JP2021152517A - 地絡継電器、地絡要因推定方法、プログラム、及び推定基準生成方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1に示す地絡要因推定システム1は、需要家設備30内で地絡が生じた状態の電流波形に基づいて、需要家設備30内における地絡の要因を推定するためのシステムである。ここでの地絡は、絶縁抵抗が低下している微地絡も含む。需要家設備30の具体例としては、例えば6600Vにて電力系統90から電力の供給を受ける高圧需要家設備が挙げられる。
地絡要因推定装置13を含む地絡継電器12は、零相電流に基づいて、需要家設備30における地絡を検出することと、地絡が検出された場合に、電力系統90と需要家設備30との間の開閉器11を開放することと、地絡が検出されたタイミングに基づいて、所定長さの解析期間における零相電流の時間変化を示す電流データを抽出することと、電流データの波形に基づいて、地絡の要因が需要家設備30内のケーブル劣化であるか、その他であるかを推定することと、推定結果を出力することと、を実行するように構成されている。
推定基準生成装置24は、模擬継電器23により模擬地絡が検出されたタイミングに基づいて、所定長さの解析期間における零相電流の時間変化を示す電流データを模擬継電器23から抽出することと、電流データの特徴量を算出することと、模擬地絡の既知の要因と特徴量とを対応付けた特徴量レコードを蓄積することと、電流データの波形に基づいて、模擬地絡の要因が地絡模擬設備20内のケーブル劣化であるか、その他であるかを推定するための推定基準を、蓄積された特徴量レコードに基づいて生成することと、を実行するように構成されている。
地絡要因推定方法の一例として、地絡継電器12が実行する地絡要因推定手順を例示する。この手順は、零相電流に基づいて、需要家設備30における地絡を検出することと、地絡が検出された場合に、電力系統90と需要家設備30との間の開閉器11を開放することと、地絡が検出されたタイミングに基づいて、所定長さの解析期間における零相電流の時間変化を示す電流データを抽出することと、電流データの波形に基づいて、地絡の要因が需要家設備30内のケーブル劣化であるか、その他であるかを推定することと、推定結果を出力することと、を含む。
推定基準生成方法の一例として、模擬継電器23が実行する地絡模擬設備20の遮断手順と、推定基準生成装置24が実行する地絡要因推定手順とを例示する。
図11に示すように、模擬継電器23は、まずステップS21,S22,S23を実行する。ステップS21では、電流検出部211が、模擬開閉器22に流れる零相電流値を検出する。ステップS22では、電流検出部211が、零相電流値をデータ蓄積部212に追加する。ステップS23では、データ蓄積部212が蓄積する上記模擬地絡検出用の電流データに基づいて、地絡検出部213が、地絡模擬設備20における模擬地絡があるか否かを確認する。
この手順は、模擬継電器23により模擬地絡が検出されたタイミングに基づいて、所定長さの解析期間における零相電流の時間変化を示す電流データを模擬継電器23から抽出することと、電流データの特徴量を算出することと、模擬地絡の既知の要因と特徴量とを対応付けた特徴量レコードを蓄積することと、電流データの波形に基づいて、模擬地絡の要因が地絡模擬設備20内のケーブル劣化であるか、その他であるかを推定するための推定基準を、蓄積された特徴量レコードに基づいて生成することと、を含む。
以上に説明したように、地絡継電器12は、零相電流に基づいて、需要家設備30における地絡を検出する地絡検出部113と、地絡が検出された場合に、電力系統90と需要家設備30との間の開閉器11を開放する制御部114と、地絡検出部113が地絡を検出したタイミングに基づいて、所定長さの解析期間における零相電流の時間変化を示す電流データを抽出する電流データ抽出部121と、電流データの波形に基づいて、地絡の要因が需要家設備30内のケーブル劣化であるか、その他であるかを推定する推定部126と、推定部126の推定結果を出力する出力部127と、を備える。
上述の実施形態においては、正規化部122が、零相電流の最大値及び最小値が一定値となるように要因推定用の電流データを正規化して正規化データを生成する例を示したが、電流データの正規化手法はこれに限られない。例えば正規化部122は、電流データにおける零相電流の絶対値の最大値を基準として電流データを正規化し、正規化データを生成してもよい。例えば正規化部122は、電流データにおける各零相電流値を、上記絶対値の最大値で除算することによって正規化データを生成する。以下、零相電流値を絶対値の最大値で除算した値を「正規化電流値」という。
Claims (13)
- 零相電流に基づいて、需要家設備における地絡を検出する地絡検出部と、
前記地絡が検出された場合に、電力系統と前記需要家設備との間の開閉器を開放する制御部と、
前記地絡検出部が地絡を検出したタイミングに基づいて、所定長さの解析期間における前記零相電流の時間変化を示す電流データを抽出するデータ抽出部と、
前記電流データの波形に基づいて、前記地絡の要因が前記需要家設備内のケーブル劣化であるか、その他であるかを推定する推定部と、
前記推定部の推定結果を出力する出力部と、を備える地絡継電器。 - 前記電流データの波形の特徴量を算出する特徴量算出部を更に備え、
前記推定部は、前記特徴量に基づいて、前記地絡の要因が前記ケーブル劣化であるかその他であるかを推定する、請求項1記載の地絡継電器。 - 前記零相電流の最大値と最小値が一定値となるように前記電流データを正規化して正規化データを生成する正規化部を更に備え、
前記特徴量算出部は、前記正規化データに基づいて前記特徴量を算出する、請求項2記載の地絡継電器。 - 前記特徴量算出部は、前記零相電流のばらつきの大きさを表す第1特徴量を前記正規化データに基づいて算出し、
前記推定部は、定常期間と、インパルス状の変動期間とが交互に繰り返す候補グループに前記電流データの波形が属するか否かを前記第1特徴量に基づいて推定し、
前記特徴量算出部は、前記電流データの波形が前記候補グループに属すると推定された場合に、前記変動期間における前記零相電流の変動幅を表す第2特徴量を前記正規化データに基づいて更に算出し、
前記推定部は、前記地絡の要因が前記ケーブル劣化であるかその他であるかを前記第2特徴量に基づいて更に推定する、請求項3記載の地絡継電器。 - 零相電流に基づいて地絡の発生を検出する地絡検出部と、前記地絡の発生が検出された場合に、電力系統と需要家設備との間の開閉器を開放する制御部と、を備える地絡継電器から、前記地絡検出部が地絡を検出したタイミングに基づいて、所定長さの解析期間における前記零相電流の時間変化を示す電流データを抽出することと、
前記電流データの波形に基づいて、前記地絡の要因が前記需要家設備内のケーブル劣化であるか、その他であるかを推定することと、
推定した結果を出力することと、を含む地絡要因推定方法。 - 零相電流に基づいて地絡の発生を検出する地絡検出部と、前記地絡の発生が検出された場合に、電力系統と需要家設備との間の開閉器を開放する制御部と、を備える地絡継電器から、前記地絡検出部が地絡を検出したタイミングに基づいて、所定長さの解析期間における前記零相電流の時間変化を示す電流データを抽出することと、
前記電流データの波形に基づいて、前記地絡の要因が前記需要家設備内のケーブル劣化であるか、その他であるかを推定することと、
推定した結果を出力することと、を含む地絡要因推定方法を装置に実行させるプログラム。 - 零相電流に基づいて、模擬設備における模擬地絡の発生を検出する地絡検出部と、前記模擬地絡の発生が検出された場合に、電力系統と模擬設備との間の模擬開閉器を開放する制御部と、を有する模擬継電器から、前記地絡検出部が地絡を検出したタイミングに基づいて、所定長さの解析期間における前記零相電流の時間変化を示す電流データを抽出することと、
前記電流データの波形の特徴量を算出することと、
前記模擬地絡の既知の要因と前記特徴量とを対応付けたレコードを蓄積することと、
前記電流データの波形に基づいて、前記模擬地絡の要因が前記模擬設備内のケーブル劣化であるか、その他であるかを推定するための推定基準を、蓄積されたレコードに基づいて生成することと、を含む、推定基準生成方法。 - 前記零相電流の最大値と最小値が一定値となるように前記電流データを正規化して正規化データを生成することを更に含み、
前記特徴量を算出することは、前記零相電流のばらつきの大きさを表す第1特徴量を前記正規化データに基づいて算出することを含み、
前記レコードを蓄積することは、前記模擬地絡の既知の要因と前記第1特徴量とを対応付けた第1レコードを蓄積することを含み、
前記推定基準を生成することは、定常期間と、インパルス状の変動期間とが交互に繰り返す候補グループに電流データの波形が属するか否かを前記第1特徴量に基づいて推定するための第1推定基準を、蓄積された第1レコードに基づいて生成することを含み、
前記特徴量を算出することは、前記候補グループに属する電流データの前記変動期間における前記零相電流の変動幅を表す第2特徴量を前記正規化データに基づき算出することを更に含み、
前記レコードを蓄積することは、前記模擬地絡の既知の要因と前記第2特徴量とを対応付けた第2レコードを蓄積することを更に含み、
前記推定基準を生成することは、前記模擬地絡の要因が前記ケーブル劣化であるかその他であるかを前記第2特徴量に基づいて推定するための第2推定基準を、蓄積された第2レコードに基づいて生成することを更に含む、請求項7記載の推定基準生成方法。 - 零相電流に基づいて、需要家設備における地絡を検出する地絡検出部と、
前記地絡が検出された場合に、電力系統と前記需要家設備との間の開閉器を開放する制御部と、
前記地絡検出部が地絡を検出したタイミングに基づいて、所定長さの解析期間における前記零相電流の時間変化を示す電流データを抽出するデータ抽出部と、
前記電流データにおける前記零相電流の絶対値の最大値を基準として前記電流データを正規化し、正規化データを生成する正規化部と、
前記正規化データに基づいて、前記電流データの波形の特徴量を算出する特徴量算出部と、
前記特徴量に基づいて、前記地絡の要因が前記需要家設備内のケーブル劣化であるか、その他であるかを推定する推定部と、
前記推定部の推定結果を出力する出力部と、を備える地絡継電器。 - 前記特徴量算出部は、前記零相電流のばらつきの大きさを表す第1特徴量を前記正規化データに基づいて算出し、
前記推定部は、定常期間と、インパルス状の変動期間とが交互に繰り返す候補グループに前記電流データの波形が属するか否かを前記第1特徴量に基づいて推定し、
前記特徴量算出部は、前記電流データの波形が前記候補グループに属すると推定された場合に、前記電流データの中央値に対する、前記変動期間の前記零相電流の偏りを表す第2特徴量を前記正規化データに基づいて更に算出し、
前記推定部は、前記地絡の要因が前記ケーブル劣化であるかその他であるかを前記第2特徴量に基づいて更に推定する、請求項9記載の地絡継電器。 - 零相電流に基づいて地絡の発生を検出する地絡検出部と、前記地絡の発生が検出された場合に、電力系統と需要家設備との間の開閉器を開放する制御部と、を備える地絡継電器から、前記地絡検出部が地絡を検出したタイミングに基づいて、所定長さの解析期間における前記零相電流の時間変化を示す電流データを抽出することと、
前記電流データにおける前記零相電流の絶対値の最大値を基準として前記電流データを正規化し、正規化データを生成することと、
前記正規化データに基づいて、前記電流データの波形の特徴量を算出することと、
前記特徴量に基づいて、前記地絡の要因が前記需要家設備内のケーブル劣化であるか、その他であるかを推定することと、
推定した結果を出力することと、を含む地絡要因推定方法。 - 零相電流に基づいて地絡の発生を検出する地絡検出部と、前記地絡の発生が検出された場合に、電力系統と需要家設備との間の開閉器を開放する制御部と、を備える地絡継電器から、前記地絡検出部が地絡を検出したタイミングに基づいて、所定長さの解析期間における前記零相電流の時間変化を示す電流データを抽出することと、
前記電流データにおける前記零相電流の絶対値の最大値を基準として前記電流データを正規化し、正規化データを生成することと、
前記正規化データに基づいて、前記電流データの波形の特徴量を算出することと、
前記特徴量に基づいて、前記地絡の要因が前記需要家設備内のケーブル劣化であるか、その他であるかを推定することと、
推定した結果を出力することと、を含む地絡要因推定方法を装置に実行させるプログラム。 - 零相電流に基づいて、模擬設備における模擬地絡の発生を検出する地絡検出部と、前記模擬地絡の発生が検出された場合に、電力系統と模擬設備との間の模擬開閉器を開放する制御部と、を有する模擬継電器から、前記地絡検出部が地絡を検出したタイミングに基づいて、所定長さの解析期間における前記零相電流の時間変化を示す電流データを抽出することと、
前記電流データにおける前記零相電流の絶対値の最大値を基準として前記電流データを正規化し、正規化データを生成することと、
前記正規化データに基づいて、前記電流データの波形の特徴量を算出することと、
前記模擬地絡の既知の要因と前記特徴量とを対応付けたレコードを蓄積することと、
前記特徴量に基づいて、前記模擬地絡の要因が前記模擬設備内のケーブル劣化であるか、その他であるかを推定するための推定基準を、蓄積されたレコードに基づいて生成することと、を含む、推定基準生成方法。
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WO2023166720A1 (ja) * | 2022-03-04 | 2023-09-07 | 三菱電機株式会社 | 入出力装置、パルス幅表示システムおよびパルス幅表示方法 |
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