JP7282928B2 - 電力動揺中のインテリジェント電子装置の動作 - Google Patents
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Description
インピーダンス型距離リレーおよびインテリジェント電子装置(IED)等の電力系統装置は、一般的に、電気回路網における送電線の監視および保護のために使用される。電気回路網の電力系統は、通常は定常状態条件で動作する。定常状態条件において、電力系統機器および送電線は、公称電圧および電流を搬送し、結果として電力系統および電気回路網は正常に動作する。電気回路網の定常状態は、送電線に電気的擾乱が発生した場合、影響を受ける可能性がある。
電力動揺阻止機能は、電力動揺と故障とを区別するため、および、電力動揺中にIEDが動作するのを阻止するために、IEDに含まれている。一般的に、さまざまな方法が、電力動揺を検出し電力動揺中IEDを阻止するために使用される。ブラインダーまたは同心特性に基づいて故障と電力動揺とを区別することが用いられる場合がある。同心特性に基づいた区別は、線路および電力系統インピーダンスならびに動揺周波数に依存する、ブラインダー位置および時間設定等の、いくつかのパラメータの値を求めることを含む。そのため、ブラインダーに基づく区別を用いるためには、電力系統のさまざまな動作シナリオの下で、細心の詳細な故障研究および安定性研究プログラムを実行しなければならない。さらに、再生可能な電力源の導入に伴い、動揺周波数は減少する傾向を持つ可能性があり、そうすると、電力動揺と故障とをタイマーに基づいて区別することは、複雑になり間違いが発生し易い可能性がある。
デルタVrms(40)=Vrms(40)-Vrms(20) (5)
となる。
同様に、41番目のサンプリング時点に対応付けられるデルタ量を、デルタVrms(41)とすると、これは次のように計算される。
デルタVrms(41)=Vrms(41)-Vrms(21) (6)
したがって、デルタ量は、
デルタVrms(k)= Vrms(k)-Vrms(k-N) (7)
と表すことができる。
式(7)において、kはサンプリング時点であり、NはRMS値の計算に使用されるサンプルの予め定められた数である。したがって、デルタ量の各々は、対応するサンプリング時点に対応付けられるRMS値と、予め定められた数のサンプルに先行するサンプリング時点に対応付けられるRMS値との間の差として計算される。
X=|デルタVrms(41)|-|デルタVrms(40)| (8)
として求めてもよい。
式(8)において、大きさの差はXで表される。
Claims (10)
- 電力動揺状態においてインテリジェント電子装置(IED)を動作させる方法であって、前記IEDは、送電線の端子に対応付けられ、前記方法は、
前記送電線の前記端子の各相ごとの電圧測定値を受信するステップを含み、前記電圧測定値をサンプリングして複数のサンプルを取得し、前記複数のサンプルのうちの各サンプルは、サンプルが捕捉された時点であるサンプリング時点に対応し、前記方法はさらに、
各相ごとの前記測定値の複数の二乗平均平方根(RMS)値を、対応する前記相の前記電圧測定値に基づいて求めるステップを含み、前記複数のRMS値のうちの各RMS値は、前記複数のサンプリング時点のうちの対応するサンプリング時点に対応付けられ、予め定められた数のサンプルを用いて計算され、前記予め定められた数のサンプルは、前記対応するサンプリング時点で捕捉されたサンプルと、先行するサンプリング時点で捕捉されたサンプルとを含み、前記方法はさらに、
各相ごとの複数のデルタ量を求めるステップを含み、前記複数のデルタ量のうちの各デルタ量は、前記対応するサンプリング時点に対応付けられ、前記対応するサンプリング時点に対応付けられるRMS値と、前記予め定められた数のサンプルに先行するサンプリング時点に対応付けられるRMS値との差として計算され、前記方法はさらに、
前記複数のデルタ量のうちのあるデルタ量が予め定められたしきい値よりも大きいか否かを、前記複数のデルタ量の連続監視に基づいて、検出するステップと、
前記デルタ量が前記予め定められたしきい値よりも大きいという判断に応じて、ピークデルタ量を検出するステップと、
前記ピークデルタ量に対応付けられるサンプリング時点と、前記複数のデルタ量のうちの第1のデルタ量に対応付けられるサンプリング時点との間の時間間隔を求めるステップと、
前記時間間隔としきい値時間との比較に基づいて、擾乱状態を検出するステップと、
前記擾乱状態が電力動揺であることを検出したことに応じて、前記IEDにおける故障検出を阻止するステップとを含む、方法。 - 前記擾乱状態は、前記時間間隔が前記しきい値時間よりも大きいという判断に応じて、電力動揺として検出される、請求項1に記載の方法。
- 前記ピークデルタ量を検出するステップは、
前記複数のサンプリング時点のうちの2つの連続するサンプリング時点に対応付けられる、前記複数のデルタ量のうちの2つのデルタ量の大きさの差を求めるステップと、
前記大きさの差のゼロ交差点を特定するステップと、
前記大きさの差の前記ゼロ交差点に基づいて前記ピークデルタ量を求めるステップとを含む、請求項1または2に記載の方法。 - 前記予め定められたしきい値は、約0.5キロボルトである、請求項1~3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記しきい値時間の範囲は、50ミリ秒と55ミリ秒との間である、請求項1~4のいずれか1項に記載の方法。
- 電力動揺状態において動作可能なインテリジェント電子装置(IED)であって、前記IEDは、送電線の端子に対応付けられ、前記IEDは、
プロセッサと、
前記プロセッサに結合された擾乱状態検出モジュールとを備え、前記擾乱状態検出モジュールは、
前記送電線の前記端子の各相ごとの電圧測定値を受信し、前記電圧測定値をサンプリングして複数のサンプルを取得し、前記複数のサンプルのうちの各サンプルは、サンプルが捕捉された時点であるサンプリング時点に対応し、前記擾乱状態検出モジュールはさらに、
各相ごとの複数の二乗平均平方根(RMS)値を、対応する前記相の前記電圧測定値に基づいて求め、前記複数のRMS値のうちの各RMS値は、前記複数のサンプリング時点のうちの対応するサンプリング時点に対応付けられ、前記複数のRMS値のうちの各RMS値は、予め定められた数のサンプルを用いて計算され、前記予め定められた数のサンプルは、前記対応するサンプリング時点で捕捉されたサンプルと、先行するサンプリング時点で捕捉されたサンプルとを含み、前記擾乱状態検出モジュールはさらに、
各相ごとの複数のデルタ量を求め、前記複数のデルタ量のうちの各デルタ量は、前記対応するサンプリング時点に対応付けられ、前記対応するサンプリング時点に対応付けられるRMS値と、前記予め定められた数のサンプルに先行するサンプリング時点に対応付けられるRMS値との差であり、前記擾乱状態検出モジュールはさらに、
前記複数のデルタ量のうちのあるデルタ量が予め定められたしきい値よりも大きいか否かを、前記複数のデルタ量の連続監視に基づいて、検出し、
前記デルタ量が前記予め定められたしきい値よりも大きいという判断に応じて、ピークデルタ量を検出し、
前記ピークデルタ量に対応付けられるサンプリング時点と、前記複数のデルタ量のうちの第1のデルタ量に対応付けられるサンプリング時点との間の時間間隔を求め、
前記時間間隔としきい値時間との比較に基づいて、擾乱状態を検出し、
前記IEDは阻止モジュールをさらに備え、前記阻止モジュールは、前記プロセッサに結合され、前記擾乱状態が電力動揺であるという検出に応じて、前記IEDにおける故障検出を阻止する、IED。 - 前記擾乱状態は、前記時間間隔が前記しきい値時間よりも大きいという判断に応じて、電力動揺として検出される、請求項6に記載のIED。
- ピーク検出モジュールをさらに備え、前記ピーク検出モジュールは、
前記複数のサンプリング時点のうちの2つの連続するサンプリング時点に対応付けられる、前記複数のデルタ量のうちの2つのデルタ量の大きさの差を求め、
前記大きさの差のゼロ交差点を特定し、
前記大きさの差の前記ゼロ交差点に基づいて前記ピークデルタ量を求める、請求項6または7に記載のIED。 - 前記予め定められたしきい値は、約0.5キロボルトである、請求項6~8のいずれか1項に記載のIED。
- 前記しきい値時間の範囲は、50ミリ秒と55ミリ秒との間である、請求項6~9のいずれか1項に記載のIED。
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