JP3027212B2 - 高調波観測装置 - Google Patents

高調波観測装置

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JP3027212B2
JP3027212B2 JP3067197A JP6719791A JP3027212B2 JP 3027212 B2 JP3027212 B2 JP 3027212B2 JP 3067197 A JP3067197 A JP 3067197A JP 6719791 A JP6719791 A JP 6719791A JP 3027212 B2 JP3027212 B2 JP 3027212B2
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光孝 金子
満寿夫 山田
克朗 石原
文昭 河野
康博 棚橋
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Chubu Electric Power Co Inc
Energy Support Corp
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Chubu Electric Power Co Inc
Energy Support Corp
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation

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  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は高調波観測装置に係
り、詳しくは電線に流れる交流に含まれた高調波を観測
する観測装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、需要家にて使用される負荷にはイ
ンバータ回路等のスイッチング動作を行うものが急増し
ており、配電線にて各需要家に供給される電力中にはそ
れらの負荷の作動によって高調波が含まれる頻度が高く
なっている。そして、この高調波は需要家にて使用され
るモータを発熱させる等の種々の弊害を引き起こすた
め、その発生原因を突き止めるために高調波の発生場所
や発生時間等を測定することが従来から実施されてい
る。
【0003】一般に、上記した高調波の測定は図7に示
すような携帯可能な測定装置にて行われており、測定者
はその測定装置を携帯して観測点に赴き、配電線Lにセ
ンサ31を取着して測定を行っている。センサ31にて
検出されたデータはデータ収集部32とデータ解析部3
3にて選別されて一時的に保存され、測定者は管理局に
帰った後にそのデータをコンピュータに転送している。
尚、処理結果表示部34には保存されたデータが表示さ
れ、測定者が確認できるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たように測定者が各観測点に赴くのは非常に煩雑であ
り、多数の観測点について高調波の測定を行うには非効
率的であった。又、高調波の発生原因をより確実に突き
止めるためには複数の観測点の高調波を同時に測定する
必要があるが、上記した方法では多数の人員を要する上
に、測定時刻を完全に一致させるのが困難であるため正
確なデータを得ることができなかった。
【0005】本発明の目的は、多数の人員を要すること
なく効率的に高精度の観測結果を得ることができる高調
波観測装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、変電所、
高圧配電線路、及びトランスの二次側に接続される低圧
配電線路にそれぞれ設けられる複数の子局と、前記各子
局に設けられ、電線に流れる交流の電圧値又は電流値を
検出する検出手段と、前記検出手段の検出値をサンプリ
ングし、そのサンプリングしたデータの内から高調波含
有率が最大であるデータを選出する選出手段と、前記選
出手段に選出されたデータを変調して通信回線に送信す
る送信手段と、親局に設けられ、前記送信手段からのデ
ータを通信回線を経て受信して復調する受信手段とを備
えた高調波観測装置を要旨とするものである。
【0007】第2の発明は第1の発明の高調波観測装置
において、単一の親局に対し複数の子局を通信回線にて
それぞれ接続した高調波観測装置を要旨とするものであ
る。
【0008】
【作用】第1の発明においては、各子局において、電線
に流れる交流の電圧値や電流値は検出手段にて検出さ
れ、その検出値は選出手段にてサンプリングされて高調
波含有率が最大であるデータが選出される。さらに、選
出されたデータは送信手段にて変調されて通信回線に送
信される。
【0009】一方、親局において、送信手段からのデー
タは通信回線を経て受信手段に受信され、そのデータを
表示したり保存したりして高調波の原因を突き止めるた
めに利用することが可能となる。このように子局におい
て検出されたデータは通信回線を経て親局に送信される
ため、高調波の観測のために測定者が各観測点に赴く必
要がない。
【0010】第2の発明においては第1の発明の作用に
加えて、各観測点に子局をそれぞれ設置し、単一の親局
で各観測点での高調波を測定することが可能となる。
又、各観測点の高調波を同時に測定する場合でも必要な
人員としては親局を管理する者だけでよい。さらに、親
局からの指令によって各子局の観測時刻を一致させるこ
とが可能となる。
【0011】
【実施例】以下、この発明を具体化した1実施例を図1
〜6に従って説明する。図2は配電線の系統図を示し、
Aは変電所、Bは高圧受電設備、Cは負荷である。P
1,及びP2は電柱である。図1に示すように、本実施
例の高調波観測装置は1つの親局1と複数の子局2a〜
2n(1つのみ構成を示す)とから構成され、親局1と
各子局2a〜2nとはそれぞれ通信回線としての専用回
線3で接続されている。子局2aは変電所内の配電線路
に設けられ、子局2b,2c等は高圧配電線路に設けら
れ、子局2d,2e等はトランスTrの二次側に配置さ
れている。
【0012】子局2の検出手段としての3つのセンサ4
は電線としての配電線L(図4に示す)のU,V,Wの
各相に取着され、各センサ4はそれぞれ増幅フィルタ5
とA/D変換部6を介してデジタル信号処理部7に接続
されている。又、各デジタル信号処理部7は共通の制御
部8に接続され、制御部8は送信手段としてのモデム9
を介して前記専用回線3と接続されている。本実施例で
はデジタル信号処理部7と制御部8によって選出手段が
構成されている。
【0013】各専用回線3は親局1の受信手段としての
モデム10とそれぞれ接続され、各モデム10は共通の
回線切換器10aを介してコンピュータ11に接続され
ている。又、このコンピュータ11には光磁気ディスク
12とプリンタ13が接続され、これらの各機器がコン
ピュータ11からの指令によって作動するようになって
いる。
【0014】前記センサ4の詳細を説明すると、図3に
示すように、前記配電線Lに接続されたブッシング14
はセンサ4のケース15内においてヒューズ16を介し
てプローブ17に接続され、このプローブ17はケース
15外の信号線18に接続されている。図4に示すよう
に、プローブ17は互いに並列接続された一対のコンデ
ンサ19と抵抗20とからなり、その分圧が信号線18
に出力されるようになっている。
【0015】そして、配電線Lの3710Vの電圧はこ
のプローブ17によって3.7Vの低電圧に分圧され、
その電圧は信号線18を経て前記増幅フィルタ5に入力
される。センサ4はこのような作用を果たすが、上記し
たようにセンサ4全体がケース15内に収容されている
ため、結露等の不具合が未然に防止されて常に確実に検
出動作を行う。
【0016】次に、このように構成した高調波観測装置
の作用を説明する。まず、親局1において測定者はコン
ピュータ11を操作して観測のための指令信号を各子局
2に送信する。指令信号の内容としては最大値観測モー
ド又は定時観測モードのモード選択、最大値観測モード
時における高調波次数の指定(本実施例では1次から4
9次まで任意に設定可能)、及び観測開始・終了時刻の
設定があり、以下、観測モードとして最大値観測モード
が選択され、高調波の次数として3次が指定されたもの
として説明する。
【0017】上記した指令信号がコンピュータ11から
出力されると、その指令信号は回線切換器10aを介し
てモデム10にて変調されて専用回線3を経て各子局2
のモデム9に入力され、このモデム9で復調された後に
制御部8に入力される。一方、各子局2において各相の
配電線Lの電圧はセンサ4にて検出されて増幅フィルタ
5に入力されて1次から49次(基本波からその基本波
の49倍)までの周波数成分のみが抽出され、A/D変
換部6にてA/D変換された後にデジタル信号処理部7
に入力される。
【0018】観測開始時刻になると各子局2のデジタル
信号処理部7はA/D変換部6から入力されたデータ
(以下、このデータを生データという)を連続的にサン
プリングし、親局1から指定された3次の高調波につい
てFFT演算(高速フーリエ変換)を実行してその生デ
ータに含まれる3次の高調波の含有率を演算する。この
ようにデジタル信号処理部7は順次入力される生データ
について高調波含有率を演算し、その含有率が過去最大
であるときには自身の記憶領域内にその生データを書き
込む。従って、図5にa〜cで示すように、各相のデジ
タル信号処理部7の記憶領域内には常に過去最大の高調
波含有率を示した生データが書き込まれ、その生データ
より含有率の高い生データが入力されるとデータが更新
される。
【0019】そして、10min (図4における時間S)
経過すると制御部8は各相の生データをデジタル信号処
理部7から読み出し、そのデータをモデム9により専用
回線3を通じて親局1に送信する。デジタル信号処理部
7は以上の処理を繰り返して3次の高調波が最大値を示
した生データを各相について10min 毎に親局1に送信
し、観測終了時刻がくるとデータサンプリング及びデー
タ送信を中止する。
【0020】一方、親局1のコンピュータ11は各子局
2から送信された生データをFFT演算して1次から4
9次までの各次数について高調波含有率をそれぞれ演算
し、その高調波含有率とそれに対応する生データを光磁
気ディスク12に書き込んで保存する。従って、親局1
の測定者は光磁気ディスク12のデータをプリンタ13
に印字したり、コンピュータ11のディスプレイに表示
したりすることが可能となる。
【0021】又、親局1のコンピュータ11にて定時観
測モードが指定された場合を説明すると、図5に示すよ
うに、観測開始時刻になると各子局2のデジタル信号処
理部7はA/D変換部6から入力された生データ(a〜
c)を10min 毎に10サイクル分だけサンプリング
し、その生データは制御部8に読み出されてモデム9に
より専用回線3を通じて親局1に送信される。このよう
に生データは10min 毎に親局1に送信され、制御部8
は観測終了時刻がくるとデータサンプリング及びデータ
送信を中止する。そして、上記した最大値観測モードと
同様に、親局1のコンピュータ11は各子局2からの生
データをFFT演算して各次数の高調波含有率を演算
し、その演算結果を光磁気ディスク12に書き込む。
【0022】尚、上記した場合は各子局2に同一内容の
指令信号を送信したが、異なる内容の指令信号を送信し
て、例えば、子局2毎に観測モードや観測開始・終了時
刻を変更することもできる。このように本実施例の高調
波観測装置は各子局2で得られた高調波に関するデータ
を専用回線3を介して親局1に送信するようにしたた
め、観測のために測定者が各観測点に赴く必要がない。
従って、非常に効率的に高調波の観測を行うことができ
る。
【0023】又、複数の観測点の高調波を同時に測定す
る場合にも必要な人員としては親局1でコンピュータ1
1を操作する者だけでよく、極めて小人数で観測を行う
ことができる。さらに、各子局2に対して同一の観測開
始・終了時刻を指定するだけで各子局2の観測時刻を一
致させることができ、より正確なデータを得ることがで
きる。さらに、各子局毎の高調波発生状況に基づき高調
波発生源がどこにあるのかを特定できる。
【0024】尚、この発明は上記実施例に限定されるこ
とはなく、例えば、上記実施例では親局1のコンピュー
タ11により生データをFFT演算して各次数の高調波
含有率を演算したが、この処理を各子局2の制御部8で
行ってもよい。この場合にはFFT演算した後の各次数
の高調波含有率データが専用回線3により伝送されるこ
とになる。
【0025】又、上記実施例では通信回線として高調波
観測装置のために特別に設置された専用回線3を利用し
たが、一般の電話回線を利用してもよい。さらに、上記
実施例では含有率を演算する高調波の次数を親局1から
指定するようにしたが、親局1から指令することなく子
局2が予め設定された次数の高調波について演算を行う
ようにしてもよい。又、1次から49次の全ての次数の
高調波について子局2に演算させて、その演算結果に基
づいて親局1に送信する生データを選出するようにして
もよい。
【0026】一方、上記実施例ではセンサ4にて検出さ
れた電圧値に基づいて高調波含有率を判定したが、電流
値に基づいて高調波含有率を判定してもよい。
【0027】
【発明の効果】以上詳述したように本発明の高調波観測
装置によれば、多数の人員を要することなく効率的に高
精度の観測結果を得ることができ、各子局毎の高調波発
生状況に基づき高調波発生源がどこにあるのかを特定で
きるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 高調波観測装置の電気的構成を示すブロック
図である。
【図2】 配電系統図である。
【図3】 センサの断面図である。
【図4】 センサの電気回路図である。
【図5】 最大値観測モードのサンプリング状況を示す
タイミングチャートである。
【図6】 定時観測モードのサンプリング状況を示すタ
イミングチャートである。
【図7】 従来の高調波観測装置の電気的構成を示すブ
ロック図である。1 親局、2a〜2n 子局、3 通
信回線としての専用回線、4 検出手段としてのセン
サ、7 選出手段を構成するデジタル信号処理部、8
選出手段を構成する制御部、9 送信手段としてのモデ
ム、10 受信手段としてのモデム、L 電線としての
配電線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石原 克朗 愛知県犬山市字上小針1番地 エナジー サポート 株式会社 内 (72)発明者 河野 文昭 愛知県犬山市字上小針1番地 エナジー サポート 株式会社 内 (72)発明者 棚橋 康博 愛知県犬山市字上小針1番地 エナジー サポート 株式会社 内 (56)参考文献 特開 昭59−70970(JP,A) 特開 昭56−84565(JP,A) 特開 平2−17822(JP,A) 特開 昭56−168564(JP,A) 特開 昭57−182656(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 23/20 G08C 19/00 H02J 13/00 301

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】変電所、高圧配電線路、及びトランスの二
    次側に接続される低圧配電線路にそれぞれ設けられる複
    数の子局(2)と、前記各子局(2)に設けられ、電線
    (l)に流れる交流の電圧値又は電流値を検出する検出
    手段(4)と、前記検出手段(4)の検出値をサンプリ
    ングし、そのサンプリングしたデータの内から高調波含
    有率が最大であるデータを選出する選出手段(7,8)
    と、前記選出手段(7,8)に選出されたデータを変調
    して通信回線に送信する送信手段(9)と、親局(1)
    に設けられ、前記送信手段(9)からのデータを通信回
    線(3)を経て受信して復調する受信手段(10)とを
    備えたことを特徴とする高調波観測装置。
  2. 【請求項2】単一の親局(1)に対し複数の子局(2)
    を通信回線(3)にてそれぞれ接続した請求項1に記載
    の高調波観測装置。
JP3067197A 1991-03-29 1991-03-29 高調波観測装置 Expired - Lifetime JP3027212B2 (ja)

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JPH04301777A JPH04301777A (ja) 1992-10-26
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