JPH02211021A - ディジタル形電流動揺検出継電器 - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は電力系統の動揺を検出するためのディジタル形
電流動揺検出継電器に関する。

（従来の技術） 電力系統で事故が発生し、その事故が除去された後、該
当系統の再閉路を行なうが１．この再閉路に失敗すると
、系統全体の安定度が損なわれ、いわゆる動揺といわれ
る状態になる。

この系統の動揺を検出するために、従来から２地点の電
圧の位相差が１８０°を越えたとき動作とする脱調検出
リレー（ｓｅｖ）が用いられ、フェイルセーフ要素とし
て多段過電流リレー（５１Ｍ）が用いられている。第６
図は５６Ｖリレーの、ス、第７図は５１Ｍリレーの特性
図をそれぞれ示したものである。

（発明が解決しようとする課題） ここで５１Ｍを用い、電流の変化から系統の動揺を検出
することも考えられる。

しかし、この場合５１Ｍは系統の動揺時のみならず、単
純事故時にも動作してしまうという欠点を有する。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、系統の
電流から系統の動揺を正しく検出し、単純事故時には動
作しないディジタル形電流動揺検出継電器を提供するこ
とを目的としている。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するなめ、本発明では電力系統の電気量
を一定時間間隔でサンプリングし、ディジタル量に変換
した後、このディジタルデータを基にリレー判定を行な
うディジタル形継電器において、系統電流の所定時間内
の最大値及び最小値を求める手段と前記電流の最大値と
最小値の差分を求める手段と前記差分が所定値を越えた
とき動作と判定する手段とからなる第一のリレー要素と
、電流の傾きを求める手段と前記電流の変化の傾きが所
定値を越えたときカウンタを起動する手段と前記カウン
タが所定値に達したとき動作と判定する手段と前記動作
出力を所定時間引延ばす手段とからなる第二のリレー要
素と、前記第一のリレー要素と第二のリレ、−要素との
各出力を導入してリレー判定を行なう判定手段とから構
成した。

（作　用） 電力系統に動揺が発生した場合、電流は一定の動揺周期
で緩やかに変動する。そこで、電流の最大値と最小値の
差が所定値を越えることを検出する要素と、電流変化の
傾きが所定値以上であることが所定時間継続することを
検出する要素によって、系統の動揺を正しく検出するこ
とができる。

（実施例） 以下図面を１＃照して実施例を説明する。

第１図は本発明によるディジタル形電流動揺検出継電器
の一実施例の機能ブロック図である。

第１図において、ディジタル形電流動揺検出継電器１０
は、電力系統よりとり込まれた電流をディジタルデータ
に変換した後電流値を算出する電流値算出手段１１と、
この算出した電流値の所定時間内の最大値を算出する最
大値算出手段１２と、同じく所定時間内の最小値を算出
する最小値算出手段１３と、前記手段１２と手段１３と
の差が所定の値より大きいか否かを比較し、大きい場合
に出力をＯＮＬ、小さい場合に出力をＯＦＦとする比較
手段１４と、手段１１にて算出した電流値の変化の傾き
を算出する傾き算出手段１５と、手段１５にて算出した
傾きが所定の値より大きいか否かを比較し、大きい場合
に出力をＱＮＬ、小さい場合に出力をＯＦＦとする比較
手段１６と、手段１６の出力が所定時間継続することを
検出し、これが継続した場合に出力をＯＮとし、継続し
ない場合に出力をＯＦＦとする動作継続確認手段１７と
、手段１７の出力がＯＮのとき及びＯＮから０［Ｆに変
わってから所定時間出力をＯＮとする出力引延し手段１
８と、比較手段１４の出力と出力引延し手段１８の出力
の両者がＯＮのとき、リレー動作をＯＮとし、それ以外
ではリレー復帰とする判定手段１９とから構成される。

第２図は、系統が３秒周期で動揺した時の電流の変化例
を示した図である。以下第２図に従い説明する。まず系
統での電流の変化を検出するために、電流の振動幅を検
出する。第２図中のＡ点とＢ点の電流値の差分が所定値
Ｉ　　′＠−越えた時、ｅｔ 異常であると判断°する。第２図に示す通り、電流が３
秒周期で変動する場合、電流は１．５秒毎に最大値と最
小値を繰り返すことから、余裕を考慮し、例えば、過去
３秒間内の電流の最大値と最小値の差分を求めることで
、振動の幅を検出できる。このため、この差分が所定の
値Ｉ　　を越えた時りｅｔ レー動作とする。このリレー要素を仮にＯＣ要素と呼ぶ
。

第３図にＯＣ要°素の処理内容を示すフローチャートを
示す。

第３図に示した内容は第１図の各手段１２．１３゜１４
をソフトウェアにて構成した例である。

第３図において、ステップ３３１では現時点より過去３
秒間内の電流値の最大値■　　を求める。

ＡＸ ステップ８３２では現時点より過去３秒間内の電流値の
最小値Ｉ　、　を求める。ステップ３３３では、１１ｎ １　　−１．　　が■　　より大きいかどうかの判ＷＡ
Ｘ　　　ｌ１Ｉｎ　　　ｓｅｔ 定を行ない、大きい場合はステップ８３４の処理を、小
さい場合はステップＳ３５の処理をそれぞれ行なう。ス
テップ８３４では、電流の振動幅がＩ　　よｅｔ り大きい場合であるため、リレー動作とする。ステップ
Ｓ３５では、電流の振動幅が■　　より小さｅｔ い場合であるため、リレー復帰とする。

次に事故と動揺を区別するために、電流の増加・減少の
傾きを求める。第２図に示す通り、動揺時には比較的ゆ
っくりした電流の増減が繰り返される。

第４図は、電流が３秒周期で振動し、振動幅がＩ　　で
ある場合の電流の傾きについて説明したｅｔ 図である。以下第４図に従って説明する。

第４図かられかる通り電流は１．５秒間でｌ５ｅｔだけ
変化するなめ、平均の傾きはＩ　ｓｅｔ　／１．５と考
えることができる。今、２倍の余裕を考慮すると、傾き
がＩ　　　／３以上の電流の変化は最低ｅｔ でも５００　ｒｇｓは継続する。そこで、電流の傾きが
Ｉ、。ｔ／３より大きいことを５００糟Ｓ間以上確認す
れば、動揺中の電流変動であると判断し、リレー動作と
する。これにより、事故時の電流の急変と、動揺時の電
流の変化を区別することができる。なお第４図中の０点
、Ｄ点付近では、電流の傾きが小さくなり、動作できな
いため、電流の傾きが’ｓｅｔ／３以上あることが５０
０　ｍｓ以上継続したことをひとたび検出すれば、例え
ば１秒間出力保持を行なうことにより、連続動作とする
ことができる。このリレー要素を仮にｄｌ／ｄｔ要素と
呼ぶ。

第５図にｄｌ／ｄｔ要素の処理内容を示すフローチャー
トを示す。

第５図に示した内容は、第１図の各処理１５．１６゜１
７、１８をソフトウェアにて構成した例である。

第５図において、ステップ８５１では、電流の傾きを求
める。ステップ８．５２では電流の傾きがｌ５ｅｔ”よ
り大きいかどうかの判定を行ない、大きい場合はステッ
プ５５３の処理を、小さい場合はＳ５４の処理をそれぞ
れ行なう、ステップ３５３では、電流の傾きがＩ　　　
／３より大きいことがｅｔ ５００　Ｉｌｓｌ椎間するかどうかを判定を行ない、継
続する場合はステップ８５５の処理を、継続しない場合
は８５４の処理をそれぞれ行なう、ステップ８５４では
、電流の傾きがＩ　　　／３より大きいことがｅｔ ５００　ａｓ間継続した後に電流の傾きがＩ、。ｔ／３
より小さくなった場合の出力保持時間が１秒を経過した
かどうかの判定を行ない、経過した場合はステップ８５
６の処理を、経過して・いない場合はステップ８５５の
処理をそれぞれ行なう、ステップＳ５５では、電流の傾
きがＩ　　　／３より大きいことがｅｔ ５００　Ｉｌｓｌ椎間した場合、あるいは出力保持時間
が１秒を経過していない場合であるからリレー動作とす
る。ステップ８５６では、電流の傾きがｌ５ｅｔ／３よ
り小さく、出力保持時間が１秒を経過した場合であるか
ら、リレー復帰とする。

以上述べた通り、前記ＯＣ要素により、電流の変化を検
出でき前記旧／ｄｔ要素により事故と動揺を区別ができ
るため、前記ＯＣ要素と前記ｄｌ／ｄｔ要素の両者が動
作したとき、動揺を検出したと判断し、リレー動作とす
る。

上記実施例では動揺周期が３秒の場合を例にとって説明
したが、これに限定されるものではなく、動揺周期は任
意の値をとることができ、また、各種の時間も動揺周期
に応じて適当な値をとることができる。

Ｘ、　ｄｌ／ｄｔ要素の検出感度は、余裕を２倍として
設定したが、適当な値とすることも可能である。

ＯＣ要素単独でも動揺検出リレーとして適用できる。

ス、第１の実施例中のｄｉ／ｄｔ要素単独でも動揺検出
リレーとして適用できる。

以上の内容は全てソフト処理にて構成される例であるが
、ハードウェアによっても同様な機能を構成できる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば系統電流の変化幅
が所定値以上あると共に、その傾きが所定値以上でかつ
所定時間継続したことを条件に、系統動揺と判定するよ
う構成したので、単純事故には不要応動しないディジタ
ル形電流動揺検出継電器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図・は本発明によるディジタル形電流動揺検出継電
器の一実施例のブロック図、第２図はＯＣ要素を説明す
る図、第３図はＯＣ要素の処理内容を湿すフローチャー
ト、第４図は旧／ｄｔ要素を説明する図、第５図はｄｌ
／ｄｔ要素の処理内容を示すフローチャート、第６図は
５６Ｖリレーの特性図、第７図は５１Ｍリレーの特性図
を示す。 １０・・・ディジタル形電流動揺検出継電器１１・・・
電流値算出手段　　１２・・・最大値算出手段１３・・
・最小値算出手段　　１４．１６・・・比較手段１５・
・・傾き算出手段　　　１７・・・動作継続確認手段１
８・・・出力引延し手段　　１９・・・判定手段特許出
願人　　株式会社　東　芝 代理人弁理士　　石　井　　　紀　男 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電力系統の電気量を一定時間間隔でサンプリングし、デ
   ィジタル量に変換した後、このディジタルデータを基に
   リレー判定を行なうディジタル形継電器において、系統
   電流の所定時間内の最大値及び最小値を求める手段と前
   記電流の最大値と最小値の差分を求める手段と前記差分
   が所定値を越えたとき動作と判定する手段とからなる第
   一のリレー要素と、電流の傾きを求める手段と前記電流
   の変化の傾きが所定値を越えたときカウンタを起動する
   手段と前記カウンタが所定値に達したとき動作と判定す
   る手段と前記動作出力を所定時間引延ばす手段とからな
   る第二のリレー要素と、前記第一のリレー要素と第二の
   リレー要素との各出力を導入してリレー判定を行なう判
   定手段とを備えたことを特徴とするディジタル形電流動
   揺検出継電器。