JP2952368B2 - 電力歪み方向の表示方法 - Google Patents
電力歪み方向の表示方法Info
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- JP2952368B2 JP2952368B2 JP14129293A JP14129293A JP2952368B2 JP 2952368 B2 JP2952368 B2 JP 2952368B2 JP 14129293 A JP14129293 A JP 14129293A JP 14129293 A JP14129293 A JP 14129293A JP 2952368 B2 JP2952368 B2 JP 2952368B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】電力線を通じて電力の歪み方向を
一目瞭然に表示して歪みの方向と量を直感的に知り、歪
みの原因となっている障害箇所をすみやかに特定する。
一目瞭然に表示して歪みの方向と量を直感的に知り、歪
みの原因となっている障害箇所をすみやかに特定する。
【０００２】
【従来の技術】電力線の歪みの原因を知るにはＦＦＴな
どの分析器で高調波を分析しこの分析結果から障害発生
箇所を推定する方法と、電圧と電流をＦＦＴで演算しこ
の演算結果の位相情報から歪み電力の方向を知る方法が
ある。前者は障害方向の特定が難しく後者の方法は位相
情報によって方向を知ることができても直感的に方向を
直視できるものはなく、専門的知識が必要であったり、
感度が低く電力線の損失の少ない場合は利用が不可能で
あった。
どの分析器で高調波を分析しこの分析結果から障害発生
箇所を推定する方法と、電圧と電流をＦＦＴで演算しこ
の演算結果の位相情報から歪み電力の方向を知る方法が
ある。前者は障害方向の特定が難しく後者の方法は位相
情報によって方向を知ることができても直感的に方向を
直視できるものはなく、専門的知識が必要であったり、
感度が低く電力線の損失の少ない場合は利用が不可能で
あった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は感度が高く、
感度切り替えなどの操作をせずに歪みの電力を表示し、
専門知識のない作業者でも直感的に電力の歪み方向とレ
ベルを知るように表示を工夫したものである。
感度切り替えなどの操作をせずに歪みの電力を表示し、
専門知識のない作業者でも直感的に電力の歪み方向とレ
ベルを知るように表示を工夫したものである。
【０００４】
【作用】送電線や配電線などの電力線から同時に電圧と
電流を検出器によって取り込み、電圧と電流の基本波を
含む高調波成分を実数項と虚数項それぞれに分けて分析
する。この分析結果から、それぞれの高調波次数におい
て電圧の実数項と電流の実数項の積を取る、同様にして
電圧の虚数項と電流の虚数項の積を求め、実数項の積と
虚数項の積を加算するとそれぞれの高調波次数にわたっ
て電力値とその方向を知ることができる。電力が正であ
れば発電所側から電力の来ていることを意味し、電力が
負では測定している箇所よりも負荷側の原因で歪み電力
が発生していることを意味する。しかし、負荷側の原因
による負の電力は負荷の歪み電流と電力線のインピーダ
ンスによる電圧降下によって起きる電力を主に示し、通
常の電力線ではこの電圧降下が低いので、負の電力は発
電側から来る電力と比較すると極めて低い値となる。し
たがって、通常市販されているＦＦＴを利用した汎用型
の電力アナライザでは検出が困難である。かりに、検出
器の感度を上げると発電側から来る電力が大きいのでこ
の電力と同時に表示しようとすると機器がスケールアウ
トしたり、検出器が飽和して正しい結果が表示されない
などの問題があった。本発明はデジタル値に変換する分
解能を少なくとも１２ビット以上の分解能として精度を
上げ、ＦＦＴ演算を行った後で負側の電力を正の値を持
つ電力に比べて１０倍以上に拡大表示すると同時に電力
の極性によって中心線に対して左右または上下に表示す
るのでレンジ切り替えなどの煩わらしい操作を必要とせ
ずに感度を高く、しかも直感的に方向を知ることが可能
となる。
電流を検出器によって取り込み、電圧と電流の基本波を
含む高調波成分を実数項と虚数項それぞれに分けて分析
する。この分析結果から、それぞれの高調波次数におい
て電圧の実数項と電流の実数項の積を取る、同様にして
電圧の虚数項と電流の虚数項の積を求め、実数項の積と
虚数項の積を加算するとそれぞれの高調波次数にわたっ
て電力値とその方向を知ることができる。電力が正であ
れば発電所側から電力の来ていることを意味し、電力が
負では測定している箇所よりも負荷側の原因で歪み電力
が発生していることを意味する。しかし、負荷側の原因
による負の電力は負荷の歪み電流と電力線のインピーダ
ンスによる電圧降下によって起きる電力を主に示し、通
常の電力線ではこの電圧降下が低いので、負の電力は発
電側から来る電力と比較すると極めて低い値となる。し
たがって、通常市販されているＦＦＴを利用した汎用型
の電力アナライザでは検出が困難である。かりに、検出
器の感度を上げると発電側から来る電力が大きいのでこ
の電力と同時に表示しようとすると機器がスケールアウ
トしたり、検出器が飽和して正しい結果が表示されない
などの問題があった。本発明はデジタル値に変換する分
解能を少なくとも１２ビット以上の分解能として精度を
上げ、ＦＦＴ演算を行った後で負側の電力を正の値を持
つ電力に比べて１０倍以上に拡大表示すると同時に電力
の極性によって中心線に対して左右または上下に表示す
るのでレンジ切り替えなどの煩わらしい操作を必要とせ
ずに感度を高く、しかも直感的に方向を知ることが可能
となる。
【０００５】
【実施例】送電線や配電線などの電力線から同時に電圧
と電流を検出器によって取り込みＡ−Ｄコンバータによ
ってデジタルの離散データに変換する。このときのサン
プリング周波数はＦＦＴ演算をオーバラップなしでレク
タンギュラ・ウインドウで行えるように、ＰＬＬ（フエ
ーズドロックループ）によって測定する交流周波数に対
して２の累乗に合わせ、時間に対するデータ列を得る。
このＰＬＬによる位相ロックは精度の高いＦＦＴ演算を
行うには重要な機能である。さらに演算結果を後に拡大
するため分解能の高いＡ−Ｄコンバータを利用する必要
がある。また、アンチ・エリアシングフイルタによる位
相ずれを防ぐため、サンプリング周波数を上げアンチ・
エリアシングフイルタを不要にしたオーバ・サンプリン
グ方式のＡ−Ｄコンバータを利用すると良い特性が得ら
れる。このＡ−Ｄコンバータで得たデータ列から電圧位
相のスタート部分（零位相部分）を基準として整数倍の
周期の区間にわたって電圧と電流の基本波を含む高調波
成分を実数項と虚数項それぞれに分けてＦＦＴ演算し高
調波の次数に対する成分を演算する。この演算結果か
ら、それぞれの高調波次数において電圧の実数項と電流
の実数項の積を得る。同様にして電圧の虚数項と電流の
虚数項の積を求めさらに実数項の積と虚数項の積を加算
して電力値を求め、極性によって電力の流入と流出方向
を示す数値を得る。この演算結果である電力の表示を表
示画面のほぼ中心線となる線を高調波次数軸とし、高調
波次数軸が上下（Ｙ軸）の場合は電力軸を中心線から極
性によって左右（Ｘ軸）に分け、しかも電力の値を中心
線からの距離としてグラフ表示する。次数軸である中心
線が左右（Ｘ軸）の場合は次数を左右（Ｘ軸）にし、電
力軸を上下（Ｙ軸）にして電力値を中心線からの距離と
して表示する。このとき、電力の極性によって中心線に
対して左右または上下に振り分け、電力の極性が負極正
のときだけ正方向の電力値に対し少なくとも１０倍以上
に値を拡大して表示する。実用的には１００倍から１０
００倍し、しかも電力のグラフ表示を３桁以上の対数表
示にすると電圧や電流の検出器以外のレンジ切り替えを
不要にでき、取り扱いをきわめて可略化できる。グラフ
表示は棒グラフが最も見やすくなり、この表示はブラウ
ン管デスプレーや液晶、発光器を使用したバーグラフ表
示やプリンタなども利用できる。
と電流を検出器によって取り込みＡ−Ｄコンバータによ
ってデジタルの離散データに変換する。このときのサン
プリング周波数はＦＦＴ演算をオーバラップなしでレク
タンギュラ・ウインドウで行えるように、ＰＬＬ（フエ
ーズドロックループ）によって測定する交流周波数に対
して２の累乗に合わせ、時間に対するデータ列を得る。
このＰＬＬによる位相ロックは精度の高いＦＦＴ演算を
行うには重要な機能である。さらに演算結果を後に拡大
するため分解能の高いＡ−Ｄコンバータを利用する必要
がある。また、アンチ・エリアシングフイルタによる位
相ずれを防ぐため、サンプリング周波数を上げアンチ・
エリアシングフイルタを不要にしたオーバ・サンプリン
グ方式のＡ−Ｄコンバータを利用すると良い特性が得ら
れる。このＡ−Ｄコンバータで得たデータ列から電圧位
相のスタート部分（零位相部分）を基準として整数倍の
周期の区間にわたって電圧と電流の基本波を含む高調波
成分を実数項と虚数項それぞれに分けてＦＦＴ演算し高
調波の次数に対する成分を演算する。この演算結果か
ら、それぞれの高調波次数において電圧の実数項と電流
の実数項の積を得る。同様にして電圧の虚数項と電流の
虚数項の積を求めさらに実数項の積と虚数項の積を加算
して電力値を求め、極性によって電力の流入と流出方向
を示す数値を得る。この演算結果である電力の表示を表
示画面のほぼ中心線となる線を高調波次数軸とし、高調
波次数軸が上下（Ｙ軸）の場合は電力軸を中心線から極
性によって左右（Ｘ軸）に分け、しかも電力の値を中心
線からの距離としてグラフ表示する。次数軸である中心
線が左右（Ｘ軸）の場合は次数を左右（Ｘ軸）にし、電
力軸を上下（Ｙ軸）にして電力値を中心線からの距離と
して表示する。このとき、電力の極性によって中心線に
対して左右または上下に振り分け、電力の極性が負極正
のときだけ正方向の電力値に対し少なくとも１０倍以上
に値を拡大して表示する。実用的には１００倍から１０
００倍し、しかも電力のグラフ表示を３桁以上の対数表
示にすると電圧や電流の検出器以外のレンジ切り替えを
不要にでき、取り扱いをきわめて可略化できる。グラフ
表示は棒グラフが最も見やすくなり、この表示はブラウ
ン管デスプレーや液晶、発光器を使用したバーグラフ表
示やプリンタなども利用できる。
【０００６】
【発明の効果】エレクトロニクスの進歩にともない歪み
の発生による障害は多発し、その障害箇所を特定し対策
を取る必要性が増加している。さらに、電気事業法の改
正にともなって従来の電力会社以外の電力も同一電力線
に供給され、歪み発生の責任範囲を決定することも重要
であり感度が高くしかも操作性に優れる電力方向指示装
置が望まれていた。
の発生による障害は多発し、その障害箇所を特定し対策
を取る必要性が増加している。さらに、電気事業法の改
正にともなって従来の電力会社以外の電力も同一電力線
に供給され、歪み発生の責任範囲を決定することも重要
であり感度が高くしかも操作性に優れる電力方向指示装
置が望まれていた。
【０００７】本発明を利用すると電圧や電流の検出器以
外のレンジ切り替えなどの操作を全くせずにしかも高い
感度で歪み電力の方向と値を直感的に知ることができ、
専門知識の全くない作業者でも容易に歪み発生源を探索
できる。
外のレンジ切り替えなどの操作を全くせずにしかも高い
感度で歪み電力の方向と値を直感的に知ることができ、
専門知識の全くない作業者でも容易に歪み発生源を探索
できる。
【０００８】ある電力会社のフイルドに於ける実証テス
トでは高価なＦＦＴアナライザでも全く検出できなかっ
た歪みの発生源を素早く探索でき、本発明が極めて有効
であることが証明された。図１はこの場合の実測データ
を表示した例であり、中心線に対して向かって右側が発
電側の方向を示し、左側が負荷側の原因で起こる電力の
方向を示し、電力の方向とレベルが一目瞭然に表示され
る。縦軸は高調波の次数を示し、基本波と３次高調波成
分が発電側から供給され、２次と５，７，９，１０，１
３，２５，２７，３３次の歪みが負荷側の原因によって
発生していることを示している。この図１では負方向
（中心線から左側）の電力レベルを１００倍して表示し
ている。
トでは高価なＦＦＴアナライザでも全く検出できなかっ
た歪みの発生源を素早く探索でき、本発明が極めて有効
であることが証明された。図１はこの場合の実測データ
を表示した例であり、中心線に対して向かって右側が発
電側の方向を示し、左側が負荷側の原因で起こる電力の
方向を示し、電力の方向とレベルが一目瞭然に表示され
る。縦軸は高調波の次数を示し、基本波と３次高調波成
分が発電側から供給され、２次と５，７，９，１０，１
３，２５，２７，３３次の歪みが負荷側の原因によって
発生していることを示している。この図１では負方向
（中心線から左側）の電力レベルを１００倍して表示し
ている。
【図１】本発明による表示の一例である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01R 31/08 G01R 21/06 G01R 21/133 G01R 23/20
Claims (1)
- 【請求項１】 送電線や配電線などの電力線から同時に
電圧と電流を検出器によって取り込みデジタルの離散デ
ータに変換する。このときのＡ−Ｄコンバータのサンプ
リング周波数をＰＬＬ（フエーズドロックループ）によ
って測定する交流周波数に対して２の累乗に合わせ、時
間に対するデータ列を得る。このデータ列から電圧位相
のスタート部分（零位相部分）から交流周期の整数倍の
区間に渡って電圧と電流の両者に対してＦＦＴ演算を行
い電圧と電流の基本波を含む高調波成分の実数項と虚数
項を得る。この演算結果から、それぞれの高調波次数に
おいて電圧の実数項と電流の実数項の積を得る。同様に
して、電圧の虚数項と電流の虚数項の積を求めた後、実
数項の積と虚数項の積を加算して極性によって電力の流
入と流出方向を示す数値を得る。この演算結果である電
力の表示を表示画面のほぼ中心線となる線を高調波次数
軸とし、高調波次数軸が上下（Ｙ軸）の場合は電力軸を
中心線から極性によって左右（Ｘ軸）に分け、しかも電
力の値を中心線からの距離としてグラフ表示する。次数
軸である中心線が左右（Ｘ軸）の場合は次数を左右（Ｘ
軸）にし、電力軸を上下（Ｙ軸）にして電力値を中心線
からの距離として表示する。このように電力の極性によ
って中心線に対して左右または上下に振り分けて表示す
る場合、電力の極性が負極性のときだけ正方向の電力値
に対し少なくとも１０倍以上値を拡大してグラフ表示し
た電力の方向とレベルの表示方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14129293A JP2952368B2 (ja) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | 電力歪み方向の表示方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14129293A JP2952368B2 (ja) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | 電力歪み方向の表示方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06331671A JPH06331671A (ja) | 1994-12-02 |
| JP2952368B2 true JP2952368B2 (ja) | 1999-09-27 |
Family
ID=15288497
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14129293A Expired - Fee Related JP2952368B2 (ja) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | 電力歪み方向の表示方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2952368B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2827154B1 (en) * | 2012-03-13 | 2017-11-15 | Informetis Corporation | Sensor, sensor signal processor, and power line signal encoder |
-
1993
- 1993-05-21 JP JP14129293A patent/JP2952368B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06331671A (ja) | 1994-12-02 |
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Legal Events
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