JP4937205B2 - Power quality evaluation system - Google Patents
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Description
本発明は、電力系統に生じる高調波、電圧変動、電圧不平衡、瞬時電圧低下等による電力品質の悪化を評価する電力品質評価システムに関する。 The present invention relates to a power quality evaluation system that evaluates deterioration of power quality due to harmonics, voltage fluctuation, voltage imbalance, instantaneous voltage drop, and the like generated in a power system.
従来、電力系統に生じる電気機器の高調波を解析して電力状態を管理する方法としては、幾つかの技術が提案されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, several techniques have been proposed as a method for managing the power state by analyzing harmonics of electric equipment generated in the power system.
その1つの技術は、予め模擬高圧配電線を用いて故障要因別に波形をサンプル収集し、各々のサンプル波形の所定次数までの高調波成分を解析する。そして、故障要因別に高調波含有率の次数毎の平均値の総和を求めた後、故障要因別の総和データの最大値及び最小値を算出して記憶する。実際の高圧配電線の地絡故障時、その零相に流れる電流波形が故障要因別の最大値と最小値の間に入るか否かに基づいて高圧配電線の地絡故障の原因を推定する(特許文献1)。 One technique is to collect a sample of waveforms for each failure factor in advance using a simulated high-voltage distribution line, and analyze harmonic components up to a predetermined order of each sample waveform. And after calculating | requiring the sum total of the average value for every order of a harmonic content rate according to a failure factor, the maximum value and minimum value of the sum total data according to a failure factor are calculated and memorize | stored. Estimate the cause of the ground fault of the high-voltage distribution line based on whether or not the current waveform flowing in the zero phase of the actual high-voltage distribution line is in the range between the maximum and minimum values for each failure factor (Patent Document 1).
他のもう1つの技術は、需要家における基本波有効電力及び基本波無効電力の過度状態前後の変動有効分及び変動無効分を検出し、その変動分の大きさに基づいて需要家の負荷、力率改善コンデンサ、変圧器等の投入・停止といった運用状態を特定する。 Another technique detects a fluctuation active part and a fluctuation reactive part before and after the transient state of the fundamental wave active power and fundamental wave reactive power in the consumer, and loads the consumer based on the magnitude of the fluctuation, Specify the operating conditions such as turning on / off power factor correction capacitors and transformers.
また、この技術においては、需要家設備の投入時の電流を周波数分析し、高調波成分の波形パターンである設備毎に異なり、かつ時間的に高調波成分比率が変化する変化パターンを取り出し、需要家設備の運用状態や障害発生設備を特定するものである(特許文献2)。
しかしながら、前者の技術は高圧配電線の地絡故障の原因を特定するだけであり、後者の技術は主として需要家設備の投入・停止の運用状態を特定するものであって、高調波の異常状態から負荷設備の故障やその前兆となる異常を推定する電力品質評価システムではない。 However, the former technique only identifies the cause of the ground fault of the high-voltage distribution line, and the latter technique mainly identifies the operation state of the customer equipment on / off, and the abnormal state of the harmonics. Therefore, it is not a power quality evaluation system that estimates failure of load facilities and abnormalities that are precursors.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、上位電力系統から負荷設備に供給される電圧、電流等の電気量から実測高調波成分を計算し、この実測高調波成分計算結果と予め記憶される高調波異常高調波成分とに基づいて電力品質を悪化させる負荷設備の故障やその前兆となる異常を早期に推定する電力品質評価システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances. The measured harmonic component is calculated from the amount of electricity such as voltage and current supplied from the upper power system to the load facility, and the measured harmonic component calculation result is stored in advance. It is an object of the present invention to provide an electric power quality evaluation system that estimates at an early stage a failure of a load facility that deteriorates electric power quality based on the harmonic abnormal harmonic component and an abnormality that is a precursor thereof.
上記課題を解決するために、本発明に係る電力品質評価システムは、電力系統から各種の装置,機器等で構成される負荷設備に供給される電圧、電流等の電気量を波形分析し高調波成分を計算する高調波成分計算手段と、前記負荷設備を構成する装置,機器などの故障や当該故障の前兆となる高調波異常と推定される複数の高調波異常高調波成分を記憶する高調波異常データベースと、前記高調波成分計算手段で得られる実測高調波成分計算結果と前記高調波異常データベースに記憶される複数の高調波異常高調波成分との高調波成分一致度を計算する高調波成分一致度計算手段と、この高調波成分一致度計算手段で算出された各高調波成分一致度から前記負荷設備に含まれる装置,機器などの故障や当該故障の前兆となる高調波異常パターンを特定し、出力または表示する高調波異常出力手段とを備えた構成である。 In order to solve the above-described problems, the power quality evaluation system according to the present invention performs waveform analysis on the amount of electricity such as voltage and current supplied from a power system to a load facility composed of various devices and equipment, and performs harmonic analysis. Harmonic component calculation means for calculating components, and harmonics that store a plurality of harmonic abnormal harmonic components that are estimated to be a failure of a device or device constituting the load facility or a harmonic abnormality that is a precursor of the failure Harmonic component for calculating a harmonic component coincidence between an abnormal database, a measured harmonic component calculation result obtained by the harmonic component calculating means, and a plurality of harmonic abnormal harmonic components stored in the harmonic abnormal database The degree of coincidence calculation means, and the harmonic component pattern that is a precursor to the failure or failure of the equipment, equipment, etc. included in the load facility, from the degree of coincidence of the harmonic components calculated by the harmonic component coincidence degree calculation means Identify a structure in which a harmonic error output means for outputting or displaying.
本発明によれば、上位電力系統から負荷設備に供給される電圧、電流等の電気量から実測高調波成分を計算し、この実測高調波成分計算結果と予め記憶される高調波異常高調波成分とに基づいて電力品質を悪化させる負荷設備の故障やその前兆となる異常を早期に推定できる電力品質評価システムを提供できる。 According to the present invention, the actual harmonic component is calculated from the amount of electricity such as voltage and current supplied to the load equipment from the upper power system, and the actual harmonic component calculation result and the harmonic abnormal harmonic component stored in advance are calculated. Based on the above, it is possible to provide a power quality evaluation system that can quickly estimate a failure of a load facility that deteriorates power quality and an abnormality that is a precursor thereof.
(第1の実施の形態)
図1は本発明に係る電力品質評価システム1を電力系統に適用した一例を示す系統図である。
電力品質評価システム1は、例えば、上位電力系統から電力を受電する母線2と負荷設備(各種の装置,機器等を含む)3との間に測定装置4が設置され、この測定装置4で測定される負荷設備3に供給される電圧及び電流を含む電気量5から、電圧及び電流に重畳される高調波成分を計算し、この実測高調波成分計算結果と予め記憶される高調波異常高調波成分とに基づいて負荷設備の故障やその前兆となる異常を推定するものである。
(First embodiment)
FIG. 1 is a system diagram showing an example in which a power
In the power
図2は本発明に係る電力品質評価システム1の第1の実施形態を示す概略構成図である。
電力品質評価システム1は、コンピュータを用いて、一定の処理手順に従ってソフトウエア的に処理するものであって、機能的には,高調波成分計算手段11と、データ記憶手段12と、高調波成分一致度計算手段13と、高調波異常推定手段(広義には高調波異常出力手段に相当する)14とで構成される。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the first embodiment of the power
The power
高調波成分計算手段11は、測定装置4で測定された上位電力系統から供給される電圧、電流等の電気量5を波形分析して高調波成分を計算し、実測高調波成分計算結果15を取得し、高調波成分一致度計算手段13に送出する。
The harmonic component calculation means 11 calculates the harmonic component by analyzing the waveform of the
高調波とは、基本波に重畳する基本波のn倍(nは2以上の整数)の周波数を持つ正弦波の集まりである。高調波を含む一般的な電気量の波形は、商用周波数を基本周波数とする基本波とこの基本周波数のn倍(周期は1/n)となる周波数を持つ各正弦波(高調波成分)との和で表わされる。以下、基本波を一次成分、周期が基本波の1/2(周波数は2倍)となる正弦波を2次成分、周期が基本波の1/3(周波数は3倍)となる正弦波を3次成分、以下同様に周期が基本波の1/n(周波数はn倍)となる正弦波をn次成分と称する。 The harmonic wave is a collection of sine waves having a frequency n times (n is an integer of 2 or more) of the fundamental wave superimposed on the fundamental wave. The waveform of a general electric quantity including harmonics is a fundamental wave having a commercial frequency as a fundamental frequency and each sine wave (harmonic component) having a frequency that is n times the fundamental frequency (period is 1 / n). It is expressed as the sum of Hereinafter, a sine wave whose primary component is a primary component, a sine wave whose period is 1/2 of the fundamental wave (frequency is twice), a secondary component, and a sine wave whose period is 1/3 of the fundamental wave (frequency is 3 times) A sine wave whose period is 1 / n (frequency is n times) of the fundamental wave is hereinafter referred to as an n-order component.
データ記憶手段12は、電力品質を評価するために各種のデータを記憶するものであって、予め高調波異常と推定される複数の次数からなる高調波異常パターン(例えば図6参照)21を持つ高調波成分(以下、高調波異常高調波成分と呼ぶ)16を格納する高調波異常データベース17が設けられ、前記高調波成分計算手段11で取得された実測高調波成分計算結果15も記憶される。
The data storage means 12 stores various data for evaluating power quality, and has a harmonic abnormality pattern 21 (see, for example, FIG. 6) having a plurality of orders presumed to be harmonic abnormalities in advance. A
高調波成分一致度計算手段13は、実測高調波成分計算結果15と高調波異常データベース17に保存される複数の次数からなる高調波異常パターン21を持つ高調波異常高調波成分16とから高調波成分一致度18を計算する機能を持っている。
The harmonic component coincidence calculation means 13 generates harmonics from the measured harmonic
高調波異常推定手段14は、高調波成分一致度計算手段13で算出された高調波成分一致度18の中から高調波成分一致度18が高い高調波異常パターン21を、高調波異常の可能性が高い高調波異常パターン21と推定し、この推定された高調波異常パターン21を高調波異常推定結果20として出力する。
The harmonic abnormality estimation means 14 converts the harmonic abnormality pattern 21 having a higher
高調波異常推定結果20の出力形式としては、例えば、表示装置に表示するとか、プリンタから印字出力し、あるいはデータ記憶手段12または別個の記憶手段に記憶し、あるいは専用伝送回線等を介して外部の出力装置に出力する形式などがある。
The output format of the harmonic
次に、以上のような電力品質評価システム1の作用について説明する。
図3は、電気量の一例である例えば線間2相分の電圧波形例を説明する図である。
Next, the operation of the power
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a voltage waveform for two phases between lines, which is an example of the amount of electricity.
同図において、横軸は時間、縦軸は電圧を表わす。今、3相分の電圧をVa、Vb、Vcとすると、3相分の線間電圧はVab、Vbc、Vcaとなる。2相分の例では、線間電圧はVab、Vbcとなる。 In the figure, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents voltage. Now, assuming that the voltages for the three phases are Va, Vb, and Vc, the line voltages for the three phases are Vab, Vbc, and Vca. In the example for two phases, the line voltages are Vab and Vbc.
先ず、高調波成分計算手段11は、母線2と負荷設備3との間に設置される測定装置4から伝送系を通じて当該負荷設備3に供給される電圧、電流等の電気量5を取り込み、あるいは測定装置4から伝送系を通じて伝送されてくる電気量5を受信し、当該電気量5に含む基本電圧波に含まれる高調波の次数毎の成分を計算する。すなわち、高調波成分計算手段11は、高調波成分を各次数成分の和とみなし、次数毎の高調波成分を計算する。
First, the harmonic component calculation means 11 takes in an
高調波の次数毎の成分を計算する手法は、最も一般的に使用されている高速フーリェ変換(FFT:Fast Fourier Transformation)が知られているが、本実施の形態では、一例として図4に示す高速フーリェ変換機能を持つFFT処理部11aを用いて高調波成分の計算処理を実行する。
The most commonly used fast Fourier transformation (FFT) method is known as a method for calculating components for each harmonic order. In the present embodiment, an example is shown in FIG. Harmonic component calculation processing is executed using an
その理由は、商用周波数に高調波が入ると、商用周波数が歪んでいると呼ばれ、フーリェ変換等により高調波成分を求めているが、観測データ(測定データ)が機器の動作特性から離散的なサンプリングデータである場合があり得る。このようなサンプリングデータから高調波成分を求める場合、離散型フーリェ変換と呼ばれる手法を用いる必要がある。その点、高速フーリェ変換機能を持つFFT処理部11aは、離散型フーリェ変換を高速に解けるように工夫された変換手法であり、連続的または離散的なサンプリングデータの何れにも対応できる為である。
The reason for this is that when harmonics enter the commercial frequency, the commercial frequency is distorted, and the harmonic component is obtained by Fourier transform, etc., but the observation data (measurement data) is discrete from the operating characteristics of the equipment. There may be a case where the sampling data is correct. When obtaining harmonic components from such sampling data, it is necessary to use a technique called discrete Fourier transform. In this respect, the
FFT処理部11aは、電気量5を波形分析し、当該電気量5に含まれる次数毎の高調波成分を取り出す。
The
図5、線間2相分の電圧波形について、高調波成分計算手段11で計算された実測高調波成分結果の一例を示す図であって、FFT処理部11aを用いて、高調波次数毎の高調波成分を計算した例である。同図において、横軸は高調波の次数、縦軸は高調波含有率を表わしている。
FIG. 5 is a diagram showing an example of the actually measured harmonic component result calculated by the harmonic component calculating
ここで、高調波含有率は、高調波の次数毎に計算されるもので、下式で表わされる。
高調波含有率(次数)=高調波の大きさ(次数)÷基本波の大きさ ……(1)
一方、高調波異常データベース17には前述したように高調波異常高調波成分16が記憶されているが、高調波異常高調波成分16としては図6に示すように複数の次数成分及びそれら各次数成分の大きさ(高調波含有率)からなる高調波異常パターン21で表わされ、それぞれ高調波異常と推定される次数成分の組み合わせで構成されるパターンに特徴を持っている。因みに、図6は、一例として3つの高調波異常パターン21A、21B、21Cを示している。
Here, the harmonic content is calculated for each order of harmonics and is expressed by the following equation.
Harmonic content (order) = Harmonic magnitude (order) ÷ Fundamental wave size (1)
On the other hand, as described above, the harmonic abnormality
ところで、高調波異常は、負荷設備を構成する各種の装置や機器の故障だけでなく、これら装置や機器の故障の前兆となっている場合が多い。そのため、高調波異常データベース17には、負荷設備を構成する各種の装置や機器の故障の他、故障の前兆となる次数成分の組み合わせ及び各次数成分の含有率からなる高調波異常パターン21も保存されている。
By the way, the harmonic abnormality is not only a failure of various devices and devices constituting the load facility, but also often indicates a failure of these devices and devices. Therefore, in the
ここで、図6に示す高調波異常パターン21の横軸は高調波の次数、縦軸は高調波含有率で表わしており、この高調波含有率は前述したように高調波の次数毎に式(1)で計算される。 Here, the horizontal axis of the harmonic abnormality pattern 21 shown in FIG. 6 is represented by the harmonic order, and the vertical axis is represented by the harmonic content. The harmonic content is calculated for each harmonic order as described above. Calculated in (1).
図7は高調波成分一致度計算手段13の機能ブロック及び処理内容を説明する図である。 FIG. 7 is a diagram for explaining the functional blocks and processing contents of the harmonic component coincidence calculation means 13.
高調波成分一致度計算手段13は、実測高調波成分計算結果15の合計が1となるように規格化する処理を実行する規格化計算処理部13aと、この規格化計算処理部13aで得られた実測高調波成分計算結果15の規格化結果(規格化した値)と高調波異常データベース17に格納される高調波異常高調波成分16毎に高調波成分の合計が1となるように規格化した値との一致度を計算する一致度計算処理部13bとが設けられている。
The harmonic component coincidence calculation means 13 is obtained by the normalization
高調波成分一致度計算手段13は、実測高調波成分計算結果15を受け取ると、規格化計算処理部13aが規格化処理を実行し、実測高調波成分計算結果15に含む各次数の高調波成分の合計が1になるように規格化する。
When the harmonic component coincidence calculation means 13 receives the measured harmonic
規格化に際しては、次の式(2)を用いて、規格化後のj次(jは2以上の自然数)の成分を算出する。 At the time of normalization, a j-th order component (j is a natural number of 2 or more) after normalization is calculated using the following equation (2).
規格化後のj次の成分=規格化前j次の高調波成分/規格化前の高調波成分の合計値
……(2)
図8は高調波成分の規格化を説明する図である。
J-order component after normalization = j-th harmonic component before normalization / total value of harmonic components before normalization
(2)
FIG. 8 is a diagram for explaining normalization of harmonic components.
高調波成分としては、高調波異常データベース17の高調波異常高調波成分16の最大次数と、実測高調波成分計算結果15の高調波成分の最大次数とが一致していない場合がある。例えば、実測高調波成分計算結果15の高調波成分の最大次数が25次まであるが、高調波異常高調波成分16の最大次数が例えば20次までしかない場合がある。このようなとき、両者の次数のうち低い次数、すなわち,最大次数の低い高調波異常高調波成分17の最大次数20次に一致させ、両者とも20次までの高調波成分を抽出し規格化する。その結果、前記式(2)の分母は規格化前の高調波成分の20次までの合計値となる。
As the harmonic component, the maximum order of the harmonic abnormal
一致度計算処理部13bは、実測高調波成分計算結果15の規格後の値(以下、規格化実測高調波成分計算結果22と呼ぶ。図9(a)参照)と、高調波異常データベース17に格納される高調波異常高調波成分16の規格後の値(以下、規格化高調波異常高調波成分23と呼ぶ。図9(b)参照)との差分の絶対値を次数ごとに取り、式(3)のように合計値(以下、規格化差分合計値24と呼ぶ)を計算する。
The degree-of-match
規格化差分合計値24=|規格化後の2次の成分(実測高調波成分計算結果15)−規格化後の2次の成分(高調波異常高調波成分16)|+|規格化後の3次の成分(実測高調波成分計算結果15)−規格化後の3次の成分(高調波異常高調波成分16)|+ …… +|規格化後のn次の成分(実測高調波成分計算結果15)−規格化後のn次の成分(高調波異常高調波成分16)|
=|2次の成分(規格化実測高調波成分計算結果22)−2次の成分(規格化高調波異常高調波成分23)|+|3次の成分(規格化実測高調波成分計算結果22)−3次の成分(規格化高調波異常高調波成分23)|+ …… +|n次の成分(規格化実測高調波成分計算結果22)−n次の成分(規格化高調波異常高調波成分23)|
……(3)
この式(3)から、規格化実測高調波成分計算結果22と規格化高調波異常高調波成分23が完全に一致している場合、規格化差分合計値24はゼロとなる。
Normalized difference total value 24 = | Second-order component after normalization (measured harmonic component calculation result 15) -Second-order component after normalization (harmonic abnormal harmonic component 16) | + | Third-order component (measured harmonic component calculation result 15) -normalized third-order component (harmonic abnormal harmonic component 16) | + …… + | n-th component after normalization (measured harmonic component) Calculation result 15) -n-order component after normalization (harmonic abnormal harmonic component 16) |
= | Second order component (standardized actual harmonic component calculation result 22) -second order component (normalized harmonic abnormal harmonic component 23) | + | third order component (standardized actual harmonic component calculation result 22) ) -3rd order component (standardized harmonic abnormal harmonic component 23) | +... + | Nth order component (standardized actual harmonic component calculation result 22) -nth order component (standardized harmonic abnormal harmonic component) Wave component 23) |
...... (3)
From this equation (3), when the normalized measured harmonic
図9は、規格化実測高調波成分計算結果22と規格化高調波異常高調波成分23とが完全に一致している例を示す図である。すなわち、一致度計算処理部13bは、式(3)に基づき、規格化実測高調波成分計算結果22と規格化高調波異常高調波成分23とが完全に一致している場合、規格化差分合計値24がゼロとなる。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example in which the normalized actual harmonic
一方、式(3)に基づき、規格化実測高調波成分計算結果22と規格化高調波異常高調波成分23とが完全に一致してない場合、規格化実測高調波成分計算結果22の合計値と、規格化高調波異常高調波成分23の合計値がそれぞれ1であることから、規格化差分合計値24は2となる。例えば、図10に示すように、3次、5次の高調波成分を含む規格化実測高調波成分計算結果22と、7次、9次の高調波成分を含む規格化高調波異常高調波成分23との場合、各次数が完全不一致となる。しかし、両者とも規格化されているので、それぞれ複数次数の合計値は1となる。その結果、規格化差分絶対値の合計値24は2となる。
On the other hand, if the normalized measured harmonic
図11は、規格化実測高調波成分計算結果22と規格化高調波異常高調波成分23とが一部一致している例を示す図である。この例は、5次の高調波成分が一致しているが、他の次数の高調波成分は一致していない。このような場合、規格化実測高調波成分計算結果22の合計値1のうち、一致していない3次の高調波成分をもつ規格化実測高調波成分計算結果22が0.6であり、規格化高調波異常高調波成分23の合計値1のうち、一致していない7次の高調波成分をもつ規格化高調波異常高調波成分22が0.6である。その結果、規格化差分絶対値の合計値24は、0.6+0.6=1.2となる。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example in which the normalized actual harmonic
従って、規格化差分合計値24は、両者が完全に一致する場合の値0(ゼロ)から完全不一致の場合の値2までの中間の値となる。
Therefore, the normalized difference total value 24 is an intermediate value from the value 0 (zero) when the two completely match to the
図12は、規格化実測高調波成分計算結果22と規格化高調波異常高調波成分23との一致度の程度と規格化差合計値24との関係を示す図である。この図から明らかなように、完全一致の規格化差分合計値24は0、完全不一致の規格化差分合計値24は2となり、部分的に一致しているときはその中間の値となることを表わしている。
FIG. 12 is a diagram illustrating the relationship between the degree of coincidence between the normalized actual measurement harmonic
ここで、高調波成分一致度18の定義について考える。
今、規格化実測高調波成分計算結果22と規格化高調波異常高調波成分23が完全に一致している場合を100%、全く一致していない場合を−100%、これら中間を0%にすれば、図13に示すように表わすことができ、理解し易くなる。
Here, the definition of the harmonic
Now, when the normalized measured harmonic
そこで、図13に示す高調波成分一致度18と規格化差分合計値24との間の変換式は、式(4)で表わせる。その結果、式(4)で計算された結果が高調波成分一致度18と定義することができる。
高調波成分一致度18=(1−規格化差分合計値24)×100(%) ……(4)
すなわち、一致度計算処理部13bは、高調波異常高調波成分16ごとに、実測高調波成分計算結果15との高調波成分一致度18を式(4)によって計算し、高調波異常推定手段14に渡す。
Therefore, the conversion equation between the harmonic
That is, the coincidence degree
高調波異常推定手段14は、高調波成分一致度計算手段13から受け取った高調波異常高調波成分16ごとの高調波成分一致度18をもとに、高調波異常となる高調波異常パターン21を推定する。
Based on the
図14は、高調波異常推定手段14の機能ブロック及び処理内容を説明する図である。 FIG. 14 is a diagram for explaining the functional blocks and processing contents of the harmonic abnormality estimation means 14.
高調波異常推定手段14は一致度並び替え処理部14aと高調波異常抽出部14bとで構成される。
The harmonic abnormality estimation means 14 includes a matching degree
一致度並び替え処理部14aは、高調波異常高調波成分16の高調波成分一致度18をもとに当該高調波異常高調波成分16を並び替える処理を行うものであって、例えば高調波成分一致度18の高いものから順に並び替える処理を実行する。
The coincidence
高調波異常抽出部14bは、高調波成分一致度18の高いものから順に並び替えた高調波異常高調波成分16をもつ高調波異常パターン21の中から、高調波異常と推定されるパターン21を抽出し、高調波異常推定結果20として出力する。
The harmonic
図15は、高調波異常高調波成分16と高調波成分一致度18との関係を説明する図である。
FIG. 15 is a diagram for explaining the relationship between the harmonic abnormal
高調波異常推定手段14は、一致度並び替え処理部14aが高調波異常高調波成分16に対応する高調波異常パターン21を、高調波成分一致度18の高いものから順に左側から並べていくと、図15に示すように高調波成分一致度18が100%から−100%の間に収まり、左側にあるほど高調波異常が高く、右側にあるほどほど高調波異常が低いと考えることができる。
The harmonic
従って、高調波異常推定手段14の高調波異常抽出部14bでは、実験の積み重ねや経験等を通して電力の品質に影響を与える可能性を考慮しつつ高調波異常抽出しきい値25を設定し、高調波成分一致度18が高調波異常抽出しきい値25よりも高い高調波異常高調波成分16をもつ高調波異常パターン21を高調波異常として抽出することが可能である。つまり、高調波異常抽出部14bは、図15に示すように高調波異常抽出しきい値25より上側に存在する高調波異常高調波成分16を高調波異常推定結果20として出力する。
Therefore, the harmonic
なお、高調波異常推定手段14としては、高調波要因抽出しきい値25を設けることなく、高調波成分一致度18の高い順に並べ替えて高調波異常推定結果20として出力してもよい。
Note that the harmonic abnormality estimation means 14 may be arranged in the descending order of the harmonic
図16は、高調波異常抽出しきい値25を設けずに高調波異常推定結果20を表示装置に表示した一例を示す図である。
FIG. 16 is a diagram illustrating an example in which the harmonic
同図において、縦軸が高調波成分一致度18、横軸が高調波異常パターン21であって、高調波成分一致度18の高い順番に左側から右側に表示されている。
In the figure, the vertical axis represents the
従って、以上のような実施の形態によれば、電力系統から伝送系を介して電力の供給を受ける需要家の電圧、電流等の電気量を収集し、電力品質の一つである高調波成分を取り出し、これら実測高調波成分と予め記憶される高調波異常高調波成分16との一致度を計算し、高調波異常高調波成分16の高い一致度を持つ高調波異常バターン21を抽出するので、電力品質の評価を悪化させる高調波異常バターン21を確実、かつ正確に推定することができる。
Therefore, according to the embodiment as described above, the amount of electricity such as the voltage and current of the consumer who receives power supply from the power system through the transmission system is collected, and the harmonic component which is one of the power quality , And the degree of coincidence between the measured harmonic component and the previously stored harmonic abnormal
また、高調波成分一致度計算手段13は、高調波成分計算手段11で得られる実測高調波成分15の合計が1となるように規格化する規格化計算処理部13aと、一致度計算処理部13bとを設け、この一致度計算処理部13bが規格化計算処理部13aで規格化された規格化実測高調波成分計算結果22と高調波異常データベース17に保存される高調波異常高調波成分23毎の高調波成分の合計が1となるように規格化された各規格化高調波異常高調波成分23との差分から一致度を計算し、一致度の高い順番に並べて表示可能とするので、高調波異常パターン21を見やすく並べて表示でき、何れの高調波異常パターン21が最も電力品質に影響を与えているか容易に把握できる。
The harmonic component
(第2の実施の形態)
図17は、電力品質評価システム1の一つの構成要素である高調波異常推定手段14に代えて、結果表示制御手段31を設けた構成図である。これら高調波異常推定手段14及び結果表示制御手段31は、広義には高調波異常出力手段に相当するものである。
(Second Embodiment)
FIG. 17 is a configuration diagram in which a result
すなわち、電力品質評価システム1は、図2に示す高調波成分計算手段11、データ記憶手段12及び高調波成分一致度計算手段13の他に、高調波成分一致度計算手段13の出力側に新たに結果表示制御手段31を設けてなる構成である。
That is, the power
高調波成分一致度計算手段13は、各高調波異常パターン21毎の高調波成分一致度18を計算し、例えばデータ記憶手段12の所定の記憶領域に記憶し、出力する。
The harmonic component coincidence calculation means 13 calculates the
結果表示制御手段31は、高調波成分一致度計算手段13から出力される各高調波異常パターン21毎の高調波成分一致度18を表示装置32に表示するとともに、一定時間毎に高調波成分計算手段11に戻り、各構成手段11,13,31による処理を繰り返し実行する。その結果、データ記憶手段12の所定の記憶領域には、所要とする期間(例えば24時間)にわたって各時間毎の各高調波異常パターン21毎の高調波成分一致度18が時系列的に記憶される。
The result display control means 31 displays the harmonic
図18は、結果表示制御手段31によって高調波異常パターン21A、21B、21C、21D毎の高調波成分一致度18の表示例を示す図である。縦軸は高調波成分一致度18、横軸は時間である。
FIG. 18 is a diagram illustrating a display example of the harmonic
図18の例は、一日24時間分の表示例である。すなわち、高調波成分一致度計算手段13は、高調波異常パターン21A、21B、21C、21Dの高調波成分一致度18を一日24時間分にわたって時系列的に蓄積し、結果表示制御手段31にて表示した例である。
The example of FIG. 18 is a display example for 24 hours a day. That is, the harmonic component coincidence calculation means 13 accumulates the
この実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果を奏する他、所要とする期間にわたって各時間毎の各高調波異常パターン21毎の高調波成分一致度18の変化を表示できるので、各高調波異常パターン21の時間的な変化の推移を把握でき、特定の高調波異常パターン21が何れの時間帯に大きく異常となることを判断することができる。
According to this embodiment, in addition to the same effects as those of the first embodiment, it is possible to display the change in the harmonic
(第3の実施の形態)
図19は本発明に係る電力品質評価システム1の第3の実施形態を示す概略構成図である。
この実施の形態は、図2に示す電力品質評価システム1の1つの構成要素である高調波成分計算手段11の代わりに、測定装置4で測定された電気量5に含む電流の方向を計算する機能(図20参照)を付加した高調波成分計算手段11Aを設けた構成である。従って、その他の構成は図2と同様であるので、同一の機能部分には同一符号を付し、その詳しい説明を省略する。
(Third embodiment)
FIG. 19 is a schematic configuration diagram showing a third embodiment of the power
In this embodiment, instead of the harmonic component calculation means 11 which is one component of the power
すなわち、高調波成分計算手段11Aは、図20に示すように、FFT処理部11aと電流方向計算処理部11bとで構成される。電流方向計算処理部11bは、ある次数の高調波であるk次(kは2以上n以下を満たす自然数)の高調波電圧の方向と高調波電流の方向とが同方向か逆方向かを電圧ベクトルと電流ベクトルとの位相差から判断し、電流の向きも含めて実測高調波成分計算結果15として、例えばデータ記憶手段12に記憶するものである。これにより、図19に示す高調波異常推定手段14としては、例えば高調波異常発生源となる装置、機器からの電流の向きまで高調波異常推定結果20として出力でき、また表示装置32に表示することが可能となる。
That is, the harmonic
図21は電流方向計算処理部11bが行う高調波電流の方向(電流ベクトル)の計算の一例を説明する図である。
ある次数nの高調波電圧の電圧ベクトル33、ある次数nの高調波電流の電流ベクトル34とすると、電圧ベクトル33からみた電流ベクトル34の遅れ、進みが90度以内であれば、電流ベクトル34は電圧ベクトル33と向きが同方向とする。逆に、電流ベクトル34の遅れ、進みが90度を超えていれば、電流ベクトル34は電圧ベクトル33と向きが逆方向とする。
FIG. 21 is a diagram for explaining an example of the calculation of the direction (current vector) of the harmonic current performed by the current direction
Assuming that a voltage vector 33 of a harmonic voltage of a certain order n and a current vector 34 of a harmonic current of a certain order n, if the delay and advance of the current vector 34 viewed from the voltage vector 33 are within 90 degrees, the current vector 34 is The direction is the same as the voltage vector 33. Conversely, if the delay or advance of the current vector 34 exceeds 90 degrees, the direction of the current vector 34 is opposite to that of the voltage vector 33.
図21の例は、電圧ベクトル33に対し、電流ベクトル34A、電流ベクトル34Bは同方向、電流ベクトル34C、電流ベクトル34Dは逆方向である。 In the example of FIG. 21, with respect to the voltage vector 33, the current vector 34A and the current vector 34B are in the same direction, and the current vector 34C and the current vector 34D are in the opposite direction.
従って、以上のような電流方向計算処理部11bを追加し、高調波次数毎に高調波電流の方向を判断することにより、前述した実施の形態の効果の他、高調波電流の方向から、装置等の故障やその前兆となる高調波異常を発生する装置(高調波異常発生源)の方向を見つけ出し、表示することができる。つまり、高調波の異常がどちらの方向にあるかについても判断できる。
Therefore, by adding the current direction
従って、この実施の形態によれば、第1,2の実施の形態の電力品質評価システム1と比較し、高調波異常推定結果の精度をより向上させることができる。
Therefore, according to this embodiment, the accuracy of the harmonic abnormality estimation result can be further improved as compared with the power
(第4の実施の形態)
図22は本発明に係る電力品質評価システム1の第4の実施形態を示す概略構成図である。
(Fourth embodiment)
FIG. 22 is a schematic configuration diagram showing a fourth embodiment of the power
この実施の形態は、上位電力系統から母線2に至る送電線6A、母線2から負荷設備3Bに接続される下位の電力系統となる送電線6B及び母線2から負荷設備3Cに接続される下位の電力系統である送電線6Cにそれぞれ個別に測定装置4A、4B、4Cを設置し、各測定装置4A、4B、4Cからそれぞれ伝送系7A、7B、7Cを介して電気量(電圧、電流)5A、5B、5Cを電力品質評価システム1に取り込み、電力品質の評価を行う構成である。
In this embodiment, the power transmission line 6A from the upper power system to the
電力品質評価システム1は、各測定装置4A、4B、4Cで測定された電気量5A、5B、5Cに基づき、図2,図17,図19の高調波成分計算手段11,11Aで順次各送電線6A、6B、6Cを流れる例えば電流の高調波成分を計算し、実測高調波成分計算結果15を取得し、データ記憶手段12に格納していく。また、高調波成分一致度計算手段13は、各実測高調波成分計算結果15と高調波異常高調波成分16との高調波成分一致度18を計算する。そして、高調波異常推定手段14が各実測高調波成分計算結果1の高調波成分一致度18に基づき、各送電線6A、6B、6Cを流れる電流の高調波異常推定結果20A、20B、20Cを出力する。
The power
その結果、高調波異常推定手段14からは、送電線6Aに流れる高調波異常の要因となる高調波異常パターン21と向きをもった高調波異常推定結果20A、送電線6Bに流れる高調波異常の要因となる高調波異常パターン21と向きをもった高調波異常推定結果20B、送電線6Cに流れる高調波異常の要因となる高調波異常パターン21と向きをもった高調波異常推定結果20Cを出力できる。
As a result, the harmonic abnormality estimation means 14 causes the harmonic abnormality estimation result 20A having the direction and the harmonic abnormality pattern 21 that causes the harmonic abnormality flowing in the transmission line 6A, and the harmonic abnormality flowing in the
図23は、図22に示す各測定装置4A、4B、4Cから取得された電気量5A、5B、5Cから、高調波異常発生源を特定する方法を説明する高調波発生源と高調波電流との関係を示す図である。
FIG. 23 shows a harmonic generation source and a harmonic current for explaining a method of identifying a harmonic abnormality generation source from the
今、例えば負荷設備3Bに高調波異常発生源が存在していると仮定すれば、当該高調波異常発生源の影響を受けて高調波電流36Bが送電線6B、母線2、送電線6Aを通って上位電力系統に流れ込むか、送電線6Cを通って負荷設備3Cに流れ込むことになる。
For example, assuming that a harmonic abnormality generating source exists in the
このとき、電力品質評価システム1は、各測定装置4A、4B、4Cを通じて前述するように各送電線6A、6B、6Cを流れる高調波電流の向きを取得しているので、高調波成分一致度18の他に、これら送電線6A、送電線6B、送電線6Cの高調波電流の向きに基づき、高調波異常発生源が負荷設備3Bであることが推定できる。
At this time, the power
すなわち、電力品質評価システム1の高調波成分計算手段11AがFFT処理部11aにより高調波成分を計算する一方、電流方向計算処理部11bにより高調波異常発生源から流れる高調波電流36の向きを含む実測高調波成分計算結果15を取り出す。
That is, the harmonic component calculation means 11A of the power
高調波成分一致度計算手段13は、高調波電流36の向きを含む実測高調波成分計算結果15と高調波電流36の向きを含む高調波異常高調波成分16との一致度を計算した後に高調波異常推定手段14に渡す。その結果、高調波異常推定手段14は、一致度の高い高調波異常の要因となる高調波パターン21が分かるので、高調波異常の要因となる高調波パターン21をもつ高調波異常発生源を特定することができる。
The harmonic component coincidence calculation means 13 calculates the coincidence between the measured harmonic component calculation result 15 including the direction of the harmonic current 36 and the harmonic abnormal
例えば、高調波電流36Bの高調波異常の要因となる高調波パターン21がインバータ付きモータの故障である場合、インバータ付きモータから発生した高調波異常が、送電線6B、母線2、送電線6Aを通って上位電力系統に流れ込み、また送電線6Cを通って負荷設備3Cに流れ込んでいることが分かる。
For example, when the harmonic pattern 21 that causes the harmonic abnormality of the harmonic current 36B is a failure of the motor with the inverter, the harmonic abnormality generated from the motor with the inverter causes the
従って、以上のような実施の形態によれば、複数の測定装置4A、4B、4Cで測定される電気量に含む各高調波電流36A、36B、36Cの方向から、高調波異常の要因となる高調波異常パターン21をもつ高調波異常発生源を容易に特定することができる。
Therefore, according to the above embodiment, it becomes a factor of a harmonic abnormality from the direction of each harmonic current 36A, 36B, 36C included in the quantity of electricity measured by a plurality of measuring
(第5の実施の形態)
図24は本発明に係る電力品質評価システム1の第5の実施形態を示す概略構成図である。
(Fifth embodiment)
FIG. 24 is a schematic configuration diagram showing a fifth embodiment of the power
この電力品質評価システム1は、図22や図23に示すように複数の送電線6A〜6Cにそれぞれ測定装置4A〜4Cが設置されていることを前提とし、特に高調波異常推定手段14Aが図25に示すように論理的な条件判定に従って高調波異常発生源を特定するものである。
This power
すなわち、電力品質評価システム1としては、高調波成分計算手段11,11A、高調波成分一致計算手段13及び高調波異常推定手段14Aを備え、各測定装置4A、4B、4Cから電気量5A、5B、5Cを取り込み、高調波異常推定手段14Aにて高調波異常推定結果20ないし高調波異常要因となる高調波異常パターン21をもつ高調波異常発生源を特定し、高調波異常発生源推定結果37として出力する。
That is, the power
図25は高調波異常推定手段14Aによる高調波異常発生源判定(特定)ロジック38を説明する図である。 FIG. 25 is a diagram for explaining the harmonic abnormality generation source determination (specification) logic 38 by the harmonic abnormality estimation means 14A.
この高調波異常発生源判定ロジック38には、高調波異常発生源が一箇所の場合の高調波異常発生源判定ロジック38Aと、高調波異常発生源が複数箇所の場合の高調波異常発生源判定ロジック38Bとに分けられ、各判定ロジック38A、38Bに基づいて判定し、高調波異常発生源を特定する。 The harmonic abnormality generation source determination logic 38 includes a harmonic abnormality generation source determination logic 38A when there is one harmonic abnormality generation source and a harmonic abnormality generation source determination when there are a plurality of harmonic abnormality generation sources. It is divided into logic 38B, and a determination is made based on the determination logics 38A and 38B, and a harmonic abnormality generation source is specified.
因みに、例えば高調波異常発生源判定ロジック38Aは、高調波異常発生源が上位電力系統側であるとする判定ロジックと高調波異常発生源が負荷設備3Bであるとする判定ロジックと高調波異常発生源が負荷設備3Cであるとする判定ロジックとに分けられ、それぞれ条件が規定されている。
For example, the harmonic abnormality generation source determination logic 38A includes a determination logic that the harmonic abnormality generation source is on the higher power system side, a determination logic that the harmonic abnormality generation source is the
(第6の実施の形態)
図26は本発明に係る電力品質評価システム1の第6の実施形態を示す概略構成図である。
(Sixth embodiment)
FIG. 26 is a schematic configuration diagram showing a sixth embodiment of the power
この実施の形態における電力品質評価システム1は、高調波成分計算手段11,11A、データ記憶手段12、高調波成分一致度計算手段13及び高調波異常推定手段14,14Aの他、新たにアラーム発生手段40を設けた構成である。
The power
アラーム発生手段40は、高調波異常推定手段14,14Aによって高調波異常発生源が特定されるが、その中でも高調波の程度が大きいとか、高い高調波成分一致度18を有する、いわゆる発生原因となる高調波異常発生源をもつ負荷設備3や電力エネルギー系を集中管理する中央監視制御センター41に対し、特定された高調波異常発生源が高調波異常状態であることのアラーム42あるいは特定の高周波異常パターン21であることのアラーム42を送出する。
The alarm generation means 40 has a harmonic abnormality generation source identified by the harmonic abnormality estimation means 14 and 14A. Among them, the generation degree of harmonics is high, or the so-called generation cause having a high
図27はアラーム発生手段40によるアラーム42のアラーム伝送系を説明する図である。
FIG. 27 is a view for explaining an alarm transmission system of the
電力品質評価システム1は、各負荷設備3B、3Cとの間にアラーム42を伝送するアラーム伝送系43B、43Cを接続し、また中央監視制御センター41との間にも同様にアラーム伝送系43Dを接続する。そして、アラーム発生手段40が、高調波異常推定手段14,14Aによって高調波異常発生源として特定され、その高調波の程度が大きいとか、高調波成分一致度18が高いとき、アラーム伝送系43を介して高調波発生原因となっている高調波異常発生源に高調波異常状態であることのアラーム42あるいは特定の高周波異常パターン21であことのアラーム42を通知する。
The power
なお、高調波の程度は、式(5)による総合ひずみ率が良く用いられる。
総合ひずみ率=高調波分のみの実効値÷実効値 ……(5)
例えば、高調波異常推定手段14,14Aによって高調波異常発生源が負荷設備3Bであると特定されたとき、アラーム発生手段40は、アラーム伝送系43Bを介して負荷設備3Bに対し、負荷設備3Bが高調波異常状態であることのアラーム42あるいは特定の高周波異常パターン21であることのアラーム42を通知する。
In addition, the total distortion rate by Formula (5) is often used for the degree of harmonics.
Total distortion factor = RMS value only for harmonics ÷ RMS value (5)
For example, when the harmonic abnormality generation means is identified by the harmonic abnormality estimation means 14, 14A as the
また、アラーム発生手段40は、アラーム伝送系43Dを介して中央監視制御センター41に対し、負荷設備3Bが高調波異常状態であることのアラーム42あるいは特定の高周波異常パターン21であることのアラーム42を通知する。
Further, the alarm generation means 40 notifies the central
なお、アラーム発生手段40がアラーム42の発生する場合、図28に示す条件のもとにアラーム42を発生するようにしてもよい。例えば、予め高調波警戒レベルしきい値44及び一定の時間(アラーム発生時限値)45を設定し、式(5)で求めた総合ひずみ率が、高調波警戒レベルしきい値44を超え、かつ、一定の時間(アラーム発生時限値)45を経過したときのアンド条件を満たしたとき、負荷設備3Bが高調波異常状態であることのアラーム42を発生する。
When the alarm generating means 40 generates the
あるいは、総合ひずみ率が高調波警戒レベルしきい値44を超え、かつ一定の時間(アラーム発生時限値)45を経過し、さらに図15に示すように、高調波成分一致度18が高調波異常抽出しきい値25を超えたときのアンド条件を満たしたとき、負荷設備3Bが高調波異常状態であることのアラーム42あるいはその高調波成分一致度18の高い高調波異常パターン21を有するアラーム42を発生する。
Alternatively, the total distortion rate exceeds the harmonic warning level threshold value 44 and a certain time (alarm generation time limit value) 45 elapses. Further, as shown in FIG. When the AND condition when the extraction threshold value 25 is exceeded is satisfied, the
次に、アラーム発生系の他の例について、図29及び図30を参照して説明する。
図29は、図26に示す構成に新たに制御指令発生手段46を設けた電力品質評価システム1の概略構成図である。
Next, another example of the alarm generation system will be described with reference to FIGS. 29 and 30. FIG.
FIG. 29 is a schematic configuration diagram of the power
この電力品質評価システム1は、高調波異常推定手段14,14Aの出力側にアラーム発生手段40と制御指令発生手段46とを備え、アラーム発生手段40は前述した要領でアラーム42を発生する。
This power
一方、制御指令発生手段46は、ある負荷設備3が高調波異常発生源であると特定されたとき、その負荷設備3に対して停止等の制御指令47を送出する。
On the other hand, when it is specified that a
図30は制御指令発生手段46による制御指令47の伝送系を説明する図である。
FIG. 30 is a diagram for explaining a transmission system of the
この例は、電力品質評価システム1と各負荷設備3B、3Cとの間に新たに制御指令伝送系48B、48Cを接続し、例えば、高調波異常推定手段14,14Aによって高調波異常発生源が負荷設備3Bであると特定されたとき、アラーム発生手段40は、アラーム伝送系43Bを介して負荷設備3Bに対し、負荷設備3Bが高調波異常状態であることのアラーム42あるいは高周波異常パターン21を有するアラーム42を発生する。
In this example, control
一方、制御指令発生手段46は、高調波異常推定手段14,14Aによって例えば負荷設備3Bが高調波異常発生源として特定され、その高調波の程度が大きいとか、高調波成分一致度18が高いとき、その特定された負荷設備3に対し、制御指令伝送系48Bを介して停止を含む負荷低減に関する制御指令47を送出することにより、負荷設備3が異常に至らないようにする。
On the other hand, the control command generation means 46, for example, when the
さらに、アラーム発生手段40は、アラーム伝送系43Dを介して中央監視制御センター41に対し、負荷設備3Bが高調波異常状態であることと、負荷設備3Bへ停止等の制御指令を送出したことのアラーム42を発生する。
Further, the alarm generating means 40 indicates that the
なお、制御指令47の発生条件としては、図31に示すように新たに高調波危険レベルしきい値50及び一定の時間(制御指令発生時限値)51を設定し、式(5)で求めた総合ひずみ率が、高調波警戒レベルしきい値44を超えたとき、あるいは図15に示すように高調波成分一致度18が高調波異常抽出しきい値25を超えこととのアンド条件を満たしたとき、高調波異常状態となっている例えば負荷設備3Bにアラーム42を発生するが、さらに、総合ひずみ率が高調波の危険レベルを示す高調波危険レベルしきい値50を超え、かつその超えた時間が一定の時間(制御指令発生時限値)51を経過したとき、高調波異常状態となっている例えば負荷設備3Bに対して、動作停止や運転出力を低下させるなどの制御指令47を送出する。
As a condition for generating the
従って、以上のような実施の形態によれば、上位電力系統から需要家に至る下位電力系統の複数箇所から電気量を取得し、電力品質の一つである高調波異常の発生要因と発生場所を推定し、高調波異常が警戒レベルにあることのアラームを発生するので、現場の監視要員は電力品質が悪化していることを把握でき、必要な対策を講じることが可能となる。 Therefore, according to the embodiment as described above, the amount of electricity is obtained from a plurality of locations in the lower power system from the upper power system to the customer, and the generation factor and location of the harmonic abnormality that is one of the power quality And an alarm that the harmonic abnormality is at a warning level is generated, so that the on-site monitoring staff can grasp that the power quality is deteriorating and can take necessary measures.
また、上位電力系統から需要家に至る下位電力系統の複数箇所から電気量を取得し、電力品質の一つである高調波異常の発生要因と発生場所を推定し、高調波異常の影響が危険な状態にあるとき、高調波異常の発生源に対して高調波異常の抑制を図るべき制御指令を送出するので、高調波異常による災害を未然に回避することができる。 In addition, the amount of electricity is obtained from multiple locations in the lower power system from the upper power system to the customer, and the cause and location of the harmonic abnormality, which is one of the power quality, is estimated. In such a state, since a control command for suppressing the harmonic abnormality is sent to the source of the harmonic abnormality, a disaster due to the harmonic abnormality can be avoided in advance.
その他、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
1…電力品質評価システム、3(3B,3C)…負荷設備、4(4A,4B,4C)…測定装置、5(5A,5B,5C)…電圧、電流等の電気量、6A,6B,6C…送電線、7A,7B,7C…伝送系、11…高調波成分計算手段、11a…FFT処理部、11b…電流方向計算処理部、12…データ記憶手段、13…高調波成分一致度計算手段、13a…規格化計算処理部、13b…一致度計算処理部、14…高調波異常推定手段、14a…一致度並び替え処理部、14b…高調波異常抽出部、17…高調波異常データベース、31…結果表示制御手段、40…アラーム発生手段、41…中央監視制御センター、46…制御指令発生手段。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記負荷設備を構成する装置,機器などの故障や当該故障の前兆となる高調波異常と推定される複数の高調波異常高調波成分を記憶する高調波異常データベースと、
前記高調波成分計算手段で得られる実測高調波成分計算結果と前記高調波異常データベースに記憶される複数の高調波異常高調波成分との高調波成分一致度を計算する高調波成分一致度計算手段と、
この高調波成分一致度計算手段で算出された各高調波成分一致度から前記負荷設備に含まれる装置,機器などの故障や当該故障の前兆となる高調波異常パターンを特定し、出力または表示する高調波異常出力手段と
を備えたことを特徴とする電力品質評価システム。 Harmonic component calculation means for calculating the harmonic component by analyzing the waveform of the electric quantity such as voltage and current supplied from the power system to the load equipment composed of various devices and equipment,
A harmonic abnormality database that stores a plurality of harmonic abnormal harmonic components that are presumed to be a harmonic abnormality that is a precursor of the failure of the device, equipment, etc. constituting the load facility, and
Harmonic component coincidence calculation means for calculating the harmonic component coincidence between the actually measured harmonic component calculation result obtained by the harmonic component calculating means and a plurality of harmonic abnormal harmonic components stored in the harmonic abnormality database When,
From the harmonic component coincidence calculated by the harmonic component coincidence calculating means, a failure of a device, equipment, etc. included in the load facility or a harmonic anomaly pattern that is a precursor of the failure is identified, output or displayed. A power quality evaluation system comprising a harmonic abnormality output means.
前記高調波成分一致度計算手段は、前記高調波成分計算手段で得られる複数次数の実測高調波成分の合計が1となるように規格化する規格化計算処理手段と、この規格化計算処理手段で規格化された複数次数の実測高調波成分と前記高調波異常データベースに記憶される複数次数の高調波異常高調波成分の合計が1となるように規格化された各値との高調波成分一致度を計算する一致度計算処理手段とを有することを特徴とする電力品質評価システム。 In the electric power quality evaluation system according to claim 1,
The harmonic component coincidence calculation means includes a normalization calculation processing means for normalizing so that the total of the measured harmonic components of a plurality of orders obtained by the harmonic component calculation means is 1, and the normalization calculation processing means Harmonic component of each value normalized so that the sum of the measured harmonic components of multiple orders normalized in step 1 and the harmonic abnormal harmonic components of multiple orders stored in the harmonic abnormality database is 1. A power quality evaluation system comprising: a degree of coincidence calculation processing means for calculating a degree of coincidence.
前記高調波異常出力手段は、前記高調波成分一致度の高い高調波異常高調波成分をもつ高調波異常パターンから順に表示することを特徴とする電力品質評価システム。 In the electric power quality evaluation system according to claim 1 or 2,
The harmonic anomaly output means displays in order from an abnormal harmonic pattern having a harmonic anomalous harmonic component having a high degree of harmonic component coincidence.
前記高調波異常出力手段は、所要期間にわたって予め定めた時間毎に前記高調波成分計算手段及び高調波成分一致度計算手段を繰り返し実行させることにより、各高調波異常パターンにおける前記高調波一致度の時系列的な変化を表示することを特徴とする電力品質評価システム。 In the electric power quality evaluation system according to claim 1 or 2,
The harmonic abnormality output means repeatedly executes the harmonic component calculation means and the harmonic component coincidence calculation means for each predetermined time over a required period, whereby the harmonic coincidence degree in each harmonic abnormality pattern is determined. A power quality evaluation system that displays time-series changes.
前記高調波成分計算手段は、電力系統から負荷設備に供給される電圧、電流等の電気量を波形分析し高調波成分を計算する手段と、この手段により得られる高調波成分の次数毎に高調波電流の方向を計算し記憶する電流方向計算処理手段とを有し、
この高調波電流の方向から、故障や当該故障の前兆となる高調波異常を発生する高調波異常発生源である前記負荷設備を特定可能とすることを特徴とする電力品質評価システム。 In the electric power quality evaluation system according to claim 1,
The harmonic component calculation means includes means for analyzing a waveform of an electrical quantity such as voltage and current supplied from a power system to a load facility and calculating a harmonic component, and for each order of the harmonic component obtained by the means. Current direction calculation processing means for calculating and storing the direction of the wave current,
A power quality evaluation system characterized in that, from the direction of the harmonic current, it is possible to identify the load equipment that is a harmonic abnormality generation source that generates a malfunction or a harmonic abnormality that is a precursor of the malfunction.
上位電力系統から下位電力系統に至る複数の観測点から複数の負荷設備に供給される電圧、電流等の電気量を測定し、この測定された電気量から前記複数の観測点の高調波電流の方向を計算し、故障や当該故障の前兆となる高調波異常を発生する高調波異常発生源となる特定の前記負荷設備の位置を特定することを特徴とする電力品質評価システム。 In the electric power quality evaluation system according to claim 5,
Measure the amount of electricity such as voltage and current supplied to a plurality of load facilities from a plurality of observation points from the upper power system to the lower power system, and calculate the harmonic current of the plurality of observation points from the measured amount of electricity. A power quality evaluation system characterized by calculating a direction and identifying a position of the specific load facility that is a source of a harmonic abnormality generating a malfunction or a harmonic abnormality that is a precursor of the malfunction.
前記観測点ごとの歪み率を計算し、この歪み率が予め定めた高調波警戒レベルしきい値を超えたとき、前記高調波異常発生源となる特定の前記負荷設備に注意喚起情報を送出するアラーム発生手段を設けたことを特徴とする電力品質評価システム。 In the electric power quality evaluation system according to claim 6,
The distortion rate for each observation point is calculated, and when the distortion rate exceeds a predetermined harmonic warning level threshold value, alert information is sent to the specific load facility that is the harmonic abnormality generation source. An electric power quality evaluation system comprising an alarm generating means.
前記観測点ごとの歪み率を計算し、この歪み率が前記高調波警戒レベルしきい値よりも大きな予め定めた高調波危険レベルしきい値を超えたとき、前記高調波異常発生源となる特定の前記負荷設備に動作遮断や出力調整等の制御指令を送出する制御指令発生手段を設けたことを特徴とする電力品質評価システム。 In the power quality evaluation system according to claim 7,
The distortion rate for each observation point is calculated, and when the distortion rate exceeds a predetermined harmonic danger level threshold value that is larger than the harmonic warning level threshold value, the harmonic abnormality generation source is specified. A power quality evaluation system comprising a control command generating means for sending a control command for shutting down operation or adjusting output to the load equipment.
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