JPH04121018A - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は電力系統の電圧、電流のディジタルデータを用
いて系統事故を検出する保護継電装置に関する。

（従来の技術） 近年、マイクロコンピュータの発達に伴い、電力系統の
電圧、電流のディジタルデータを用いて系統事故の検出
を行う保護継電装置は、ディジタル形保護継電装置が主
流となってきている。

第５図にマイクロコンピュータを使ってディジタル形保
護継電装置の一般的な構成図を示す。第５図において、
５１ａ、　５１ｂは入力変換器であり電力系統の各相電
圧、各相電流が夫々導入され、その各入力電気量を適当
な大きさの電圧信号に変換する。５２ａ、　５２ｂはフ
ィルタで、入力変換器５１ａ、　５１ｂの出力中に含ま
れる高調波成分を除去する。５３はサンプル・ホールド
回路で、各フィルタ５２ａ、　、５２ｂからの出力を所
定の間隔でサンプリングする。５４はＡ／Ｄ変換回路で
ありサンプル・ホールド回路５３からの出力をマルチプ
レクサ５５を介して加えられ、これをディジタル・デー
タに変換する。５６はダイレクト・メモリ・アクセス（
ＤＭＡ）回路でＡ／Ｄ変換回路５４の入力が導入される
。５７はメモリ回路でありＤ　Ｍ　Ａ回路５６によって
Ａ／Ｄ変換回路５４の出力が所定の番地に書込まれる。

５８はリード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）でありプログ
ラムが内蔵されている。５９は中央演算処理装置（ＣＰ
Ｕ）でありＲＯＭ５８に書かれたプログラムにしたがい
、メモリ回路５７に格納された電力系統の電圧、電流デ
ータを用いて保護継電装置の演算を実行する。５１０は
出力回路であり（ＣＰＵ）５９の演算結果に基づき、保
護演算結果を図示しないプリンタやランプに表示する。

第６図は、第５図に示したディジタル形保護継電装置に
おける事故検出のためのフローチャートを示す。系統か
らＡ／Ｄ変換されたディジタルデータをメモリに取り込
み（６１）、演算原理（アルゴリズム）による継電器演
算を行い（６２）、整定メモリデータを参照して動作判
定を行い（６３）、判定が動作であれば継電器内部出力
を生じる（６４）。

実用化されている継電器では、この継電器内部出力が１
回のみでは継電器最終出力（６４）とはせず。

複数回（ｎ回）の出力結果照合を行うことが通常である
。これはディジタル形継電器の不良動作防止対策として
設けられているものであり、入力データから演算途中の
データが、雑音などにより異常になっても、同じ動作判
定結果を時間的に異なった入力データを用いて複数回（
ｎ回）の確認を行うことにより、不良動作を防止する様
に構成したものである。

（発明が解決しようとする課題） 従って従来の保護継電装置は確実な動作を得ることは出
来ても、原理的に動作時間が遅延することになる。通常
ｎの値としては２〜３が選ばれており、一般に採用され
ている３０°電気角でのサンプリング方式の場合この照
会回数は３．３ｍｓ〜５１の遅延時間に相当する。これ
は継電器各要素を毎サンプリング毎に演算する場合であ
るが、一般には１つのマイクロコンピュータで多くの継
電器要素の演算を行うことが多いため継電器演算は必ず
しも毎サンプリングでは実施されない。例えばひとつの
継電器要素を３サンプリングに１回の割合いで演算する
場合は上記遅延時間は３倍に拡大し１０〜１５ｍ５のオ
ーダーとなり、高速動作が要求される保護継電装置にと
って大きな欠点となっていた。

よって本発明は、従来技術における出力結果照合による
動作遅延を無くすることのできる保護継電装置を提供す
ることにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段及び作用）本発明は、継電
器演算結果を用いて、動作域に入ることが確実か否かを
一定時間（ΔＴ）内の演算結果の相対関係を利用して判
定しようとするものであり、確実と判定した場合には瞬
時に出力を生じる高速度動作の保護継電装置を提供する
ものである。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。第
１図は本発明によるディジタル形距離継電装置の一実施
例の動作判定フローチャート、第２図は第１図のフロー
チャートを説明するための図である。

第２図中、Ｌは負荷時に距離継電器の見るインピーダン
ス、ＰＬ、Ｐ２は任意のサンプリング時刻に当該継電器
の見るインピーダンス、Ｚは事故点までのインピーダン
ス、Ｘ、Ｙはモー形距離継電器による動作域の異なる２
つの特性を示す。

本発明の動作処理を第１図を用いて説明する。

まず系統の電圧、電流のディジタルデータがとり込まれ
（１１）、広い動作域Ｙを有する継電器演算が行われ（
１２）、演算結果が判定される（１３）。この判定の結
果、特性Ｙに出力を生じたことを条件に一定時間（ΔＴ
）内の継電器の見るインピーダンスの変化量ΔＺを演算
する（１４）。系統事故時、インピーダンス軌跡は事故
点２に近づくため変化量ΔＺは負の値となることよりΔ
２／ΔＴなる演算値が負の一定値を下まわる場合は特性
Ｘの中に継電器の見るインピーダンスは移動したと判定
することができ特性Ｘ要素の動作８力を生ずる。ここで
−定値αの値は°゛セロ″することも可能であるが、特
性Ｘの中に入ることを確実にするため負の値とする。ま
たΔ丁の値としては１サンプリング時間とすれば十分で
ある。

以上説明した如く、本発明によれば、従来の８力結果照
会確認を不要とすることができ、この確認時間分を確実
に短縮して高速度動作が可能となる。

電力系統の安定度継持には保護継電装置のより高速な動
作が不可欠であり、電力の安定供給に大きく寄与するこ
とが可能である。

第３図は本発明の他の実施例の動作判定フローチャート
、第４図は第３図のフローチャートを説明するための図
である。

第４図中、ｚｏはモー形距離継電器の整定値、Ｚ　（ｔ
）はサンプリング時刻ｔでの継電器の見るインピーダン
ス、Ｌは負荷時のインピーダンス、Ｋは定数であり１以
下の値とする。

他の実施例の動作処理を第３図を用い説明する。

まず系統の電圧、電流のサンプリングデータがとり込ま
れ（３１）、サンプリング時刻しにて継電器の見るイン
ピーダンスＺ　（ｔ）の演算を行う（３２）。

さらにインピーダンス値の時間微分値演算（ｄｚ／ｄｔ
）を行い（３３）　、一定時間（ΔＴ）内にてＫＺｏ−
Ｚ（ｔ）＜ｄｚ／ｄｔ・ＡＴ　　−■が成立すれば継電
器の出力有りと判定するものである。これは一定時間（
ΔＴ）内でのインピーダンスの変化量が、整定値にＫな
るマージンをとった量と現サンプリング時点で継電器の
見るインピーダンスとの差を上まわることを判定するこ
とにより、継電器の動作と判定することを意味している
。

本実施例でも、従来の出力結果照合を不要とすることが
でき高速度保護継電装置を提供することが出来る。

なお以上の説明は距離継電器で行ったが、本発明はその
趣旨を超えない範囲で他の継電器でも適用することがで
きる。例えば第１図、第２図による発明は電流差動リレ
ーにそのまま適用することができ、この場合は差動電気
量Ｉｄを使ってΔＩｄ／ΔＴ〉＋αなる判定式を用いれ
ばよい。

〔発明の効果〕

したがって１本発明によれば一定時間内のリレー演算結
果の関係を利用し動作判定するので、高速度動作が可能
な保護継電装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるディジタル距離継電装置の一実施
例のフローチャート図、第２図は第１図の作用を説明す
る特性図、第３図は本発明の他の実施例のフローチャー
ト図、第４図は第３図の作用を説明する特性図、第５図
はディジタル形保護継電装置の一般的な構成図、第６図
は従来のディジタル継電装置における事故判定演算のフ
ローチャート図である。 ５１ａ、　５１ｂ・・・入力変換器　　５２ａ、　５２
ｂ・・・フィルタ５３・・・サンプルホールド回路 ５４・・・Ａ／Ｄ変換回路　　　５５・・マルチプレク
サ５６・・ＤＭＡ　　　　　　　　５７・・メモリ回路
５８・・・ＲＯＭ　　　　　　　　５９・・・ＣＰＵ５
１０・・・出力回路 第 ■ 図 第 図 第 図 第 図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）電力系統の電気量のディジタルデータを用いて系
   統事故の検出を行う保護継電装置において、前記電気量
   のディジタルデータからリレー特性に用いる演算量を得
   る特性演算部と、この特性演算部の時間変化の割合いと
   演算する変化率演算部と、この変化率演算部の演算量が
   負となり前記特性演算部が演算量がリレー特性の動作域
   への傾向となったときリレー動作出力を生じる出力部と
   を具備することを特徴とする保護継電装置。
2. （２）電力系統の電圧、電流のディジタルデータを用い
   て系統事故の検出を行う保護継電装置において、 電圧、電流のいずれか一方または両方より得られる電気
   量を第１の演算量とし、第１の演算量の一定時間（ΔＴ
   ）内の変化の割合いを第２の演算量とし、第１、第２の
   演算量の関係が、保護継電装置の特性を定める第３の要
   素と所定の関係にある場合に第３の要素に動作出力を生
   じることを特徴とする保護継電装置。
3. （３）第１の演算量を電圧を電流で除して得られるイン
   ピーダンス（Ｚ）、第２の演算量を一定時間（ΔＴ）内
   の第１の演算量の変化の割合い（ΔＺ／ΔＴ）、第３の
   要素を動作域の異なる２つの距離継電装置とし、動作域
   の広い第３の要素が動作したことと、ΔＺ／ΔＴの値が
   負の一定値を下まわったことを条件に動作域の狭い第３
   の要素の動作出力を生じる請求項２記載の保護継電装置
   。
4. （４）第１の演算量を電圧を電流で除して得られるイン
   ピーダンス（Ｚ）、第２の演算量を第１の演算量の微分
   値とし、第３の要素の整定値をＺ＿ｏとした時、一定時
   間（ΔＴ）内に ＫＺ＿ｏ−Ｚ（ｔ）＜ｄｚ／ｄｔ・ΔＴ が成立する場合、第３の要素の動作出力を生じる請求項
   ２記載の保護継電装置。