JPH05297030A - 電圧低下検出方法 - Google Patents
電圧低下検出方法Info
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- JPH05297030A JPH05297030A JP12571392A JP12571392A JPH05297030A JP H05297030 A JPH05297030 A JP H05297030A JP 12571392 A JP12571392 A JP 12571392A JP 12571392 A JP12571392 A JP 12571392A JP H05297030 A JPH05297030 A JP H05297030A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ３相交流電源の瞬時電圧低下を簡単なベクト
ル演算処理により従来より精度よく迅速に検出する。 【構成】 ３相交流電源の各相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃの
３相／２相変換の行列演算により位相差９０°の２つの
合成電圧ベクトルＶα，Ｖβを求め、この両ベクトルＶ
α，Ｖβのベクトル和の演算により各相電圧Ｖａ，Ｖ
ｂ，Ｖｃの振幅，位相の変化に追従して変動する直流の
検出値Ｖｘを求め、この検出値Ｖｘと基準値Ｖｒ2 とを
比較して３相交流電源の瞬時電圧低下を検出する。
ル演算処理により従来より精度よく迅速に検出する。 【構成】 ３相交流電源の各相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃの
３相／２相変換の行列演算により位相差９０°の２つの
合成電圧ベクトルＶα，Ｖβを求め、この両ベクトルＶ
α，Ｖβのベクトル和の演算により各相電圧Ｖａ，Ｖ
ｂ，Ｖｃの振幅，位相の変化に追従して変動する直流の
検出値Ｖｘを求め、この検出値Ｖｘと基準値Ｖｒ2 とを
比較して３相交流電源の瞬時電圧低下を検出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、３相交流電源の瞬時電
圧低下の検出に用いられる電圧低下検出方法に関する。
圧低下の検出に用いられる電圧低下検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、３相交流の無停電電源装置等にお
いては、落雷等に基づく系統電源（３相交流電源）の瞬
時電圧低下（以下瞬低という）から負荷を保護するた
め、瞬低の発生を常時監視し、発生時は負荷給電の電圧
低下を補償する必要がある。そして、この種３相交流電
源の瞬低検出は、従来、図２の検出回路を用いた電圧低
下検出方法により行われる。
いては、落雷等に基づく系統電源（３相交流電源）の瞬
時電圧低下（以下瞬低という）から負荷を保護するた
め、瞬低の発生を常時監視し、発生時は負荷給電の電圧
低下を補償する必要がある。そして、この種３相交流電
源の瞬低検出は、従来、図２の検出回路を用いた電圧低
下検出方法により行われる。
【０００３】すなわち、図２の入力端子１の入力電圧Ｖ
ｉは系統電源の３相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ（ベクトル
値）のいずれかにより形成され、入力電圧Ｖｉが絶縁ア
ンプ２を介してＰＬＬ回路３に供給される。このＰＬＬ
回路３は入力電圧ＶｉのＰＬＬ制御により、電圧Ｖｉに
位相同期した同期パルスを形成し、このパルスによりカ
ウンタ４が入力電圧Ｖｉに同期して基準正弦波データの
読出アドレスを形成する。
ｉは系統電源の３相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ（ベクトル
値）のいずれかにより形成され、入力電圧Ｖｉが絶縁ア
ンプ２を介してＰＬＬ回路３に供給される。このＰＬＬ
回路３は入力電圧ＶｉのＰＬＬ制御により、電圧Ｖｉに
位相同期した同期パルスを形成し、このパルスによりカ
ウンタ４が入力電圧Ｖｉに同期して基準正弦波データの
読出アドレスを形成する。
【０００４】そして、この読出アドレスによりＲＯＭ構
成のメモリ５に保持された基準正弦波データが乗算型の
Ｄ／Ａ変換器６に読出され、この変換器６により入力電
圧Ｖｉに位相同期した基準正弦波信号Ｖｓｉｎが形成さ
れる。さらに、減算器７により入力電圧Ｖｉと基準正弦
波信号Ｖｓｉｎとの差（Ｖｉ−Ｖｓｉｎ）が算出され、
この差が整流器８により絶対値化されて入力電圧Ｖｉの
変動量の検出値ΔＶが形成される。
成のメモリ５に保持された基準正弦波データが乗算型の
Ｄ／Ａ変換器６に読出され、この変換器６により入力電
圧Ｖｉに位相同期した基準正弦波信号Ｖｓｉｎが形成さ
れる。さらに、減算器７により入力電圧Ｖｉと基準正弦
波信号Ｖｓｉｎとの差（Ｖｉ−Ｖｓｉｎ）が算出され、
この差が整流器８により絶対値化されて入力電圧Ｖｉの
変動量の検出値ΔＶが形成される。
【０００５】そして、この検出値ΔＶと基準電源９の停
電検出レベルの基準値Ｖｒ1 とが比較器１０により比較
され、この比較結果に基づく比較器１０の出力信号の２
値レベル変化により、入力電圧Ｖｉの瞬低の発生が検出
される。ところで、瞬低により３相すべての電圧が低下
するとは限らないため、実際には図２の検出回路が相毎
に設けられ、各検出回路の比較器１０の出力信号から瞬
低の有，無が検出される。
電検出レベルの基準値Ｖｒ1 とが比較器１０により比較
され、この比較結果に基づく比較器１０の出力信号の２
値レベル変化により、入力電圧Ｖｉの瞬低の発生が検出
される。ところで、瞬低により３相すべての電圧が低下
するとは限らないため、実際には図２の検出回路が相毎
に設けられ、各検出回路の比較器１０の出力信号から瞬
低の有，無が検出される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の電圧低下検
出方法の場合、図２の検出回路を相毎に設けて各相の瞬
低の発生を個別に検出する必要があり、煩雑な検出処理
を要する問題点がある。また、検出精度が図２のＰＬＬ
回路３の追従精度に依存し、この追従精度を高くして瞬
低を迅速に検出しようとすると、ＰＬＬ回路３の入力感
度が過度に高くなり、入力電圧Ｖｉの僅かな変動によっ
ても基準正弦波信号Ｖｓｉｎが変化して誤検出が生じ易
くなる。
出方法の場合、図２の検出回路を相毎に設けて各相の瞬
低の発生を個別に検出する必要があり、煩雑な検出処理
を要する問題点がある。また、検出精度が図２のＰＬＬ
回路３の追従精度に依存し、この追従精度を高くして瞬
低を迅速に検出しようとすると、ＰＬＬ回路３の入力感
度が過度に高くなり、入力電圧Ｖｉの僅かな変動によっ
ても基準正弦波信号Ｖｓｉｎが変化して誤検出が生じ易
くなる。
【０００７】そのため、ＰＬＬ回路３の追従精度はあま
り高くすることができず、瞬低検出の精度向上，高速化
を図れない問題点がある。本発明は、３相全体の電圧変
化から瞬低を精度よく迅速に検出する電圧低下検出方法
を提供することを目的とする。
り高くすることができず、瞬低検出の精度向上，高速化
を図れない問題点がある。本発明は、３相全体の電圧変
化から瞬低を精度よく迅速に検出する電圧低下検出方法
を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明の電圧低下検出方法においては、３相交流
電源の各相電圧の３相／２相変換の行列演算により位相
差９０°の２つの合成電圧ベクトルを求め、両ベクトル
のベクトル和の演算により各相電圧の振幅，位相の変化
に追従して変動する直流の検出値を求め、この検出値と
基準値とを比較して３相交流電源の瞬時電圧低下を検出
する。
めに、本発明の電圧低下検出方法においては、３相交流
電源の各相電圧の３相／２相変換の行列演算により位相
差９０°の２つの合成電圧ベクトルを求め、両ベクトル
のベクトル和の演算により各相電圧の振幅，位相の変化
に追従して変動する直流の検出値を求め、この検出値と
基準値とを比較して３相交流電源の瞬時電圧低下を検出
する。
【０００９】
【作用】前記のように構成された本発明の電圧低下検出
方法の場合、３相交流電源の各相電圧の３相／２相変換
の行列演算により、各相電圧が合成されて位相差９０°
の２つの合成電圧ベクトルに変換され、この両ベクトル
のベクトル和から各相電圧のいずれの振幅，位相の変化
によっても変動する検出値が求められ、この検出値と基
準値との比較により３相全体の瞬低が検出される。その
ため、相毎に検出する煩雑な検出処理が不要になる。
方法の場合、３相交流電源の各相電圧の３相／２相変換
の行列演算により、各相電圧が合成されて位相差９０°
の２つの合成電圧ベクトルに変換され、この両ベクトル
のベクトル和から各相電圧のいずれの振幅，位相の変化
によっても変動する検出値が求められ、この検出値と基
準値との比較により３相全体の瞬低が検出される。その
ため、相毎に検出する煩雑な検出処理が不要になる。
【００１０】また、従来のように基準正弦波信号をＰＬ
Ｌ制御で形成して検出に用いないため、ＰＬＬ制御の制
約に基づく検出精度，速度の制限がなく、大幅な精度向
上及び検出の迅速化が図れる。
Ｌ制御で形成して検出に用いないため、ＰＬＬ制御の制
約に基づく検出精度，速度の制限がなく、大幅な精度向
上及び検出の迅速化が図れる。
【００１１】
【実施例】１実施例について、図１を参照して説明す
る。図１は３相３線式の系統電源を３相交流電源とする
場合の構成を示し、この場合、系統電源の３相電圧Ｖ
ａ，Ｖｂ，Ｖｃ（ベクトル値）を直接検出できないた
め、３つの線間電圧Ｖａｂ，Ｖｂｃ，Ｖｃａ（ベクトル
値）のうちの２つ，例えばＶａｂ，Ｖｂｃを検出し、入
力端子１１，１２から絶縁アンプ１３，１４を介してＡ
／Ｄ変換器１５，１６に供給する。
る。図１は３相３線式の系統電源を３相交流電源とする
場合の構成を示し、この場合、系統電源の３相電圧Ｖ
ａ，Ｖｂ，Ｖｃ（ベクトル値）を直接検出できないた
め、３つの線間電圧Ｖａｂ，Ｖｂｃ，Ｖｃａ（ベクトル
値）のうちの２つ，例えばＶａｂ，Ｖｂｃを検出し、入
力端子１１，１２から絶縁アンプ１３，１４を介してＡ
／Ｄ変換器１５，１６に供給する。
【００１２】この両変換器１５，１６は時々刻々変化す
る線間電圧Ｖａｂ，Ｖｂｃを設定されたサンプリング周
期でデジタル値に変換してマイクロコンピュータ１７の
第１の演算部１８に供給し、この演算部１８は数１の式
に示す３相３線式の相電圧，線間電圧の関係に基づき、
数２の式の行列演算から各相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃを算
出する。
る線間電圧Ｖａｂ，Ｖｂｃを設定されたサンプリング周
期でデジタル値に変換してマイクロコンピュータ１７の
第１の演算部１８に供給し、この演算部１８は数１の式
に示す３相３線式の相電圧，線間電圧の関係に基づき、
数２の式の行列演算から各相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃを算
出する。
【００１３】
【数１】
【００１４】
【数２】
【００１５】さらに、演算部１８の演算結果はコンピュ
ータ１７の第２の演算部１９に送られ、この演算部１９
は数３の行列演算により３相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃを３
相／２相変換して合成し、位相差９０°の２つの合成電
圧ベクトルＶα，Ｖβを求める。
ータ１７の第２の演算部１９に送られ、この演算部１９
は数３の行列演算により３相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃを３
相／２相変換して合成し、位相差９０°の２つの合成電
圧ベクトルＶα，Ｖβを求める。
【００１６】
【数３】
【００１７】なお、数３の式中のＶ0 は零相電圧のベク
トルである。そして、合成電圧ベクトルＶα，Ｖβはコ
ンピュータ１７の第３の演算部２０に送られ、この演算
部２０は数４の式に示すベクトル和の演算を実行して検
出値Ｖｘ（＝｜Ｖα＋Ｖβ｜）を求める。
トルである。そして、合成電圧ベクトルＶα，Ｖβはコ
ンピュータ１７の第３の演算部２０に送られ、この演算
部２０は数４の式に示すベクトル和の演算を実行して検
出値Ｖｘ（＝｜Ｖα＋Ｖβ｜）を求める。
【００１８】この検出値Ｖｘは数３，数４の式からも明
らかなように、各相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃの振幅，位相
の変化に追従してレベル変動し、定常時はＶａ，Ｖｂ，
Ｖｃの振幅によって定まる一定の直流値に収束するが、
瞬低により各相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃのいずれかでも低
下変動すると、この変動に相当するレベルに直ちに上昇
する。
らかなように、各相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃの振幅，位相
の変化に追従してレベル変動し、定常時はＶａ，Ｖｂ，
Ｖｃの振幅によって定まる一定の直流値に収束するが、
瞬低により各相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃのいずれかでも低
下変動すると、この変動に相当するレベルに直ちに上昇
する。
【００１９】さらに、検出値Ｖｘはコンピュータ１７の
比較部２１に送られ、この比較部２１により検出値Ｖｘ
と基準電源２２の停電検出レベルの基準値Ｖｒ2 とが比
較される。そして、瞬低により検出値Ｖｘが基準値Ｖｒ
2 より大きくなると、比較部２１の瞬低の検出信号が例
えばローレベルからハイレベルに反転し、この２値変化
により瞬低の発生が検出される。
比較部２１に送られ、この比較部２１により検出値Ｖｘ
と基準電源２２の停電検出レベルの基準値Ｖｒ2 とが比
較される。そして、瞬低により検出値Ｖｘが基準値Ｖｒ
2 より大きくなると、比較部２１の瞬低の検出信号が例
えばローレベルからハイレベルに反転し、この２値変化
により瞬低の発生が検出される。
【００２０】この場合、瞬低が発生して系統電源の３相
のいずれかの電圧が低下すると、比較部２１の検出信号
がハイレベルに変化して瞬低が検出され、図１の検出回
路のみにより３相全体の瞬低が検出される。また、３相
電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃのみを用いた簡単なベクトル演算
から検出するため、従来のＰＬＬ制御による基準正弦波
信号Ｖｓｉｎの形成等が不要で、ＰＬＬ制御の制約等が
なく、検出が高精度かつ迅速に行える。
のいずれかの電圧が低下すると、比較部２１の検出信号
がハイレベルに変化して瞬低が検出され、図１の検出回
路のみにより３相全体の瞬低が検出される。また、３相
電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃのみを用いた簡単なベクトル演算
から検出するため、従来のＰＬＬ制御による基準正弦波
信号Ｖｓｉｎの形成等が不要で、ＰＬＬ制御の制約等が
なく、検出が高精度かつ迅速に行える。
【００２１】しかも、図１の場合はマイクロコンピュー
タ１７を用いた完全デジタル化構成の検出回路によりデ
ジタル的に検出するため、温度変化や経時変化等の影響
を受けることもなく、検出の精度及び速度が飛躍的に向
上するとともに、信頼性も向上する。
タ１７を用いた完全デジタル化構成の検出回路によりデ
ジタル的に検出するため、温度変化や経時変化等の影響
を受けることもなく、検出の精度及び速度が飛躍的に向
上するとともに、信頼性も向上する。
【００２２】ところで、図１においては３相３線式の３
相交流電源の瞬低検出に適用したが、３相４線式の３相
交流電源の瞬低検出にも適用できるのは勿論である。こ
の場合は交流電源の３相端子と中性点との間の電圧検出
により各相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃが直接検出され、図１
の演算部１８の行列演算を省いた一層簡単な処理で瞬低
検出が行える。
相交流電源の瞬低検出に適用したが、３相４線式の３相
交流電源の瞬低検出にも適用できるのは勿論である。こ
の場合は交流電源の３相端子と中性点との間の電圧検出
により各相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃが直接検出され、図１
の演算部１８の行列演算を省いた一層簡単な処理で瞬低
検出が行える。
【００２３】また、３相交流電源は非対称であってもよ
く、この場合、瞬低により例えば１相の電圧が低下する
と、検出値Ｖｘは電源の角周波数ωの関数になってリッ
プルが生じ、このリップルが基準値Ｖｒ2 を越えること
から検出が行える。
く、この場合、瞬低により例えば１相の電圧が低下する
と、検出値Ｖｘは電源の角周波数ωの関数になってリッ
プルが生じ、このリップルが基準値Ｖｒ2 を越えること
から検出が行える。
【００２４】さらに、前記実施例ではコンピュータ１７
を用いたソフト処理でデジタル的に検出したが、デジタ
ルプロセッサ回路等を用いたハード回路処理でデジタル
的に検出してもよく、また、アナログ回路処理でアナロ
グ的に検出してもよい。そして、３相／２相変換の行列
演算式等は実施例に限定されるものではない。
を用いたソフト処理でデジタル的に検出したが、デジタ
ルプロセッサ回路等を用いたハード回路処理でデジタル
的に検出してもよく、また、アナログ回路処理でアナロ
グ的に検出してもよい。そして、３相／２相変換の行列
演算式等は実施例に限定されるものではない。
【００２５】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているため、以下に記載する効果を奏する。３相交流電
源の３相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃの３相／２相変換の行列
演算により、各相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃが合成されて位
相差９０°の２つの合成電圧ベクトルＶα，Ｖβに変換
され、この両ベクトルＶα，Ｖβのベクトル和から各相
電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃのいずれの振幅，位相の変化によ
っても変動する検出値Ｖｘが求められ、この検出値Ｖｘ
と基準値Ｖｒ2 との比較により３相全体の瞬低が検出さ
れるため、相毎に検出する従来の煩雑な検出処理が不要
になり、また、従来のように基準正弦波信号をＰＬＬ制
御で形成しないため、ＰＬＬ制御の制約に基づく検出精
度及び速度の制限がなく、３相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃの
ベクトル演算処理により大幅な精度向上及び高速化を図
って瞬時電圧低下の発生を検出することができる。
ているため、以下に記載する効果を奏する。３相交流電
源の３相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃの３相／２相変換の行列
演算により、各相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃが合成されて位
相差９０°の２つの合成電圧ベクトルＶα，Ｖβに変換
され、この両ベクトルＶα，Ｖβのベクトル和から各相
電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃのいずれの振幅，位相の変化によ
っても変動する検出値Ｖｘが求められ、この検出値Ｖｘ
と基準値Ｖｒ2 との比較により３相全体の瞬低が検出さ
れるため、相毎に検出する従来の煩雑な検出処理が不要
になり、また、従来のように基準正弦波信号をＰＬＬ制
御で形成しないため、ＰＬＬ制御の制約に基づく検出精
度及び速度の制限がなく、３相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃの
ベクトル演算処理により大幅な精度向上及び高速化を図
って瞬時電圧低下の発生を検出することができる。
【図１】本発明の電圧低下検出方法の１実施例のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】従来例のブロック図である。
Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ ３相電圧 Ｖα，Ｖβ 合成電圧ベクトル Ｖｘ 検出値 Ｖｒ2 基準値
【数４】
Claims (1)
- 【請求項１】 ３相交流電源の各相電圧の３相／２相変
換の行列演算により位相差９０°の２つの合成電圧ベク
トルを求め、 前記両ベクトルのベクトル和の演算により各相電圧の振
幅，位相の変化に追従して変動する検出値を求め、 前記検出値と基準値とを比較して前記３相交流電源の瞬
時電圧低下を検出することを特徴とする電圧低下検出方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12571392A JPH05297030A (ja) | 1992-04-17 | 1992-04-17 | 電圧低下検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12571392A JPH05297030A (ja) | 1992-04-17 | 1992-04-17 | 電圧低下検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05297030A true JPH05297030A (ja) | 1993-11-12 |
Family
ID=14916908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12571392A Pending JPH05297030A (ja) | 1992-04-17 | 1992-04-17 | 電圧低下検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05297030A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1090311A (ja) * | 1996-09-18 | 1998-04-10 | Mitsubishi Electric Corp | 交流振幅検出装置 |
| JP2006038531A (ja) * | 2004-07-23 | 2006-02-09 | Toshiba Elevator Co Ltd | 三相交流電源の逆相検出装置 |
| JP2006074904A (ja) * | 2004-09-02 | 2006-03-16 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 交流−交流直接変換器の保護装置 |
| JP2007025740A (ja) * | 2005-07-12 | 2007-02-01 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 電源異常検出装置 |
| JP2008151723A (ja) * | 2006-12-20 | 2008-07-03 | Meidensha Corp | 瞬時電圧低下検出装置 |
| CN102156217A (zh) * | 2011-03-31 | 2011-08-17 | 山亿新能源股份有限公司 | 一种基于平均值滤波的三相电网电压跌落检测方法 |
| CN103018532A (zh) * | 2012-12-13 | 2013-04-03 | 南京安炤电力电子有限公司 | 高速电压跌落检测方法及系统 |
-
1992
- 1992-04-17 JP JP12571392A patent/JPH05297030A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP4609634B2 (ja) * | 2004-09-02 | 2011-01-12 | 富士電機ホールディングス株式会社 | 交流−交流直接変換器の保護装置 |
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