JPH04190636A - 電力系統の同期投入方法及びその装置 - Google Patents

電力系統の同期投入方法及びその装置

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JPH04190636A
JPH04190636A JP2316759A JP31675990A JPH04190636A JP H04190636 A JPH04190636 A JP H04190636A JP 2316759 A JP2316759 A JP 2316759A JP 31675990 A JP31675990 A JP 31675990A JP H04190636 A JPH04190636 A JP H04190636A
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JP
Japan
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power system
closing
time
synchronization point
circuit breaker
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JP2316759A
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English (en)
Inventor
Masayuki Yamashita
正幸 山下
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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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〕 本発明は、電力系統の同期投入方法及びその装置に係り
、特に、電力系統間に挿入された遮断器を同期投入する
に好適な電力系統の同期投入方法及びその装置に関する
〔従来の技術〕
複数の電力系統が遮断器を介して接続されている電力シ
ステムにおいては、特開昭61−288734号公報お
よび特開昭63−110917号公報に記載されている
ように遮断器の投入に先立って各電力系統の電圧及び周
波数を検出し、各検出値が、許容値の範囲内にあるか否
かを判定し、この判定結果にしたがって遮断器の投入を
制御する方法が採用されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら従来技術においては、各電力系統の周波数
の位相差がゼロとなる基準同期点がら基準同期点以降で
各電力系統の周波数の位相差がゼロになると予測される
予測同期点までの時間及び投入指令発生時点から遮断器
の投入動作が終了するまでに要する遮断器投入時間につ
いて配慮されておらず1周波数の位相差が許容値の範囲
内に入ったこと及び基準同期点から予測同期点までの予
測時間が許容値の範囲内に入ったことを条件として遮断
器を投入するようにしているため、遮断器が実際に投入
されたときには、各電力系統間の周波数の位相差がゼロ
とならない場合があり、各電力系統間に電圧差による潮
流電流が流れ機器に損傷を与える恐れがある。
本発明の目的は、各電力系統の周波数の位相差が零とな
る時点で遮断器を投入することができる電力系統の同期
投入方法及びその装置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
前記目的を達成するために、本発明は、第1の方法とし
て、複数の電力系統が遮断器を介して接続されている電
力システムにおいて、遮断器の投入に先立って各電力系
統の周波数を検出するとともに各系統周波数の位相差が
零となる基準同期点を検出し、各検出値を基に基準同期
点以降で各系統周波数の位相差が零になると予測される
予測同期点を求め、投入指令発生時点から遮断器の投入
動作が終了するまでに要する遮断器投入時間を考慮した
投入指令発生時点を基準同期点から予測同期点までの時
間と遮断器投入時間との差から設定し、基準同期点から
の時間の経過を計測し、この計測時間が投入指令発生時
点に一致したときに遮断器に対する投入指令を出力する
ことを特徴とする電力系統の同期投入方法を採用したも
のである。
第1の方法を含む第2の方法として、各電力系統の電圧
を検出し、各検出電圧の差が許容値の範囲内にあること
を基本条件として、遮断器に対する投入指令を出力する
電力系統の同期投入方法を採用したものである。
第1又は第2の方法を含む第3の方法として、各電力系
統の周波数を許容値の範囲内にあることを基本条件とし
て遮断器に対する投入指令を出力する電力系統の同期投
入方法を採用したものである。
第1の装置として、複数の電力系統が遮断器を介して接
続されている電力システムにおいて、各電力系統の電気
信号から各系統の周波数を検出する周波数検出手段と、
各電力系統の電気信号から各系統周波数の位相差が零と
なる基準同期点を検出する基準同期点検出手段と1周波
数検出手段と基準同期点検出手段の各検出出力を基に基
準同期点以降で各系統周波数の位相差が零になると予測
される予測同期点を算出する予測同期点算出手段と、投
入指令発生時点から遮断器の投入動作が終了するまでに
要する遮断器投入時間に関するデータを記憶する記憶手
段と、基準同期点検出手段の検出による基準同期点から
予測同期点算出手段の算出による予測同期点までの時間
と記憶手段に記憶された遮断器投入時間との差から投入
指令発生時点を設定する投入指令設定手段と、基準同期
点検出手段の検出による基準同期点からの時間の経過を
計測し、計測時間が投入指令設定手段の設定による投入
指令発生時点になったときに遮断器に対する投入指令信
号を出力する投入指令手段とを有することを特徴とする
電力系統の同期投入装置を構成したものである。
第1の装置を含む第2の装置として、各電力系統の電気
信号から各系統の電圧の差が許容値の範囲内にあるか否
かを判定する電圧判定手段を備え、投入指令手段は、電
圧判定手段により肯定の判定結果が得られたことを基本
条件として遮断器に対する投入指令信号を出力してなる
電力系統の同期投入方法を構成したものである。
第1又は第2の装置を含む第3の装置として、各電力系
統の電気信号から各系統の周波数の差が許容値の範囲内
にあるか否かを判定する周波数判定手段を備え、投入指
令手段は、周波数判定手段により肯定の判定結果が得ら
れたことを基本条件として遮断器に対する投入指令信号
を出力してなる電力系統の同期投入装置を構成したもの
である。
〔作用〕
遮断器の投入に先立って各電力系統の周波数及び各系統
周波数の位相差が零となる基準同期点を検出し、さらに
各系統周波数の位相差が零になると予測される予測同期
点を算出し、投入指令発生時点を基準同期点から予測同
期点までの時間と遮断器投入時間との差から設定し、基
準同期点からの時間の経過を計測する。そしてこの計測
時間が投入指令発生時点に一致した時に遮断器に対する
投入指令を出力すると、この投入指令発生時点から遮断
器が実際に投入されるまでの時間は、遮断器投入時間と
一致するため予測同期点すなわち各系統周波数の位相差
が零になった時点で遮断器を投入することが可能となる
〔実施例〕 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第1図において、発電機10を有する電力系統12と各
種需要家に接続された電力系統14とが遮断器16を介
して接続されている。この遮断器16は、同期点投入装
置18によって投入動作が制御されるように構成されて
いる。
同期投入装置18は、計器用変圧器20.22、投入要
求指令スイッチ24,26.コントロールユニット28
、スイッチ30,32.34.遮断器投入用励磁コイル
36を備えて構成されており、コントロールユニット2
8にはディジタル入力装!38、アナログ入力装置40
.42、処理装置44、メモリ46、ディジタル出力装
置48゜50.52、入出力インターフェイス54が設
けられている。
計器用変圧器20.22は各電力系統12゜14の高圧
の電気信号を低圧の電気信号に降圧し、降圧した電気信
号をアナログ入力装置40.42に供給するようになっ
ている。アナログ入力装置40.42は、第2図に示さ
れるように、変圧器20.22からの電気信号を規定の
サンプリング周波数でサンプリングし、サンプリングし
た電圧のデータをディジタルデータに変換し、変換した
データをインターフェイス54を介して処理装置44へ
転送するようになっている。処理装置!44はCPU、
RAMなどを備えて構成されており、インターフェイス
54からのデータを基に、第3図に示されるように、電
力系統12.14の系統周波数を検出するとともに、各
系統周波数の位相差が零となる基準同期点t0を検出し
、さらに基準同期点t0以降で各系統周波数の位相差が
零になると予測される予測同期点t、を算出し、基準同
期点t0〜予測同期点t、までの時間T。を算出し、時
間T、とメモリ46に格納された遮断器投入時間tab
との差から投入指令発生時点t、を設定し、基準同期点
t0からの時間の経過を計測し、この計測時間が投入指
令発生時点t、になったときに、インターフェイス54
、ディジタル出力装置52を介してスイッチ34へ投入
指令信号を出力するようになっている。さらに処理装置
44は入力データを基に各系統の電圧の差が許容値の範
囲内にあるか否かを判定し、肯定の判定結果が得られた
ときにディジタル出力装置48を介してスイッチ30へ
作動指令を出力し、各電力系統の周波数の差が許容値の
範囲内にあるか否かを判定し、肯定の判定結果が得られ
たときには、ディジタル出力装!50を介してスイッチ
32に投入指令を出力するように構成されている。
次に、本発明の作用を第4図のフローチャートに基づい
て説明する。
まず、遮断器16の投入に先立って投入要求指令スイッ
チ24.26がオンになるとコントロールユニット28
による処理が開始され、電力系統12.14の電気信号
が変圧器20.22を介してアナログ入力装置40.4
2に入力される。この電気信号はサンプリングされてデ
ィジタルデータに変換され処理装置44へ転送される。
処理装置44は入力データ及びメモリ46に格納された
データを基に、電力系統12,14の周期Tc、T、を
算出する(ステップ100)。さらに各系統の周波数f
L、fGを算出する(ステップ102)、算出した周波
数fL−fGとの差から同期周波数Δfを算出する(ス
テップ104)、さらに、同期周波数Δfから同期周期
T0を算出する(ステップ106)、処理装置44は入
力したデータのうち電圧レベルが0となるデータ及び電
圧レベルが−から十へ変化するデータまたは+から−へ
変化するデータを基に各系統の周波数の位相差が零とな
るゼロクロス点である基準同期点t0を検出する。そし
て基準同期点t0を検出したときには基準同期点t0か
らの時間の経過を計測する。そして、算出された同期周
期T0と基準同期点t0のデータを基に予測同期点t、
を算出し、基準同期点t、から予測同期点t、までの時
間t0から遮断器投入時間tabを減算する時間tを算
出し、算出した時間tに対応して投入指令発生時点t、
を設定する(ステップ108,110)。
次に、基準同期点t0からの時間の経過を計測し、計測
時間が時間tに一散した時、すなわち計測時間が投入指
令発生時点t、となったときに処理装置44からインタ
ーフェイスS4、ディジタル出力装置52を介してスイ
ッチ34に投入指令信号が出力され、スイッチ34がオ
ンになる(ステップ112)、この時各電力系統の電圧
の差が許容値の範囲内にありかつ各系統の周波数の差が
許容値の範囲内にあってスイッチ30.32が共にオン
になっていることを基本条件としてコイル36が励磁さ
れ時間tcb後に遮断器16の投入動作が終了する。こ
のときには各電力系統の電圧位相差はなく、位相差が0
の状態で遮断器16が投入されたこととなり、各電力系
統12.14間に潮流が流れること無く遮断器16を投
入することが可能となる。このため遮断器16の同期投
入によって電力系統12.14に擾乱が発生することな
く安定した電力供給が行えるとともにに電力系統の各種
機器に損傷を与えるのを防止することができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、各電力系統の周
波数の位相差が零となる同期基準点と予測同期点の時間
データと遮断器導入時間に関するデータを基に投入指令
発生時点を設定するようにしたため、各電力系統間の電
圧の位相差が零になったときに遮断器を投入することが
でき、遮断器の投入によって電力系統間に潮流が流れた
り、電力系統の各種機器に損傷を与えたりするのを防止
することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明は一実施例を示す全体構成図、第2図は
電力系統の信号をサンプリングした状態を説明するため
の図、第3図は基準同期点及び予測同期点を算出する方
法を説明するための図、第4図は第1図の示す装置の作
用を説明するためのフローチャートである。 12.14・・・電力系統、16・・・遮断器、18・
・・同期投入装置、20.22・・・計器用変圧器、2
′4・・・投入要求指令スイッチ、28・・・コントロ
ールユニット、30,32,34・・・スイッチ、36
・・・コイル、38・・・ディジタル入力装置、40.
42・・・アナログ入力スイッチ、44・・・処理装置
、46・・・メモリ、48,50,52・・・ディジタ
ル出力装置、54・・・入出力インターフェイス、

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、複数の電力系統が遮断器を介して接続されている電
    力システムにおいて、遮断器の投入に先立って各電力系
    統の周波数を検出するとともに各系統周波数の位相差が
    零となる基準同期点を検出し、各検出値を基に基準同期
    点以降で各系統周波数の位相差が零になると予測される
    予測同期点を求め、投入指令発生時点から遮断器の投入
    動作が終了するまでに要する遮断器投入時間を考慮した
    投入指令発生時点を基準同期点から予測同期点までの時
    間と遮断器投入時間との差から設定し、基準同期点から
    の時間の経過を計測し、この計測時間が投入指令発生時
    点に一致したときに遮断器に対する投入指令を出力する
    ことを特徴とする電力系統の同期投入方法。 2、各電力系統の電圧を検出し、各検出電圧の差が許容
    値の範囲内にあることを基本条件として、遮断器に対す
    る投入指令を出力する請求法1記載の電力系統の同期投
    入方法。 3、各電力系統の周波数を許容値の範囲内にあることを
    基本条件として遮断器に対する投入指令を出力する請求
    項1又は2記載の電力系統の同期投入方法。 4、複数の電力系統が遮断器を介して接続されている電
    力システムにおいて、各電力系統の電気信号から各系統
    の周波数を検出する周波数検出手段と、各電力系統の電
    気信号から各系統周波数の位相差が零となる基準同期点
    を検出する基準同期点検出手段と、周波数検出手段と基
    準同期点検出手段の各検出出力を基に基準同期点以降で
    各系統周波数の位相差が零になると予測される予測同期
    点を算出する予測同期点算出手段と、投入指令発生時点
    から遮断器の投入動作が終了するまでに要する遮断器投
    入時間に関するデータを記憶する記憶手段と、基準同期
    点検出手段の検出による基準同期点から予測同期点算出
    手段の算出による予測同期点までの時間と記憶手段に記
    憶された遮断器投入時間との差から投入指令発生時点を
    設定する投入指令設定手段と、基準同期点検出手段の検
    出による基準同期点からの時間の経過を計測し、計測時
    間が投入指令設定手段の設定による投入指令発生時点に
    なったときに遮断器に対する投入指令信号を出力する投
    入指令手段とを有することを特徴とする電力系統の同期
    投入装置。 5、各電力系統の電気信号から各系統の電圧の差が許容
    値の範囲内にあるか否かを判定する電圧判定手段を備え
    、投入指令手段は、電圧判定手段により肯定の判定結果
    が得られたことを基本条件として遮断器に対する投入指
    令信号を出力してなる請求項4記載の電力系統の同期投
    入装置。 6、各電力系統の電気信号から各系統の周波数の差が許
    容値の範囲内にあるか否かを判定する周波数判定手段を
    備え、投入指令手段は、周波数判定手段により肯定の判
    定結果が得られたことを基本条件として遮断器に対する
    投入指令信号を出力してなる請求項4または5記載の電
    力系統の同期投入装置。
JP2316759A 1990-11-21 1990-11-21 電力系統の同期投入方法及びその装置 Pending JPH04190636A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101888525B1 (ko) * 2018-04-16 2018-08-14 (주)오엔앰 코리아 전압비교 방식과 대칭성분 연산을 이용한 비동기투입 방지장치

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101888525B1 (ko) * 2018-04-16 2018-08-14 (주)오엔앰 코리아 전압비교 방식과 대칭성분 연산을 이용한 비동기투입 방지장치

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