JP2008092757A - 距離継電装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 電力系統の電圧,電流の瞬時値をメモリ部1へ記憶し、抽出部2は所定時期についてデータ抽出を行う。複数の演算部3,4,5により瞬時値データについて所定の演算を行い、判定部6は最終的な演算結果が所定しきい値の範囲内にあった場合に保護動作信号を出力する。抽出は基準時点の瞬時値データ、定格周波数の電気角で90°前の時点における瞬時値データ、定格周波数の電気角で180°前の時点における瞬時値データとを抽出し、演算部では複数の演算部により瞬時値データから異なる2つの実効値演算結果の差分を算出して電力系統の周波数変動を補正する演算を行う。
【選択図】 図4
Description
v(t)=Vsin(ωt+θ) …(1)
i(t)=Isinωt …(2)
となり、それぞれ時刻tにおける瞬時値を示している。ここで、Vは電圧の振幅値、Iは電流の振幅値、ωは電圧および電流の角周波数、θは電流に対する電圧の進み位相である。角周波数ωは電力系統の基本周波数fbに関してω=2πfbという関係になる。
R=Vcosθ/I=VIcosθ/I2 …(3)
X=Vsinθ/I=VIsinθ/I2 …(4)
Z=R+jX …(5)
となり、jは虚数単位である。
vk=Vsin(ωkT+θ) …(6)
ik=Isin(ωkT) …(7)
と表すことができ、Tはサンプリング周期、kは1,2,3,… という値をとる。
vm−0=Vsin{ω(m−0)T+θ} …(8)
im−0=Isin{ω(m−0)T} …(9)
vm−3=Vsin{ω(m−3)T+θ} …(10)
im−3=Isin{ω(m−3)T} …(11)
となっているので、これを用いれば、
I2=im−0 2+im−3 2 …(12)
VIcosθ=vm−0・im−0+vm−3・im−3 …(13)
VIsinθ=vm−3・im−0−vm−0・im−3 …(14)
という演算によりI2,VIcosθ,VIsinθが求まる。
R=(vm−0・im−0+vm−3・im−3)/(im−0 2+im−3 2) …(15)
X=(vm−3・im−0−vm-0・im-3)/(im-0 2+im−3 2) …(16)
というように求めることができる。
α=(f−fb)/fb …(17)
と定義し、例えば基本周波数fbが50Hzであるとき、電力系統周波数fが60Hzとなったのであれば周波数変動率αは0.2となる。
vm−0=Vsin{ω(1+α)(m−0)T+θ} …(18)
im−0=Isin{ω(1+α)(m−0)T} …(19)
vm−3=Vsin{ω(1+α)(m−3)T+θ} …(20)
im−3=Isin{ω(1+α)(m−3)T} …(21)
となる。これらの式(18)〜(21)は式(12),(13),(14)の右辺へ代入し、数2に示す式(22),(23),(24)となる。そして、これらの式(22),(23),(24)は式(15),(16)へ代入することにより、抵抗成分R,リアクタンス成分Xは、数2に示す式(25),(26)となる。
図4は本発明の第1の実施の形態を示している。本実施形態において、距離継電装置は、メモリ部1,抽出部2,演算部A3,演算部B4,抵抗演算部5,判定部6を備え、電力系統の電圧v,電流iをメモリ部1へ取り込み、そのメモリ部1から瞬時値データを抽出部2へ送り込んで各演算部3,4,5において抽出データの演算を行い、それらの演算結果から判定部6において事故点の判定を行う構成になっている。
vk=Vsin(ωkT+θ) …(6)
ik=Isin(ωkT) …(7)
となり、kは1,2,3,… という値をとる。
vm−0=Vsin{ω(m−0)T+θ} …(27)
im−0=Isin{ω(m−0)T} …(28)
vm−3=Vsin{ω(m−3)T+θ} …(29)
im−3=Isin{ω(m−3)T} …(30)
vm−6=Vsin{ω(m−6)T+θ} …(31)
im−6=Isin{ω(m−6)T} …(32)
を抽出する。
=−3×2π×50×(1/600)
=−π/2
ω(m−6)T−ω(m−0)T=−6ωT
=−6×2π×50×(1/600)
=−π
計算値1=vm−3・im−3
計算値2=vm−6・im−0
計算値3=vm−0・im−6
を求める。そしてこれらより、
vm−3・im−3−{(vm−6・im−0+vm−0・im−6)/2}
を求める。したがって、演算部A3の出力yAは、
yA=vm−3・im−3−{(vm−6・im−0+vm−0・im−6)/2} …(33)
となる。
im−3 2−im−0・im−6
を求める。したがって、演算部B4の出力yBは、
yB=im−3 2−im−0・im−6 …(34)
となる。
R=yA/yB
=[vm−3・im−3−{(vm−6・im−0+vm−0・im−6)/2}]
/(im−3 2−im−0・im−6)
…(35)
の演算を行う。
vm−0=Vsin{ω(1+α)(m−0)T+θ} …(27a)
im−0=Isin{ω(1+α)(m−0)T} …(28a)
vm−3=Vsin{ω(1+α)(m−3)T+θ} …(29a)
im−3=Isin{ω(1+α)(m−3)T} …(30a)
vm−6=Vsin{ω(1+α)(m−6)T+θ} …(31a)
im−6=Isin{ω(1+α)(m−6)T} …(32a)
したがってyA、yBは、
yA=vm−3・im−3−{(vm−6・im−0+vm−0・im−6)/2}
=VIcosθ[1−cos2{3ω(1+α)T}]
…(36)
yB=im−3 2−im−0・im−6
=I2[1−cos2{3ω(1+α)T}]
…(37)
となり、抵抗演算部5では以下のように抵抗成分Rが求まる。
=[vm−3・im−3−{(vm−6・im−0+vm−0・im−6)/2}]
/(im−3 2−im−0・im−6)
=VIcosθ[1−cos2{3ω(1+α)T}]
/(I2[1−cos2{3ω(1+α)T}])
=VIcosθ/I2
…(38)
図7は本発明の第2の実施の形態を示している。本実施形態において、距離継電装置は、メモリ部1,抽出部2,演算部C7,演算部B4,リアクタンス演算部8,判定部6を備え、電力系統の電圧v,電流iをメモリ部1へ取り込み、そのメモリ部1から瞬時値データを抽出部2へ送り込んで各演算部7,4,8において抽出データの演算を行い、それらの演算結果から判定部6において事故点の判定を行う構成になっている。なお、第1の実施の形態と同様な構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
vm−3・im−0−vm−0・im−3
を求める。このため、演算部C7の出力yCは、
yC=vm−3・im−0−vm−0・im−3 …(39)
となる。
X=yC/yB
=(vm−3・im−0−vm−0・im−3yB)/im−3 2−im−0・im−6) …(40)
の演算を行う。
yC=vm−3・im−0−vm−0・im−3
=VIsinθsin{3ω(1+α)T} …(39)
となり、この式(39)の演算を演算部C7が行う。
=(vm−3・im−0−vm−0・im−3)/(im−3 2−im−0・im−6)
=VIsinθsin{3ω(1+α)T}
/(I2[1−cos2{3ω(1+α)T}])
=(VIsinθ/I2)・1/sin{3ω(1+α)T} …(41)
X=(VIsinθ/I2)・1/sin{3ω(1+α)T}
=(VIsinθ/I2)・1/sin{3×2π×50/600}
=VIsinθ/I2
…(42)
となり、図8に示す特性も明らかに誤差はない。
図10は本発明の第3の実施の形態を示している。本実施形態において、距離継電装置は、メモリ部1,抽出部2,演算部C7,演算部B4,演算部D9,リアクタンス演算部8,判定部6を備え、電力系統の電圧v,電流iをメモリ部1へ取り込み、そのメモリ部1から瞬時値データを抽出部2へ送り込んで各演算部7,4,9,8において抽出データの演算を行い、それらの演算結果から判定部6において事故点の判定を行う構成になっている。なお、第1,2の実施の形態と同様な構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
図12は本発明の第4の実施の形態を示している。本実施形態において、距離継電装置は、メモリ部1,抽出部2,演算部A3,演算部B4,演算部C7,抵抗演算部5,リアクタンス演算部8,インピーダンス演算部10,判定部6を備え、電力系統の電圧v,電流iをメモリ部1へ取り込み、そのメモリ部1から瞬時値データを抽出部2へ送り込んで各演算部3,4,7,5,8,10において抽出データの演算を行い、それらの演算結果から判定部6において事故点の判定を行う構成になっている。なお、第1,2,3の実施の形態と同様な構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
Z=R+jX …(47)
という演算を行う。ここで、抵抗成分R,リアクタンス成分Xは前述したように、周波数が変動しても影響がなく、あるいは影響による誤差が小さくなるため、上記式(47)で算出したインピーダンスZは精度が高いと言える。
図14は本発明の第5の実施の形態を示している。本実施形態において、距離継電装置は、メモリ部1,抽出部2,演算部A3,演算部B4,演算部C7,演算部D9,抵抗演算部5,リアクタンス演算部8,インピーダンス演算部10,判定部6を備え、電力系統の電圧v,電流iをメモリ部1へ取り込み、そのメモリ部1から瞬時値データを抽出部2へ送り込んで各演算部3,4,7,9,5,8,10において抽出データの演算を行い、それらの演算結果から判定部6において事故点の判定を行う構成になっている。なお、第1,2,3,4の実施の形態と同様な構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
2 抽出部
3 演算部A
4 演算部B
5 抵抗演算部
6 判定部
7 演算部C
8 リアクタンス演算部
9 演算部D
10 インピーダンス演算部
99 距離継電装置
Claims (6)
- 電力系統の電圧,電流の瞬時値を記憶するメモリ部と、前記メモリ部から所定時期についてデータ抽出を行う抽出部と、前記抽出部が抽出した瞬時値データについて所定の演算を行う複数の演算部と、前記演算部から最終的に出力する演算結果が所定しきい値の範囲内にあった場合に保護動作信号を出力する判定部とを備えて、
前記抽出部での抽出はある時点を基準時点とし、当該基準時点の電圧瞬時値v0と電流瞬時値i0、前記基準時点から電力系統の定格周波数の電気角で90°前の時点における電圧瞬時値v3と電流瞬時値i3、前記基準時点から電力系統の定格周波数の電気角で180°前の時点における電圧瞬時値v6と電流瞬時値i6とを抽出し、前記演算部では複数の演算部により前記瞬時値データから異なる2つの実効値演算結果の差分を算出して電力系統の周波数変動を補正する演算を行うことを特徴とする距離継電装置。 - 前記演算部として演算部A,演算部B,抵抗演算部を備え、
前記演算部Aでの演算は、前記電圧瞬時値v3と前記電流瞬時値i3とを乗算して計算値1とし、前記電圧瞬時値v6と前記電流瞬時値i0とを乗算して計算値2とし、前記電圧瞬時値v0と前記電流瞬時値i6とを乗算して計算値3とし、前記計算値2と前記計算値3との加算平均値を求め、前記計算値1から前記加算平均値を減算する演算とし、
前記演算部Bでの演算は、前記電流瞬時値i3を2乗して計算値4とし、前記電流瞬時値i0と前記電流瞬時値i6とを乗算して計算値5とし、前記計算値4から前記計算値5減算する演算とし、
前記抵抗演算部での演算は、前記演算部Aの演算結果を前記演算部Bの演算結果で除算して抵抗成分とする演算を行うことを特徴とする請求項1に記載の距離継電装置。 - 前記演算部として演算部C,演算部B,リアクタンス演算部を備え、
前記演算部Cでの演算は、前記電圧瞬時値v3と前記電流瞬時値i0とを乗算して計算値6とし、前記電圧瞬時値v0と前記電流瞬時値i3とを乗算して計算値7とし、前記計算値6から前記計算値7を減算する演算とし、
前記演算部Bでの演算は、前記電流瞬時値i3を2乗して計算値4とし、前記電流瞬時値i0と前記電流瞬時値i6とを乗算して計算値5とし、前記計算値4から前記計算値5減算する演算とし、
前記リアクタンス演算部での演算は、前記演算部Cの演算結果を前記演算部Bの演算結果で除算してリアクタンス成分とする演算を行うことを特徴とする請求項1に記載の距離継電装置。 - 前記演算部として演算部C,演算部B,演算部D,リアクタンス演算部を備え、
前記演算部Cでの演算は、前記電圧瞬時値v3と前記電流瞬時値i0とを乗算して計算値6とし、前記電圧瞬時値v0と前記電流瞬時値i3とを乗算して計算値7とし、前記計算値6から前記計算値7を減算する演算とし、
前記演算部Bでの演算は、前記電流瞬時値i3を2乗して計算値4とし、前記電流瞬時値i0と前記電流瞬時値i6とを乗算して計算値5とし、前記計算値4から前記計算値5減算する演算とし、
前記演算部Dでの演算は、前記電流瞬時値i3を2乗して計算値4とし、前記電流瞬時値i0と前記電流瞬時値i6との加算平均値を2乗して計算値8とし、前記計算値4から前記計算値8を減算して平方根を求め、当該平方根を前記電流瞬時値i3で除算する演算とし、
前記リアクタンス演算部での演算は、前記演算部Cの演算結果を前記演算部Bの演算結果で除算し、当該除算結果に前記演算部Dの演算結果を乗算してリアクタンス成分とする演算を行うことを特徴とする請求項1に記載の距離継電装置。 - 前記演算部として演算部A,演算部C,演算部B,抵抗演算部,リアクタンス演算部,インピーダンス演算部を備え、
前記演算部Aでの演算は、前記電圧瞬時値v3と前記電流瞬時値i3とを乗算して計算値1とし、前記電圧瞬時値v6と前記電流瞬時値i0とを乗算して計算値2とし、前記電圧瞬時値v0と前記電流瞬時値i6とを乗算して計算値3とし、前記計算値2と前記計算値3との加算平均値を求め、前記計算値1から前記加算平均値を減算する演算とし、
前記演算部Cでの演算は、前記電圧瞬時値v3と前記電流瞬時値i0とを乗算して計算値6とし、前記電圧瞬時値v0と前記電流瞬時値i3とを乗算して計算値7とし、前記計算値6から前記計算値7を減算する演算とし、
前記演算部Bでの演算は、前記電流瞬時値i3を2乗して計算値4とし、前記電流瞬時値i0と前記電流瞬時値i6とを乗算して計算値5とし、前記計算値4から前記計算値5減算する演算とし、
前記抵抗演算部での演算は、前記演算部Aの演算結果を前記演算部Bの演算結果で除算して抵抗成分とする演算を行い、
前記リアクタンス演算部での演算は、前記演算部Cの演算結果を前記演算部Bの演算結果で除算してリアクタンス成分とする演算を行い、
前記インピーダンス演算部での演算は、前記抵抗演算部の演算結果と前記リアクタンス演算部の演算結果とを合成してインピーダンスとする演算を行うことを特徴とする請求項1に記載の距離継電装置。 - 前記演算部として演算部A,演算部C,演算部B,演算部D,抵抗演算部,リアクタンス演算部,インピーダンス演算部を備え、
前記演算部Aでの演算は、前記電圧瞬時値v3と前記電流瞬時値i3とを乗算して計算値1とし、前記電圧瞬時値v6と前記電流瞬時値i0とを乗算して計算値2とし、前記電圧瞬時値v0と前記電流瞬時値i6とを乗算して計算値3とし、前記計算値2と前記計算値3との加算平均値を求め、前記計算値1から前記加算平均値を減算する演算とし、
前記演算部Cでの演算は、前記電圧瞬時値v3と前記電流瞬時値i0とを乗算して計算値6とし、前記電圧瞬時値v0と前記電流瞬時値i3とを乗算して計算値7とし、前記計算値6から前記計算値7を減算する演算とし、
前記演算部Bでの演算は、前記電流瞬時値i3を2乗して計算値4とし、前記電流瞬時値i0と前記電流瞬時値i6とを乗算して計算値5とし、前記計算値4から前記計算値5減算する演算とし、
前記演算部Dでの演算は、前記電流瞬時値i3を2乗して計算値4とし、前記電流瞬時値i0と前記電流瞬時値i6との加算平均値を2乗して計算値8とし、前記計算値4から前記計算値8を減算して平方根を求め、当該平方根を前記電流瞬時値i3で除算する演算とし、
前記抵抗演算部での演算は、前記演算部Aの演算結果を前記演算部Bの演算結果で除算して抵抗成分とする演算を行い、
前記リアクタンス演算部での演算は、前記演算部Cの演算結果を前記演算部Bの演算結果で除算し、当該除算結果に前記演算部Dの演算結果を乗算してリアクタンス成分とする演算を行い、
前記インピーダンス演算部での演算は、前記抵抗演算部の演算結果と前記リアクタンス演算部の演算結果とを合成してインピーダンスとする演算を行うことを特徴とする請求項1に記載の距離継電装置。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5568821A (en) * | 1978-11-17 | 1980-05-23 | Hitachi Ltd | Digital range relay device |
JPS57106336A (en) * | 1980-12-19 | 1982-07-02 | Tokyo Shibaura Electric Co | Digital protection relay |
JPS60194723A (ja) * | 1984-03-12 | 1985-10-03 | 三菱電機株式会社 | リアクタンス継電器 |
JPS61116925A (ja) * | 1984-11-12 | 1986-06-04 | 三菱電機株式会社 | 電力系統のオ−ム値測定方法 |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5568821A (en) * | 1978-11-17 | 1980-05-23 | Hitachi Ltd | Digital range relay device |
JPS57106336A (en) * | 1980-12-19 | 1982-07-02 | Tokyo Shibaura Electric Co | Digital protection relay |
JPS60194723A (ja) * | 1984-03-12 | 1985-10-03 | 三菱電機株式会社 | リアクタンス継電器 |
JPS61116925A (ja) * | 1984-11-12 | 1986-06-04 | 三菱電機株式会社 | 電力系統のオ−ム値測定方法 |
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