JP2003274548A

JP2003274548A - 電力系統情報解析システム

Info

Publication number: JP2003274548A
Application number: JP2002067285A
Authority: JP
Inventors: Michihiko Inukai; 道彦犬飼; Masao Hori; 政夫堀; Masato Okazaki; 正人岡崎; Hideyuki Takani; 英之高荷; Koji Hanzawa; 弘司半沢; Toshiro Kagami; 敏朗鏡; Shigeru Sato; 茂佐藤
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba System Technology Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba System Technology Corp
Priority date: 2002-03-12
Filing date: 2002-03-12
Publication date: 2003-09-26

Abstract

(57)【要約】【課題】構成簡単にして演算精度の向上、処理時間の短
縮化および低コスト化を図ることにある。【解決手段】電力系統の電圧、電流などの複数のアナロ
グ情報を、アナログ回路を含む入力部１３によりデジタ
ル情報に変換し、当該デジタル情報を用いて所定の演算
アルゴリズムに従って所定の演算周期（Ｔ）で演算処理
する電力系統情報解析システムにおいて、前記演算周期
（Ｔ）の１／ｎ倍の周期でデジタル情報を取り込み、当
該各デジタル情報に対して任意の重複期間を持たせなが
ら複数情報の平滑化を行うデジタルフィルタ処理を実行
するデジタルフィルタ部１４と、このデジタルフィルタ
部１４により得られた各デジタル情報を入力として前記
演算周期（Ｔ）で演算処理を行う演算手段１５とを備え
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、高精度のアナログ
・デジタル変換精度や、デジタル情報の伝送時間の短縮
化を図り得る電力系統情報解析システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電力系統情報解析システムにおい
ては、一般的に電力系統の電圧、電流などのアナログ情
報を基本波成分を前提として電気角で３０度毎のサンプ
リングにより得られるデジタル情報を演算アルゴリズム
に従って演算処理が行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、電気角で３０
度毎にサンプリングしたデジタル情報では、電力系統の
電流、電圧に高調波成分が含まれている場合、基本波成
分をサンプリングした場合に比べて大きな誤差を生じ、
結果として演算に悪影響を生じる問題がある。

【０００４】また、アナログ情報をより短い間隔のサン
プリング周期でサンプリングしてデジタル情報を得る
と、これらのデジタル情報をそのまま他箇所へ伝送する
場合、伝送情報量が多くなり、処理が終了するまでの時
間が長大化する問題がある。

【０００５】さらに、広範囲に分散した複数箇所からデ
ジタル情報を収集する場合、各個所のデジタル情報が同
一時刻に取得されたものでないため、比較のために利用
できない問題がある。

【０００６】また、電力系統情報解析において、異なっ
た目的毎にサンプリング周波数を設定したアナログ／デ
ジタル（Ａ／Ｄ）変換部を設計して製作する必要が生じ
る場合があり、各目的に適した装置の部品の共通化を図
ることができず、結果としてコストを低減することが困
難であった。

【０００７】本発明は上記のような点を考慮してなされ
たもので、構成簡単にして演算精度の向上、処理時間の
短縮化および低コスト化を図ることができる電力系統情
報解析システムを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、次のような手段により電力系統情報解析シ
ステムを構成する。

【０００９】請求項１に対応する発明は、電力系統の電
圧，電流などの複数のアナログ情報を、アナログ回路を
含む入力部に取込んでデジタル情報に変換し、当該デジ
タル情報を所定の演算アルゴリズムに従って所定の演算
周期（Ｔ）で演算処理する電力系統情報解析システムに
おいて、前記演算周期（Ｔ）の１／ｎ倍の周期でデジタ
ル情報を取り込み、当該各デジタル情報に対して任意の
重複期間を持たせながら複数情報の平滑化を行うデジタ
ルフィルタ処理を実行する第１の手段と、この第１の手
段により得られた各デジタル情報を入力として前記演算
周期（Ｔ）で演算処理を行う第２の手段とを備える。

【００１０】請求項２に対応する発明は、電力系統の電
圧，電流などの複数のアナログ情報を、アナログ回路を
含む入力部に取込んでデジタル情報に変換し、当該デジ
タル情報を所定の演算アルゴリズムに従って所定の周期
（Ｔ）をもとに単独あるいは複数の演算周期（Ｔ／
ｋ_１，Ｔ／ｋ_２，…）で演算処理する電力系統情報解析
システムにおいて、前記周期（Ｔ）の１／ｎ倍の周期で
デジタル情報を取り込み、当該各デジタル情報から、電
力系統における解析目的に適合するように前記デジタル
情報取得周期（Ｔ／ｎ）のｎ／ｋ_１，ｎ／ｋ_２，…倍の
周期のデジタル情報を生成するデジタルフィルタ処理を
実行する第１の手段と、この第１の手段により得られた
各デジタル情報を入力として単独あるいは複数の演算周
期（Ｔ／ｋ_１，Ｔ／ｋ_２，…）で演算処理を行う第２の
手段とを備える。

【００１１】請求項３に対応する発明は、請求項１又は
請求項２に対応する発明の電力系統情報解析システムに
おいて、前記第１の手段を電力系統の端子に設置される
端末装置とし、前記第２の手段を中央処理装置として、
前記端末装置でデジタルフィルタ処理されたデジタル情
報を伝送装置を介して前記中央処理装置に伝送するよう
にしたものである。

【００１２】請求項４に対応する発明は、請求項１又は
請求項２に対応する発明の電力系統情報解析システムに
おいて、前記第１の手段を電力系統の端子に設置される
端末装置とすると共に、アナログ情報をデジタル情報へ
変換するタイミングを外部クロックに同期させ、且つ該
クロックに同期したタイミングで取得したデジタル情報
に対してデジタルフィルタ処理を実行させ、前記第２の
手段を中央処理装置として、前記端末装置でデジタルフ
ィルタ処理されたデジタル情報を伝送装置を介して前記
中央処理装置に伝送するようにしたものである。

【００１３】請求項５に対応する発明は、請求項１又は
請求項２に対応する発明の電力系統情報解析システムに
おいて、前記第１の手段を電力系統の端子に設置される
端末装置とすると共に、デジタルフィルタ処理により得
られた各デジタル情報を同期用信号に基づいて補正して
任意の時刻におけるデジタル情報を生成し、前記第２の
手段を中央処理装置として、前記端末装置で生成された
任意の時刻におけるデジタル情報を伝送装置を介して前
記中央処理装置に伝送するようにしたものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。

【００１５】図１は本発明による電力系統解析システム
の第１の実施の形態を示すブロック構成図である。

【００１６】図１に示すように電力系統情報解析装置１
０は、電力系統の電圧，電流などの複数のアナログ情報
が入力するアナログ回路１１及びこのアナログ回路１１
に入力するアナログ情報をデジタル情報に変換するＡ／
Ｄ変換部１２を備えた入力部１３と、この入力部１３の
Ａ／Ｄ変換部１２で変換されたデジタル情報を演算周期
（Ｔ）の１／ｎ（ｎは１以上の整数）倍の周期でデジタ
ル情報を取り込み、当該各デジタル情報に対して任意の
重複期間を持たせながら複数情報の平滑化、つまりデジ
タルフィルタ処理を実行するデジタルフィルタ部１４
と、このデジタルフィルタ部１４より得られた各デジタ
ル情報を入力として演算周期（Ｔ）で演算処理を行う演
算手段１５とを備えている。

【００１７】上記デジタルフィルタ部１４は、デジタル
情報列（ｄ１、ｄ２、ｄ３、…）に対して複数情報の平
均化により演算用のデジタル情報列（Ｄ０、Ｄ１、Ｄ
２、…）を生成するものである。

【００１８】図１では、例えばｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４
の４つのデジタル情報の平均化から演算用のデジタル情
報Ｄ１を、ｄ３、ｄ４、ｄ５、ｄ６の４つのデジタル情
報の平均化から演算用のデジタル情報Ｄ２を生成する場
合を示している。

【００１９】ここで、デジタル情報ｄ３、ｄ４は演算用
のデジタル情報Ｄ１，Ｄ２の生成に重複して用いられて
いる。一般に平均化等により平滑化を図る場合、抽出す
る個数が多いほど、平滑化の効果は大きい。

【００２０】従って、演算用のデジタル情報の出力間隔
に応じて、デジタルフィルタ処理に重複期間を設けるこ
とにより、より高精度な演算用デジタル情報を得ること
ができる。

【００２１】但し、デジタルフィルタ処理における重複
期間を多く取りすぎることは、演算用デジタル情報算出
時間の遅延につながることから、平滑化の期間設定は演
算手段の演算周期を大きく超えないことが望ましい。

【００２２】次に上記のように構成された電力系統解析
システムの作用を図２及び図３により述べる。

【００２３】図２は、電力系統解析装置の入力となる電
圧、電流などのアナログ情報の波形と電力系統解析装置
のサンプリングタイミングを模式的に示したものであ
り、図示しない基本波成分に対し、その基本波の整数倍
の高調波成分が重畳した波形（アナログ情報）を示して
いる。

【００２４】従来のサンプリングタイミングＡｎ（Ａ０
〜Ａ１２）でアナログ情報をデジタル情報に変換する
と、サンプリングタイミングＡ１に示すような高調波成
分の影響により、基本波に対し、大きな誤差を生じるこ
とになる。

【００２５】このため、サンプリングを演算周期（Ｔ）
をｎ倍したサンプリング周波数により得られたデジタル
情報を用い、デジタルフィルタ処理を行っている。図２
は、サンプリング周波数を演算周期（Ｔ）の２倍とした
場合に得られるデジタル情報を示しており、サンプリン
グタイミング点Ａｎに対してサンプリング点Ｂｎ（Ｂ０
〜Ｂ１２）が追加されている。

【００２６】電力系統解析装置は、サンプリングタイミ
ング点Ａｎとサンプリングタイミング点Ｂｎで得られた
情報を用いてデジタルフィルタ処理を行う。

【００２７】図３は、サンプリングタイミング点Ａｎ，
Ｂｎで得られたデジタル情報と、これらの情報をデジタ
ルフィルタ処理することによって得られるデータＣｎ
（Ｃ０，Ｃ１，…）の関係を示した模式図である。

【００２８】データＣｎの生成では、データＣ０を例と
した場合、サンプリングタイミングＡ０、Ｂ０、Ａ1で
得られたデジタル情報を加算して３で割るなどの処理を
行うことによって得られる。

【００２９】なお、図３に示した例では、データＣｎを
生成するデジタル情報とデータＣｎ＋１を生成するデジ
タル情報とが部分的に重複している。

【００３０】ここで、本実施の形態のように２倍のサン
プリングによって得られたデジタル情報をデジタルフィ
ルタ処理した場合の効果について図４により述べる。

【００３１】図４は本実施の形態でデジタルフィルタ処
理した結果をシミュレーションして示すもので、系列１
は従来サンプリングによって得られたデジタル情報、系
列２はサンプリング周波数を演算周期（Ｔ）の２倍とし
て得られたデジタル情報に３つのデジタル情報の平均化
によるデジタルフィルタ処理を行って得られたデジタル
情報、系列３は基本波成分のみに対してサンプリングを
行って得られたデジタル情報である。

【００３２】図４から明らかなように系列１に示すデジ
タル情報と比較して系列２に示すデジタル情報は、ノイ
ズの影響が軽減されており、系列３の基本波成分のみを
サンプリングしたデジタル情報により近い値が得られる
ことが分かる。

【００３３】従って、デジタルフィルタ処理を行ったデ
ジタル情報の方が、基本波成分を前提としてデジタル演
算を実施するためには好適である。

【００３４】なお、デジタルフィルタ処理としては、回
帰型のフィルタを用いることも可能である。また、複数
のサンプリングから、演算に必要な周期でデジタル情報
を離散的に最小限抽出するような簡便なフィルタを用い
ることも考えられる。

【００３５】図５は、本発明による電力系統情報解析シ
ステムの第２の実施の形態を示すブロック構成図であ
る。

【００３６】図５に示すように電力系統情報解析装置２
０は、電力系統の電圧、電流などの複数のアナログ情報
が入力するアナログ回路２１及びこのアナログ回路２１
に入力するアナログ情報をデジタル情報に変換するＡ／
Ｄ変換部２２を備えた入力部２３と、この入力部２３の
Ａ／Ｄ変換部２２で変換されたデジタル情報を演算周期
Ｔの１／ｎ（ｎは１以上の整数）倍で取込み、演算手段
２４で必要とされる周期Ｔ／ｋ_１のデジタル情報に変換
するデジタルフィルタ処理部２５、同じくＡ／Ｄ変換部
２２で変換されたデジタル情報を周期Ｔ／ｎで取り込ん
で、演算手段２６で必要とされる周期Ｔ／ｋ_２のデジタ
ル情報に変換するデジタルフィルタ処理部２７とから構
成される。

【００３７】このような構成の電力系統情報解析システ
ムとすれば、一つの装置の中でＡ／Ｄ変換部を複数の目
的に共用することが可能になり、ハードウェアのボリュ
ームを削減することが可能となる。

【００３８】また、複数の装置でＡ／Ｄ変換部のハード
ウェアを共通化することが可能となることから、装置間
で部品の共通化を図ることが可能となり、装置の低コス
ト化にも効果がある。

【００３９】図６は、本発明による電力系統情報解析シ
ステムを端末装置として用いる場合の第３の実施の形態
を示すブロック構成図である。

【００４０】図６に示すように端末装置３０は、電力系
統の電圧、電流などの複数のアナログ情報が入力するア
ナログ回路３１及びこのアナログ回路３１に入力するア
ナログ情報をデジタル情報に変換するＡ／Ｄ変換部３２
を備えた入力部３３と、この入力部３３のＡ／Ｄ変換部
３２で変換されたデジタル情報を演算周期（Ｔ）の１／
ｎ（ｎは１以上の整数）倍の周期でデジタル情報を取り
込み、当該各デジタル情報に対して任意の重複期間を持
たせながら複数情報の平滑化、つまりデジタルフィルタ
処理を実行するデジタルフィルタ部３４と、このデジタ
ルフィルタ部３４より得られた各デジタル情報を伝送出
力する伝送手段３５を有し、中央処理装置４０は、伝送
手段３５からの演算用デジタル情報を入力として所定の
演算周期で演算処理を行う演算手段４１を備えている。

【００４１】このような構成とすれば、所定の期間にお
いてデジタルフィルタ処理によって得られた演算用デジ
タル情報量は、デジタルフィルタ処理前のデジタル情報
のデータ量よりも少なくすることが可能となるため、端
末装置３０から中央処理装置４０に情報の伝送を行うシ
ステムにおいては、デジタルフィルタ処理により伝送時
間を短縮化することができる。

【００４２】図７は、本発明の第１の実施の形態又は第
２の実施の形態による電力系統情報解析システムを端末
装置として２端子送電系統に適用した一例を示す構成図
である。

【００４３】図７に示すように、端子ＴＡ側の母線Ｂ１
および端子ＴＢ側の母線Ｂ２間を送電線Ｌにより接続し
た２端子送電系統において、端子ＴＡ側の送電線Ｌに設
けられた計器用変成器Ｔ１により取出されたアナログ電
気量情報Ａ１を端末装置Ｄ１に取り込み、また端子ＴＢ
側の送電線Ｌに設けられた計器用変成器Ｔ２により取出
されたアナログ電気量情報Ａ２を端末装置Ｄ２に取り込
む。

【００４４】上記端子ＴＡ側の端末装置Ｄ１は、時刻同
期網Ｎから得られる同期用信号Ｓ２に基づいて決定され
たサンプリングタイミングで、アナログ電気量情報Ａ１
をデジタル情報Ｉ１に変換し、このデジタル情報に対し
てデジタルフィルタ処理により任意の重複期間をもたせ
ながら複数情報の平滑化を行い、このデジタル情報Ｉ１
を伝送路Ｒ１を介して中央処理装置Ｃへ伝送する。

【００４５】また、上記端子ＴＢ側の端末装置Ｄ２は、
同じく時刻同期網Ｎから得られる同期用信号Ｓ２に基づ
いて決定されたサンプリングタイミングで、アナログ電
気量情報Ａ２をデジタル情報Ｉ２に変換し、このデジタ
ル情報に対してデジタルフィルタ処理により任意の重複
期間をもたせながら複数情報の平滑化を行い、このデジ
タル情報Ｉ２を伝送路Ｒ２を介して中央処理装置Ｃへ伝
送する。

【００４６】中央処理装置Ｃでは、端末装置Ｄ１および
Ｄ２より伝送されたデジタル情報Ｉ１およびＩ２に基づ
いて所定の演算処理を行うが、この場合デジタル情報Ｉ
１およびＩ２は送電線Ｌを含む電力系統において生じた
事象に対し、同一時刻でサンプリングして得られたもの
である。

【００４７】従って、任意の同一タイミングＸｎで得ら
れたデジタル情報Ｉ１ｎおよびＩ２ｎに基づいて演算処
理された結果は、タイミングＸｎの当該系統において同
一時刻におけるデータの比較や事故検出、事故点の標定
等の解析結果は誤差の少ない有効なものとなる。

【００４８】図８は、本発明の第１の実施の形態又は第
２の実施の形態による電力系統情報解析システムを端末
装置として２端子送電系統に適用した他の例を示す構成
図である。

【００４９】図８に示すように、端子ＴＡ側の母線Ｂ１
および端子ＴＢ側の母線Ｂ２間を送電線Ｌにより接続し
た２端子送電系統において、端子ＴＡ側の送電線Ｌに設
けられた計器用変成器Ｔ１により取出されたアナログ電
気量情報Ａ１を端末装置Ｄ１に取り込み、また端子ＴＢ
側の送電線Ｌに設けられた計器用変成器Ｔ２により取出
されたアナログ電気量情報Ａ２を端末装置Ｄ２に取り込
む。

【００５０】上記端子ＴＡ側の端末装置Ｄ１は、アナロ
グ電気量情報Ａ１をデジタル情報Ｉ１に変換し、このデ
ジタル情報に対してデジタルフィルタ処理により任意の
重複期間をもたせながら複数情報の平滑化を行い、さら
に時刻同期網Ｎから得られる同期用信号Ｓ２に基づいて
得られるデジタル情報Ｉ１のサンプリングタイミングと
平滑化されたデジタル情報Ｉ１とを用いて、任意のサン
プリングタイミングのデジタル情報Ｉ１Ｖに変換し、こ
のデジタル情報Ｉ１Ｖを伝送路Ｒ１を介して中央処理装
置Ｃへ伝送する。

【００５１】また、上記端子ＴＢ側の端末装置Ｄ２は、
アナログ電気量情報Ａ２をデジタル情報Ｉ２に変換し、
このデジタル情報に対してデジタルフィルタ処理により
任意の重複期間をもたせながら複数情報の平滑化を行
い、さらに時刻同期網Ｎから得られる同期用信号Ｓ２に
基づいて得られるデジタル情報Ｉ２のサンプリングタイ
ミングと平滑化されたデジタル情報Ｉ２とを用いて、任
意のサンプリングタイミングのデジタル情報Ｉ２Ｖに変
換し、このデジタル情報Ｉ２Ｖを伝送路Ｒ１を介して中
央処理装置Ｃへ伝送する。

【００５２】ここで、端末装置Ｄにおいて、任意のサン
プリングタイミングのデジタル情報ＩＶに変換処理する
場合の詳細を図９により説明する。

【００５３】図９において、電流波形Ｃを実際のサンプ
リングタイミングＳ_ｎ、Ｓ_ｎ＋１〜Ｓ_ｍでアナログ情報
からデジタル情報へ変換したときの電流データはＩ
Ｓ_ｎ、ＩＳ_ｎ＋１〜ＩＳ_ｍであり、また同期用信号Ｓを
基準とするサンプリングタイミングＶ_ｎ、Ｖ_ｎ＋１〜Ｖ
_ｍでデジタル変換したと仮定したときの電流データはＩ
Ｖ _ｎ、ＩＶ_ｎ＋１〜ＩＶ_ｍである。

【００５４】これらの関係から、実際とは異なる同期信
号を基準としたサンプリングタイミングでサンプリング
したと仮定したときのデータは、サンプリング間隔Δｓ
ｐとＳ_ｎおよびＶ_ｎのタイミング差Δｔとを用いれば算
出可能である。

【００５５】図１０は、所定の正弦波における２つのサ
ンプリングデータＩＳ_ｎ、ＩＳ_ｎ＋ _１から所定のタイミ
ング差のあるデータＩＶ_ｎを求めるための概念図であ
る。ＩＳ_ｎとＩＳ_ｎ＋１のサンプリング間隔（電気角
α）と、ＩＳ_ｎとＩＶ_ｎのタイミング差（電気角θに相
当）が分かれば、仮想タイミングＶ_ｎにおける電流デー
タＩＶ_ｎはＩＶ_ｎ＝ｌ・ＩＳ_ｎ＋ｋ・Ｓ_ｎ＋１（ｋ，ｌは１以下の係数）なる補正処理演算により求められる。但し、係数ｋ、ｌ
は、先の電気角αとθにより一義的に決定する。

【００５６】従って、同期信号基準のサンプリングタイ
ミングとならない端末装置Ｄに同期用信号を取り込み、
実際のサンプリングタイミングとの差分を検出して補正
処理を行うことによって、同期信号基準でサンプリング
を行った場合に相当するデータを取得することができ
る。

【００５７】一方、図８の中央処理装置Ｃにおいて、端
末装置Ｄ１およびＤ２から伝送されたデジタル情報Ｉ１
ＶおよびＩ２Ｖを取込むと、前述した補正処理演算によ
り、送電線Ｌを含む電力系統において生じた事象に対
し、同一時刻でサンプリングして得られたものと同等と
なる。

【００５８】従って、任意の同一タイミングＸｎで得ら
れたデジタル情報Ｉ１ＶｎおよびＩ２Ｖｎに基づいて演
算処理された結果は、タイミングＸｎの当該系統におい
て同一時刻におけるデータの比較や事故検出、事故点の
標定等の解析結果は誤差の少ない有効なものとなし得
る。

【００５９】なお、上記補正処理は、端末装置内ではな
く、中央処理装置において個別に実施するようにしても
よい。

【００６０】次に本発明による電力系統情報解析システ
ムの第１の実施の形態又は第２の実施の形態を適用した
保護継電装置の具体例について述べる。

【００６１】図１１は、本発明を送電線故障点標定シス
テムに適用した場合の一例を示す構成図である。

【００６２】図１１において、端子ＴＡ側の母線Ｂ１お
よび端子ＴＢ側の母線Ｂ２間を送電線Ｌにより接続した
２端子送電系統において、端子ＴＡ側の送電線Ｌに設け
られた計器用変成器Ｔにより取出されたアナログ電気量
情報Ａを端末装置Ｄに取込んでデジタル情報Ｉに変換
し、このデジタル情報を伝送路Ｒを介して故障点標定演
算を行う中央処理装置Ｃへ伝送するようにしたものであ
る。

【００６３】一般に故障点標定システムでは、変成器Ｔ
から入力された電圧情報および電流情報と、あらかじめ
設定された送電線Ｌのインピーダンスを用い、母線Ｂ１
から故障点Ｆまでの距離を算出する構成となっている。

【００６４】従来の故障点標定演算では、電気量として
基本波成分が入力されることを想定しているため、アナ
ログ電気量情報Ａに高調波成分が重畳していると、故障
点標定演算結果に誤差を生じる結果となる。

【００６５】本例の故障点標定システムでは、端末装置
Ｄに対して第１の実施の形態又は第２の実施の形態で述
べた電力情報解析システムを適用することにより、高調
波成分の影響を軽減することができるため、故障点標定
演算結果に生じる誤差を最小限に抑えることができる。

【００６６】また、すべてのサンプリング点で得られた
デジタル情報を、中央処理装置Ｃに伝送しないで済むこ
とから、伝送遅延時間の短縮や、演算処理時間の短縮化
を図ることが可能となる。

【００６７】なお、中央処理装置Ｃの機能と、端末装置
Ｄの機能が一装置内に存在している場合、あるいは中央
処理装置Ｃと端末装置Ｄ間の伝送速度が十分に高速であ
っても、標定演算誤差を軽減することができる。

【００６８】図１２は、本発明を送電線故障点標定シス
テムに適用した場合の他の例を示す構成図である。

【００６９】図１２において、端子ＴＡ側の母線Ｂ１お
よび端子ＴＢ側の母線Ｂ２間を送電線Ｌにより接続した
２端子送電系統において、端子ＴＡ側及び端子ＴＢ側の
送電線Ｌに設けられた計器用変成器Ｔ１，Ｔ２により取
出されたアナログ電気量情報Ａ１，Ａ２を端末装置Ｄ
１，Ｄ２に取込んで、時刻同期網Ｎから得られる同期用
信号Ｓ１、Ｓ２に基づき、同じサンプリングタイミング
で得られたデジタル情報Ｉ１，Ｉ２に変換し、このデジ
タル情報を伝送路Ｒ１，Ｒ２を介して故障点標定演算を
行う中央処理装置Ｃへ伝送するようにしたものである。

【００７０】このような故障点標定システムにおいて
も、端末装置Ｄに対して第１の実施の形態又は第２の実
施の形態で述べた電力情報解析システムを適用すること
により、高調波成分の影響を軽減することができるた
め、故障点標定演算結果に生じる誤差を少なくすること
が可能となり、また伝送遅延時間および演算処理時間の
短縮を図ることができる。

【００７１】なお、３端子以上の多端子送電系統の場合
にも、各端子に端末装置Ｄを設置すれば前述同様の作用
効果を得ることができる。

【００７２】図１３は、本発明を電力系統の現象を記録
するシステムに適用した場合の一例を示す構成図であ
る。

【００７３】図１３において、端子ＴＡ側の母線Ｂ１お
よび端子ＴＢ側の母線Ｂ２間を送電線Ｌにより接続した
２端子送電系統において、端子ＴＡ側の送電線Ｌに設け
られた計器用変成器Ｔにより取出されたアナログ電気量
情報Ａを端末装置Ｄに取込んでデジタル情報Ｉに変換
し、このデジタル情報を伝送路Ｒを介して中央処理装置
Ｃへ伝送し、電力系統現象の電圧、電流、周波数、位
相、有効電力量、無効電力量、積算電力量などの計測値
を算出、記録、解析処理を行うようにしたものである。

【００７４】一般に電流値を計測するために用いるサン
プリングタイミングにおいて、電流に重畳する高調波の
影響により波形が歪んでいる場合、計測結果に誤差を生
じ、また同様の理由により、電圧情報にも誤差を生じ
る。

【００７５】また、デジタル演算を行う系統現象記録装
置では、周波数、位相、有効電力量、無効電力量、積算
電力量などの電気量情報は、電流情報と電圧情報を用い
て２次的に演算されることが一般的であるため、これら
の計測結果は、電流情報および電圧情報の計測誤差の影
響を受ける。

【００７６】本例の系統現象記録システムでは、端末装
置Ｄに対して第１の実施の形態又は第２の実施の形態で
述べた電力情報解析システムを適用することにより、電
流情報、電圧情報などの電気量情報の計測精度を向上さ
せることができる。

【００７７】また、すべてのサンプリング点で得られた
デジタル情報を、中央処理装置Ｃに伝送しないで済むこ
とから、伝送遅延時間の短縮や、演算処理時間の短縮化
を図ることができる。

【００７８】なお、中央処理装置Ｃの機能と、端末装置
Ｄの機能が一装置内に存在している場合、あるいは中央
処理装置Ｃと端末装置Ｄ間の伝送速度が十分に高速であ
る場合でも、計測処理における誤差を軽減することがで
きる。

【００７９】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、構成
簡単にして演算精度の向上、処理時間の短縮化および低
コスト化を図ることができる電力系統情報解析システム
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電力系統情報解析システムの第１
の実施の形態を示すブロック構成図。

【図２】同実施の形態において、電圧、電流などのアナ
ログ情報の波形と電力系統解析装置のサンプリングタイ
ミングを模式的に示す図。

【図３】同実施の形態おいて、サンプリングタイミング
点で得られたデジタル情報と、これらの情報をデジタル
フィルタ処理することによって得られるデータの関係を
示す模式図。

【図４】同実施の形態において、デジタルフィルタ処理
した結果をシミュレーションして示す図。

【図５】本発明による電力系統情報解析システムの第２
の実施の形態を示すブロック構成図。

【図６】本発明による電力系統情報解析システムを端末
装置及び中央処理装置として用いる場合の第３の実施の
形態を示すブロック構成図。

【図７】本発明による電力系統情報解析システムを端末
装置及び中央処理装置として２端子送電系統に適用した
一例を示す構成図。

【図８】本発明による電力系統情報解析システムを端末
装置及び中央処理装置として２端子送電系統に適用した
他の例を示す構成図。

【図９】図８の端末装置において、任意のサンプリング
タイミングのデジタル情報に変換処理する場合の詳細を
説明するための図。

【図１０】同じく所定の正弦波における２つのサンプリ
ングデータから所定のタイミング差のあるデータを求め
るための概念図。

【図１１】本発明を送電線故障点標定システムに適用し
た場合の一例を示す構成図。

【図１２】本発明を送電線故障点標定システムに適用し
た場合の他の例を示す構成図。

【図１３】本発明を電力系統の現象を記録するシステム
に適用した場合の一例を示す構成図。

【符号の説明】

１０，２０：電力系統情報解析装置１１，２１，３１：アナログ回路１２，２２，３２：Ａ／Ｄ変換部１３，２３，３３：入力部１４，２５，２７，３４：デジタルフィルタ部１５，２４，２６，４１：演算手段２７：デジタルフィルタ処理部３０：端末装置３５：伝送手段４０：中央処理装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者堀政夫東京都港区芝浦一丁目１番１号株式会社東芝本社事務所内 (72)発明者岡崎正人東京都府中市晴見町２丁目24番地の１東芝システムテクノロジー株式会社内 (72)発明者高荷英之東京都府中市晴見町２丁目24番地の１東芝システムテクノロジー株式会社内 (72)発明者半沢弘司東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中事業所内 (72)発明者鏡敏朗東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中事業所内 (72)発明者佐藤茂東京都港区芝浦一丁目１番１号株式会社東芝本社事務所内Ｆターム(参考） 5G042 BB03 BB08 BB13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電力系統の電圧，電流などの複数のアナ
ログ情報を、アナログ回路を含む入力部に取込んでデジ
タル情報に変換し、当該デジタル情報を所定の演算アル
ゴリズムに従って所定の演算周期（Ｔ）で演算処理する
電力系統情報解析システムにおいて、前記演算周期
（Ｔ）の１／ｎ倍の周期でデジタル情報を取り込み、当
該各デジタル情報に対して任意の重複期間を持たせなが
ら複数情報の平滑化を行うデジタルフィルタ処理を実行
する第１の手段と、この第１の手段により得られた各デ
ジタル情報を入力として前記演算周期（Ｔ）で演算処理
を行う第２の手段とを備えたことを特徴とする電力系統
情報解析システム。
【請求項２】電力系統の電圧，電流などの複数のアナ
ログ情報を、アナログ回路を含む入力部に取込んでデジ
タル情報に変換し、当該デジタル情報を所定の演算アル
ゴリズムに従って所定の周期（Ｔ）をもとに単独あるい
は複数の演算周期（Ｔ／ｋ_１，Ｔ／ｋ_２，…）で演算処
理する電力系統情報解析システムにおいて、前記周期
（Ｔ）の１／ｎ倍の周期でデジタル情報を取り込み、当
該各デジタル情報から、電力系統における解析目的に適
合するように前記デジタル情報取得周期（Ｔ／ｎ）のｎ
／ｋ_１，ｎ／ｋ_２，…倍の周期のデジタル情報を生成す
るデジタルフィルタ処理を実行する第１の手段と、この
第１の手段により得られた各デジタル情報を入力として
単独あるいは複数の演算周期（Ｔ／ｋ_１，Ｔ／ｋ_２，
…）で演算処理を行う第２の手段とを備えたことを特徴
とする電力系統情報解析システム。
【請求項３】請求項１又は請求項２記載の電力系統情
報解析システムにおいて、前記第１の手段を電力系統の
端子に設置される端末装置とし、前記第２の手段を中央
処理装置として、前記端末装置でデジタルフィルタ処理
されたデジタル情報を伝送装置を介して前記中央処理装
置に伝送するようにしたことを特徴とする電力系統情報
解析システム。
【請求項４】請求項１又は請求項２記載の電力系統情
報解析システムにおいて、前記第１の手段を電力系統の
端子に設置される端末装置とすると共に、アナログ情報
をデジタル情報へ変換するタイミングを外部クロックに
同期させ、且つ該クロックに同期したタイミングで取得
したデジタル情報に対してデジタルフィルタ処理を実行
させ、前記第２の手段を中央処理装置として、前記端末
装置でデジタルフィルタ処理されたデジタル情報を伝送
装置を介して前記中央処理装置に伝送するようにしたこ
とを特徴とする電力系統情報解析システム。
【請求項５】請求項１又は請求項２記載の電力系統情
報解析システムにおいて、前記第１の手段を電力系統の
端子に設置される端末装置とすると共に、デジタルフィ
ルタ処理により得られた各デジタル情報を同期用信号に
基づいて補正して任意の時刻におけるデジタル情報を生
成し、前記第２の手段を中央処理装置として、前記端末
装置で生成された任意の時刻におけるデジタル情報を伝
送装置を介して前記中央処理装置に伝送するようにした
ことを特徴とする電力系統情報解析システム。