JPH04271226A - 電力系統故障検出回路 - Google Patents
電力系統故障検出回路Info
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- JPH04271226A JPH04271226A JP5581891A JP5581891A JPH04271226A JP H04271226 A JPH04271226 A JP H04271226A JP 5581891 A JP5581891 A JP 5581891A JP 5581891 A JP5581891 A JP 5581891A JP H04271226 A JPH04271226 A JP H04271226A
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- Protection Of Static Devices (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電力系統の地絡事故や
線間短絡事故等の系統故障を検出する電力系統故障検出
回路に関する。
線間短絡事故等の系統故障を検出する電力系統故障検出
回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】電力系統に接続された自励式電力変換装
置（燃料電池発電用系統連系インバータ、コージェネ（
熱電併給）用系統連系インバータ、自励式無効電力変換
装置、アクティブフィルタ等）においては、系統事故が
発生すると系統電圧の急変、位相ずれのために変換装置
にとって過電流になる可能性がある。この過電流の発生
を防止するための従来の電力系統故障検出回路としては
、図５に示すものが知られている。同図において、三相
系統電圧（相電圧）ｅｓａ，ｅｓｂ，ｅｓｃは三相全波
整流回路９ｃにより整流され、フィルタ１０ｃによりリ
プルを除去した後、コンパレータ６ｃに入力される。こ
のコンパレータ６ｃでは系統電圧と設定値とを比較し、
系統電圧が設定値よりも低下したことをもって系統故障
を検出する。そして、図示されていないが、この故障検
出信号に基づき電力変換装置に対してパルスオフ等の処
理を行うことにより、電力変換装置の運転を停止してい
る。
置（燃料電池発電用系統連系インバータ、コージェネ（
熱電併給）用系統連系インバータ、自励式無効電力変換
装置、アクティブフィルタ等）においては、系統事故が
発生すると系統電圧の急変、位相ずれのために変換装置
にとって過電流になる可能性がある。この過電流の発生
を防止するための従来の電力系統故障検出回路としては
、図５に示すものが知られている。同図において、三相
系統電圧（相電圧）ｅｓａ，ｅｓｂ，ｅｓｃは三相全波
整流回路９ｃにより整流され、フィルタ１０ｃによりリ
プルを除去した後、コンパレータ６ｃに入力される。こ
のコンパレータ６ｃでは系統電圧と設定値とを比較し、
系統電圧が設定値よりも低下したことをもって系統故障
を検出する。そして、図示されていないが、この故障検
出信号に基づき電力変換装置に対してパルスオフ等の処
理を行うことにより、電力変換装置の運転を停止してい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の故障検出回
路によれば、三相系統電圧が一様に低下する系統故障の
場合にはこれを正確に検出することができる。しかるに
、相によって電圧の大きさが異なり、移相ずれを起こし
た不平衡状態となる場合には、検出に遅れを生じるとい
う問題があった。すなわち、整流回路９ｃは三相系統電
圧のピーク値付近の波形を切り出して出力を得るもので
あるため、位相により電圧がピーク値近辺ではなく低い
状態にある相で故障が起こった場合にはその電圧変化が
整流出力に現われず、電圧ピーク値付近の位相になって
はじめて検出されることになる。本発明は上記問題点を
解決するためになされたもので、その目的とするところ
は、故障の種類に関わらず高速かつ正確に系統故障を検
出可能とした電力系統故障検出回路を提供することにあ
る。
路によれば、三相系統電圧が一様に低下する系統故障の
場合にはこれを正確に検出することができる。しかるに
、相によって電圧の大きさが異なり、移相ずれを起こし
た不平衡状態となる場合には、検出に遅れを生じるとい
う問題があった。すなわち、整流回路９ｃは三相系統電
圧のピーク値付近の波形を切り出して出力を得るもので
あるため、位相により電圧がピーク値近辺ではなく低い
状態にある相で故障が起こった場合にはその電圧変化が
整流出力に現われず、電圧ピーク値付近の位相になって
はじめて検出されることになる。本発明は上記問題点を
解決するためになされたもので、その目的とするところ
は、故障の種類に関わらず高速かつ正確に系統故障を検
出可能とした電力系統故障検出回路を提供することにあ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明は、電力系統の外部に新たに回路ができるよう
な故障（１線地絡、２線地絡、３線地絡、線間短絡）の
発生時には正相電圧（平衡成分）が減少し、また、不平
衡故障（３線地絡、３相短絡、３線断線以外の故障）の
発生時は逆相電圧（不平衡成分）が増加（発生）するこ
とに着目してなされたもので、三相系統電圧から対称座
標変換により正相電圧及び逆相電圧を演算し、これらの
変化に基づき系統故障を検出することを要旨とする。
、本発明は、電力系統の外部に新たに回路ができるよう
な故障（１線地絡、２線地絡、３線地絡、線間短絡）の
発生時には正相電圧（平衡成分）が減少し、また、不平
衡故障（３線地絡、３相短絡、３線断線以外の故障）の
発生時は逆相電圧（不平衡成分）が増加（発生）するこ
とに着目してなされたもので、三相系統電圧から対称座
標変換により正相電圧及び逆相電圧を演算し、これらの
変化に基づき系統故障を検出することを要旨とする。
【０００５】すなわち、第１の発明は、三相系統電圧及
びこれらに対し各々９０°の位相差をもつ電圧を用いて
対称座標変換により正相電圧及び逆相電圧の実数部及び
虚数部をそれぞれ演算する正相・逆相電圧演算手段と、
前記正相電圧の実数部及び虚数部の各二乗和と、前記逆
相電圧の実数部及び虚数部の各二乗和とに基づいて正相
電圧及び逆相電圧を直流量にそれぞれ変換する正相・逆
相電圧変換手段と、前記正相電圧の直流量が設定値より
も小さくなったこと、または、逆相電圧の直流量が設定
値よりも大きくなったことを検出して系統故障を検出す
る故障検出手段とを備えたものである。
びこれらに対し各々９０°の位相差をもつ電圧を用いて
対称座標変換により正相電圧及び逆相電圧の実数部及び
虚数部をそれぞれ演算する正相・逆相電圧演算手段と、
前記正相電圧の実数部及び虚数部の各二乗和と、前記逆
相電圧の実数部及び虚数部の各二乗和とに基づいて正相
電圧及び逆相電圧を直流量にそれぞれ変換する正相・逆
相電圧変換手段と、前記正相電圧の直流量が設定値より
も小さくなったこと、または、逆相電圧の直流量が設定
値よりも大きくなったことを検出して系統故障を検出す
る故障検出手段とを備えたものである。
【０００６】第２の発明は、前記正相・逆相電圧演算手
段と、一相の系統電圧に同期した基準正弦波を前記各虚
数部に乗算して得た量と、一相の系統電圧に同期した基
準余弦波を前記各実数部に乗算して得た量とを正相電圧
、逆相電圧ごとに加算して正相電圧及び逆相電圧を直流
量にそれぞれ変換する正相・逆相電圧変換手段と、前記
故障検出手段とを備えたものである。
段と、一相の系統電圧に同期した基準正弦波を前記各虚
数部に乗算して得た量と、一相の系統電圧に同期した基
準余弦波を前記各実数部に乗算して得た量とを正相電圧
、逆相電圧ごとに加算して正相電圧及び逆相電圧を直流
量にそれぞれ変換する正相・逆相電圧変換手段と、前記
故障検出手段とを備えたものである。
【０００７】第３の発明は、三相系統電圧の一相の電圧
と、他の二相の電圧に対し各々９０°の位相差をもつ電
圧とを用いて対称座標変換により正相電圧及び逆相電圧
の虚数部をそれぞれ演算する正相・逆相電圧演算手段と
、前記正相電圧及び逆相電圧の虚数部を整流して正相電
圧及び逆相電圧を直流量にそれぞれ変換する正相・逆相
電圧変換手段と、前記故障検出手段とを備えたものであ
る。
と、他の二相の電圧に対し各々９０°の位相差をもつ電
圧とを用いて対称座標変換により正相電圧及び逆相電圧
の虚数部をそれぞれ演算する正相・逆相電圧演算手段と
、前記正相電圧及び逆相電圧の虚数部を整流して正相電
圧及び逆相電圧を直流量にそれぞれ変換する正相・逆相
電圧変換手段と、前記故障検出手段とを備えたものであ
る。
【０００８】第４の発明は、三相系統電圧の二相の電圧
と、他の一相の電圧に対し９０°の位相差をもつ電圧と
を用いて対称座標変換により正相電圧及び逆相電圧の実
数部をそれぞれ演算する正相・逆相電圧演算手段と、前
記正相電圧及び逆相電圧の実数部を整流して正相電圧及
び逆相電圧を直流量にそれぞれ変換する正相・逆相電圧
変換手段と、前記故障検出手段とを備えたものである。
と、他の一相の電圧に対し９０°の位相差をもつ電圧と
を用いて対称座標変換により正相電圧及び逆相電圧の実
数部をそれぞれ演算する正相・逆相電圧演算手段と、前
記正相電圧及び逆相電圧の実数部を整流して正相電圧及
び逆相電圧を直流量にそれぞれ変換する正相・逆相電圧
変換手段と、前記故障検出手段とを備えたものである。
【０００９】
【作用】第１の発明によれば、正相・逆相電圧演算手段
が正相電圧及び逆相電圧の実数部及び虚数部をそれぞれ
演算し、これらの実数部及び虚数部に基づき正相・逆相
電圧変換手段が正相電圧及び逆相電圧を直流量に変換す
る。更に、故障検出手段において、上記直流量により正
相電圧の減少または逆相電圧の増加を分離して検出する
ことにより、系統故障を検出する。
が正相電圧及び逆相電圧の実数部及び虚数部をそれぞれ
演算し、これらの実数部及び虚数部に基づき正相・逆相
電圧変換手段が正相電圧及び逆相電圧を直流量に変換す
る。更に、故障検出手段において、上記直流量により正
相電圧の減少または逆相電圧の増加を分離して検出する
ことにより、系統故障を検出する。
【００１０】第２の発明によれば、正相・逆相電圧演算
手段により演算された正相電圧及び逆相電圧の実数部及
び虚数部と、一相の系統電圧に同期した基準正弦波及び
基準余弦波に基づき、正相・逆相電圧変換手段が正相電
圧及び逆相電圧を直流量に変換する。そして、第１の発
明と同様に故障検出手段が系統故障を検出する。
手段により演算された正相電圧及び逆相電圧の実数部及
び虚数部と、一相の系統電圧に同期した基準正弦波及び
基準余弦波に基づき、正相・逆相電圧変換手段が正相電
圧及び逆相電圧を直流量に変換する。そして、第１の発
明と同様に故障検出手段が系統故障を検出する。
【００１１】第３または第４の発明によれば、正相・逆
相電圧演算手段が正相電圧及び逆相電圧の虚数部、また
は、正相電圧及び逆相電圧の実数部を演算する。これら
の虚数部または実数部を正相・逆相電圧変換手段により
整流して直流量に変換し、第１、第２の発明と同様に故
障検出手段が系統故障を検出する。
相電圧演算手段が正相電圧及び逆相電圧の虚数部、また
は、正相電圧及び逆相電圧の実数部を演算する。これら
の虚数部または実数部を正相・逆相電圧変換手段により
整流して直流量に変換し、第１、第２の発明と同様に故
障検出手段が系統故障を検出する。
【００１２】
【実施例】以下、図に沿って各発明の実施例を説明する
。まず、図１は第１の発明の一実施例を示す機能ブロッ
ク図であり、１００は正相・逆相電圧演算手段、２００
は正相・逆相電圧変換手段、３００は故障検出手段をそ
れぞれ示している。上記正相・逆相電圧演算手段１００
において、ｅｓａｂ，ｅｓｂｃ，ｅｓｃａは三相系統電
圧（線間電圧）であり、１ａ，１ｂ，１ｃはこれらの電
圧から位相が各々９０°進んだ電圧ｅｃａｂ，ｅｃｂｃ
，ｅｃｃａを生成する移相器である。ここで三相系統電
圧（線間電圧）ｅａｂ，ｅｂｃ，ｅｃａを次の数式１の
ように表す。
。まず、図１は第１の発明の一実施例を示す機能ブロッ
ク図であり、１００は正相・逆相電圧演算手段、２００
は正相・逆相電圧変換手段、３００は故障検出手段をそ
れぞれ示している。上記正相・逆相電圧演算手段１００
において、ｅｓａｂ，ｅｓｂｃ，ｅｓｃａは三相系統電
圧（線間電圧）であり、１ａ，１ｂ，１ｃはこれらの電
圧から位相が各々９０°進んだ電圧ｅｃａｂ，ｅｃｂｃ
，ｅｃｃａを生成する移相器である。ここで三相系統電
圧（線間電圧）ｅａｂ，ｅｂｃ，ｅｃａを次の数式１の
ように表す。
【００１３】
【数１】
【００１４】対称座標変換の定義から零相電圧ｅ０、正
相電圧ｅ１、逆相電圧ｅ２は次の数式２によって表され
る。なお、数式２において、ａ及びａ２は数式３及び数
式４に示す値である。
相電圧ｅ１、逆相電圧ｅ２は次の数式２によって表され
る。なお、数式２において、ａ及びａ２は数式３及び数
式４に示す値である。
【００１５】
【数２】
【００１６】
【数３】
【００１７】
【数４】
【００１８】ここで、ｅａｂ，ｅｂｃ，ｅｃａは線間電
圧であるため、零相電圧は零であるから次の数式５が成
立する。
圧であるため、零相電圧は零であるから次の数式５が成
立する。
【００１９】
【数５】
【００２０】従って、次の数式６、数式７が得られる。
【００２１】
【数６】
【００２２】
【数７】
【００２３】数式２に数式１を代入して正相電圧ｅ１を
求めると、数式８が得られる。
求めると、数式８が得られる。
【００２４】
【数８】
【００２５】また、数式６より数式９が、数式７より数
式１０がそれぞれ得られる。
式１０がそれぞれ得られる。
【００２６】
【数９】
【００２７】
【数１０】
【００２８】これらの数式９、数式１０を数式８に代入
して整理すると、数式１１、数式１２、数式１３が得ら
れる。
して整理すると、数式１１、数式１２、数式１３が得ら
れる。
【００２９】
【数１１】
【００３０】
【数１２】
【００３１】
【数１３】
【００３２】なお、上記数式１１、数式１２、数式１３
において、ｅ１Ｒはｅ１の実数部、ｅ１Ｉはｅ１の虚数
部を示している。同様に、数式２に数式１を代入して逆
相電圧ｅ２を求めると、数式１４が得られる。
において、ｅ１Ｒはｅ１の実数部、ｅ１Ｉはｅ１の虚数
部を示している。同様に、数式２に数式１を代入して逆
相電圧ｅ２を求めると、数式１４が得られる。
【００３３】
【数１４】
【００３４】また、前記数式９、数式１０を数式１４に
代入して整理すると、数式１５、数式１６、数式１７が
得られる。
代入して整理すると、数式１５、数式１６、数式１７が
得られる。
【００３５】
【数１５】
【００３６】
【数１６】
【００３７】
【数１７】
【００３８】なお、上記数式１５、数式１６、数式１７
において、ｅ２Ｒはｅ２の実数部、ｅ２Ｉはｅ２の虚数
部を示している。
において、ｅ２Ｒはｅ２の実数部、ｅ２Ｉはｅ２の虚数
部を示している。
【００３９】このようにして、三相系統電圧ｅｓａｂ，
ｅｓｂｃ，ｅｓｃａから対称座標変換により平衡成分と
しての正相電圧ｅ１及び不平衡成分としての逆相電圧ｅ
２を求めることができる。そして、正相電圧ｅ１の減少
または逆相電圧ｅ２の増加を分離して検出することによ
り、系統故障を高速に検出することができる。
ｅｓｂｃ，ｅｓｃａから対称座標変換により平衡成分と
しての正相電圧ｅ１及び不平衡成分としての逆相電圧ｅ
２を求めることができる。そして、正相電圧ｅ１の減少
または逆相電圧ｅ２の増加を分離して検出することによ
り、系統故障を高速に検出することができる。
【００４０】すなわち、図１において、前記移相器１ａ
，１ｂ，１ｃ以後の加減算器２ａ〜２ｆと図示するゲイ
ンが設定されたゲイン調整器３ａ〜３ｄとは、上記数式
１１〜数式１３及び数式１５〜数式１７の演算により、
ｅ１Ｒ，ｅ１Ｉ，ｅ２Ｒ，ｅ２Ｉを求める回路であり、
加減算器２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆからｅ１Ｉ，ｅ２Ｉ，
ｅ１Ｒ，ｅ２Ｒがそれぞれ出力される。ここで、ｅ１Ｒ
とｅ１Ｉ、ｅ２Ｒとｅ２Ｉは、それぞれ９０°位相差の
正弦波であるため、次の数式１８及び数式１９により正
相電圧及び逆相電圧の直流量｜ｅ１｜，｜ｅ２｜に変換
することができる。
，１ｂ，１ｃ以後の加減算器２ａ〜２ｆと図示するゲイ
ンが設定されたゲイン調整器３ａ〜３ｄとは、上記数式
１１〜数式１３及び数式１５〜数式１７の演算により、
ｅ１Ｒ，ｅ１Ｉ，ｅ２Ｒ，ｅ２Ｉを求める回路であり、
加減算器２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆからｅ１Ｉ，ｅ２Ｉ，
ｅ１Ｒ，ｅ２Ｒがそれぞれ出力される。ここで、ｅ１Ｒ
とｅ１Ｉ、ｅ２Ｒとｅ２Ｉは、それぞれ９０°位相差の
正弦波であるため、次の数式１８及び数式１９により正
相電圧及び逆相電圧の直流量｜ｅ１｜，｜ｅ２｜に変換
することができる。
【００４１】
【数１８】
【００４２】
【数１９】
【００４３】上記数式１８、数式１９は、図１における
乗算器４ａ〜４ｄ、加減算器２ｇ，２ｈ及び平方根演算
器５ａ，５ｂからなる回路により演算され、平方根演算
器５ａから｜ｅ１｜が、また、平方根演算器５ｂから｜
ｅ２｜が出力される。そして、後段のコンパレータ６ａ
，６ｂは、正相電圧の直流量｜ｅ１｜が設定値より減少
したこと、または、逆相電圧の直流量｜ｅ２｜が設定値
より増加したことを検出するためのコンパレータである
。これらのコンパレータ６ａ，６ｂの出力信号はＯＲゲ
ート７に入力されており、｜ｅ１｜の減少または｜ｅ２
｜の増加が起こった際には瞬時にＯＲゲート７から故障
検出信号が出力される。
乗算器４ａ〜４ｄ、加減算器２ｇ，２ｈ及び平方根演算
器５ａ，５ｂからなる回路により演算され、平方根演算
器５ａから｜ｅ１｜が、また、平方根演算器５ｂから｜
ｅ２｜が出力される。そして、後段のコンパレータ６ａ
，６ｂは、正相電圧の直流量｜ｅ１｜が設定値より減少
したこと、または、逆相電圧の直流量｜ｅ２｜が設定値
より増加したことを検出するためのコンパレータである
。これらのコンパレータ６ａ，６ｂの出力信号はＯＲゲ
ート７に入力されており、｜ｅ１｜の減少または｜ｅ２
｜の増加が起こった際には瞬時にＯＲゲート７から故障
検出信号が出力される。
【００４４】このように、本実施例によれば、電力系統
の外部に新たに回路ができるような故障（１線地絡、２
線地絡、３線地絡、線間短絡）の発生時には正相電圧が
減少し、また、不平衡故障（３線地絡、３相短絡、３線
断線以外の故障）の発生時は逆相電圧が増加するため、
これらの現象をコンパレータ６ａ，６ｂにより検出する
ことで高速に系統故障を検出することができる。なお、
平方根演算器５ａ，５ｂは省略することができ、この場
合は、コンパレータ６ａ，６ｂに｜ｅ１｜２，｜ｅ２｜
２の値が入力されて設定値と比較され、故障検出を行な
うことになる。また、図示しないが、三相系統電圧ｅｓ
ａｂ，ｅｓｂｃ，ｅｓｃａから位相が各々９０°遅れた
電圧を移相器により生成し、これらの電圧の極性を反転
した電圧と前記三相系統電圧ｅｓａｂ，ｅｓｂｃ，ｅｓ
ｃａとを用いて正相電圧及び逆相電圧の実数部及び虚数
部を生成してもよい。
の外部に新たに回路ができるような故障（１線地絡、２
線地絡、３線地絡、線間短絡）の発生時には正相電圧が
減少し、また、不平衡故障（３線地絡、３相短絡、３線
断線以外の故障）の発生時は逆相電圧が増加するため、
これらの現象をコンパレータ６ａ，６ｂにより検出する
ことで高速に系統故障を検出することができる。なお、
平方根演算器５ａ，５ｂは省略することができ、この場
合は、コンパレータ６ａ，６ｂに｜ｅ１｜２，｜ｅ２｜
２の値が入力されて設定値と比較され、故障検出を行な
うことになる。また、図示しないが、三相系統電圧ｅｓ
ａｂ，ｅｓｂｃ，ｅｓｃａから位相が各々９０°遅れた
電圧を移相器により生成し、これらの電圧の極性を反転
した電圧と前記三相系統電圧ｅｓａｂ，ｅｓｂｃ，ｅｓ
ｃａとを用いて正相電圧及び逆相電圧の実数部及び虚数
部を生成してもよい。
【００４５】次に、図２は第２の発明の一実施例を示す
機能ブロック図であり、｜ｅ１｜及び｜ｅ２｜を演算す
るための正相・逆相電圧変換手段２００Ａの構成が、図
１の回路と異なっている。なお、図１と同一の構成要素
には同一の符号を付してある。図２において、８は一相
分の系統電圧ｅｓａｂに同期した基準正弦波ｓｉｎωｔ
及び基準余弦波ｃｏｓωｔを発生する関数発生器であり
、この基準波を用いて次の数式２０、数式２１により｜
ｅ１｜，｜ｅ２｜を演算する。
機能ブロック図であり、｜ｅ１｜及び｜ｅ２｜を演算す
るための正相・逆相電圧変換手段２００Ａの構成が、図
１の回路と異なっている。なお、図１と同一の構成要素
には同一の符号を付してある。図２において、８は一相
分の系統電圧ｅｓａｂに同期した基準正弦波ｓｉｎωｔ
及び基準余弦波ｃｏｓωｔを発生する関数発生器であり
、この基準波を用いて次の数式２０、数式２１により｜
ｅ１｜，｜ｅ２｜を演算する。
【００４６】
【数２０】
｜ｅ１｜＝ｅ１Ｒ・ｃｏｓωｔ＋ｅ１Ｉ・ｓｉｎωｔ
【
００４７】
００４７】
【数２１】
｜ｅ２｜＝ｅ２Ｒ・ｃｏｓωｔ＋ｅ２Ｉ・ｓｉｎωｔ
【
００４８】すなわち、基準正弦波ｓｉｎωｔ及び基準余
弦波ｃｏｓωｔをｅ１Ｉ，ｅ２Ｉ，ｅ１Ｒ，ｅ２Ｒと共
に乗算器４ａ〜４ｄに入力し、その出力を加減算器２ｇ
，２ｈに入力することにより加減算器２ｇから｜ｅ１｜
が、また、加減算器２ｈから｜ｅ２｜が出力される。そ
して、前記同様にコンパレータ６ａ，６ｂによって設定
値と比較することにより、正相電圧の直流量｜ｅ１｜の
減少、または逆相電圧の直流量｜ｅ２｜の増加を検出し
てＯＲゲート７から故障検出信号が出力される。なお、
関数発生器８の入力には他相の系統電圧を取り込んでも
よい。
００４８】すなわち、基準正弦波ｓｉｎωｔ及び基準余
弦波ｃｏｓωｔをｅ１Ｉ，ｅ２Ｉ，ｅ１Ｒ，ｅ２Ｒと共
に乗算器４ａ〜４ｄに入力し、その出力を加減算器２ｇ
，２ｈに入力することにより加減算器２ｇから｜ｅ１｜
が、また、加減算器２ｈから｜ｅ２｜が出力される。そ
して、前記同様にコンパレータ６ａ，６ｂによって設定
値と比較することにより、正相電圧の直流量｜ｅ１｜の
減少、または逆相電圧の直流量｜ｅ２｜の増加を検出し
てＯＲゲート７から故障検出信号が出力される。なお、
関数発生器８の入力には他相の系統電圧を取り込んでも
よい。
【００４９】次いで、図３は第３の発明の一実施例を示
す機能ブロック図であり、図１または図２と同一の構成
要素には同一の符号を付してある。この実施例は、正相
電圧ｅ１及び逆相電圧ｅ２の虚数部を正相電圧ｅ１及び
逆相電圧ｅ２の直流量に変換してその減少、増加から系
統故障を検出するものである。すなわち、前記数式１３
及び数式１７の演算を正相・逆相電圧演算手段１００Ａ
内の移相器１ｂ，１ｃ、加減算器２ｂ，２ｃ，２ｄ、ゲ
イン調整器３ａ，３ｄにより行なってｅ１Ｉ，ｅ２Ｉを
求め、正相・逆相電圧変換手段２００Ｂ内の整流回路９
ａ，９ｂにより整流してフィルタ１０ａ，１０ｂにより
平滑した後、故障検出手段３００内のコンパレータ６ａ
，６ｂにて｜ｅ１｜の減少または｜ｅ２｜の増加を検出
することにより、ＯＲゲート７から故障検出信号を得る
。
す機能ブロック図であり、図１または図２と同一の構成
要素には同一の符号を付してある。この実施例は、正相
電圧ｅ１及び逆相電圧ｅ２の虚数部を正相電圧ｅ１及び
逆相電圧ｅ２の直流量に変換してその減少、増加から系
統故障を検出するものである。すなわち、前記数式１３
及び数式１７の演算を正相・逆相電圧演算手段１００Ａ
内の移相器１ｂ，１ｃ、加減算器２ｂ，２ｃ，２ｄ、ゲ
イン調整器３ａ，３ｄにより行なってｅ１Ｉ，ｅ２Ｉを
求め、正相・逆相電圧変換手段２００Ｂ内の整流回路９
ａ，９ｂにより整流してフィルタ１０ａ，１０ｂにより
平滑した後、故障検出手段３００内のコンパレータ６ａ
，６ｂにて｜ｅ１｜の減少または｜ｅ２｜の増加を検出
することにより、ＯＲゲート７から故障検出信号を得る
。
【００５０】更に、図４は第４の発明の一実施例を示す
機能ブロック図であり、図１ないし図３と同一の構成要
素には同一の符号を付してある。この実施例は、正相電
圧ｅ１及び逆相電圧ｅ２の実数部を正相電圧ｅ１及び逆
相電圧ｅ２の直流量に変換してその減少、増加から系統
故障を検出するものである。すなわち、前記数式１２及
び数式１６の演算を正相・逆相電圧演算手段１００Ｂ内
の移相器１ａ、加減算器２ａ，２ｅ，２ｆ、ゲイン調整
器３ｂ，３ｃにより行なってｅ１Ｒ，ｅ２Ｒを求め、正
相・逆相電圧変換手段２００Ｂ内の整流回路９ａ，９ｂ
及びフィルタ１０ａ，１０ｂにより整流平滑した後、上
記同様に故障検出手段３００に入力して故障検出信号を
得るものである。
機能ブロック図であり、図１ないし図３と同一の構成要
素には同一の符号を付してある。この実施例は、正相電
圧ｅ１及び逆相電圧ｅ２の実数部を正相電圧ｅ１及び逆
相電圧ｅ２の直流量に変換してその減少、増加から系統
故障を検出するものである。すなわち、前記数式１２及
び数式１６の演算を正相・逆相電圧演算手段１００Ｂ内
の移相器１ａ、加減算器２ａ，２ｅ，２ｆ、ゲイン調整
器３ｂ，３ｃにより行なってｅ１Ｒ，ｅ２Ｒを求め、正
相・逆相電圧変換手段２００Ｂ内の整流回路９ａ，９ｂ
及びフィルタ１０ａ，１０ｂにより整流平滑した後、上
記同様に故障検出手段３００に入力して故障検出信号を
得るものである。
【００５１】なお、図示しないが、数式１３及び数式１
６の演算によりｅ１Ｉ，ｅ２Ｒを求め、または数式１２
及び数式１７の演算によりｅ１Ｒ，ｅ２Ｉを求めて図３
、図４と同様に正相・逆相電圧変換手段２００Ｂ以後の
処理を行なうことにより、故障検出を行なうことも可能
である。
６の演算によりｅ１Ｉ，ｅ２Ｒを求め、または数式１２
及び数式１７の演算によりｅ１Ｒ，ｅ２Ｉを求めて図３
、図４と同様に正相・逆相電圧変換手段２００Ｂ以後の
処理を行なうことにより、故障検出を行なうことも可能
である。
【００５２】
【発明の効果】以上のように、第１ないし第４の発明に
よれば、三相系統電圧を入力として対称座標変換により
正相電圧及び逆相電圧に変換し、これらを分離して設定
値と比較することにより系統故障を検出するものである
から、地絡や線間短絡等の全てのモードにつき不平衡故
障も含めて、検出の遅れなく高速かつ正確に系統故障を
検出することができる。
よれば、三相系統電圧を入力として対称座標変換により
正相電圧及び逆相電圧に変換し、これらを分離して設定
値と比較することにより系統故障を検出するものである
から、地絡や線間短絡等の全てのモードにつき不平衡故
障も含めて、検出の遅れなく高速かつ正確に系統故障を
検出することができる。
【図１】第１の発明の一実施例を示す機能ブロック図で
ある。
ある。
【図２】第２の発明の一実施例を示す機能ブロック図で
ある。
ある。
【図３】第３の発明の一実施例を示す機能ブロック図で
ある。
ある。
【図４】第４の発明の一実施例を示す機能ブロック図で
ある。
ある。
【図５】従来の技術を示す機能ブロック図である。
１ａ，１ｂ，１ｃ 移相器
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ 加減算器３ａ
，３ｂ，３ｃ，３ｄ ゲイン調整器４ａ，４ｂ，４ｃ
，４ｄ 乗算器 ５ａ，５ｂ 平方根演算器 ６ａ，６ｂ コンパレータ ７ ＯＲゲート ８ 関数発生器 ９ａ，９ｂ 整流回路 １０ａ，１０ｂ フィルタ １００，１００Ａ，１００Ｂ 正相・逆相電圧演算手
段２００，２００Ａ，２００Ｂ 正相・逆相電圧変換
手段３００ 故障検出手段
，３ｂ，３ｃ，３ｄ ゲイン調整器４ａ，４ｂ，４ｃ
，４ｄ 乗算器 ５ａ，５ｂ 平方根演算器 ６ａ，６ｂ コンパレータ ７ ＯＲゲート ８ 関数発生器 ９ａ，９ｂ 整流回路 １０ａ，１０ｂ フィルタ １００，１００Ａ，１００Ｂ 正相・逆相電圧演算手
段２００，２００Ａ，２００Ｂ 正相・逆相電圧変換
手段３００ 故障検出手段
Claims (4)
- 【請求項１】 三相系統電圧及びこれらに対し各々９
０°の位相差をもつ電圧を用いて対称座標変換により正
相電圧及び逆相電圧の実数部及び虚数部をそれぞれ演算
する正相・逆相電圧演算手段と、前記正相電圧の実数部
及び虚数部の各二乗和と、前記逆相電圧の実数部及び虚
数部の各二乗和とに基づいて正相電圧及び逆相電圧を直
流量にそれぞれ変換する正相・逆相電圧変換手段と、前
記正相電圧の直流量が設定値よりも小さくなったこと、
または、逆相電圧の直流量が設定値よりも大きくなった
ことを検出して系統故障を検出する故障検出手段と、を
備えたことを特徴とする電力系統故障検出回路。 - 【請求項２】 三相系統電圧及びこれらに対し各々９
０°の位相差をもつ電圧を用いて対称座標変換により正
相電圧及び逆相電圧の実数部及び虚数部をそれぞれ演算
する正相・逆相電圧演算手段と、一相の系統電圧に同期
した基準正弦波を前記各虚数部に乗算して得た量と、一
相の系統電圧に同期した基準余弦波を前記各実数部に乗
算して得た量とを正相電圧、逆相電圧ごとに加算して正
相電圧及び逆相電圧を直流量にそれぞれ変換する正相・
逆相電圧変換手段と、前記正相電圧の直流量が設定値よ
りも小さくなったこと、または、逆相電圧の直流量が設
定値よりも大きくなったことを検出して系統故障を検出
する故障検出手段と、を備えたことを特徴とする電力系
統故障検出回路。 - 【請求項３】 三相系統電圧の一相の電圧と、他の二
相の電圧に対し各々９０°の位相差をもつ電圧とを用い
て対称座標変換により正相電圧及び逆相電圧の虚数部を
それぞれ演算する正相・逆相電圧演算手段と、前記正相
電圧及び逆相電圧の虚数部を整流して正相電圧及び逆相
電圧を直流量にそれぞれ変換する正相・逆相電圧変換手
段と、正相電圧の直流量が設定値よりも小さくなったこ
と、または、逆相電圧の直流量が設定値よりも大きくな
ったことを検出して系統故障を検出する故障検出手段と
、を備えたことを特徴とする電力系統故障検出回路。 - 【請求項４】 三相系統電圧の二相の電圧と、他の一
相の電圧に対し９０°の位相差をもつ電圧とを用いて対
称座標変換により正相電圧及び逆相電圧の実数部をそれ
ぞれ演算する正相・逆相電圧演算手段と、前記正相電圧
及び逆相電圧の実数部を整流して正相電圧及び逆相電圧
を直流量にそれぞれ変換する正相・逆相電圧変換手段と
、正相電圧の直流量が設定値よりも小さくなったこと、
または、逆相電圧の直流量が設定値よりも大きくなった
ことを検出して系統故障を検出する故障検出手段と、を
備えたことを特徴とする電力系統故障検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5581891A JP2964673B2 (ja) | 1991-02-26 | 1991-02-26 | 電力系統故障検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5581891A JP2964673B2 (ja) | 1991-02-26 | 1991-02-26 | 電力系統故障検出回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04271226A true JPH04271226A (ja) | 1992-09-28 |
| JP2964673B2 JP2964673B2 (ja) | 1999-10-18 |
Family
ID=13009530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5581891A Expired - Fee Related JP2964673B2 (ja) | 1991-02-26 | 1991-02-26 | 電力系統故障検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2964673B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000134996A (ja) * | 1998-10-22 | 2000-05-12 | Hitachi Ltd | 可変速発電電動機システム |
| WO2009044111A1 (en) * | 2007-10-02 | 2009-04-09 | Deepstream Technologies Limited | Circuit protection device |
| JP2016115100A (ja) * | 2014-12-15 | 2016-06-23 | 株式会社日立製作所 | 三相交流を入力とする検出装置、電力変換装置、三相交流を入力とした検出方法、電力変換装置の制御方法。 |
| CN107478917A (zh) * | 2017-07-17 | 2017-12-15 | 国网江西省电力公司电力科学研究院 | 一种台区不平衡度的判定方法和装置 |
| WO2022074715A1 (ja) * | 2020-10-05 | 2022-04-14 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 電力変換装置の制御装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5510729B2 (ja) * | 2009-07-09 | 2014-06-04 | 株式会社デンソー | 回転機用電力変換装置 |
-
1991
- 1991-02-26 JP JP5581891A patent/JP2964673B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2000134996A (ja) * | 1998-10-22 | 2000-05-12 | Hitachi Ltd | 可変速発電電動機システム |
| WO2009044111A1 (en) * | 2007-10-02 | 2009-04-09 | Deepstream Technologies Limited | Circuit protection device |
| JP2016115100A (ja) * | 2014-12-15 | 2016-06-23 | 株式会社日立製作所 | 三相交流を入力とする検出装置、電力変換装置、三相交流を入力とした検出方法、電力変換装置の制御方法。 |
| CN107478917A (zh) * | 2017-07-17 | 2017-12-15 | 国网江西省电力公司电力科学研究院 | 一种台区不平衡度的判定方法和装置 |
| CN107478917B (zh) * | 2017-07-17 | 2019-10-29 | 国网江西省电力公司电力科学研究院 | 一种台区不平衡度的判定方法和装置 |
| WO2022074715A1 (ja) * | 2020-10-05 | 2022-04-14 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 電力変換装置の制御装置 |
| JPWO2022074715A1 (ja) * | 2020-10-05 | 2022-04-14 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2964673B2 (ja) | 1999-10-18 |
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