JPH0210884B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は発変電所の送り出し電圧を管理するの
に使用する平均電圧印字記録装置に関するもので
ある。

発変電所の送り出し電圧を管理するには各瞬間
の電圧変動を調べるのみでは充分ではなく、ある
単位時間（例えば15分間）の電圧の平均値の変動
を調べなければならない。

送り出し電圧の平均値を求めるために考えられ
る一つの方法として、第１図に示すように送り出
し電圧ｖを所定のサンプリング周期ｔ（例えば一
秒）毎に測定し、単位時間T_A毎に、測定された
ｎ個のサンプリング電圧V_Sの算術平均値を求め
る方法がある。しかし、この算出方法であると、
送り出し電圧ｖの平均値は単位時間T_Aの経過毎
にしか算出されないことになり変動を調べるべき
平均値が、サンプリング周期ｔに比べて荒い間隔
でしか検出できない。従つて電圧変動か単位時間
T_A内のどの時点から始まつたかによつて算出さ
れた平均値が異なつてしまい、また電圧変動が起
こつた時点の精度の高い検出ができない。

そこで本発明は上記問題点の解決をも考慮に入
れて、発変電所の送り出し電圧を管理するのに好
適な平均電圧印字記録装置を提供したものであ
る。

本発明における平均値算出の原理は、第２図に
示すように各サンプリング周期ｔ毎に、それより
一定時間T_A前までに得られたｎ個のサンプリン
グ電圧の算術平均値を求めるものである。なおこ
の算術平均値は算出時点以前のｎ個のサンプリン
グ電圧V_Sを常時記憶しておき、サンプリング周
期ｔ毎に最も古いサンプリング電圧に最新のサン
プリング電圧を置換して算出されるので、以下こ
れを移動平均値V_nと呼称する。

本発明の上記算出原理によつて移動平均値V_n
はサンプリング周期ｔ毎に求められる。従つて電
圧変動はサンプリング周期ｔを最小単位として、
精度高く検出される。

本発明装置は上記算出原理に基づく移動平均値
の算出機能に加えて、具体的に実施する場合に必
要な種々の機能を有している。すなわち本発明装
置は上記算出原理に基づく部分を主要部とする複
数の発明を含んでいる。

次に本発明の主要部となる基本構成について説
明する。

本発明装置の主要部となる基本構成は第３図に
示すように、所定のサンプリング周期ｔ毎に、発
変電所の送り出し電圧ｖの検出を行うサンプリン
グ部１と、各サンプリング周期ｔ毎に、そのとき
より単位時間T_A前までに検出されたサンプリン
グ電圧V_Sの算術平均値を移動平均値V_nとして算
出する演算部２と、単位計測時間T_B間に算出さ
れた全移動平均値V_nから、その最大値V_MAX及び
その最小値V_MINを記憶する記憶部３と、単位計
測時間T_Bの経過毎に、上記最大値V_MAX及び上記
最小値V_MINを印字記録する印字部４とから構成
される。なおこの最大V_MAXと最小値V_MINの記憶
方式は、例えば現在入力された移動平均値V_nを
先に記憶されている最大値又は最小値と比較し、
それらより上回るか或いは下回つた時、それらを
現在入力された移動平均値V_nで置換して、最大
値V_MAXと最小値V_MINを一組残すものである。そ
して、単位計測時間T_Bが経過すると、その時記
憶部３から出力されている最大値V_MAX、最小値
V_MINが印字部４にて記録用紙に印字記録される。
なお上記記憶部３は単位計測時間T_B中に発生し
たサンプリング電圧V_Sの瞬時最大値v_MAX及び瞬
時最小値v_MINを、それらの発生時刻T_MAX，T_MINと
共に記憶する機能をも有している。この瞬時最大
値v_MAXと瞬時最小値v_MINも上記最大値V_MAXと最小
値V_MINの記憶方式と同様に大小比較して行うも
のである。なおこの場合の発生時刻T_MAX，T_MIN
の記憶は時計回路５からの時刻情報Ｔを用いる。
そして印字の直後にリセツト信号Ｒが記憶部３に
入力されて最大値V_MAX等の記憶内容をクリヤし、
次の単位計測時間T_Bの測定が再開される。

以下に第３図で説明した基本構成を前提とする
本発明の第１〜第３の発明の概略構成を順次説明
する。

本発明の第１の発明は上記基本構成に加えて、
第４図に示すように発変電所の送り出し電圧変更
スケジユールに合わせて、数点の送り出し電圧の
変更時刻T_Sを予め設定できるようにしたタイム
スケジユール設定部６と、送り出し電圧の変更時
刻T_Sの前後数分間のデータは、人為的作為によ
る変更データであり不必要なデータであるため、
サンプリング電圧V_Sによつて得られる移動平均
値V_nを、前記最大値V_MAX及び最小値V_MINとして
は用いないようにする除外機能部７とを付設した
ものである。この除外機能部７は、例えば図示し
たように遮断信号ＳによつてOFFするスイツチ
回路である。この構成によれば時計回路５から時
刻情報Ｔを受けているタイムスケジユール設定部
６が、送り出し電圧の変更時刻T_Sの前後数分間
は、除外機能部７に移動平均値の遮断信号Ｓを送
出して、その期間に対応するサンプリング電圧
V_Sによつて得られる移動平均値V_nが演算部２か
ら記憶部３に出力されないようにする。この場合
には遮断信号Ｓを印字部４へも送出して、この期
間を含む単位計測時間T_B中に得られる最大値
V_MAX、最小値V_MIN等を印字する際、一部のデー
タを除外したことを示すＳマークをその初めに印
字させてもよい。

次に本発明の第２の発明は、上記基本構成に加
えて、第５図に示すように、単位時間の短縮を指
令するプログラムチエツクスイツチ８と、プログ
ラムチエツクスイツチ８の投入によつて作動し、
前記単位時間T_A及び前記単位計測時間T_Bを短縮
させて、上記演算部２、記憶部３、印字部４の各
動作を行なわせるプログラムチエツク部９とを付
設したものである。この構成によれば、プログラ
ムチエツク時には、例えば単位時間T_Aが平常時
の15分から2.5分に短縮され、単位計測時間T_Bが
平常時の30分から５分に短縮される。従つて本発
明装置が正常に動作しているか否かのチエツクが
短時間で行なえる。なおこのプログラムチエツク
時にも送り出し電圧ｖのサンプリング周期ｔは平
常時と変える必要がなく、例えば１秒とする。な
お、このプログラムチエツク時にはプログラムチ
エツク部９から印字部４にチエツク信号C_Tが入
力されて最大値V_MAX等の印字データの前にＴマ
ークを印字させ他のデータと区別させることがで
きる。

次に本発明の第３の発明は、上記基本構成に加
えて、第６図に示すように、発変電所の送り出し
電圧の変更スケジユールに合わせて数点の送り出
し電圧ｖの変更時刻T_S及びそれらの目標電圧v_p
を予じめ設定できるようにしたタイムスケジユー
ル設定部６′と、上記記憶部３に記憶された最大
値V_MAX及び最小値V_MINの上記目標電圧v_pに対す
る割合を算出して、その数値上記印字部４に印字
させる比率演算部１０とを付設したものである。
この構成によれば、送り出し電圧の変更時刻T_S
を過ぎると、時計回路５から時刻情報Ｔの入力を
受けているタイムスケジユール設定部６′が変更
された目標電圧v_pを出力するようになり、比率演
算部１０が最大値V_MAX及び最小値V_MINの上記目
標電圧v_pに対する比率（百分率）を算出する。そ
して単位計測時間T_Bが経過すると、印字部４に
て、最大値V_MAX等と共に印字される。

本発明は、実際には上記第１〜第３の発明を複
合した一台の装置として製作される。そしてその
構造はマイクロコンピユータを用いると、装置の
小型・高性能化が容易に達成され工業的に有利で
ある。そこで、その場合の具体的構成例について
以下詳細に説明する。

第７図はマイクロコンピユータ１１で構成した
本発明装置のブロツク図であつて、１２はマイク
ロプロセツサ、１３は本発明装置の後述する諸機
能を行なわしめるプログラムを格納したPROM
メモリ、１４はサンプリング値電圧V_S、移動平
均値V_n等を記憶するCMOS RAMメモリで電源
の瞬時停電に耐えられる様に後述するバツテリー
２９ｄでバツクアツプされている。前記サンプリ
ング部１は、測定端子１ａ、計器用変圧器PT，
１ｂ、実効値整流形の測定回路を有する電圧変換
器１ｃ、電圧変換器１ｃのアナログ測定値をデジ
タル値に変換してマイクロコンピユータ回路に出
力するＡ／Ｄ変換器１ｄより構成されている。前
記演算部２はマイクロプロセツサ１２、PROM
メモリ１３、CMOS RAMメモリ１４の複合動
作の一機能として構成される。前記記憶部３は
CMOS RAMメモリ１４内に、最大値V_MAX、最
小値V_MIN、瞬時最大値v_MAX、瞬時最小値v_MIN、発
生時刻T_MAX，T_MINの記憶エリアとして占められ
ている。前記印字部４は、例えば放電記録型のプ
リンタ４ａと、プリンタ４ａにて各種データを記
録するためのプリンタコントローラ４ｂとより構
成されている。計測時間制御用の時計回路５は水
晶発振式時計が用いられる。タイムスケジユール
設定部６又は６′は、PROMメモリ１３内にタイ
ムスケジユール設定及び実行のサブルーチン１３
ａを登録し、CMOS RAMメモリ１４内にタイ
ムスケジユール及びその目標電圧値v_pの記憶エリ
ア１４ａを設けて、マイクロプロセツサ１２を動
作させることによりその機能として構成される。
また除外機能部７はPROMメモリ１３内のタイ
ムスケジユール実行のサブルーチン１３ａの一機
能として構成される。プログラムチエツクスイツ
チ８は入力回路１５を介してマイクロコンピユー
タ１１のバスライン１６に接続される。プログラ
ムチエツク部９及び比率演算部１０は、上記
PROMメモリ１３内にプログラムチエツクサブ
ルーチン１３ｂ及び比率演算サブルーチン１３ｃ
を登録することにより、上記マイクロプロセツサ
１２、PROMメモリ１３、CMOS RAMメモリ
１４の複合動作の一機能として構成される。１７
は計測値を選択表示する表示器を含む表示回路、
１８は表示回路１７の表示項目を選択するスイツ
チで、測定値、時刻、T_Sタイム、目標電圧v_pの
１つを選択する。１９はサンプリング周期ｔの切
換スイツチで、１、５、10、15、30、60秒の１つ
を選択する。２０は時刻校正スイツチ、２１は数
字入力設定用デジタルスイツチ、２２は単位時間
T_Aの切換スイツチで30分、15分の切換えを行う。
２３は単位計測時間T_Bの切換スイツチで60分、
30分の切換を行う。２４は手動印字押釦、２５は
時刻校正押釦、２６はマイクロプロセツサ１２を
初期条件にもどすリセツト押釦、２７はタイムス
ケジユールセツト押釦、２８は目標電圧セツト押
釦である。これらのスイツチ類１８〜２８は入力
回路１５を介してマイクロコンピユータ１１のバ
スライン１６に接続されている。またこのマイク
ロコンピユータ１１の電源回路２９は、電源端子
２９ａ、電源用変圧器２９ｂ、定電圧電源回路２
９ｃ、及び定電圧電源回路２９ｃによつて充電さ
れ、CMOS RAMメモリ１４及び時計回路５に
瞬間停電バツクアツプを行うニツケルカドミウム
電池等のバツテリー２９ｄから構成されている。

次にこのマイクロコンピユータ１１により構成
された本発明装置の動作について説明する。

本発明装置は第８図に示すような外観形状を有
している。

まず測定に先立つ装置の初期設定操作について
説明する。

装置の電源を投入し、測定の前に表示項目を選
択するスイツチ１８を時刻に切換え時刻構成スイ
ツチ２０を投入し、時刻校正押釦２５の時、分、
秒の各押釦を押して時刻を合わせる。表示項目を
選択するスイツチ１８は表示回路１７における表
示内容を切換えるもので、時刻に切換えた場合は
現時刻を表示し、測定値に切換えた場合は測定端
子１ａに入力された現時点の瞬時実効電圧値を表
示し、T_Sタイムに切換えた場合はタイムスケジ
ユール設定部６又は６′によつて設定された時刻
を表示する。サンプリング周期ｔは、切換スイツ
チ１９にて、１、５、10、15、30、60秒の１つを
選択することにより設定される。通常は１秒を選
択する。単位時間T_Aは、切換スイツチ２２にて
30分、15分のいづれかを選択して設定される。
又、単位計測時間T_Bは切換スイツチ２３にて30
分、60分のいづれかを選択して設定される。送り
出し電圧ｖの変更時刻T_Sの設定は、まず表示項
目を選択するスイツチ１８をT_Sタイムに切換え、
数字入力設定用デジタルスイツチ２１の一桁目を
１にし、時刻校正スイツチ２０を投入し、時刻校
正押釦２５を押して時刻T_Sをセツトしタイムス
ケジユールセツト押釦２７を押すと１回目のT_S
タイムが設定出来る。同様に数字入力設定用デジ
タルスイツチ２１の一桁目を２にして時刻校正押
釦２５を押して時刻T_Sをセツトしタイムスケジ
ユールセツト押釦２７を押すと２回目のT_Sタイ
ムが設定出来る。数字入力設定用デジタルスイツ
チ２１の二桁目を８にし一桁目を１にしてタイム
スケジユールセツト押釦２７を押すと１回目の
T_Sタイムが消去される。数字入力設定用デジタ
ルスイツチ２１に77をセツトしリセツト押釦２６
とタイムスケジユールセツト押釦２７を同時に押
せばT_Sタイム及びデータはすべてクリヤされる。
数字入力設定用デジタルスイツチ２１を77以外と
し、前記押釦２６と２７を押せばデータのみクリ
ヤされる。

上記初期設定操作が終了した後の計測は次のよ
うに行なわれる。

計測動作が開始されると、サンプリング回路１
にて送り出し電圧ｖの実効値のサンプリングがサ
ンプリング周期ｔ毎に行なわれる。これらのサン
プリング電圧V_SはCMOS RAMメモリ１４内に
逐次取込まれ記憶される。演算部２における最初
の移動平均値V_nの算出は第２図に示したように
計測開始より単位時間T_Aが経過したときに行な
われる。以後、サンプリングがされる毎に、移動
平均値V_nが算出され、サンプリング周期ｔ毎に、
一個の移動平均値V_nが得られる。この移動平均
値V_nはPROMメモリ１３内に格納されたプログ
ラムに基づいてマイクロプロセツサ１２が比較演
算することにより、その最大値V_MAXと最小値
V_MINが一対のみCMOS RAMメモリ１４内の記
憶エリアである記憶部３に記憶される。なおこの
記憶方式は、例えば先に説明したように逐次比較
しながら最大、最小のものをその発生時刻と共に
各々一個づつ記憶更新することにより残すもので
ある。またこの記憶部３には、単位測定時間T_B
内の瞬時最大値v_MAX及び瞬時最小値v_MINが前記最
大値及び最小値を求めたのと同様の比較演算によ
りそれらの発生時刻T_MAX，T_MINと共に一対のみ
記憶される。なお発生時刻T_MAX，T_MINは時計回
路５から入力された正確な時刻情報Ｔを利用して
いる。そして単位計測時間T_Bが経過する毎に、
印字部４が記憶部３内に記憶された最大値V_MAX、
最小値V_MIN及び瞬時最大値v_MAX、瞬時最小値v_MIN
とその発生時刻T_MAX，T_MINとを第９図イに示し
たように記録紙３０に印字する。この場合本発明
の第３の発明の比率演算部１０が機能することに
より、最大値V_MAXと最小値V_MINの目標電圧値v_p
に対する誤差の百分率を印字する。このようにし
て印字動作は単位計測時間T_B毎に行なわれ、印
字直後に記憶部３内の記憶内容は、その時より単
位時間T_A前までに得られたサンプリング電圧V_S
を除いて、クリヤされるが、サンプリング及び移
動平均値V_nの算出は連続して行なわれている。
なお上記第９図中イの印字で９：42 100.9は９：
00〜10.00の瞬時最大値が９時42分に100.9Vであ
つたことを示し。（以下同じ）10：00 101.3＋0.3
は同じ時間帯の移動平均値V_nの最大値が101.3V
で目標電圧値v_pに対する誤差の百分率が0.3増で
あつたことを示している。（以下同じ） また第９図中ロ，ハに示す12：13 999.9及び
14：38 100.0は測定範囲（通常100V〜120V）外
の入力があつた場合の発生時刻の印字を示し、
999.9は上限オーバ、100.0は下限オーバを示して
いる。

また第９図中ヘに示すS13：10 101.8＋0.8…は
送り出し電圧ｖの変更時刻T_Sを含む単位計測時
間T_Bについての測定値の印字を示し、これは本
発明の第１の発明の機能に基づいている。

また第９図中ホに示すM14：03 100.9は手動印
字押釦２４を押すことによりなされる手動印字の
時刻とその時の瞬時測定値の印字である。

また第９図中ハに示すT16：13 101.7…は本発
明の第２の発明のプログラムチエツク動作がなさ
れた場合の印字を示す。この例は単位時間T_Aを
2.5分、単位計測時間T_Bを５分に設定した場合の
ものである。

なお表示回路１７の表示器により8800を表示さ
せることにより記録紙２９の紙切れ異常を、また
8888を表示させることによりプリンタ４ａ異常を
表示させる。またプリンタ４ａによりＡ／Ｄ
TIME OUTを印字させることによりＡ／Ｄ変換
器１ｄ異常を表示させるようにしている。

以上説明したように本発明によれば、発変電所
の送り出し電圧ｖを前記移動平均値V_nによつて
評価して任意の単位計測時間T_B毎に印字できる
から、正確な電圧管理を容易に行なうことができ
る。すなわち、送り出し電圧の管理に必要なの
は、瞬間的な変動の検出ではなくて、ある連続し
た時間範囲（例えば15分間）を単位としてとらえ
た電圧変動である。

瞬間的な電圧変動は電灯、モータ等の負荷の慣
性が吸収して、殆ど影響がなく、電圧変動がある
時間だけ連続して上昇又は下降して、始めて負荷
側に影響を与えるからである。

そして上記構成では、移動平均値をサンプリン
グ周期毎に求めているから高精度であり、さらに
印字データは、単位計測時間T_B（例えば30分間）
毎に得ているから、管理上扱い易いデータが得ら
れる。

また本発明装置は、時計回路による印字データ
発生の正確な時刻の印字機能による高信頼性、送
り出し電圧Ｖの変更時刻T_Sの前後のサンプリン
グデータの除外機能による誤判断の原因となる不
要データの自動排除、短時間に実行できるプログ
ラムチエツク機能による実用性、印字される最大
値V_MAX、最小値V_MINの目標電圧値V_Oに対する誤
差の百分率の演算・印字機能による管理し扱い易
いデータの提供が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の平均値算出方法を説明する図、
第２図は本発明に得る移動平均値算出方法を説明
する図、第３図は本発明の基本の構成を示すブロ
ツク図、第４図は本発明の第１の発明の構成を示
すブロツク図、第５図は本発明の第２の発明の構
成を示すブロツク図、第６図は本発明の第３の発
明の構成を示すブロツク図、第７図は本発明装置
の具体的構成例を示すブロツク図、第８図はその
外観形状を示す斜視図、第９図は本発明による印
字の具体例を示す記録紙の平面図である。 １……サンプリング部、２……演算部、３……
記録部、４……印字部、５……時計回路、６，
６′……タイムスケジユール設定部、７……除外
機能部、８……プログラムチエツクスイツチ、９
……プログラムチエツク部、１０……比率演算
部、ｔ……サンプリング周期、T_A……単位時間、
T_B……単位計測時間、ｖ……送り出し電圧、V_S
……サンプリング電圧、V_n……移動平均値、T_S
……変更時刻、v_p……目標電圧値、V_MAX……最
大値、V_MIN……最小値、v_MAX……瞬時最大値、
v_MIN……瞬時最小値、T_MAX，T_MIN……発生時刻。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定のサンプリング周期ｔ毎に、発変電所の
   送り出し電圧の検出を行うサンプリング部と、各
   サンプリング周期ｔ毎に、そのときより単位時間
   T_A前までに検出されたサンプリング電圧V_Sの算
   術平均値を移動平均値V_nとして算出する演算部
   と、単位計測時間T_B中に算出された全移動平均
   値V_nから、その最大値V_MAX及びその最小値V_MIN
   を記憶する記憶部と、単位計測時間T_Bの経過毎
   に、上記最大値V_MAX及び上記最小値V_MINを印字
   記録する印字部とを具備したものにおいて、 発変電所の送り出し電圧変更スケジユールに合
   わせて数点の送り出し電圧の変更時刻T_Sを予め
   設定できるようにし、この変更時刻T_Sの前後数
   分間は、移動平均値の遮断信号を送出するタイム
   スケジユール設定部と、 この遮断信号の期間に対応するサンプリング電
   圧によつて得られる移動平均値を演算部から記憶
   部に出力させないようにして、前記最大値V_MAX
   及び最小値V_MINとしては用いないようにする除
   外機能部とを付設したことを特徴とする平均電圧
   印字記録装置。 ２ 所定のサンプリング周期ｔ毎に、発変電所の
   送り出し電圧の検出を行うサンプリング部と、各
   サンプリング周期ｔ毎に、そのときより単位時間
   T_A前までに検出されたサンプリング電圧V_Sの算
   術平均値を移動平均値V_nとして算出する演算部
   と、単位計測時間T_B中に算出された全移動平均
   値V_nから、その最大値V_MAX及びその最小値V_MIN
   を記憶する記憶部と、単位計測時間T_Bの経過毎
   に、上記最大値V_MAX及び上記最小値V_MINを印字
   記録する印字部とを具備したものにおいて、 単位時間の短縮指令をするプログラムチエツク
   スイツチと、 プログラムチエツクスイツチの投入によつて作
   動し、前記単位時間T_A及び前記単位計測時間T_B
   を短縮させて、上記演算部、記憶部、印字部の各
   動作を行なわせるプログラムチエツク部とを付設
   したことを特徴とする平均電圧印字記録装置。 ３ 所定のサンプリング周期ｔ毎に、発変電所の
   送り出し電圧の検出を行うサンプリング部と、各
   サンプリング周期ｔ毎に、そのときより単位時間
   T_A前までに検出されたサンプリング電圧V_Sの算
   術平均値を移動平均値V_nとして算出する演算部
   と、単位計測時間T_B中に算出された全移動平均
   値V_nから、その最大値V_MAX及びその最小値V_MIN
   を記憶する記憶部と、単位計測時間T_Bの経過毎
   に、上記最大値V_MAX及び上記最小値V_MINを印字
   記録する印字部とを具備したものにおいて、 発変電所の送り出し電圧変更スケジユールに合
   わせて数点の送り出し電圧の変更時刻T_S及びそ
   れらの目標電圧を予じめ設定できるようにしたタ
   イムスケジユール設定部と、上記記憶部に記憶さ
   れた最大値V_MAX及び最小値V_MINの上記目標電圧
   に対する割合（百分率）を算出して、その数値を
   上記印字部に印字させる比率演算部とを付設した
   ことを特徴とする平均電圧印字記録装置。