JP2010019625A

JP2010019625A - 事故点標定方法および事故点標定装置

Info

Publication number: JP2010019625A
Application number: JP2008179078A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Takani; 英之高荷; Mika Adachi; 未花安達; Hidemasa Sugiura; 秀昌杉浦
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba System Technology Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba System Technology Corp
Priority date: 2008-07-09
Filing date: 2008-07-09
Publication date: 2010-01-28
Also published as: CN102132163B; WO2010004757A1; US20110184673A1; CN102132163A

Abstract

【課題】各端子の同期を不要とし、シンプルかつ直接的な計算により事故点標定を行うことのできる事故点標定方法を提供する。
【解決手段】送電線の標定対象線路１両端の電圧、電流および送電線線路定数を用い、所定の一端Aから事故点Fまでの距離xを未知数として両端から見た事故相の事故点電圧の大きさの２乗値が等しいとして得られる２次方程式を解くことにより前記所定の一端から事故点までの距離を算出する方法とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、送電線の電流・電圧と送電線線路定数を用いて事故点までの距離を計算し、事故点を標定する事故点標定方法および事故点標定装置に関する。

送電線を流れる電流と電圧からインピーダンス（抵抗）を求め、事故点までの距離を計算し、事故点を標定するようにした従来の事故点標定方法は、標定対象区間の両端から見た事故点電圧（ベクトル量）が等しいという条件を利用して実施している（例えば、非特許文献１参照）。

図１９を参照して従来の事故点標定方法について説明する。図１９（ａ）は送電線の回路図、図１９（ｂ）は送電線長さ方向の電圧分布図、図１９（ｃ）は電圧、電流間に成り立つ関係式である。

図１９に示す送電線の標定対象線路１において、単位長あたりの送電線線路定数Z（ベクトル量）の線路長Lの両端子A、Bからそれぞれ事故点２（F点）を見たときの電圧V_F（ベクトル量）は等しいので、下記の式(1)が成立する。

式(1)において、左辺がA端子から事故点２（F点）を見たときの電圧、右辺がB端子から事故点２（F点）を見たときの電圧をそれぞれ表しており、A端子から事故点２（F点）までの距離xは下記式(2)によって算出される。

式(2)は、両端の電圧・電流ベクトル量について成り立つ式であり、両端でそれぞれ取り込んだ電流・電圧の同期をとる必要がある。そのため、サンプリング同期信号やGPS信号を用いて、各端子の同期をとる方法が採られている（特許文献１）。

さらに、各端子の同期をとる必要のない方法として、式(1)の大きさ（スカラー）に着目した方法もあるが、これは、両端から見た事故点電圧のスカラー量が等しくなる点を仮想事故点から逐次計算していく方法である（特許文献２、３）。
法貴、木谷共著「送電線の故障点標定器」昭和32年オーム社特開平３−２８２３７７号公報特開平２−３５３７９号公報特開平２−２２８５７４号公報

上記の特許文献２、３に開示されている各端子の同期を不要とする方法では、サンプリング同期信号やGPS信号などの送受信回路を不要とする利点はあるが、仮想事故点から逐次計算していく方法のため精度を向上させるには、逐次計算の時間間隔を非常に短くする必要があり、事故点標定装置にとって計算が煩雑かつ計算負担が大きくなる問題点がある。

そこで本発明は、各端子の同期を不要とし、シンプルかつ直接的な計算により事故点標定を行うことのできる事故点標定方法および事故点標定装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、標定対象送電線の各端子の電圧、電流および送電線線路定数を用いて事故点を標定する事故点標定方法において、両端から見た事故相の事故点電圧の大きさの２乗値が等しい点を事故点として得られる２次方程式を解くことにより所定の一端から事故点までの距離を算出することを特徴とする。

また、請求項６に係る発明は、標定対象送電線の各端子の電圧、電流および送電線線路定数を用いて事故点を標定する事故点標定装置において、標定対象送電線の各端子に、端子電圧および電流を取り込み、ディジタル変換を行うデータ入力手段、データ記憶時間などの設定値をもとに、事故発生時に電気量データをメモリに記憶するデータ記憶手段、記憶したデータを伝送するデータ伝送手段を備えた入力処理部を設け、伝送媒体を介して前記各端子に設置された前記入力処理部から伝送されてくるデータを取得するデータ取得手段、前記標定対象送電線の線路定数などを設定値とし、この設定値および前記データ取得手段で取得した電流、電圧データを用い、両端から見た事故相の事故点電圧の大きさの２乗値が等しい点を事故点として得られる２次方程式を解くことにより所定の一端から事故点までの距離を算出する標定演算を行う標定演算手段、この標定演算手段の標定結果を出力する標定結果出力手段を備えた標定処理部を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、各端子で同期をとることを不要とし、シンプルかつ直接的な計算により、事故点標定方法および事故点標定装置を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、各実施形態の図に共通する要素には同一符号を付けて説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態による事故点標定方法を実現するための事故点標定装置のブロック構成図であり、図２および図３はそれぞれ事故点標定装置を構成する入力処理部および標定処理部の処理機能を示すフローチャートである。

（構成）
本実施形態による事故点標定方法の説明をする前に、まず事故点標定装置の概要について図１ないし図３を参照して説明する。

図１において、１は標定対象の２端子送電線、CT10AおよびCT10Bはそれぞれ送電線１のA端子、B端子に設置された変流器、そしてVT10AおよびVT10Bはそれぞれ送電線１のA端子、B端子に設置された電圧変成器である。

本発明に係る事故点標定装置は、A端子、B端子にそれぞれ設置された入力処理部10A、10Bと、伝送媒体NETを介してこれら入力処理部10A、10Bに接続された標定処理部20から構成されている。

A端子に設置された入力処理部10Aは、例えば、マイクロプロセッサ等のディジタルコンピュータで構成されており、変流器CT10Aおよび電圧変成器VT10Aから電流および電圧を取り込み、ディジタル変換を行うデータ入力手段11Aと、データ記憶時間などの設定値をもとに、事故発生時に電気量データをメモリに記憶するデータ記憶手段12Aと、記憶したデータを伝送するデータ伝送手段13Aとを備えている。B端子に設置された入力処理部10Bも入力処理部10Aと同様に構成されているので、入力処理部10Aと同一要素には添字AをBに付け替えて説明は省略する。

標定処理部20も、例えば、マイクロプロセッサ等のディジタルコンピュータで構成されており、入力処理10Aおよび10Bのデータ伝送手段13A、13Bから伝送されてくるデータを取得するデータ取得手段21と、送電線１の線路定数などを設定値とし、この設定値およびデータ取得手段21で取得した電流、電圧データに基づいて事故点の標定演算を行う標定演算手段22と、この標定演算手段22の標定演算結果を出力する標定結果出力手段23とを備えている。

次に、図２に示すフローチャートを参照して入力処理部10Aおよび10Bの処理機能について説明する。なお、入力処理部の説明にあたり、特にA端子側の入力処理部あるいはB端子側の入力処理部として区別して説明する必要のない場合は、添字A，Bを省いて説明する。

入力処理部10は、ステップ101で各端子から取り込んだ電圧・電流データを入力する。このステップ101は図１のデータ入力手段11に対応する処理ステップである。次に、ステップ102で事故検出感度などの設定値をもとに事故発生有無を確認し、事故発生有りと判定した場合（Y）、次のステップ103で電圧・電流データを記憶する。これらステップ102および103は、図１のデータ記憶手段12に対応する処理ステップである。

そして、次のステップ104で事故発生時の電圧・電流データを標定処理部20へ伝送する。このステップ104は図１のデータ伝送手段に対応する処理ステップである。

次に、図３の処理機能を示すフローチャートを参照して標定処理部20の処理機能について説明する。
標定処理部20は、ステップ201で入力処理部10A、10Bから伝送されてきたデータを取得する。このステップ201は図１のデータ取得手段21に対応する処理ステップである。

ステップ201でデータを取得後、ステップ202で事故発生有りと判定した場合（Y）、次のステップ203で事故相を選別し、さらに、ステップ204で事故相電圧・各相電流データおよび線路定数などの設定値を用いて標定演算を行う。これらステップ202、203および204は、図１の標定演算手段22に対応する処理ステップである。

そして、次のステップ205で標定演算結果を出力する。このステップ205は図１の標定結果出力手段23に対応する処理ステップである。

（作用）
以上で事故点標定装置を構成する入力処理部10A、10Bおよび標定処理部20について機能説明を終えたので、以下、図４を参照して本実施形態による事故点標定方法について説明する。

図４は、本実施形態による事故点標定方法を説明する図であり、図４（ａ）は送電線事故時の模式図、図４（ｂ）はA、B端子並びに事故点Fの電圧分布図、図４（ｃ）は事故点電圧の式をそれぞれ示す。

図１および図４において、標定対象線路１のA端子およびB端子の各端子において、端子間のサンプリング同期をとることなく、電圧変成器VT10Aおよび変流器CT10A、電圧変成器VT10Bおよび変流器CT10Bにより、それぞれ事故中の電圧V_A（ベクトル量）および電流I_A（ベクトル量）、電圧V_B（ベクトル量）および電流I_B（ベクトル量）を採取する。

入力処理部10Aおよび10Bは、それぞれデータ入力手段11Aおよび11Bで電圧V_A（ベクトル量）と電流I_A（ベクトル量）、電圧V_B（ベクトル量）と電流I_B（ベクトル量）を取り込み、ディジタルデータに変換する。

そして、ディジタルデータに変換された電流・電圧データを、データ記憶時間などの設定値をもとに、データ記憶手段12Aおよび12Bのメモリに記憶させ、さらに、この記憶したディジタル電圧・電流データV_A、I_A、V_B、I_Bをデータ伝送手段13A、13Bを介して標定処理部20に送る。

標定処理部20では、データ取得手段21により各入力処理部10A、10Bからの事故時のディジタルデータV_A、I_A、V_B、I_Bを取り込み、送電線１の線路長Lおよび単位長あたりの送電線線路定数Z（ベクトル量）などの設定値をもとに、標定演算手段22で次のようにして標定演算を行う。

まず、A端子で取得したV_A、I_Aを、任意の位相基準を用いて複素数表現すると、次の式(3)となる。

このとき、A端子から見た事故点２（F）の電圧（事故点電圧；V_FA）の大きさについて前記式(1)が成立することから、式(1)の２乗値についても問題なく成立する。
すなわち、式(1)を２乗すると、

となり、ここで、

とおくと、

となる。

次に、B端子で取得したV_B、I_Bを、任意の位相基準（A端子とは非同期で可）を用いて複素数表現すると、

となる。

このとき、B端子から見た事故点Fの電圧（事故点電圧；V_FB）の大きさの２乗値は

となり、ここで、

とおくと、

となる。ところで、式(6)と式(10)とは等しいので、

式(11)から

を消去すると、式(13)に示すｘに関する２次方程式となる。

ここで、

である。

式(13)について、２次方程式の解の公式を用いて下記式(15)のように解き、事故点までの距離x（0≦x≦L）を求める。

以上述べたように第１の実施形態によれば、各端子に設置された入力処理部から伝送されてくるデータおよび標定対象送電線の線路定数などの設定値を用い、両端から見た事故相の事故点電圧の大きさの２乗値が等しい点を事故点として得られる２次方程式を解くことにより所定の一端から事故点までの距離を算出する標定演算を行うようにしたので、端子間で同期をとることなく、シンプルかつ直接的な計算により、精度良く事故点までの距離xを求めることができる。

（第２の実施形態）
本実施形態による事故点標定方法を実現するための事故点標定装置のブロック構成図は第１の実施形態と同様であり、また、入力処理部10についても同一である。

本実施形態が第１の実施形態に比べて異なるところは、標定処理部20の処理機能の一部なので、標定処理部20の異なる処理機能について重点的に説明する。

（構成）
本実施形態においても第１の実施形態と同様、図１の入力処理部10において、標定対象線路１の両端のA端子およびB端子において、各端子の同期、非同期にかかわりなく、それぞれ電圧V_A（ベクトル量）および電流I_A（ベクトル量）、電圧V_B（ベクトル量）および電流I_B（ベクトル量）を採取する。

そして、標定処理部20において、線路長Lおよび単位長あたりの送電線線路定数Z（ベクトル量）を設定するとともに、A端子から事故点Fまでの距離xを、モード変換量を用いて求める。

図５は、本発明の第２の実施形態に係る事故点標定方法を実現するための事故点標定装置の標定処理部20の処理機能を示すフローチャートである。

図５において、ステップ201でデータを取得する。このステップ201は図１のデータ取得手段21に対応する処理ステップである。

ステップ201でデータを取得後、ステップ202で事故発生有りと判定された場合（Y）には、次のステップ203Aでモード変換を行い、次に、ステップ204で各相電圧・各相電流データおよび線路定数などの設定値を用いて標定演算を行う。これらステップ202、203Aおよび204は、図１の標定演算手段22に対応する処理ステップである。

そして、次のステップ205で標定結果を出力する。このステップ205は図１の標定結果出力手段23に対応する処理ステップである。

（作用）
以上で事故点標定装置を構成する入力処理部10A、10Bおよび標定処理部20について機能説明を終えたので、以下、図６を参照して本実施形態による事故点標定方法について説明する。

図６は、本発明の第２の実施形態の事故点標定方法を説明する図で、図６（ａ）は送電線事故時の模式図、図６（ｂ）は各端子並びに事故点の電圧分布図、図６（ｃ）は事故点電圧の式をそれぞれ示す。

前述の第１の実施形態で説明した３相直接法の場合、式(4)、(8)を事故相a、b、c、ab、bc、ca、abcに対して適用することにより、容易に事故点２（F）までの距離を求めることができる。しかし、事故相がa相のときに式(4)、(8)をb相に適用すると、誤差の影響が大きく一般的には演算が困難となる傾向となるため、図３で説明したように事故相選別処理（ステップ203）が一般的には必要となる。

a相事故の場合の例は、

となる。

しかしながら、本実施形態のように、対称座標法の正相量などのモード変換を用いることによって、事故相選別処理を不要にできるという利点がある。
以下、具体例として、対称座標法の正相量のモード変換を用いる例を示す。

上式に対称座標法の正相量のモード変換行列

を適用すると、

となる。

また、クラーク変換のα量の変換行列

を適用すると、次の式(23)となる。

ここで、モード変換行列適用後を[ ]mと表現すると、

となり、

のように、簡略表現することができる。

また、インピーダンス部に正相インピーダンスZ₁₁、Z₁₂、Z₁₀を適用すると、

となる。

モード変換の性質上、正相量の場合には１相、２相、３相事故に対して、逆相量の場合には１相、２相事故に対して、零相量の場合には１相事故に対して、事故相選別を行うことなく適用できる。

このように、図６で示したように、標定対象線路１の両端のA端子およびB端子において、各端子の同期、非同期にかかわりなく電圧V_A（ベクトル量）と電流I_A（ベクトル量）、電圧V_B（ベクトル量）と電流I_B（ベクトル量）を採取し、線路長Lおよび単位長あたりの送電線線路定数Z（ベクトル量）を用いると、Ａ端子から事故点２（Ｆ）までの距離xは、モード変換量を用いて、両端から見た事故点電圧[V_F]m（ベクトル量）の大きさの２乗値が等しいことから、上記式(25)が求まり、第１の実施形態と同様に、式(25)から次の式(27)

を消去することによりxに関する２次方程式となる。
そしてその２次方程式をxについて解き、事故点までの距離xを求める。

（第２の実施形態の変形例）
なお、以上説明した第２の実施形態では、電圧・電流のモード変換を標定処理部20で行うようにしたが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、図７で示すように、入力処理部10において、電圧・電流データを記憶する処理ステップ103の後に、電圧・電流のモードを変換するモード変換処理ステップ105を実施するようにしてもよい。この場合、標定処理部20での電圧・電流のモード変換は不要となるので、図８のように標定処理部20からモード変換処理ステップ203Aを削除する。

（効果）
以上述べたように、第２の実施形態およびその変形例によれば、第１の実施形態と同様に、各端子の同期をとることなく、シンプルかつ直接的な計算により、事故点までの距離xを求めることができる。しかも、本実施形態では、モード変換量を用いることにより、a、b、c、ab、bc、ca、abc相の事故相選別を行うことなく標定計算できる利点がある。例えば、正相量の場合には１相、２相、３相事故に対して、逆相量の場合には１相、２相事故に対して、零相量の場合には１相事故に対して、事故相選別を行うことなく適用できる。

（第３の実施形態）
本実施形態による事故点標定方法を実現するための事故点標定装置のブロック構成図は、第１および第２の実施形態と同様であり、また、入力処理部10についても同一である。

本実施形態が第１、第２の実施形態に比べて異なるところは、標定処理部20の処理機能の一部なので、標定処理部20の異なる処理機能について重点的に説明する。

（構成）
本実施形態においても第１、第２の実施形態と同様、図１の入力処理部10において、標定対象線路１の両端のA端子およびB端子において、各端子の同期、非同期にかかわりなく、それぞれ電圧V_A（ベクトル量）および電流I_A（ベクトル量）、電圧V_B（ベクトル量）および電流I_B（ベクトル量）を採取する。

そして、標定処理部20において、線路長Lおよび単位長あたりの送電線線路定数Z（ベクトル量）を設定するとともに、A端子から事故点Fまでの距離xを、ベクトル量（フェーザ量）を用いて求める。

図９は、本発明の第３の実施形態に係る事故点標定方法を実現するための事故点標定装置の標定処理部20の処理機能を示すフローチャートである。

図９において、ステップ201でデータを取得する。このステップ201は図１のデータ取得手段21に対応する処理ステップである。

ステップ201でデータを取得後、ステップ202で事故発生有りと判定された場合（Y）には、次のステップ203Bでベクトル量（フェーザ量）の算出を行い、さらに、ステップ204で各相電圧・各相電流データおよび線路定数などの設定値を用いて標定演算を行う。これらステップ202、203Bおよび204は、図１の標定演算手段22に対応する処理ステップである。

ステップ204の後、続くステップ2041で収束判定を行い、そして、さらに次のステップ205で標定結果を出力する。このステップ205は図１の標定結果出力手段23に対応する処理ステップである。

（作用）
以上で事故点標定装置を構成する入力処理部10A、10Bおよび標定処理部20について機能説明を終えたので、以下、図１０ないし図１２を参照して本実施形態による事故点標定方法について説明する。

図１０ないし図１２は、本実施形態の事故点標定方法を説明する図であり、特に、図１０（ａ）はA端子の電圧の時系列サンプルデータ例図、図１０（ｂ）はA端子の電流のサンプルデータを示す。図１１（ａ）はB端子の電圧の時系列サンプルデータ例、図１１（ｂ）はB端子の電流のサンプルデータを示す。図１２は時系列の標定計算値例を示す。

図１０、図１１に示すように、標定対象線路１の両端のA端子およびB端子において、各端子の同期、非同期にかかわりなく電圧V_A（ベクトル量）と電流I_A（ベクトル量）、電圧V_B（ベクトル量）と電流I_B（ベクトル量）の時系列サンプルデータを採取する。なお、図１０、図１１の図示例ではA端子（図１０）とB端子（図１１）は非同期であり、約45度の位相ずれが生じている。

線路長Lおよび単位長あたりの送電線線路定数Z（ベクトル量）を用いると、A端子から事故点２（F点）までの距離xは、両端から見た事故点電圧V_F（ベクトル量）の大きさの２乗値が等しいことから、時系列サンプルデータから各電圧・電流の振幅値および位相を算出することにより、下記式(29)を得る。

以下、式(29)を導く方法について説明する。
ある電気量の時系列サンプルデータからベクトル量（フェーザ量）を算出する一般例の一つとして、離散フーリエ変換（DFT）を用いる方法がある。
ベクトル量（フェーザ量）は、時系列サンプルデータV_kに対して、DFTを用いることより、式(28)にて算出できる。

式(4)、(8)にこれを適用すると、

となる。

ここで、V_As（ベクトル量）、I_As（ベクトル量）、V_Bs（ベクトル量）、I_Bs（ベクトル量）は時系列サンプルデータから算出したベクトル量である。

本実施形態においても、既に説明した第１、第２の実施形態と同様に、式(15)から得られるxの２次方程式を解くことにより、事故点Fまでの距離xを求めることができ、図１２に示すように時系列的に標定計算値が得られる。

この結果をもとに、標定計算値が最も安定する時点を収束判定により求め、最終的な標定結果とする。例えば、収束判定としては、３点のばらつきが最小となる時点を収束時点とするなどの方法がある。

以上述べたように第３の実施形態によれば、第１の実施形態や第２の実施形態と同様に、各端子の同期をとることなく、シンプルかつ直接的な計算により、事故点までの距離xを求めることができる。しかも、本実施形態では、時系列的に算出した標定計算値の収束判定により最終的な標定結果を出力することにより、過渡的な変動に強く、より標定精度を向上させることができる。

（第４の実施形態）
本実施形態による事故点標定方法を実現するための事故点標定装置のブロック構成図は、第１ないし第３の実施形態と同様であり、また、入力処理部10についても同一である。

本実施形態が第１ないし第３の実施形態に比べて異なるところは、図１３で示すように標定処理部20の処理機能の一部なので、標定処理部20の異なる処理機能について重点的に説明する。

（構成）
本実施形態においても第１ないし第３の実施形態と同様、図１の入力処理部10において、標定対象線路１の両端のA端子およびB端子において、各端子の同期、非同期にかかわりなく、それぞれ電圧V_A（ベクトル量）および電流I_A（ベクトル量）、電圧V_B（ベクトル量）および電流I_B（ベクトル量）を採取する。

そして、標定処理部20において、線路長Lおよび単位長あたりの送電線線路定数Z（ベクトル量）を設定するとともに、A端子から事故点Fまでの距離xを、ベクトル量（フェーザ量）の振幅またはフェーザ量の最も安定した時点を用いて求める。

図１３は、本発明の第４の実施形態に係る事故点標定方法を実現するための事故点標定装置の標定処理部20の処理機能を示すフローチャートである。

図１３において、ステップ201でデータを取得する。このステップ201は図１のデータ取得手段21に対応する処理ステップである。

ステップ201でデータを取得後、ステップ202で事故発生有りと判定された場合（Y）には、次のステップ203Bでベクトル量（フェーザ量）の算出を行い、さらに次のステップ203B1で振幅またはフェーザ量の最も安定した時点を判定し、続くステップ204で上記時点の各相電圧・各相電流データおよび線路定数などの設定値を用いて標定演算を行う。これらステップ202、203B、203B1および204は、図１の標定演算手段22に対応する処理ステップである。

（作用）
以上で事故点標定装置を構成する入力処理部10A、10Bおよび標定処理部20について機能説明を終えたので、以下、図１４および図１５の波形図を参照して本実施形態による事故点標定方法について説明する。

図１４および図１５は、本実施形態の事故点標定方法を説明する図であり、特に図１４（ａ）はA端子の電流の時系列サンプルデータ例、図１４（ｂ）はA端子の電流の時系列振幅値例、図１５（ａ）はB端子の電流の時系列サンプルデータ例、図１５（ｂ）はB端子の電流の時系列振幅値例を示す図である。

図１４（ａ）および図１５（ａ）に示すように、標定対象線路１の両端のA端子およびB端子において、各端子の同期、非同期にかかわりなく電圧V_A（ベクトル量）、V_B（ベクトル量）と電流I_A（ベクトル量）、I_B（ベクトル量）の時系列サンプルデータを採取する。

図１４（ｂ）、図１５（ｂ）に示すように、時系列サンプルデータの最も安定した時点のデータを用いて、線路長Lおよび送電線線路定数Z（ベクトル量）を用いると、A端子から事故点Fまでの距離xは、両端から見た事故点電圧V_F（ベクトル量）の大きさの２乗値が等しいことにより、下記式(30)を得る。

ここで、V_AT（ベクトル量）、I_AT（ベクトル量）、V_BT（ベクトル量）、I_BT（ベクトル量）は時系列サンプルデータから求めた最も安定した時点のベクトル量である。

式(30)から得られるxの２次方程式を解くことにより、時系列サンプルデータの最も安定した時点における事故点までの距離xを求めることができる。

例えば、時系列サンプルデータの最も安定した時点としては、各時系列の電圧・電流振幅値またはフェーザ量の３点のばらつきが最小となる時点とするなどの方法がある。なお、図１４、図１５の図示例ではA端子（図１４）とB端子（図１５）は非同期であり、振幅またはフェーザ量の最も安定した時点は約２ｍｓずれている。

以上述べたように第４の実施形態によれば、第１の実施形態ないし第３の実施形態と同様に、各端子の同期をとることなく、シンプルかつ直接的な計算により、事故点までの距離xを求めることができる。しかも、本実施形態では、振幅またフェーザ量の最も安定した時点の値を用いて事故点までの距離xを算出するので、過渡的な変動に強く、より標定精度を向上させることができる。

（第５の実施形態）
以上述べた第１ないし第４の実施形態の場合、標定対象送電線１が２端子の場合であったが、本実施形態は標定対象送電線１が分岐点を有する３端子であり、入力処理部が一つ増えた点を除けば、入力処理部10の構成は第１の実施形態と同じである。しかし、分岐点があるがゆえに標定処理部20の処理機能の一部が少し異なる。

図１６において、CT10C、VT10CはそれぞれC端子に設置した変流器、電圧変成器である。10cは、C端子に設けた入力処理部であり、A端子、B端子に設けた入力処理部10a、10bと同様にデータ入力手段11c、データ記憶手段12cおよびデータ伝送手段13cとから構成され、伝送媒体NETに接続されている。標定処理部20は図１の場合と同じである。

本実施形態においても第１ないし第４の実施形態と同様、図１の入力処理部10において、標定対象線路１の両端のA端子およびB端子において、各端子の同期、非同期にかかわりなく、それぞれ電圧V_A（ベクトル量）および電流I_A（ベクトル量）、電圧V_B（ベクトル量）および電流I_B（ベクトル量）を採取する。

本実施形態の標定処理部20の機能について図１７のフローチャートを参照して説明する。
図１７において、ステップ201でデータを取得する。このステップ201は図１のデータ取得手段21に対応する処理ステップである。

ステップ201でデータを取得後、ステップ202で事故発生有りと判定された場合（Y）には、次のステップ206で分岐点電圧・分岐点電流の算出を行い、次のステップ204で各相電圧・各相電流データおよび線路定数などの設定値を用いて標定演算を行い、続くステップ207で事故点確定または最終区間の判定を行う。これらステップ202、206、204および207は、図１の標定演算手段22に対応する処理ステップである。

（作用）
以上で事故点標定装置を構成する入力処理部10A、10Bおよび標定処理部20について機能説明を終えたので、以下、図１８を参照して本実施形態による事故点標定方法について説明する。

図１８は、本発明の第５の実施形態の事故点標定方法を示す図であり、特に、図１８（ａ）は送電線の回路図、図１８（ｂ）は電圧、電流間に成り立つ関係式を示す。

本実施形態においては、図１８で示すように送電線１は、端子A、Bの中間の分岐点Dにおいて分岐し、端子Cを有する。標定対象線路１をA端子−D点間としたとき、B端子とC端子から見たD点の分岐点電圧V_D（ベクトル量）が等しいことから、B端子とC端子の間の位相差をθとすると、下記式(31)が成り立つ。

式(31)より、次の式(32)が求められる。

標定対象線路１のA端子−D点間において、両端の同期、非同期にかかわりない電圧V_A（ベクトル量）、V_D（ベクトル量）と電流I_A（ベクトル量）、I_D（ベクトル量）、線路長Lおよび送電線線路定数Z（ベクトル量）を用いると、Ａ端子から事故点Fまでの距離xは、Ａ端子、D点から見た事故点電圧V_F（ベクトル量）の大きさの２乗値が等しいことから、下記式(33)となる。

式(33)に式(32)を代入することにより、A端子、B端子、C端子の電圧、電流をパラメータとするxに関する２次方程式が得られる。そして、その２次方程式をxについて解くことにより、A端子から事故点Fまでの距離xを求める。

以上述べたように、第５の実施形態によれば、第１の実施形態ないし第４の実施形態と同様に、分岐点を持つ３端子以上の送電線においても、各端子の同期をとることなく、シンプルかつ直接的な計算により、事故点までの距離xを求めることができる。

本発明の第１ないし第４の実施形態に係る事故点標定方法を実現するための事故点標定装置のブロック構成図。本発明の第１ないし第４の実施形態で採用した入力処理部の処理機能を示すフローチャート。本発明の第１の実施形態で採用した標定処理部の処理機能を示すフローチャート。本発明の第１の実施形態による事故点標定方法を示す図で、（ａ）は送電線の回路図、（ｂ）は送電線長さ方向の電圧分布図、（ｃ）は電圧、電流間に成り立つ関係式。本発明の第２の実施形態で採用した標定処理部の処理機能を示すフローチャート。本発明の第２の実施形態の事故点標定方法を示し、（ａ）は送電線の回路図、（ｂ）は送電線長さ方向の電圧変化を示す図、（ｃ）は電圧、電流間に成り立つ関係式。本発明の第２の実施形態の変形例で採用した入力処理部の処理機能を示すフローチャート。本発明の第２の実施形態の変形例で採用した標定処理部の処理機能を示すフローチャート。本発明の第３の実施形態で採用した標定処理部の処理機能を示すフローチャート。本発明の第３の実施形態による事故点標定方法を説明する図で、（ａ）はA端子の電圧の時系列サンプルデータ例、（ｂ）はA端子の電流のサンプルデータを示す図。本発明の第３の実施形態による事故点標定方法を説明する図で、（ａ）はB端子の電圧の時系列サンプルデータ例、（ｂ）はB端子の電流のサンプルデータを示す図。本発明の第３の実施形態の事故点標定方法を説明する図で、特に、時系列の標定計算値例を示す図。本発明の第４の実施形態で採用した標定処理部の処理機能を示すフローチャート。本発明の第４の実施形態の事故点標定方法を説明する図で、（ａ）はA端子の電流の時系列サンプルデータ例、（ｂ）はA端子の電流の時系列振幅値例を示す図。本発明の第４の実施形態の事故点標定方法を説明する図で、（ａ）はB端子の電流の時系列サンプルデータ例、（ｂ）はB端子の電流の時系列振幅値例を示す図。本発明の第５の実施形態に係る事故点標定方法を実現するための事故点標定装置のブロック構成図。本発明の第５の実施形態で採用した標定処理部の処理機能を示すフローチャート。本発明の第５の実施形態の事故点標定方法を示す図で、（ａ）は送電線の回路図、（ｂ）は電圧、電流間に成り立つ関係式。従来の事故点標定方法を示し、（ａ）は送電線の回路図、（ｂ）は送電線長さ方向の電圧分布図、（ｃ）は電圧、電流間に成り立つ関係式を示す図。

符号の説明

１…標定対象の送電線、２…事故点F、３…分岐点、10…入力処理部、11…データ入力手段、12…データ記憶手段、13…データ伝送手段、20…標定処理部、21…データ取得手段、22…標定演算手段、23…標定結果出力手段。

Claims

標定対象送電線の各端子の電圧、電流および送電線線路定数を用いて事故点を標定する事故点標定方法において、
両端から見た事故相の事故点電圧の大きさの２乗値が等しい点を事故点として得られる２次方程式を解くことにより所定の一端から事故点までの距離を算出することを特徴とする事故点標定方法。
前記事故点電圧としてモード変換した値を用いることを特徴とする請求項１記載の事故点標定方法。
前記電圧、電流の時系列サンプル値を用いて計算し、時系列的に算出した標定結果の収束判定を行うことにより最終結果を出力することを特徴とする請求項１または２に記載の事故点標定方法。
前記電圧、電流の時系列サンプル値の最も安定した時点のデータを用いて計算することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の事故点標定方法。
分岐点を有する３端子以上の送電線において、２端子から見た分岐点電圧が等しいことを利用し、２端子の電圧、電流および送電線線路定数を用いて２端子間の位相差を算出し、算出した位相差と２端子の電圧・電流および送電線線路定数を用いて分岐点の電圧・電流を算出し、端子と分岐点間または分岐点と分岐点間について、請求項１ないし４のいずれかに記載の方法により事故点までの距離を算出することを特徴とする事故点標定方法。
標定対象送電線の各端子の電圧、電流および送電線線路定数を用いて事故点を標定する事故点標定装置において、
標定対象送電線の各端子に、端子電圧および電流を取り込み、ディジタル変換を行うデータ入力手段、データ記憶時間などの設定値をもとに、事故発生時に電気量データをメモリに記憶するデータ記憶手段、記憶したデータを伝送するデータ伝送手段を備えた入力処理部を設け、
伝送媒体を介して前記各端子に設置された前記入力処理部から伝送されてくるデータを取得するデータ取得手段、前記標定対象送電線の線路定数などを設定値とし、この設定値および前記データ取得手段で取得した電流、電圧データを用い、両端から見た事故相の事故点電圧の大きさの２乗値が等しい点を事故点として得られる２次方程式を解くことにより所定の一端から事故点までの距離を算出する標定演算を行う標定演算手段、この標定演算手段の標定結果を出力する標定結果出力手段を備えた標定処理部を設けたことを特徴とする事故点標定装置。