JP4029268B2 - 事故位置標定方法および装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、事故位置標定方法および装置に係り、特に、配電系統などの電力系統に、短絡などの事故が発生したときに、事故位置を標定するに好適な事故位置標定方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、配電系統において短絡などの事故が生じたときに、事故位置を標定するに際して、例えば、特開平7−287045号公報に記載されているように、事故時に配電系統の一端よりパルスを注入し、注入したパルスが事故位置から反射してくるのを測定し、この測定値を基にパルス注入点から事故位置までの距離を標定する方法が知られている。
【0003】
また、他の事故位置標定方法としては、特開平5−126894号公報に記載されているように、系統定常時の各種情報と系統事故時の各種情報を測定し、各測定結果にしたがった演算とシミュレーションを行って事故位置を標定するものが知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術においては、各種のパラメータを用いて演算、シミュレーションを行って事故位置を標定しているが、この方法では、時々刻々変動する各配電系統の状態に対するパラメータ情報を正確に把握することは困難であり、事故位置の標定精度のバラツキが大きくなる。
【0005】
本発明の課題は、電力系統の状態を考慮して事故位置を標定することができる事故位置標定方法および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】
前記課題を解決するために、本発明は、電力系統の保護区間内に子局と信号発生器を互いに分散して設置し、前記信号発生器の設置点から前記電力系統にパルス信号を注入して伝送し、前記電力系統の電気信号に重畳したパルス信号を前記子局で抽出し、このパルス信号抽出時における系統の状態量を基に前記子局と前記信号発生器との間のインピーダンスを算出し、算出したインピーダンスと事故時のインピーダンスとして設定された設定値とを比較し、この比較結果を基に事故位置を標定する事故位置標定方法を採用したものである。
【0007】
前記事故位置標定方法を採用するに際しては、子局の保護区間内に複数の信号発生器を互いに分散して設置し、各信号発生器の設置点から電力系統にパルス信号を順次注入して伝送し、系統の電気信号に重畳した各パルス信号を子局で抽出し、各パルス信号抽出時における系統の状態量を基に各子局と各信号発生器との間のインピーダンスを算出し、各算出したインピーダンスと事故時のインピーダンスとして設定された設定値とを比較し、この比較結果を元に事故位置を標定することもできる。
【0008】
さらに、電力系統に複数の子局を互いに分散して配置するとともに各子局の保護区間内に複数の信号発生器を互いに分散して設置し、各子局でパルス信号を抽出し、各パルス信号抽出時における系統の状態量を基に各子局と各信号発生器との間のインピーダンスを算出し、各算出したインピーダンスと事故位置のインピーダンスとして設定された設定値とを比較し、この比較結果を各子局から親局に伝送し、親局において各子局からの比較結果を総合して判定するとともに、この判定結果を基に事故位置を標定することもできる。
【0009】
前記各事故位置標定方法を採用するに際しては、子局は特定の時刻ごとに信号発生器に対してパルス信号の注入を指令する機能を付加することができる。
【0010】
また、本発明は、電力系統の保護区間内に配置されて系統の状態量を計測する子局と、前記電力系統に前記子局から離れて設置されて前記電力系統にパルス信号を注入する信号発生器とを備え、前記子局は、前記電力系統の電気信号に重畳されたパルス信号を抽出し、このパルス信号抽出時における系統の状態量を基に前記子局と前記信号発生器との間のインピーダンスを算出し、算出したインピーダンスと事故時のインピーダンスとして設定された設定値とを比較し、この比較結果を基に事故位置を標定してなる事故位置標定装置を構成したものである。
【0011】
前記事故位置標定装置を構成するに際しては、子局の保護区間内に複数の信号発生器を互いに離して設置し、子局において、各信号発生器からのパルス信号を抽出し、このパルス信号抽出時における系統の状態量を基に各子局と各信号発生器との間のインピーダンスをそれぞれ算出し、各算出したインピーダンスと事故時のインピーダンスとして設定された設定値とを比較し、この比較結果を基に事故位置を標定することができる。
【0012】
さらに、電力系統の状態を監視する親局と、親局と情報の授受を行う子局を複数個設置するとともに、各子局の保護区間内に複数の信号発生器を互いに離して設置し、各子局において各信号発生器から出力されたパルス信号を抽出し、このパルス信号抽出時における系統の状態量を基に各子局と各信号発生器との間のインピーダンスをそれぞれ算出し、各算出したインピーダンスと事故時のインピーダンスとして設定された設定値とを比較し、この比較結果を親局に伝送し、親局において、各子局から伝送された比較結果を総合して判定し、この判定結果を基に事故位置を標定することもできる。
【0013】
前記事故位置標定装置を構成するに際しては、以下の要素を付加することができる。
【0014】
子局は、指定の時刻ごとに前記信号発生器に対してパルス信号の注入を指令してなる。
【0015】
また、系統の状態量として、電圧・電流の実効値、電圧・電流の位相を計測することが望ましい。
【0016】
前記した手段によれば、子局が各発信器からのパルス信号を抽出したときに、このパルス信号抽出時における系統の状態量を基に子局と各信号発生器との間のインピーダンスを算出し、算出したインピーダンスと事故時のインピーダンスとして設定された設定値とを比較し、この比較結果を基に事故位置を標定するようにしたため、電力系統の状態を考慮して事故位置を標定することができ、事故位置を高精度に標定することが可能になる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明の一実施形態を示す事故位置標定装置のブロック構成図である。図1において、電力系統のうち配電系統を構成する配電線10には複数の子局12、14が互いに離れて配置されているとともに、複数の信号発信器16〜38が互いに分散して配置されている。子局12、14、各信号発信器16〜38はそれぞれ支柱40の頭部に固定されている。
【0018】
各子局12、14は、系統の状態を監視する親局42と情報の授受を行うとともに、系統の状態量、例えば、配電線10の電流、電圧の実効値、電圧・電流の位相を計測し、この計測結果にしたがったデータを生成するとともに、各信号発生器に対して信号発信指令を出力するようになっている。この場合、子局12の保護区間内には信号発生器16〜36が設置されており、子局12は各信号発信器16〜36に対して指定の時刻に順次信号発信指令を出力するようになっている。
【0019】
各信号発信器16〜36は、子局12からの信号発信指令に応答して発信器設置点から配電線10の各相に対して、予め設定されたパルス信号を系統電圧に同期させて注入するようになっている。
【0020】
各信号発信器16〜36からパルス信号が注入されると、図2に示すように、各相に注入されたパルス信号Pは系統の相電圧Vに重畳され、図3に示すように、信号Sとして伝送される。各発信器16〜36からパルス信号Pが注入されて信号Sが伝送されると、子局12において信号Sが検知される。このとき、子局12は、各3相の電圧・電流の実効値および電圧・電流の位相を計測し、各計測値から、パルス信号P検出前の信号であって、パルス信号検出時の1周期前またはN倍周期前(Nは正の整数)における各3相の電圧・電流の実効値および電圧・電流の位相を減算し、パルス信号P抽出時における系統の状態量として、信号の変化分の電圧・電流の実効値、電圧・電流の位相、波形の到達時間をそれぞれパルス信号P抽出時のデータとして記録する。このデータの記録は各信号発生器からパルス信号Pが伝送されるごとに実行される。
【0021】
このとき、図4に示すように、前回のデータと今回のデータとが比較され、両者の間に大きな変化があるときには(ステップS1)、記録したデータを基に子局12と各発信器との間のインピーダンスを算出し、算出したインピーダンスと事故時のインピーダンスとして設定された設定値(データテーブルに格納された設定値)とを比較(照合)し(ステップS2)、この比較結果を基に事故位置および事故種別を判定し、判定結果を親局42に伝送するようになっている(ステップS3)。
【0022】
次に、事故位置標定装置の作用を図5にしたがって説明する。まず、子局12において、子局12の保護区間内で事故が発生したか否かを監視するために、指定の定刻時刻になるごとに、子局12から各信号発信器16〜36に対して順次信号発信指令が送信され(ステップS10、S11)、子局12において、配電系統10の状態量として、各3相の電圧・電流の実効値および電圧・電流の位相が順次計測される(ステップS12)。このとき、各発信器16〜36は、子局12から信号発信指令を受信したときには、この信号発信指令に応答して、配電線10にパルス信号を注入する(ステップS13)。各信号発信器からパルス信号Pが配電線10に注入されると、このパルス信号Pは相電圧Vに重畳されて配電線10を伝送する。
【0023】
このあと子局12から全ての発信器に対して発信指令が送信されたか否かの判定が行われ(ステップS14)、全ての信号発信器に対して信号発信指令が送信されてないときには、ステップS11の処理に戻り、全ての信号発信器に対して信号発信指令が送信されたときにはステップS15の処理に移行する。
【0024】
ステップS15においては、前回測定したデータのうち電圧・電流の実効値および電圧・電流の位相、波形の到達時間、今回測定されたデータのうち電圧・電流の実効値および電圧・電流の位相、波形の到達時間についての比較演算が行われ、前回のデータと今回のデータにおいて大きな変化が見られないときにはステップS16に移り次の時刻まで待機する。
【0025】
一方、前回のデータと今回のデータとの間に大きな変化があるときには、ステップS17に移り、子局12と各発信器との間のインピーダンスと事故時のインピーダンスとして設定された設定値であってデータテーブルに格納された設定値を照合し、この照合結果を基に、子局12から事故位置Aまでの距離と事故の種別が判定され、この判定結果がデータとして子局12から親局42に送信される。
【0026】
子局12から送信されたデータは親局42のデータテーブルに格納され(ステップS18)、親局42は、データベースに格納された受信データを基に、子局12から事故位置Aまでの距離と事故の種別を判定する。この場合、親局42は他の子局、例えば、子局14からも同様のデータを受信し、各子局12、14からのデータを総合して事故位置と事故種別を判定し(ステップS19)、判定結果を親局42の表示画面上に表示し、このルーチンでの処理を終了する。
【0027】
本実施形態においては、子局12において、子局12と各発信器16〜36との間のインピーダンスを求め、各インピーダンスと設定値とを比較することで、子局12から事故位置までの距離と事故種別を判定するものについて述べたが、子局14においても同様な処理が行われる。
【0028】
また、本実施形態においては、発信器30と発信器32との間の事故位置Aにおいて1相断線事故が発生したことについて述べたが、事故位置Aにおいて1相断線事故が生じたときには、事故の生じた相からはパルス信号Pが転送されないため、子局12において、3相のうち1相からパルス信号を検出できないときには、発信器30と発信器32との間の区間において1相断線事故が発生したことを判定することができる。
【0029】
本実施形態によれば、系統の状態量を示す各パラメータに依存せずに高精度に事故位置を標定することができる。
【0030】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電力系統の状態を考慮して事故位置を標定することができ、事故位置を高精度に標定することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す事故位置標定装置のブロック構成図である。
【図2】パルス信号と相電圧との関係を示す波形図である。
【図3】相電圧にパルス信号が重畳されたときの信号の波形図である。
【図4】子局の処理を説明するためのフローチャートである。
【図5】事故位置標定装置の作用を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
10 配電線
12、14 子局
16〜38 発信器
40 支柱
42 親局
Claims (8)
- 電力系統の保護区間内に子局と信号発生器を互いに分散して設置し、前記信号発生器の設置点から前記電力系統にパルス信号を注入して伝送し、前記電力系統の電気信号に重畳したパルス信号を前記子局で抽出し、このパルス信号抽出時における系統の状態量を基に前記子局と前記信号発生器との間のインピーダンスを算出し、算出したインピーダンスと事故時のインピーダンスとして設定された設定値とを比較し、この比較結果を基に事故位置を標定する事故位置標定方法。
- 電力系統の保護区間内に子局と複数の信号発生器を互いに分散して設置し、前記各信号発生器の設置点から前記電力系統にパルス信号を順次注入して伝送し、前記電力系統の電気信号に重畳した各パルス信号を前記子局で抽出し、各パルス信号抽出時における系統の状態量を基に前記各子局と前記各信号発生器との間のインピーダンスを算出し、各算出したインピーダンスと事故時のインピーダンスとして設定された設定値とを比較し、この比較結果を基に事故位置を標定する事故位置標定方法。
- 電力系統に複数の子局を互いに分散して配置するとともに、前記各子局の保護区間内に複数の信号発生器を互いに分散して設置し、前記各信号発生器の設置点から前記電力系統にパルス信号を順次注入して伝送し、前記電力系統の電気信号に重畳した各パルス信号を前記各子局で抽出し、各パルス信号抽出時における系統の状態量を基に前記各子局と前記各信号発生器との間のインピーダンスを算出し、各算出したインピーダンスと事故時のインピーダンスとして設定された設定値とを比較し、この比較結果を各子局から親局に伝送し、前記親局において各子局からの比較結果を総合して判定するとともに、この判定結果を基に事故位置を標定する事故位置標定方法。
- 請求項1、2または3のうちいずれか1項に記載の事故位置標定方法において、前記子局は指定の時刻毎に前記信号発生器に対してパルス信号の注入を指令することを特徴とする事故位置標定方法。
- 電力系統の保護区間内に配置されて系統の状態量を計測する子局と、前記電力系統に前記子局から離れて設置されて前記電力系統にパルス信号を注入する信号発生器とを備え、前記子局は、前記電力系統の電気信号に重畳されたパルス信号を抽出し、このパルス信号抽出時における系統の状態量を基に前記子局と前記信号発生器との間のインピーダンスを算出し、算出したインピーダンスと事故時のインピーダンスとして設定された設定値とを比較し、この比較結果を基に事故位置を標定してなる事故位置標定装置。
- 電力系統の保護区間内に配置されて系統の状態量を計測する子局と、前記電力系統に前記子局から互いに離れて設置されて前記電力系統にパルス信号を注入する複数の信号発生器とを備え、前記子局は、前記電力系統の電気信号に重畳されてパルス信号を抽出し、このパルス信号抽出時における系統の状態量を基に前記各子局と前記各信号発生器との間のインピーダンスをそれぞれ算出し、各算出したインピーダンスと事故時のインピーダンスとして設定された設定値とを比較し、この比較結果を基に事故位置を標定してなる事故位置標定装置。
- 電力系統の状態を監視する親局と、前記電力系統に互いに離れて配置されて系統の状態量を計測するとともに前記親局と情報の授受を行う複数の子局と、前記各子局の保護区間内に互いに離れて設置されて前記電力系統にパルス信号を注入する複数の信号発生器とを備え、前記各子局は、前記電力系統の電気信号に重畳されてパルス信号を抽出し、このパルス信号抽出時における系統の状態量を基に前記各子局と前記各信号発生器との間のインピーダンスをそれぞれ算出し、各算出したインピーダンスと事故時のインピーダンスとして設定された設定値とを比較し、この比較結果を前記親局に伝送してなり、前記親局は、前記各子局から伝送された比較結果を総合して判定し、この判定結果を基に事故位置を標定してなる事故位置標定装置。
- 請求項5、6または7のうちいずれか1項に記載の事故位置標定装置において、前記子局は、指定の時刻毎に前記信号発生器に対してパルス信号の注入を指令してなることを特徴とする事故位置標定装置。
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