JP2023521190A - 送電システムにおける障害検出 - Google Patents
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Abstract
Description
本主題は、一般に、送電線における障害検出に関する。特に、本主題は、送電システムにおける電力スイング中の障害検出に関する。
送電システムは、発電機、変圧器、リレーなどの多数の電気構成要素を有する送電線を備える大きく複雑なネットワークである。送電システムは、送電線障害、高負荷送電線におけるスイッチング動作、負荷の大きさおよび方向の変化などに起因するシステム外乱を受けることが多い。一般に、障害は、正常な電流の流れに乱れを引き起こす電気システムの異常状態として定義され得る。この電流の偏りは、電圧および/または電流の流れの変化を引き起こし、送電を遮断する。送電システムで発生するシステム外乱は、電力スイングを引き起こす可能性がある。
本主題の特徴、態様、および利点は、以下の説明および添付の図面に関してよりよく理解されよう。異なる図における同じ参照番号の使用は、類似または同一の特徴および構成要素を示す。
本発明の実施形態は、送電システムにおける電力スイング中の障害検出のための方法、障害検出のためのデバイス、および障害検出のためのコンピュータ可読記憶媒体を提供する。
本主題は、送電線における障害検出に関する。以下では、電力スイングに関する障害検出、特にスイング中心電圧またはそれに近い電圧における障害の検出について説明する。しかしながら、主題は、電力スイングにおける障害検出に限定されない。
ΘLxはループxのインピーダンス角であり、
dΘLxは、ループxのk番目のサンプルのインピーダンス角の変化であり、
ΘLx(k)は、ループxのk番目のサンプルについて計算されたインピーダンス角であり、
Nは、測定サイクル当たりのサンプル数であり、1測定サイクルは、サンプル周波数に基づく所定数のサンプルを含み、
xは、位相対接地または位相対位相ループを表す。
Claims (20)
- 送電システムにおける電力スイング中の障害検出のための方法であって、前記方法が、
前記送電システムの端末で各相の電圧測定値および電流測定値を取得するステップであって、前記電圧測定値および前記電流測定値が、前記送電システムの前記端末に関連付けられた1つまたは複数の測定機器を用いて取得され、前記電圧測定値および前記電流測定値が、前記端末で取得された電圧および電流のサンプル値を含む、ステップと、
前記電圧および電流の各サンプル値について、各位相対接地ループおよび各位相対位相ループのインピーダンス角の変化の値を計算するステップであって、前記インピーダンス角の変化の前記値が、所定の間隔だけ離れた2つのサンプルのインピーダンス角の差である、ステップと、
各位相対接地ループおよび各位相対位相ループについて、前記インピーダンス角の前記変化の所定数の値におけるインピーダンス角の変化の平均値を計算するステップと、
各位相対接地ループおよび各位相対位相ループについて計算された前記平均値をインピーダンス角の変化の閾値と比較するステップと、
前記比較に基づいて、前記位相対接地ループまたは前記位相対位相ループのうちの1つまたは複数における障害を検出するステップと
を含む、方法。 - 前記方法が、前記位相対接地ループまたは位相対位相ループのうちの1つまたは複数における前記障害を検出すると、距離保護のために前記対応するループを解放することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記所定の間隔が、1測定サイクルの持続時間であり、1測定サイクルが、サンプル周波数に基づく所定数のサンプルを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記平均値を計算する前記ステップが、前記サンプルのインピーダンス角の前記変化の値を計算するために移動窓平均フィルタを適用することによって計算され、インピーダンス角の前記変化の前記所定数の値が、前記移動窓のサイズである、請求項1に記載の方法。
- 前記移動窓の前記サイズが、1測定サイクルのサンプル数に等しい、請求項4に記載の方法。
- 前記閾値が範囲である、請求項1に記載の方法。
- 前記範囲が1~3度である、請求項6に記載の方法。
- 検出された前記障害を、前記障害が検出されるループに基づいて、位相対接地障害、位相対位相障害、または2重相対接地障害として分類するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記方法が、前記電圧測定値および前記電流測定値の全サイクル離散フーリエ変換に基づいて、各位相対接地ループおよび各位相対位相ループのそれぞれについて電圧フェーザおよび電流フェーザを計算するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- スイング中心電圧で前記位相対接地ループまたは位相対位相ループのうちの1つまたは複数における前記障害を検出するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 送電線における電力スイング中に障害を検出するためのインテリジェント電子デバイス(IED)であって、前記IEDが、
プロセッサと、
前記送電システムの端末で各相から電圧測定値および電流測定値を取得し、前記電圧測定値および前記電流測定値が、前記送電システムの前記端末に関連付けられた1つまたは複数の測定機器を用いて取得され、前記電圧測定値および前記電流測定値が、前記端末で取得された電圧および電流のサンプル値を含み、
前記電圧および電流の各サンプル値について、各位相対接地ループおよび各位相対位相ループのインピーダンス角の変化の値を計算し、前記インピーダンス角の変化の前記値が、所定の間隔だけ離れた2つのサンプルのインピーダンス角の差であり、
各位相対接地ループおよび各位相対位相ループについて、前記インピーダンス角の前記変化の所定数の値におけるインピーダンス角の変化の平均値を計算し、
各位相対接地ループおよび各位相対位相ループについて計算された前記平均値をインピーダンス角の変化の閾値と比較し、
前記比較に基づいて、前記位相対接地ループまたは位相対位相ループのうちの1つまたは複数における障害を検出する
ために前記プロセッサによって実行可能な障害検出モジュールと
を含む、インテリジェント電子デバイス(IED)。 - 前記デバイスが、前記位相対接地ループまたは位相対位相ループのうちの1つまたは複数における前記障害を検出すると、距離保護のために前記対応するループを解放するように構成される、請求項11に記載のデバイス。
- 前記所定の間隔が、1測定サイクルの持続時間であり、1測定サイクルが、サンプル周波数に基づく所定数のサンプルを含む、請求項11に記載のデバイス。
- 前記平均値を計算するために、前記障害検出モジュールが、前記サンプルの前記インピーダンス角の前記変化の値を計算するために移動窓平均フィルタを適用するように構成され、前記インピーダンス角の前記変化の前記所定数の値が、前記移動窓のサイズである、請求項11に記載のデバイス。
- 前記移動窓の前記サイズが、1測定サイクルのサンプル数に等しい、請求項14に記載のデバイス。
- 前記閾値が範囲である、請求項11に記載のデバイス。
- 前記範囲が1~3度である、請求項16に記載のデバイス。
- 前記障害検出モジュールが、検出された前記障害を、前記障害が検出されるループに基づいて、位相対接地障害、位相対位相障害、または2重相対接地障害として分類するように構成される、請求項11に記載のデバイス。
- 実行されるとインテリジェント電子デバイス(IED)に送電線の電力スイング中に障害を検出させるプログラム命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記プログラム命令が、
前記送電システムの端末で各相から電圧測定値および電流測定値を取得し、前記電圧測定値および前記電流測定値が、前記送電システムの前記端末に関連付けられた1つまたは複数の測定機器を用いて取得され、前記電圧測定値および前記電流測定値が、前記端末で取得された電圧および電流のサンプル値を含み、
前記電圧および電流の各サンプル値について、各位相対接地ループおよび各位相対位相ループのインピーダンス角の変化の値を計算し、前記インピーダンス角の変化の前記値が、所定の間隔だけ離れた2つのサンプルのインピーダンス角の差であり、
各位相対接地ループおよび各位相対位相ループについて、前記インピーダンス角の前記変化の所定数の値におけるインピーダンス角の変化の平均値を計算し、
各位相対接地ループおよび各位相対位相ループについて計算された前記平均値をインピーダンス角の変化の閾値と比較し、前記閾値が1~3度の範囲であり、
インピーダンス角の前記変化の平均値が前記閾値内にある場合に、前記位相対接地ループまたは位相対位相ループのうちの1つまたは複数における障害を検出する
ための命令を含む、非一時的コンピュータ可読媒体。 - 前記プログラム命令が、検出された前記障害を、前記障害が検出されるループに基づいて、位相対接地障害、位相対位相障害、または2重相対接地障害として分類するための命令を含む、請求項19に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
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