の
両側の電源系統に脱調が発生したと判断する第5のステ
ップとを備えたことを特徴とするものである。
【0010】上記目的を達成するために、請求項2記載
の発明に係る電力系統の脱調検出装置は、電圧と電流の
位相角差に基づいて送電線の両側の電源系統に脱調が発
生したと判断する電力系統の脱調検出装置において、電
力系統の送電線の電圧および電流を取込む電圧および電
流取込み手段と、前記電圧および電流取込み手段で取り
込んだ電圧および電流を基に、判断時点までの所定区間
における電圧の平均値と電流の平均値を求める平均値算
出手段と、前記平均値算出手段で得た電圧の平均値の最
大値および最小値を求めるとともに電流の平均値の最大
値と最小値を求め、これら最大値および最小値を記憶し
ておく最大・最小判定記憶手段と、前記取り込んだ電圧
と流とから位相角差を算出する位相角差演算手段と、前
記位相角差演算手段から得た位相角差が90度を超えた
と判断した場合に、その判断時点にける前記平均値算出
手段から得た測定電圧の平均値が前記最大・最小判定記
憶手段に記憶しておいた電圧の平均値の最小値を中心し
た一定の範囲に入っていて、かつ、当該判断時点におけ
る前記平均値算出手段から得た測定電流の平均値が前記
最大・最小判定記憶手段に記憶しておいた電流の平均値
の最大値を中心とした一定の範囲に入っているときに、
送電線の両側の電源系統に脱調と判断する脱調判定手段
とを備えたことを特徴とするものである。
【0011】上記目的を達成するために、請求項3記載
の発明に係る電力系統の脱調検出方法は、電力系統から
電圧と電流を取込み、これらを基に将来の電圧と電流の
位相角差を推定し、この推定された位相角差から脱調を
推定し、その推定結果から脱調と判断する電力系統の脱
調検出方法において、電力系統の送電線から電圧および
電流を取り込む第1のステップと、前記第1のステップ
で得た電圧および電流の平均値を算出する第2のステッ
プと、前記第2のステップで算出した電圧の平均値の最
大値および最小値を求めるとともに前記第2のステップ
で算出した電流の平均値の最大値と最小値を求め、これ
ら最大値および最小値を記憶しておく第3のステップ
と、前記第1のステップで得た電圧および電流を基に、
将来の判断時点の位相角差位相を推定し、その推定結果
から脱調を推定する第4のステップと、将来の判断時点
までの所定区間における電圧の平均値を推定する第5の
ステップと、将来の判断時点までの所定区間における電
流の平均値を推定する第6のステップと、前記第4のス
テップで脱調と推定された場合に、前記第5のステップ
で推定した電圧の平均値が前記第3のステップで記憶し
ておいた電圧の平均値の最小値を中心とした一定の範囲
に入っていて、かつ、前記第6のステップで推定した電
流の平均値が前記第3のステップで記憶しておいた電流
の平均値の最大値を中心とした一定の範囲に入っている
ときに、送電線の両側の電源系統に脱調が発生したと判
断する第7のステップとを備えたことを特徴とするもの
である。
【0012】上記目的を達成するために、請求項4記載
の発明に係る電力系統の脱調検出装置は、電力系統から
電圧と電流を取込み、これらを基に将来の電圧と電流の
位相角差を推定し、この推定された位相角差から脱調を
推定し、その推定結果から脱調と判断する電力系統の脱
調検出装置において、電力系統の送電線から電圧および
電流を取り込む電圧および電流取込手段と、前記電圧お
よび電流取込手段で得た電圧の平均値を算出する平均値
算出手段と、前記平均値算出手段で算出した電圧の最大
値および最小値を求めるとともに前記平均値算出手段で
算出した電流の平均値の最大値と最小値を求め、これら
最大値および最小値を記憶しておく最大・最小判定記憶
手段と、将来の判断時点までの所定区間における電圧の
平均値を推定する電圧推定手段と、将来の判断時点まで
の所定区間における電流の平均値を推定する電流推定手
段と、前記脱調推定手段で脱調と推定された場合に、前
記電圧推定手段で推定した電圧の平均値が前記最大・最
小判定記憶手段で記憶しておいた電圧の平均値の最小値
を中心とした一定の範囲に入っていて、かつ、前記電流
推定手段で推定した電流の平均値が前記最大・最小判定
記憶手段で記憶しておいた電流の平均値の最大値を中心
とした一定の範囲に入っているときに、送電線の両側の
電源系統に脱調が発生したと判断する脱調判定手段とを
備えたことを特徴とするものである。また、請求項5記
載の発明に係る電力系統の脱調検出方法は、電圧と電流
の位相角差に基づいて送電線の両側の電源系統に脱調が
発生したと判断する電力系統の脱調検出方法において、
電力系統の送電線の電圧および電流を取り込む第1のス
テップと、前記第1のステップで得た電圧と電流を基
に、判断時点までの所定区間における電圧の平均値と電
流の平均値を求める第2のステップと、前記第1のステ
ップで得た現在および過去の数時点の電圧および電流の
を用いて二次関数に模擬した後、当該二次関数の係数を
推定し、推定した係数が正で関数が下に凸なら最小値と
し、推定した係数が負で関数が上に凸なら最大値とし、
これらを記憶しておく第3のステップと、前記取り込ん
だ電圧および電流から位相角差を求める第4のステップ
と、前記第4のステップで得た位相角差が90度を超え
た時点で、前記第2のステップで得た判断時点の測定電
圧の平均値が前記第3のステップで記憶しておいた電圧
の最小値を中心とした一定の範囲に入っていて、かつ、
前記第2のステップで得た判断時点の測定電流の平均値
が前記第3のステップで記憶しておいた電流の最大値を
中心とした一定の範囲に入っているときに、送電線の両
側の電源系統の間に脱調が発生したと判断する第5のス
テップと、を備えたことを特徴とする。
【0013】さらに、請求項6記載に係る発明は、前記
請求項5記載の発明に係る電力系統の脱調検出方法にお
いて、前記第3のステップは、係数をAv,Bv,C
v、電圧をVとすると、V=Avt2+Bvt+Cvと
模擬し、係数をAi,Bi,Ci、電流をIとすると、
I=Ait2+Bit+Ciと模擬し、最小自乗法によ
って係数Av,Aiを推定し、係数Avが正で関数が下
に凸ならば電圧Vは最小値とし、係数Aiが負で関数が
上に凸ならば電流Iは最小値とし、それぞれを記憶して
おくことを特徴とする。また、請求項7記載の発明に係
る電力系統の脱調検出装置は、電圧と電流の位相角差に
基づいて送電線の両側の電源系統に脱調が発生したと判
断する電力系統の脱調検出方法において、電力系統の送
電線の電圧および電流を取り込む電圧および電流取込み
手段と、前記電圧および電流取込み手段で得た電圧と電
流を基に、判断時点までの所定区間における電圧の平均
値と電流の平均値を求める平均値算出手段と、前記電圧
および電流取込み手段で得た現在および過去の数時点の
電圧および電流のを用いて二次関数に模擬した後、当該
二次関数の係数を推定し、推定した係数が正で関数が下
に凸なら最小値とし、推定した係数が負で関数が上に凸
なら最大値とし、これらを記憶しておく最大・最小推定
記憶手段と、前記取り込んだ電圧および電流から位相角
差を求める位相角差演算手段と、前記位相角差演算手段
で得た位相角差が90度を超えた時点で、前記平均値算
出手段で得た判断時点の測定電圧の平均値が前記最大・
最小推定記憶手段で記憶しておいた電圧の最小値を中心
とした一定の範囲に入っていて、かつ、前記平均値算出
手段で得た判断時点の測定電流の平均値が前記前記最大
・最小推定記憶手段で記憶しておいた電流の最大値を中
心とした一定の範囲に入っているときに、送電線の両側
の電源系統の間に脱調が発生したと判断する脱調判定手
段と、を備えたことを特徴とする。さらに、請求項8記
載の発明は、前記請求項7記載の発明に係る電力系統の
脱調検出装置において、前記最大・最小推定記憶手段
は、係数をAv,Bv,Cv、電圧をVとすると、V=
Avt2+Bvt+Cv と模擬し、係数をAi,B
i,Ci、電流をIとすると、I=Ait2+Bit+
Ci と模擬し、最小自乗法によって係数Av,Aiを
推定し、係数Avが正で関数が下に凸ならば電圧Vは最
小値とし、係数Aiが負で関数が上に凸ならば電流Iは
最大値とし、それぞれを記憶しておくことを特徴とす
る。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。 [第1の実施の形態(請求項1および2に相当)]図1
ないし図5は本発明の第1の実施の形態に係る電力系統
の脱調検出方法および電力系統の脱調検出装置を説明す
るためのものである。
【0015】ここで、図1は、本発明の第1の実施の形
態に係る電力系統の脱調検出装置を含む電力系統全体を
示すブロック図である。この図1において、電力系統1
aは母線2aを介して送電線3の一端に接続され、ま
た、電力系統1bは母線2bを介して送電線3の他端に
接続されることにより、二つの電力系統1a,1bが送
電線3で連係されることになる。また、送電線3に付し
た記号u,v,wは相の名称をであり、uはu相を、v
はv相を、wはw相を示している。
【0016】ここで、u相,v相,w相の母線2aに電
圧変成器4u,4v,4wの一次巻線を接続することに
より、電圧変成器4u,4v,4wの二次巻線から送電
線3の電圧Vu,Vv,Vwに比例した所定の電圧信号
を取り出すことができる。また、u相,v相,w相の母
線2aに変流器5u,5v,5wの一次側を設置するこ
とにより、変流器5u,5v,5wの二次巻線から送電
線3に流れる電流Iu,Iv,Iwに比例した所定の電
流信号を取り出すことができる。前記各電圧変成器4
u,4v,4wの二次巻線と、前記各変流器5u,5
v,5wの二次巻線とは電力系統の脱調検出装置6の入
力部に接続されている。
【0017】前記電力系統の脱調検出装置6は、大別し
て、電圧および電流取込み手段であるアナログ・デジタ
ル変換装置7と、電力系統の脱調検出プログラムを実行
し前記アナログ・デジタル変換装置7から得た電圧・電
流デジタルデータに基づいて脱調を判断するデジタル演
算処理装置9とから構成されている。アナログ・デジタ
ル変換装置7は、前記各電圧変成器4u,4v,4wの
二次巻線から得られた電圧信号を取込み、ノイズ等を除
去して電圧信号の基本成分を取り出す電圧用フィルタ7
1u,71v,71wと、前記各変流器5u,5v,5
wの二次巻線から得られた電流信号を取込み、ノイズ等
を除去して電流の基本成分を取り出す電流用フィルタ7
2u,72v,72wと、電圧用フィルタ71u,71
v,71wから得られた電圧の基本成分をサンプルホー
ルド指令時点でサンプルホールドし当該サンプルホール
ドした電圧値をデジタル信号に変換する電圧用A/D変
換手段73u,73v,73wと、電流用フィルタ72
u,72v,72wから得られた電流の基本成分をサン
プルホールド指令時点でサンプルホールドし当該サンプ
ルホールドした電流値をデジタル信号に変換する電流用
A/D変換手段74u,74v,74wとから構成され
ている。なお、以下では、説明を簡単にするため、1相
のみについて説明する。
【0018】前記デジタル演算処理装置9は、少なくと
も、各種の演算処理を実行する処理装置本体91と、所
定のデータ入力に使用するキーボード92と、所定の指
令などを行うためのマウス93と、前記処理装置本体9
1で処理された結果を表示するディスプレイ94とから
構成されている。
【0019】前記処理装置本体91は、各種演算処理を
行う中央演算処理ユニット11と、オペレーティングシ
ステムや電力系統の脱調検出プログラムや各種一時デー
タを記憶する主メモリ12と、入力装置用インターフェ
ース13と、オペレーティングシステム等を主メモリ1
2に展開したり入出力デバイスの読み込みを行わせる基
本プログラムが格納されたROM14と、ハードディス
ク用インターフェース15と、オペレーティングシステ
ムや各種プログラム等を格納するハードディスク装置1
6と、A/D変換用インターフェース17と、ディスプ
レイ用インターフェース18と、これらを接続するバス
ライン19とから構成されている。
【0020】電圧用A/D変換手段73u,73v,7
3wおよび電流用A/D変換手段74u,74v,74
wは、A/D変換用インターフェース17に接続されて
いる。キーボード92およびマウス93は、入力装置用
インターフェース13に接続されている。ハードディス
ク装置16は、ハードディスク用インターフェース15
に接続されている。ディスプレイ94は、ディスプレイ
用インターフェース18に接続されている。
【0021】ハードディスク装置16には、オペレーテ
ィングシステムと、本発明の電力系統の脱調検出方法お
よび電力系統の脱調検出装置を実現させるための電力系
統の脱調検出プログラムとが格納されている。また、ハ
ードディスク装置16からオペレーティングシステム
と、前記電力系統の脱調検出プログラムとを読出して主
メモリ12に展開し、これらプログラムを中央演算処理
ユニット11が実行することにより、以下に説明する電
力系統の脱調検出装置が実現され、これにより電力系統
の脱調検出方法も実現される。
【0022】図2は、図1に示すデジタル演算処理装置
によって実現された電力系統の脱調検出装置の機能ブロ
ックを示すブロック図である。この図2において、図1
と同一構成要素は同一の符号を付して説明を省略する。
この電力系統の脱調検出装置6は、既に説明したが、電
力系統1aの送電線3の電圧および電流を母線2aから
取込む電圧および電流取込み手段であるアナログ・デジ
タル変換装置7と、前記アナログ・デジタル変換装置7
からのデジタル信号を取込み電力系統の脱調検出プログ
ラムを実行するデジタル演算処理装置9とから構成され
ている。
【0023】デジタル演算処理装置9は、電力系統の脱
調検出プログラムを実行することにより、前記アナログ
・デジタル変換装置7で取り込んだ電圧および電流を記
憶するサンプリングデータ記憶手段95と、前記サンプ
リングデータ記憶手段95からのデータを取り出し判断
時点までの所定区間における電圧の平均値と電流の平均
値を測定する平均値算出手段96と、前記平均値算出手
段96で得た電圧の平均値の最大値および最小値を求め
るとともに電流の平均値の最大値と最小値を求め、これ
ら最大値および最小値を記憶しておく最大・最小判定記
憶手段97と、前記取り込んだ電圧および電流から実効
電圧および実効電流を求め、これら実効電圧および実効
電流に基づいて位相角差を算出する位相角差演算手段9
8と、この位相角差演算手段98の出力のうち、実効値
を記憶する実効値データ記憶手段99と、前記位相角差
演算手段98からの位相角差を記憶する位相角差データ
記憶手段100と、前記位相角差データ記憶手段100
からの位相角差を取込み、当該位相角差が90度を超え
たと判断した場合に、その判断時点にける前記平均値算
出手段95から得た現在の測定電圧の平均値が前記最大
・最小判定手段97に記憶しておいた電圧の平均値の最
小値を中心した一定の範囲に入っていて、かつ、当該判
断時点における前記平均値算出手段95から得た現在の
測定電流の平均値が前記最大・最小判定手段97に記憶
しておいた電流の平均値の最大値を中心とした一定の範
囲に入っているときに、送電線の両側の電源系統に脱調
と判断する脱調判定手段101とからなる。
【0024】なお、サンプリングデータ記憶手段95、
最大・最小判定手段97の記憶エリアおよび実効値デー
タ記憶手段99は、デジタル演算処理装置9が動作中の
場合であって最新値は主メモリ12上に作成されてお
り、一定時間経過した後には、ハードディスク装置16
の所定のエリアに作成されている。
【0025】このように構成された電力系統の脱調検出
装置の動作を図1および図2を基に、図3ないし図5を
参照して説明する。図3は、本発明の第1の実施の形態
に係る電力系統の脱調検出装置で処理される電圧および
電流のサンプリング状態を説明するための図であり、横
軸には時刻tを、縦軸には電圧Vおよび電流Iが取られ
ている。図4は、電力系統において脱調発生前後の発電
機内部電圧および母線電圧・送電線電流などのベクトル
関係を説明するための図である。図5は、本発明の第1
の実施の形態に係る電力系統の脱調検出装置において処
理される脱調判定を説明するための図であり、横軸には
時刻tが、縦軸には、位相角差Δθ、電圧Vおよび電流
Iがそれぞれ取られている。
【0026】電圧用フィルタ71u,71v,71w
は、各電圧変成器4u,4v,4wを介して得られる電
圧を取込み、ノイズ成分や高周波成分を除去し基本波成
分を電圧用A/D変換手段73u,73v,73wに送
出する。同様に、電流用フィルタ72u,72v,72
wは、各変流器5u,5v,5wを介して得られた電流
を取込み、ノイズ成分や高周波成分を除去し基本波成分
を電流用A/D変換手段74u,74v,74wに送出
する。以下では、1相分についてのみに着目して説明す
るものとする。
【0027】デジタル演算処理装置9からのサンプリン
グ指令(例えば600[Hz]でサンプリング)を電圧用
A/D変換手段73uおよび電流用A/D変換手段74
uが受信すると、図3に示すように30度毎に電圧サン
プル値Vm-2,Vm-1,Vm,…が電圧用A/D変換手
段73uで、電流サンプル値Im-2,Im-1,Im,…
が電流用A/D変換手段74uでサンプリングされる。
このサンプリング値は、電圧用A/D変換手段73uで
デジタル電圧に、電流用A/D変換手段74uでデジタ
ル電流に、それぞれ変換される。ここで、図2におい
て、mは現在のサンプリング時点、m−1は一つ前のサ
ンプリング時点、m−2は前々回のサンプリング時点を
それぞれ示している。
【0028】これら電圧用A/D変換手段73uからの
デジタル電圧および電流用A/D変換手段74uからの
デジタル電流は、サンプリングデータ記憶手段95に格
納される。なお、電圧用A/D変換手段73v,73w
も、電流用A/D変換手段74v,74wも同様にサン
プリングデータ記憶手段95に格納される。位相角差演
算手段98は、サンプリングデータ記憶手段95から前
回と今回の電圧Vm-1,Vmと、電流Im-1,Imとを取
り出し、次の数式(1),(2)に基づいて電圧実効値
Vと電流実効値Iを求める。 V2 =Vm2 +Vm-12 …(1) I2 =Im2 +Im-12 …(2) 上記数式により位相角差演算手段98で算出された電圧
実効値Vと電流実効値Iは、実効値データ記憶手段99
に格納される。
【0029】一方、平均値算出手段96は、サンプリン
グデータ記憶手段95から所定の期間の電圧および電流
を取り出し、判断時点までの所定区間における電圧の平
均値Vhと電流の平均値Ihを算出し、最大・最小判定
手段97に与える。最大・最小判定手段97は、前記平
均値算出手段96で得た電圧の平均値の最大値Vhmaxお
よび最小値Vhminを求めるとともに電流の平均値の最大
値Ihmaxおよび最小値Ihminを求め、これら最大値(Vh
max,Ihmax)および最小値(Vhmin,Ihmin)を記憶す
る。
【0030】また、位相角差演算手段98は、実効値デ
ータ記憶手段99に記憶されている電圧Vおよび電流I
を基に下記数式(4)から位相角差を算出する。この数
式(4)で位相角差が算出できる理由を説明する。ここ
で、位相角差をθとすると、電圧および電流の間では
と、次の数式(3)が成立する。 VIcos(θ)=Vm×Im+Vm-3×Im-3 …(3) この数式(3)を変形すると、 θ=arc cos{(Vm×Im+Vm-3×Im-3)÷VI}…(4) となり、数式(4)から位相角差θが算出できることが
分かる。この位相角差演算手段98で順次算出された位
相角差θは、位相角差データ記憶手段100に格納され
る。
【0031】次に、図4を参照して位相角差θと図1に
示す電力系統1a,1bとの関係を説明する。まず、二
つの電力系統1a,1bは送電線3で連係されているの
で、これの説明を簡単にするために、図4(a)に示す
ように、発電機Gおよび発電機Sとなる電力系統とす
る。また、発電機Gの内部電圧をEG、発電機Sの内部
電圧をESとする。また、母線2aをNで表し、母線N
の電圧をVとし、かつ、送電線をTLとし、送電線TLの
電流をIとする。以上の約束の基に、電力系統の条件に
応じて図4(b)ないし図4(d)の関係が成立する。
【0032】脱調前では、定常状態あるいは動揺中のい
ずれでも脱調となる前であれば、図4(b)に示すよう
に、両発電機G,Sの内部電圧EG,ESの間の位相角差
θは、180度以内である。また、一般に、送電線TL
の抵抗値はリアクタンス値と比較してきわめて小さいの
で、抵抗を無視するものとする。このとき、電流Iと発
電機G,Sの間の電位差(EG−ES)はほぼ直交する。
言い換えれば、ノードNの電圧Vと電流Iとの位相角差
θは90度以下となる。
【0033】次に、脱調時点では、図4(c)に示すよ
うに、発電機G,Sの間の電圧EG,ESの位相角差が拡
大し、180度となると、脱調と判断する時点では母線
電圧Vと送電線電流Iは直交し、位相角差θは90度と
なる。さらに、脱調した後では、図4(d)に示すよう
に、両発電機G,Sの間の電圧EG,ESは180度を超
え、母線電圧Vと送電線電流Iとの位相角差θは90度
以上になり、脱調となる。この図4に示すベクトル関係
は、発電機G,Sの電圧EG,ESを用いたが、送電線3
の両端の母線2a,2bの電圧関係でも同じである。
【0034】したがって、脱調判定手段101は、上述
した関係を利用し、位相角差データ記憶手段100から
取り出した位相角差データを基に、図5に示すように、
当該位相角差θが90度を超えたと判断した場合に、そ
の判断時点tr にける前記平均値算出手段96から得た
現在時点の測定電圧の平均値Vhが前記最大・最小判定
手段97に記憶しておいた電圧の平均値の最小値Vhmin
を中心した一定の範囲に入っていて、かつ、当該判断時
点trにおける前記平均値算出手段96から得た現時点
の測定電流の平均値Ihが前記記憶しておいた電流の平
均値の最大値Ihmaxを中心とした一定の範囲に入ってい
るときに、送電線3の両側の電源系統1a,1bに脱調
が発生したと判断している。
【0035】したがって、本発明の第1の実施の形態に
よれば、上述したとおり、電圧Vの平均値Vhの最大値
Vhmaxおよび最小値Vhminを求めるとともに電流Iの平
均値Ihの最大値Ihmaxと最小値Ihminを求め、これら
最大値および最小値を記憶しておき、前記電圧Vおよび
電流Iから位相角差θを求め、当該位相角差θが90度
を超えた場合に、測定電圧の平均値Vhが前記記憶して
おいた電圧Vの平均値の最小値Vhminを中心とした一定
の範囲に入っていて、かつ、当該判断時点の測定電流I
の平均値Ihが前記記憶しておいた電流の平均値の最大
値Ihmaxを中心とした一定の範囲に入っているときに、
送電線の両側の電源系統に脱調が発生したと判断してい
るので、90度の時点で脱調が確実に判定でき、かつ、
あらかじめゾーンの設定や、通信網を用いることなく、
確実に母線を含む送電線の両端の発電機群の脱調を検出
することができる。
【0036】[第2の実施の形態(請求項3および4に
相当)]図6は、本発明の第2の実施の形態に係る電力
系統の脱調検出装置を含む系統全体を示す図である。本
発明の第2の実施の形態に係る電力系統の脱調検出装置
6aでも、図1に示すハードウエアを利用する。すなわ
ち、この第2の実施の形態に係る電力系統の脱調検出装
置6aは、アナログ・デジタル変換装置7と、デジタル
演算処理装置9aとから構成されることになる。
【0037】この第2の実施の形態に係る電力系統の脱
調検出装置6aが第1の実施の形態に係る電力系統の脱
調検出装置6と異なるところは、デジタル演算処理装置
9aが第2の実施の形態を4実現するための電力系統の
脱調検プログラムを実行することにより、実現される点
にある。したがって、第1の実施の形態と同一の構成要
素には同一の符号を付して説明を省略する。
【0038】この第2の実施の形態に係る電力系統の脱
調検出装置6aのデジタル演算処理装置9aは、図6に
示すように、サンプリングデータ記憶手段95と、平均
値算出手段96と、最大・最小判定記憶手段97と、位
相角差演算手段98と、実効値データ記憶手段99と、
位相角差データ記憶手段100と、前記位相角差データ
記憶手段100から順次取り出したデータを基に、将来
の判断時点の位相角差位相を推定し、その推定結果から
脱調を推定する脱調推定手段105と、前記平均値算出
手段96から順次取り出した電圧データを基に判断時点
の電圧の平均値を推定する電圧推定手段106と、前記
平均値算出手段96から順次読み出した電流データを基
に判断時点の電流の平均値を推定する電流推定手段10
7と、前記脱調推定手段105によって判断時点で脱調
と推定された場合に、前記推定した電圧の平均値が前記
最大・最小判定記憶手段97に記憶しておいた電圧の平
均値の最小値を中心とした一定の範囲に入っていて、か
つ、前記予測した電流の平均値が前記最大・最小判定記
憶手段97に記憶しておいた電流の平均値の最大値を中
心とした一定の範囲に入っているときに、送電線の両側
の電源系統に脱調が発生したと判断する脱調判定手段1
08とから構成されている。
【0039】脱調推定手段105は、過去の複数時点の
位相角差を用いて、位相角差が例えば二次予測式であれ
ば、二次予測式のパラメータを推定する位相格差パラメ
ータ推定手段1051と、この位相格差パラメータ推定
手段1051で推定されたパラメータを持つ二次予測式
で、将来の時刻に対する位相角差θを予測する位相角差
予測手段1052と、前記位相角差予測手段1052で
予測される位相角差θと脱調判定用位相角差θcとを用
いて脱調を予測する脱調予測手段1053とからなる。
【0040】このように構成された電力系統の脱調検出
装置6aの動作を説明する。母線2aの電圧および電流
を取込み、アナログ・デジタル変換装置7でデジタル電
圧およびデジタル電流に順次変換し、デジタル演算処理
装置9aのサンプリングデータ記憶手段95に記憶させ
る。また、このサンプリングデータ記憶手段95から順
次読み出した電圧および電流を基に、位相角差演算手段
98で数式(1)および(2)に基づいて実効電圧Vお
よび実効電流Iを算出し、実効値データ記憶手段99に
格納する。
【0041】位相角差演算手段98は、実効値データ記
憶手段99から順次読み出された実効電圧Vおよび実効
電流Iを基に、数式(4)により位相角差θを算出し、
位相角差データ記憶手段100に記憶させる。一方、サ
ンプリングデータ記憶手段95から順次デジタル電圧お
よびデジタル電流を読出し、平均値算出手段96により
所定期間の電圧の平均値および電流の平均値を算出し、
最大・最小判定記憶手段97に与える。最大・最小判定
記憶手段97は、電圧および電流の平均値の最大値およ
び最小値をそれぞれ求め、記憶しておく。
【0042】また、電圧推定手段106は、前記平均値
算出手段96から得られた電圧の平均値の過去の推移か
ら将来の判断時点の電圧の平均値を推定し、脱調判定手
段108に与える。同様に、電流推定手段107は、前
記平均値算出手段96から得られた電流の平均値の過去
の推移から将来の判断時点の電圧の平均値を推定し、脱
調判定手段108に与える。
【0043】さらに、最大・最小判定記憶手段97に記
憶されていた電圧の平均値の最小値と、電流の平均値の
最大値とは、脱調判定手段108に与えられる。また、
脱調推定手段105の位相格差パラメータ推定手段10
51により、過去の複数時点の位相角差を用いて、位相
角差が例えば二次予測式であれば、二次予測式のパラメ
ータを推定し、この位相格差パラメータ推定手段105
1で推定されたパラメータを持つ二次予測式で位相角差
予測手段1052により、将来の判定時刻に対する位相
角差θを予測し、前記位相角差予測手段1052で予測
される位相角差θと脱調判定用位相角差θcとを用いて
脱調予測手段1053で脱調を予測し、その予測結果を
脱調判定手段108に与える。
【0044】脱調判定手段108は、前記脱調推定手段
105によって判断時点で脱調と推定された場合に、前
記電圧推定手段106で推定した電圧の平均値が前記最
大・最小判定記憶手段97に記憶しておいた電圧の平均
値の最小値を中心とした一定の範囲に入っていて、か
つ、前記電流推定手段107で予測した電流の平均値が
前記最大・最小判定記憶手段97に記憶しておいた電流
の平均値の最大値を中心とした一定の範囲に入っている
ときに、送電線の両側の電源系統に脱調が発生したと判
断する。このように第2の実施の形態によれば、将来の
判断時点での位相角差、電圧および電流を用いることに
より脱調を早めに予測できるので、脱調による弊害に早
めに対処できる。
【0045】[第3の実施の形態(請求項5ないし8に
相当)]図7および図8は、本発明の第3の実施の形態
を説明するためのものである。ここに、図7は、本発明
の第3の実施の形態に係る電力系統の脱調検出装置を含
む系統全体を示す図である。本発明の第3の実施の形態
に係る電力系統の脱調検出装置6bでも、図1に示すハ
ードウエアを利用する。すなわち、この第3の実施の形
態に係る電力系統の脱調検出装置6bは、アナログ・デ
ジタル変換装置7と、デジタル演算処理装置9bとから
構成されることになる。
【0046】前記デジタル演算処理装置9bは、電力系
統の脱調検出プログラムを実行することにより、前記ア
ナログ・デジタル変換装置7で取り込んだ電圧および電
流を記憶するサンプリングデータ記憶手段95と、前記
電圧および電流取込み手段で得た電圧と電流を基に、判
断時点までの所定区間における電圧の平均値と電流の平
均値を求める平均値算出手段96と、前記サンプリング
データ記憶手段95からの電圧のデータおよび電流のデ
ータを取り出し、当該電圧データおよび電流データをそ
れぞれ二次関数の形式に模擬し、当該二次関数の係数を
推定し、係数が負で関数が下に凸ならば最小値あるいは
係数が正で関数が上に凸なら最大値と推定し記憶する最
大・最小推定記憶手段130と、前記取り込んだ電圧お
よび電流から電圧実効値および電流実効値を求め、これ
ら電圧実効値および電流実効値に基づいて位相角差を算
出する位相角差演算手段98と、この位相角差演算手段
98の出力のうち、実効値を記憶する実効値データ記憶
手段99と、前記位相角差演算手段98からの位相角差
を記憶する位相角差データ記憶手段100と、前記位相
角差データ記憶手段100からの位相角差を取込み、当
該位相角差が90度を超えたと判断した場合に、その判
断時点にける前記平均値算出手段95から得た現在の測
定電圧の平均値が前記最大・最小推定記憶手段130に
記憶しておいた電圧の最小値を中心した一定の範囲に入
っていて、かつ、当該判断時点における前記平均値算出
手段95から得た現在の測定電流の平均値が前記最大・
最小推定記憶手段130に記憶しておいた電流の最大値
を中心とした一定の範囲に入っているときに、送電線の
両側の電源系統に脱調と判断する脱調判定手段101と
からなる。
【0047】ここで、前記最大・最小推定記憶手段13
0は、係数をAv,Bv,Cv、電圧をVとすると、 V=Avt2+Bvt+Cv …(5) 数式5のように模擬し、係数をAi,Bi,Ci、電流
をIとすると、 I=Ait2+Bit+Ci …(6) 数式(6)のように模擬し、これら数式に最小自乗法を
適用して係数Av,Aiを推定し、係数Avが正で関数
が下に凸ならば電圧Vは最小値とし、係数Aiが負で関
数が上に凸ならば電流Iは最大値とし、それぞれを記憶
する。
【0048】上述したように構成された第3の実施の形
態の動作を図8を参照して説明する。ここに、図8は、
本発明の第3の実施の形態に係る海産物の貯蔵方電力系
統の脱調検出装置の動作を説明するための特性図であ
り、横軸に時間tを、縦軸に電圧Vを、それぞれ取った
ものである。
【0049】まず、サンプリングデータ記憶手段95に
は、アナログ・デジタル変換装置7を介して電力系統1
aの送電線(母線2a)から電圧および電流が取り込ま
れる。前記平均値算出手段96は、前記サンプリングデ
ータ記憶手段95に格納されている電圧と電流を基に、
判断時点までの所定区間における電圧の平均値と電流の
平均値を求める。
【0050】前記最大・最小推定記憶手段130は、次
のように電圧の最大値あるいは電流の最小値を推定し、
記憶している。すなわち、図8に示すように、現在時刻
をt kとすると、一定時間間隔の過去の数時点tk-n
…,tk-2,tk-1,tkで測定した電圧値Vk-n,…,V
k-2,Vk-1,Vk を用いて、上記数式5の二次関数の形
の式の係数Avを、最小自乗法で推定する。そして、推
定した係数Avが推定した係数が正で関数が下に凸なら
最小値とし、推定した係数が負で関数が上に凸なら最大
値とし、これらを記憶する。電流Iについても、上述同
様に計算し、記憶しておく。
【0051】前記位相角差演算手段98は、前記サンプ
リングデータ記憶手段95に格納されている電圧および
電流から電圧実効値および電流実効値を求め、これら電
圧実効値および電流実効値に基づいて位相角差を算出す
る。前記脱調判定手段101は、前記位相角差演算手段
98で得た位相角差が90度を超えたと判定すると、そ
の時点において前記平均値算出手段96で得た判断時点
の測定電圧の平均値が前記最大・最小推定記憶手段13
0で記憶しておいた電圧の最小値を中心とした一定の範
囲に入っていて、かつ、前記平均値算出手段96で得た
判断時点の測定電流の平均値が前記最大・最小推定記憶
手段130で記憶しておいた電流の最大値を中心とした
一定の範囲に入っているときに、送電線の両側の電源系
統の間に脱調が発生したと判断している。
【0052】このような第3の実施の形態によっても、
電圧変動の波形あるいは電流変動の波形の傾向に従った
電圧および電流の傾きを用いることにより、電力系統の
傾向に基づく脱調を早めに検出でき、脱調による弊害に
早めに対処できる。
【0053】
【発明の効果】請求項1および2記載の発明によれば、
従来のようにゾーンを推定したり、特別な伝送手段を用
いることなく、母線を含む送電線の電圧および電流を測
定して高い判定精度で脱調を判定でき、かつ、特定な条
件になっても確実に脱調を判定することができる。請求
項3および4記載の発明によれば、過去のデータから判
断時点までの位相角差、電圧および電流を推定すること
により、早めに脱調を判断できるので、脱調が発生に伴
う弊害を早め対処することができる。請求項5ないし8
記載の発明によれば、従来のようにゾーンを推定した
り、特別な伝送手段を用いることなく、母線を含む送電
線の電圧および電流を測定して高い判定精度で脱調を判
定でき、かつ、特定な条件になっても確実に脱調を判定
することができるほか、電力系統の傾向に基づく判定が
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る電力系統の脱
調検出装置を含む電力系統全体を示すブロック図であ
る。
【図2】本発明の第1の実施の形態に係り、図1に示す
デジタル演算処理装置によって実現された電力系統の脱
調検出装置の機能ブロックを示すブロック図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態に係る電力系統の脱
調検出装置で処理される電圧および電流のサンプリング
状態を説明するための図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態に係わり、電力系統
において脱調発生前後の発電機内部電圧および母線電圧
・送電線電流などのベクトル関係を説明するための図で
ある。
【図5】本発明の第1の実施の形態に係る電力系統の脱
調検出装置において処理される脱調判定を説明するため
の図である。
【図6】本発明の第2の実施の形態に係る電力系統の脱
調検出装置を含む系統全体を示す図である。
【図7】本発明の第3の実施の形態に係る電力系統の脱
調検出装置を含む系統全体を示す図である。
【図8】本発明の第3の実施の形態に係る海産物の貯蔵
方電力系統の脱調検出装置の動作を説明するための特性
図である。
【符号の説明】
1a,1b 電力系統 2a,2b 母線 3 送電線 4u,4v,4w 電圧変成器 5u,5v,5w 変流器 6,6a,6b 電力系統の脱調検出装置 7 アナログ・デジタル変換装置 9,9a,9b デジタル演算処理装置 11 中央演算処理ユニット 12 主メモリ 13 入力装置用インターフェース 14 ROM 15 ハードディスク用インターフェース 16 ハードディスク装置 17 A/D変換用インターフェース 18 ディスプレイ用インターフェース 19 バスライン 91 処理装置本体 92 キーボード 93 マウス 94 ディスプレイ 95 サンプリングデータ記憶手段 96 平均値算出手段 97 最大・最小判定記憶手段 98 位相角差演算手段 99 実効値データ記憶手段 100 位相角差データ記憶手段 101 脱調判定手段 105 脱調推定手段 106 電圧推定手段 107 電流推定手段 108 脱調判定手段 130 最大・最小推定記憶手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H02J 3/38 H02J 3/38 L

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電圧と電流の位相角差に基づいて送電線
    の両側の電源系統に脱調が発生したと判断する電力系統
    の脱調検出方法において、 電力系統の送電線の電圧および電流を取り込む第1のス
    テップと、 前記第1のステップで得た電圧と電流を基に、判断時点
    までの所定区間における電圧の平均値と電流の平均値を
    求める第2のステップと、 前記第2のステップで得た電圧および電流の平均値の最
    大値と最小値を求め、これら最大値および最小値を記憶
    しておく第3のステップと、 前記取り込んだ電圧および電流から位相角差を求める第
    4のステップと、 前記第4のステップで得た位相角差が90度を超えた時
    点で、前記第2のステップで得た判断時点の測定電圧の
    平均値が前記第3のステップで記憶しておいた電圧の平
    均値の最小値を中心とした一定の範囲に入っていて、か
    つ、前記第2のステップで得た判断時点の測定電流の平
    均値が前記第3のステップで記憶しておいた電流の平均
    値の最大値を中心とした一定の範囲に入っているとき
    に、送電線の両側の電源系統の間に脱調が発生したと判
    断する第5のステップと、 を備えたことを特徴とする電力系統の脱調検出方法。
  2. 【請求項2】 電圧と電流の位相角差に基づいて送電線
    の両側の電源系統に脱調が発生したと判断する電力系統
    の脱調検出装置において、 電力系統の送電線の電圧および電流を取込む電圧および
    電流取込み手段と、 前記電圧および電流取込み手段で取り込んだ電圧および
    電流を基に、判断時点までの所定区間における電圧の平
    均値と電流の平均値を求める平均値算出手段と、 前記平均値算出手段で得た電圧の平均値の最大値および
    最小値を求めるとともに電流の平均値の最大値と最小値
    を求め、これら最大値および最小値を記憶しておく最大
    ・最小判定記憶手段と、 前記取り込んだ電圧と流とから位相角差を算出する位相
    角差演算手段と、 前記位相角差演算手段から得た位相角差が90度を超え
    たと判断した場合に、その判断時点にける前記平均値算
    出手段から得た測定電圧の平均値が前記最大・最小判定
    記憶手段に記憶しておいた電圧の平均値の最小値を中心
    した一定の範囲に入っていて、かつ、当該判断時点にお
    ける前記平均値算出手段から得た測定電流の平均値が前
    記最大・最小判定記憶手段に記憶しておいた電流の平均
    値の最大値を中心とした一定の範囲に入っているとき
    に、送電線の両側の電源系統の間が脱調したと判断する
    脱調判定手段と、 を備えたことを特徴とする電力系統の脱調検出装置。
  3. 【請求項3】 電力系統から電圧と電流を取込み、これ
    らを基に将来の電圧と電流の位相角差を推定し、この推
    定された位相角差から脱調を推定し、その推定結果から
    脱調と判断する電力系統の脱調検出方法において、 電力系統の送電線から電圧および電流を取り込む第1の
    ステップと、 前記第1のステップで得た電圧および電流の平均値を算
    出する第2のステップと、 前記第2のステップで算出した電圧の平均値の最大値お
    よび最小値を求めるとともに前記第2のステップで算出
    した電流の平均値の最大値と最小値を求め、これら最大
    値および最小値を記憶しておく第3のステップと、 前記第1のステップで得た電圧および電流を基に、将来
    の判断時点の位相角差位相を推定し、その推定結果から
    脱調を推定する第4のステップと、 将来の判断時点までの所定区間における電圧の平均値を
    推定する第5のステップと、 将来の判断時点までの所定区間における電流の平均値を
    推定する第6のステップと、 前記第4のステップで脱調と推定された場合に、前記第
    5のステップで推定した電圧の平均値が前記第3のステ
    ップで記憶しておいた電圧の平均値の最小値を中心とし
    た一定の範囲に入っていて、かつ、前記第6のステップ
    で推定した電流の平均値が前記第3のステップで記憶し
    ておいた電流の平均値の最大値を中心とした一定の範囲
    に入っているときに、送電線の両側の電源系統に脱調が
    発生したと判断する第7のステップと、 を備えたことを特徴とする電力系統の脱調検出方法。
  4. 【請求項4】 電力系統から電圧と電流を取込み、これ
    らを基に将来の電圧と電流の位相角差を推定し、この推
    定された位相角差から脱調を推定し、その推定結果から
    脱調と判断する電力系統の脱調検出装置において、 電力系統の送電線から電圧および電流を取り込む電圧お
    よび電流取込手段と、 前記電圧および電流取込手段で得た電圧の平均値を算出
    する平均値算出手段と、 前記平均値算出手段で算出した電圧の最大値および最小
    値を求めるとともに前記平均値算出手段で算出した電流
    の平均値の最大値と最小値を求め、これら最大値および
    最小値を記憶しておく最大・最小判定記憶手段と、 将来の判断時点までの所定区間における電圧の平均値を
    推定する電圧推定手段と、 将来の判断時点までの所定区間における電流の平均値を
    推定する電流推定手段と、 前記脱調推定手段で脱調と推定された場合に、前記電圧
    推定手段で推定した電圧の平均値が前記最大・最小判定
    記憶手段で記憶しておいた電圧の平均値の最小値を中心
    とした一定の範囲に入っていて、かつ、前記電流推定手
    段で推定した電流の平均値が前記最大・最小判定記憶手
    段で記憶しておいた電流の平均値の最大値を中心とした
    一定の範囲に入っているときに、送電線の両側の電源系
    統に脱調が発生したと判断する脱調判定手段と、 を備えたことを特徴とする電力系統の脱調検出装置。
  5. 【請求項5】 電圧と電流の位相角差に基づいて送電線
    の両側の電源系統に脱調が発生したと判断する電力系統
    の脱調検出方法において、 電力系統の送電線の電圧および電流を取り込む第1のス
    テップと、 前記第1のステップで得た電圧と電流を基に、判断時点
    までの所定区間における電圧の平均値と電流の平均値を
    求める第2のステップと、 前記第1のステップで得た現在および過去の数時点の電
    圧および電流のを用いて二次関数に模擬した後、当該二
    次関数の係数を推定し、推定した係数が正で関数が下に
    凸なら最小値とし、推定した係数が負で関数が上に凸な
    ら最大値とし、これらを記憶しておく第3のステップ
    と、 前記取り込んだ電圧および電流から位相角差を求める第
    4のステップと、 前記第4のステップで得た位相角差が90度を超えた時
    点で、前記第2のステップで得た判断時点の測定電圧の
    平均値が前記第3のステップで記憶しておいた電圧の最
    小値を中心とした一定の範囲に入っていて、かつ、前記
    第2のステップで得た判断時点の測定電流の平均値が前
    記第3のステップで記憶しておいた電流の最大値を中心
    とした一定の範囲に入っているときに、送電線の両側の
    電源系統の間に脱調が発生したと判断する第5のステッ
    プと、 を備えたことを特徴とする電力系統の脱調検出方法。
  6. 【請求項6】 前記第3のステップは、 係数をAv,Bv,Cv、電圧をVとすると、 V=Avt2+Bvt+Cv と模擬し、 係数をAi,Bi,Ci、電流をIとすると、 I=Ait2+Bit+Ci と模擬し、 最小自乗法によって係数Av,Aiを推定し、 係数Avが正で関数が下に凸ならば電圧Vは最小値と
    し、係数Aiが負で関数が上に凸ならば電流Iは最小値
    とし、それぞれを記憶しておくことを特徴とする請求項
    5記載の電力系統の脱調検出方法。
  7. 【請求項7】 電圧と電流の位相角差に基づいて送電線
    の両側の電源系統に脱調が発生したと判断する電力系統
    の脱調検出方法において、 電力系統の送電線の電圧および電流を取り込む電圧およ
    び電流取込み手段と、 前記電圧および電流取込み手段で得た電圧と電流を基
    に、判断時点までの所定区間における電圧の平均値と電
    流の平均値を求める平均値算出手段と、 前記電圧および電流取込み手段で得た現在および過去の
    数時点の電圧および電流のを用いて二次関数に模擬した
    後、当該二次関数の係数を推定し、推定した係数が正で
    関数が下に凸なら最小値とし、推定した係数が負で関数
    が上に凸なら最大値とし、これらを記憶しておく最大・
    最小推定記憶手段と、 前記取り込んだ電圧および電流から位相角差を求める位
    相角差演算手段と、 前記位相角差演算手段で得た位相角差が90度を超えた
    時点で、前記平均値算出手段で得た判断時点の測定電圧
    の平均値が前記最大・最小推定記憶手段で記憶しておい
    た電圧の最小値を中心とした一定の範囲に入っていて、
    かつ、前記平均値算出手段で得た判断時点の測定電流の
    平均値が前記前記最大・最小推定記憶手段で記憶してお
    いた電流の最大値を中心とした一定の範囲に入っている
    ときに、送電線の両側の電源系統の間に脱調が発生した
    と判断する脱調判定手段と、 を備えたことを特徴とする電力系統の脱調検出装置。
  8. 【請求項8】 前記最大・最小推定記憶手段は、 係数をAv,Bv,Cv、電圧をVとすると、 V=Avt2+Bvt+Cv と模擬し、 係数をAi,Bi,Ci、電流をIとすると、 I=Ait2+Bit+Ci と模擬し、 最小自乗法によって係数Av,Aiを推定し、 係数Avが正で関数が下に凸ならば電圧Vは最小値と
    し、係数Aiが負で関数が上に凸ならば電流Iは最大値
    とし、それぞれを記憶しておくことを特徴とする請求項
    7記載の電力系統の脱調検出装置。
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