JP4909595B2 - 事故点標定システムおよび事故点標定方法、事故点標定システムの端末装置および標定演算装置 - Google Patents

Description

本発明は、電力系統に発生した事故点を標定する事故点標定システムおよび事故点標定方法、事故点標定システムに用いられる端末装置および標定演算装置に関する。

電力系統は社会的にますますその重要度を増してきており、その保守運用には多大な労力を要している。例えば送電線に落雷とか、風や雪に起因する送電線導体同士の接触あるいは樹木や鳥類の接触などにより事故が発生した場合、この事故点を特定し、事故発生点の設備機器の状態を迅速に確認する必要がある。このために、事故時の電圧データ、電流データにより電気所の端子から事故発生個所までの距離を算出する事故点標定装置が適用され、運用保守のための労力軽減に貢献している。

ところで、近年になって、事故点標定装置として、ネットワーク通信技術を応用したシステムが開発されるようになってきた。このネットワーク通信技術を応用した事故点標定システムは、入力した電力系統の電圧、電流などの状態量を所定の周期でサンプリングしてディジタルデータに変換して保存し、必要に応じてデータ伝送機能を有した端末装置（データ伝送機能を有する保護継電装置などの装置を含む）および、端末装置が取得した状態量データを通信ネットワーク、あるいは伝送路を介して特定の一箇所で収集し、事故点標定演算を行なう事故点標定演算装置によって構成されるのが一般的である（例えば、特許文献１、２参照）。

また、各端子に設置した端末装置に系統事故検出手段を内蔵し、この系統事故検出手段が動作したことを条件に事故点標定演算を行なうようにしているものもある（例えば、特許文献３参照）。
特開２００１−１４５２７９号公報 特開平９−５３８４号公報 特開２００３−２３０２２５号公報

しかしながら、特許文献１、２に記載の事故点標定システムの場合、ディジタル保護制御装置に上記端末装置の機能を実装するという形態をとっているので、電力系統に新たな事故点標定システムを構築しようとする場合、各端子に端末装置の機能を備えたディジタル保護制御装置を設置あるいはリプレースしなければならず、このディジタル保護制御装置は高価格であるため、結局、事故点標定システム全体としての設備費が嵩むという問題があった。

また、特許文献３に記載の事故点標定システムの場合、系統事故検出要素として検出感度の優れた不足電圧検出器を採用しているため、必要以上に広範囲の系統事故を検出してしまい、事故を発生していない送電線について事故点標定演算を行なう場合がある。例えば、系統事故の発生していない多数の送電線について両端子の電圧、電流に基づいて事故点標定演算を行なうと、事故点までのインピーダンスは両端子の電圧差／電流差の関係にあるから、両端子の電流差が理論上ゼロ（流入電流＝流出電流）で、変流器の誤差を考慮しても非常に小さい値となり、事故点標定の対象としている送電線の距離に対して数十倍以上の値を算出し、不正確な標定結果を出力することになる。このため、運用者にとって標定結果の識別が困難となって標定演算結果の信頼性が低下するという別の問題が新たに生じる。

そこで、本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、設備費を低く抑え、かつ、系統事故のあった送電線に関する標定演算結果のみを出力して標定演算結果の信頼性を確保することができる事故点標定システムおよび事故点標定方法、事故点標定システムの端末装置および標定演算装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、電力系統の各端子に配置されてサンプリング同期された電圧および電流の電気量情報を取得する各端末装置と、前記各端末装置で取得され、サンプリング同期された前記電気量情報を入力して事故点の標定演算を行なう標定演算装置とからなる事故点標定システムにおいて、前記端末装置は、電力系統の前記電圧および電流の電気量情報を入力し所定周期でサンプリングしてアナログ信号をディジタルデータに変換して出力するアナログ／ディジタル変換手段と、前記アナログ／ディジタル変換手段から出力されたデータの同期を取る時刻同期手段と、前記アナログ／ディジタル変換手段から出力されたデータを入力して電力系統の事故発生を検出する事故検出手段と、前記事故検出手段から系統事故検出信号を入力し、前記アナログ／ディジタル変換手段からの所定期間分のディジタルデータを前記時刻同期手段で検出した絶対時刻データとともにデータ記憶装置に保存処理をするデータ記録手段と、前記データ記録手段がデータ保存処理を行なった場合、当該保存されたデータのうち絶対時刻データおよび系統事故検出結果のデータを前記標定演算装置へ送出する記録情報送出手段と、前記標定演算装置からのデータ要求情報を受信し、その内容を解読して出力する要求情報受信手段と、前記要求情報受信手段の出力を受け取り前記標定演算装置が指定した絶対時刻に見合う範囲のデータを、前記データ記憶装置に保存されているデータの中から抽出して事故点標定演算に必要なデータとして出力する要求データ抽出手段と、前記要求データ抽出手段から出力されたデータを前記標定演算装置へ出力するデータ送出手段とを備え、前記標定演算装置は、各端末装置の記録情報送出手段から出力された送信データである系統事故検出結果のデータおよび系統事故検出時の絶対時刻データを入力する記録情報受信手段と、前記記録情報受信手段により入力された各端末装置からの前記送信データに基づいて送信元の端末装置を識別し、さらに、電力系統の構成に従って予め関連付けられた端末装置群の中から事故点標定に必要なデータを保存する端末装置を１つ以上選択するデータ要求先端末装置選択手段と、前記データ要求先端末装置選択手段で選択した１つ以上の予め関連付けられた端末装置に対し、事故点標定演算に必要とするデータの絶対時刻を指定して、データ要求情報を出力する要求情報送出手段と、データ要求した端末装置から事故点標定演算に必要なデータを受信するデータ受信手段と、受信した当該事故点標定演算に必要なデータを保存するデータ保存手段と、予め設定されている系統構成に基づいて故障点標定演算対象となる送電線の両端の端末装置を順次選択し、該当する端末装置から得られた前記保存されているデータのうち、各端子の電流データの差動分を演算する電流差動演算方式、または、端子電圧データを基準としたときの電流データの方向を判定する方向比較方式、または、両端子の電流位相で判定する位相比較方式のいずれかの判定方式により当該故障点標定演算対象送電線に関する内部事故か否かを判定する事故判別手段と、前記の事故判定手段が内部事故と判定した場合に、前記データ保存手段に保存してあるデータを用いて事故点標定を行なう標定演算手段と、この標定演算手段の演算結果を出力するデータ出力手段と、を備えたことを特徴とする。

また、請求項４に係る発明は、電力系統の各端子に配置された端末装置で取得され、サンプリング同期された電気量情報を標定演算装置に入力して、事故点の標定演算を行なうようにした事故点標定方法において、前記端末装置は、電力系統の前記電圧および電流の電気量情報を入力し所定周期でサンプリングしてアナログ信号をディジタルデータに変換して出力するアナログ／ディジタル変換機能と、前記アナログ／ディジタル変換機能から出力されたデータの同期を取る時刻同期機能と、前記アナログ／ディジタル変換機能から出力されたデータを入力して電力系統の事故発生を検出する事故検出機能と、前記事故検出機能から系統事故検出信号を入力し、前記アナログ／ディジタル変換機能からの所定期間分のディジタルデータを前記時刻同期機能で検出した絶対時刻データとともにデータ記憶装置に保存処理をするデータ記録機能と、前記データ記録機能がデータ保存処理を行なった場合、当該保存されたデータのうち絶対時刻データおよび系統事故検出結果のデータを前記標定演算装置へ送出する記録情報送出機能と、前記標定演算装置からのデータ要求情報を受信し、その内容を解読して出力する要求情報受信機能と、前記要求情報受信機能の出力を受け取り前記標定演算装置が指定した絶対時刻に見合う範囲のデータを、前記データ記憶装置に保存されているデータの中から抽出して事故点標定演算に必要なデータとして出力する要求データ抽出機能と、前記要求データ抽出機能から出力されたデータを前記標定演算装置へ出力するデータ送出機能とを備え、前記標定演算装置は、各端末装置の記録情報送出機能から出力された送信データである系統事故検出結果のデータおよび系統事故検出時の絶対時刻データを入力する記録情報受信機能と、前記記録情報受信機能により入力された各端末装置からの前記送信データに基づいて送信元の端末装置を識別し、さらに、電力系統の構成に従って予め関連付けられた端末装置群の中から事故点標定に必要なデータを保存する端末装置を１つ以上選択するデータ要求先端末装置選択機能と、前記データ要求先端末装置選択機能で選択した１つ以上の予め関連付けられた端末装置に対し、事故点標定演算に必要とするデータの絶対時刻を指定して、データ要求情報を出力する要求情報送出機能と、データ要求した端末装置から事故点標定演算に必要なデータを受信するデータ受信機能と、受信した当該事故点標定演算に必要なデータを保存するデータ保存機能と、予め設定されている系統構成に基づいて故障点標定演算対象となる送電線の両端の端末装置を順次選択し、該当する端末装置から得られた前記保存されているデータのうち、各端子の電流データの差動分を演算する電流差動演算方式、または、端子電圧データを基準としたときの電流データの方向を判定する方向比較方式、または、両端子の電流位相で判定する位相比較方式のいずれかの判定方式により当該故障点標定演算対象送電線に関する内部事故か否かを判定する事故判別機能と、前記の事故判定機能が内部事故と判定した場合に、前記データ保存機能に保存してあるデータを用いて事故点標定を行なう標定演算機能と、この標定演算機能の演算結果を出力するデータ出力機能と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、設備費を抑制することができるとともに、系統事故のあった送電線に関する標定演算結果のみを出力して標定演算結果の信頼性を確保することができる事故点標定システムおよび事故点標定方法、事故点標定システムの端末装置および標定演算装置を提供できる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
（構成）
図１は、本実施形態に係る事故点標定システムの全体構成図であり、図２は、図１に示す端末装置および標定演算装置の構成を詳細に示すブロック図である。また、図３は図１で内部事故が発生した場合の事故電流の流れる状態を示す図である。

先ず、図１を用いて事故点標定システムの概要から説明する。図１において、破線枠３０で囲んだ部分は、事故点標定の対象となる電力系統であって、電気所ＡおよびＢと、これら電気所ＡおよびＢの端子間を連係する第１回線送電線３３１および第２回線送電線３３２から構成されている。

そして、電気所Ａは、発電機３１ａと、この発電機３１ａに接続される母線３２ａと、この母線３２ａに前述した第１回線送電線３３１および第２回線送電線３３２の一端子を接続する遮断器３６ａ１、３６ａ２とを備えている。さらに、電気所Ａは遮断器３６ａ１および３６ａ２を基準として送電線側にそれぞれ計器用変圧器（ＰＴ）３４ａ１、３４ａ２を設置し、また母線側にそれぞれ計器用変流器（ＣＴ）３５ａ１、３５ａ２を設置している。そして、計器用変圧器３４ａ１および計器用変流器３５ａ１の出力電気量を端末装置１ａ１に入力し、同様に計器用変圧器３４ａ２および計器用変流器３５ａ２の出力電気量を端末装置１ａ２に入力している。なお、４０ａ１、４０ａ２は人工衛星２からの信号を受信するＧＰＳ受信機である。

電気所Ｂにおいても、電気所Ａと同様に構成されており、符号の添字ａに替えて添字ｂを付けることにより説明を省略する。

そして、端末装置１ａ１、１ａ２、１ｂ１および１ｂ２は、通信ネットワーク５０を介して唯一の標定演算装置６０に接続され、標定演算装置６０と各端末装置１ａ１、１ａ２、１ｂ１および１ｂ２とは、通信ネットワーク５０を介してデータの送受信を行なうようになっている。

次に、図２を参照して、端末装置および標定演算装置の詳細構成および両者間のデータの遣り取りについて説明する。
図２の例では、端末装置１ａ１、・・・１ｂ２が、通信ネットワーク５０を介して標定演算装置６０との間で情報の送受信をする様子を示している。

本発明の事故点標定システムにおいては、各端末装置１ａ１、１ａ２、１ｂ１および１ｂ２によって電力系統の状態量を取得する際、各端末装置間でデータをサンプリングするタイミングを同期させるか、または、各端末装置間で任意にサンプリングした後、サンプリングタイミングのズレを補正することによって、データのサンプリングタイミングを一致させることが必要である。本実施形態の場合、各端末装置には、他の端末装置でサンプリングしたデータにマイクロ秒オーダーの絶対時刻を付与するようにＧＰＳ（Global Positioning System）を用いている。

各端末装置１ａ１、・・・１ｂ２は同一構成なので、以下の説明では、端末装置１ａ１を代表して説明する。端末装置１ａ１は、時刻同期手段４１、アナログ／ディジタル変換手段（Ａ／Ｄ変換手段）４２、事故検出手段４３、データ記録手段４４、記録情報送出手段４５、要求情報受信手段４６、要求データ抽出手段４７、データ送出手段４８およびデータ記憶装置４９を備えている。以下、各手段について順次説明する。

時刻同期手段４１は、原子時計を内蔵した人工衛星２からの絶対時刻信号をＧＰＳ受信機４０ａ１により受信することにより、各端末装置１ａ１、１ａ２、１ｂ１、１ｂ２の時刻同期をとる。この絶対時刻信号の１秒パルスをデータサンプリングの基準タイミングとしてサンプリング同期をとり、データ記録の際にデータに時刻情報を付加する。
ここでは、データのサンプリング同期をとる手段としてＧＰＳを使用する例で説明するが、同期手法はこの方法に限定するものではなく、他の方法によっても実現可能である。

アナログ／ディジタル変換手段４２は、計器用変圧器３４ａ１および計器用変流器３５ａ１から入力した電力系統３０の電圧情報、電流情報等の電気量情報を所定の周期でサンプリングしてディジタルデータに変換する。

事故検出手段４３は、アナログ／ディジタル変換手段４２から受け取った電圧状態量に関するディジタルデータを、例えば、不足電圧検出等の事故検出プログラムに基づいて演算し、演算の結果系統事故の発生を検出したときは、その旨出力する。

データ記録手段４４は、事故検出手段４３から系統事故検出信号を入力すると、アナログ／ディジタル変換手段４２からの所定期間分のディジタルデータを、時刻同期手段４１で検出した絶対時刻データとともにデータ記憶装置４９に保存する。このデータ記憶装置４９は、系統事故時の電気量情報のデータと、この系統事故時の状態量に関するディジタルデータに対応する絶対時刻データとを、予め定めた適当な回数分だけ保存する。

記録情報送出手段４５は、データ記録手段４４が上記のデータ保存を行なった場合、通信ネットワーク５０経由で前記データ記憶装置４９に保存されたデータのうちの絶対時刻データと、端末装置１ａ１が系統事故を検出した旨の検出結果の出力例えば「１」なる出力データとを標定演算装置６０へ送信する。このとき、記録保存した系統事故時の電圧、電流の状態量に関するディジタルデータ自体は送信されない。

一方、標定演算装置６０は、記録情報受信手段６１、データ要求先端末装置選択手段６２、要求情報送出手段６３、データ受信手段６４、データ保存手段６５、事故判別手段６６、標定演算手段６７およびデータ出力手段６８を備えている。以下、各手段について順次説明する。

記録情報受信手段６１は、通信ネットワーク５０を介して、各端末装置１ａ１、１ａ２、１ｂ１および１ｂ２の記録情報送出手段４５から送信されてきた前記データ（絶対時刻データと、系統事故の検出結果の出力）を受信する。データ要求先端末装置選択手段６２は、記録情報受信手段６１によって受信された各端末装置１ａ１、１ａ２、１ｂ１および１ｂ２から送信されてきた前記データ（絶対時刻データと、系統事故検出結果データ）に基づいて、送信元の端末装置を識別する。そして電力系統の構成に従って予め関連付けられた端末装置群の中から事故点標定に必要なデータを保存する端末装置を１つ以上選択する。

ここで、電力系統の構成に従って予め関連付けられた端末装置という意味は、本実施形態の場合、第１回線送電線３３１および第２回線送電線３３２でＡ、Ｂの２電気所間を接続した系統構成なので、第１回線送電線３３１の両端に設置された対向する端末装置１ａ１と１ｂ１、および第２回線送電線３３２の両端に設置された対向する端末装置１ａ２と１ｂ２が、それぞれ電力系統の構成に従って予め関連付けられた端末装置である。

要求情報送出手段６３は、データ要求先端末装置選択手段６２が選択した予め関連付けられた端末装置に対し、事故点標定演算に必要とするデータの絶対時刻を指定し、データ要求情報を通信ネットワーク５０経由で送信する。

一方、各端末装置では要求情報受信手段４６が、標定演算装置６０の要求情報送出手段６３から送信された前記データ要求情報を受信し、その内容を解読して要求データ抽出手段４７へ引き渡す。これを受け取った要求データ抽出手段４７は、標定演算装置６０が前記データ要求情報で指定した絶対時刻に見合う範囲の状態量のディジタルデータを、データ記憶装置４９に保存されたデータの中から抽出して事故点標定演算に必要なデータとしてデータ送出手段４８に渡す。データ送出手段４８は、この事故点標定演算に必要なデータを通信ネットワーク５０経由で標定演算装置６０へ送信する。

再び標定演算装置６０において、データ受信手段６４は、データ要求した各端末装置１ａ１、１ａ２、１ｂ１および１ｂ２から標定演算に必要なデータを通信ネットワーク５０経由で受信する。受信した当該事故点標定演算に必要なデータは、データ保存手段６５に保存する。

事故判別手段６６は、予め設定されている電力系統構成に基づいて第１回線送電線３３１の両端の端末装置４０ａ１と４０ｂ１、第２回線送電線３３２の両端の端末装置４０ａ２と４０ｂ２を順次選択し、該当する端末装置から得た上記保存されていたデータを用いて当該送電線に関する内部事故の判定を行なう。この事故判別手段は、一例として、以下の（１）式で示す電流差動演算を行ない、内部事故か否（外部事故）かについて判定する。

ＩＤ＝｜ｉＡ＋ｉＢ｜ ・・・（１）
ただし、ＩＤ；差動電流、
ｉＡ；Ａ端子の電流、
ｉＢ；Ｂ端子の電流、
｜｜；絶対値の符号、
例えば、第１回線送電線３３１についていえば、ｉＡは端末装置１ａ１から得た電流データｉ１ａ１であり、ｉＢは端末装置１ｂ１から得た電流データｉ１ｂ１である。これらの電流データｉ１ａ１およびｉ１ｂ１を用いて、各々付与された絶対時刻を基準にこれらの電流データの同期を合わせた上で、上記（１）式に代入して電流差動演算を行なう。

（１）式の電流差動演算によって得られた差動電流ＩＤに関して、次の（２）式が成立する場合、すなわち、差動電流ＩＤが所定値Ｋ以上の場合は、内部事故と判定し、（２）式が成立しない場合、すなわち、差動電流ＩＤが所定値Ｋ未満の場合は、外部事故と判定する。

ＩＤ≧Ｋ ・・・（２）
第２回線送電線３３２についても同様にして端末装置１ａ２の電流データｉ１ａ２と、端末装置１ｂ２の電流データｉ１ｂ２とを（１）式に代入して差動電流ＩＤを求め、この差動電流ＩＤについて、（２）式が成立する場合は内部事故、成立しない場合は外部事故と判定する。

標定演算手段６７は、前記事故判定手段６６が内部事故と判定した場合にのみ、データ保存手段６５に保存してあるデータを用いて事故点標定演算を行ない、この事故点標定演算結果を出力してデータ出力手段６８に表示して運用者に事故点標定演算結果を提供する。なお、データ出力手段６８は表示だけでなく、表示と併せてプリンタでプリントするようにしてもよい。

（作用）
次に、本実施形態の作用について、図１、図２および図３を参照して説明する。
図３は、図１に示した電力系統３０において、第１回線送電線３３１のＦ１に内部事故が発生した場合の事故電流の流れる状態を示す図である。

第１回線送電線３３１に落雷とか、風や雪に起因する送電線導体同士の接触あるいは樹木や鳥類の接触などにより内部事故Ｆ１が発生し、図３のように各端子に事故電流ｉ１ａ１、ｉ１ａ２、ｉ１ｂ１およびｉ１ｂ２が流れるものとする。ここで、ｉ１ａ１＋ｉ１ａ２＝ＩＦ（事故電流）、ｉ１ｂ２＝−ｉ１ａ２ となることは図から明らかである。

図２において、各端末装置１ａ１、１ａ２、１ｂ１および１ｂ２は、それぞれ内蔵する事故検出手段４３により系統事故を検出する。そして、データ記録手段４４により時刻同期手段４１から得られた絶対時刻とともに、アナログ／ディジタル変換手段４２から得た系統の状態量のディジタルデータをデータ記憶装置４９に保存する。また、端末装置１ａ１、１ａ２、１ｂ１および１ｂ２は、記録情報送出手段４５から標定演算装置６０の記録情報受信手段６１へ、前記保存データに対応する絶対時刻データを伝送する。

標定演算装置６０では、記録情報受信手段６１によりこの絶対時刻データを受信し、データ要求先端末装置選択手段６２に渡す。すると、データ要求先端末装置選択手段６２は、端末装置１ａ１、１ａ２、１ｂ１および１ｂ２を選択し、要求情報送出手段６３を介してこれらの端末装置に対し事故点標定演算に必要なデータの絶対時刻を指定してデータ要求情報を送信する。

各端末装置１ａ１、１ａ２、１ｂ１および１ｂ２では、要求情報受信手段４６でこれを受信し、要求データ抽出手段４７に渡す。要求データ抽出手段４７は、標定演算装置６０が必要とするデータをデータ記憶装置４９から抽出し、データ送出手段４８から通信ネットワーク５０を介して標定演算装置６０のデータ受信手段６４へ送信する。

標定演算装置６０では、各端末装置１ａ１、１ａ２、１ｂ１および１ｂ２から送信されてきたデータをデータ受信手段６４で受信する。そして、受信信号がどの端末装置から送信されてきたのかを判別した後にデータ保存手段６５で保存する。

事故判別手段６６は、第１回線送電線３３１について端末装置１ａ１および１ｂ１から得られた電流データｉ１ａ１およびｉ１ｂ１を前述した（１）式に代入して電流差動演算を行ない、ＩＤ１＝｜ｉ１ａ１＋ｉ１ｂ１｜を求める。そして、この差動電流ＩＤ１を（２）式に代入し、（２）式が成立すれば内部事故と判定し、成立しなければ外部事故と判定する。

内部事故と判定した場合にのみ、次段の標定演算手段６７を起動して事故点標定演算を実施し、第１回線送電線３３１区間内となる事故点標定結果をデータ出力手段６８により表示する。この場合、事故点標定は、一例として、以下の演算式（３）により、電気所Ａの端子から事故点Ｆまでの距離ＸＡを標定する。

ＸＡ＝（ＶＡ−ＶＢ＋Ｌ・ＺｉＢ）／Ｚ（ｉＡ＋ｉＢ） ・・・（３）
ただし、Ｚ ；単位送電線のインピーダンス、
Ｌ ；送電線全長、
ＶＡ；Ａ端子の電圧、
ＶＢ；Ｂ端子の電圧、
ｉＡ；Ａ端子の電流、
ｉＢ；Ｂ端子の電流、
なお、Ｂ端子から事故点Ｆまでの距離ＸＢを求める場合は、ＸＢ＝Ｌ−ＸＡでもよいし、（３）式における添字Ａ，Ｂを以下の（３´）式のように入れ替えてもよい。

ＸＢ＝（ＶＢ−ＶＡ＋Ｌ・ＺｉＡ）／Ｚ（ｉＡ＋ｉＢ） ・・・（３´）
また、事故判別手段６６は、第２回線送電線３３２についても端末装置１ａ２、１ｂ２から得られた電流データｉ１ａ２、ｉ１ｂ２を使用して（１）式により電流差動演算を実施し、
ＩＤ２＝ｉ１ａ２＋ｉ１ｂ２
＝ｉ１ａ２＋（−ｉ１ａ２）≒０
なる演算結果を得、（２）式に代入する。差動電流ＩＤ２は所定値Ｋより小さいので、事故判別手段６６は外部事故と判定する。

この結果、第２回送電線３３２については、標定演算手段６７が起動されないので、当然にデータ出力手段６８には事故点標定結果は出力されない。

（変形例）
１．以上述べた実施形態では、事故判別手段６６における内部事故の判定方法として、電流差動演算方式を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、送電線の各端子の電圧を基準とした電流の方向で判定する方向比較方式や、送電線の両端子の電流位相で判定する位相比較方式などでも実現することができる。

２．以上述べた実施形態では、ＸＡ＝（ＶＡ−ＶＢ＋Ｌ・ＺｉＢ）／Ｚ（ｉＡ＋ｉＢ）の式により電気所Ａの端子から事故点Ｆまでの距離を求めるようにしたが、電気所Ａの端子電圧ＶＡと事故電流ｉＡとの比で測距演算を行ない、電気所Ａから事故点Ｆまでの距離を求めるようにしてもよい。その他、周知の演算式を用いて電気所の端子から、事故点Ｆまでの距離を求めることができる。

３．以上述べた実施形態では、端末装置１ａ１〜１ｂ２を設置した電気所Ａ、Ｂとは異なる場所に標定演算装置６０を設置し、標定演算装置６０と各端末装置１ａ１〜１ｂ２間を通信ネットワーク５０で接続するようにしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、標定演算装置６０を端末装置１と共に任意の電気所に設置してもよい。例えば電気所Ａに設置する場合であれば、標定演算装置６０と端末装置１ａ１、１ａ２とを通信ネットワーク５０に替わって信号ケーブルで接続し、標定演算装置６０と電気所Ｂの端末装置１ｂ１、１ｂ２とを通信ネットワーク５０を介して接続する構成となる。

以上述べたように、本実施形態によれば、標定演算装置は、事故判別手段により内部事故判別後に予め関連付けられた端末装置で取得した標定演算に必要なデータを用いて標定演算手段を実行するようにしたので、正しい事故点標定結果のみを表示することができ、事故点標定演算の信頼性を高めることができる。また、電力系統の内部事故判定機能は各端子の端末装置には装備せず、標定演算装置に装備するように構成したので、端末装置を設置する端子数が多くなればなるほど、各端末装置に内部事故判定機能を装備した特許文献１ないし３に記載の技術に比べ、設備費を抑制することができる。

本実施形態に係わる事故点標定システムの全体構成を示す図。 本実施形態に係わる端末装置および標定演算装置の構成を詳細に示すブロック図。 図１の全体構成図で内部事故が発生した場合の事故電流を示す図。

符号の説明

１ａ１、１ａ２、１ｂ１、１ｂ２…端末装置、２…人工衛星、３０…電力系統、３１ａ、３１ｂ…発電機、３２ａ、３２ｂ…母線、３３１、３３２…送電線、３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ…計器用変圧器、３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ…計器用変流器、３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ…遮断器、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ…ＧＰＳ受信機、４１…時刻同期手段、４２…アナログ／ディジタル変換手段、４３…事故検出手段、４４…データ記録手段、４５…記録情報送出手段、４６…要求情報受信手段、４７…要求データ抽出手段、４８…データ送出手段、４９…データ記憶装置、５０…通信ネットワーク、６０…標定演算装置、６１…記録情報受信手段、６２…データ要求先端末装置選択手段、６３…要求情報送出手段、６４…データ受信手段、６５…データ保存手段、６６…事故判別手段、６７…標定演算手段、６８…データ出力手段。

Claims (4)

1. 電力系統の各端子に配置されてサンプリング同期された電圧および電流の電気量情報を取得する各端末装置と、前記各端末装置で取得され、サンプリング同期された前記電気量情報を入力して事故点の標定演算を行なう標定演算装置とからなる事故点標定システムにおいて、
   前記端末装置は、電力系統の前記電圧および電流の電気量情報を入力し所定周期でサンプリングしてアナログ信号をディジタルデータに変換して出力するアナログ／ディジタル変換手段と、前記アナログ／ディジタル変換手段から出力されたデータの同期を取る時刻同期手段と、前記アナログ／ディジタル変換手段から出力されたデータを入力して電力系統の事故発生を検出する事故検出手段と、前記事故検出手段から系統事故検出信号を入力し、前記アナログ／ディジタル変換手段からの所定期間分のディジタルデータを前記時刻同期手段で検出した絶対時刻データとともにデータ記憶装置に保存処理をするデータ記録手段と、前記データ記録手段がデータ保存処理を行なった場合、当該保存されたデータのうち絶対時刻データおよび系統事故検出結果のデータを前記標定演算装置へ送出する記録情報送出手段と、前記標定演算装置からのデータ要求情報を受信し、その内容を解読して出力する要求情報受信手段と、前記要求情報受信手段の出力を受け取り前記標定演算装置が指定した絶対時刻に見合う範囲のデータを、前記データ記憶装置に保存されているデータの中から抽出して事故点標定演算に必要なデータとして出力する要求データ抽出手段と、前記要求データ抽出手段から出力されたデータを前記標定演算装置へ出力するデータ送出手段とを備え、
   前記標定演算装置は、各端末装置の記録情報送出手段から出力された送信データである系統事故検出結果のデータおよび系統事故検出時の絶対時刻データを入力する記録情報受信手段と、前記記録情報受信手段により入力された各端末装置からの前記送信データに基づいて送信元の端末装置を識別し、さらに、電力系統の構成に従って予め関連付けられた端末装置群の中から事故点標定に必要なデータを保存する端末装置を１つ以上選択するデータ要求先端末装置選択手段と、前記データ要求先端末装置選択手段で選択した１つ以上の予め関連付けられた端末装置に対し、事故点標定演算に必要とするデータの絶対時刻を指定して、データ要求情報を出力する要求情報送出手段と、データ要求した端末装置から事故点標定演算に必要なデータを受信するデータ受信手段と、受信した当該事故点標定演算に必要なデータを保存するデータ保存手段と、予め設定されている系統構成に基づいて故障点標定演算対象となる送電線の両端の端末装置を順次選択し、該当する端末装置から得られた前記保存されているデータのうち、各端子の電流データの差動分を演算する電流差動演算方式、または、端子電圧データを基準としたときの電流データの方向を判定する方向比較方式、または、両端子の電流位相で判定する位相比較方式のいずれかの判定方式により当該故障点標定演算対象送電線に関する内部事故か否かを判定する事故判別手段と、前記の事故判定手段が内部事故と判定した場合に、前記データ保存手段に保存してあるデータを用いて事故点標定を行なう標定演算手段と、この標定演算手段の演算結果を出力するデータ出力手段と、を備えたことを特徴とする事故点標定システム。
2. 前記複数の端末装置は、通信ネットワークを介して前記標定演算装置との間で信号の入出力を行なうことを特徴とする請求項１記載の事故点標定システム。
3. 前記標定演算装置を、前記通信ネットワークを介さずに前記複数の端末装置のいずれか１つと接続して信号の入出力を行なうことを特徴とする請求項１記載の事故点標定システム。
4. 電力系統の各端子に配置された端末装置で取得され、サンプリング同期された電気量情報を標定演算装置に入力して、事故点の標定演算を行なうようにした事故点標定方法において、
   前記端末装置は、電力系統の前記電圧および電流の電気量情報を入力し所定周期でサンプリングしてアナログ信号をディジタルデータに変換して出力するアナログ／ディジタル変換機能と、前記アナログ／ディジタル変換機能から出力されたデータの同期を取る時刻同期機能と、前記アナログ／ディジタル変換機能から出力されたデータを入力して電力系統の事故発生を検出する事故検出機能と、前記事故検出機能から系統事故検出信号を入力し、前記アナログ／ディジタル変換機能からの所定期間分のディジタルデータを前記時刻同期機能で検出した絶対時刻データとともにデータ記憶装置に保存処理をするデータ記録機能と、前記データ記録機能がデータ保存処理を行なった場合、当該保存されたデータのうち絶対時刻データおよび系統事故検出結果のデータを前記標定演算装置へ送出する記録情報送出機能と、前記標定演算装置からのデータ要求情報を受信し、その内容を解読して出力する要求情報受信機能と、前記要求情報受信機能の出力を受け取り前記標定演算装置が指定した絶対時刻に見合う範囲のデータを、前記データ記憶装置に保存されているデータの中から抽出して事故点標定演算に必要なデータとして出力する要求データ抽出機能と、前記要求データ抽出機能から出力されたデータを前記標定演算装置へ出力するデータ送出機能とを備え、
   前記標定演算装置は、各端末装置の記録情報送出機能から出力された送信データである系統事故検出結果のデータおよび系統事故検出時の絶対時刻データを入力する記録情報受信機能と、前記記録情報受信機能により入力された各端末装置からの前記送信データに基づいて送信元の端末装置を識別し、さらに、電力系統の構成に従って予め関連付けられた端末装置群の中から事故点標定に必要なデータを保存する端末装置を１つ以上選択するデータ要求先端末装置選択機能と、前記データ要求先端末装置選択機能で選択した１つ以上の予め関連付けられた端末装置に対し、事故点標定演算に必要とするデータの絶対時刻を指定して、データ要求情報を出力する要求情報送出機能と、データ要求した端末装置から事故点標定演算に必要なデータを受信するデータ受信機能と、受信した当該事故点標定演算に必要なデータを保存するデータ保存機能と、予め設定されている系統構成に基づいて故障点標定演算対象となる送電線の両端の端末装置を順次選択し、該当する端末装置から得られた前記保存されているデータのうち、各端子の電流データの差動分を演算する電流差動演算方式、または、端子電圧データを基準としたときの電流データの方向を判定する方向比較方式、または、両端子の電流位相で判定する位相比較方式のいずれかの判定方式により当該故障点標定演算対象送電線に関する内部事故か否かを判定する事故判別機能と、前記の事故判定機能が内部事故と判定した場合に、前記データ保存機能に保存してあるデータを用いて事故点標定を行なう標定演算機能と、この標定演算機能の演算結果を出力するデータ出力機能と、を備えたことを特徴とする事故点標定方法。

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