JP6271114B1 - Current differential relay and sampling synchronization method - Google Patents

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Abstract

電流差動リレー(53A)において、電圧演算部(74)は、第1端子の電流データ(I1)および電圧データ(V1)に基づいて、送電線の第1端子と第2端子とを接続する線路上の特定点における電圧を第1特定点電圧として計算し、第2端子の電流データ(Is1)および電圧データ(Vs1)に基づいて、特定点における電圧を第2特定点電圧として計算する。ここで、電圧演算部(74)は、第1端子と特定点とを接続する第1線路および第2端子と特定点とを接続する第2線路の各々を、送電線全体を単一のπ形回路としたときの当該π形回路の一部であるL形回路としてまたは単一のT形回路としてまたは直列接続された複数のT形回路として模擬することによって、第1特定点電圧および第2特定点電圧を計算する。位相差演算部(75)は、第1特定点電圧と第2特定点電圧との位相差を計算する。同期処理部(73)は、位相差に対応する時間に基づいてサンプリング時刻を調整する。In the current differential relay (53A), the voltage calculation unit (74) connects the first terminal and the second terminal of the transmission line based on the current data (I1) and the voltage data (V1) of the first terminal. The voltage at the specific point on the line is calculated as the first specific point voltage, and the voltage at the specific point is calculated as the second specific point voltage based on the current data (Is1) and the voltage data (Vs1) of the second terminal. Here, the voltage calculation unit (74) is configured such that each of the first line connecting the first terminal and the specific point and the second line connecting the second terminal and the specific point are represented by a single π By simulating as an L-type circuit that is a part of the π-type circuit or a single T-type circuit or a plurality of T-type circuits connected in series, 2 Calculate the specific point voltage. The phase difference calculator (75) calculates the phase difference between the first specific point voltage and the second specific point voltage. The synchronization processing unit (73) adjusts the sampling time based on the time corresponding to the phase difference.

Description

本開示は、送電線を保護するための電流差動リレー、ならびに、この電流差動リレーなどによって送電線の両端の電流値および電圧値を検出する際のサンプリング同期方法に関する。   The present disclosure relates to a current differential relay for protecting a transmission line, and a sampling synchronization method for detecting a current value and a voltage value at both ends of the transmission line by the current differential relay and the like.

送電線を保護する電流差動リレーは、送電線の保護区間の両端に設けられる。各電流差動リレーは、自端に設置された電流変成器から電流値を取り込み、取り込んだ電流値を互いに伝送路を経由して伝送し合う。そして、各電流差動リレーは、送電線の両端の電流値の差分に基づいて送電線内の故障を検出する。その際、正確な故障判定のためには送電線の両端での電流のサンプリングタイミングの同期が必要となる。   The current differential relay that protects the transmission line is provided at both ends of the protection section of the transmission line. Each current differential relay takes in a current value from a current transformer installed at its own end, and transmits the taken current value to each other via a transmission line. Each current differential relay detects a failure in the transmission line based on the difference between the current values at both ends of the transmission line. At that time, synchronization of current sampling timings at both ends of the transmission line is necessary for accurate failure determination.

従来から用いられていて主流となっているサンプリング同期方法は、たとえば、特開昭62−262615号公報(特許文献1)に開示されている。この方法では、各電流差動リレーは、自端の電流データを相手端に伝送する際に、送信データに送信タイミング情報を組み込む。そして、各電流差動リレーは、送信タイミング情報を相手端に送信してから、相手端の送信タイミング情報を受信するまでの時間を計測する。各電流差動リレーは、計測した時間を互いに送信し合い、この時間が互いに等しくなるようにサンプリングタイミングを調整する。   A sampling synchronization method that has been used in the past and has been mainstream is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 62-262615 (Patent Document 1). In this method, each current differential relay incorporates transmission timing information in transmission data when transmitting current data of its own end to the other end. Each current differential relay measures the time from when transmission timing information is transmitted to the other end until reception of the transmission timing information at the other end. Each current differential relay transmits the measured time to each other, and adjusts the sampling timing so that this time becomes equal to each other.

この方法によって正確にサンプリング同期を行うには、自端から相手端への伝送時間と相手端から自端への伝送時間とが等しいという条件が必須である。しかし、汎用の通信機器を用いて伝送すると、これら両方向の伝送時間には数100μsの差のある場合がある。このため、サンプリング同期に誤差が生じ、この同期誤差が電流差動リレー演算の誤差要因になっていた。   In order to accurately perform sampling synchronization by this method, the condition that the transmission time from the own end to the other end is equal to the transmission time from the other end to the own end is essential. However, when transmission is performed using a general-purpose communication device, there may be a difference of several hundreds of μs in the transmission time in these two directions. For this reason, an error occurs in the sampling synchronization, and this synchronization error becomes an error factor of the current differential relay calculation.

そこで、保護区間となる送電線内の故障点を標定する故障点標定装置のように、特に精度が必要な場合には、たとえば、特開平4−17509号公報(特許文献2)に記載されているようなサンプリング同期方法が提案されている。具体的にこの方法による故障点標定装置は、送電線の両端での電圧および電流の検出値を取得する。そして、故障点標定装置は、送電線の一方端の端子電圧から、その一方端の端子電流による送電線の電圧降下を減じることによって他方端の端子電圧を計算する。故障点標定装置は、計算した他方端の端子電圧と実際に取得した他方端の端子電圧との位相差に基づいて、送電線の両端でのサンプリング同期を行う。   Therefore, in the case where particularly high accuracy is required, such as a failure point locating device for locating a failure point in a transmission line serving as a protection section, it is described in, for example, JP-A-4-17509 (Patent Document 2). A sampling synchronization method has been proposed. Specifically, the fault location apparatus according to this method acquires the detected values of voltage and current at both ends of the transmission line. Then, the fault location device calculates the terminal voltage at the other end by subtracting the voltage drop of the transmission line due to the terminal current at one end from the terminal voltage at one end of the transmission line. The failure point locating device performs sampling synchronization at both ends of the transmission line based on the phase difference between the calculated terminal voltage at the other end and the actually acquired terminal voltage at the other end.

特開昭62−262615号公報JP-A-62-262615 特開平4−17509号公報Japanese Patent Laid-Open No. 4-17509

本願の発明者は、上記の特許文献2などに開示されたサンプリング同期方法の誤差要因を検討した。この結果、この文献によるサンプリング同期方法では、送電線の対地静電容量に基づく、送電線から大地への充電電流の影響が考慮されていない点が問題であることを見出した。特に、充電電流は、送電線路が地中ケーブルで構成されている場合や、架空線で線路長が長い場合に無視できなくなるので、充電電流を無視したサンプリング同期では、誤差が大きくなる。このような問題は、これまで一般には検討されてこなかった。   The inventor of the present application examined error factors of the sampling synchronization method disclosed in Patent Document 2 and the like described above. As a result, the sampling synchronization method according to this document has found that the influence of the charging current from the transmission line to the ground based on the ground capacitance of the transmission line is not considered. In particular, the charging current cannot be ignored when the power transmission line is formed of an underground cable or when the line length is long with an overhead line, and therefore the error becomes large in sampling synchronization in which the charging current is ignored. Such a problem has not been generally examined so far.

この開示は、上記の問題点を考慮したものであり、その目的は、送電線の両端でのサンプリング同期を精度良く実現するサンプリング同期処理方法およびこのサンプリング同期処理方法を実装した電流差動リレーを提供することである。   This disclosure takes the above-mentioned problems into consideration, and its purpose is to provide a sampling synchronization processing method that accurately realizes sampling synchronization at both ends of a transmission line, and a current differential relay that implements this sampling synchronization processing method. Is to provide.

一実施形態による電流差動リレーは、送電線の第1端子に設けられる。電流差動リレーは、アナログ/デジタル変換部と、受信機と、電圧演算部と、位相差演算部と、同期処理部とを備える。アナログ/デジタル変換部は、送電線の第1端子の電流および電圧をサンプリングして電流データおよび電圧データを生成する。受信機は、送電線の第2端子に設けられた第2の電流差動リレーから前記第2端子の電流データおよび電圧データを受信する。電圧演算部は、第1端子の電流データおよび電圧データに基づいて、送電線の第1端子と第2端子との間の特定点における電圧を第1特定点電圧として計算し、第2端子の電流データおよび電圧データに基づいて、この特定点における電圧を第2特定点電圧として計算する。位相差演算部は、第1特定点電圧と第2特定点電圧との位相差を計算する。同期処理部は、この位相差に対応する時間に基づいて第1の端子の電流および電圧のサンプリング時刻を調整する。ここで、電圧演算部は、第1端子と特定点とを接続する第1線路および第2端子と特定点とを接続する第2線路の各々を、送電線全体を単一のπ形回路としたときの当該π形回路の一部であるL形回路として、または単一のT形回路として、または直列接続された複数のT形回路として模擬することによって、第1特定点電圧および第2特定点電圧を計算する。   The current differential relay according to one embodiment is provided at the first terminal of the transmission line. The current differential relay includes an analog / digital conversion unit, a receiver, a voltage calculation unit, a phase difference calculation unit, and a synchronization processing unit. The analog / digital conversion unit samples current and voltage of the first terminal of the transmission line to generate current data and voltage data. The receiver receives current data and voltage data of the second terminal from a second current differential relay provided at the second terminal of the power transmission line. The voltage calculation unit calculates a voltage at a specific point between the first terminal and the second terminal of the transmission line as a first specific point voltage based on the current data and voltage data of the first terminal, Based on the current data and the voltage data, the voltage at this specific point is calculated as the second specific point voltage. The phase difference calculation unit calculates a phase difference between the first specific point voltage and the second specific point voltage. The synchronization processing unit adjusts the sampling time of the current and voltage of the first terminal based on the time corresponding to this phase difference. Here, the voltage calculation unit is configured such that each of the first line connecting the first terminal and the specific point and the second line connecting the second terminal and the specific point are the same as the single π-type circuit. The first specific point voltage and the second voltage are simulated by simulating as an L-shaped circuit that is a part of the π-shaped circuit at the time, or as a single T-shaped circuit or as a plurality of T-shaped circuits connected in series. Calculate the specific point voltage.

上記の実施形態によれば、第1線路および第2線路の各々が、送電線全体を単一のπ形回路としたときの当該π形回路の一部であるL形回路として、または単一のT形回路として、または直列接続された複数のT形回路として模擬されることによって、送電線の対地容量の影響が計算に取り込まれるので、送電線の両端でのサンプリング同期を精度良く行える。   According to the above embodiment, each of the first line and the second line is an L-type circuit that is a part of the π-type circuit when the entire transmission line is a single π-type circuit, or a single line Since the influence of the ground capacity of the transmission line is taken into the calculation by being simulated as a T-type circuit or a plurality of T-type circuits connected in series, sampling synchronization at both ends of the transmission line can be performed with high accuracy.

両端に背後電源を有する送電線の系統図である。It is a systematic diagram of the power transmission line which has a back power supply in both ends. 図1の各電流差動リレーのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the hardware constitutions of each current differential relay of FIG. 図1の送電系統において故障のない場合の正相回路による等価回路図である。FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of a positive phase circuit when there is no failure in the power transmission system of FIG. 1. 図3の正相回路における充電電流を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the charging current in the positive phase circuit of FIG. A端電圧V1とB端電圧Vs1との位相差の一例を示すベクトル図である。It is a vector diagram which shows an example of the phase difference of A terminal voltage V1 and B terminal voltage Vs1. サンプリング同期方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the sampling synchronization method. π型回路で模擬した送電系統の正相回路による等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram by the positive phase circuit of the power transmission system simulated with the π-type circuit. 図7の正相回路における充電電流を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the charging current in the positive phase circuit of FIG. 実施の形態1の電流差動リレーの機能的構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a functional configuration of the current differential relay according to the first embodiment. 実施の形態1によるサンプリング同期処理の手順を示すフローチャートである。4 is a flowchart illustrating a procedure of sampling synchronization processing according to the first embodiment. 中間点電圧VfとVfsとの位相差の一例を示すベクトル図である。It is a vector diagram which shows an example of the phase difference of intermediate point voltage Vf and Vfs. 他のサンプリング同期手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows another sampling synchronization procedure. 図12のステップS711の手順をより詳しく説明するための図である。It is a figure for demonstrating in detail the procedure of step S711 of FIG. さらに他のサンプリング同期手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows another sampling synchronization procedure. 実施の形態1の変形例によるサンプリング同期処理が適用される送電系統の正相回路による等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram by the positive phase circuit of the power transmission system to which the sampling synchronous process by the modification of Embodiment 1 is applied. 実施の形態2によるサンプリング同期処理が適用される送電系統の正相回路による等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram by the positive phase circuit of the power transmission system to which the sampling synchronous process by Embodiment 2 is applied. 実施の形態2によるサンプリング同期処理の手順を示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating a procedure of sampling synchronization processing according to the second embodiment. 2段のT形回路で送電線を模擬した場合の送電系統の正相回路による等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram by the positive phase circuit of the power transmission system at the time of simulating a power transmission line with two stages of T-shaped circuits. 図18の等価回路で模擬された送電系統のサンプリング同期手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the sampling synchronous procedure of the power transmission system simulated with the equivalent circuit of FIG. 実施の形態3のサンプリング同期処理が適用される送電系統の正相回路による等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram by the positive phase circuit of the power transmission system to which the sampling synchronous process of Embodiment 3 is applied. 図20の等価回路で模擬された送電系統のサンプリング同期手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the sampling synchronous procedure of the power transmission system simulated with the equivalent circuit of FIG. 各端子から中間点までを2段のT形回路で模擬した場合における送電系統の正相回路による等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram by the positive phase circuit of a power transmission system in the case of simulating each terminal to an intermediate point with a two-stage T-shaped circuit. 図22の等価回路で模擬された送電系統のサンプリング同期手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the sampling synchronous procedure of the power transmission system simulated with the equivalent circuit of FIG. 各端子に背後電源を有する3端子の送電線の系統図である。It is a systematic diagram of a three-terminal power transmission line having a back power supply at each terminal. 図24の送電系統の正相回路による等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram by the positive phase circuit of the power transmission system of FIG. A端子のサンプルタイミングをB端子のサンプルタイミングに同期させる手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure which synchronizes the sample timing of A terminal with the sample timing of B terminal. C端子のサンプルタイミングをB端子のサンプルタイミングに同期させる手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure which synchronizes the sample timing of C terminal with the sample timing of B terminal. 各端子に背後電源を有する4端子の送電線の系統図である。It is a systematic diagram of the 4-terminal power transmission line which has a back power supply in each terminal. 図28の送電系統においてサンプリング同期処理の手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the procedure of a sampling synchronous process in the power transmission system of FIG.

以下、各実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、同一または相当する部分には同一の参照符号を付して、その説明を繰返さない。   Hereinafter, each embodiment will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.

実施の形態1.
<共通構成および前提事項>
まず、各実施の形態で共通する構成および前提となる事項について説明し、その後に実施の形態1の特徴について説明する。
Embodiment 1 FIG.
<Common configuration and assumptions>
First, the configuration and assumptions common to the respective embodiments will be described, and then the features of the first embodiment will be described.

[両端に背後電源を有する送電線の系統図]
図1は、両端に背後電源を有する送電線の系統図である。図1を参照して、送電線50のA端(第1端とも称する)には背後電源52Aが設けられ、送電線50のB端(第2端とも称する)には背後電源52Bが設けられる。なお、送電線50は三相送電線であるが図1では図解を容易にするために1本の線で示している。
[System diagram of transmission line with power supply at both ends]
FIG. 1 is a system diagram of a transmission line having a rear power supply at both ends. Referring to FIG. 1, a rear power source 52 </ b> A is provided at the A end (also referred to as a first end) of the power transmission line 50, and a rear power source 52 </ b> B is provided at the B end (also referred to as a second end) of the power transmission line 50. . The power transmission line 50 is a three-phase power transmission line, but in FIG. 1, it is shown as a single line for ease of illustration.

送電線50のA端には電流変成器(CT:Current Transformer)CT1が設けられるとともに、A端の母線51Aには電圧変成器(VT:Voltage Transformer)VT1が設けられる。同様に、送電線50のB端には電流変成器CT2が設けられるとともに、B端の母線51Bには電圧変成器VT2が設けられる。さらに、A端とB端の間の送電線50上には、A端に近接して遮断器(CB:Circuit Breaker)68Aが設けられ、B端に近接して遮断器68Bが設けられる。   A current transformer (CT: Current Transformer) CT1 is provided at the A end of the transmission line 50, and a voltage transformer (VT: Voltage Transformer) VT1 is provided at the A-end bus 51A. Similarly, a current transformer CT2 is provided at the B end of the transmission line 50, and a voltage transformer VT2 is provided at the B end bus 51B. Further, on the power transmission line 50 between the A end and the B end, a circuit breaker (CB: Circuit Breaker) 68A is provided close to the A end, and a circuit breaker 68B is provided close to the B end.

この明細書では、電流変成器CT1,CT2について総称する場合または不特定のものを示す場合に電流変成器CTと記載する。電圧変成器VT1,VT2について総称する場合または不特定のものを示す場合に電圧変成器VTと記載する。また、電流および電圧を総称して電気量と称する場合がある。   In this specification, the current transformers CT1 and CT2 are collectively referred to as current transformers CT1 and CT2 when they are collectively referred to or unspecified. The voltage transformers VT1 and VT2 are collectively referred to as “voltage transformer VT” when they are collectively referred to or unspecified. Further, current and voltage may be collectively referred to as an electric quantity.

送電線50のA端およびB端には、さらに、電流差動リレー53A,53Bがそれぞれ設けられる。なお、この明細書では、いずれかの端子に設けられた電流差動リレーを示す場合に電流差動リレー53と記載する。また、送電線50の各端子に設けられた電流差動リレー53A,53Bをまとめて電流差動リレーシステムと称する場合がある。   Current differential relays 53A and 53B are further provided at the A end and B end of the power transmission line 50, respectively. In this specification, the current differential relay 53 is described when a current differential relay provided at any of the terminals is shown. The current differential relays 53A and 53B provided at each terminal of the power transmission line 50 may be collectively referred to as a current differential relay system.

電流差動リレー53A,53Bの各々は、送電線50の自端を流れる三相交流電流を表す信号を自端の電流変成器CTから取得するとともに、送電線50の自端の三相交流電圧を表す信号を自端の電圧変成器VTから取得する。電流差動リレー53A,53Bの各々は、取得した自端の電流および電圧をサンプリングしてA/D変換することによって電流データおよび電圧データを生成する。各電流差動リレーは、自端の電流データおよび電圧データを、通信路54を介して相手端の電流差動リレーに送信する。この場合、通信路54は有線であって無線であってもよい。電流差動リレー53A,53Bは、取得した自端と相手端の電流データから送電線50の両端の差電流を計算し、計算した差電流に基づいて電流変成器CT1,CT2よりも内側である保護区間内で送電線50に故障が生じているか否かを判定する。   Each of the current differential relays 53 </ b> A and 53 </ b> B obtains a signal representing a three-phase alternating current flowing through the own end of the transmission line 50 from the own-end current transformer CT and the three-phase AC voltage at the own end of the transmission line 50. Is obtained from the voltage transformer VT on its own end. Each of the current differential relays 53A and 53B generates current data and voltage data by sampling and A / D converting the acquired current and voltage at its own end. Each current differential relay transmits its own current data and voltage data to the current differential relay at the other end via the communication path 54. In this case, the communication path 54 may be wired and wireless. The current differential relays 53A and 53B calculate the difference current between both ends of the transmission line 50 from the acquired current data of the own end and the other end, and are inside the current transformers CT1 and CT2 based on the calculated difference current. It is determined whether or not a failure has occurred in the transmission line 50 within the protection section.

上記において送電線50の両端の差電流を正確に計算するためには、送電線50の両端の電流差動リレー53A,53Bが電流変成器CT1,CT2からそれぞれ電流値をサンプリングするタイミングを同期させる必要がある。このため、電流差動リレー53A,53Bでは同期処理を実行している。最も基本的な同期処理は次のとおりである。   In the above, in order to accurately calculate the differential current at both ends of the transmission line 50, the timings at which the current differential relays 53A and 53B at both ends of the transmission line 50 sample current values from the current transformers CT1 and CT2 are synchronized. There is a need. For this reason, the current differential relays 53A and 53B perform the synchronization process. The most basic synchronization process is as follows.

具体的に、各電流差動リレー53は、自端の電流および電圧のサンプリングデータを一定間隔(たとえば、交流電気量の電気角の30°周期)で相手端に送信する際に、電流および電圧の送信データにタイミング信号を組み込む。各電流差動リレー53は、相手端へのタイミング信号の送信時刻と相手端からのタイミング信号の受信時刻との時間間隔を計測する。そして、各電流差動リレー53は、この計測した時間間隔を互いに相手端に送信する。各電流差動リレー53は、自端で計測したタイミング信号の送信時刻と受信時刻との時間間隔T1と相手端から受信した時間間隔T2とが等しくなるように、電気量のサンプリングタイミングおよびタイミング信号を送信するタイミングを調整する。   Specifically, each current differential relay 53 transmits current and voltage sampling data of its own current and voltage to the other end at regular intervals (for example, a cycle of 30 ° of the electrical angle of AC electricity). A timing signal is incorporated into the transmission data. Each current differential relay 53 measures the time interval between the transmission time of the timing signal to the other end and the reception time of the timing signal from the other end. Each current differential relay 53 transmits the measured time interval to the other end. Each current differential relay 53 has an electric quantity sampling timing and a timing signal so that the time interval T1 between the transmission time and the reception time of the timing signal measured at its own end is equal to the time interval T2 received from the other end. Adjust the transmission timing.

実際上、上記のタイミング調整は、送電線50の両端の電流差動リレー53A,53Bのいずれか一方のみで行えばよい。たとえば、電流差動リレー53A,53Bのうち予め定めた一方(スレーブ)が他方(マスター)から受信した上記の時間間隔を表す情報に基づいてタイミング調整を行う。   In practice, the timing adjustment described above may be performed by only one of the current differential relays 53A and 53B at both ends of the transmission line 50. For example, one of the current differential relays 53A and 53B (slave) performs a timing adjustment based on information representing the above time interval received from the other (master).

上記の基本的な同期処理を正確に行うには、送電線50のA端からB端への通信路54を介した伝送時間とB端からA端への通信路54を介した伝送時間とが互いに等しいという前提条件が必要である。もし、これらの伝送時間が異なる場合、サンプリング同期の誤差は、それぞれの伝送時間の差の1/2となる。汎用の通信装置を用いる場合には、A端からB端への通信路の長さとB端からA端への通信路の長さが等しいとしても、伝送時間の差は最大で数100μs程度になる場合がある。   In order to accurately perform the above basic synchronization processing, the transmission time through the communication path 54 from the A end to the B end of the transmission line 50 and the transmission time through the communication path 54 from the B end to the A end are The precondition that is equal to each other is necessary. If these transmission times are different, the sampling synchronization error is ½ of the difference between the transmission times. When a general-purpose communication device is used, even if the length of the communication path from the A end to the B end is equal to the length of the communication path from the B end to the A end, the difference in transmission time is about several hundreds μs at the maximum. There is a case.

そこで、本開示の電流差動リレー53は、送電線50の両端の電圧データおよび電流データを用いてサンプリング同期処理を行う。具体的には、電流差動リレー53は、A端の電圧データおよび電流データを用いて送電線50上の特定点の電圧を計算し、B端の電圧データおよび電流データを用いてこの特定点の電圧を計算する。電流差動リレー53は、計算した両電圧の位相差に基づいて送電線50の両端のサンプリング同期を行う。上記の特定点はB端でもよく、この場合には、電流差動リレー53は、A端の電圧データおよび電流データを用いてB端の電圧を計算し、計算したB端の電圧と実際に検出したB端の電圧との位相差に基づいて送電線50の両端のサンプリング同期を行う。   Therefore, the current differential relay 53 of the present disclosure performs sampling synchronization processing using voltage data and current data at both ends of the transmission line 50. Specifically, the current differential relay 53 calculates the voltage at a specific point on the transmission line 50 using the voltage data and current data at the A end, and uses this voltage data and current data at the B end to calculate this specific point. Calculate the voltage of. The current differential relay 53 performs sampling synchronization of both ends of the transmission line 50 based on the calculated phase difference between the two voltages. The specific point may be at the B end. In this case, the current differential relay 53 calculates the voltage at the B end using the voltage data and current data at the A end, and actually calculates the calculated voltage at the B end. Sampling synchronization of both ends of the transmission line 50 is performed based on the detected phase difference from the voltage at the B end.

以下では、このサンプリング同期方法を電圧位相差に基づくサンプリング同期方法と称する。電圧位相差に基づくサンプリング同期処理は、前述のタイミング信号の送信時刻と受信時刻との時間間隔に基づく同期処理を補完するように用いてもよいし、前述の同期処理の代わりに用いてもよい。この電圧位相差に基づくサンプリング同期処理の基本的な考え方については、図3〜図7を参照して後述する。   Hereinafter, this sampling synchronization method is referred to as a sampling synchronization method based on a voltage phase difference. The sampling synchronization process based on the voltage phase difference may be used to complement the synchronization process based on the time interval between the transmission time and the reception time of the timing signal described above, or may be used instead of the synchronization process described above. . The basic concept of the sampling synchronization processing based on this voltage phase difference will be described later with reference to FIGS.

[電流差動リレーのハードウェア構成の一例]
図2は、図1の各電流差動リレーのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図2の電流差動リレー53は、いわゆるデジタルリレー装置と同様の構成を有している。具体的に図2を参照して、電流差動リレー53は、入力変換部100と、A/D(アナログ/デジタル)変換部110と、演算処理部120と、I/O(Input and Output)部130とを備える。
[Example of hardware configuration of current differential relay]
FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a hardware configuration of each current differential relay of FIG. The current differential relay 53 in FIG. 2 has the same configuration as a so-called digital relay device. Specifically, referring to FIG. 2, a current differential relay 53 includes an input conversion unit 100, an A / D (analog / digital) conversion unit 110, an arithmetic processing unit 120, and an I / O (Input and Output). Unit 130.

入力変換部100は、入力チャンネルごとに補助変成器101_1,101_2,…を備える。入力変換部100は、図1の電流変成器CTからの電流信号と電圧変成器VTからの電圧信号とが入力される。各補助変成器101は、電流変成器CTからの電流信号および電圧変成器VTからの電圧信号をA/D変換部110および演算処理部120での信号処理に適した電圧レベルの信号に変換する。   The input conversion unit 100 includes auxiliary transformers 101_1, 101_2,... For each input channel. The input converter 100 receives the current signal from the current transformer CT of FIG. 1 and the voltage signal from the voltage transformer VT. Each auxiliary transformer 101 converts the current signal from the current transformer CT and the voltage signal from the voltage transformer VT into a signal of a voltage level suitable for signal processing in the A / D converter 110 and the arithmetic processor 120. .

A/D変換部110は、アナログフィルタ(AF:Analog Filter)111_1,111_2,…と、サンプルホールド回路(S/H:Sample Hold Circuit)112_1,112_2,…と、マルチプレクサ(MPX:Multiplexer)113と、A/D変換器114とを含む。アナログフィルタ111およびサンプルホールド回路112は、入力信号のチャンネルごとに設けられる。   The A / D conversion unit 110 includes analog filters (AF) 111_1, 111_2,..., Sample hold circuits (S / H: Sample Hold Circuit) 112_1, 112_2,. A / D converter 114. The analog filter 111 and the sample hold circuit 112 are provided for each channel of the input signal.

各アナログフィルタ111は、A/D変換の際の折返し誤差を除去するために設けられたローパスフィルタである。各サンプルホールド回路112は、対応のアナログフィルタ111を通過した信号を規定のサンプリング周波数でサンプリングして保持する。サンプリング周波数は、たとえば、4800Hzである。マルチプレクサ113は、サンプルホールド回路112_1,112_2,…に保持された電圧信号を順次選択する。A/D変換器114は、マルチプレクサ113によって選択された信号をデジタル値に変換する。   Each analog filter 111 is a low-pass filter provided to remove aliasing errors during A / D conversion. Each sample and hold circuit 112 samples and holds the signal that has passed through the corresponding analog filter 111 at a specified sampling frequency. The sampling frequency is, for example, 4800 Hz. The multiplexer 113 sequentially selects the voltage signals held in the sample hold circuits 112_1, 112_2,. The A / D converter 114 converts the signal selected by the multiplexer 113 into a digital value.

演算処理部120は、CPU(Central Processing Unit)121と、RAM(Random Access Memory)122と、ROM(Read Only Memory)123と、これらを接続するバス124とを含む。CPU121は、電流差動リレー53の全体の動作を制御する。RAM122およびROM123は、CPU121の主記憶として用いられる。ROM123は、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリを用いることにより、プログラムおよび信号処理用の設定値などを収納することができる。   The arithmetic processing unit 120 includes a CPU (Central Processing Unit) 121, a RAM (Random Access Memory) 122, a ROM (Read Only Memory) 123, and a bus 124 for connecting them. The CPU 121 controls the overall operation of the current differential relay 53. The RAM 122 and ROM 123 are used as the main memory of the CPU 121. The ROM 123 can store programs, setting values for signal processing, and the like by using a non-volatile memory such as a flash memory.

なお、演算処理部120は、何らかの回路によって構成されていればよく、図2の例には限定されない。たとえば、演算処理部120は、複数のCPUを備えていてもよい。また、演算処理部120は、CPUなどのプロセッサに代えて、少なくとも1つのASIC(Application Specific Integrated Circuit)によって構成されていてもよいし、少なくとも1つのFPGA(Field Programmable Gate Array)によって構成されていてもよい。もしくは、演算処理部120は、プロセッサ、ASIC、およびFPGAのうちのいずれかの組み合わせによって構成されていてもよい。   Note that the arithmetic processing unit 120 only needs to be configured by some circuit, and is not limited to the example of FIG. For example, the arithmetic processing unit 120 may include a plurality of CPUs. Further, the arithmetic processing unit 120 may be configured with at least one ASIC (Application Specific Integrated Circuit) instead of a processor such as a CPU, or may be configured with at least one FPGA (Field Programmable Gate Array). Also good. Alternatively, the arithmetic processing unit 120 may be configured by any combination of a processor, an ASIC, and an FPGA.

I/O部130は、送受信機(TX/RX)131と、デジタル入力(D/I:Digital Input)回路132と、デジタル出力(D/O:Digital Output)回路133とを含む。送受信機131は、送信機131_1と受信機131_2とを含み、図1の通信路54を介して相手端の電流差動リレー53に設けられた送受信機131と通信を行う。デジタル入力回路132およびデジタル出力回路133は、CPU121と外部装置との間で通信を行う際のインターフェース回路である。たとえば、デジタル出力回路133は、図1に示す自端側の遮断器68Aまたは68Bにトリップ信号を出力する。   The I / O unit 130 includes a transceiver (TX / RX) 131, a digital input (D / I) circuit 132, and a digital output (D / O) circuit 133. The transceiver 131 includes a transmitter 131_1 and a receiver 131_2, and communicates with the transceiver 131 provided in the current differential relay 53 at the other end via the communication path 54 in FIG. The digital input circuit 132 and the digital output circuit 133 are interface circuits for performing communication between the CPU 121 and an external device. For example, the digital output circuit 133 outputs a trip signal to the circuit breaker 68A or 68B on its own end side shown in FIG.

[電圧位相差に基づくサンプリング同期方法]
(正相回路による等価回路)
送電線50に故障が無い状態で、電圧位相差に基づくサンプリング同期処理を行う場合には、3相のうちのいずれかの相の電圧データおよび電流データを用いて同期処理を行っても構わない。本開示では、電流および電圧の検出誤差を考慮し、それらの検出誤差を平準化する目的で対称座標法の正相電流および正相電圧を用いてサンプリング同期処理を行う。
[Sampling synchronization method based on voltage phase difference]
(Equivalent circuit with positive phase circuit)
When sampling synchronization processing based on the voltage phase difference is performed in a state where there is no failure in the transmission line 50, the synchronization processing may be performed using voltage data and current data of any one of the three phases. . In the present disclosure, sampling synchronization processing is performed using a positive phase current and a positive phase voltage of the symmetric coordinate method for the purpose of leveling the detection errors in consideration of current and voltage detection errors.

図3は、図1の送電系統において故障のない場合の正相回路による等価回路図である。図3を参照して、A端の正相電圧をV1とし、A端の正相電流をI1とする。同様に、B端の正相電圧をVs1とし、B端の正相電流をIs1とする。   FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of a positive phase circuit when there is no failure in the power transmission system of FIG. Referring to FIG. 3, the positive phase voltage at the A terminal is V1, and the positive phase current at the A terminal is I1. Similarly, the positive phase voltage at the B end is Vs1, and the positive phase current at the B end is Is1.

周知のとおり、正相電圧V1はA端の三相電圧Va,Vb,Vcを用いて、
V1=(Va+α・Vb+α2・Vc)/3 …(1)
と表される。正相電流I1はA端の三相電流Ia,Ib,Icを用いて、
I1=(Ia+α・Ib+α2・Ic)/3 …(2)
と表される。ただし、虚数単位をjとして、
α=(−1+j・√3)/2 …(3)
が成り立つ。B端についても同様である。なお、この明細書では、掛け算記号を「・」または「*」または「×」で表す。
As is well known, the positive phase voltage V1 uses the A-phase three-phase voltages Va, Vb, Vc,
V1 = (Va + α · Vb + α 2 · Vc) / 3 (1)
It is expressed. The positive phase current I1 is obtained by using the three-phase currents Ia, Ib and Ic at the A end
I1 = (Ia + α · Ib + α 2 · Ic) / 3 (2)
It is expressed. Where j is the imaginary unit,
α = (− 1 + j · √3) / 2 (3)
Holds. The same applies to the B end. In this specification, the multiplication symbol is represented by “·”, “*” or “×”.

送電線50の正相インピーダンスをZ1とし、送電線50の対地静電容量をCとする(単に対地容量Cと記載する場合がある)。充電電流Icは、対地容量Cを流れる電流に相当する。なお、送電線50の抵抗、リアクタンス、および容量は分布定数で表されるが、ここでは簡単のために集中定数的に表現している。以下では、正相電圧、正相電流、正相インピーダンスなどについて、簡単のために単に電圧、電流、インピーダンスと記載する場合がある。   The positive phase impedance of the power transmission line 50 is Z1, and the ground capacitance of the power transmission line 50 is C (may be simply referred to as ground capacity C). The charging current Ic corresponds to a current flowing through the ground capacitance C. Note that the resistance, reactance, and capacity of the transmission line 50 are represented by distributed constants, but are represented here as lumped constants for simplicity. Hereinafter, the positive phase voltage, the positive phase current, the positive phase impedance, and the like may be simply referred to as voltage, current, and impedance for the sake of simplicity.

(送電線の充電電流)
図4は、図3の正相回路における充電電流を説明するための図である。図4では、A端の位置をx=0で表し、B端の位置をx=1で表している。すなわち、送電線50の長さを1で規格化している。
(Charging current of transmission line)
FIG. 4 is a diagram for explaining the charging current in the positive phase circuit of FIG. In FIG. 4, the position of the A end is represented by x = 0, and the position of the B end is represented by x = 1. That is, the length of the power transmission line 50 is normalized by 1.

図4(A)は、自端電圧V1と相手端電圧Vs1とで電圧差がある場合の送電線上での電圧変化を示すものである。本来は、電圧V1,Vs1をベクトル(すなわち、電圧振幅と位相)で示すべきであるが、グラフ60のように、簡易的にスカラ(すなわち、電圧振幅のみ)に差があるように示している。実際は、電圧V1とVs1とで、振幅に差がなく位相差がある場合の方が多い。   FIG. 4A shows a voltage change on the transmission line when there is a voltage difference between the local voltage V1 and the counterpart voltage Vs1. Originally, the voltages V1 and Vs1 should be represented by vectors (that is, voltage amplitude and phase), but as shown in the graph 60, it is simply shown that there is a difference in scalar (that is, only voltage amplitude). . Actually, there are more cases where there is no difference in amplitude and there is a phase difference between the voltages V1 and Vs1.

図4(B)のグラフ61は、送電線上での負荷電流の変化を示すものである。上記のように送電線50の両端での電圧ベクトルの差によって負荷電流が流れる。A端での負荷電流をI1とし、B端での負荷電流をIs1としている。なお、負荷電流Is1は、B端からA端の方向を正としている。   A graph 61 in FIG. 4B shows a change in load current on the transmission line. As described above, the load current flows due to the difference in voltage vectors at both ends of the transmission line 50. The load current at the A end is I1, and the load current at the B end is Is1. In the load current Is1, the direction from the B end to the A end is positive.

送電線上の点xでの充電電流Ic(x)は、点xにおける送電線の電圧V(x)に依存する。その関係は、送電線の単位長さあたりの静電容量をCとして、
Ic(x)=jωC・V(x) …(4)
で表される。A端、すなわち、x=0では、
Ic(0)=jωC・V1 …(5)
が成り立ち、B端、すなわち、x=1では、
Ic(1)=jωC・Vs …(6)
が成り立つ。したがって、送電線50の充電電流Icの総量は、次式(7)で表される。ここで、xは送電線上での位置を表し、送電線50のA端をx=0とし、送電線50のB端をx=1とする。
The charging current Ic (x) at the point x on the transmission line depends on the transmission line voltage V (x) at the point x. The relationship is that the capacitance per unit length of the transmission line is C,
Ic (x) = jωC · V (x) (4)
It is represented by At the A end, ie, x = 0,
Ic (0) = jωC · V1 (5)
And at the B end, ie, x = 1,
Ic (1) = jωC · Vs (6)
Holds. Therefore, the total amount of the charging current Ic of the transmission line 50 is expressed by the following equation (7). Here, x represents a position on the transmission line, and the A end of the transmission line 50 is set to x = 0, and the B end of the transmission line 50 is set to x = 1.

Figure 0006271114
Figure 0006271114

(負荷電流が無い場合の電圧位相差に基づくサンプリング同期)
負荷電流が無い場合は、A端電圧V1とB端電圧Vs1とは等しくなる(図4(A)のグラフ62参照)。この場合、A端電圧V1とB端電圧Vs1との位相差は無視できるレベルになるはずであるが、実際には送電線50の両端でのサンプリングのタイミングにずれが生じているために、A端電圧V1とB端電圧Vs1とに位相差φが生じる。
(Sampling synchronization based on voltage phase difference when there is no load current)
When there is no load current, the A terminal voltage V1 and the B terminal voltage Vs1 are equal (see the graph 62 in FIG. 4A). In this case, the phase difference between the A-end voltage V1 and the B-end voltage Vs1 should be negligible. However, since the sampling timing at both ends of the transmission line 50 is actually shifted, the A A phase difference φ occurs between the end voltage V1 and the B end voltage Vs1.

図5は、A端電圧V1とB端電圧Vs1との位相差の一例を示すベクトル図である。図5のベクトル図では、B端電圧Vs1はA端電圧V1よりも位相差φだけ進んでいる様子を示している。したがって、サンプリング同期のためには、B端のサンプリング時刻を位相差φに相当する時間tだけ早める、もしくは、A端のサンプリング時刻を位相差φに相当する時間tだけ遅らせる必要がある。その時間tは、位相差φの単位を度とすると、
t=(φ/360°)*1サイクルの時間 …(8)
で表される。交流周波数をfとすると、1サイクルの時間は1/f[sec]である。
FIG. 5 is a vector diagram illustrating an example of a phase difference between the A-end voltage V1 and the B-end voltage Vs1. In the vector diagram of FIG. 5, the B-end voltage Vs1 is advanced by the phase difference φ from the A-end voltage V1. Therefore, for sampling synchronization, it is necessary to advance the sampling time at the B end by a time t corresponding to the phase difference φ, or delay the sampling time at the A end by a time t corresponding to the phase difference φ. The time t is expressed in units of the phase difference φ.
t = (φ / 360 °) * 1 cycle time (8)
It is represented by If the AC frequency is f, the time for one cycle is 1 / f [sec].

[2つのサンプリング同期方法の組み合わせ]
次に、上記の電圧位相差に基づくサンプリング同期方法を、前述のタイミング信号の送信時刻と受信時刻との時間間隔に基づくサンプリング同期方法と組み合わせる方法について説明する。
[Combination of two sampling synchronization methods]
Next, a method of combining the sampling synchronization method based on the voltage phase difference with the sampling synchronization method based on the time interval between the transmission time and the reception time of the timing signal will be described.

図6は、サンプリング同期方法を説明するためのタイミング図である。図5と同様に、B端電圧Vs1はA端電圧V1よりも位相差φだけ進んでいるとする。位相差φに相当する時間をtとする。   FIG. 6 is a timing chart for explaining the sampling synchronization method. Similarly to FIG. 5, it is assumed that the B terminal voltage Vs1 is advanced by the phase difference φ from the A terminal voltage V1. Let t be the time corresponding to the phase difference φ.

図6(A)を参照して、時刻t1にA端から送信されたタイミング信号は時刻t4にB端で受信され、時刻t2にB端から送信されたタイミング信号は時刻t3にA端で受信されたとする。この場合に、A端におけるタイミング信号の送信時刻と受信時刻との時間間隔T1(すなわち、時刻t1から時刻t3まで)は、B端におけるタイミング信号の送信時刻と受信時刻との時間間隔T2(すなわち、時刻t2から時刻t4まで)に等しいとする。ただし、B端のサンプリングのタイミングは、A端のサンプリングのタイミングよりも時間tだけ遅れている。   Referring to FIG. 6A, the timing signal transmitted from the A end at time t1 is received at the B end at time t4, and the timing signal transmitted from the B end at time t2 is received at the A end at time t3. Suppose that In this case, the time interval T1 between the transmission time and the reception time of the timing signal at the A end (ie, from time t1 to time t3) is the time interval T2 between the transmission time and the reception time of the timing signal at the B end (ie, , From time t2 to time t4). However, the sampling timing at the B end is delayed by a time t from the sampling timing at the A end.

上記の場合、B端からA端への信号伝送時間はT1−tとなり、A端からB端への信号伝送時間はT1+tとなる。したがって、B端でのサンプリングのタイミングを上式(8)の時間tだけ早めるように補正することによってサンプリング同期がとれるということは、図1の通信路54を介したB端からA端への伝送時間がA端からB端への伝送時間よりも2×tだけ短いことを意味している。   In the above case, the signal transmission time from the B end to the A end is T1-t, and the signal transmission time from the A end to the B end is T1 + t. Accordingly, the fact that sampling synchronization can be achieved by correcting the sampling timing at the B end so as to advance by the time t in the above equation (8) means that the B end via the communication path 54 in FIG. This means that the transmission time is shorter by 2 × t than the transmission time from the A end to the B end.

図6(B)を参照して、A端におけるタイミング信号の送信時刻と受信時刻との時間間隔をT3とし、B端におけるタイミング信号の送信時刻と受信時刻との時間間隔をT4とする。この場合に、時間間隔T3が時間間隔T4よりも2×tだけ長くなるように、A端およびB端のいずれか一方(たとえば、スレーブ側)の電流差動リレー53は、電気量のサンプリングタイミングおよびタイミング信号を送信するタイミングを調整する。これによって、A端とB端とでのサンプリング同期が実現できる。   Referring to FIG. 6B, the time interval between the transmission time and the reception time of the timing signal at the A end is T3, and the time interval between the transmission time and the reception time of the timing signal at the B end is T4. In this case, the current differential relay 53 at either the A end or the B end (for example, the slave side) is configured to sample the electric quantity so that the time interval T3 is longer than the time interval T4 by 2 × t. And the timing which transmits a timing signal is adjusted. Thereby, sampling synchronization at the A end and the B end can be realized.

具体的に、図6(B)に示すように、時刻t11にA端とB端とからタイミング信号が相手端に送信されたとする。そうすると、B端から送信されたタイミング信号がA端で受信された時刻t12よりも2×tの時間が経過した時刻t13において、A端から送信されたタイミング信号がB端で受信される。   Specifically, as shown in FIG. 6B, it is assumed that timing signals are transmitted from the A end and the B end to the other end at time t11. Then, the timing signal transmitted from the A end is received at the B end at time t13 when a time 2 × t has elapsed from the time t12 when the timing signal transmitted from the B end is received at the A end.

以上により、通信路54の伝送時間に上り下り(すなわち、自端から相手端および相手端から自端)で差があっても、電圧位相差に基づくサンプリング同期処理によってより正しいタイミングで電気量のサンプリングが可能になる。この結果、電流差動リレーによる送電線の保護特性が改善する。   As described above, even if there is a difference in the transmission time of the communication path 54 from upstream to downstream (that is, from the own end to the other end and from the other end to the own end), the amount of electricity can be more accurately determined by the sampling synchronization processing based on the voltage phase difference. Sampling becomes possible. As a result, the protection characteristic of the transmission line by the current differential relay is improved.

図4(A)のグラフ60で示すように、負荷電流の影響を受けると、A端電圧V1とB端電圧Vs1には電圧差が生じる。この場合にも適用可能なサンプリング同期方法について、以下、実施の形態1として図7〜図14を参照して説明する。   As shown by the graph 60 in FIG. 4A, when affected by the load current, a voltage difference occurs between the A-end voltage V1 and the B-end voltage Vs1. A sampling synchronization method applicable also in this case will be described below as a first embodiment with reference to FIGS.

なお、送電線に系統故障がなく、かつ、送電線に流れる負荷電流が無視できるほどに小さい場合は、A端およびB端に設けられた電流変成器CT1,CT2には充電電流だけが流れる。そこで、電流差動リレー53における電流検出の閾値をこの充電電流を検出しないように(すなわち、充電電流の大きさよりも少し大きめに)予め設定しておく。そして、負荷電流が検出できない(すなわち、閾値以下)場合には、送電線50の両端の電圧から位相差を計算し、その位相差に相当する時間(前述の式(8))を用いることによって、ほぼ正確に通信路54の伝送時間の上り下りの差を検出することが可能である。したがって、送電線50の両端での電流値がともに閾値を超えていない場合には、上記の方法で予め計測した位相差に対応する時間tを用いて送電線50の上り下りの伝送時間に2×tの差があるとして、タイミング信号の送信時刻と受信時刻との時間間隔に基づくタイミング同期処理を実行することができる。   When there is no system failure in the transmission line and the load current flowing through the transmission line is so small that it can be ignored, only the charging current flows through the current transformers CT1 and CT2 provided at the A and B ends. Therefore, a current detection threshold value in the current differential relay 53 is set in advance so as not to detect the charging current (that is, slightly larger than the charging current). When the load current cannot be detected (that is, below the threshold), the phase difference is calculated from the voltages at both ends of the transmission line 50, and the time corresponding to the phase difference (the above equation (8)) is used. It is possible to detect the difference between the upstream and downstream of the transmission time of the communication path 54 almost accurately. Therefore, when the current values at both ends of the transmission line 50 do not exceed the threshold value, the transmission time of the transmission line 50 is set to 2 using the time t corresponding to the phase difference measured in advance by the above method. Assuming that there is a difference of xt, timing synchronization processing based on the time interval between the transmission time and the reception time of the timing signal can be executed.

<実施の形態1のサンプリング同期方法>
実施の形態1では、送電線50をπ形回路で模擬することによって、それぞれ端子で充電電流が半分ずつ流れるものとし、充電電流を補償した端子電流を用いて、送電線50の中間点での電圧を計算する方法について説明する。中間点は、より一般的には特定点と称する。実施の形態1の場合、A端の電流および電圧を用いて計算した中間点の電圧(第1特定点電圧とも称する)とB端の電流および電圧を用いて計算した中間点の電圧(第2特定点電圧とも称する)との位相差を求め、位相差に相当する時間からサンプリングタイミングが補正される。
<Sampling synchronization method of Embodiment 1>
In the first embodiment, by simulating the power transmission line 50 with a π-type circuit, it is assumed that the charging current flows in half at each terminal, and the terminal current compensated for the charging current is used at the intermediate point of the power transmission line 50. A method for calculating the voltage will be described. An intermediate point is more generally referred to as a specific point. In the case of the first embodiment, the voltage at the intermediate point calculated using the current and voltage at the A end (also referred to as a first specific point voltage) and the voltage at the intermediate point calculated using the current and voltage at the B end (second And the sampling timing is corrected from the time corresponding to the phase difference.

このように、充電電流を計算に取り込むことによって、負荷電流の影響がある場合でもサンプリング同期誤差をより少なくすることができる。以下、図面を参照して具体的に説明する。   Thus, by incorporating the charging current into the calculation, the sampling synchronization error can be further reduced even when there is an influence of the load current. Hereinafter, specific description will be given with reference to the drawings.

[送電線の等価回路]
図7は、π型回路で模擬した送電系統の正相回路による等価回路図である。なお、送電線全体をπ形回路として模擬することは、A端から中間点57までの第1線路をL形回路で模擬し、B端から中間点57までの第2線路を別のL形回路で模擬したと考えることもできる。
[Equivalent circuit of transmission line]
FIG. 7 is an equivalent circuit diagram of a positive phase circuit of a power transmission system simulated by a π-type circuit. Note that simulating the entire transmission line as a π-type circuit means that the first line from the A end to the intermediate point 57 is simulated by an L-type circuit, and the second line from the B end to the intermediate point 57 is another L-type. It can be thought that it was simulated by a circuit.

図7を参照して、A端の正相電圧をV1とし、A端の正相電流をI1とする。同様に、B端の正相電圧をVs1とし、B端の正相電流をIs1とする。   Referring to FIG. 7, the positive phase voltage at the A terminal is V1, and the positive phase current at the A terminal is I1. Similarly, the positive phase voltage at the B end is Vs1, and the positive phase current at the B end is Is1.

送電線50全体での対地容量の総量をCとする。π形回路では、A端に対地容量Cの1/2の大きさのコンデンサが接続され、B端に対地容量Cの1/2の大きさのコンデンサが接続される。これによってA端に充電電流Icが流れ、B端に充電電流Icsが流れる。   Let C be the total amount of ground capacity in the entire transmission line 50. In the π-type circuit, a capacitor having a size that is ½ of the ground capacitance C is connected to the A end, and a capacitor having a size that is ½ of the ground capacitance C is connected to the B end. As a result, the charging current Ic flows through the A terminal, and the charging current Ics flows through the B terminal.

送電線50全体の正相インピーダンスをZ1とする。そうすると、送電線50のA端から中間点57までの線路インピーダンスはZ1/2で表され、送電線50のB端から中間点57までの線路インピーダンスはZ1/2で表される。   The positive phase impedance of the entire transmission line 50 is assumed to be Z1. Then, the line impedance from the A end of the transmission line 50 to the intermediate point 57 is represented by Z1 / 2, and the line impedance from the B end of the transmission line 50 to the intermediate point 57 is represented by Z1 / 2.

A端の電流I1および電圧V1から計算した中間点57の電圧をVfとし、B端の電流Is1および電圧Vs1から計算した中間点57の電圧をVsfとする。なお、A端の位置をx=0とし、B端の位置をx=1とし、中間点の位置をx=1/2とする。   The voltage at the intermediate point 57 calculated from the current I1 at the A end and the voltage V1 is Vf, and the voltage at the intermediate point 57 calculated from the current Is1 and the voltage Vs1 at the B end is Vsf. Note that the position of the A end is x = 0, the position of the B end is x = 1, and the position of the intermediate point is x = 1/2.

[充電電流について]
図8は、図7の正相回路における充電電流を説明するための図である。図8(A)は、自端電圧V1と相手端電圧Vs1とで電圧差がある場合の送電線上での電圧変化を示すものである。グラフ64は、電圧V1,Vs1をベクトル(すなわち、電圧振幅と位相で示し)で表し、振幅よりも位相差がある場合を模式的に示したものである。グラフ63は、簡易的にスカラ(すなわち、電圧振幅のみ)に差があるように示したものである。
[Charging current]
FIG. 8 is a diagram for explaining the charging current in the positive phase circuit of FIG. FIG. 8A shows a voltage change on the transmission line when there is a voltage difference between the local voltage V1 and the counterpart voltage Vs1. A graph 64 represents the voltages V1 and Vs1 as vectors (that is, indicated by voltage amplitude and phase), and schematically shows a case where there is a phase difference rather than amplitude. The graph 63 is simply shown so that there is a difference in scalars (that is, only voltage amplitude).

図8(B)のグラフ65は、送電線上での負荷電流の変化を示すものである。A端では端子電流I1から充電電流Icを減算した負荷電流が流れ、B端では端子電流Is1から充電電流Icsを減算した負荷電流が流れる。   A graph 65 in FIG. 8B shows a change in load current on the transmission line. A load current obtained by subtracting the charging current Ic from the terminal current I1 flows at the A end, and a load current obtained by subtracting the charging current Ics from the terminal current Is1 flows at the B end.

[電流差動リレーの機能的構成例]
図9は、実施の形態1の電流差動リレーの機能的構成を示すブロック図である。図9ではA端の電流差動リレー53Aの機能的構成を示すが、B端の電流差動リレー53Bの場合も同様である。また、図9の機能ブロック図は、後述する他の実施の形態においても適用される。
[Functional configuration example of current differential relay]
FIG. 9 is a block diagram illustrating a functional configuration of the current differential relay according to the first embodiment. Although FIG. 9 shows the functional configuration of the A-terminal current differential relay 53A, the same applies to the B-terminal current differential relay 53B. The functional block diagram of FIG. 9 is also applied to other embodiments described later.

機能的に見ると、電流差動リレー53Aの演算処理部120は、自端データ蓄積部70と、送信データ処理部71と、受信データ処理部72と、同期処理部73と、電圧演算部74と、位相差演算部75と、リレー演算部76とを含む。これらの機能は、演算処理部120のCPU121によってプログラムが実行されることによって実現される。   From a functional viewpoint, the arithmetic processing unit 120 of the current differential relay 53A includes a self-end data storage unit 70, a transmission data processing unit 71, a reception data processing unit 72, a synchronization processing unit 73, and a voltage calculation unit 74. And a phase difference calculator 75 and a relay calculator 76. These functions are realized when the program is executed by the CPU 121 of the arithmetic processing unit 120.

図9を参照して、入力変換部100によって受信された自端の電流および電圧を表す信号は、A/D変換部110によってデジタル値に変換され、自端データ蓄積部70に収納される。その後、そのデータは、相手端リレーへ伝送するために、送信データ処理部71によって送信データに処理される。送信データは、送信機(TX)131_1によって相手端リレーの受信機(RX)131_2へ伝送される。一方、受信機(RX)131_2によって受信された相手端リレーの送信機131_1からの受信データ(すなわち、相手端の電流データおよび電圧データ)は、受信データ処理部72で、演算用の相手端データに処理される。   Referring to FIG. 9, the signal representing the current and voltage at its own end received by input conversion unit 100 is converted into a digital value by A / D conversion unit 110 and stored in self-end data storage unit 70. Thereafter, the data is processed into transmission data by the transmission data processing unit 71 for transmission to the counterpart relay. The transmission data is transmitted to the receiver (RX) 131_2 of the counterpart relay by the transmitter (TX) 131_1. On the other hand, received data (that is, current data and voltage data of the other end) received from the other end relay transmitter 131_1 received by the receiver (RX) 131_2 is received by the received data processing unit 72. To be processed.

同期処理部73は、送電線の両端リレーで取得されたデータのサンプリング時刻を同期させるために、自端データと演算用の相手端データとに対してサンプリング同期処理を実行する。具体的には、前述したタイミング信号の送信時刻と受信時刻との時間間隔に基づいて同期処理が行われる。   The synchronization processing unit 73 performs a sampling synchronization process on the local data and the counterpart data for calculation in order to synchronize the sampling time of the data acquired by the both-end relays of the transmission line. Specifically, the synchronization process is performed based on the time interval between the transmission time and the reception time of the timing signal described above.

電圧演算部74での演算には、上記の同期処理後の自端データおよび相手端のデータが使用される。具体的に、電圧演算部74は、自端の電流I1および電圧V1を用いて送電線50上の特定点(実施の形態1の場合は中間点57)の電圧Vfを計算し、相手端の電流Is1および電圧Vs1を用いて特定点の電圧Vsfを計算する。この計算には、送電線50のインピーダンスZ1と、送電線50の対地容量Cとが用いられる。   For the calculation in the voltage calculation unit 74, the local end data and the counterpart end data after the above-described synchronization processing are used. Specifically, voltage calculation unit 74 calculates voltage Vf at a specific point on power transmission line 50 (in the first embodiment, intermediate point 57) using current I1 and voltage V1 at its own end, and A voltage Vsf at a specific point is calculated using the current Is1 and the voltage Vs1. For this calculation, the impedance Z1 of the transmission line 50 and the ground capacitance C of the transmission line 50 are used.

位相差演算部75は、自端データに基づいて算出された特定点の電圧Vfと相手端データに基づいて算出された特定点の電圧Vsfとの位相差φを計算する。位相差演算部75は、さらに、計算した位相差φに対応する時間tを求め、この時間tの情報を同期処理部73へフィードバックする。もしくは、位相差演算部75は、自端から相手端の伝送時間と相手端から自端への伝送時間との差(すなわち、図6(A)でT1=T2のときの2×t)を、同期処理部73へフィードバックしてもよい。   The phase difference calculator 75 calculates the phase difference φ between the voltage Vf at the specific point calculated based on the local end data and the voltage Vsf at the specific point calculated based on the counterpart data. The phase difference calculator 75 further obtains a time t corresponding to the calculated phase difference φ, and feeds back information on the time t to the synchronization processor 73. Alternatively, the phase difference calculation unit 75 calculates the difference between the transmission time from the own end to the other end and the transmission time from the other end to the own end (that is, 2 × t when T1 = T2 in FIG. 6A). Alternatively, the synchronization processing unit 73 may be fed back.

同期処理部73は、位相差演算部75で検出された伝送時間差に基づいて、自端データと演算用の相手端データとに対してサンプリング同期処理を実行する。具体的には、図6(B)で説明したように、A端におけるタイミング信号の送信時刻と受信時刻との時間間隔をT3とし、B端におけるタイミング信号の送信時刻と受信時刻との時間間隔をT4としたとき、時間間隔T3と時間間隔T4とが伝送時間差だけ異なるように、サンプリングタイミングを調整する。もしくは、同期処理部73は、伝送時間差に基づかずに、位相差φに対応する時間tだけ(すなわち、現時点の位相差φに対応する時間が0となるように)、サンプリング時刻を補正してもよい。   Based on the transmission time difference detected by the phase difference calculation unit 75, the synchronization processing unit 73 performs sampling synchronization processing on the local data and the counterpart data for calculation. Specifically, as described in FIG. 6B, the time interval between the transmission time and the reception time of the timing signal at the A end is T3, and the time interval between the transmission time and the reception time of the timing signal at the B end. Is set to T4, the sampling timing is adjusted so that the time interval T3 and the time interval T4 differ by the transmission time difference. Alternatively, the synchronization processing unit 73 corrects the sampling time only for the time t corresponding to the phase difference φ (that is, the time corresponding to the current phase difference φ is 0) without being based on the transmission time difference. Also good.

さらに、同期処理部73は、相手端リレーがマスターの場合(自身がスレーブの場合)には、位相差演算部75で求められた位相差φに対応する時間tが0となるように、A/D変換部110におけるサンプリングタイミングを制御する。これによって自端のサンプリングタイミングを相手端のサンプリングタイミングに同期させる。   Furthermore, when the counterpart relay is the master (when it is a slave), the synchronization processing unit 73 determines that the time t corresponding to the phase difference φ obtained by the phase difference calculation unit 75 is 0. The sampling timing in the / D conversion unit 110 is controlled. As a result, the own-end sampling timing is synchronized with the counterpart-end sampling timing.

リレー演算部76は、相手端の電流Is1のデータと、相手端の電流Is1のデータに同期した自端電流I1のデータとを用いて、これらの差電流に基づいて送電線50の保護区間に故障が生じているか否かを判定する。   The relay calculation unit 76 uses the data of the current I1 of the other end and the data of the current I1 synchronized with the data of the current Is1 of the other end, and enters the protection section of the transmission line 50 based on these difference currents. It is determined whether or not a failure has occurred.

上記の位相差演算部75における位相差の計算には、任意の公知の方法を用いることができる。   Any known method can be used to calculate the phase difference in the phase difference calculation unit 75.

たとえば、電圧VfおよびVsfのサンプリング間隔を30°毎とし、電圧VfおよびVsfの現在値をそれぞれVf[m]およびVsf[m]とし、現時点よりも90°前の値をVf[m−3]およびVsf[m−3]とする。そうすると、電圧Vf[m]と電圧Vsf[m]との位相差φの余弦及び正弦は、電圧Vfの振幅|Vf|と電圧Vsfの振幅|Vsf|とを用いて、
|Vf|×|Vsf|×cosφ=Vf[m]×Vsf[m]+Vf[m-3]×Vsf[m-3] …(9)
|Vf|×|Vsf|×sinφ=Vf[m-3]×Vsf[m]−Vf[m]×Vsf[m-3] …(10)
と表される。
For example, the sampling intervals of the voltages Vf and Vsf are set every 30 °, the current values of the voltages Vf and Vsf are set to Vf [m] and Vsf [m], respectively, and values 90 ° before the current time are set to Vf [m−3]. And Vsf [m-3]. Then, the cosine and sine of the phase difference φ between the voltage Vf [m] and the voltage Vsf [m] are obtained by using the amplitude | Vf | of the voltage Vf and the amplitude | Vsf |
| Vf | × | Vsf | × cosφ = Vf [m] × Vsf [m] + Vf [m-3] × Vsf [m-3] (9)
| Vf | × | Vsf | × sinφ = Vf [m-3] × Vsf [m] −Vf [m] × Vsf [m-3] (10)
It is expressed.

[サンプリング同期手順−その1]
図10は、実施の形態1によるサンプリング同期処理の手順を示すフローチャートである。以下、主として、図7、図9、図10を参照して、サンプリング同期処理の手順をさらに詳しく説明する。以下の説明において、A端を自端と称し、B端を相手端と称する。
[Sampling synchronization procedure-1]
FIG. 10 is a flowchart showing the procedure of the sampling synchronization process according to the first embodiment. Hereinafter, the procedure of the sampling synchronization processing will be described in more detail mainly with reference to FIGS. 7, 9, and 10. In the following description, the A end is referred to as a self end, and the B end is referred to as a counterpart end.

まず、図9のA/D変換部110は、自端の電流および電圧をサンプリングすることによって電流データI1および電圧データV1を生成する(ステップS101)。   First, the A / D conversion unit 110 in FIG. 9 generates current data I1 and voltage data V1 by sampling its own current and voltage (step S101).

次に、電圧演算部74は、自端電圧V1を用いて充電電流Icを計算する(ステップS102)。虚数単位をjとし、送電線50の交流電圧の角周波数をωとすれば、充電電流Icは、
Ic=jω(C/2)*V1 …(11)
で表される。ここで、Cは送電線の対地容量の総量、Icは線路の自端から中間点57までの(すなわち、全線路の1/2での)充電電流を示す。
Next, the voltage calculation unit 74 calculates the charging current Ic using the self-end voltage V1 (step S102). If the imaginary unit is j and the angular frequency of the AC voltage of the transmission line 50 is ω, the charging current Ic is
Ic = jω (C / 2) * V1 (11)
It is represented by Here, C is the total amount of the ground capacity of the transmission line, and Ic is the charging current from the end of the line to the intermediate point 57 (that is, 1/2 of all the lines).

その次に、電圧演算部74は、自端電流I1から充電電流Icを減算した値(I1−Ic)と、自端電圧V1とを用いて、中間点電圧Vfを計算する(ステップS103)。具体的に、中間点電圧Vfは、
Vf=V1−(Z1/2)*(I1−Ic) …(12)
で表される。上式(12)の右辺第2項は、自端から中間点57までの送電線50による電圧降下を示している。
Next, the voltage calculation unit 74 calculates the midpoint voltage Vf using the value (I1-Ic) obtained by subtracting the charging current Ic from the self-end current I1 and the self-end voltage V1 (step S103). Specifically, the midpoint voltage Vf is
Vf = V1- (Z1 / 2) * (I1-Ic) (12)
It is represented by The second term on the right side of the above equation (12) indicates the voltage drop caused by the transmission line 50 from the own end to the intermediate point 57.

次に、受信機131_2は、相手端の電流および電圧のサンプリング値(すなわち、電流データIs1および電圧データVs1)を受信する(ステップS104)。受信された電流データIs1および電圧データVs1は、受信データ処理部72に取り込まれる。なお、ステップS104はステップS102の前に実行してもよい。また、上記のステップS102,S103は、ステップS105,S106と並行して実行してもよい。   Next, the receiver 131_2 receives the current and voltage sampling values (that is, the current data Is1 and the voltage data Vs1) at the other end (step S104). The received current data Is1 and voltage data Vs1 are taken into the received data processing unit 72. Note that step S104 may be executed before step S102. Further, the above steps S102 and S103 may be executed in parallel with steps S105 and S106.

次に、電圧演算部74は、相手端電圧Vs1を用いて充電電流Icsを計算する(ステップS105)。具体的に、充電電流Icsは、
Ics=jω(C/2)*Vs1 …(13)
で表され、相手端から中間点57までの線路での(すなわち、全線路の1/2での)充電電流を示す。
Next, the voltage calculation unit 74 calculates the charging current Ics using the counterpart voltage Vs1 (step S105). Specifically, the charging current Ics is
Ics = jω (C / 2) * Vs1 (13)
And the charging current in the line from the other end to the intermediate point 57 (that is, 1/2 of all the lines).

その次に、電圧演算部74は、相手端電流Is1から充電電流Icsを減算した値(Is1−Ics)と、相手端電圧Vs1とを用いて、中間点電圧Vsfを計算する(ステップS106)。具体的に、中間点電圧Vsfは、
Vsf=Vs1−(Z1/2)*(Is1−Ics) …(14)
で表される。上式(14)の右辺第2項は、相手端から中間点57までの送電線50による電圧降下を示している。
Next, the voltage calculation unit 74 calculates the midpoint voltage Vsf using the value (Is1-Ics) obtained by subtracting the charging current Ics from the counterpart end current Is1 and the counterpart end voltage Vs1 (step S106). Specifically, the midpoint voltage Vsf is
Vsf = Vs1- (Z1 / 2) * (Is1-Ics) (14)
It is represented by The second term on the right side of the above equation (14) indicates the voltage drop caused by the transmission line 50 from the other end to the intermediate point 57.

次に、位相差演算部75は、中間点電圧VsとVsfとの位相差φを計算する(ステップS107)。さらに、位相差演算部75は、計算した位相差φに対応する遅れ時間(または、進み時間)を求めて同期処理部73へ出力する。同期処理部73は、その遅れ時間または進み時間だけサンプリング時刻を補正する(ステップS108)。すなわち、同期処理部73は、位相差φに対応する時間tが0になるように、自端での電流および電圧のサンプリング時刻を制御する。   Next, the phase difference calculation unit 75 calculates the phase difference φ between the midpoint voltages Vs and Vsf (step S107). Further, the phase difference calculation unit 75 calculates a delay time (or advance time) corresponding to the calculated phase difference φ and outputs it to the synchronization processing unit 73. The synchronization processing unit 73 corrects the sampling time by the delay time or advance time (step S108). That is, the synchronization processing unit 73 controls the current and voltage sampling times at its own end so that the time t corresponding to the phase difference φ becomes zero.

式(12)で計算される中間点電圧Vfと式(14)で計算される中間点電圧Vsfとは、送電線50の両端でのサンプリング同期がとれている場合は、同じ電圧ベクトルを示す。サンプリング同期がとれていない場合は、中間点電圧VsとVsfとに位相差が生じる。したがって、その位相差を計測し、その位相差に相当する時間だけ同期補正を行うことで、サンプリングタイミングの同期をとることができる。   The midpoint voltage Vf calculated by Expression (12) and the midpoint voltage Vsf calculated by Expression (14) indicate the same voltage vector when sampling synchronization is established at both ends of the transmission line 50. When sampling synchronization is not established, a phase difference occurs between the midpoint voltages Vs and Vsf. Therefore, sampling timing can be synchronized by measuring the phase difference and performing synchronization correction only for the time corresponding to the phase difference.

図11は、中間点電圧VfとVfsとの位相差の一例を示すベクトル図である。図11では、自端電圧V1と自端電流I1とから計算した中間点電圧Vfの位相が、相手端電圧Vs1と相手端電流Is1から計算した中間点電圧Vsfの位相よりもφだけ進んでいる様子を示している。したがって、自端のサンプリングのタイミングが、相手端のサンプリングのタイミングよりも位相角φだけ進んでいる。したがって、サンプリング同期処理では、自端のサンプリング時刻を位相差φに相当する時間t、すなわち、
t=(φ/360°)×1サイクルの時間 …(15)
だけ遅れ方向に補正する。交流周波数をfとすると、1サイクルの時間は1/f[sec]である。1サイクルの周期時間は交流周波数をfとすると、1/fで表される。
FIG. 11 is a vector diagram showing an example of the phase difference between the midpoint voltages Vf and Vfs. In FIG. 11, the phase of the intermediate point voltage Vf calculated from the local end voltage V1 and the local end current I1 is advanced by φ from the phase of the intermediate point voltage Vsf calculated from the counterpart end voltage Vs1 and the counterpart end current Is1. It shows a state. Therefore, the sampling timing at the own end is advanced by the phase angle φ from the sampling timing at the other end. Therefore, in the sampling synchronization process, the self-sampling time is set to the time t corresponding to the phase difference φ,
t = (φ / 360 °) × 1 cycle time (15)
Correct in the delay direction only. If the AC frequency is f, the time for one cycle is 1 / f [sec]. The cycle time of one cycle is represented by 1 / f, where the AC frequency is f.

上記の手順でサンプリング同期処理を行うことによって、送電線50の両端の電圧差による負荷電流の影響がより少ないサンプリング同期が可能になる。これによって、電流差動リレーによる送電線の保護特性が改善する。   By performing the sampling synchronization process according to the above procedure, sampling synchronization with less influence of the load current due to the voltage difference between both ends of the transmission line 50 becomes possible. Thereby, the protection characteristic of the transmission line by the current differential relay is improved.

[サンプリング同期手順−その2]
上記の電圧位相差に基づくサンプリング同期処理は、送電線上の故障などによる影響をA端およびB端での電圧および電流の位相が受ける場合には適用できない。さらに、A端とB端との間の送電線50に設けられた遮断器68A,68Bの少なくとも一方または不図示の断路器などが開放状態の場合などのように、A端とB端との間が導通状態でない場合には、上記の電圧位相差に基づくサンプリング同期処理は適用できない。さらに、電圧位相差に基づくサンプリング同期処理は、測定する電圧位相差の絶対値が180度未満であることが前提となっており、同期すべきタイミングのずれ幅が大きすぎる場合には適用できない。
[Sampling synchronization procedure-2]
The sampling synchronization processing based on the voltage phase difference is not applicable when the voltage and current phases at the A and B ends are affected by a failure on the transmission line. Further, as in the case where at least one of the circuit breakers 68A and 68B provided on the power transmission line 50 between the A end and the B end or a disconnector (not shown) is in an open state, the A end and the B end When the interval is not in the conductive state, the sampling synchronization processing based on the voltage phase difference cannot be applied. Further, the sampling synchronization processing based on the voltage phase difference is based on the premise that the absolute value of the voltage phase difference to be measured is less than 180 degrees, and cannot be applied when the timing shift width to be synchronized is too large.

このような場合は、図6(A)および(B)で説明したように、タイミング信号の送信時刻と受信時刻との時間間隔に基づくサンプリング同期方法を組み合わせることによってサンプリング同期処理を実行することができる。以下、図1、図9、図12を参照して具体的に説明する。なお、以下の手順は、後述する他の実施の形態にも同様に適用可能である。   In such a case, as described in FIGS. 6A and 6B, the sampling synchronization processing may be executed by combining sampling synchronization methods based on the time interval between the transmission time and the reception time of the timing signal. it can. Hereinafter, a specific description will be given with reference to FIGS. 1, 9, and 12. Note that the following procedure can be similarly applied to other embodiments described later.

図12は、他のサンプリング同期手順を示すフローチャートである。初期状態では、送電線50に故障は生じておらず、端子間に設けられた遮断器および断路器などは投入状態であるとする。   FIG. 12 is a flowchart showing another sampling synchronization procedure. In the initial state, it is assumed that no failure has occurred in the power transmission line 50 and the circuit breaker and disconnector provided between the terminals are in the on state.

まず、ステップS701において、A端の電流差動リレー53Aの送信機131_1は、自端の電流データおよび電圧データとともにタイミング信号をB端の電流差動リレー53Bに送信する。同様に、B端の電流差動リレー53Bの送信機131_1は、自端の電流データおよび電圧データとともにタイミング信号をA端の電流差動リレー53Aに送信する。   First, in step S701, the transmitter 131_1 of the A-terminal current differential relay 53A transmits a timing signal together with its own current data and voltage data to the B-terminal current differential relay 53B. Similarly, the transmitter 131_1 of the B-end current differential relay 53B transmits a timing signal together with its own-end current data and voltage data to the A-end current differential relay 53A.

次のステップS702において、A端の電流差動リレー53Aの受信機131_2は、相手端から電流データおよび電圧データとともにタイミング信号を受信する。同様に、B端の電流差動リレー53Aの受信機131_2は、相手端から電流データおよび電圧データとともにタイミング信号を受信する。   In the next step S702, the receiver 131_2 of the A-terminal current differential relay 53A receives the timing signal together with the current data and voltage data from the other end. Similarly, the receiver 131_2 of the B-terminal current differential relay 53A receives the timing signal together with the current data and voltage data from the other end.

さらに、各電流差動リレー53A,53Bは、自端からのタイミング信号の送信時刻と相手端からのタイミング信号の受信時刻との時間間隔を計算する。電流差動リレー53A,53Bは、計算したタイミング信号の送信時刻と受信時刻との時間間隔を相互に送信し合う。この時間間隔の計算と計算結果の送信は、たとえば、電力系統の1サイクルに1回程度であってもよい。   Furthermore, each current differential relay 53A, 53B calculates the time interval between the transmission time of the timing signal from its own end and the reception time of the timing signal from the other end. The current differential relays 53A and 53B mutually transmit the calculated time interval between the transmission time and the reception time of the timing signal. The calculation of the time interval and the transmission of the calculation result may be, for example, about once per cycle of the power system.

次のステップS703において、A端の電流差動リレー53Aの同期処理部73は、自端側でのタイミング信号の送信時刻と受信時刻との時間間隔T1と、相手端側でのタイミング信号の送信時刻と受信時刻との時間間隔T2とが等しくなるように、A端の電流差動リレー53AのA/D変換部110における電流および電圧のサンプリング時刻を制御する。   In the next step S703, the synchronization processing unit 73 of the A-terminal current differential relay 53A transmits the time interval T1 between the transmission time and the reception time of the timing signal on the own end side and the transmission of the timing signal on the other end side. The current and voltage sampling times in the A / D converter 110 of the A-terminal current differential relay 53A are controlled so that the time interval T2 between the time and the reception time is equal.

この結果、同期がとれていると判定された場合、すなわち、時間間隔T1と時間間隔T2とが等しい場合(ステップS704でYES)、次のステップS705において、A端の電流差動リレー53Aの位相差演算部75は、前述した図10のステップS101〜S107で説明したように、自端の電流データおよび電圧データに基づく特定点電圧Vsと他端の電流データおよび電圧データに基づく特定点電圧Vsfとの位相差φを計算する。ここで、特定点はA端とB端との間の中間点である。そして、同期処理部73は、位相差φに対応する時間tを特定時間間隔Tsとしてメモリ(たとえば、図2のRAM122またはROM123など)に記憶する。図6(A),(B)で説明したように、特定時間間隔Tsの2倍が、A端からB端への通信路の伝送時間とB端からA端への通信路の伝送時間との差に相当する。   As a result, when it is determined that synchronization is established, that is, when the time interval T1 is equal to the time interval T2 (YES in step S704), the position of the A-terminal current differential relay 53A is determined in the next step S705. As described in steps S101 to S107 of FIG. 10 described above, the phase difference calculation unit 75 generates the specific point voltage Vsf based on the current data and voltage data at the other end and the specific point voltage Vsf based on the current data and voltage data at the other end. And the phase difference φ is calculated. Here, the specific point is an intermediate point between the A end and the B end. Then, the synchronization processing unit 73 stores the time t corresponding to the phase difference φ as a specific time interval Ts in a memory (for example, the RAM 122 or the ROM 123 in FIG. 2). As described with reference to FIGS. 6A and 6B, twice the specific time interval Ts is obtained by the transmission time of the communication path from the A end to the B end and the transmission time of the communication path from the B end to the A end. It corresponds to the difference.

その後、ステップS701およびS702の場合と同様に、まず、ステップS706において、A端の電流差動リレー53Aの送信機131_1は、自端の電流データおよび電圧データとともにタイミング信号をB端の電流差動リレー53Bに送信する。同様に、B端の電流差動リレー53Bの送信機131_1は、自端の電流データおよび電圧データとともにタイミング信号をA端の電流差動リレー53Aに送信する。   Thereafter, as in the case of steps S701 and S702, first, in step S706, the transmitter 131_1 of the A-terminal current differential relay 53A sends the timing signal together with its own-end current data and voltage data to the B-terminal current differential. Transmit to relay 53B. Similarly, the transmitter 131_1 of the B-end current differential relay 53B transmits a timing signal together with its own-end current data and voltage data to the A-end current differential relay 53A.

次のステップS707において、A端の電流差動リレー53Aの受信機131_2は、相手端から電流データおよび電圧データとともにタイミング信号を受信する。同様に、B端の電流差動リレー53Aの受信機131_2は、相手端から電流データおよび電圧データとともにタイミング信号を受信する。   In the next step S707, the receiver 131_2 of the A-terminal current differential relay 53A receives the timing signal together with the current data and voltage data from the other end. Similarly, the receiver 131_2 of the B-terminal current differential relay 53A receives the timing signal together with the current data and voltage data from the other end.

さらに、各電流差動リレー53A,53Bは、自端からのタイミング信号の送信時刻と相手端からのタイミング信号の受信時刻との時間間隔を計算する。電流差動リレー53A,53Bは、計算したタイミング信号の送信時刻と受信時刻との時間間隔を相互に送信し合う。この時間間隔の計算と計算結果の送信は、たとえば、1サイクルに1回程度であってもよい。   Furthermore, each current differential relay 53A, 53B calculates the time interval between the transmission time of the timing signal from its own end and the reception time of the timing signal from the other end. The current differential relays 53A and 53B mutually transmit the calculated time interval between the transmission time and the reception time of the timing signal. The calculation of the time interval and the transmission of the calculation result may be, for example, about once per cycle.

次のステップS708〜S711で同期処理が実行される。この同期処理の実行頻度は、たとえば、数サイクルの1回程度であってもよい。   Synchronization processing is executed in the next steps S708 to S711. The execution frequency of the synchronization processing may be about once every several cycles, for example.

具体的にステップS708で、A端の電流差動リレー53Aの同期処理部73は、自端側でのタイミング信号の送信時刻と受信時刻との時間間隔T1と、相手端側でのタイミング信号の送信時刻と受信時刻との時間間隔T2とが、ステップS705で求めた特定時間間隔Tsの2倍だけ異なるように、A端の電流差動リレー53AのA/D変換部110における電流および電圧のサンプリング時刻を制御する。   Specifically, in step S708, the synchronization processing unit 73 of the A-terminal current differential relay 53A determines the time interval T1 between the transmission time and the reception time of the timing signal on the own end side, and the timing signal on the other end side. The current and voltage of the A / D converter 110 of the A-terminal current differential relay 53A are set so that the time interval T2 between the transmission time and the reception time differs by twice the specific time interval Ts obtained in step S705. Control sampling time.

たとえば、前述のステップS705において、B端の電流データおよび電圧データに基づく特定点電圧Vsfが、A端の電流データおよび電圧データに基づく特定点電圧Vsよりも、位相差φだけ進んでいたとする。この場合、図6(A)で説明したように、A端からB端への通信路54を介した伝送時間は、B端からA端への通信路54を介した伝送時間よりも2×Tsだけ長い。したがって、時間間隔T1が時間間隔T2よりも2×Tsだけ短くなるように、A端でのサンプリングタイミングを制御する。   For example, in step S705 described above, the specific point voltage Vsf based on the B-end current data and voltage data is advanced by the phase difference φ from the specific point voltage Vs based on the A-end current data and voltage data. . In this case, as described in FIG. 6A, the transmission time through the communication path 54 from the A end to the B end is 2 × longer than the transmission time through the communication path 54 from the B end to the A end. Only Ts is long. Therefore, the sampling timing at the A end is controlled so that the time interval T1 is shorter than the time interval T2 by 2 × Ts.

逆に、前述のステップS705において、B端の電流データおよび電圧データに基づく特定点電圧Vsfが、A端の電流データおよび電圧データに基づく特定点電圧Vsよりも、位相差φだけ遅れていたとする。この場合、A端からB端への通信路54を介した伝送時間は、B端からA端への通信路54を介した伝送時間よりも2×Tsだけ短い。したがって、時間間隔T1が時間間隔T2よりも2×Tsだけ長くなるように、A端でのサンプリングタイミングを制御する。   Conversely, in step S705 described above, it is assumed that the specific point voltage Vsf based on the B-terminal current data and voltage data is delayed by the phase difference φ from the specific point voltage Vs based on the A-terminal current data and voltage data. . In this case, the transmission time through the communication path 54 from the A end to the B end is shorter by 2 × Ts than the transmission time through the communication path 54 from the B end to the A end. Therefore, the sampling timing at the A end is controlled so that the time interval T1 is longer by 2 × Ts than the time interval T2.

ステップS708の実行によって同期がとれていると判定された場合、すなわち、時間間隔T1と実感間隔T2との差が2×Tsに等しい場合であり(ステップS709でYES)、かつ、送電線に故障が生じておらず、送電線の両端間の遮断器などが開放されていない場合には(ステップS710でNO)、前述の特定時間間隔Tsの補正を行うためのステップS711に進む。このように特定時間間隔Tsの補正を行う理由は、測定誤差、ジッタ、ワンダー、機器の特性の変動(たとえば、クロックの変動など)等の影響によって、ステップS705で求めた伝送時間差2×Tsは変動する可能性があるからである。その他の理由として、A端の電流差動リレー53AとB端の電流差動リレー53Bとの間の伝送路に異常が生じると伝送ルートを切替える場合があり、この伝送ルートの切り替えが上り下りの伝送時間差の変化を伴う可能性があるからである。   When it is determined that the synchronization is achieved by executing step S708, that is, the difference between the time interval T1 and the actual interval T2 is equal to 2 × Ts (YES in step S709), and the power transmission line is faulty. Is not generated, and the circuit breaker between both ends of the transmission line is not opened (NO in step S710), the process proceeds to step S711 for correcting the specific time interval Ts described above. The reason for correcting the specific time interval Ts in this way is that the transmission time difference 2 × Ts obtained in step S705 is affected by measurement errors, jitter, wander, fluctuations in device characteristics (for example, clock fluctuations, etc.), etc. This is because it may fluctuate. As another reason, when an abnormality occurs in the transmission path between the current differential relay 53A at the A end and the current differential relay 53B at the B end, the transmission route may be switched. This is because the transmission time difference may be changed.

ステップS711において、A端の電流差動リレー53Aの位相差演算部75は、自端の電流データおよび電圧データに基づく特定点電圧Vsと他端の電流データおよび電圧データに基づく特定点電圧Vsfとの位相差φを計算する。ここで、特定点はA端とB端との間の中間点である。そして、同期処理部73は、位相差φに対応する時間t’を現在の特定時間間隔Tsに加算または減算することによって特定時間間隔Tsを補正する。より詳細な補正方法については、図14を参照して後述する。   In step S711, the phase difference calculation unit 75 of the A-terminal current differential relay 53A determines the specific point voltage Vs based on its own current data and voltage data and the specific point voltage Vsf based on the other-end current data and voltage data. The phase difference φ is calculated. Here, the specific point is an intermediate point between the A end and the B end. Then, the synchronization processing unit 73 corrects the specific time interval Ts by adding or subtracting the time t ′ corresponding to the phase difference φ to the current specific time interval Ts. A more detailed correction method will be described later with reference to FIG.

以後、ステップS706〜S711が繰り返される。したがって、ステップS708は、ステップS711において補正された特定時間間隔Tsを用いて実行される。また、送電線に故障が生じておらず、送電線の両端間の遮断器などが開放されていない場合には(ステップS710でNO)、ステップS711が繰り返し実行されることによって、特定時間間隔Tsは継続的に補正される。   Thereafter, steps S706 to S711 are repeated. Therefore, step S708 is executed using the specific time interval Ts corrected in step S711. Further, when the power transmission line has not failed and the circuit breaker between both ends of the power transmission line is not opened (NO in step S710), the specific time interval Ts is obtained by repeatedly executing step S711. Is continuously corrected.

一方、送電線に故障が生じたり、送電線の両端間の遮断器などが開放されていたりする場合には(ステップS710でYES)、特定時間間隔Tsを補正するためのステップS711は実行されず、送電線の故障発生の直前または遮断器等の開放の直前に補正された特定時間間隔Tsを用いてステップS708の同期処理が継続される。   On the other hand, when a failure occurs in the transmission line or a breaker between both ends of the transmission line is opened (YES in step S710), step S711 for correcting the specific time interval Ts is not executed. The synchronization processing in step S708 is continued using the specific time interval Ts corrected immediately before the occurrence of a power transmission line failure or immediately before opening of the circuit breaker or the like.

ここで、送電線50の故障は、電流差動リレー53A,53Bによって検知するようにしてもよいし、他の方法によって検知するようにしてもよい。たとえば、電流変化幅リレーによって端子電流の急変を検出するようにしてもよいし、他の保護リレーから故障検出信号を受信するようにしてもよい。また、遮断器68A,68Bおよび不図示の断路器などの開閉状態は、これらの遮断器68A,68Bおよび断路器から出力された開閉状態を表わす信号を電流差動リレー53A,53Bが受信することによって検知されるようにしてもよい。   Here, the failure of the power transmission line 50 may be detected by the current differential relays 53A and 53B, or may be detected by another method. For example, a sudden change in the terminal current may be detected by a current change width relay, or a failure detection signal may be received from another protection relay. The switching states of the circuit breakers 68A and 68B and the disconnecting switch (not shown) indicate that the current differential relays 53A and 53B receive signals representing the switching states output from the circuit breakers 68A and 68B and the disconnecting switch. May be detected.

図12に示す以上の手順によれば、送電線に故障が生じている場合または送電線の両端間に設けられた遮断器などが開放されている場合でも、従来よりも精度のよいサンプリング同期処理を実現することができる。なお、上記では、A端の電流差動リレー53Aがスレーブ側であり、A端の電流差動リレー53Aが自端のサンプリングタイミングを調整するとして説明した。これとは逆に、B端の電流差動リレー53Bが自端のサンプリングタイミングを調整してもよい。   According to the above procedure shown in FIG. 12, even when a failure has occurred in the transmission line or when a circuit breaker provided between both ends of the transmission line is opened, the sampling synchronization process is more accurate than in the past. Can be realized. In the above description, the A-terminal current differential relay 53A is on the slave side, and the A-terminal current differential relay 53A adjusts its own sampling timing. Conversely, the B-terminal current differential relay 53B may adjust its own sampling timing.

図13は、図12のステップS711の手順をより詳しく説明するための図である。図13(A)〜(D)は、図6(A),(B)に基づくものである。   FIG. 13 is a diagram for explaining the procedure of step S711 in FIG. 12 in more detail. FIGS. 13A to 13D are based on FIGS. 6A and 6B.

まず、図6(A)を参照して、A端におけるタイミング信号の送信時刻t1と受信時刻t3との時間間隔T1と、B端におけるタイミング信号の送信時刻t2と受信時刻t4との時間間隔T2とが等しいとする。このとき、A端での電圧データおよび電流データに基づく特定点電圧VsとB端での電圧データおよび電流データに基づく特定点電圧Vsfとを比較すると、特定点電圧Vsfが特定点電圧Vsよりも位相差φだけ進んでいたとする。この場合、位相差φに対応する時間をtとすれば、通信路を介したA端からB端への伝送時間は、B端からA端への伝送時間よりも2×tだけ長い。この明細書では、この場合のt(すなわち、伝送時間差の1/2)を特定時間間隔Tsと称する。   First, referring to FIG. 6A, the time interval T1 between the transmission time t1 and the reception time t3 of the timing signal at the A end, and the time interval T2 between the transmission time t2 and the reception time t4 of the timing signal at the B end. And are equal. At this time, when the specific point voltage Vs based on the voltage data and current data at the A end and the specific point voltage Vsf based on the voltage data and current data at the B end are compared, the specific point voltage Vsf is greater than the specific point voltage Vs. Suppose that the phase difference φ is advanced. In this case, if the time corresponding to the phase difference φ is t, the transmission time from the A end to the B end via the communication path is longer by 2 × t than the transmission time from the B end to the A end. In this specification, t (that is, 1/2 of the transmission time difference) in this case is referred to as a specific time interval Ts.

したがって、図6(A)の場合には、図6(B)に示すように、A端におけるタイミング信号の送信時刻と受信時刻との時間間隔T1(図6(B)のT3に対応)に2×Ts(図6(B)の2×tに対応)を加算した値と、B端におけるタイミング信号の送信時刻と受信時刻との時間間隔T2(図6(B)のT4に対応)とが等しくなるように、A端またはB端でのサンプリングタイミングを制御すればサンプリング同期を実現できる。ただし、測定誤差、ジッタ、ワンダー、機器の特性の変動(たとえば、クロックの変動など)、信号のゆれ等の影響によって、T1+2×Ts=T2となるように補正したとしても通常の場合には完全なサンプリング同期が継続的に実現することはない。また、A端の伝送装置とB端の伝送装置との間の通信路で異常が発生すると伝送ルートを切替える場合があり、この場合には上り下りの伝送時間差に変化が生じる可能性がある。そこで、特定時間間隔Tsを継続的に補正することによってサンプリング同期の精度を高めるようにする。以下、図13(A)〜(D)を参照して詳しく説明する。   Therefore, in the case of FIG. 6A, as shown in FIG. 6B, the time interval T1 between the transmission time and the reception time of the timing signal at the A end (corresponding to T3 in FIG. 6B). A value obtained by adding 2 × Ts (corresponding to 2 × t in FIG. 6B) and a time interval T2 (corresponding to T4 in FIG. 6B) between the transmission time and the reception time of the timing signal at the B end. Sampling synchronization can be realized by controlling the sampling timing at the A-end or B-end so that they are equal. However, even if correction is made so that T1 + 2 × Ts = T2 due to the influence of measurement error, jitter, wander, fluctuations in device characteristics (for example, fluctuations in the clock, etc.), signal fluctuations, etc., it is completely normal. Sampling synchronization is never realized continuously. In addition, when an abnormality occurs in the communication path between the A-end transmission apparatus and the B-end transmission apparatus, the transmission route may be switched, and in this case, there is a possibility that a change occurs in the transmission time difference between upstream and downstream. Therefore, the accuracy of sampling synchronization is improved by continuously correcting the specific time interval Ts. Hereinafter, this will be described in detail with reference to FIGS.

図13(A)を参照して、図6(B)の場合と同様に、T1+2×Ts=T2となるようにA端またはB端でのサンプリングタイミングを調整したとする。この場合に、A端での電圧データおよび電流データに基づく特定点電圧VsとB端での電圧データおよび電流データに基づく特定点電圧Vsfとを比較したところ、特定点電圧Vsfが特定点電圧Vsよりも位相差φだけ進んでいたとする。位相差φに対応する時間をt’とすれば、このことは、B端のサンプリングタイミングはA端のサンプリングタイミングよりもt’だけ遅れていることを意味している。   Referring to FIG. 13A, it is assumed that the sampling timing at the A end or B end is adjusted so that T1 + 2 × Ts = T2 as in the case of FIG. 6B. In this case, when the specific point voltage Vs based on the voltage data and current data at the A end and the specific point voltage Vsf based on the voltage data and current data at the B end are compared, the specific point voltage Vsf is the specific point voltage Vsf. It is assumed that the phase difference is advanced by φ. If the time corresponding to the phase difference φ is t ′, this means that the sampling timing at the B end is delayed by t ′ from the sampling timing at the A end.

そこで、図13(B)に示すように、T1+2×Ts+2×t’=T2となるようにA端またはB端でのサンプリングタイミングを制御すればサンプリング同期を実現できる。言い替えると、時間t’を加算するように特定時間間隔Tsを補正することによって(すなわち、補正後の特定時間間隔をTs’とすればTs’=Ts+t’と補正することによって)サンプリング同期を実現できる。   Therefore, as shown in FIG. 13B, sampling synchronization can be realized by controlling the sampling timing at the A end or B end so that T1 + 2 × Ts + 2 × t ′ = T2. In other words, sampling synchronization is realized by correcting the specific time interval Ts so as to add the time t ′ (that is, by correcting Ts ′ = Ts + t ′ when the corrected specific time interval is Ts ′). it can.

図13(C)を参照して、図6(B)の場合と同様に、T1+2×Ts=T2となるようにA端またはB端でのサンプリングタイミングを調整したとする。この場合に、A端での電圧データおよび電流データに基づく特定点電圧VsとB端での電圧データおよび電流データに基づく特定点電圧Vsfとを比較したところ、図13(A)の場合とは逆に、特定点電圧Vsfが特定点電圧Vsよりも位相差φだけ遅れていたとする。位相差φに対応する時間をt’とすれば、このことは、B端のサンプリングタイミングはA端のサンプリングタイミングよりもt’だけ早いことを意味している。   Referring to FIG. 13C, it is assumed that the sampling timing at the A end or B end is adjusted so that T1 + 2 × Ts = T2 as in the case of FIG. 6B. In this case, when the specific point voltage Vs based on the voltage data and current data at the A end is compared with the specific point voltage Vsf based on the voltage data and current data at the B end, the case of FIG. Conversely, it is assumed that the specific point voltage Vsf is delayed from the specific point voltage Vs by the phase difference φ. If the time corresponding to the phase difference φ is t ′, this means that the sampling timing at the B end is earlier than the sampling timing at the A end by t ′.

そこで、図13(D)に示すように、T1+2×Ts−2×t’=T2となるようにA端またはB端でのサンプリングタイミングを制御すればサンプリング同期を実現できる。言い替えると、時間t’を減算するように特定時間間隔Tsを補正することによって(すなわち、補正後の特定時間間隔をTs’とすればTs’=Ts−t’と補正することによって)サンプリング同期を実現できる。   Therefore, as shown in FIG. 13D, sampling synchronization can be realized by controlling the sampling timing at the A end or B end so that T1 + 2 × Ts−2 × t ′ = T2. In other words, sampling synchronization is performed by correcting the specific time interval Ts so as to subtract the time t ′ (that is, by correcting Ts ′ = Ts−t ′ if the specific time interval after correction is Ts ′). Can be realized.

なお、上記の例と逆の位相関係の場合には、上記の説明においてA端とB端とを入れ替えれば上記の説明がほぼそのまま成立することは、当業者であれば容易に理解できるであろう。   In the case of a phase relationship opposite to that in the above example, those skilled in the art can easily understand that if the A end and the B end are interchanged in the above description, the above description is almost as it is. Let's go.

[サンプリング同期手順−その3]
図14は、さらに他のサンプリング同期手順を示すフローチャートである。図14のサンプリング同期手順は、図12のサンプリング同期手順の変形例を示すものであり、送電線の通常時には、電圧位相差に基づく同期処理のみを行う点に特徴がある。
[Sampling synchronization procedure-Part 3]
FIG. 14 is a flowchart showing still another sampling synchronization procedure. The sampling synchronization procedure of FIG. 14 shows a modification of the sampling synchronization procedure of FIG. 12, and is characterized in that only the synchronization processing based on the voltage phase difference is performed during normal transmission lines.

図14を参照して、初期状態では、送電線50に故障は生じておらず、端子間に設けられた遮断器などは投入状態であるとする。   Referring to FIG. 14, in the initial state, it is assumed that no failure has occurred in power transmission line 50 and the circuit breaker provided between the terminals is in the on state.

まず、ステップS801において、A端の電流差動リレー53Aの送信機131_1は、自端の電流データおよび電圧データとともにタイミング信号をB端の電流差動リレー53Bに送信する。同様に、B端の電流差動リレー53Bの送信機131_1は、自端の電流データおよび電圧データとともにタイミング信号をA端の電流差動リレー53Aに送信する。   First, in step S801, the transmitter 131_1 of the A-terminal current differential relay 53A transmits a timing signal together with its own current data and voltage data to the B-terminal current differential relay 53B. Similarly, the transmitter 131_1 of the B-end current differential relay 53B transmits a timing signal together with its own-end current data and voltage data to the A-end current differential relay 53A.

次のステップS802において、A端の電流差動リレー53Aの受信機131_2は、相手端から電流データおよび電圧データとともにタイミング信号を受信する。同様に、B端の電流差動リレー53Aの受信機131_2は、相手端から電流データおよび電圧データとともにタイミング信号を受信する。   In the next step S802, the receiver 131_2 of the A-terminal current differential relay 53A receives the timing signal together with the current data and voltage data from the other end. Similarly, the receiver 131_2 of the B-terminal current differential relay 53A receives the timing signal together with the current data and voltage data from the other end.

さらに、各電流差動リレー53A,53Bは、自端からのタイミング信号の送信時刻と相手端からのタイミング信号の受信時刻との時間間隔を計算する。電流差動リレー53A,53Bは、計算したタイミング信号の送受信時刻の時間間隔を相互に送信し合う。この時間間隔の計算と計算結果の送信は、たとえば、1サイクルに1回程度であってもよい。   Furthermore, each current differential relay 53A, 53B calculates the time interval between the transmission time of the timing signal from its own end and the reception time of the timing signal from the other end. The current differential relays 53A and 53B transmit the calculated time signal transmission / reception time intervals to each other. The calculation of the time interval and the transmission of the calculation result may be, for example, about once per cycle.

次のステップS803において、A端の電流差動リレー53Aの同期処理部73は、自端側でのタイミング信号の送信時刻と受信時刻との時間間隔T1と、相手端側でのタイミング信号の送信時刻と受信時刻との時間間隔T2とが等しくなるように、A端の電流差動リレー53AのA/D変換部110における電流および電圧のサンプリング時刻を制御する。   In next step S803, the synchronization processing unit 73 of the A-terminal current differential relay 53A transmits the time interval T1 between the transmission time and the reception time of the timing signal on the own end side, and the transmission of the timing signal on the other end side. The current and voltage sampling times in the A / D converter 110 of the A-terminal current differential relay 53A are controlled so that the time interval T2 between the time and the reception time is equal.

この結果、時間間隔T1と時間間隔T2とが等しい場合(ステップS804でYES)、次のステップS805において、A端の電流差動リレー53Aの同期処理部73は、前述した図10のステップS101〜S107で説明したように、自端の電流データおよび電圧データに基づく特定点電圧Vsと他端の電流データおよび電圧データに基づく特定点電圧Vsfとの位相差φを計算する。ここで、特定点はA端とB端との間の中間点である。そして、同期処理部73は、位相差φに対応する時間を特定時間間隔Tsとしてメモリ(たとえば、図2のRAM122またはROM123など)に記憶する。   As a result, when the time interval T1 is equal to the time interval T2 (YES in step S804), in the next step S805, the synchronization processing unit 73 of the A-terminal current differential relay 53A performs the above-described steps S101 to S101 in FIG. As described in S107, the phase difference φ between the specific point voltage Vs based on the current data and voltage data at its own end and the specific point voltage Vsf based on the current data and voltage data at the other end is calculated. Here, the specific point is an intermediate point between the A end and the B end. Then, the synchronization processing unit 73 stores the time corresponding to the phase difference φ as a specific time interval Ts in a memory (for example, the RAM 122 or the ROM 123 in FIG. 2).

その後、ステップS806において、同期処理部73は、特定点電圧VsとVsfとの位相差φに対応する時間tが0になるように、自端側での電流および電圧のサンプリングタイミングを制御する。送電線50が正常な場合には、この電圧位相差に基づくサンプリング同期処理が繰り返される。   Thereafter, in step S806, the synchronization processing unit 73 controls the current and voltage sampling timings on the own end side so that the time t corresponding to the phase difference φ between the specific point voltages Vs and Vsf becomes zero. When the power transmission line 50 is normal, the sampling synchronization process based on this voltage phase difference is repeated.

次に、送電線50の故障が検知されるか、または、A端とのB端との間の遮断器68A,68Bなどが開放されたとする(ステップS807でYES)。送電線故障または両端間の遮断器の開放が生じると(ステップS807でYES)、同期処理部73は、電圧位相差に基づくタイミング同期処理が継続できないので、タイミング信号の送信時刻と受信時刻との時間間隔に基づくタイミング同期処理に切り替える。   Next, it is assumed that a failure of the power transmission line 50 is detected or the circuit breakers 68A and 68B between the A end and the B end are opened (YES in step S807). If a power transmission line failure or an open circuit breaker occurs (YES in step S807), the synchronization processing unit 73 cannot continue the timing synchronization process based on the voltage phase difference, so the timing signal transmission time and reception time Switch to the timing synchronization process based on the time interval.

具体的に、ステップS808において、A端の電流差動リレー53Aの送信機131_1は、自端の電流データおよび電圧データとともにタイミング信号をB端の電流差動リレー53Bに送信する。同様に、B端の電流差動リレー53Bの送信機131_1は、自端の電流データおよび電圧データとともにタイミング信号をA端の電流差動リレー53Aに送信する。   Specifically, in step S808, the transmitter 131_1 of the A-terminal current differential relay 53A transmits a timing signal together with its own current data and voltage data to the B-terminal current differential relay 53B. Similarly, the transmitter 131_1 of the B-end current differential relay 53B transmits a timing signal together with its own-end current data and voltage data to the A-end current differential relay 53A.

次のステップS809において、A端の電流差動リレー53Aの受信機131_2は、相手端から電流データおよび電圧データとともにタイミング信号を受信する。同様に、B端の電流差動リレー53Aの受信機131_2は、相手端から電流データおよび電圧データとともにタイミング信号を受信する。ステップS802と同様に、各電流差動リレー53A,53Bは、自端からのタイミング信号の送信時刻と相手端からのタイミング信号の受信時刻との時間間隔を計算する。電流差動リレー53A,53Bは、計算したタイミング信号の送受信時刻の時間間隔を相互に送信し合う。   In the next step S809, the receiver 131_2 of the A-terminal current differential relay 53A receives the timing signal together with the current data and voltage data from the other end. Similarly, the receiver 131_2 of the B-terminal current differential relay 53A receives the timing signal together with the current data and voltage data from the other end. Similarly to step S802, each of the current differential relays 53A and 53B calculates a time interval between the transmission time of the timing signal from its own end and the reception time of the timing signal from the other end. The current differential relays 53A and 53B transmit the calculated time signal transmission / reception time intervals to each other.

次のステップS810において、A端の電流差動リレー53Aの同期処理部73は、自端側でのタイミング信号の送信時刻と受信時刻との時間間隔T1と、相手端側でのタイミング信号の送信時刻と受信時刻との時間間隔T2とが、ステップS805で求めた特定時間間隔Tsの2倍だけ異なるように、A端の電流差動リレー53AのA/D変換部110における電流および電圧のサンプリング時刻を制御する。   In the next step S810, the synchronization processing unit 73 of the A-terminal current differential relay 53A transmits the time interval T1 between the timing signal transmission time and the reception time on the own end side, and the transmission of the timing signal on the other end side. Sampling of current and voltage in the A / D converter 110 of the A-terminal current differential relay 53A so that the time interval T2 between the time and the reception time differs by twice the specific time interval Ts obtained in step S805. Control the time.

以上によって、送電線故障または両端間での遮断器の開放が生じている場合でも、従来よりも精度のよいサンプリング同期処理を実現することができる。なお、上記では、A端の電流差動リレー53Aがスレーブ側であり、A端の電流差動リレー53Aが自端のサンプリングタイミングを調整するとして説明した。これとは逆に、B端の電流差動リレー53Bが自端のサンプリングタイミングを調整してもよい。   As described above, even when a power transmission line failure occurs or the circuit breaker is opened between both ends, it is possible to realize sampling synchronization processing with higher accuracy than in the past. In the above description, the A-terminal current differential relay 53A is on the slave side, and the A-terminal current differential relay 53A adjusts its own sampling timing. Conversely, the B-terminal current differential relay 53B may adjust its own sampling timing.

<実施の形態1の変形例>
上記では、送電線50上の中間点57を特定点として、その特定点における電圧をそれぞれの端子電圧および端子電流から計算したが、中間点に限らずリレー設置点でもよく、送電線50上の任意の点を特定点67とすることができる。以下、図面を参照して説明する。なお、計算精度上は、特定点67は中間点にするのが望ましい。
<Modification of Embodiment 1>
In the above description, the intermediate point 57 on the transmission line 50 is set as a specific point, and the voltage at the specific point is calculated from each terminal voltage and terminal current. An arbitrary point can be set as the specific point 67. Hereinafter, description will be given with reference to the drawings. For calculation accuracy, the specific point 67 is preferably an intermediate point.

図15は、実施の形態1の変形例によるサンプリング同期処理が適用される送電系統の正相回路による等価回路図である。図15の等価回路図は、図7の等価回路図を変形したものであるので、図7と共通する部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。なお、送電線50上での特定点67の位置をx=m(0≦m≦1)とする。また、以下の説明では、A端を自端と称し、B端を相手端と称する。   FIG. 15 is an equivalent circuit diagram of a positive phase circuit of a power transmission system to which the sampling synchronization processing according to the modification of the first embodiment is applied. The equivalent circuit diagram of FIG. 15 is a modification of the equivalent circuit diagram of FIG. 7. Therefore, the same reference numerals are assigned to portions common to FIG. 7, and description thereof is not repeated. Note that the position of the specific point 67 on the power transmission line 50 is x = m (0 ≦ m ≦ 1). In the following description, the A end is referred to as a self end, and the B end is referred to as a counterpart end.

送電線50をπ型回路で模擬しているので、対地容量は送電線の両端にまとめられている。したがって、自端にまとめられた対地容量と相手端にまとめられた対地容量の各々は、自端から特定点67までの長さに関係なく送電線50の全体の容量Cの1/2になる。したがって、自端に流れる充電電流Icは、
Ic=jω(C/2)*V1 …(16)
で表される。自端電流I1からこの充電電流Icを減算した値(I1−Ic)と、自端電圧V1とを用いて、特定点67における電圧Vfを計算することができる。特定点67における電圧Vfは、
Vf=V1−Z1*m*(I1−Ic) …(17)
で表される。上式(12)の右辺第2項は、自端から特定点67までの送電線50による電圧降下を示している。
Since the power transmission line 50 is simulated by a π-type circuit, the ground capacity is collected at both ends of the power transmission line. Therefore, each of the ground capacity gathered at the own end and the ground capacity gathered at the other end is ½ of the entire capacity C of the transmission line 50 regardless of the length from the own end to the specific point 67. . Therefore, the charging current Ic flowing at its own end is
Ic = jω (C / 2) * V1 (16)
It is represented by The voltage Vf at the specific point 67 can be calculated using a value (I1−Ic) obtained by subtracting the charging current Ic from the own end current I1 and the own end voltage V1. The voltage Vf at the specific point 67 is
Vf = V1-Z1 * m * (I1-Ic) (17)
It is represented by The second term on the right side of the above equation (12) indicates the voltage drop caused by the transmission line 50 from the own end to the specific point 67.

同様に相手端に線路全体の対地容量のCの1/2があると考え、相手端に流れる充電電流Icsは、
Ics=jω(C/2)*Vs1 …(18)
で表される。相手端電流Is1からこの充電電流Icsを減算した値(Is1−Ics)と、相手端電圧Vs1とを用いて、特定点67における電圧を計算することができる。具体的に、中間点電圧Vsfは、
Vsf=Vs1−Z1*(1−m)*(Is1−Ics) …(19)
で表される。上式(14)の右辺第2項は、相手端から特定点67までの送電線50による電圧降下を示している。
Similarly, considering that the other end has 1/2 of the ground capacity C of the entire line, the charging current Ics flowing through the other end is
Ics = jω (C / 2) * Vs1 (18)
It is represented by The voltage at the specific point 67 can be calculated using the value (Is1-Ics) obtained by subtracting the charging current Ics from the counterpart end current Is1 and the counterpart end voltage Vs1. Specifically, the midpoint voltage Vsf is
Vsf = Vs1-Z1 * (1-m) * (Is1-Ics) (19)
It is represented by The second term on the right side of the above equation (14) indicates the voltage drop caused by the transmission line 50 from the other end to the specific point 67.

したがって、上式(17)で表される特定点67の電圧Vfと、上式(19)で表される特定点67の電圧Vsfとの位相差φに対応する時間tに基づいて、サンプリングタイミングの同期処理を行うことができる。   Accordingly, the sampling timing is based on the time t corresponding to the phase difference φ between the voltage Vf at the specific point 67 expressed by the above equation (17) and the voltage Vsf at the specific point 67 expressed by the above equation (19). Can be synchronized.

実施の形態2.
実施の形態1では、送電線をπ形回路で模擬し、系統故障のない場合の送電線の端子電圧を用いて充電電流を計算し、その充電電流が補償された端子電流と端子電圧とを用いて中間点電圧を計算した。そして、A端の電圧および電流に基づく中間点電圧VfとB端の電圧および電流に基づく中間点電圧Vsfとの位相差φを計算し、計算した位相差φに対応する時間tに基づいてサンプリング時間を補正した。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the transmission line is simulated by a π-type circuit, the charging current is calculated using the terminal voltage of the transmission line when there is no system failure, and the terminal current and the terminal voltage with which the charging current is compensated are calculated. Used to calculate the midpoint voltage. Then, the phase difference φ between the intermediate point voltage Vf based on the voltage and current at the A end and the intermediate point voltage Vsf based on the voltage and current at the B end is calculated, and sampling is performed based on the time t corresponding to the calculated phase difference φ. The time was corrected.

実施の形態2では、送電線回路をT形回路で模擬する。T形回路とは、充電電流を生成する対地容量Cに相当するコンデンサが送電線の中間点に設けられ、このコンデンサを送電線の線路インピーダンスの1/2で挟んだモデルである。なお、コンデンサが接続されるコンデンサ点は中間点に限らず、A端とB端との間の任意の点であってもよいが、中間点が精度上好ましい。   In the second embodiment, the transmission line circuit is simulated by a T-shaped circuit. The T-type circuit is a model in which a capacitor corresponding to a ground capacitance C that generates a charging current is provided at an intermediate point of the transmission line, and this capacitor is sandwiched by 1/2 of the line impedance of the transmission line. The capacitor point to which the capacitor is connected is not limited to the intermediate point, but may be any point between the A end and the B end, but the intermediate point is preferable in terms of accuracy.

実施の形態2では、さらに、A端の電流および電圧に基づいて特定点としてのB端における電圧を計算し、計算したB端電圧と実際のB端電圧との位相差が算出される。送電線をT形回路で模擬することによって、負荷電流が送電線を流れることによる電圧降下とともに、対地容量による充電電流を計算に取り込むことができるので、従来よりも精度の高いサンプリング同期を実現することができる。   In the second embodiment, the voltage at the B end as the specific point is further calculated based on the current and voltage at the A end, and the phase difference between the calculated B end voltage and the actual B end voltage is calculated. By simulating the transmission line with a T-shaped circuit, the charging current due to the ground capacity can be taken into account in addition to the voltage drop caused by the load current flowing through the transmission line. be able to.

[送電線を単一のT形回路で模擬する場合]
図16は、実施の形態2によるサンプリング同期処理が適用される送電系統の正相回路による等価回路図である。図16を参照して、A端の正相電圧をV1とし、A端の正相電流をI1とする。同様に、B端の正相電圧をVs1とし、B端の正相電流をIs1とする。
[When simulating a transmission line with a single T-shaped circuit]
FIG. 16 is an equivalent circuit diagram of a positive phase circuit of a power transmission system to which the sampling synchronization processing according to the second embodiment is applied. Referring to FIG. 16, the positive phase voltage at the A terminal is V1, and the positive phase current at the A terminal is I1. Similarly, the positive phase voltage at the B end is Vs1, and the positive phase current at the B end is Is1.

送電線50全体での対地容量の総量をCとする。T形回路では、中間点57に対地容量Cに対応するコンデンサが接続される。なお、コンデンサが接続されるコンデンサ点は中間点に限らず、A端とB端との間の任意の点であってもよいが、中間点が精度上好ましい。   Let C be the total amount of ground capacity in the entire transmission line 50. In the T-type circuit, a capacitor corresponding to the ground capacitance C is connected to the intermediate point 57. The capacitor point to which the capacitor is connected is not limited to the intermediate point, but may be any point between the A end and the B end, but the intermediate point is preferable in terms of accuracy.

さらに、送電線50全体の正相インピーダンスをZ1とすると、送電線50のA端から中間点57までの線路インピーダンスはZ1/2で表され、送電線50のB端から中間点57までの線路インピーダンスはZ1/2で表される。上記の対地容量Cに対応するコンデンサと2個の線路インピーダンスZ1/2とによって、T形回路80が構成される。   Further, if the positive phase impedance of the entire transmission line 50 is Z1, the line impedance from the A end of the transmission line 50 to the intermediate point 57 is represented by Z1 / 2, and the line from the B end of the transmission line 50 to the intermediate point 57 The impedance is represented by Z1 / 2. A T-type circuit 80 is constituted by the capacitor corresponding to the ground capacitance C and the two line impedances Z1 / 2.

図17は、実施の形態2によるサンプリング同期処理の手順を示すフローチャートである。以下、主として、図9、図16、図17を参照して、サンプリング同期処理の手順について説明する。以下の説明では、A端を自端と称し、B端を相手端と称する。   FIG. 17 is a flowchart illustrating a procedure of sampling synchronization processing according to the second embodiment. Hereinafter, the procedure of the sampling synchronization process will be described mainly with reference to FIGS. 9, 16, and 17. In the following description, the A end is referred to as a self end, and the B end is referred to as a counterpart end.

まず、図9のA/D変換部110は、自端の電流および電圧をサンプリングすることによって電流データI1および電圧データV1を生成する(ステップS201)。受信機131_2は、相手端の電流および電圧のサンプリング値である電流データIs1および電圧データVs1を受信する(ステップS202)。なお、両端の電圧の位相差のみを計算し、相手端の電流データIs1を必要としない場合には、電圧データVs1のみを受信してもよい。   First, the A / D conversion unit 110 in FIG. 9 generates current data I1 and voltage data V1 by sampling its own current and voltage (step S201). The receiver 131_2 receives current data Is1 and voltage data Vs1 that are sampling values of the current and voltage of the other end (step S202). If only the phase difference between the voltages at both ends is calculated and the current data Is1 at the other end is not required, only the voltage data Vs1 may be received.

次に、電圧演算部74は、自端電圧V1および自端電流I1を用いて中間点57(コンデンサ点とも称する)の電圧Vtを計算する(ステップS203)。具体的に、電圧Vtは、
Vt=V1−(Z1/2)*I1 …(20)
で表される。上式(20)の右辺第2項は、自端から中間点57までの送電線50による電圧降下を示している。
Next, the voltage calculation unit 74 calculates the voltage Vt at the intermediate point 57 (also referred to as a capacitor point) using the self-end voltage V1 and the self-end current I1 (step S203). Specifically, the voltage Vt is
Vt = V1- (Z1 / 2) * I1 (20)
It is represented by The second term on the right side of the above equation (20) indicates the voltage drop caused by the transmission line 50 from the own end to the intermediate point 57.

その次に、電圧演算部74は、コンデンサ点の電圧Vtを用いて充電電流Ictを計算する(ステップS204)。具体的に、充電電流Ictは、
Ict=jωC*Vt …(21)
で表される。
Next, the voltage calculation unit 74 calculates the charging current Ict using the capacitor point voltage Vt (step S204). Specifically, the charging current Ict is
Ict = jωC * Vt (21)
It is represented by

その次に、電圧演算部74は、自端電流I1から充電電流Ictを減算した値(I1−Ict)と、コンデンサ点の電圧Vtとを用いて、相手端電圧Vs1’を計算する(ステップS205)。具体的に相手端電圧Vs1’は、
Vs1’=Vt−(Z1/2)*(I1−Ict) …(22)
で表される。上式(22)の右辺第2項は、中間点57から相手端までの送電線50による電圧降下を示している。すなわち、同期処理部73は、位相差φに対応する時間tが0になるように、自端での電流および電圧のサンプリング時刻を制御する。なお、図14で説明したサンプリング同期方法を本実施の形態の場合に適用することもできる。
Next, the voltage calculation unit 74 calculates the counterpart voltage Vs1 ′ using the value (I1−Ict) obtained by subtracting the charging current Ict from the local current I1 and the voltage Vt at the capacitor point (step S205). ). Specifically, the counterpart voltage Vs1 ′ is
Vs1 '= Vt- (Z1 / 2) * (I1-Ict) (22)
It is represented by The second term on the right side of the above equation (22) indicates a voltage drop caused by the transmission line 50 from the intermediate point 57 to the other end. That is, the synchronization processing unit 73 controls the current and voltage sampling times at its own end so that the time t corresponding to the phase difference φ becomes zero. Note that the sampling synchronization method described in FIG. 14 can also be applied to the case of this embodiment.

次に、位相差演算部75は、実際に検出された相手端電圧Vs1と算出した相手端電圧Vs1’との位相差φを計算する(ステップS206)。位相差演算部75は、上記の位相差φに応じた遅れ時間(または、進み時間)を求めて同期処理部73へ出力する。同期処理部73は、その遅れ時間または進み時間だけサンプリング時刻を補正する(ステップS207)。   Next, the phase difference calculator 75 calculates the phase difference φ between the actually detected counterpart voltage Vs1 and the calculated counterpart voltage Vs1 '(step S206). The phase difference calculation unit 75 obtains a delay time (or advance time) corresponding to the phase difference φ and outputs it to the synchronization processing unit 73. The synchronization processing unit 73 corrects the sampling time by the delay time or advance time (step S207).

上記のように、送電線をT形回路で模擬することによって、負荷電流が送電線を流れることによる電圧降下とともに対地容量による充電電流を計算に取り込むことができるので、従来よりも精度の高いサンプリング同期を実現することができる。さらに、T形回路の段数を増やすことによってサンプリング同期の精度を上げることができる。   As described above, by simulating the transmission line with a T-shaped circuit, the charging current due to the ground capacity can be taken into account along with the voltage drop caused by the load current flowing through the transmission line. Synchronization can be realized. Furthermore, the accuracy of sampling synchronization can be increased by increasing the number of stages of the T-type circuit.

[送電線を2段のT形回路で模擬する場合]
図18は、2段のT形回路で送電線を模擬した場合の送電系統の正相回路による等価回路図である。
[When simulating a transmission line with a two-stage T-shaped circuit]
FIG. 18 is an equivalent circuit diagram of a positive phase circuit of a power transmission system when a transmission line is simulated by a two-stage T-shaped circuit.

図18を参照して、初段のT形回路81は、送電線のx=1/4の地点である第1のコンデンサ点56に設けられた対地容量がC/2のコンデンサと、そのコンデンサ点の両側にそれぞれ接続されたZ1/4の大きさの線路インピーダンスとを含む。第2段目のT形回路82は、送電線のx=3/4の地点である第2のコンデンサ点58に設けられた対地容量がC/2のコンデンサと、そのコンデンサ点の両側にそれぞれ接続されたZ1/4の大きさの線路インピーダンスとを含む。第1のコンデンサ点56での電圧をVtとし、第1のコンデンサ点56での充電電流をIctとする。第2のコンデンサ点58での電圧をVt’とし、第2のコンデンサ点58での充電電流をIct’とする。なお、2段のT形回路の線路長は、同じである必要はない。2段のT形回路の線路長が異なる場合には、それぞれのT形回路の線路長に比例した対地容量がそれぞれの線路の中間点にあればよい。   Referring to FIG. 18, the first stage T-shaped circuit 81 includes a capacitor having a ground capacitance of C / 2 provided at a first capacitor point 56 which is a point of x = 1/4 of the transmission line, and a capacitor point thereof. Line impedance of a size of Z1 / 4 connected to both sides of each. The T-type circuit 82 in the second stage includes a capacitor having a ground capacitance of C / 2 provided at the second capacitor point 58 that is a point of x = 3/4 of the transmission line, and both sides of the capacitor point. Line impedance of the size of Z1 / 4 connected. The voltage at the first capacitor point 56 is Vt, and the charging current at the first capacitor point 56 is Ict. The voltage at the second capacitor point 58 is Vt ', and the charging current at the second capacitor point 58 is Ict'. Note that the line lengths of the two-stage T-shaped circuit need not be the same. When the line lengths of the two-stage T-type circuits are different, the ground capacitance proportional to the line length of each T-type circuit may be at the midpoint of each line.

図19は、図18の等価回路で模擬された送電系統のサンプリング同期手順を示すフローチャートである。以下、主として、図9、図18、図19を参照して、サンプリング同期処理の手順について説明する。以下の説明では、A端を自端と称し、B端を相手端と称する。   FIG. 19 is a flowchart showing a sampling synchronization procedure of the power transmission system simulated by the equivalent circuit of FIG. Hereinafter, the procedure of the sampling synchronization processing will be described mainly with reference to FIGS. 9, 18, and 19. In the following description, the A end is referred to as a self end, and the B end is referred to as a counterpart end.

図9のA/D変換部110は、自端の電流および電圧をサンプリングすることによって電流データI1および電圧データV1を生成する(ステップS301)。受信機131_2は、相手端の電流および電圧のサンプリング値である電流データIs1および電圧データVs1を受信する(ステップS302)。なお、両端の電圧の位相差のみを計算し、相手端の電流データIs1を必要としない場合には、電圧データVs1のみを受信してもよい。   The A / D conversion unit 110 in FIG. 9 generates current data I1 and voltage data V1 by sampling its own current and voltage (step S301). The receiver 131_2 receives current data Is1 and voltage data Vs1 that are sampling values of the current and voltage of the other end (step S302). If only the phase difference between the voltages at both ends is calculated and the current data Is1 at the other end is not required, only the voltage data Vs1 may be received.

次に、電圧演算部74は、自端電圧V1および自端電流I1を用いて、第1のコンデンサ点(x=1/4)の電圧Vtを計算する(ステップS303)。具体的に、電圧Vtは、
Vt=V1−(Z1/4)*I1 …(23)
で表される。上式(23)の右辺第2項は、自端から第1のコンデンサ点56までの送電線50による電圧降下を示している。
Next, the voltage calculation unit 74 calculates the voltage Vt at the first capacitor point (x = 1/4) using the self-end voltage V1 and the self-end current I1 (step S303). Specifically, the voltage Vt is
Vt = V1- (Z1 / 4) * I1 (23)
It is represented by The second term on the right side of the above equation (23) indicates the voltage drop by the power transmission line 50 from the own end to the first capacitor point 56.

その次に、電圧演算部74は、上式(23)の電圧Vtを用いて第1のコンデンサ点56での充電電流Ictを計算する(ステップS304)。具体的に、充電電流Ictは、
Ict=jω(C/2)*Vt …(24)
で表される。
Next, the voltage calculation unit 74 calculates the charging current Ict at the first capacitor point 56 using the voltage Vt of the above equation (23) (step S304). Specifically, the charging current Ict is
Ict = jω (C / 2) * Vt (24)
It is represented by

その次に、電圧演算部74は、自端電流I1から充電電流Ictを減算した値(I1−Ict)と、第1のコンデンサ点56の電圧Vtとを用いて、第2のコンデンサ点58(x=3/4)の電圧Vt’を計算する(ステップS305)。具体的に、電圧Vt’は、
Vt’=Vt−((Z1/4)+(Z1/4))*(I1−Ict)
=Vt−(Z1/2)*(I1−Ict) …(25)
で表される。上式(25)の右辺第2稿は、第1のコンデンサ点56と第2のコンデンサ点58との間の送電線50における電圧降下を示している。
Next, the voltage calculation unit 74 uses the value (I1−Ict) obtained by subtracting the charging current Ict from the self-end current I1 and the voltage Vt of the first capacitor point 56 to use the second capacitor point 58 ( The voltage Vt ′ of x = 3/4) is calculated (step S305). Specifically, the voltage Vt ′ is
Vt ′ = Vt − ((Z1 / 4) + (Z1 / 4)) * (I1−Ict)
= Vt- (Z1 / 2) * (I1-Ict) (25)
It is represented by The second draft on the right side of the above equation (25) shows the voltage drop in the transmission line 50 between the first capacitor point 56 and the second capacitor point 58.

その次に、電圧演算部74は、上式(25)の電圧Vt’を用いて第2のコンデンサ点58での充電電流Ict’を計算する(ステップS306)。具体的に、充電電流Ict’は、
Ict’=jω(C/2)*Vt’ …(26)
で表される。
Next, the voltage calculation unit 74 calculates the charging current Ict ′ at the second capacitor point 58 using the voltage Vt ′ of the above equation (25) (step S306). Specifically, the charging current Ict ′ is
Ict ′ = jω (C / 2) * Vt ′ (26)
It is represented by

その次に、電圧演算部74は、自端電流I1から充電電流IctおよびIct’を減算した値(I1−Ict−Ict’)と、第2のコンデンサ点の電圧Vt’とを用いて、相手端の電圧Vs1’を計算する(ステップS307)。具体的に、相手端の電圧Vs1’は、
Vs1’=Vt’−(Z1/4)*(I1− Ict−Ict’) …(27)
で表される。上式(27)の右辺第2項は、第2のコンデンサ点58から相手端までの送電線50による電圧降下を示している。
Next, the voltage calculation unit 74 uses the value obtained by subtracting the charging currents Ict and Ict ′ from the self-end current I1 (I1−Ict−Ict ′) and the voltage Vt ′ at the second capacitor point, An end voltage Vs1 ′ is calculated (step S307). Specifically, the voltage Vs1 ′ at the other end is
Vs1 ′ = Vt ′ − (Z1 / 4) * (I1−Ict−Ict ′) (27)
It is represented by The second term on the right side of the above equation (27) indicates the voltage drop caused by the transmission line 50 from the second capacitor point 58 to the other end.

次に、位相差演算部75は、実際に検出された相手端電圧Vs1と算出した相手端電圧Vs1’との位相差φを計算する(ステップS308)。さらに、位相差演算部75は、上記の位相差φに対応する遅れ時間(または、進み時間)を求めて同期処理部73へ出力する。同期処理部73は、その遅れ時間または進み時間だけサンプリング時刻を補正する(ステップS309)。すなわち、同期処理部73は、位相差φに対応する時間tが0になるように、自端での電流および電圧のサンプリング時刻を制御する。なお、図14で説明したサンプリング同期方法を本実施の形態の場合に適用することもできる。   Next, the phase difference calculator 75 calculates the phase difference φ between the actually detected counterpart voltage Vs1 and the calculated counterpart voltage Vs1 '(step S308). Further, the phase difference calculation unit 75 obtains a delay time (or advance time) corresponding to the phase difference φ and outputs it to the synchronization processing unit 73. The synchronization processing unit 73 corrects the sampling time by the delay time or the advance time (step S309). That is, the synchronization processing unit 73 controls the current and voltage sampling times at its own end so that the time t corresponding to the phase difference φ becomes zero. Note that the sampling synchronization method described in FIG. 14 can also be applied to the case of this embodiment.

このように、T形回路の段数を増やすことによって実際の送電線を模擬している分布定数線路に近付けることができるので、サンプリング同期の精度をより上げることができる。また、実施の形態2では、送電線50の両端の電圧差に基づいて充電電流の補償ができるので、送電線に故障が無い状態で連続的にサンプリング同期の補正を行うことができる。系統故障が発生した場合には、系統故障が無い状態での直近の同期処理の結果を用いて(すなわち、前置保持によって)サンプリング同期処理が行われることになる。   In this way, by increasing the number of stages of the T-type circuit, it is possible to approach a distributed constant line that simulates an actual power transmission line, so that the accuracy of sampling synchronization can be further increased. Further, in the second embodiment, since the charging current can be compensated based on the voltage difference between both ends of the transmission line 50, the sampling synchronization can be continuously corrected in a state where there is no failure in the transmission line. When a system failure occurs, sampling synchronization processing is performed using the result of the most recent synchronization processing in a state where there is no system failure (that is, by pre-holding).

[実施の形態2の変形例]
上記では、電流差動リレー53Aの電圧演算部71は、送電線の自端の電流データI1および電圧データV1を用いて相手端の電圧Vs1’を計算し、位相差演算部72はその計算結果と相手端の実際の電圧値Vs1との位相差φを計算した。これとは逆に、電流差動リレー53Aの電圧演算部71は、送電線の相手端の電流データIs1および電圧データVs1を用いて自端の電圧V1’を計算し、位相差演算部72はその計算結果と送電線の自端の実際の電圧値V1との位相差φを計算するようにしてもよい。このようにしても位相差φに対応する時間tに基づいて自端のサンプリングタイミングを調整することができるので、従来よりも精度良くサンプリング同期を実行することができる。
[Modification of Embodiment 2]
In the above, the voltage calculation unit 71 of the current differential relay 53A calculates the voltage Vs1 ′ at the other end using the current data I1 and the voltage data V1 at the own end of the transmission line, and the phase difference calculation unit 72 calculates the calculation result. And the phase difference φ between the actual voltage value Vs1 at the other end. On the contrary, the voltage calculation unit 71 of the current differential relay 53A calculates its own voltage V1 ′ using the current data Is1 and voltage data Vs1 of the other end of the transmission line, and the phase difference calculation unit 72 The phase difference φ between the calculation result and the actual voltage value V1 at the end of the transmission line may be calculated. Even in this way, the self-sampling timing can be adjusted based on the time t corresponding to the phase difference φ, so that sampling synchronization can be executed with higher accuracy than in the prior art.

実施の形態3.
実施の形態2では、A端の電流および電圧を用いてB端の電圧を計算し、計算したB端の電圧を実際に検出されたB端の電圧と比較していた。実施の形態3では、実施の形態1の図7および図10で説明したように、A端の電流および電圧を用いて中間点電圧Vfを計算し、B端の電流および電圧を用いて中間点電圧Vsfを計算する。そして、計算した中間点電圧VfとVsfとの位相差に基づいてサンプリング同期処理を行う。
Embodiment 3 FIG.
In the second embodiment, the B-end voltage is calculated using the A-end current and voltage, and the calculated B-end voltage is compared with the actually detected B-end voltage. In the third embodiment, as described with reference to FIGS. 7 and 10 of the first embodiment, the midpoint voltage Vf is calculated using the current and voltage at the A end, and the midpoint is calculated using the current and voltage at the B end. The voltage Vsf is calculated. Then, sampling synchronization processing is performed based on the calculated phase difference between the intermediate point voltages Vf and Vsf.

なお、中間点に限らず、A端とB端との間で任意に定められた特定点であってもよく、この場合、中間点電圧Vfを第1特定点電圧Vfと称し、中間点電圧Vsfを第2特定点電圧Vsfと称する。また、送電線50は、実施の形態2の図18と同様に2段のT形回路で模擬される。これによって実施の形態1の場合よりも精度を上げることができる。   The intermediate point is not limited to a specific point arbitrarily defined between the A end and the B end. In this case, the intermediate point voltage Vf is referred to as a first specific point voltage Vf, and the intermediate point voltage Vsf is referred to as a second specific point voltage Vsf. Further, the power transmission line 50 is simulated by a two-stage T-shaped circuit as in FIG. 18 of the second embodiment. As a result, the accuracy can be improved as compared with the case of the first embodiment.

図20は、実施の形態3のサンプリング同期処理が適用される送電系統の正相回路による等価回路図である。図20の等価回路図は図18の等価回路図に対応するものであり、送電線50は、2段のT形回路81,82によって模擬される。第1のコンデンサ点56での電圧をVtとし、第1のコンデンサ点56での充電電流をIctとする。第2のコンデンサ点58での電圧をVtsとし、第2のコンデンサ点58での充電電流をIctsとする。また、A端の電流I1および電圧V1に基づく中間点57での電圧をVfとし、B端の電流Is1および電圧Vs1に基づく中間点57での電圧をVsfとする。   FIG. 20 is an equivalent circuit diagram of a positive phase circuit of a power transmission system to which the sampling synchronization processing of the third embodiment is applied. The equivalent circuit diagram of FIG. 20 corresponds to the equivalent circuit diagram of FIG. 18, and the transmission line 50 is simulated by two-stage T-shaped circuits 81 and 82. The voltage at the first capacitor point 56 is Vt, and the charging current at the first capacitor point 56 is Ict. The voltage at the second capacitor point 58 is Vts, and the charging current at the second capacitor point 58 is Icts. Also, the voltage at the intermediate point 57 based on the current A1 at the A end and the voltage V1 is Vf, and the voltage at the intermediate point 57 based on the current Is1 and the voltage Vs1 at the B end is Vsf.

図21は、図20の等価回路で模擬された送電系統のサンプリング同期手順を示すフローチャートである。以下、主として、図9、図20、図21を参照して、サンプリング同期処理の手順について説明する。以下の説明では、A端を自端と称し、B端を相手端と称する。   FIG. 21 is a flowchart showing a sampling synchronization procedure of the power transmission system simulated by the equivalent circuit of FIG. Hereinafter, the procedure of the sampling synchronization process will be described mainly with reference to FIG. 9, FIG. 20, and FIG. In the following description, the A end is referred to as a self end, and the B end is referred to as a counterpart end.

まず、図9のA/D変換部110は、自端の電流および電圧をサンプリングすることによって電流データI1および電圧データV1を生成する(ステップS401)。   First, the A / D conversion unit 110 in FIG. 9 generates current data I1 and voltage data V1 by sampling the current and voltage at its own end (step S401).

次に、電圧演算部74は、自端電圧V1および自端電流I1を用いて、第1のコンデンサ点(x=1/4)の電圧Vtを計算する(ステップS402)。具体的に、電圧Vtは、
Vt=V1−(Z1/4)*I1 …(28)
で表される。上式(28)の右辺第2項は、A端から第1のコンデンサ点56までの送電線50による電圧降下を表す。
Next, the voltage calculation unit 74 calculates the voltage Vt at the first capacitor point (x = 1/4) using the self-end voltage V1 and the self-end current I1 (step S402). Specifically, the voltage Vt is
Vt = V1- (Z1 / 4) * I1 (28)
It is represented by The second term on the right side of the above equation (28) represents a voltage drop by the power transmission line 50 from the A end to the first capacitor point 56.

その次に、電圧演算部74は、上式(28)の電圧Vtを用いて第1のコンデンサ点56での充電電流Ictを計算する(ステップS403)。具体的に、充電電流Ictは、
Ict=jω(C/2)*Vt …(29)
で表される。
Next, the voltage calculation unit 74 calculates the charging current Ict at the first capacitor point 56 using the voltage Vt of the above equation (28) (step S403). Specifically, the charging current Ict is
Ict = jω (C / 2) * Vt (29)
It is represented by

その次に、電圧演算部74は、自端電流I1から充電電流Ictを減算した値(I1−Ict)と、第1のコンデンサ点56の電圧Vtとを用いて、中間点電圧Vfを計算する(ステップS404)。具体的に、中間点電圧Vfは、
Vf=Vt−(Z1/4)*(I1−Ict) …(30)
で表される。上式(30)の右辺第2項は、第1のコンデンサ点56から中間点57までの送電線50による電圧降下を表す。
Next, the voltage calculation unit 74 calculates the midpoint voltage Vf using the value (I1−Ict) obtained by subtracting the charging current Ict from the self-end current I1 and the voltage Vt of the first capacitor point 56. (Step S404). Specifically, the midpoint voltage Vf is
Vf = Vt- (Z1 / 4) * (I1-Ict) (30)
It is represented by The second term on the right side of the above equation (30) represents a voltage drop caused by the transmission line 50 from the first capacitor point 56 to the intermediate point 57.

次に、受信機131_2は、相手端の電流および電圧のサンプリング値(すなわち、電流データIs1および電圧データVs1)を受信する(ステップS405)。受信された電流データIs1および電圧データVs1は、受信データ処理部72に取り込まれる。なお、ステップS405は、ステップS402の前に実行してもよい。また、ステップS402〜S404は、ステップS406〜S408と並行して実行してもよい。   Next, the receiver 131_2 receives the current and voltage sampling values (that is, the current data Is1 and the voltage data Vs1) at the other end (step S405). The received current data Is1 and voltage data Vs1 are taken into the received data processing unit 72. Note that step S405 may be executed before step S402. Steps S402 to S404 may be executed in parallel with steps S406 to S408.

次に、電圧演算部74は、相手端電圧Vs1および相手端電流Is1を用いて、第2のコンデンサ点(x=3/4)の電圧Vtsを計算する(ステップS406)。具体的に、電圧Vtsは、
Vts= Vs1−(Z1/4)*Is1 …(31)
で表される。上式(31)の右辺第2項は、B端から第2のコンデンサ点58までの送電線50による電圧降下を表す。
Next, the voltage calculation unit 74 calculates the voltage Vts at the second capacitor point (x = 3/4) using the counterpart terminal voltage Vs1 and the counterpart terminal current Is1 (step S406). Specifically, the voltage Vts is
Vts = Vs1- (Z1 / 4) * Is1 (31)
It is represented by The second term on the right side of the above equation (31) represents a voltage drop by the power transmission line 50 from the B end to the second capacitor point 58.

その次に、電圧演算部74は、上式(31)の電圧Vtsを用いて第2のコンデンサ点58での充電電流Ictsを計算する(ステップS407)。具体的に、充電電流Ictsは、
Icts=jω(C/2)*Vts …(32)
で表される。
Next, the voltage calculation unit 74 calculates the charging current Icts at the second capacitor point 58 using the voltage Vts of the above equation (31) (step S407). Specifically, the charging current Icts is
Icts = jω (C / 2) * Vts (32)
It is represented by

その次に、電圧演算部74は、相点端電流Is1から充電電流Ictsを減算した値(Is1−Icts)と、第2のコンデンサ点58の電圧Vtsとを用いて、中間点電圧Vsfを計算する(ステップS408)。具体的に、中間点電圧Vsfは、
Vsf=Vts−(Z1/4)*(Is1−Icts) …(33)
で表される。上式(33)の右辺第2項は、第2のコンデンサ点58から中間点57までの送電線50による電圧降下を表す。
Next, the voltage calculation unit 74 calculates the midpoint voltage Vsf using the value (Is1−Icts) obtained by subtracting the charging current Icts from the phase point end current Is1 and the voltage Vts of the second capacitor point 58. (Step S408). Specifically, the midpoint voltage Vsf is
Vsf = Vts− (Z1 / 4) * (Is1−Icts) (33)
It is represented by The second term on the right side of the above equation (33) represents a voltage drop caused by the transmission line 50 from the second capacitor point 58 to the intermediate point 57.

次に、位相差演算部75は、中間点電圧VsとVsfとの位相差φを計算する(ステップS409)。さらに、位相差演算部75は、計算した位相差φに対応する遅れ時間(または、進み時間)を求めて同期処理部73へ出力する。同期処理部73は、その遅れ時間または進み時間だけサンプリング時刻を補正する(ステップS410)。すなわち、同期処理部73は、位相差φに対応する時間tが0になるように、自端での電流および電圧のサンプリング時刻を制御する。なお、図14で説明したサンプリング同期方法を本実施の形態の場合に適用することができる。   Next, the phase difference calculation unit 75 calculates a phase difference φ between the midpoint voltages Vs and Vsf (step S409). Further, the phase difference calculation unit 75 calculates a delay time (or advance time) corresponding to the calculated phase difference φ and outputs it to the synchronization processing unit 73. The synchronization processing unit 73 corrects the sampling time by the delay time or advance time (step S410). That is, the synchronization processing unit 73 controls the current and voltage sampling times at its own end so that the time t corresponding to the phase difference φ becomes zero. Note that the sampling synchronization method described in FIG. 14 can be applied to this embodiment.

実施の形態1では、負荷電流が大きくなると誤差が無視できなくなる可能性があったが、実施の形態3では、各端子から中間点57までをT形回路を用いて構成することによって誤差を低減することができる。また、各端子から中間点57までの線路を2段のT形回路で構成すると、等価回路はさらに分布定数に近付くのでサンプリング同期の精度をさらに向上させることができる。   In the first embodiment, there is a possibility that the error cannot be ignored when the load current increases. However, in the third embodiment, the error is reduced by configuring each terminal to the intermediate point 57 using a T-type circuit. can do. In addition, if the line from each terminal to the intermediate point 57 is configured by a two-stage T-shaped circuit, the equivalent circuit further approaches the distributed constant, so that the accuracy of sampling synchronization can be further improved.

図22は、各端子から中間点までを2段のT形回路で模擬した場合における送電系統の正相回路による等価回路図である。   FIG. 22 is an equivalent circuit diagram of the positive phase circuit of the power transmission system when each terminal to the middle point is simulated by a two-stage T-shaped circuit.

図22を参照して、A端から中間点57までの送電線において、初段のT形回路83は、送電線のx=1/8の地点である第1のコンデンサ点91に設けられた対地容量がC/4のコンデンサと、そのコンデンサ点の両側にそれぞれ接続されたZ1/8の大きさの線路インピーダンスとを含む。第2段目のT形回路84は、送電線のx=3/8の地点である第2のコンデンサ点93に設けられた対地容量がC/4のコンデンサと、そのコンデンサ点の両側にそれぞれ接続されたZ1/8の大きさの線路インピーダンスとを含む。第1のコンデンサ点91での電圧をVpとし、第1のコンデンサ点91での充電電流をIcpとする。第2のコンデンサ点93での電圧をVp’とし、第2のコンデンサ点93での充電電流をIcp’とする。   Referring to FIG. 22, in the transmission line from the A end to intermediate point 57, the first stage T-shaped circuit 83 is connected to the ground provided at first capacitor point 91 which is the point of x = 1/8 of the transmission line. A capacitor having a capacitance of C / 4 and a line impedance having a size of Z1 / 8 connected to both sides of the capacitor point are included. The T-type circuit 84 in the second stage includes a capacitor having a ground capacitance of C / 4 provided at the second capacitor point 93, which is a point of x = 3/8 of the transmission line, and both sides of the capacitor point. And connected line impedance of the size of Z1 / 8. The voltage at the first capacitor point 91 is Vp, and the charging current at the first capacitor point 91 is Icp. The voltage at the second capacitor point 93 is Vp ′, and the charging current at the second capacitor point 93 is Icp ′.

同様に、B端から中間点57までの送電線において、初段のT形回路86は、送電線のx=7/8の地点である第3のコンデンサ点96に設けられた対地容量がC/4のコンデンサと、そのコンデンサ点の両側にそれぞれ接続されたZ1/8の大きさの線路インピーダンスとを含む。第2段目のT形回路85は、送電線のx=5/8の地点である第4のコンデンサ点94に設けられた対地容量がC/4のコンデンサと、そのコンデンサ点の両側にそれぞれ接続されたZ1/8の大きさの線路インピーダンスとを含む。第3のコンデンサ点96での電圧をVpsとし、第3のコンデンサ点96での充電電流をIcpsとする。第4のコンデンサ点94での電圧をVps’とし、第4のコンデンサ点94での充電電流をIcps’とする。   Similarly, in the transmission line from the B end to the intermediate point 57, the T-type circuit 86 of the first stage has a ground capacitance provided at the third capacitor point 96 which is a point of x = 7/8 of the transmission line. 4 capacitors and a line impedance having a size of Z1 / 8 connected to both sides of the capacitor point. The T-type circuit 85 in the second stage includes a capacitor having a ground capacitance of C / 4 provided at the fourth capacitor point 94 which is a point of x = 5/8 of the transmission line, and both sides of the capacitor point. And connected line impedance of the size of Z1 / 8. The voltage at the third capacitor point 96 is Vps, and the charging current at the third capacitor point 96 is Icps. The voltage at the fourth capacitor point 94 is Vps ′, and the charging current at the fourth capacitor point 94 is Icps ′.

図23は、図22の等価回路で模擬された送電系統のサンプリング同期手順を示すフローチャートである。以下、主として、図9、図22、図23を参照して、サンプリング同期処理の手順について説明する。以下の説明では、A端を自端と称し、B端を相手端と称する。   FIG. 23 is a flowchart showing a sampling synchronization procedure of the power transmission system simulated by the equivalent circuit of FIG. Hereinafter, the procedure of the sampling synchronization processing will be described mainly with reference to FIG. 9, FIG. 22, and FIG. In the following description, the A end is referred to as a self end, and the B end is referred to as a counterpart end.

まず、図9のA/D変換部110は、自端の電流および電圧をサンプリングすることによって電流データI1および電圧データV1を生成する(ステップS501)。   First, the A / D conversion unit 110 in FIG. 9 generates current data I1 and voltage data V1 by sampling its own current and voltage (step S501).

次に、電圧演算部74は、自端電圧V1および自端電流I1を用いて、第1のコンデンサ点91(x=1/8)の電圧Vpを計算する(ステップS502)。具体的に、電圧Vpは、
Vp=V1−(Z1/8)*I1 …(34)
で表される。上式(34)の右辺第2項は、A端から第1のコンデンサ点91までの送電線50による電圧降下を表す。
Next, the voltage calculation unit 74 calculates the voltage Vp of the first capacitor point 91 (x = 1/8) using the self-end voltage V1 and the self-end current I1 (step S502). Specifically, the voltage Vp is
Vp = V1- (Z1 / 8) * I1 (34)
It is represented by The second term on the right side of the above equation (34) represents a voltage drop by the power transmission line 50 from the A end to the first capacitor point 91.

その次に、電圧演算部74は、上式(34)の電圧Vpを用いて第1のコンデンサ点91での充電電流Icpを計算する(ステップS503)。具体的に、充電電流Icpは、
Icp=jω(C/4)*Vp …(35)
で表される。
Next, the voltage calculation unit 74 calculates the charging current Icp at the first capacitor point 91 using the voltage Vp of the above equation (34) (step S503). Specifically, the charging current Icp is
Icp = jω (C / 4) * Vp (35)
It is represented by

その次に、電圧演算部74は、自端電流I1から充電電流Icpを減算した値(I1−Icp)と、第1のコンデンサ点91での電圧Vpとを用いて、第2のコンデンサ点93(x=3/8)の電圧Vp’を計算する(ステップS504)。具体的に、電圧Vp’は、
Vp’=Vp−(Z1/4)*(I1−Icp) …(36)
で表される。上式(36)の右辺第2項は、第1のコンデンサ点91から第2のコンデンサ点93までの送電線50による電圧降下を表す。
Next, the voltage calculation unit 74 uses the value (I1−Icp) obtained by subtracting the charging current Icp from the self-end current I1 and the voltage Vp at the first capacitor point 91 to use the second capacitor point 93. A voltage Vp ′ of (x = 3/8) is calculated (step S504). Specifically, the voltage Vp ′ is
Vp ′ = Vp− (Z1 / 4) * (I1−Icp) (36)
It is represented by The second term on the right side of the above equation (36) represents the voltage drop by the power transmission line 50 from the first capacitor point 91 to the second capacitor point 93.

その次に、電圧演算部74は、上式(36)の電圧Vp’を用いて第2のコンデンサ点93での充電電流Icp’を計算する(ステップS505)。具体的に、充電電流Icp’は、
Icp’=jω(C/4)*Vp’ …(37)
で表される。
Next, the voltage calculation unit 74 calculates the charging current Icp ′ at the second capacitor point 93 using the voltage Vp ′ of the above equation (36) (step S505). Specifically, the charging current Icp ′ is
Icp ′ = jω (C / 4) * Vp ′ (37)
It is represented by

その次に、電圧演算部74は、自端電流I1から充電電流IcpおよびIcp’を減算した値(I1−Icp−Icp’)と、第2のコンデンサ点の電圧Vp’とを用いて、中間点電圧Vfを計算する(ステップS506)。具体的に、中間点電圧Vfは、
Vf=Vp’−(Z1/8)*(I1−Icp−Icp’) …(38)
で表される。上式(38)の右辺第2項は、第2のコンデンサ点93から中間点57までの送電線50による電圧降下を表す。
Next, the voltage calculation unit 74 uses the value obtained by subtracting the charging currents Icp and Icp ′ from the current I1 (I1−Icp−Icp ′) and the voltage Vp ′ at the second capacitor point, The point voltage Vf is calculated (step S506). Specifically, the midpoint voltage Vf is
Vf = Vp ′ − (Z1 / 8) * (I1−Icp−Icp ′) (38)
It is represented by The second term on the right side of the above equation (38) represents a voltage drop caused by the transmission line 50 from the second capacitor point 93 to the intermediate point 57.

次に、受信機131_2は、相手端の電流および電圧のサンプリング値(すなわち、電流データIs1および電圧データVs1)を受信する(ステップS507)。受信された電流データIs1および電圧データVs1は、受信データ処理部72に取り込まれる。なお、ステップS507は、ステップS502の前に実行してもよい。また、ステップS502〜S506は、ステップS508〜S512と並行して実行してもよい。   Next, the receiver 131_2 receives sampling values of the current and voltage at the other end (that is, current data Is1 and voltage data Vs1) (step S507). The received current data Is1 and voltage data Vs1 are taken into the received data processing unit 72. Note that step S507 may be executed before step S502. Further, steps S502 to S506 may be executed in parallel with steps S508 to S512.

次に、電圧演算部74は、相手端電圧Vs1および相手端電流Is1を用いて、第3のコンデンサ点(x=7/8)の電圧Vpsを計算する(ステップS508)。具体的に、電圧Vpsは、
Vps=Vs1−(Z1/8)*Is1 …(39)
で表される。上式(39)の右辺第2項は、B端から第3のコンデンサ点96までの送電線50による電圧降下を表す。
Next, the voltage calculation unit 74 calculates the voltage Vps at the third capacitor point (x = 7/8) using the counterpart terminal voltage Vs1 and the counterpart terminal current Is1 (step S508). Specifically, the voltage Vps is
Vps = Vs1- (Z1 / 8) * Is1 (39)
It is represented by The second term on the right side of the above equation (39) represents a voltage drop by the power transmission line 50 from the B end to the third capacitor point 96.

その次に、電圧演算部74は、上式(39)の電圧Vpsを用いて第3のコンデンサ点96での充電電流Icpsを計算する(ステップS509)。具体的に、充電電流Icpsは、
Icps=jω(C/4)*Vps …(40)
で表される。
Next, the voltage calculation unit 74 calculates the charging current Icps at the third capacitor point 96 using the voltage Vps of the above equation (39) (step S509). Specifically, the charging current Icps is
Icps = jω (C / 4) * Vps (40)
It is represented by

その次に、電圧演算部74は、相手端電流Is1から充電電流Icpsを減算した値(Is1−Icps)と、第3のコンデンサ点96での電圧Vpsとを用いて、第4のコンデンサ点94(x=5/8)での電圧Vps’を計算する(ステップS510)。具体的に、電圧Vps’は、
Vps’=Vps−(Z1/4)*(Is1−Icps) …(41)
で表される。上式(41)の右辺第2項は、第3のコンデンサ点96から第4のコンデンサ点94までの送電線50による電圧降下を表す。
Next, the voltage calculation unit 74 uses the value (Is1−Icps) obtained by subtracting the charging current Icps from the counterpart terminal current Is1 and the voltage Vps at the third capacitor point 96 to use the fourth capacitor point 94. The voltage Vps ′ at (x = 5/8) is calculated (step S510). Specifically, the voltage Vps ′ is
Vps ′ = Vps− (Z1 / 4) * (Is1−Icps) (41)
It is represented by The second term on the right side of the above equation (41) represents a voltage drop caused by the transmission line 50 from the third capacitor point 96 to the fourth capacitor point 94.

その次に、電圧演算部74は、上式(41)の電圧Vps’を用いて第4のコンデンサ点94での充電電流Icps’を計算する(ステップS511)。具体的に、充電電流Icps’は、
Icps’=jω(C/4)*Vps’ …(42)
で表される。
Next, the voltage calculation unit 74 calculates the charging current Icps ′ at the fourth capacitor point 94 using the voltage Vps ′ of the above equation (41) (step S511). Specifically, the charging current Icps ′ is
Icps ′ = jω (C / 4) * Vps ′ (42)
It is represented by

その次に、電圧演算部74は、相手端電流Is1から充電電流IcpsおよびIcps’を減算した値(Is1−Icps−Icps’)と、第4のコンデンサ点94の電圧Vps’とを用いて、中間点電圧Vsfを計算する(ステップS512)。具体的に、中間点電圧Vsfは、
Vsf=Vps’−(Z1/8)*(Is1−Icps−Icps’) …(43)
で表される。上式(43)の右辺第2項は、第4のコンデンサ点94から中間点57までの送電線50による電圧降下を表す。
Next, the voltage calculation unit 74 uses a value obtained by subtracting the charging currents Icps and Icps ′ from the counterpart terminal current Is1 (Is1−Icps−Icps ′) and the voltage Vps ′ at the fourth capacitor point 94, The midpoint voltage Vsf is calculated (step S512). Specifically, the midpoint voltage Vsf is
Vsf = Vps ′ − (Z1 / 8) * (Is1−Icps−Icps ′) (43)
It is represented by The second term on the right side of the above equation (43) represents a voltage drop caused by the transmission line 50 from the fourth capacitor point 94 to the intermediate point 57.

次に、位相差演算部75は、中間点電圧VsとVsfとの位相差φを計算する(ステップS513)。さらに、位相差演算部75は、計算した位相差φに対応する遅れ時間(または、進み時間)を求めて同期処理部73へ出力する。同期処理部73は、その遅れ時間または進み時間だけサンプリング時刻を補正する(ステップS514)。すなわち、同期処理部73は、位相差φに対応する時間tが0になるように、自端での電流および電圧のサンプリング時刻を制御する。なお、図14で説明したサンプリング同期方法を本実施の形態の場合に適用することもできる。   Next, the phase difference calculator 75 calculates the phase difference φ between the midpoint voltages Vs and Vsf (step S513). Further, the phase difference calculation unit 75 calculates a delay time (or advance time) corresponding to the calculated phase difference φ and outputs it to the synchronization processing unit 73. The synchronization processing unit 73 corrects the sampling time by the delay time or advance time (step S514). That is, the synchronization processing unit 73 controls the current and voltage sampling times at its own end so that the time t corresponding to the phase difference φ becomes zero. Note that the sampling synchronization method described in FIG. 14 can also be applied to the case of this embodiment.

上記のようにT形回路の段数を増やすことによって送電線50の等価回路は分布定数回路により近くなるので、サンプリング同期の精度をより上げることができる。さらに、系統故障が無い条件で連続的にサンプリング同期の補正を行うことができる。なお、各端子から中間点までの線路を3段以上のT形回路で模擬しても、上記と同様の方法でサンプリング同期処理を行うことができる。   By increasing the number of stages of the T-type circuit as described above, the equivalent circuit of the transmission line 50 becomes closer to the distributed constant circuit, so that the accuracy of sampling synchronization can be further increased. Furthermore, the sampling synchronization can be continuously corrected under the condition that there is no system failure. Even if the lines from each terminal to the intermediate point are simulated by three or more T-shaped circuits, the sampling synchronization processing can be performed in the same manner as described above.

実施の形態4.
実施の形態1〜3では送電線が2端子の場合について説明したが、実施の形態4では送電線が3端子以上の場合について説明する。
Embodiment 4 FIG.
Although the case where the power transmission line has two terminals has been described in the first to third embodiments, the case where the power transmission line has three or more terminals will be described in the fourth embodiment.

[送電線が3端子の場合]
図24は、各端子に背後電源を有する3端子の送電線の系統図である。図24の送電線において、A端は分岐点200と送電線201を介して接続され、B端は分岐点200と送電線202を介して接続され、C端は分岐点200と送電線203を介して接続される。送電線のA端、B端、C端にはそれぞれ背後電源52A,52B,52Cが接続されている。
[When the power transmission line has 3 terminals]
FIG. 24 is a system diagram of a three-terminal power transmission line having a back power supply at each terminal. In the power transmission line of FIG. 24, the A end is connected to the branch point 200 via the power transmission line 201, the B end is connected to the branch point 200 via the power transmission line 202, and the C end is connected to the branch point 200 and the power transmission line 203. Connected through. Back power supplies 52A, 52B, and 52C are connected to the A end, B end, and C end of the power transmission line, respectively.

A端には電流変成器CT1が設けられるとともに、A端の母線51Aには電圧変成器VT1が設けられる。B端には電流変成器CT2が設けられるとともに、B端の母線51Bには電圧変成器VT2が設けられる。C端には電流変成器CT3が設けられるとともに、C端の母線51Cには電圧変成器VT3が設けられる。   A current transformer CT1 is provided at the A end, and a voltage transformer VT1 is provided at the A-end bus 51A. A current transformer CT2 is provided at the B end, and a voltage transformer VT2 is provided at the bus 51B at the B end. A current transformer CT3 is provided at the C terminal, and a voltage transformer VT3 is provided at the C-terminal bus 51C.

また、A端、B端、C端には、電流差動リレー53A,53B,53Cがそれぞれ設置される。各電流差動リレー53は自端の電圧変成器VTおよび電流変成器CTと接続される。また、これらの電流差動リレー53A,53B,53Cは、通信路54,54B,54Cを介して相互に接続され、検出した自端の電流データおよび電圧データを相互にやり取りする。   Current differential relays 53A, 53B, and 53C are installed at the A end, the B end, and the C end, respectively. Each current differential relay 53 is connected to its own voltage transformer VT and current transformer CT. The current differential relays 53A, 53B, 53C are connected to each other via the communication paths 54, 54B, 54C, and exchange the detected current data and voltage data with each other.

図25は、図24の送電系統の正相回路による等価回路図である。送電線201,202,203の各々はT形回路204,205,206によってそれぞれ模擬されている。   FIG. 25 is an equivalent circuit diagram of the positive phase circuit of the power transmission system of FIG. Each of the transmission lines 201, 202, 203 is simulated by T-type circuits 204, 205, 206, respectively.

T形回路204では、送電線201の中間点(第1のコンデンサ点とも称する)211において送電線201の対地容量CAの大きさを有するコンデンサが設けられている。中間点211の両側に、送電線201の正相インピーダンスZA1の半分の値のインピーダンスがぞれぞれ接続されている。   In the T-type circuit 204, a capacitor having the size of the ground capacitance CA of the transmission line 201 is provided at an intermediate point (also referred to as a first capacitor point) 211 of the transmission line 201. On both sides of the intermediate point 211, impedances each having a value half that of the positive phase impedance ZA1 of the transmission line 201 are connected.

同様に、T形回路205では、送電線202の中間点(第2のコンデンサ点とも称する)212において送電線202の対地容量CBの大きさを有するコンデンサが設けられている。中間点212の両側に、送電線202の正相インピーダンスZB1の半分の値のインピーダンスがぞれぞれ接続されている。   Similarly, in the T-type circuit 205, a capacitor having the size of the ground capacitance CB of the power transmission line 202 is provided at an intermediate point (also referred to as a second capacitor point) 212 of the power transmission line 202. On both sides of the intermediate point 212, impedances each having a value half the positive phase impedance ZB1 of the transmission line 202 are connected.

同様に、T形回路206では、送電線203の中間点(第3のコンデンサ点とも称する)213において送電線203の対地容量CCの大きさを有するコンデンサが設けられている。中間点213の両側に、送電線203の正相インピーダンスZC1の半分の値のインピーダンスがぞれぞれ接続されている。   Similarly, in the T-type circuit 206, a capacitor having the size of the ground capacitance CC of the power transmission line 203 is provided at an intermediate point (also referred to as a third capacitor point) 213 of the power transmission line 203. On both sides of the intermediate point 213, an impedance having a value half the positive phase impedance ZC1 of the transmission line 203 is connected.

具体的なサンプリング同期処理では、3端子のうちのいずれか1端子のサンプルタイミングに他の2端子のサンプルタイミングを同期させるようにする。以下では、B端子のサンプルタイミングにA端子およびC端子のサンプルタイミングを同期させる場合について説明する。   In a specific sampling synchronization process, the sample timing of the other two terminals is synchronized with the sample timing of one of the three terminals. Hereinafter, a case where the sample timings of the A terminal and the C terminal are synchronized with the sample timing of the B terminal will be described.

図26は、A端子のサンプルタイミングをB端子のサンプルタイミングに同期させる手順を示すフローチャートである。具体的な手順は、実施の形態3の図21の場合と同様である。図21では、A端およびB端の各々の電流および電圧に基づいて中間点電圧Vf,Vsfがそれぞれ計算されていたが、図26の場合には、中間点57に代えて分岐点200での電圧Vf,Vsfが計算される。   FIG. 26 is a flowchart showing a procedure for synchronizing the sample timing of the A terminal with the sample timing of the B terminal. The specific procedure is the same as in the case of FIG. 21 of the third embodiment. In FIG. 21, the midpoint voltages Vf and Vsf are calculated based on the currents and voltages at the A and B ends, respectively. However, in the case of FIG. The voltages Vf and Vsf are calculated.

図24、図25、図26を参照して、まず、電流差動リレー53AのA/D変換部110は、自端(A端)の電流および電圧をサンプリングすることによって電流データI1および電圧データV1を生成する(ステップS401A)。   24, 25, and 26, first, A / D converter 110 of current differential relay 53A samples current data I1 and voltage data by sampling the current and voltage at its own terminal (A terminal). V1 is generated (step S401A).

次に、電流差動リレー53Aの電圧演算部74は、自端電圧V1および自端電流I1を用いて、第1のコンデンサ点211の電圧VAを計算する(ステップS402A)。   Next, the voltage calculation unit 74 of the current differential relay 53A calculates the voltage VA of the first capacitor point 211 using the self-end voltage V1 and the self-end current I1 (step S402A).

次に、電流差動リレー53Aの電圧演算部74は、第1のコンデンサ点211の電圧VAを用いて充電電流IAcを計算する(ステップS403A)。   Next, the voltage calculation unit 74 of the current differential relay 53A calculates the charging current IAc using the voltage VA at the first capacitor point 211 (step S403A).

次に、電流差動リレー53Aの電圧演算部74は、自端電流I1から充電電流IAcを減算した値(I1−IAc)と、第1のコンデンサ点211の電圧VAとを用いて、分岐点電圧Vfを計算する(ステップS404A)。   Next, the voltage calculation unit 74 of the current differential relay 53A uses the value (I1-IAc) obtained by subtracting the charging current IAc from the self-end current I1 and the voltage VA of the first capacitor point 211 to generate a branch point. The voltage Vf is calculated (step S404A).

次に、電流差動リレー53Aの受信機131_2は、通信路54を介して相手端(B端)の電流および電圧のサンプリング値(すなわち、電流データIs1および電圧データVs1)を受信する(ステップS405A)。受信された電流データIs1および電圧データVs1は、受信データ処理部72に取り込まれる。なお、ステップS405Aは、ステップS402Aの前に実行してもよい。また、ステップS402A〜S404Aは、ステップS406A〜S408Aと並行して実行してもよい。   Next, the receiver 131_2 of the current differential relay 53A receives the current and voltage sampling values (that is, current data Is1 and voltage data Vs1) at the other end (end B) via the communication path 54 (step S405A). ). The received current data Is1 and voltage data Vs1 are taken into the received data processing unit 72. Note that step S405A may be executed before step S402A. Steps S402A to S404A may be executed in parallel with steps S406A to S408A.

次に、電流差動リレー53Aの電圧演算部74は、相手端電圧Vs1および相手端電流Is1を用いて、第2のコンデンサ点212の電圧VBを計算する(ステップS406A)。   Next, the voltage calculation unit 74 of the current differential relay 53A calculates the voltage VB of the second capacitor point 212 using the counterpart terminal voltage Vs1 and the counterpart terminal current Is1 (step S406A).

次に、電流差動リレー53Aの電圧演算部74は、第2のコンデンサ点212の電圧VBを用いて充電電流IBcを計算する(ステップS407A)。   Next, the voltage calculation unit 74 of the current differential relay 53A calculates the charging current IBc using the voltage VB of the second capacitor point 212 (step S407A).

次に、電流差動リレー53Aの電圧演算部74は、相点端電流Is1から充電電流IBcを減算した値(Is1−IBc)と、第2のコンデンサ点212の電圧VBとを用いて、分岐点電圧Vsfを計算する(ステップS408A)。   Next, the voltage calculation unit 74 of the current differential relay 53A branches using a value (Is1-IBc) obtained by subtracting the charging current IBc from the phase point end current Is1 and the voltage VB of the second capacitor point 212. The point voltage Vsf is calculated (step S408A).

次に、電流差動リレー53Aの位相差演算部75は、分岐点電圧VsとVsfとの位相差φを計算する(ステップS409A)。さらに、電流差動リレー53Aの位相差演算部75は、位相差φに対応する遅れ時間(または、進み時間)を求めて同期処理部73へ出力する。同期処理部73は、その遅れ時間または進み時間だけサンプリング時刻を補正する(ステップS410A)。すなわち、同期処理部73は、位相差φに対応する時間tが0になるように、自端での電流および電圧のサンプリング時刻を制御する。これによって、A端子のサンプルタイミングをB端子のサンプルタイミングに同期させることができる。なお、図14で説明したサンプリング同期方法を上記の場合に適用することができる。   Next, the phase difference calculation unit 75 of the current differential relay 53A calculates the phase difference φ between the branch point voltages Vs and Vsf (step S409A). Further, the phase difference calculation unit 75 of the current differential relay 53A obtains a delay time (or advance time) corresponding to the phase difference φ and outputs it to the synchronization processing unit 73. The synchronization processing unit 73 corrects the sampling time by the delay time or advance time (step S410A). That is, the synchronization processing unit 73 controls the current and voltage sampling times at its own end so that the time t corresponding to the phase difference φ becomes zero. Thereby, the sample timing of the A terminal can be synchronized with the sample timing of the B terminal. Note that the sampling synchronization method described in FIG. 14 can be applied to the above case.

図27は、C端子のサンプルタイミングをB端子のサンプルタイミングに同期させる手順を示すフローチャートである。具体的な手順は、実施の形態3の図21の場合と同様である。ただし、図27の場合には、中間点57に代えて分岐点200での電圧Vrf,Vsfが計算される。   FIG. 27 is a flowchart showing a procedure for synchronizing the sample timing of the C terminal with the sample timing of the B terminal. The specific procedure is the same as in the case of FIG. 21 of the third embodiment. However, in the case of FIG. 27, the voltages Vrf and Vsf at the branch point 200 are calculated instead of the intermediate point 57.

図24、図25、図27を参照して、まず、電流差動リレー53CのA/D変換部110は、自端(C端)の電流および電圧をサンプリングすることによって電流データIr1および電圧データVr1を生成する(ステップS401C)。   24, 25, and 27, first, A / D converter 110 of current differential relay 53C samples current data Ir1 and voltage data by sampling the current and voltage at its own terminal (C terminal). Vr1 is generated (step S401C).

次に、電流差動リレー53Cの電圧演算部74は、自端電圧Vr1および自端電流Ir1を用いて、第3のコンデンサ点213の電圧VCを計算する(ステップS402C)。   Next, the voltage calculation unit 74 of the current differential relay 53C calculates the voltage VC at the third capacitor point 213 using the self-end voltage Vr1 and the self-end current Ir1 (step S402C).

次に、電流差動リレー53Cの電圧演算部74は、第3のコンデンサ点213の電圧VCを用いて充電電流ICcを計算する(ステップS403C)。   Next, the voltage calculator 74 of the current differential relay 53C calculates the charging current ICc using the voltage VC at the third capacitor point 213 (step S403C).

次に、電流差動リレー53Cの電圧演算部74は、自端電流Ir1から充電電流ICcを減算した値(Ir1−ICc)と、第3のコンデンサ点213の電圧VCとを用いて、分岐点電圧Vrfを計算する(ステップS404C)。   Next, the voltage calculation unit 74 of the current differential relay 53C uses the value (Ir1-ICc) obtained by subtracting the charging current ICc from the local current Ir1 and the voltage VC of the third capacitor point 213 to determine the branch point. The voltage Vrf is calculated (step S404C).

次に、電流差動リレー53Cの受信機131_2は、通信路54Cを介して、相手端(B端)の電流および電圧のサンプリング値(すなわち、電流データIs1および電圧データVs1)を受信する(ステップS405C)。受信された電流データIs1および電圧データVs1は、受信データ処理部72に取り込まれる。なお、ステップS405Cは、ステップS402Cの前に実行してもよい。また、ステップS402C〜S404Cは、ステップS406C〜S408Cと並行して実行してもよい。   Next, the receiver 131_2 of the current differential relay 53C receives the current and voltage sampling values (that is, the current data Is1 and the voltage data Vs1) at the other end (B end) via the communication path 54C (Step 1). S405C). The received current data Is1 and voltage data Vs1 are taken into the received data processing unit 72. Note that step S405C may be executed before step S402C. Steps S402C to S404C may be executed in parallel with steps S406C to S408C.

次に、電流差動リレー53Cの電圧演算部74は、相手端電圧Vs1および相手端電流Is1を用いて、第2のコンデンサ点212の電圧VBを計算する(ステップS406C)。   Next, the voltage calculation unit 74 of the current differential relay 53C calculates the voltage VB of the second capacitor point 212 using the counterpart terminal voltage Vs1 and the counterpart terminal current Is1 (step S406C).

次に、電流差動リレー53Cの電圧演算部74は、第2のコンデンサ点212の電圧VBを用いて充電電流IBcを計算する(ステップS407C)。   Next, the voltage calculation unit 74 of the current differential relay 53C calculates the charging current IBc using the voltage VB of the second capacitor point 212 (step S407C).

次に、電流差動リレー53Cの電圧演算部74は、相点端電流Is1から充電電流IBcを減算した値(Is1−IBc)と、第2のコンデンサ点212の電圧VBとを用いて、分岐点電圧Vsfを計算する(ステップS408C)。   Next, the voltage calculation unit 74 of the current differential relay 53C branches using a value (Is1-IBc) obtained by subtracting the charging current IBc from the phase point end current Is1 and the voltage VB of the second capacitor point 212. The point voltage Vsf is calculated (step S408C).

次に、電流差動リレー53Cの位相差演算部75は、分岐点電圧VrfとVsfとの位相差φを計算する(ステップS409C)。さらに、電流差動リレー53Cの位相差演算部75は、位相差φに対応する遅れ時間(または、進み時間)を求めて同期処理部73へ出力する。同期処理部73は、その遅れ時間または進み時間だけサンプリング時刻を補正する(ステップS410C)。すなわち、同期処理部73は、位相差φに対応する時間tが0になるように、自端での電流および電圧のサンプリング時刻を制御する。これによって、C端子のサンプルタイミングをB端子のサンプルタイミングに同期させることができる。また、図14で説明したサンプリング同期方法を上記の場合に適用することができる。   Next, the phase difference calculation unit 75 of the current differential relay 53C calculates the phase difference φ between the branch point voltages Vrf and Vsf (step S409C). Furthermore, the phase difference calculation unit 75 of the current differential relay 53C obtains a delay time (or advance time) corresponding to the phase difference φ and outputs it to the synchronization processing unit 73. The synchronization processing unit 73 corrects the sampling time by the delay time or advance time (step S410C). That is, the synchronization processing unit 73 controls the current and voltage sampling times at its own end so that the time t corresponding to the phase difference φ becomes zero. Thereby, the sample timing of the C terminal can be synchronized with the sample timing of the B terminal. Further, the sampling synchronization method described in FIG. 14 can be applied to the above case.

なお、3端子の送電線を、π形回路を用いて模擬することもできる。この場合には、2端子の場合と同様に、各端子から分岐点までがπ型回路の一部であるL型回路として模擬される。   A three-terminal power transmission line can also be simulated using a π-type circuit. In this case, as in the case of the two terminals, each terminal to the branch point is simulated as an L-type circuit that is a part of the π-type circuit.

[送電線が4端子の場合]
図28は、各端子に背後電源を有する4端子の送電線の系統図である。図28の送電線において、A端は分岐点gと送電線221を介して接続され、D端は分岐点gと送電線221を介して接続される。B端は分岐点fと送電線222を介して接続され、C端は分岐点fと送電線223を介して接続される。分岐点gと分岐点fとは送電線220を介して接続される。送電線のA端、B端、C端、D端にはそれぞれ背後電源52A,52B,52C,52Dが接続されている。
[When the power transmission line has 4 terminals]
FIG. 28 is a system diagram of a four-terminal power transmission line having a back power supply at each terminal. In the power transmission line of FIG. 28, the A end is connected to the branch point g via the power transmission line 221, and the D end is connected to the branch point g via the power transmission line 221. The B end is connected to the branch point f via the power transmission line 222, and the C end is connected to the branch point f via the power transmission line 223. The branch point g and the branch point f are connected via the power transmission line 220. Back power supplies 52A, 52B, 52C, and 52D are connected to the A end, B end, C end, and D end of the power transmission line, respectively.

A端には電流変成器CT1が設けられるとともに、A端の母線51Aには電圧変成器VT1が設けられる。B端には電流変成器CT2が設けられるとともに、B端の母線51Bには電圧変成器VT2が設けられる。C端には電流変成器CT3が設けられるとともに、C端の母線51Cには電圧変成器VT3が設けられる。D端には電流変成器CT4が設けられるとともに、D端の母線51Dには電圧変成器VT4が設けられる。   A current transformer CT1 is provided at the A end, and a voltage transformer VT1 is provided at the A-end bus 51A. A current transformer CT2 is provided at the B end, and a voltage transformer VT2 is provided at the bus 51B at the B end. A current transformer CT3 is provided at the C terminal, and a voltage transformer VT3 is provided at the C-terminal bus 51C. A current transformer CT4 is provided at the D end, and a voltage transformer VT4 is provided at the D-end bus 51D.

また、A端、B端、C端、D端には、電流差動リレー53A,53B,53C,53Dがそれぞれ設置される。各電流差動リレー53は自端の電圧変成器VTおよび電流変成器CTと接続される。また、これらの電流差動リレー53A,53B,53Cは、通信路(不図示)を介して相互に接続され、検出した自端の電流データおよび電圧データを相互にやり取りする。   In addition, current differential relays 53A, 53B, 53C, and 53D are installed at the A end, B end, C end, and D end, respectively. Each current differential relay 53 is connected to its own voltage transformer VT and current transformer CT. The current differential relays 53A, 53B, and 53C are connected to each other via a communication path (not shown), and exchange the detected current data and voltage data with each other.

以下、上記の構成において、B端のサンプリングのタイミングにA端、C端、D端のサンプルタイミングを同期させる場合の手順を説明する。   Hereinafter, in the above configuration, a procedure for synchronizing the sampling timings of the A end, the C end, and the D end with the sampling timing of the B end will be described.

図29は、図28の送電系統においてサンプリング同期処理の手順の一例を示すフローチャートである。図29の手順では、図27のB端のサンプリングのタイミングに他の端子のサンプリングのタイミングを同期させる。   FIG. 29 is a flowchart illustrating an example of a procedure of sampling synchronization processing in the power transmission system of FIG. In the procedure of FIG. 29, the sampling timing of the other terminals is synchronized with the sampling timing of the B end in FIG.

まず、D端の電流差動リレー53Dは、A端電圧V1およびA端電流I1に基づいて分岐点gの電圧Vgを計算する(ステップS601)。さらに、電流差動リレー53Dは、D端電圧Vq1およびD端電流Iq1に基づいて分岐点gの電圧Vqgを計算する(ステップS602)。これらの具体的な計算方法は、実施の形態1および3で説明したものと同様である。   First, the D-terminal current differential relay 53D calculates the voltage Vg at the branch point g based on the A-terminal voltage V1 and the A-terminal current I1 (step S601). Further, the current differential relay 53D calculates the voltage Vqg at the branch point g based on the D terminal voltage Vq1 and the D terminal current Iq1 (step S602). These specific calculation methods are the same as those described in the first and third embodiments.

次に、電流差動リレー53Dは、分岐点gにおける電圧Vgと電圧Vqgとの位相差φ1を計算する(ステップS603)。電流差動リレー53Dは、位相差φ1に応じた遅れ時間(または、進み時間)だけD端のサンプリング時刻を補正する(すなわち、D端のサンプリング時刻をA端のサンプリング時刻に同期させる)(ステップS604)。   Next, the current differential relay 53D calculates the phase difference φ1 between the voltage Vg and the voltage Vqg at the branch point g (step S603). The current differential relay 53D corrects the sampling time at the D end by a delay time (or advance time) corresponding to the phase difference φ1 (that is, synchronizes the sampling time at the D end with the sampling time at the A end) (step) S604).

次に、電流差動リレー53Aは、A端から分岐点gに流入する電流Igと、D端から分岐点gに流入する電流Iqgとの合成電流Ig+Iqgとを計算する(ステップS605)。   Next, the current differential relay 53A calculates a combined current Ig + Iqg of the current Ig flowing from the A end to the branch point g and the current Iqg flowing from the D end to the branch point g (step S605).

次に、電流差動リレー53Aは、分岐点gの電圧Vgおよび合成電流Ig+Iqgに基づいて分岐点fの電圧Vgfを計算する(ステップS606)。さらに、電流差動リレー53Aは、B端電圧Vs1およびB端電流Is1に基づいて分岐点fの電圧Vsfを計算する(ステップS607)。   Next, the current differential relay 53A calculates the voltage Vgf at the branch point f based on the voltage Vg at the branch point g and the combined current Ig + Iqg (step S606). Further, the current differential relay 53A calculates the voltage Vsf at the branch point f based on the B terminal voltage Vs1 and the B terminal current Is1 (step S607).

次に、電流差動リレー53Aは、分岐点fの電圧Vgfと電圧Vsfの位相差φ2を計算する(ステップS608)。   Next, the current differential relay 53A calculates the phase difference φ2 between the voltage Vgf and the voltage Vsf at the branch point f (step S608).

次に、電流差動リレー53Aは、位相差φ2に応じた遅れ時間(または、進み時間)だけA端のサンプリング時刻を補正する(すなわち、A端のサンプリング時刻をB端のサンプリング時刻に同期させる)。また、D端の電流差動リレー53Dは、位相差φ2に応じた遅れ時間(または、進み時間)だけD端のサンプリング時刻を補正する(すなわち、D端のサンプリング時刻をB端のサンプリング時刻に同期させる)(以上、ステップS609)。したがって、最終的にD端のサンプリング時刻は位相差(φ1+φ2)に対応する時間だけ補正されることになる。   Next, the current differential relay 53A corrects the sampling time at the A end by a delay time (or advance time) corresponding to the phase difference φ2 (that is, the sampling time at the A end is synchronized with the sampling time at the B end. ). The D-terminal current differential relay 53D corrects the D-terminal sampling time by a delay time (or advance time) corresponding to the phase difference φ2 (that is, the D-terminal sampling time is changed to the B-end sampling time). (Synchronized) (step S609). Therefore, the sampling time at the D end is finally corrected by a time corresponding to the phase difference (φ1 + φ2).

次に、C端の電流差動リレー53Cは、C端電圧Vr1およびC端電流Ir1に基づいて分岐点fの電圧Vrfを計算する(ステップS610)。さらに、C端の電流差動リレー53Cは、B端電圧Vs1およびB端電流Is1に基づいて分岐点fの電圧Vsfを計算する(ステップS611)。   Next, the C-terminal current differential relay 53C calculates the voltage Vrf at the branch point f based on the C-terminal voltage Vr1 and the C-terminal current Ir1 (step S610). Further, the C-terminal current differential relay 53C calculates the voltage Vsf at the branch point f based on the B-terminal voltage Vs1 and the B-terminal current Is1 (step S611).

次に、電流差動リレー53Cは、分岐点fでの電圧Vsfと電圧Vrfとの位相差φ3を計算する(ステップS612)。そして、電流差動リレー53Cは、計算した位相差φ3に応じた遅れ時間(または、進み時間)だけC端のサンプリング時刻を補正する(すなわち、C端のサンプリング時刻をB端のサンプリング時刻に同期させる)(ステップS613)。以上によって、サンプリング同期処理が完了する。   Next, the current differential relay 53C calculates the phase difference φ3 between the voltage Vsf and the voltage Vrf at the branch point f (step S612). The current differential relay 53C corrects the sampling time at the C end by a delay time (or advance time) corresponding to the calculated phase difference φ3 (that is, the sampling time at the C end is synchronized with the sampling time at the B end). (Step S613). Thus, the sampling synchronization process is completed.

このように、同期すべきマスターの電流差動リレー53Bが設置された端子(B端)と1個の分岐点fを介して接続されたC端の電流差動リレー53Cは、各端子(B端,C端)の電流および電圧データにそれぞれ基づいて当該分岐点fにおける電圧を計算する。そして、電流差動リレー53Cは、計算したそれぞれの分岐点電圧の位相差に基づいてサンプルタイミングを補正することができる。   Thus, the terminal (B end) where the master current differential relay 53B to be synchronized is installed and the current differential relay 53C at the C end connected via one branch point f are connected to each terminal (B The voltage at the branch point f is calculated based on the current and voltage data at the end and the C end. The current differential relay 53C can correct the sample timing based on the calculated phase difference between the branch point voltages.

一方、同期すべきマスターの電流差動リレー53Bが設置された端子(B端)と2個以上の分岐点f,gを介して接続されたA端およびD端の電流差動リレー53A,53Dは、まず、B端に直結された分岐点fと異なる分岐点gにおける合成電流を計算する必要がある。このため、これらの電流差動リレー53A,53Dのいずれか一方のサンプリングタイミングに他方のサンプリングタイミングを同期させるステップが必要になる。   On the other hand, the current differential relays 53A and 53D at the A and D ends connected to the terminal (B end) where the master current differential relay 53B to be synchronized is connected via two or more branch points f and g. First, it is necessary to calculate a combined current at a branch point g different from the branch point f directly connected to the B end. For this reason, the step which synchronizes the other sampling timing with the sampling timing of either one of these current differential relays 53A and 53D is needed.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time must be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

50,201〜203,220〜223 送電線、52A〜52D 背後電源、53,53A〜53D 電流差動リレー、54,54B,54C 通信路、56,91,211 第1のコンデンサ点、57 中間点、58,93,212 第2のコンデンサ点、96,213 第3のコンデンサ点、94 第4のコンデンサ点、67 特定点、76 リレー演算部、74 電圧演算部、75 位相差演算部、73 同期処理部、80〜86,204〜206 T形回路、100 入力変換部、110 A/D変換部、120 演算処理部、130 I/O部、131 送受信機、132 デジタル入力回路、133 デジタル出力回路、200,f,g 分岐点、C,CA,CB 対地容量、CT,CT1〜CT4 電流変成器、VT,VT1〜VT4 電圧変成器,Ts 特定時間間隔。   50, 201-203, 220-223 Transmission line, 52A-52D Power supply behind, 53, 53A-53D Current differential relay, 54, 54B, 54C Communication path, 56, 91, 211 First capacitor point, 57 Intermediate point 58, 93, 212 Second capacitor point, 96, 213 Third capacitor point, 94 Fourth capacitor point, 67 Specific point, 76 Relay operation unit, 74 Voltage operation unit, 75 Phase difference operation unit, 73 Synchronization Processing unit, 80-86, 204-206 T-type circuit, 100 input conversion unit, 110 A / D conversion unit, 120 arithmetic processing unit, 130 I / O unit, 131 transceiver, 132 digital input circuit, 133 digital output circuit , 200, f, g Branch point, C, CA, CB Ground capacity, CT, CT1 to CT4 Current transformer, VT, VT1 to VT4 Voltage change Generator, Ts Specific time interval.

Claims (16)

送電線の第1端子に設けられた電流差動リレーであって、
前記送電線の前記第1端子の電流および電圧をサンプリングして電流データおよび電圧データを生成するアナログ/デジタル変換部と、
前記送電線の第2端子に設けられた第2の電流差動リレーから前記第2端子の電流データおよび電圧データを受信する受信機と、
前記第1端子の電流データおよび電圧データに基づいて、前記送電線の前記第1端子と前記第2端子との間の特定点における電圧を第1特定点電圧として計算し、前記第2端子の電流データおよび電圧データに基づいて、前記特定点における電圧を第2特定点電圧として計算する電圧演算部と、
前記第1特定点電圧と前記第2特定点電圧との位相差を計算する位相差演算部と、
前記位相差に対応する時間に基づいて前記第1端子の電流および電圧のサンプリング時刻を調整する同期処理部とを備え、
前記電圧演算部は、前記第1端子と前記特定点とを接続する第1線路および前記第2端子と前記特定点とを接続する第2線路の各々を、前記送電線全体を単一のπ形回路としたときの当該π形回路の一部であるL形回路として、または単一のT形回路として、または直列接続された複数のT形回路として模擬することによって、前記第1特定点電圧および前記第2特定点電圧を計算する、電流差動リレー。
A current differential relay provided at the first terminal of the power transmission line,
An analog / digital converter that samples current and voltage of the first terminal of the transmission line to generate current data and voltage data;
A receiver for receiving current data and voltage data of the second terminal from a second current differential relay provided at a second terminal of the power transmission line;
Based on the current data and voltage data of the first terminal, a voltage at a specific point between the first terminal and the second terminal of the transmission line is calculated as a first specific point voltage, and the second terminal A voltage calculation unit that calculates a voltage at the specific point as a second specific point voltage based on current data and voltage data;
A phase difference calculator that calculates a phase difference between the first specific point voltage and the second specific point voltage;
A synchronization processing unit that adjusts the sampling time of the current and voltage of the first terminal based on the time corresponding to the phase difference;
The voltage calculation unit includes a first line that connects the first terminal and the specific point, and a second line that connects the second terminal and the specific point. The first specific point is obtained by simulating as an L-shaped circuit that is a part of the π-shaped circuit when formed into a shaped circuit, as a single T-shaped circuit, or as a plurality of T-shaped circuits connected in series. A current differential relay for calculating a voltage and the second specific point voltage.
前記第1線路および前記第2線路の各々は、前記送電線全体を単一のπ形回路としたときの当該π形回路の一部であるL形回路として模擬され、
前記電圧演算部は、前記第1端子の電圧に基づいて前記第1線路の充電電流を算出し、前記第1端子の電流から前記第1線路の充電電流を減じることによって得られる電流から前記第1線路の電圧降下分を算出し、前記第1端子の電圧から前記第1線路の電圧降下分を減じることによって前記第1特定点電圧を算出し、
前記電圧演算部は、前記第2端子の電圧に基づいて前記第2線路の充電電流を算出し、前記第2端子の電流から前記第2線路の充電電流を減じることによって得られる電流から前記第2線路の電圧降下分を算出し、前記第2端子の電圧から前記第2線路の電圧降下分を減じることによって前記第2特定点電圧を算出する、請求項1に記載の電流差動リレー。
Each of the first line and the second line is simulated as an L-type circuit that is a part of the π-type circuit when the entire transmission line is a single π-type circuit,
The voltage calculation unit calculates a charging current of the first line based on the voltage of the first terminal, and subtracts the charging current of the first line from the current of the first terminal. Calculating the voltage drop of one line, and calculating the first specific point voltage by subtracting the voltage drop of the first line from the voltage of the first terminal;
The voltage calculation unit calculates the charging current of the second line based on the voltage of the second terminal, and subtracts the charging current of the second line from the current of the second terminal. 2. The current differential relay according to claim 1, wherein the second specific point voltage is calculated by calculating a voltage drop of two lines and subtracting a voltage drop of the second line from a voltage of the second terminal.
前記第1線路は単一の第1のT形回路として模擬され、前記第2線路は単一の第2のT形回路として模擬され、
前記電圧演算部は、前記第1端子から前記第1のT形回路のコンデンサ点までの電圧降下分を前記第1端子の電圧から減じることによって前記第1のT形回路のコンデンサ点における電圧を算出し、前記第1のT形回路のコンデンサ点における電圧に基づいて前記第1線路の充電電流を算出し、前記第1端子の電流から前記第1線路の充電電流を減じることによって得られる電流と前記第1のT形回路のコンデンサ点における電圧とに基づいて前記第1特定点電圧を算出し、
前記電圧演算部は、前記第2端子から前記第2のT形回路のコンデンサ点までの電圧降下分を前記第2端子の電圧から減じることによって前記第2のT形回路のコンデンサ点における電圧を算出し、前記第2のT形回路のコンデンサ点における電圧に基づいて前記第2線路の充電電流を算出し、前記第2端子の電流から前記第2線路の充電電流を減じることによって得られる電流と前記第2のT形回路のコンデンサ点における電圧とに基づいて前記第2特定点電圧を算出する、請求項1に記載の電流差動リレー。
The first line is simulated as a single first T-type circuit, the second line is simulated as a single second T-type circuit,
The voltage calculation unit subtracts a voltage drop from the first terminal to the capacitor point of the first T-type circuit from the voltage of the first terminal, thereby obtaining a voltage at the capacitor point of the first T-type circuit. A current obtained by calculating, calculating a charging current of the first line based on a voltage at a capacitor point of the first T-type circuit, and subtracting the charging current of the first line from the current of the first terminal; And the first specific point voltage based on the voltage at the capacitor point of the first T-shaped circuit,
The voltage calculation unit subtracts a voltage drop from the second terminal to the capacitor point of the second T-type circuit from the voltage of the second terminal, thereby obtaining a voltage at the capacitor point of the second T-type circuit. A current obtained by calculating, calculating the charging current of the second line based on the voltage at the capacitor point of the second T-type circuit, and subtracting the charging current of the second line from the current of the second terminal 2. The current differential relay according to claim 1, wherein the second specific point voltage is calculated based on a voltage at a capacitor point of the second T-shaped circuit.
送電線の第1端子に設けられた電流差動リレーであって、
前記送電線の前記第1端子の電流および電圧をサンプリングして電流データおよび電圧データを生成するアナログ/デジタル変換部と、
前記送電線の第2端子に設けられた第2の電流差動リレーから前記第2端子の電流データおよび電圧データを受信する受信機と、
前記第1端子と前記第2端子とを接続する線路を単一のT形回路または直列接続された複数のT形回路として模擬することによって、前記第1端子の電流データおよび電圧データから前記第2端子の電圧を計算する電圧演算部と、
前記電圧演算部によって計算された前記第2端子の電圧と実際の前記第2端子の電圧との位相差を計算する位相差演算部と、
前記位相差に対応する時間に基づいて前記第1端子の電流および電圧のサンプリング時刻を調整する同期処理部とを備える、電流差動リレー。
A current differential relay provided at the first terminal of the power transmission line,
An analog / digital converter that samples current and voltage of the first terminal of the transmission line to generate current data and voltage data;
A receiver for receiving current data and voltage data of the second terminal from a second current differential relay provided at a second terminal of the power transmission line;
By simulating a line connecting the first terminal and the second terminal as a single T-type circuit or a plurality of T-type circuits connected in series, the current data and voltage data of the first terminal A voltage calculation unit for calculating a voltage at two terminals;
A phase difference calculator that calculates a phase difference between the voltage of the second terminal calculated by the voltage calculator and the actual voltage of the second terminal;
A current differential relay comprising: a synchronization processing unit that adjusts a sampling time of the current and voltage of the first terminal based on a time corresponding to the phase difference.
前記第1端子と前記第2端子とを接続する前記線路は、単一のT形回路として模擬され、
前記電圧演算部は、前記第1端子から前記T形回路のコンデンサ点までの電圧降下分を前記第1端子の電圧から減じることによって前記T形回路のコンデンサ点における電圧を算出し、前記T形回路のコンデンサ点における電圧に基づいて前記線路の充電電流を算出し、前記第1端子の電流から前記線路の充電電流を減じることによって得られる電流と前記T形回路のコンデンサ点における電圧とに基づいて前記第2端子の電圧を算出する、請求項4に記載の電流差動リレー。
The line connecting the first terminal and the second terminal is simulated as a single T-shaped circuit,
The voltage calculation unit calculates a voltage at the capacitor point of the T-type circuit by subtracting a voltage drop from the first terminal to the capacitor point of the T-type circuit from the voltage of the first terminal, Calculate the charging current of the line based on the voltage at the capacitor point of the circuit, and based on the current obtained by subtracting the charging current of the line from the current of the first terminal and the voltage at the capacitor point of the T-shaped circuit. The current differential relay according to claim 4, wherein the voltage of the second terminal is calculated.
送電線の第1端子に設けられた電流差動リレーであって、
前記送電線の前記第1端子の電流および電圧をサンプリングして電流データおよび電圧データを生成するアナログ/デジタル変換部と、
前記送電線の第2端子に設けられた第2の電流差動リレーから前記第2端子の電流データおよび電圧データを受信する受信機と、
前記第1端子と前記第2端子とを接続する線路を単一のT形回路または直列接続された複数のT形回路として模擬することによって、前記第2端子の電流データおよび電圧データから前記第1端子の電圧を計算する電圧演算部と、
前記電圧演算部によって計算された前記第1端子の電圧と実際の前記第1端子の電圧との位相差を計算する位相差演算部と、
前記位相差に対応する時間に基づいて前記第1端子の電流および電圧のサンプリング時刻を調整する同期処理部とを備える、電流差動リレー。
A current differential relay provided at the first terminal of the power transmission line,
An analog / digital converter that samples current and voltage of the first terminal of the transmission line to generate current data and voltage data;
A receiver for receiving current data and voltage data of the second terminal from a second current differential relay provided at a second terminal of the power transmission line;
By simulating a line connecting the first terminal and the second terminal as a single T-type circuit or a plurality of T-type circuits connected in series, the current data and voltage data of the second terminal A voltage calculator for calculating the voltage at one terminal;
A phase difference calculator that calculates a phase difference between the voltage at the first terminal calculated by the voltage calculator and the actual voltage at the first terminal;
A current differential relay comprising: a synchronization processing unit that adjusts a sampling time of the current and voltage of the first terminal based on a time corresponding to the phase difference.
前記電流差動リレーは、前記第1端子の電流データおよび電圧データとともに第1のタイミング信号を前記第2の電流差動リレーに送信する送信機をさらに備え、
前記受信機は、前記第2端子の電流データおよび電圧データとともに第2のタイミング信号を前記第2の電流差動リレーから受信し、
前記同期処理部は、
前記送信機が前記第1のタイミング信号を送信してから前記受信機が前記第2のタイミング信号を受信するまでの第1の時間間隔と、前記第2の電流差動リレーが前記第2のタイミング信号を送信してから前記第1のタイミング信号を受信するまでの第2の時間間隔とが等しくなるように、前記第1端子の電流および電圧のサンプリング時刻を制御する第1ステップと、
前記第1の時間間隔と前記第2の時間間隔とが等しいときに前記位相差演算部によって計算された位相差に対応する時間を、第3の時間間隔として記憶する第2ステップと、
前記第1の時間間隔と前記第2の時間間隔とが前記第3の時間間隔の2倍だけ異なるように、前記第1端子の電流および電圧のサンプリング時刻を制御する第3ステップとを実行するように構成される、請求項1〜6のいずれか1項に記載の電流差動リレー。
The current differential relay further includes a transmitter that transmits a first timing signal to the second current differential relay together with current data and voltage data of the first terminal,
The receiver receives a second timing signal from the second current differential relay together with current data and voltage data of the second terminal,
The synchronization processing unit
A first time interval from when the transmitter transmits the first timing signal to when the receiver receives the second timing signal; and the second current differential relay is A first step of controlling a sampling time of current and voltage of the first terminal so that a second time interval from transmission of a timing signal to reception of the first timing signal is equal;
A second step of storing, as a third time interval, a time corresponding to the phase difference calculated by the phase difference calculating unit when the first time interval and the second time interval are equal;
Performing a third step of controlling the sampling time of the current and voltage of the first terminal so that the first time interval and the second time interval differ by twice the third time interval. The current differential relay according to claim 1, configured as described above.
前記同期処理部は、前記第1の時間間隔と前記第2の時間間隔とが前記第3の時間間隔の2倍だけ異なっているときに前記位相差演算部によって計算された位相差に対応する時間を用いて、前記第3の時間間隔を補正する第4ステップをさらに実行するように構成され、
前記第3ステップでは、前記第4ステップによって補正された前記第3の時間間隔が用いられる、請求項7に記載の電流差動リレー。
The synchronization processing unit corresponds to the phase difference calculated by the phase difference calculation unit when the first time interval and the second time interval are different from each other by twice the third time interval. Further configured to perform a fourth step of correcting the third time interval using time;
The current differential relay according to claim 7, wherein in the third step, the third time interval corrected by the fourth step is used.
前記同期処理部は、前記送電線の正常時には、前記第4ステップを繰り返し実行することによって前記第3の時間間隔を継続的に補正するように構成され、
前記同期処理部は、前記送電線の故障時には、前記第4ステップを実行せず、前記送電線の故障発生の直前に補正された前記第3の時間間隔を用いて前記第3ステップを実行するように構成される、請求項8に記載の電流差動リレー。
The synchronization processing unit is configured to continuously correct the third time interval by repeatedly executing the fourth step when the transmission line is normal.
The synchronization processing unit does not execute the fourth step when the power transmission line fails, but performs the third step using the third time interval corrected immediately before the power transmission line failure occurs. The current differential relay according to claim 8, configured as described above.
前記同期処理部は、前記送電線の正常時に、前記第1ステップおよび前記第2ステップを実行した後、前記位相差演算部によって計算された位相差に対応する時間が0となるように、前記第1端子の電流および電圧のサンプリング時刻を制御する第5ステップを実行するように構成され、
前記同期処理部は、前記送電線の故障時に、前記第5ステップに代えて前記第3ステップを実行するように構成される、請求項7に記載の電流差動リレー。
The synchronization processing unit performs the first step and the second step when the power transmission line is normal, and then the time corresponding to the phase difference calculated by the phase difference calculation unit becomes 0. Configured to perform a fifth step of controlling the sampling time of the current and voltage of the first terminal;
The current differential relay according to claim 7, wherein the synchronization processing unit is configured to execute the third step instead of the fifth step when the power transmission line fails.
送電線の第1端子の電流および電圧をサンプリングして電流データおよび電圧データを生成するステップと、
前記送電線の第2端子の電流および電圧をサンプリングして電流データおよび電圧データを生成するステップと、
前記第1端子の電流データおよび電圧データから、前記送電線の前記第1端子と前記第2端子との間の特定点における電圧を第1特定点電圧として計算するステップと、
前記第2端子の電流データおよび電圧データから、前記特定点の電圧を第2特定点電圧として計算するステップとを備え、
前記第1特定点電圧および前記第2特定点電圧を計算するステップでは、前記第1端子と前記特定点とを接続する第1線路および前記第2端子と前記特定点とを接続する第2線路の各々は、前記送電線全体を単一のπ形回路としたときの当該π形回路の一部であるL形回路として、または単一のT形回路として、または直列接続された複数のT形回路として模擬され、
さらに、前記第1特定点電圧と前記第2特定点電圧との位相差を第1の位相差として計算するステップと、
前記第1の位相差に対応する時間に基づいて前記第1端子の電流および電圧のサンプリング時刻を調整するステップと備える、サンプリング同期方法。
Sampling the current and voltage of the first terminal of the transmission line to generate current data and voltage data;
Sampling the current and voltage of the second terminal of the transmission line to generate current data and voltage data;
Calculating a voltage at a specific point between the first terminal and the second terminal of the transmission line as a first specific point voltage from current data and voltage data of the first terminal;
Calculating the voltage at the specific point as the second specific point voltage from the current data and voltage data of the second terminal,
In the step of calculating the first specific point voltage and the second specific point voltage, a first line connecting the first terminal and the specific point and a second line connecting the second terminal and the specific point Are each an L-type circuit that is a part of the π-type circuit when the entire transmission line is a single π-type circuit, or a single T-type circuit, or a plurality of Ts connected in series. Simulated as a shaped circuit,
And calculating a phase difference between the first specific point voltage and the second specific point voltage as a first phase difference;
Adjusting the sampling time of the current and voltage of the first terminal based on the time corresponding to the first phase difference.
前記送電線は、前記特定点と第3線路を介して接続された第3端子をさらに含み、
前記サンプリング同期方法は、さらに、
前記第3端子の電流および電圧をサンプリングして電流データおよび電圧データを生成するステップと、
前記第3線路をπ形回路の一部である単一のL形回路としてまたは単一のT形回路としてまたは直列接続された複数のT形回路として模擬することによって、前記第3端子の電流データおよび電圧データから、前記特定点の電圧を第3特定点電圧として計算するステップと、
前記第2特定点電圧と前記第3特定点電圧との位相差を第2の位相差として計算するステップと、
前記第2の位相差に対応する時間に基づいて前記第3端子の電流および電圧のサンプリング時刻を調整するステップと備える、請求項11に記載のサンプリング同期方法。
The power transmission line further includes a third terminal connected to the specific point via a third line,
The sampling synchronization method further includes:
Sampling current and voltage of the third terminal to generate current data and voltage data;
By simulating the third line as a single L-shaped circuit that is part of a pi-shaped circuit or as a single T-shaped circuit or as a plurality of T-shaped circuits connected in series, the current of the third terminal Calculating a voltage at the specific point as a third specific point voltage from data and voltage data;
Calculating a phase difference between the second specific point voltage and the third specific point voltage as a second phase difference;
The sampling synchronization method according to claim 11, further comprising a step of adjusting a sampling time of current and voltage of the third terminal based on a time corresponding to the second phase difference.
前記サンプリング同期方法は、
前記第1端子に設けられた第1の送受信機から前記第2端子に設けられた第2の送受信機に前記第1端子の電流データおよび電圧データとともに第1のタイミング信号を送信するステップと、
前記第2の送受信機から前記第1の送受信機に前記第2端子の電流データおよび電圧データとともに第2のタイミング信号を送信するステップとをさらに備え、
前記第1端子の電流および電圧のサンプリング時刻を調整するステップは、
前記第1の送受信機が前記第1のタイミング信号を送信してから前記第2のタイミング信号を受信するまでの第1の時間間隔と、前記第2の送受信機が前記第2のタイミング信号を送信してから前記第1のタイミング信号を受信するまでの第2の時間間隔とが等しくなるように、前記第1端子の電流および電圧のサンプリング時刻を制御する第1ステップと、
前記第1の時間間隔と前記第2の時間間隔とが等しいときに前記第1の位相差に対応する時間を、第3の時間間隔として記憶する第2ステップと、
前記第1の時間間隔と前記第2の時間間隔とが前記第3の時間間隔の2倍だけ異なるように、前記第1端子の電流および電圧のサンプリング時刻を制御する第3ステップとを含む、請求項11または12に記載のサンプリング同期方法。
The sampling synchronization method includes:
Transmitting a first timing signal together with current data and voltage data of the first terminal from a first transmitter / receiver provided at the first terminal to a second transmitter / receiver provided at the second terminal;
Transmitting a second timing signal together with current data and voltage data of the second terminal from the second transceiver to the first transceiver;
Adjusting the sampling time of the current and voltage of the first terminal,
A first time interval from when the first transceiver transmits the first timing signal to reception of the second timing signal; and the second transceiver transmits the second timing signal. A first step of controlling the current and voltage sampling times of the first terminal so that a second time interval from transmission to reception of the first timing signal is equal;
A second step of storing, as a third time interval, a time corresponding to the first phase difference when the first time interval and the second time interval are equal;
A third step of controlling the sampling time of the current and voltage of the first terminal so that the first time interval and the second time interval differ by twice the third time interval; The sampling synchronization method according to claim 11 or 12.
前記第1端子の電流および電圧のサンプリング時刻を調整するステップは、さらに、
前記第1の時間間隔と前記第2の時間間隔とが前記第3の時間間隔の2倍だけ異なっているときに計算された前記第1の位相差に対応する時間を用いて、前記第3の時間間隔を補正する第4ステップを含み、
前記第3ステップでは、前記第4ステップによって補正された前記第3の時間間隔が用いられる、請求項13に記載のサンプリング同期方法。
The step of adjusting the sampling time of the current and voltage of the first terminal further includes
Using the time corresponding to the first phase difference calculated when the first time interval and the second time interval differ by twice the third time interval; A fourth step of correcting the time interval of
The sampling synchronization method according to claim 13, wherein in the third step, the third time interval corrected in the fourth step is used.
前記第1端子の電流および電圧のサンプリング時刻を調整するステップでは、
前記送電線の正常時には、前記第4ステップが繰り返し実行されることによって前記第3の時間間隔が継続的に補正され、
前記送電線の故障時には、前記第4ステップは実行されず、前記送電線の故障発生の直前に補正された前記第3の時間間隔を用いて前記第3ステップが実行される、請求項14に記載のサンプリング同期方法。
In the step of adjusting the sampling time of the current and voltage of the first terminal,
When the power transmission line is normal, the third time interval is continuously corrected by repeatedly executing the fourth step,
The fourth step is not executed when the power transmission line fails, and the third step is executed using the third time interval corrected immediately before the power transmission line failure occurs. The sampling synchronization method described.
前記第1端子の電流および電圧のサンプリング時刻を調整するステップでは、
前記送電線の正常時に、前記第1ステップおよび前記第2ステップが実行された後に、前記第1の位相差に対応する時間が0となるように、前記第1端子の電流および電圧のサンプリング時刻を制御する第5ステップが実行され、
前記送電線の異常時に、前記第5ステップに代えて前記第3ステップが実行される、請求項13に記載のサンプリング同期方法。
In the step of adjusting the sampling time of the current and voltage of the first terminal,
Sampling time of current and voltage of the first terminal so that the time corresponding to the first phase difference becomes 0 after the first step and the second step are executed when the power transmission line is normal A fifth step of controlling
The sampling synchronization method according to claim 13, wherein the third step is executed instead of the fifth step when the power transmission line is abnormal.
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