JPH01164220A - デジタル保護継電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明に、電力系統を保護するデジタル保護継電装置
に関するものである。

〔従来の技術〕

＠３図は、例えば電気学会大学講座「保護継電工学」昭
和５６年７月２０日、Ｐ１１２　、第６２表に示されて
いるように、電力系統の交流量の波形図であり、図にお
いて、１０け眼幅値Ｘなる正弦波を有する電力系統の交
流量、例えば電流の電流信号（又は電圧の電圧信号）、
ＸＩＬ　ｘ−３は互いに電力系統の基準周波数ｆＱの整
数倍のサンプリング問波数により電流信号ＩＱを電気角
にして９０°間隔でサンプリングしたデータである。

周知のように時間ｔｏにおけるこのようなデータＸＱに ｘＱ　”　Ｘ　ｓｉｎωｔＱ　　　　　　　　　　　　
・ｉｌｌと表わすことができるので、時間ｔｏから電気
角にて９０＠離れたデータＸ−３σ ｘ−３−Ｘ　ｓｉｎ　（ωｔＱ−９０°）・・・（２）
と表現できる。よって Ｘ０２＋Ｘ−３２−Ｘ２ｓｉｎ２ω１　ｏ＋　Ｘ２ｓｉ
ｎ２（ωｔ（１−９０°）ｌｌＩＩｘ２ｓＩＩｎ２ωｔ
Ｏ＋Ｘ２（−ｃａＢωｔｏ）２−　Ｘ２（ｓｉｎ２ω＋
０　＋　ｃｏｔ２ωｔｏ）−ｘ２　　　　　　　　　　
　　　　　・・・（３）となり、電流信号ＩＱの振幅値
Ｘの２乗が算出される。

従来のデジタル保護継電装置は、上記のように正弦波か
らなる電力系統の交流量（電流又は電圧）を基準周波数
の整数倍の周波数にてサンプリングし、互いに９０”　
＠れている交流ｔ（電流又は電圧）の一連のデータを用
い、上式のようなアルゴリズムによりその振幅の２乗値
を算出し、その２乗値に基づき、電力系統を保護するた
めの判定をするように構成されていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のデジタル保護継電装置は以上のように構成されて
いるので、電力系統の現在の周波数が基準周波数からず
れた場合は、サンプリング周波数が固定されているため
、基準周波数の電鐵角９０゜でサンプリングされたデー
タ間には、上記のようなアルゴリズムが成立せず、その
結果、演算の誤差が大きく保護動作の精度が悪いという
問題点があった。

この発明は、上記のような従来のものの問題点を除去す
るためになされたもので、保護対象の現在の周波数が基
準局波数からずれていても、その保護対象の眼幅値を精
度よく算出して精度の高い保護動作を得ることができる
デジタル保護継電装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るデジタル保護継電装置ハ保護対象電力系
統の現在の周波数と基準周波数とのずれを検出し、’ｔ
’を力系統の現在の周波数の整数倍となるようにサンプ
リング周波数を補正するようにしたものである。

〔作用〕

サンプリング周波数を補正することによって、サンプリ
ングされたデータに、電力系統の現在の周波数に対し電
気角９０°となるため、上記のアルゴリズムが成立し、
保護動作の精度が高められ、保護機能に対する信頼性を
高める。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明によるデジタル保護継電装置のブロック図
であり、図において、［１１Ｈ系統電圧ｖｍを取り込み
保護系統の現在の周波数を検出する周波数検出装置、（
２１は周波数検出装置（１）の出力によってサンプリン
グ周波数を現在の系統周波数に比例した値に補正する回
路を有したクロック信号発生回路、（３ａ）〜（３ｃ）
　ｈ保護系統よシ導かれる電流信号（１ａ）〜（ｉｃ）
をそれぞれクロック（２）より出力されるサンプリング
周波数によりサンプルホールドするサンプルホールド回
路、（４Ｈｊ：サンプルホールド回路（３ａ）〜（３ｃ
）の出力信号を切シ換えるマルチプレクサ、ｔ６１ｔ’
！マルチプレクサ（４）の出力信号をデジタル化するア
ナログ・デジタル変換器である。アナログ・デジタル変
換器（４）、セントラルプロセシングユニット（６）、
メモ１月７）及びデジタルアウトプットユニット＋８１
　ｔ！　、バス（９）を介して接続されている。

デジタルアウトプットユニット［８１ｎ　、出力（？Ｉ
号（８ａ）を図示なしのしゃ断器のしゃ断を指令する指
令信号として出力している。

次に動作について説明をする。第２図は保護系統の周波
数が基準周波数と周波数が低い場合を示している。

ます、基準周波数（ｆｏ）の場合について説明を行う。

周波数検出装置１１１Ｈ動作せず、クロック（２）は基
準サンプリング周波数を基にしたサンプリングパルスを
Ｔｌの間隔（電気角９（］”）でサンプリングホールド
（３１に渡す。サンプリングホールド（３）によって順
次サンプリングされたデータを３ＣＯ，Ｘ＋とする。ｘ
ｏとｘｌとは′電気角で９０＠間隔である。

次に系統の現在の周波数（ｆｌ）が基準局ｅ故（ｒＯ）
より低い場合について説明を行う。

周波数検出装置（１）は基準周波数と系統の現在の周波
数との差に比例した信号をクロック（２］Ｋ渡す。

クロック（２）はその信号によってサンプリング周波数
が補正されサンプリングパルスｋ　Ｔ２　（７）　間隔
（現在の系統周波数に対し電気角９０’　）でサンプリ
ングホールド（３）に渡す。サンプルホールド（３）に
よって順次サンプリングされたデータをＸＯ，Ｘ２とす
る。ｘｏとｘ２とｉｔ気角９０＠間隔である。つまシ、
系統の現在の周波数が基準周波数からすれた場合には、
クロック（２）が周波数検出装置ｉｌ＋の出力によって
Δｔだけ補正されたサンプリングパルスをサンプルホー
ルド（３）に渡すため、サンプリングされたデータげ、
常に電気角で９０°の間隔となるため、上記のアルゴリ
ズムが成立し、その結果、保護対象の振幅値を精度よく
算出し、精度の高い保護判定を得ることができる。

なお、上記夫絶倒でぼ、系統の現在の周波数を検出する
のに系統電圧ｖ８を用いて検出しているが、系統の電流
を用いても良い。

サンプルホールド回路（３）の入力は系統のその他の交
流量であっても良い。

また、系統の現在の周波数の検出をソフトウェア処理で
行い、その出力でクロック（２）の制御を行っても良い
。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、系統の現在の周波数
を検出しサンプリング向波数を補正するように構成した
ので、保護動作の精度が高められ保護機能に対する信頼
性を高める効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるデジタル保護継電装置の一実施
例を示すブロック図、ｇＩ；２図は第１図の動作説明を
するための交流量の波形図、第３図は従来技術を説明す
るための交流量の波形図である。 図において、（１）は周波数検出装置、（２）にクロッ
ク信号発生回路、（３ａ）〜（３ｅ）　ｉｊサンプルホ
ールド回路、＋４）Ｈマルチプレクサ、（５）Ｕアナロ
グデジタルに換器、（６１ｕセントラルグロセツシング
ユニツ）　、＋７）　［メモリ、（８）はデジタルアウ
トプットユニットである。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 保護対象の電力系統から所定のサンプリング周期でサン
   プリングした交流量データを読込み、所定の演算処理に
   より、上記電力系統を保護するための指令を出力する中
   央処理装置を備えたデジタル保護継電装置において、上
   記電力系統の現在の周波数を検出し、サンプリング周期
   を補正して電気角で９０°だけ離れた時点に対応するデ
   ータを取り込むことによつて、上記交流量の振幅の２乗
   を算出し、この２乗値が予め設定した整定値より大きい
   ときは、上記電力系統を保護するための指令を出力する
   処理機能を有することを特徴とするデジタル保護継電装
   置。