JPH0142386B2 - - Google Patents

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JPH0142386B2
JPH0142386B2 JP16129982A JP16129982A JPH0142386B2 JP H0142386 B2 JPH0142386 B2 JP H0142386B2 JP 16129982 A JP16129982 A JP 16129982A JP 16129982 A JP16129982 A JP 16129982A JP H0142386 B2 JPH0142386 B2 JP H0142386B2
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JP
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JP16129982A
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JPS5950373A (ja
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Tetsuo Matsushima
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08Locating faults in cables, transmission lines, or networks

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、故障点標定装置、特に電力系統の事
故発生時に事故点までの距離を標定し得る故障点
標定装置に関するものである。
〔発明の技術的背景〕
送電線の故障点標定装置としては、事故点で発
生するサージを送電線の両端子で受信し、その時
間差によつて事故点を標定するサージ受信方式及
び事故検出後、直ちに送電線にパルスを送出し、
その反射時間を測定するパルスレーダ方式等が従
来から実用に供されている。しかしこれらの方式
は送電線の両端子を結ぶ伝送装置が必要であつた
り、あるいはパルスが逃げないためのブロツキン
グコイルが必要であつたりして決して安価なもの
ではない。
しかし、近年はマイクロコンピユータ発達によ
り、系統の電圧、電流データを使つて事故点まで
の距離を計算し、安価に故障点標定を行なう方式
の研究が盛んに進められている。
第1図はマイクロコンピユータを使つたデジタ
ル形故障点標定装置の一般的な構成図を示す。第
1図において、1a,1bは入力変換器であつて
電力系統の各相電圧、各相電流が夫々導入され、
その入力電気量を適当な大きさの電圧信号に変換
する。2a,2bはフイルタであり、入力変換器
1a,1bの出力中に含まれる高調波成分を除去
する。3はサンプル・ホールド回路であり各フイ
ルタ2a,2bからの出力を所定の間隔でサンプ
リングする。4はA/D変換回路でありサンプ
ル・ホールド回路3からの出力をマルチプレクサ
5を介して加えられ、これをデジタル・データに
変換する。6はダイレクト・メモリ・アクセス
DMA回路でありA/D変換回路4の入力が加え
られる。7はメモリ回路でありDMA回路6によ
りA/D変換回路4の出力が所定の番地に書込ま
れる。8はリード・オンリ・メモリROMであつ
てプログラムが内蔵されている。9は中央演算処
理装置CPUでありROM8に書かれたプログラム
にしたがい、メモリ回路7に書かれた電力系統の
電圧、電流データを用いて故障点標定の演算を実
行する。10は出力回路でありCPU9の演算結
果に基き、故障点標定結果を図示しないプリンタ
やランプに表示する。CPU9で実行される演算
方式については多くの研究が行なわれているが、
その一例として次式により事故点までの距離標定
を行なう方式が既に提案されている。
x=lin{Vs・I″s *}/lin{ZIs・I″s *} ……(1) 但し x:事故点までの距離 Vs:標定装置設置点電圧 Is:標定装置設置点電流 I″s:標定装置設置点の事故前後の差電
流 Z:送電線の単位長当りのインピーダン
ス lin:虚数部を示す *:共役複素数を示す 〔背景技術の問題点〕 上記(1)式を計算する場合、電力系統から一定時
間間隔でサンプリングして得られた電圧、電流の
瞬時値データを使い、過去の一定期間にサンプリ
ングされたデータを用いる必要がある。例えば毎
サンプリング間隔毎に(1)式の演算を完了できると
仮定した場合、第2図に示される如く、毎サンプ
リング毎に最新データからlサンプリング前の電
圧、電流データを使つて演算結果を得る。即ち、
第2図のaはサンプリングされた電圧データの時
系列が、第2図bは同じく電流データが夫々示さ
れており、m時点においてはmを基準にしたlサ
ンプル前までのデータを使用し、m−1時点にお
いてはm−1を基準にしたlサンプルまでのデー
タを使用して夫々(1)式を計算する。
第3図は上記手順にしたがい、(1)式を演算した
場合の演算結果の推移を示したものであり、特に
点線にて明示した事故発生区間内をプロツトして
いる。第3図において、事故発生直後は演算結果
に事故前のデータ及び事故直後の過渡波形の影響
が残るため正確なものは期待できない。なお演算
結果は時間の経過につれて真の値へと収束してゆ
く。そして一定時間経過後、系統事故が除去され
ると、演算結果は再び正確な値を示さなくなる。
したがつて第3図に示される演算結果が得られ
た場合、どの値を採用すべきかは大きな問題であ
る。即ち、演算結果が一点に収束した場合は問題
ないが、入力データの状態によつては演算結果が
真値の近傍で振動したり、又は事故除去が早すぎ
てしまい、演算結果が収束しきらないうちに事故
データが失なわれるケースもあり得ると云うこと
である。
〔発明の目的〕
本発明は上記問題点を解決することを目的とし
てなされたものであり、不安定な条件下において
も真値に近い演算結果を安定して得ることの可能
な故障点標定装置を提供することを目的としてい
る。
〔発明の概要〕
本発明では事故発生中に系統の電圧及び電流を
サンプリングしてメモリ内に順次記憶し、これら
を用いて過去n回のサンプリング毎に故障点まで
の測距結果を記憶せしめ、このうちの最大値と最
小値とを選んで差を導出し、これが所定値以内で
ある場合に測距結果は収束したと判断することに
より、故障点までの安定した最善値として出力し
ようとするものである。
〔発明の実施例〕
以下図面を参照して実施例を説明する。
第4図aは本発明による故障点標定装置を説明
するための一実施例フローチヤート、第4図bは
演算結果説明図である。
なお、本実施例で平常時は故障標定を行なわ
ず、電力系統に事故が発生した場合に限り標定を
実行するものである。
第4図aにおいて、ステツプ41は事故検出処
理を行ない、例えば系統の不足電圧検出を行なつ
て起動する。前記ステツプ41によつて事故検出
が行なわれるとステツプ42へ移り、メモリ回路
7に既に記憶された系統の電圧、電流を使つて(1)
式による測距演算を実行する。
なおステツプ42による演算は、例えば電圧、
電流データの各サンプリング間隔毎に一定周期で
演算されており、メモリ回路7内には最新演算結
果からN回前の演算結果までが(xn,xn-1
xn-2,……xn-N)として記憶されている。ステ
ツプ42の演算が終了するとステツプ43に移
り、過去N回の演算結果のうちの最大のものxnax
と、最小のものxnioとの差xnax−xnioが所定値K
より小か否かを判定する。そしてステツプ43に
おいてxnax−xnio>Kであれば演算結果は収束し
たとみなされず、再びステツプ42へ戻つて次の
更に新しいデータを使つて新たにxn+1を演算す
る。ステツプ43において、xnax−xnioKであ
れば演算結果は収束したとみなされてステツプ4
4へ移り、その時の演算結果xnを外部のプリン
タ、又は表示器に出力する。なお前記した収束の
判定を厳しく行なうとすれば、Nを大きく、Kを
小さ設定すればよい。実用上はN=3〜5、K=
100m程度とすれば十分演算結果が収束したと判
定できる。又、演算結果の収束性が悪いと予測さ
れる場合はNを小さく、Kを大きくすればよい。
第4図bはn=3とした場合の収束判定の様子
を示している。図において、m−1時点のxnax
xnio=Dn-1は、Dn-1>Kとなつて収束とはみなさ
れないが、次のm時点ではxnax−xnio=Dnは、
Dn<Kとなつて収束とみなされる。
このように、n及びKを適切に選べば、条件に
応じて最適が得られることがわかる。しかし、こ
の例では例えばしや断器が予想外に速く切れた
り、系統現象が不安定であつたりして、設定され
たnとKの値に対して収束値が得られないことも
考えられる。又、nやKを粗く設定すると、事故
現象が安定で、しかも長時間続き、更に高精度な
演算結果が期待できるケースであつても誤差の大
きな値しか得られないことも考えられる。
第5図は他の実施例である。本実施例では系統
事故が継続中は測距演算を実行し、事故除去後に
最善の演算結果を導出しようとするものである。
第5図において、ステツプ51と52は前記第
4図におけるステツプ41と42と全く同じ機能
を有する。そしてステツプ53においては前記同
様、過去n回の演算結果中の最大値xnaxと最小値
xnioとを用い、その差xnax−xnioを過去に記憶さ
れた値MD即ち過去に得られたxnax−xnioと比較す
る。ここでxnax−xnio<MDの場合はステツプ54
へ移り、最新のxnax−xnioの値xnが新たに記憶さ
れる。又、測距結果として過去n回の演算結果の
中から代表値をMxとして記憶されるが、本実施
例の場合、過去n回の結果が全て所定値K以内に
入つているため、どの値を選んでもよい。例えば
過去n回中の平均値としてもよい。ステツプ54
の演算終了時、又はステツプ53においてxnax
xnioMDと判断された場合はステツプ55へ移
り、系統事故が除去されたか否か判断する。もし
事故が継続されていればステツプ52へ戻り、新
しいデータを使つて、更に測距演算が実行され
る。もしステツプ55において事故が除去されて
いれば、最後に記憶されているMDを最終結果と
してステツプ56により外部のプリンタや表示器
に出力する。なお、MDの値は演算が開始される
前に、初期値として十分大きな値を設定しておく
必要がある。
第6図は更に他の実施例である。本実施例では
事故が除去されなくとも演算結果を出力できるよ
うにしたものである。第6図においてステツプ4
1,42,43,44は第4図に対応し、同じく
ステツプ53,54,55,56は第5図に対応
している。
即ち、ステツプ41において事故を検出して起
動し、ステツプ42で測距演算し、これが所定値
Kより小さければ、実際問題として何ら支障がな
いため、ステツプ44へ移つて最終結果として出
力する。そしてステツプ43においてxnax−xnio
>Kである場合にのみステツプ53以下の処理
(第5図の処理)を行なおうとするものである。
なお上記実施例では最終結果の出力を事故の除
去を条件としているが、事故発生後、一定時間経
過後とすることも可能であり、こうすれば事故が
永続的に継続する場合の解決策ともなる。
更に、本実施例では故障点標定の原理式を(1)式
として説明したが、これに限定されるものではな
く、故障点までの距離に比例するものであれば何
らさしつかえないことも勿論である。
更にまた上記実施例では、事故検出を行つたの
ちに測距演算を実行するようにしたが、本発明は
これのみに限定されるものではない。
例えば、第4図におけるステツプ42および4
3を常時実行し、ステツプ43の不等式成立条件
と事故検出の条件とのアンド条件をとつて、距離
xnを最終結果として出力するようにしてもよい。
〔発明の効果〕
以上説明した如く、本発明によれば事故発生を
契機として系統の電圧値及び電流値を順次サンプ
リングし、これを用いて測距演算を繰返して時系
列的に記憶し、このうちの最大値と最小値との差
が所定値以内である場合に演算結果が収束したも
のと判断するよう構成したので、事故発生中のデ
ータを有効に使い、最も信頼できる演算結果を導
出することが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図はデジタル形故障点標定装置の一般的な
構成図、第2図は電圧及び電流のサンプリング
と、これらを使つた演算の仕方を示す図、第3図
は測距演算結果の時間的推移を示す図、第4図a
は本発明による故障点標定装置を説明するための
一実施例フローチヤート、第4図bは測距演算結
果の時間的推移を示す図、第5図は他の実施例を
説明するためのフローチヤート、第6図は更に他
の実施例を説明するためのフローチヤートであ
る。 1a,1b……入力変換器、2a,2b……フ
イルタ、3……サンプルホールド回路、4……
A/D変換器、5……マルチプレクサ、6……ダ
イレクトメモリアクセス装置、7……メモリ回
路、8……ROM、9……中央演算処理装置、1
0……出力回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 電力系統からの電圧、電流データを用いて故
    障点までの距離を計算する故障点標定装置におい
    て、電力系統からの電圧信号及び電流信号を所定
    の間隔でサンプリングする。サンプリング回路
    と、前記サンプリングされたデータをデジタル量
    に変換するアナログ・デジタル回路と、デジタル
    量に変換されたデータを記憶するメモリ回路と、
    演算処理のためのプログラムが内蔵されたメモリ
    回路と、前記デジタルデータを用いて所定の演算
    を行なう演算部とをそなえ、前記演算部は系統の
    事故発生時に一定周期で事故点までの距離xn
    演算して時系列的に記憶する手段と、過去に求め
    られたn個の演算結果(xn,xn-1,……xn-o
    から最大値xnaxと最小値xnioとを選び出しその差
    の値Dnが所定値Kと比較される判別手段とを有
    し、最大値と最小値との差の値Dnが所定値Kよ
    り小なるとき、その時点の演算結果を出力するこ
    とを特徴とする故障点標定装置。 2 電力系統からの電圧、電流データを用いて故
    障点までの距離を計算する故障点標定装置におい
    て、電力系統からの電圧信号及び電流信号を所定
    の間隔でサンプリングするサンプリング回路と、
    前記サンプリングされたデータをデジタル量に変
    換するアナログ・デジタル回路と、デジタル量に
    変換されたデータを記憶するメモリ回路と、演算
    処理のためのプログラムが内蔵されたメモリ回路
    と、前記デジタルデータを用いて所定の演算を行
    なう演算部とをそなえ、前記演算部は系統の事故
    発生時に一定周期で事故点までの距離xnを演算
    して時系列的に記憶する手段と、過去に求められ
    たn個の演算結果(xn,xn-1,……xn-o)から
    最大値xnaxと最小値xnioとを選び出しその差の値
    Dnを求める手段と、前記差の値Dnと過去に求め
    られた記憶値MDとを比較する手段と、前記差の
    値Dnが過去に求められた記憶値MDより小なると
    き、現に比較された差の値Dnを新たな記憶値MD
    として記憶すると共に前記差の値Dnの算出根拠
    となつたn個の距離に比例する測距結果の中から
    代表値Mxを記憶する手段とを有し、最終的に残
    つた代表値Mxの値を標定結果として出力するこ
    とを特徴とする故障点標定位置。 3 代表値に代えてn個の距離に比例した測距結
    果xn,……xn-oの中から平均値を用いることを
    特徴とする特許請求の範囲第2項記載の故障点標
    定装置。4 電力系統からの電圧、電流データを
    用いて故障点までの距離を計算する故障点標定装
    置において、電力系統からの電圧信号及び電流信
    号を所定の間隔でサンプリングするサンプリング
    回路と、前記サンプリングされたデータをデジタ
    ル量に変換するアナログ・デジタル回路と、デジ
    タル量に変換されたデータを記憶するメモリ回路
    と、演算処理のためのプログラムが内蔵されたメ
    モリ回路と、前記デジタルデータを用いて所定の
    演算を行なう演算部とをそなえ、前記演算部は系
    統の事故発生時に一定周期で事故点までの距離
    xnを演算して時系列的に記憶する手段と、過去
    に求められたn個の演算結果(xn,xn-1,……
    xn-o)から最大値xnaxと最小値xnixとを選び出し
    その差の値Dnが所定値Kより小なることを検出
    する判別手段とからなる第1の出力回路と、前記
    差の値Dnが所定値Kより大なるとき前記差の値
    Dnと過去に求められた記憶値MDとを比較する手
    段と、前記差の値Dnが過去に求められた記憶値
    MDより小なるとき現に比較された差の値Dnを新
    たな記憶値MDとして記憶すると共に前記差の値
    Dnの算出根拠となつたn個の距離に比例した測
    距結果の中から代表値Mxを記憶する手段とから
    なる第2の出力回路を有し、最大値と最小値との
    差の値Dnが所定値Kより小なる場合はその時点
    の演算結果を第1の出力回路によつて出力し、前
    記差の値DnがKより大なる場合は最終的に残つ
    たMxの値を第2の出力回路によつて出力するこ
    とを特徴とする故障点標定装置。
JP16129982A 1982-09-16 1982-09-16 故障点標定装置 Granted JPS5950373A (ja)

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JPH0619411B2 (ja) * 1985-07-04 1994-03-16 株式会社東芝 故障点標定装置
SE460804B (sv) * 1988-03-25 1989-11-20 Asea Brown Boveri Foerfarande och anordning foer felbestaemning vid fel paa en kraftledning
JP2006023105A (ja) * 2004-07-06 2006-01-26 Hitachi Cable Ltd 電線の断線検出方法
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