JP3395457B2 - 自動同期装置 - Google Patents
自動同期装置Info
- Publication number
- JP3395457B2 JP3395457B2 JP15291195A JP15291195A JP3395457B2 JP 3395457 B2 JP3395457 B2 JP 3395457B2 JP 15291195 A JP15291195 A JP 15291195A JP 15291195 A JP15291195 A JP 15291195A JP 3395457 B2 JP3395457 B2 JP 3395457B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- comparison
- value
- signal
- frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば発電所と変電所
の如く、３相電力系統における２地点間の同期投入を自
動的に行なうための装置に関する。
の如く、３相電力系統における２地点間の同期投入を自
動的に行なうための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、図３に示すような２つの交流瞬
時値波形(sinω1t,sinω2t) の差電圧は、(1) 式に示す
ように２種類の周波数成分を含み、図４に示すようなビ
ート波形となる。これを数式を用いて示すと、次の(1)
式で表される。
時値波形(sinω1t,sinω2t) の差電圧は、(1) 式に示す
ように２種類の周波数成分を含み、図４に示すようなビ
ート波形となる。これを数式を用いて示すと、次の(1)
式で表される。
【０００３】
【数１】
【０００４】そこで、従来技術のアナログ式の自動同期
装置の位相差検出では、図４に図示されるビート波形の
節に相当する位相一致点を検出し、同期をとるようにし
ている。今、２つの交流瞬時値波形(sinω1t,sinω2t)
の振幅が等しくない(a1,a2)とき、このビート波形の節
に相当する部分の包絡線は、(2) 式で示される第２項の
ように、両交流瞬時値波形の振幅の差相当分が発生す
る。従って、同期検定を行うときは、同期検定を行う２
点の交流波形の実効値の大きさを一致させる、ないし
は、少なくとも１〜３％程度の誤差範囲内に合わせ、同
期可能レベルに調節する必要がある。
装置の位相差検出では、図４に図示されるビート波形の
節に相当する位相一致点を検出し、同期をとるようにし
ている。今、２つの交流瞬時値波形(sinω1t,sinω2t)
の振幅が等しくない(a1,a2)とき、このビート波形の節
に相当する部分の包絡線は、(2) 式で示される第２項の
ように、両交流瞬時値波形の振幅の差相当分が発生す
る。従って、同期検定を行うときは、同期検定を行う２
点の交流波形の実効値の大きさを一致させる、ないし
は、少なくとも１〜３％程度の誤差範囲内に合わせ、同
期可能レベルに調節する必要がある。
【０００５】
【数２】
【０００６】図６は従来技術による自動同期装置を用い
た同期投入のシステム構成例である。図６において、電
力系統は、発電所などから電力供給を受ける三相電力系
統３が同期遮断器５を介しタップ付き変圧器６で変圧さ
れ、幹線系統４に接続されて構成される。今、同期遮断
器５が開路されており、三相電力系統３側を幹線系統４
側に同期投入する場合を考察する。三相電力系統３と幹
線系統４との同期検定は、自動同期装置７で同期遮断器
５が開路され対応する両端子電圧間の同期検定をし、同
期指令10を出力し、同期遮断器５を投入する。自動同期
装置７の入力信号は、一方は三相電力系統３から電圧変
換器32を介して基準相交流電圧31を受信し、他方は幹線
系統４からタップ付き位相調節器付き電圧変換器43を介
して比較相交流電圧41を受信し、両受信電圧31、41の位
相一致点を検出し、同期遮断器５を投入し、三相電力系
統３から幹線系統４への電力供給を行う。
た同期投入のシステム構成例である。図６において、電
力系統は、発電所などから電力供給を受ける三相電力系
統３が同期遮断器５を介しタップ付き変圧器６で変圧さ
れ、幹線系統４に接続されて構成される。今、同期遮断
器５が開路されており、三相電力系統３側を幹線系統４
側に同期投入する場合を考察する。三相電力系統３と幹
線系統４との同期検定は、自動同期装置７で同期遮断器
５が開路され対応する両端子電圧間の同期検定をし、同
期指令10を出力し、同期遮断器５を投入する。自動同期
装置７の入力信号は、一方は三相電力系統３から電圧変
換器32を介して基準相交流電圧31を受信し、他方は幹線
系統４からタップ付き位相調節器付き電圧変換器43を介
して比較相交流電圧41を受信し、両受信電圧31、41の位
相一致点を検出し、同期遮断器５を投入し、三相電力系
統３から幹線系統４への電力供給を行う。
【０００７】図６の図示例のように、三相電力系統３と
幹線系統４との２点間にタップ付き変圧器６が存在する
とき、特に、タップ付き変圧器６の結線がデルタスター
結線のとき、変圧器６のデルタスター結線による位相の
ずれや、タップ付き変圧器６のタップ位置による電圧レ
ベルの相違などを考慮する必要がある。このため、幹線
系統４と三相電力系統３との同期検定を行う自動同期装
置７は、上述のタップ付き位相調節器付き電圧変換器43
を用いて、変圧器６の位相のずれや電圧レベル変更時の
整合を図り、同期遮断器５の両端子電圧の同期検定を行
うものである。タップ付き位相調節器付き電圧変換器43
は、高価であり、かつ上述の様な特殊用途のために特設
される場合が多い。
幹線系統４との２点間にタップ付き変圧器６が存在する
とき、特に、タップ付き変圧器６の結線がデルタスター
結線のとき、変圧器６のデルタスター結線による位相の
ずれや、タップ付き変圧器６のタップ位置による電圧レ
ベルの相違などを考慮する必要がある。このため、幹線
系統４と三相電力系統３との同期検定を行う自動同期装
置７は、上述のタップ付き位相調節器付き電圧変換器43
を用いて、変圧器６の位相のずれや電圧レベル変更時の
整合を図り、同期遮断器５の両端子電圧の同期検定を行
うものである。タップ付き位相調節器付き電圧変換器43
は、高価であり、かつ上述の様な特殊用途のために特設
される場合が多い。
【０００８】また、図７に本発明者によって開示され
た：特開平6-284584号「自動同期装置」を図示する。図
７において、自動同期装置７は、基準相信号31と比較相
信号41との入力信号を受け，基準相の周波数fsと，基準
相の一サイクル毎の期間に亙たる高速フーリエ変換を
し，基準相の実効値ベクトル25と比較相の実効値ベクト
ル26とを演算する高速フーリエ変換器11と、高速フーリ
エ変換器11からの基準相の周波数fsを出力する周波数演
算器12と、基本波成分の基準相と比較相との位相差信号
Δθを演算する位相差演算器13と、基準相と比較相との
位相差信号Δθの変化率を演算し周波数偏差Δf を演算
する周波数偏差演算器14と、基準相の周波数fsと周波数
偏差Δf とより比較相の周波数fdを演算する加算器15
と、位相差信号Δθと, 基準相と比較相との周波数fs,f
d を比較し位相差一致点を検出する位相差一致検出器16
と、を備えて構成される。
た：特開平6-284584号「自動同期装置」を図示する。図
７において、自動同期装置７は、基準相信号31と比較相
信号41との入力信号を受け，基準相の周波数fsと，基準
相の一サイクル毎の期間に亙たる高速フーリエ変換を
し，基準相の実効値ベクトル25と比較相の実効値ベクト
ル26とを演算する高速フーリエ変換器11と、高速フーリ
エ変換器11からの基準相の周波数fsを出力する周波数演
算器12と、基本波成分の基準相と比較相との位相差信号
Δθを演算する位相差演算器13と、基準相と比較相との
位相差信号Δθの変化率を演算し周波数偏差Δf を演算
する周波数偏差演算器14と、基準相の周波数fsと周波数
偏差Δf とより比較相の周波数fdを演算する加算器15
と、位相差信号Δθと, 基準相と比較相との周波数fs,f
d を比較し位相差一致点を検出する位相差一致検出器16
と、を備えて構成される。
【０００９】かかる構成において、位相差一致検出器16
は、基準相と比較相との位相差Δθ、周波数fs,fd が予
め定められた範囲内に入ったことを検出して、同期指令
10を出力する。特開平6-284584号で開示されたこの自動
同期装置７は、ディジタル方式で位相差一致点を検出す
ることができ、かつこの位相差一致点での位相差Δθを
正確に検出することができる。しかし、この自動同期装
置７を適用するシステム構成は、図６に図示されるよう
に、三相電力系統３と幹線系統４との２点間にタップ付
き変圧器６が存在するとき、タップ付き位相調節器付き
電圧変換器43を用いて、変圧器６の位相のずれや電圧レ
ベルの整合を図る必要がある。
は、基準相と比較相との位相差Δθ、周波数fs,fd が予
め定められた範囲内に入ったことを検出して、同期指令
10を出力する。特開平6-284584号で開示されたこの自動
同期装置７は、ディジタル方式で位相差一致点を検出す
ることができ、かつこの位相差一致点での位相差Δθを
正確に検出することができる。しかし、この自動同期装
置７を適用するシステム構成は、図６に図示されるよう
に、三相電力系統３と幹線系統４との２点間にタップ付
き変圧器６が存在するとき、タップ付き位相調節器付き
電圧変換器43を用いて、変圧器６の位相のずれや電圧レ
ベルの整合を図る必要がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の様
な自動同期装置では、位相差検出に、ビート波形を用い
ると、ビート波形をとるために、２つの交流瞬時値波形
(sinω1t,sinω2t) の実効値の大きさは常に一致してい
なければならない。また、仮にビート波形を調べるため
の実効値が等しい場合でも、位相一致点は容易に判定可
能であるが、位相差を角度として正確に演算することは
できない。そのために、図６に図示されるように同期検
定を行う２点の間に変圧器などが存在する場合、変圧器
の結線による位相のずれ、あるいは、変圧器のタップ位
置による電圧レベルの相違などを考慮し調整可能な変換
器43を自動同期装置の外部に接続し、これら位相のずれ
や電圧レベルの相違を補正する必要がある。
な自動同期装置では、位相差検出に、ビート波形を用い
ると、ビート波形をとるために、２つの交流瞬時値波形
(sinω1t,sinω2t) の実効値の大きさは常に一致してい
なければならない。また、仮にビート波形を調べるため
の実効値が等しい場合でも、位相一致点は容易に判定可
能であるが、位相差を角度として正確に演算することは
できない。そのために、図６に図示されるように同期検
定を行う２点の間に変圧器などが存在する場合、変圧器
の結線による位相のずれ、あるいは、変圧器のタップ位
置による電圧レベルの相違などを考慮し調整可能な変換
器43を自動同期装置の外部に接続し、これら位相のずれ
や電圧レベルの相違を補正する必要がある。
【００１１】また、３相交流電圧に不平衡成分などが存
在し、これら３相交流電圧の位相差が正確に120 度とな
っていない場合には、従来技術では、３相交流電圧の代
表相の位相差のみにて同期検定を行っていた。本発明は
上記の点にかんがみてなされたものであり、その目的は
前記した課題を解決して、同期検定を行う２点の間に変
圧器などが存在する場合でも、位相のずれやタップ電圧
レベルの調整可能な電圧変換器43を用いることなく同期
検定を行う自動同期装置を提供することにある。
在し、これら３相交流電圧の位相差が正確に120 度とな
っていない場合には、従来技術では、３相交流電圧の代
表相の位相差のみにて同期検定を行っていた。本発明は
上記の点にかんがみてなされたものであり、その目的は
前記した課題を解決して、同期検定を行う２点の間に変
圧器などが存在する場合でも、位相のずれやタップ電圧
レベルの調整可能な電圧変換器43を用いることなく同期
検定を行う自動同期装置を提供することにある。
【００１２】また、３相交流電圧に不平衡成分などが存
在した場合でも、３相交流電圧の代表相の位相差のみの
同期検定でなく、各相毎の同期検定をし、同期がとれた
各相毎に順次同期投入を行う自動同期装置を提供するこ
とにある。
在した場合でも、３相交流電圧の代表相の位相差のみの
同期検定でなく、各相毎の同期検定をし、同期がとれた
各相毎に順次同期投入を行う自動同期装置を提供するこ
とにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、基準相を含む多系統の交流電圧
の実効値の大きさ、位相差、周波数を検出し、基準相に
対する多地点の同期検定によって同期投入を行う自動同
期装置において、複数個の基準相信号毎に、基準相信号
と比較相信号との入力信号を受け，基準相の周波数と，
基準相の一サイクルの期間に亙たる高速フーリエ変換を
し，基準相および比較相の実効値ベクトルを演算する高
速フーリエ変換器と、この基準相および比較相の実効値
ベクトルより基本波成分の基準相と比較相との実効値信
号を比較する実効値比較手段と、基準相および比較相の
実効値ベクトルより基本波成分の基準相と比較相との位
相差信号と予め設定された位相差値とを比較する位相差
比較手段と、基準相の周波数と，基準相と比較相との位
相差信号の変化率と，より周波数偏差を演算し、比較相
の周波数を演算し、基準相と比較相との周波数を比較す
る周波数比較手段と、を備え、基準系統側とその比較対
象である比較系統側とからなる２系統の多相交流電源に
対して、基準系統側の各相毎の基準相信号と対応する比
較相信号との間で高速フーリエ変換をし、実効値比較手
段と周波数比較手段と位相差比較手段とにより各相毎に
基準相と比較相との実効値の大きさ、位相差、周波数が
予め定められた範囲内に入ったとき順次同期投入を行う
ものとする。
に、本発明においては、基準相を含む多系統の交流電圧
の実効値の大きさ、位相差、周波数を検出し、基準相に
対する多地点の同期検定によって同期投入を行う自動同
期装置において、複数個の基準相信号毎に、基準相信号
と比較相信号との入力信号を受け，基準相の周波数と，
基準相の一サイクルの期間に亙たる高速フーリエ変換を
し，基準相および比較相の実効値ベクトルを演算する高
速フーリエ変換器と、この基準相および比較相の実効値
ベクトルより基本波成分の基準相と比較相との実効値信
号を比較する実効値比較手段と、基準相および比較相の
実効値ベクトルより基本波成分の基準相と比較相との位
相差信号と予め設定された位相差値とを比較する位相差
比較手段と、基準相の周波数と，基準相と比較相との位
相差信号の変化率と，より周波数偏差を演算し、比較相
の周波数を演算し、基準相と比較相との周波数を比較す
る周波数比較手段と、を備え、基準系統側とその比較対
象である比較系統側とからなる２系統の多相交流電源に
対して、基準系統側の各相毎の基準相信号と対応する比
較相信号との間で高速フーリエ変換をし、実効値比較手
段と周波数比較手段と位相差比較手段とにより各相毎に
基準相と比較相との実効値の大きさ、位相差、周波数が
予め定められた範囲内に入ったとき順次同期投入を行う
ものとする。
【００１４】また、実効値比較手段は、係数設定手段を
備え、比較相の実効値信号に係数値を乗算し、この乗算
値と基準相の実効値信号とを比較するものとする。ま
た、位相差比較手段は、係数設定手段を備え、検出され
た基準相と比較相との位相差信号をこの係数値で位相差
補正演算し、この補正値と予め設定された位相差値とを
比較するものとする。
備え、比較相の実効値信号に係数値を乗算し、この乗算
値と基準相の実効値信号とを比較するものとする。ま
た、位相差比較手段は、係数設定手段を備え、検出され
た基準相と比較相との位相差信号をこの係数値で位相差
補正演算し、この補正値と予め設定された位相差値とを
比較するものとする。
【００１５】
【００１６】
【作用】上記構成により、高速フーリエ変換器は、周波
数が異なる複数の交流瞬時値波形の実効値ベクトルを演
算し、その位相差を求めることにより、複数の交流波形
の同期検定を可能とする。即ち、複数の交流瞬時値波形
を、基準となる交流波形の位相を基準として実効値ベク
トル演算を行い、両者の位相差を測定することにより、
位相差は角度単位で正確に測定可能である。
数が異なる複数の交流瞬時値波形の実効値ベクトルを演
算し、その位相差を求めることにより、複数の交流波形
の同期検定を可能とする。即ち、複数の交流瞬時値波形
を、基準となる交流波形の位相を基準として実効値ベク
トル演算を行い、両者の位相差を測定することにより、
位相差は角度単位で正確に測定可能である。
【００１７】また、基準系統側と比較系統側との中間位
置にタップ付き変圧器などを配し、位相差や電圧レベル
の違う２地点の３相交流の同期検定を行う場合でも、従
来のビート波形により検出する方法では、両者の電圧実
効値レベルの違いで、瞬時値の差電圧は、節部分が零に
なる正確なビート波形を形成することができず、位相一
致点の測定が困難となるような場合においても、本発明
によれば、位相差を正確に計算することができる。
置にタップ付き変圧器などを配し、位相差や電圧レベル
の違う２地点の３相交流の同期検定を行う場合でも、従
来のビート波形により検出する方法では、両者の電圧実
効値レベルの違いで、瞬時値の差電圧は、節部分が零に
なる正確なビート波形を形成することができず、位相一
致点の測定が困難となるような場合においても、本発明
によれば、位相差を正確に計算することができる。
【００１８】また従来技術では、外部に位相変換器など
で変圧器の結線による位相差分を補正していた位相差の
補正も、補正に必要な角度を任意に設定することにより
解決することができる。さらに、不平衡成分などで、３
相電圧の各相の大きさや位相差に歪みを含んだ電圧にお
いても、３相交流の各相の位相差を個別に測定し、３相
毎の個別同期検定をすることができる。
で変圧器の結線による位相差分を補正していた位相差の
補正も、補正に必要な角度を任意に設定することにより
解決することができる。さらに、不平衡成分などで、３
相電圧の各相の大きさや位相差に歪みを含んだ電圧にお
いても、３相交流の各相の位相差を個別に測定し、３相
毎の個別同期検定をすることができる。
【００１９】
【実施例】図１は本発明を説明するための自動同期装置
のブロック線図、図２は本発明による自動同期装置のブ
ロック線図、図５は本発明による同期投入のシステム構
成図であり、図６、図７に対応する同一機能部材には同
じ符号が付してある。先に、本発明による自動同期装置
を用いた同期投入のシステム構成例を図５により説明す
る。図５のシステム構成例と図６の従来技術で説明した
システム構成例との相違点は、従来技術では幹線系統４
から自動同期装置７への入力信号が、タップ付き位相調
節器付き電圧変換器43を介して比較相交流電圧41を受信
している点が、図５の本発明では幹線系統４から自動同
期装置１への入力信号が、電圧変換器42を介して比較相
交流電圧41を受信している点である。従って、従来技術
ではタップ付き位相調節器付き電圧変換器43を調整する
ことにより、自動同期装置７の基準相交流電圧31と比較
相交流電圧41との実効値電圧および位相の一致点が同期
遮断器５の対応する端子間の実効値電圧および位相の一
致点に対応する。
のブロック線図、図２は本発明による自動同期装置のブ
ロック線図、図５は本発明による同期投入のシステム構
成図であり、図６、図７に対応する同一機能部材には同
じ符号が付してある。先に、本発明による自動同期装置
を用いた同期投入のシステム構成例を図５により説明す
る。図５のシステム構成例と図６の従来技術で説明した
システム構成例との相違点は、従来技術では幹線系統４
から自動同期装置７への入力信号が、タップ付き位相調
節器付き電圧変換器43を介して比較相交流電圧41を受信
している点が、図５の本発明では幹線系統４から自動同
期装置１への入力信号が、電圧変換器42を介して比較相
交流電圧41を受信している点である。従って、従来技術
ではタップ付き位相調節器付き電圧変換器43を調整する
ことにより、自動同期装置７の基準相交流電圧31と比較
相交流電圧41との実効値電圧および位相の一致点が同期
遮断器５の対応する端子間の実効値電圧および位相の一
致点に対応する。
【００２０】本発明では、タップ付き変圧器６の結線方
式が例えばデルタスター結線のとき、あるいは、タップ
付き変圧器６のタップ位置を変更したとき、自動同期装
置１の基準相交流電圧31と比較相交流電圧41との実効値
電圧および位相の一致点は、同期遮断器５の対応する端
子間の実効値電圧および位相の一致点に対応しない。従
って、自動同期装置１の内部回路に従来技術のタップ付
き位相調節器付き電圧変換器43の調整手段を取り込むこ
とが必要である。
式が例えばデルタスター結線のとき、あるいは、タップ
付き変圧器６のタップ位置を変更したとき、自動同期装
置１の基準相交流電圧31と比較相交流電圧41との実効値
電圧および位相の一致点は、同期遮断器５の対応する端
子間の実効値電圧および位相の一致点に対応しない。従
って、自動同期装置１の内部回路に従来技術のタップ付
き位相調節器付き電圧変換器43の調整手段を取り込むこ
とが必要である。
【００２１】図１は本発明を説明するための自動同期装
置のブロック線図であり、上述のタップ付き位相調節器
付き電圧変換器43の調整手段を自動同期装置１に取り込
むものである。図１において、自動同期装置１は、基準
相信号31と比較相信号41との入力信号を受け，基準相の
周波数fsと，基準相の一サイクルの期間に亙たる高速フ
ーリエ変換をし，基準相および比較相の実効値ベクトル
25,26 を演算する高速フーリエ変換器11と、この基準相
および比較相の実効値ベクトル25,26 より基本波成分の
基準相と比較相との実効値信号Vs,Vd を出力する実効値
演算器19と，係数設定手段21からの定数k を備え比較相
の実効値信号Vdに係数値を乗算し乗算値kVd を演算する
レベル変換器20と, 乗算値kVd と基準相の実効値信号Vs
とを比較し後述の位相差一致検出器16からの一致条件の
論理積をとる同期検定器18と, からなる実効値比較手段
と、基準相および比較相の実効値ベクトル25,26 より基
本波成分の基準相と比較相との位相差信号Δθを出力す
る位相差演算器13と，図示例では係数設定手段22からの
位相補正定数θを備え位相差信号Δθを補正する位相差
補正演算器17と, この補正位相差信号（Δθ−θ）＝0
を検出する位相差一致検出器16と, からなる位相差比較
手段、あるいは図示省略されているが、位相差信号Δθ
と係数設定手段22で予め設定された位相差値θとを比較
する位相差比較手段と、基準相の周波数fsと前述の位相
差信号Δθの変化率とより周波数偏差Δf(＝fd−fs) を
演算する周波数偏差演算器14と, 周波数偏差Δf と基準
相周波数fsとから比較相周波数fdを演算する加算器15
と、基準相周波数fsと比較相周波数fdとを比較する前述
の位相差一致検出器16と, からなる周波数比較手段と、
を備えて構成される。
置のブロック線図であり、上述のタップ付き位相調節器
付き電圧変換器43の調整手段を自動同期装置１に取り込
むものである。図１において、自動同期装置１は、基準
相信号31と比較相信号41との入力信号を受け，基準相の
周波数fsと，基準相の一サイクルの期間に亙たる高速フ
ーリエ変換をし，基準相および比較相の実効値ベクトル
25,26 を演算する高速フーリエ変換器11と、この基準相
および比較相の実効値ベクトル25,26 より基本波成分の
基準相と比較相との実効値信号Vs,Vd を出力する実効値
演算器19と，係数設定手段21からの定数k を備え比較相
の実効値信号Vdに係数値を乗算し乗算値kVd を演算する
レベル変換器20と, 乗算値kVd と基準相の実効値信号Vs
とを比較し後述の位相差一致検出器16からの一致条件の
論理積をとる同期検定器18と, からなる実効値比較手段
と、基準相および比較相の実効値ベクトル25,26 より基
本波成分の基準相と比較相との位相差信号Δθを出力す
る位相差演算器13と，図示例では係数設定手段22からの
位相補正定数θを備え位相差信号Δθを補正する位相差
補正演算器17と, この補正位相差信号（Δθ−θ）＝0
を検出する位相差一致検出器16と, からなる位相差比較
手段、あるいは図示省略されているが、位相差信号Δθ
と係数設定手段22で予め設定された位相差値θとを比較
する位相差比較手段と、基準相の周波数fsと前述の位相
差信号Δθの変化率とより周波数偏差Δf(＝fd−fs) を
演算する周波数偏差演算器14と, 周波数偏差Δf と基準
相周波数fsとから比較相周波数fdを演算する加算器15
と、基準相周波数fsと比較相周波数fdとを比較する前述
の位相差一致検出器16と, からなる周波数比較手段と、
を備えて構成される。
【００２２】かかる構成において、図５に図示されるタ
ップ付き変圧器６のタップ位置を変更したとき、実効値
比較手段の係数設定手段21の定数k を変更することによ
り、同期遮断器５の三相電力系統３側と幹線系統４側の
対応する端子電圧の実効値の一致を調整でき、また、位
相差比較手段の係数設定手段22からの位相補正定数θを
変更することにより、例えば変圧器６のデルタスター結
線による位相ずれを容易に補正することができる。即
ち、従来技術におけるタップ付き位相調節器付き電圧変
換器43の調整手段を自動同期装置１の内部に取り込むこ
とができる。
ップ付き変圧器６のタップ位置を変更したとき、実効値
比較手段の係数設定手段21の定数k を変更することによ
り、同期遮断器５の三相電力系統３側と幹線系統４側の
対応する端子電圧の実効値の一致を調整でき、また、位
相差比較手段の係数設定手段22からの位相補正定数θを
変更することにより、例えば変圧器６のデルタスター結
線による位相ずれを容易に補正することができる。即
ち、従来技術におけるタップ付き位相調節器付き電圧変
換器43の調整手段を自動同期装置１の内部に取り込むこ
とができる。
【００２３】この結果、基準相とその比較対象の交流電
圧の位相差を角度で正確に計算し、変圧器の結線などで
発生した位相差を予め補正し、位相差計算をすることが
できる。また、基準相とその比較対象の交流電圧の間
に、変圧器のタップなどが存在し、それにより生じる交
流電圧実効値レベルの変動も定数k を設定・調整するこ
とにより、高価なタップ付き位相調節器付き電圧変換器
などを自動同期装置１の外に別置する必要がない。
圧の位相差を角度で正確に計算し、変圧器の結線などで
発生した位相差を予め補正し、位相差計算をすることが
できる。また、基準相とその比較対象の交流電圧の間
に、変圧器のタップなどが存在し、それにより生じる交
流電圧実効値レベルの変動も定数k を設定・調整するこ
とにより、高価なタップ付き位相調節器付き電圧変換器
などを自動同期装置１の外に別置する必要がない。
【００２４】図２は本発明の実施例である。図２に図示
された自動同期装置１は、図１で説明した自動同期装置
を３組備え、三相交流電圧の A相,B相,C相に対応させて
構成したものである。即ち、高速フーリエ演算処理手段
11a(11b,11c)は、複数個の基準相信号31a,31b,31c 毎
に、基準相信号31a(31b,31c)と比較相信号41a(41b,41c)
との入力信号を受け，基準相の周波数fsと，基準相の一
サイクルの期間に亙たる高速フーリエ変換をし，基準相
および比較相の実効値ベクトル25a,26a(25b,26b,25c,26
c)を演算する。
された自動同期装置１は、図１で説明した自動同期装置
を３組備え、三相交流電圧の A相,B相,C相に対応させて
構成したものである。即ち、高速フーリエ演算処理手段
11a(11b,11c)は、複数個の基準相信号31a,31b,31c 毎
に、基準相信号31a(31b,31c)と比較相信号41a(41b,41c)
との入力信号を受け，基準相の周波数fsと，基準相の一
サイクルの期間に亙たる高速フーリエ変換をし，基準相
および比較相の実効値ベクトル25a,26a(25b,26b,25c,26
c)を演算する。
【００２５】かかる構成において、基準系統側（例えば
三相出力系統３）とその比較対象である比較系統側（幹
線系統４）とからなる２系統の３相交流電源に対して、
基準系統側の各A(B,C)相毎の基準相信号31a(31b,31c)と
対応する比較相信号41a(41b,41c)との間で高速フーリエ
変換をし、各A(B,C)相毎に基準相と比較相との実効値の
大きさ、位相差、周波数が予め定められた範囲内に入っ
たとき、同期遮断器５を順次同期投入する。この結果、
三相交流電圧に不平衡分などが存在し、それらの電圧実
効値の大きさにばらつきが生じ、あるいは、さらに位相
差が正確に120度になっていない場合でも、各A(B,C)相
毎の電圧・位相差を測定し、三相交流電圧の各相の位相
差を計算し、各A(B,C)相毎に個別に同期検定し、同期投
入することが可能である。
三相出力系統３）とその比較対象である比較系統側（幹
線系統４）とからなる２系統の３相交流電源に対して、
基準系統側の各A(B,C)相毎の基準相信号31a(31b,31c)と
対応する比較相信号41a(41b,41c)との間で高速フーリエ
変換をし、各A(B,C)相毎に基準相と比較相との実効値の
大きさ、位相差、周波数が予め定められた範囲内に入っ
たとき、同期遮断器５を順次同期投入する。この結果、
三相交流電圧に不平衡分などが存在し、それらの電圧実
効値の大きさにばらつきが生じ、あるいは、さらに位相
差が正確に120度になっていない場合でも、各A(B,C)相
毎の電圧・位相差を測定し、三相交流電圧の各相の位相
差を計算し、各A(B,C)相毎に個別に同期検定し、同期投
入することが可能である。
【００２６】
【発明の効果】以上述べたように本発明の構成によれ
ば、同期検定を行う２点の間に変圧器などが存在する場
合でも、位相のずれやタップ電圧レベルの調整可能な電
圧変換器43を用いることなく同期検定を行うことができ
る。また、３相交流電圧に不平衡成分などが存在した場
合でも、３相交流電圧の代表相の位相差のみの同期検定
でなく、各相毎の同期検定をし、同期がとれた各相毎に
順次同期投入を行うことができる。
ば、同期検定を行う２点の間に変圧器などが存在する場
合でも、位相のずれやタップ電圧レベルの調整可能な電
圧変換器43を用いることなく同期検定を行うことができ
る。また、３相交流電圧に不平衡成分などが存在した場
合でも、３相交流電圧の代表相の位相差のみの同期検定
でなく、各相毎の同期検定をし、同期がとれた各相毎に
順次同期投入を行うことができる。
【図１】本発明を説明するための自動同期装置のブロッ
ク線図
ク線図
【図２】本発明による自動同期装置のブロック線図
【図３】２つの交流瞬時値波形例を示す波形図
【図４】図３のビート波形例をアナログ量で示す波形図
【図５】本発明による同期投入のシステム構成図
【図６】従来技術による同期投入のシステム構成例を示
す図
す図
【図７】従来技術による自動同期装置のブロック線図
１、７ 自動同期装置
10,10a,10b,10c 同期指令
11,11a,11b,11c 高速フーリエ変換器
12,12a,12b,12c 周波数演算器
13,13a,13b,13c 位相差演算器
14,14a,14b,14c 周波数偏差演算器
15,15a,15b,15c 加算器
16,16a,16b,16c 位相差一致検出器
17,17a,17b,17c 位相差補正演算器
18,18a,18b,18c 同期検定器
19,19a,19b,19c 実効値演算器
20,20a,20b,20c レベル変換器
25,25a,25b,25c 基準波形の実効値ベクトル
26,26a,26b,26c 比較対象波形の実効値ベクトル
３ 三相電力系統
31 基準相交流電圧
32、42 電圧変換器
４ 幹線系統
41 比較相交流電圧
43 タップ付き位相調節器付き電圧変換器
５ 同期遮断器
６ タップ付き変圧器
fd 比較相周波数
fs 基準相周波数
Vd 比較相実効値ベクトル
Vs 基準相実効値ベクトル
Δθ 位相差信号
Δf 周波数偏差
k,θ 定数
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02J 3/00 - 5/00
Claims (3)
- 【請求項１】基準相を含む多系統の交流電圧の実効値の
大きさ、位相差、周波数を検出し、基準相に対する多地
点の同期検定によって同期投入を行う自動同期装置にお
いて、複数個の基準相信号毎に、 基準相信号と比較相信号との
入力信号を受け，基準相の周波数と，基準相の一サイク
ルの期間に亙たる高速フーリエ変換をし，基準相および
比較相の実効値ベクトルを演算する高速フーリエ変換器
と、 この基準相および比較相の実効値ベクトルより基本波成
分の基準相と比較相との実効値信号を比較する実効値比
較手段と、 前記基準相および比較相の実効値ベクトルより基本波成
分の基準相と比較相との位相差信号と予め設定された位
相差値とを比較する位相差比較手段と、 基準相の周波数と，基準相と比較相との位相差信号の変
化率と，より周波数偏差を演算し、比較相の周波数を演
算し、基準相と比較相との周波数を比較する周波数比較
手段と、を備え、基準系統側とその比較対象である比較系統側とからなる
２系統の多相交流電源に対して、基準系統側の各相毎の
基準相信号と対応する比較相信号との間で高速フーリエ
変換をし、 前記実効値比較手段と周波数比較手段と位相差比較手段
とにより各相毎に基準相と比較相との実効値の大きさ、
位相差、周波数が予め定められた範囲内に入ったとき順
次同期投入を行う、ことを特徴とする自動同期装置。 - 【請求項２】請求項１に記載の自動同期装置において、
実効値比較手段は、係数設定手段を備え、比較相の実効
値信号に係数値を乗算し、この乗算値と基準相の実効値
信号とを比較する、ことを特徴とする自動同期装置。 - 【請求項３】請求項１または請求項２に記載の自動同期
装置において、位相差比較手段は、係数設定手段を備
え、検出された基準相と比較相との位相差信号をこの係
数値で位相差補正演算し、この補正値と予め設定された
位相差値とを比較する、ことを特徴とする自動同期装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15291195A JP3395457B2 (ja) | 1995-06-20 | 1995-06-20 | 自動同期装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15291195A JP3395457B2 (ja) | 1995-06-20 | 1995-06-20 | 自動同期装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH099507A JPH099507A (ja) | 1997-01-10 |
| JP3395457B2 true JP3395457B2 (ja) | 2003-04-14 |
Family
ID=15550843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15291195A Expired - Lifetime JP3395457B2 (ja) | 1995-06-20 | 1995-06-20 | 自動同期装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3395457B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103605027B (zh) * | 2013-11-26 | 2016-04-20 | 国家电网公司 | 一种电网电压暂降源定位系统 |
| EP3012420A1 (de) | 2014-10-24 | 2016-04-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Steuereinrichtung zum Synchronsieren einer Turbine mit dem Stromnetz |
| CN110456174B (zh) * | 2019-08-16 | 2022-05-17 | 智洋创新科技股份有限公司 | 基于晶振比例对时的三相同步方法及系统 |
-
1995
- 1995-06-20 JP JP15291195A patent/JP3395457B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH099507A (ja) | 1997-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5514978A (en) | Stator turn fault detector for AC motor | |
| EP1093680B1 (en) | Adaptive sampling rate based on power system frequency | |
| EA021435B1 (ru) | Способ и устройство для наблюдения состояния сети | |
| US20010012984A1 (en) | Method and system for consolidating phase current samples | |
| US9037429B2 (en) | Methods and apparatus for measuring the fundamental frequency of a line signal | |
| US9766278B2 (en) | Three phase power quality measurement using asynchronous, isolated single phase circuits | |
| RU2697483C2 (ru) | Устройство для измерения электрических величин и способ измерения электрических величин | |
| US5652505A (en) | Power consumption measurement device for a multiphase alternating current system | |
| JP3395457B2 (ja) | 自動同期装置 | |
| JP2003143860A (ja) | 半導体電力変換装置の制御回路 | |
| JPH02222843A (ja) | 交流電力測定方法及び装置 | |
| JP4193697B2 (ja) | 電子式電力量計および電力演算回路 | |
| EP2802887B1 (en) | Three phase power quality measurement using asynchronous, isolated single phase circuits | |
| EP0801745B1 (en) | Measuring method for determining the amplitude and phase of the fundamental tone of an alternating voltage | |
| KR101997633B1 (ko) | Teo 및 desa를 이용한 자동 동기화 파라미터 측정 장치 | |
| JPS58174863A (ja) | 故障点標定方式 | |
| JP6142051B1 (ja) | 同期検定器、及び自動同期投入装置 | |
| JP3958255B2 (ja) | 発電機における位相同期検出回路 | |
| Mog et al. | Zero crossing determination by linear interpolation of sampled sinusoidal signals | |
| JP7070680B2 (ja) | 測定装置及び方法 | |
| JP2715090B2 (ja) | 故障点標定装置 | |
| KR101870076B1 (ko) | 전력계통의 3상 실효출력 측정장치 및 그 측정방법 | |
| JPH1019965A (ja) | 事故点標定装置 | |
| US6839645B2 (en) | Method and apparatus to perform poly-phase instrumentation with single-phase instruments | |
| JPH06284584A (ja) | 自動同期装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080207 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090207 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100207 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110207 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110207 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120207 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130207 Year of fee payment: 10 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |