JP2019103358A - ディジタル保護制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、第1の実施形態について説明する。図1は、第1の実施形態のディジタル保護制御装置1の構成図である。図1に示すように、ディジタル保護制御装置1は、電力系統Eに接続される。ディジタル保護制御装置1は、例えば、加算器10と、参照信号付与部20と、A/D変換部30−1、30−2、…、30−N(以下、Nは自然数)と、参照信号抽出部40と、第一判定部50と、第二判定部60とを備える。以下、いずれのA/D変換部であるかを区別しないときは、単にA/D変換部30と称する。なお、図1では、監視に関する構成のみを切り出しており、A/D変換部30の出力を利用して種々の処理を行う構成については示していない。以下、各実施形態について同様とする。
以下、第2の実施形態について説明する。図4は、第2の実施形態のディジタル保護制御装置2の構成図である。ディジタル保護制御装置2は、第1の実施形態に係るディジタル保護制御装置1に対してアナログフィルタが付加された構成を有する。図4に示すように、電力系統Eと接続されるディジタル保護制御装置2では、第1の実施形態と比較すると、加算器10とA/D変換部30との間にアナログフィルタ部70が設けられている。
以下、第1の実施形態との相違点を中心に説明し、第1の実施形態との共通点については説明を省略する。
以下、第3の実施形態について説明する。図6は、第3の実施形態のディジタル保護制御装置3の構成図である。図6に示すように、電力系統Eと接続されるディジタル保護制御装置3は、例えば、加算器10−1、10−2と、参照信号付与部20と、A/D変換部30−1、30−2と、アナログフィルタ部70−1、70−2と、入力変換部80と、判定部90とを備える。以下、いずれのアナログフィルタ部であるかを区別しないときは、単にアナログフィルタ部70と称する。この構成において、アナログフィルタ部70を省略してもよい。
以下、第4の実施形態について説明する。図10に示すように、第4の実施形態のディジタル保護制御装置4は、電力系統Eに接続されるディジタル保護制御装置4は、例えば、加算器10−1、10−2と、参照信号付与部20と、逆極性参照信号付与部20Aと、A/D変換部30−1、30−2と、アナログフィルタ部70−1、70−2と、判定部90とを備える。この構成において、アナログフィルタ部70を省略してもよい。
また判定部90は、A/D変換部30−1のA/D変換結果(F)とA/D変換部30−2のA/D変換結果(G)の和(I)を求めることにより、参照信号の成分と逆極性参照信号の成分を打ち消したアナログ信号変換結果を得ることができる。このアナログ信号変換結果は、入力信号(A)の振幅が2倍の波形として得ることができ、本来の用途である。
以下、第5の実施形態について説明する。図13は、第5の実施形態のディジタル保護制御装置5の構成図である。図13に示すように、電力系統Eに接続されるディジタル保護制御装置5は、例えば、参照信号付与部20と、A/D変換部30−1、30−2と、判定部90と、マルチプレクサ110−1、110−2とを備える。以下、いずれのマルチプレクサであるかを区別しないときは、単にマルチプレクサ110と称する。
図14は、第6の実施形態のディジタル保護制御装置6の構成図である。図14に示すように、電力系統Eに接続されるディジタル保護制御装置6は、例えば、参照信号付与部20と、A/D変換部30−1、30−2と、判定部90と、抵抗部100−1、100−2と、切り替えスイッチ部120とを備える。
以下、第7の実施形態について説明する。図15は、第7の実施形態のディジタル保護制御装置7の構成図である。図15に示すように、電力系統E−1、E−2に接続されるディジタル保護制御装置7は、例えば、参照信号付与部20と、A/D変換部30−1、30−2、30−3と、判定・信号制御部90#と、マルチプレクサ110−1、110−2、110−3とを備える。以下、第5の実施形態との相違点を中心に説明し、第5の実施形態との共通点については説明を省略する。
Claims (23)
- 電力系統からのアナログ信号をディジタル値に変換する複数のアナログ/ディジタル変換部(以下、A/D変換部)と、
前記複数のA/D変換部に入力されるアナログ信号に対して参照信号を重畳させる参照信号付与部と、
前記複数のA/D変換部のうち、前記参照信号付与部により前記参照信号が重畳された信号が入力された一以上の被接続A/D変換部により出力されたディジタル値から、前記参照信号付与部より重畳された参照信号の成分を抽出する参照信号抽出部と、
前記参照信号抽出部により抽出された抽出結果に基づいて、前記被接続A/D変換部、および/または被接続A/D変換部の上流の回路に異常が生じたか否かを判定する第一判定部と、
前記複数のA/D変換部により出力されたディジタル値を相対的に比較することで、前記複数のA/D変換部の一部または全部に異常が生じたか否かを判定する第二判定部と、
を備えるディジタル保護制御装置。 - 前記複数のA/D変換部と、前記参照信号が入力される箇所との間に、アナログフィルタ部が設けられ、
前記第一判定部は、少なくとも前記被接続A/D変換部、前記アナログフィルタ部、および/または被接続A/D変換部の上流の回路に異常が生じたか否かを判定し、
前記第二判定部は、前記複数のA/D変換部により出力されたディジタル値を相対的に比較することで、前記複数のA/D変換部の一部または全部に異常が生じたか否かを判定する、
請求項1記載のディジタル保護制御装置。 - 電力系統からのアナログ信号に基づいて、逆極性の第1の差動信号および第2の差動信号を生成する入力変換部と、
前記入力変換部により出力された前記第1の差動信号と前記第2の差動信号のそれぞれに参照信号を重畳する参照信号付与部と、
前記参照信号を重畳された第1の差動信号をA/D変換する第1のA/D変換部と、
前記参照信号を重畳された第2の差動信号を第2のA/D変換部と、
前記第1のA/D変換部より出力されたディジタル値、および前記第2のA/D変換部より出力されたディジタル値に対して、所定の演算を行って、前記参照信号の成分を抽出することで、前記第1のA/D変換部と前記第2のA/D変換部に異常が生じたか否かを判定する判定部と、
を備えるディジタル保護制御装置。 - 前記判定部は、前記所定の演算として、前記入力変換部より出力される正側重畳済信号のA/D変換結果と、負側重畳済信号のA/D変換結果の和を求める演算を行う、
請求項3記載のディジタル保護制御装置。 - 前記入力変換部の正側重畳済信号のA/D変換結果と負側重畳済信号のA/D変換結果が入力に対し各々異なるゲインを持つように構成され、
前記判定部は、前記所定の演算として、前記正側重畳済信号のA/D変換結果と前記負側重畳済信号のA/D変換結果に含まれる前記アナログ信号の成分を打ち消し合うよう、重み付け加算する演算を行う、
請求項3記載のディジタル保護制御装置。 - 前記入力変換部の正側重畳済信号のA/D変換結果と負側重畳済信号のA/D変換結果が入力に対し同一、または異なるゲインを持つように構成され、
前記判定部は、前記正側重畳済信号のA/D変換結果と、前記負側重畳済信号のA/D変換結果に含まれる前記参照信号の成分を打ち消し合うよう、重み付けをして差を求めることで、前記参照信号を除去して前記アナログ信号を抽出する、
請求項3から5のうちいずれか一項に記載のディジタル保護制御装置。 - 電力系統からのアナログ信号をディジタル値に変換する第1のA/D変換部と、
前記アナログ信号をディジタル値に変換する第2のA/D変換部と、
前記第1のA/D変換部に入力されるアナログ信号に参照信号を重畳する参照信号付与部と、
前記第2のA/D変換部に入力されるアナログ信号に前記参照信号とは逆極性の参照信号を付与する逆極性参照信号付与部と、
前記第1および第2のA/D変換部により出力されたディジタル値の一部、またはすべてに対して所定の演算を行うことで、前記電力系統からのアナログ信号の成分を除去して、前記参照信号の成分を抽出することにより、少なくとも前記第1または第2のA/D変換部の変換精度の監視を行う判定部と、
を備えるディジタル保護制御装置。 - 前記判定部は、前記所定の演算として、前記参照信号を重畳したアナログ信号のA/D変換結果と、前記参照信号とは逆極性の参照信号を重畳したアナログ信号のA/D変換結果の差を求める演算を行う、
請求項7記載のディジタル保護制御装置。 - 前記第1および第2のA/D変換部の出力が前記アナログ信号の信号強度に対して各々異なるゲインを持つように構成され、
前記判定部は、前記所定の演算として、前記参照信号を重畳したアナログ信号のA/D変換結果と前記参照信号とは逆極性の参照信号を重畳したアナログ信号のA/D変換結果に含まれる前記アナログ信号の成分を打ち消し合うよう、前記ゲインに基づく重み付け加算する演算を行う、
請求項7記載のディジタル保護制御装置。 - 前記参照信号を重畳したアナログ信号のA/D変換結果と前記参照信号とは逆極性の参照信号を重畳したアナログ信号のA/D変換結果が入力に対し、同一または異なるゲインを持つように構成され、
前記判定部は、前記参照信号を重畳したアナログ信号のA/D変換結果と、前記参照信号とは逆極性の参照信号を重畳したアナログ信号のA/D変換結果に含まれる前記参照信号の成分を打ち消し合うよう、重み付け加算する演算を行う、
請求項7または8に記載のディジタル保護制御装置。 - 前記参照信号は、直流信号である、
請求項1から10のうちいずれか1項に記載のディジタル保護制御装置。 - 前記参照信号は、電力系統のアナログ交流電気量より高い周波数の高調波信号である、
請求項1から10のうちいずれか1項に記載のディジタル保護制御装置。 - 前記参照信号は、直流信号と、電力系統のアナログ交流電気量より高い周波数の高調波信号の両方である、
請求項1から10のうちいずれか1項に記載のディジタル保護制御装置。 - 前記高調波信号は電力系統のアナログ信号の51倍以上の周波数である、
請求項12または13に記載のディジタル保護制御装置。 - 前記参照信号は、時系列で電圧が変化する直流信号を含む信号である、
請求項1から10のうちいずれか1項に記載のディジタル保護制御装置。 - 前記参照信号は、電力系統の交流周波数より低い周波数の低周波信号である、
請求項1から10のうちいずれか1項に記載のディジタル保護制御装置。 - 前記低周波信号の周波数は1Hz以下である、
請求項16に記載のディジタル保護制御装置。 - 入力信号をディジタル値に変換する複数のA/D変換部と、
前記複数のA/D変換部には、電力系統からのアナログ信号と参照信号のうち少なくとも一方を入力可能とし、前記アナログ信号を入力するか前記参照信号を入力するかの選択は、前記複数のA/D変換部のそれぞれにおいて制御できる入力切替部と、
前記複数のA/D変換部のうち前記参照信号が入力された少なくとも一つ以上のA/D変換部により出力された変換結果の内容に基づいて、前記複数のA/D変換部のうち前記参照信号が入力されたA/D変換部の変換精度の監視を行う判定部と、
を備える、ディジタル保護制御装置。 - 前記アナログ信号を、前記複数のA/D変換部のうち2つ以上に入力し、前記判定部にて、前記2つ以上のA/D変換部の変換結果を比較することにより前記A/D変換部に異常が生じたか否かの監視を行う、
請求項18記載のディジタル保護制御装置。 - 前記電力系統からの複数チャンネルのアナログ信号を、前記複数のA/D変換部にそれぞれ接続可能とし、
前記複数のA/D変換部の数は前記複数チャンネルのアナログ信号のチャンネル数より多いものとし、前記複数のA/D変換部のうち、一部のA/D変換部が前記参照信号を入力している時も、前記複数チャンネルのアナログ信号のすべてを、前記複数のA/D変換部のうち少なくとも1つ以上のA/D変換部にてA/D変換する、
請求項18記載のディジタル保護制御装置。 - 前記複数のA/D変換部は、ΔΣ型A/D変換器と、逐次変換型A/D変換器とを併用する等、少なくとも2つ以上の変換方式が異なるA/D変換部
を備える、請求項1から20のうちいずれか一項に記載のディジタル保護制御装置。 - 前記A/D変換部は、同一チャンネルのアナログ信号に対し、少なくとも1つ以上の出力するゲインが異なるA/D変換器
を備える、請求項1から20のうちいずれか一項に記載のディジタル保護制御装置。 - 前記A/D変換部において、少なくとも1つ以上のオーバーサンプリング型A/D変換器
を備える、請求項1から22のうちいずれか一項に記載のディジタル保護制御装置。
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