JPH04197020A - 保護継電器 - 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】

（産業上の利用分野］ この発明は電力系統を保護する保護継電器に関するもの
である。

【従来の技術】

第８図は、例えばｒ電気協同研究第４１巻第４号ディジ
タルリレーＡＰ４５の第４−１−３表の方式、積形Ｃに
示された従来のディジタル演算形電力方向継電器のアル
ゴリズムを説明するための波形図である。電力方向を得
る演算原理式として玉揚の表には、（１）式が示されて
いる。 Ｉ◇しｉｔ、。３θ−Ｖ　ｍ　ｊ　ｍ＋　Ｖ　ｌ１ｌ−
３１ｍ−ｓ　１．’（１）但し、１◇＋ａ；＋、電圧、
電流の振巾価、θ；電圧と電流の位相差 ｉ、、Ｖ、；時刻ｍのときの電流、電圧のディジタルデ
ータ １１１１−３　＋　　Ｖｌｌ−３＋時刻ｍより３サンプ
ル前の電流、電圧のディジタ ルテータ 更に、ここではサンプリング時間巾βを電気角で３０°
の場合について示しており、時刻ｍの電流、電圧の内積
値と、これより電気角９０’隔った時点の電流、電圧の
内積の和を得るものである。 今、継電器への入力電気量を第８図に示す様に、ｉ　（
ｔ）　−Ｉ　ｒ　ｓｉｎ（ｗ、ｔ）　　　　　　　　　
　−（２）ｖ（ｔ）　　＝Ｖｐ　ｓｉｎ　（ｗ、を十θ
）　　　　　　　　・（３）とし、時刻ｍ時点における
角周波数−０ｔの値をαとすれば、各サンプル値は次式
で与えられる。 ｉｓ　＝　Ｉ、　ｓｉｎ　ｔｘ　　　　　　　　　　　
　−（４）ｖ、　＝Ｖ、　５ｉｎ（α十θ）　　　　　
　　　　・−（５）さらに、ｍ−に時点におけるサンプ
ル値は、次式％式％ 但し、Ｉ、Ｖ、、電流、電圧の振巾価、β：サンプリン
グ時間巾、 θ：雷電圧電流の位相差、 ｋ：に＝１．２，３．　　・・・ である。ここで（１）弐の右辺に着目すると（８）弐が
判明する。 １　＠Ｖ＠　＋　１　ｍ−３ＶＩ＆−３＝Ｔ　ｐｓｔｎ
αＨＶｐＳｌｎ（α十θ）＋　Ｉ　、ｓｉｍ（α−３β
）Ｖｐｓｉｎ（α−３β＋θ）＝Ｉ、Ｖ、　（ｓｉｎｃ
ｒｓｉｎ（α＋θ）＋５ｉｎ（α−３β）ｓｉｎ（α−
３β＋θ））＝Ｉ、ＶＦ　（ｓｉｎα５ｉｎ（α＋θ）
＋ｃｏｓ　ｒｘ　ｃｏｓ　（ｃｘ　＋θ月＝ＩＰＶＰｃ
Ｏｓθ　　　　　　　　　　　　　　　・（８）即ち、
データの３サンプル分の隔たりは、電気角９０″の隔た
りということになる。

【発明が解決しようとする課題】

従来の保護継電器は以上のように構成されているので、
ｒ系統周波数は常に一定として扱うものであり、ディジ
タル・リレーとして成立させるためには５０Ｈｚ、　　
６０Ｈｚ等の周波数に対応してサンプリング時間巾βを
正確に定める必要がある」の前提のもとに演算原理式が
構成されている。 このため、系統の周波数変動に対しては（８）式の中の ５ｉｎ（α−３β）ｓｉｎ（ｃｒ−３β＋θ）＝ｃｏｓ
αｃｏｓ（α十〇）の前提が崩れてしまい等号が成立し
なくなって演算原理上、保護能力的に無視し得ない影響
を受ける他、周波数によってサンプリング時間巾βを変
えないと誤差が大となって実用的でなくなるという課題
があった。 更には、系統周波数に従属してサンプリング時間巾βを
３０°の倍数に設定する必要があり、（８）式の場合、
電力方向リレーとして有効な演算結果を得るためには、
電気角で９０″’（６０Ｈｚの場合には４．１６７ｍ５
．５０Ｈｚの場合には５＋ｎｓ）相当の時間が必要（処
理装置の処理に要する時間はこれを無視しである。）で
あり従来の演算原理では、これ以上に検出時間を短縮す
るのは困難で、高速度動作に対して限界がある等の課題
があった。 この発明は、上記の様な課題を解消するためになされた
もので、周波数変動による特性変化を改善すると共に、
扱う周波数によってサンプリング時間巾βを変えること
なく、すなわち５０Ｈｚ、６０Ｈｚ共用形の演算処理回
路で対応が可能な保護継電器を得ることを目的とする。 また、水力発電機の起動時のように周波数が緩やかに変
化する系への対応、あるいは系統周波数に従属しないで
サンプリング時間巾を設定し得る（例えば、高速動作が
可能なディジタル演算形電力方向継電器のアルゴリズム
）保護継電器を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

請求項（１）記載の発明に係る保護継電器は、電力系統
の電圧及び電流データをサンプリングして量子化した電
気量データを一時的保管手段と、その格納したデータサ
ンプリング値を用いて演算するための系統保護の演算式
を求め、その演算式は第１の電気量と第２の電気量の加
算式で構成し、第１の電気量は分数式から成り、分子は
電流の振巾値と電圧の振巾値の３乗値の積を量子化した
値と第１のサンプリングタイム条件式及び電流、電圧の
位相差との積で構成し、分母は電圧の振巾値の２乗値を
２倍して量子化した値と第１のサンプリングタイム条件
式との積で構成し、第２の電気量は分数式から成り、分
子は電流の振巾値と電圧の振巾値の３乗の積を量子化し
た値と、第２のサン　−プリングタイム条件式及び電流
、電圧の位相差との積で構成し、分母は電圧の振巾値の
２乗値を２倍して量子化した値と第２のサンプリングタ
イム条件式との積で構成して四則演算する四則演算手段
と、前記第１．第２の電気量を加算して電力方向成分を
求め、前記第１．第２のサンプリングタイム条件式と第
１．第２の電圧データサンプリング条件式が零でなく、
かつ電力方向成分が零以上であることを条件に演算して
判定する判定量導出部とを設けたものである。 また、請求項（２）記載の発明に係る保護継電器は、請
求項（１）と同様の電気量データの一時的保管手段と、
その電気量データの一時的保管手段へ格納されたサンプ
リングデータの取り込み順序及び演算処理として、第２
の電圧データサンプリング式と、第１の電流データサン
プリング式と、第３の電圧データサンプリング式を乗算
した第１の乗算値から、第４の電圧データサンプリング
式と、第２の電流データサンプリング弐と、第５の電圧
データサンプリング式を乗算した第２の乗算値を減算し
、その減算値に第１の電流、電圧データサンプリング式
とを加算し、その加算値に第１の電圧データサンプリン
グ式を乗算する如く規定して演算する第１の四則演算手
段と、その演算時に第１．第２のサンプリング条件式、
及び第１．第２の電圧データサンプリング条件式が零で
ないことを条件に演算して判定する判定量導出部とを設
けたものである。 更に、請求項（３）記載の発明に係る保護継電器は、請
求項（１）と同様の電気量データの一時的保管手段と、
その電気量データの一時的保管手段へ格納されたサンプ
リングデータ取り込み順序及び演算処理として第２の電
圧データサンプリング式と第３の電流データンプリング
式と第７の電圧データサンプリング式を乗算した第１の
乗算値と、第４の電圧データサンプリング式と第４の電
流データサンプリング式と第６の電圧データサンプリン
グ演算式を乗算した第２の乗算値とを加算し、その加算
値から第１の電流、電圧データサンプリング式を減算し
、その減算値に第１の電圧データサンプリング式を乗算
する如く規定して演算する第１の四則演算手段と、その
演算時に第１．第２のサンプリングタイム条件式及び第
１．第２の電圧データサンプリング条件式が零でないこ
とを条件に演算して判定する判定量導出部とを設けたも
のである。

【作用】

請求項（１）記載の発明における演算処理は、電流、電
圧のサンプリングデータの積置を導出し、これを電流、
電圧の位相差に関連する成分、第２調波に関連する成分
、サンプリング時間巾に関連する成分とに分け、そのう
ち、第２調波とサンプリング時間巾に関連する成分を除
去する如くサンプリングデータの入力順序を制御し、四
則演算手段で演算をして判定量導出部より判定量を出力
するので、サンプリング時間巾は系統周波数に対する従
属性から解放される。 また、請求項（２）及び請求項（３）記載の発明におけ
る演算処理は、請求項（１）記載の判定量導出処理を行
うため、データ取り込み順序と第１及び第２の四則演算
手段とを異なるアルゴリズムでもって構成したので、四
則演算手段の回路の選択度が拡大する。

【発明の実施例】

以下、この発明の一実施例を図について説明する。 第１図は、この発明の一実施例を示す保護継電器の回路
ブロック図であり、請求項（１）及び（２）に関連する
。図において、１はディジタル量化された電流データの
配分路、２は電圧データの配分路、３〜５は電流データ
の一時的保管室、６〜８は電圧データの一時的保管室、
（以下、３〜８を電気量データの一時的保管手段と総称
する。）９，１３．１５は加算回路、１０，１６，１９
．２１．２８は減算回路、１１，１２，１４，１７．１
Ｂ、２３゜２６．２７．３０は乗算回路、２０．２９は
加算回路、２２，２４．２５は除算回路、３１は判定量
導出部である。（ここで、９〜３０を第１の四則演算（
手段）回路と略称する。） 次に動作について説明する。 電流、電圧データの配分路１．２には夫々ディジタルデ
ータ列・・・ｉ、。Ｉ＋１イ＋１ｅ−１＋・・・、・・
・７Ｍ　４１　＋ｖ、、ｖイー１．・・・がサンプリン
グ時間間隔βおきに流れており、電流、電圧データの一
時的保管室３゜〜８には、夫々１　Ｍ＋Ｉ　＋　ｉｓ　
＋　　Ｉ　ｍ−ＩＶＭ＋Ｉ　＋　７ｍ　＋ｖ＃−１が保
管されているものとする。 この保管室のデータの出し入れは、別の制御系（図示せ
ず）により制御されている。例えば、最新データとして
電流データｉ、４□が配分路１に現ねれると（勿論、こ
れと同期してデータ配分路２にも電圧データ■ヨ。２が
現われていることは言うまでもない。） 電流データの一時的保管室３では、データｉ、。１がク
リアされ、データｉ。、２を収納する。同時に電流デニ
タの一時的保管室４では、データｉカがクリアされ、デ
ータｉ、。１を収納する。また、電流データの一時的保
管室５ではデータｉ、−１がクリアされ、データｉ、を
収納する。 この時、電流データの一時的保管室３〜５のデータのク
リア及び収納は常に同期して別の制御系によって制御さ
れている。 電圧データの一時的保管室６〜８についても電流データ
の一時的保管室と同様の動作を行う。 即ち、■、。２が電圧データの一時的保管室６に収納さ
れた時、電圧データの一時的保管室７．８には夫々■、
。ｌ＋　　ｖ、Ｉが収納されることになる。 加算回路９は、電流データの一時的保管室３゜４の出力
を夫々入力としてｉい９．＋ｉいを出力している。 また、減算回路１０は、電流データの一時的保管室３，
４の出力を夫々入力としてｉ。、１−ｉイを出力してい
る。 乗算回ｉｌｌは、電流及び電圧データの一時的保管室５
．７からの出力を夫々入力としてｉ、−０Ｖイを出力し
ている。 乗算回路１２は、電流及び電圧データの一時的保管室４
，８の出力を夫々入力として、ｉいＶ、−８を出力して
いる。 加算回路１３は、電圧データの一時的保管室６゜８の出
力を夫々入力としてＶ、、、＋Ｖ、−，を出力している
。 乗算回路１４は、電圧データの一時的保管室７の出力を
入力として２ｖｓｔを出力している。 加算回路１５は、電圧データの一時的保管室７゜８の出
力を夫々入力としてｖ、＋ｖＭ−，を出力している。 減算回路１６は、電圧データの一時的保管室７゜８の出
力を夫々入力として、ｖ、−ｖ□１を出力している。 前述の各回路９〜１６内の夫々のデータは、期間βの間
（次のデータｉ、。２　、ＶＩＩ４□を電流及び電圧デ
ータの一時的保管室３，６に収納するまでの間）保持さ
れている。 そして、次の期間βでは、時刻ｍの代りに時刻（ｍ＋１
）を代入したデータが保持されることになる。（即ち、
時刻ｍ＋ｌ→ｍ＋２．ｍ−＋ｍ＋１゜ｍ−４→ｍとなる
。） 乗算回路１７は、加算回路９，１５０出力を夫々入力と
して（ｉ□、＋ｉ、）（Ｖイ＋Ｖ、ｆｉ−１）を出力し
ている。 乗算回！１８は、加算回路１０．１６の出力を夫々入力
として（ｉイ＋＋　　ＩＩＩ）（Ｖｌｌ　　Ｖ□１）を
出力している。 減算回路１９は、乗算回路１１．１２の出力を夫々入力
として１ｆｆｉ−Ｉ　　Ｖａ　　　１ｍ　Ｖ＋＊−＋を
出力している。 加算回路２０は、加算回路１３及び乗算回路１４の出力
を夫々入力として■イ。、＋　２ｖ、＋ｖ、−１を出力
している。 減算回路２１は、加算回路１３及び乗算回路１４の出力
を夫々入力としてＶイ。、−２Ｖ、　十ｖ、−。 を出力している。 除算回路２２は、データの一時的保管室７及び加算回路
１３の出力を夫々入力として （イ旦し、■、。、＋ｖｍ−、≠０とする。）乗算回路
２３は、減算回路１９の出力を入力として２（１＋ｓ−
＋ｖイー１１１１Ｖ＠−＋）を出力している。 除算回路２４は、乗算回路１４及び加算回路２０の出力
を夫々入力として、 Ｖ　ｌｌｌ＊　＋　＋　２　Ｖ　＠　＋　Ｖ　Ｉ、ｌ−
＋（イ旦し、Ｖ　＠ｈ　、＋２　Ｖ　Ｂ　＋　Ｖ　＠−
１≠０とする。）除算回路２５は、乗算回路１４及び減
算回路２１２■イ の出力を夫々入力として□ ■□ｒ　　２ｖｍ＋ｖ、−葺 を出力している。 （但し、■、。、−２ｖ、＋ｖ、−１≠０とする。）乗
算回路２６は、乗算回路１７及び除算回路２４の出力を
夫々入力として、第３図の式（９）を導出している。但
し、ｃｏｓβ＋１ｆ−０とする。 乗算回路２７は、乗算回路１８、除算回路２５の出力を
夫々入力として第３図の弐〇〇）を出力している。但し
、ｃｏｓβ−１≠０とする。 減算回路２８は、乗算回路２６．２７の出力を夫に入力
して、第３図の弐〇Ｄを出力している。 加算回路２９は、乗算回路２３及び減算回路２８の出力
を夫々入力として、第４図の弐〇２１を出力している。 乗算回路３０は、除算回路２２及び減算回路２９の出力
を夫々入力として第５図の式側を演算して導出している
。 イ旦し、Ｖｍ　＋　＋　　十Ｖ　＠≠０、■、Ｉ　±２
ｖ、十ｖ、−。 ≠０、ｃｏｓβ±１≠０とする。 判定量導出部３１では第５図の弐〇３）に示した結果が
得られたことになる。 これの判定基準は、図示していないが、Ｉ、Ｖ、ｃｏｓ
θ≧０　　　　　　　　　　・０４１を満足した時、方
向リレーとして、接点を閉じる如く構成されている。 この時、分母を構成するｃｏｓβ±１≠０が肝要であり
、常に、ＶＩｅ＋ｌ＋　Ｖｓ−１≠０、■、＋、±２ｖ
ｍ＋Ｖ＊−＋≠０となる様に予測制御する等の方策が必
要である。 なお、上記実施例では、大側の左辺に示した演算をする
ことによってＩ　、　Ｖ　ｐｃｏｓθを得ているが、第
６図の式０５）に示した演算式でもよく本発明の主旨は
完全に達成される。但し、■い。、＋ｖい一３≠０、■
、＋１±２　Ｖ、＋Ｖ、−，≠０とする。 また、第２図は、請求項（３）に関する説明で式（１５
１以外の別の実施例を示す。図中、第１図と同一符号は
、夫々同一、又は相当部分を示す。 図において、３２，３４．４０は、加算回路、３３．３
５．４１は減算回路、３６〜３９．４２は乗算回路であ
る。（ここで、１１〜４２を第２の四則演算（手段）回
路と略称する。）次に動作について説明する。まず、加
算回路３２は、電流データの一時的保管室４．５の出力
を夫々入力してｉ、＋ｉ、、を出力している。 減算回路３３は、電流データの一時的保管室４゜５の出
力を夫々入力して１１１　　１ｍ−１を出力している。 加算回路３４は、電圧データの一時的保管室６゜７の出
力を夫々入力してＶ　＠　＋　Ｖ　＠　４１を出力して
いる。 減算回路３５は、電圧データの一時的保管室６゜７の出
力を夫々入力してＶ　１＠　　Ｖ　Ｍ４１　を出力して
いる。 乗算回路３６は、加算回路３２．３４の出力を夫々入力
して（ｉ、＋ｉ□＋）（Ｖ＠＋ｖｓ、＋）を出力してい
る。 乗算回路３７は、減算回路３３．３５の出力を夫々入力
して（１ｍ　　］＠−＋）　（Ｖｌｌ　　Ｖ。。１）を
出力している。 乗算回路３８は、乗算回路３６及び除算回路２４の出力
を夫々入力して ｖ＋ｂ＋＋　　＋　２　Ｖｍ　　＋　Ｖｓ−＋を出力し
ている。 （（旦し、Ｖ＠Ｈ１＋２　Ｖｍ　＋ｖ、−＋　　≠０と
する。）乗算回路３９は、乗算回路３７及び除算回路２
５の出力を夫々入力して Ｖ１１４１　　２　Ｖｌｌ　　Ｖｌｌ−１を出力してい
る。 （イ旦し、Ｖ＋＋＋＋ｌ　　　２　Ｖｓ　＋ｖｌＩ−＋
　　≠０とする。）加算回路４０は、乗算回路３８．３
９の出力を夫々入力して第６図の式（ＸＩ）を出力して
いる。 減算回路４１は、加算回路４０及び乗算回路２３の出力
を夫々入力して、第６図の式（ｘ２）を出力している。 また、乗算回路４２は、減算回路４１及び除算回路２２
の出力を夫々入力して、第６図の（Ｘ３）を出力してい
る。（但し、■、。Ｈ＋Ｖ　＊　−＋　≠０とする。）
判定量導出部３１は、乗算回路４２の処理結果、Ｉ　ｐ
　Ｖ　ＰＣＯ３θが導出されている。 これは、理論的には、第７図の弐〇６）により説明され
る（請求項（３））。 イ旦し、Ｖ＠＋Ｉ　＋Ｖ＋ｗ−＋≠Ｏ１ｖ、４．±２ｖ
、＋■、−１≠０、ＣＯ３β±１≠１とする。 即ち、電流、電圧データの規定順序を変更して、式００
の左辺に示した規定としても、前述と同様の結果を得る
。 式（１３）の変形は第９図の式（１８）及び第１０図の
式（１９）の通り、２つに大別される。 その１は、時刻ｍを変えても式（１３）の７弐目に示さ
れたβをβのまつとなる様に入力データの時刻ｍを制御
する場合である。 式（１３）の左辺の時刻ｍにｍ＋ｋ　（ｋは整数とする
。）を代入して、第９図の式（１８）を得る。 その２は、前記式（１３）の７弐目に示されたβを（ｆ
＋１）β（！は整数とする。）となし得る様に入力デー
タの時刻ｍを制御する場合である。 この場合は、式（１３）に示されるＩＩＩＩＩＶＦＩの
み、時刻ｍを不変量とし、これら以外のｍにｍｆｆ（符
号は同順とする）を代入して第１０図の弐（１９）を得
る。 式（１３）はｆ＝０の場合に相当する。 式（１７）に関しても、式（１８）、式（１９）相等が
成立している事は云う迄もない。 ここで、各実施例に適用した電流、電圧データサンプリ
ング式及び関連式を次のように定義する。 ；第１の電気量、 ；第２の電気量、 （３）　　（ｃｏｓβ＋１）≠０ ；第１のサンプリングタイム条件式 ％式％） ；第２のサンプリングタイム条件式 （５）　　　ｃｏｓβ ；第３のサンプリングタイム条件式 ％式％ ；第１の電圧データサンプリング条件式（７）　　ｖ、
−＝±２Ｖ　＠　十Ｖ　ｅｍ−ｒ≠０；第２の電圧デー
タサンプリング条件式％式％ ；第１の電圧データサンプリング式 ：第２の電圧データサンプリング弐 〇〇）　　ＶＩＩ＋ｖ、−。 ；第３の電圧データサンプリング式 ；第４の電圧データサンプリング式 面　ｖ、−Ｖ、−＋ ；第５の電圧データサンプリング式 ％式％ ；第６の電圧データサンプリング式 ０４）　　ｌ　ｗｒ　＋１　ｎ＋１ ；第１の電流データサンプリング弐 〇５）　　ｉ＃−ｉ、。１ ；第２の電流データサンプリング式 ％式％ ；第３の電流データサンプリング弐 〇”Ｄ　　ｉい−１＋＋＋−１ ；第４の電流データサンプリング弐 〇〇）　　２　（１ｍＶ＋ｍ−＋　　１ｍ−＋Ｖｍ　）
；第１の電流、電圧データサンプリング式％式％ ；第７の電圧データサンプリング式 第１図で述べた通り、この発明では、従来リレーの様に
、ｒ不変周波数の正弦波であれば、サンプリング時間巾
を電気角３０°にとり、３サンプル前（又は、後）のデ
ータを使えば、そのデータは、現在のデータよりも９０
°前（又は後）のデータであり、前者をｓｉｎ成分とす
れば、後者はｃｏｓ成分となる。通の前提によらない演
算原理とするため、具体的な実施例で述べた如く、入力
データの取り込み順序を規定する四則演算手段について
示した。 従って、この発明によれば、サンプリング時間巾を系統
周波数に無関係に設定することが可能となるため、５０
Ｈｚ、６０Ｈｚで、サンプリング時間巾を共用化するこ
とが可能となる他、処理装置の処理能力が向上すれば、
する程、サンプリング時間巾を短く設定し得ることにな
る。 具体的にはｍ−１〜ｍ＋１までの３サンプルデータ（従
来リレーはｍ−ｍ＋３までの４サンプルデータ）であり
、ｌサンプルデータ少ない分、事故検出に要する時間は
少ない。 サンプリング時間中を縮めて行けば更に高速度動作が可
能となる。 更には、この３サンプル・データの間系統の周波数がほ
ぼ一定と見做し得る程度の周波数変動率であれば、即ち
、水力発電機が起動して、定格周波数になるまでの間の
保護にも最適である。 この発明は、時限協調が従来リレーに比べて容易になる
。即ち、従来リレーは、タップ値、抑制スプリング、接
点間隔等で電源端から負荷端までの間に設置されたリレ
ーの時限協調をとっているが、この発明では、負荷側程
サンプリング時間巾を短（、電源端側程サンプリング時
間巾を長く設定すれば、事故時には、各端をほぼ同一の
電流が貫通して事故点に向って流れるため、同一原理の
リレーで確実に時限協調がはがれることになる。 この時、併せて、演算結果の照合回数を電源端側程多く
する等の配慮をすれば信頼度向上にも資する。 更に、この発明はインピーダンスリレーへの応用も可能
である。 【発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、請求項（１）では、電
流、電圧データサンプリング値を用いて判定量を導出す
る系統保護の演算式を求め、その演算式は、第１の電気
量と第２の電気量の加算式で構成して電力方向成分を求
める。更に演算式は、第２調波に関連した成分とサンプ
リング時間巾に関連した成分を除去して（但し、第１．
第２．第３のサンプリングタイム条件式と第１．第２の
電圧データサンプリング条件式は零ではない。）示され
る。そしてサンプリングデータの入力を制御し、四則演
算手段で処理をして判定量を出力するので、周波数変動
による特性への影響が改善され、５０Ｈｚ、６０Ｈｚの
いずれに対してもサンプリング時間巾を共用することが
可能になると共に、検出時間の短縮化を図ることができ
る。また、時限協調の取り易いリレーが得られる効果が
ある。 更に、請求項（２）ないしく３）記載の発明によれば、
第１及び第２の四則演算手段は、請求項（１）記載の判
定量導出のためのデータ取り込み順序及び演算処理に暴
くアルゴリズムに代って、別のアルゴリズムにより判定
量を出力するようにしたので、請求項（１）の効果と併
せて回路構成の選択度が拡大され、巾広い用途に適用す
ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による保護継電器のブロッ
ク図、第２図はこの発明の他の実施例を示す保護継電器
のブロック図、第３図ないし第７図は請求項（２）ない
し請求項（３）の実施例に適用される演算式の展開図、
第８図は従来のディジタルリレーのアルゴリズムを説明
するための波形図である。 図において、１は電流データの配分路、２は電圧データ
の配分路、３〜５は電流データの一時的保管室、６〜８
は電圧データの一時的保管室（３〜８は電気量データの
一時的保管手段）、９〜４２は第１及び第２の四則演算
（手段）回路、３１は判定量導出部である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 特許出願人　三菱電機株式会社　　・−−−代理人　弁
理士　１）澤　博　昭　　：（外２名）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）電力系統の電圧、電流を検出した電気量データを
   所定のサンプリング時間巾でサンプリングして量子化し
   一時的に保管する電気量データの一時的保管手段と、前
   記一時的保管手段に格納された電気量データのサンプリ
   ング値を用いて系統保護の演算式を求め、該演算式を満
   足する第１の電気量及び第２の電気量を演算処理して出
   力する四則演算手段と、前記第１の電気量は分数式で構
   成され、分子は電流の振巾値と電圧の振巾値の３乗値の
   積を量子化した値と、第３のサンプリングタイム条件式
   と、第１のサンプリングタイム条件式と、電流、電圧の
   位相差との積で構成し、分母は電圧の振巾値の２乗値を
   ２倍して量子化した値と、第３のサンプリングタイム条
   件式と、第１のサンプリングタイム条件式との積で構成
   し、第２の電気量は分数式で構成され、分子は電流の振
   巾値と電圧の振巾値の３乗の積を量子化した値と、第３
   のサンプリングタイム条件式と、第２のサンプリングタ
   イム条件式と、電流、電圧の位相差との積で構成し、分
   母の電圧の振巾値の２乗値を２倍して量子化した値と、
   第３のサンプリングタイム条件式と、第２のサンプリン
   グタイム条件式との積で構成し、前記第１の電気量と第
   ２の電気量とを加算して電力方向成分を求め、前記第１
   、第２及び第３のサンプリングタイム条件式と第１及び
   第２の電圧データサンプリング条件式が零でなく、かつ
   電力方向成分が零以上である時に判定量を出力する判定
   量導出部とを備えた保護継電器。
2. （２）電力系統の電圧、電流を検出した電気量データを
   所定のサンプリング時間巾でサンプリングして量子化し
   、一時保管する電気量データの一時的保管手段と、前記
   一時的保管手段に格納された電気量のサンプリング値を
   用いて系統保護の演算式を求める第１の四則演算手段と
   、前記電気量データの一時的保管手段へのサンプリング
   データの取り込み順序及び演算処理は、第２の電圧デー
   タサンプリング式と、第１の電流データサンプリング式
   と、第３の電圧データサンプリング式とを乗算した第１
   の乗算値から第４の電圧データサンプリング式とを乗算
   した第１の乗算値から第４の電圧データサンプリング式
   と、第２の電流データサンプリング式と、第５の電圧デ
   ータサンプリング式とを乗算した第２の乗算値を減算し
   、その減算値に第１の電流、電圧データサンプリング式
   を加算し、その加算値に第１の電圧データサンプリング
   式を乗算する如く規定し、第１、第２のサンプリングタ
   イム条件式及び第１、第２の電圧データサンプリング条
   件式が零でないことを条件に演算して判定する判定量導
   出部とを備えた保護継電器。
3. （３）電力系統の電圧、電流を検出した電圧データを所
   定のサンプリング時間巾でサンプリングして一時保管す
   る電気量データの一時的保管手段と、前記一時的保管手
   段に格納された電気量データのサンプリング値を用いて
   系統保護の演算式を求める第２の四則演算手段と、前記
   電気量データの一時的保管手段へのサンプリングデータ
   の取り込み順序及び演算処理は、第２の電圧データサン
   プリング式と、第３の電流サンプリング式と、第７の電
   圧データサンプリング式とを乗算した第１の乗算値と、
   第４の電圧データサンプリング式と、第４の電流データ
   サンプリング式と、第６の電圧データサンプリング演算
   式とを乗算した第２の乗算値を加算し、その加算値から
   第１の電流、電圧データサンプリング式を減算し、その
   減算値に第１の電圧データサンプリング式を乗算する如
   く規定し、第１、第２、第３のサンプリングタイム条件
   式及び第１、第２の電圧データサンプリング条件式が零
   でないことを条件に演算して判定する判定量導出部とを
   備えた保護継電器。