JPH0568321A - Automatic monitor for digital protective relay - Google Patents
Automatic monitor for digital protective relayInfo
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- JPH0568321A JPH0568321A JP3284070A JP28407091A JPH0568321A JP H0568321 A JPH0568321 A JP H0568321A JP 3284070 A JP3284070 A JP 3284070A JP 28407091 A JP28407091 A JP 28407091A JP H0568321 A JPH0568321 A JP H0568321A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明はディジタルリレーのア
ナログ信号入力部の動作不良の検出を自動的に行うディ
ジタル保護継電器の自動監視装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic monitoring device for a digital protective relay which automatically detects a malfunction of an analog signal input section of a digital relay.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来この種の監視装置として特開昭53
−6855号公報に記載の図7および図8に示すものが
あった。まず、従来装置の一例として、図7における1
は送電線路、2はCT、3はPTで入力切替装置8の入
力接点S1,S1 ′にそれぞれ接続されている。4は模
擬送電線で、点検用の電源5、CT7およびリアクトル
6が設けられている。前記CT7およびリアクトル6は
入力切替装置8の入力接点S2 ,S2 ′にそれぞれ接続
されている。入力切替装置8の切替接点S,S′はそれ
ぞれA/D変換器11,12を通じてディジタル演算処
理部9に導かれている。2. Description of the Related Art As a conventional monitoring apparatus of this type, Japanese Patent Laid-Open No. 53-53
There is what was shown in FIG. 7 and FIG. 8 of -6855. First, as an example of the conventional device, the number 1 in FIG.
Is a power transmission line, 2 is a CT, and 3 is a PT, which are connected to the input contacts S 1 and S 1 ′ of the input switching device 8, respectively. Reference numeral 4 is a simulated power transmission line, which is provided with an inspection power source 5, a CT 7, and a reactor 6. The CT 7 and the reactor 6 are respectively connected to the input contacts S 2 , S 2 ′ of the input switching device 8. The switching contacts S and S ′ of the input switching device 8 are guided to the digital arithmetic processing section 9 through A / D converters 11 and 12, respectively.
【0003】次に図7の動作について説明する。まず、
入力切替装置8の点検を行う際には、送電線1のCT
2,PT3によって得られる電流および電圧を入力切替
装置8によって模擬送電線4から得られる電流および電
圧、すなわち点検入力の入力接点S2 ,S2 ′側に切替
える。模擬送電線4の電流および電圧は点検用の電源5
より供給され、A/D変換器11,12に与えられる。Next, the operation of FIG. 7 will be described. First,
When inspecting the input switching device 8, the CT of the power transmission line 1
2, the current and voltage obtained by PT3 are switched by the input switching device 8 to the current and voltage obtained from the simulated power transmission line 4, that is, the input contacts S 2 and S 2 ′ of the inspection input. The current and voltage of the simulated transmission line 4 is the power source 5 for inspection.
Supplied from the A / D converters 11 and 12.
【0004】そして前記の電流および電圧の大きさはそ
れぞれCT7およびリアクトル6のタップによって変え
られる。すなわち、入力切替装置8を流れる電流および
電圧は、それぞれA/D変換器11および12によって
ディジタル量に変換され、ディジタル演算処理部9に導
かれる。The magnitudes of the current and the voltage are changed by the CT 7 and the tap of the reactor 6, respectively. That is, the current and the voltage flowing through the input switching device 8 are converted into digital quantities by the A / D converters 11 and 12, respectively, and are guided to the digital arithmetic processing section 9.
【0005】通常、ディジタル演算処理部9の出力は、
トリップ回路TRへ導かれ、しゃ断器等によって送電線
路1をしゃ断するようにしている。点検時においては、
ディジタル演算処理部9はA/D変換器11,12によ
ってディジタル変換した点検入力のA/D変換値と予め
用意された基準値とを比較し、前記の比較結果が一致し
ない場合には警報回路AMへ出力信号を与える。Normally, the output of the digital arithmetic processing unit 9 is
The transmission line 1 is guided to the trip circuit TR and cut off by the breaker or the like. During inspection,
The digital arithmetic processing unit 9 compares the A / D converted value of the inspection input digitally converted by the A / D converters 11 and 12 with a reference value prepared in advance, and when the comparison result does not match, an alarm circuit The output signal is given to AM.
【0006】次に図8に示した第2の従来例について説
明する。図中、図7と同一の部分は同一符号をもって示
す。13,14はメモリ回路である。また、送電線1に
設けられたCT2と入力切替装置8の一方の入力接点S
1 との間、およびPT3と入力切替装置8の他方の入力
接点S1 ′との間にはそれぞれA/D変換器11,12
が設けられている。Next, the second conventional example shown in FIG. 8 will be described. In the figure, the same parts as those in FIG. 7 are designated by the same reference numerals. Reference numerals 13 and 14 are memory circuits. Further, the CT 2 provided on the power transmission line 1 and one input contact S of the input switching device 8
Between 1 and respectively between the PT3 and the other input contact S 1 input switching device 8 'A / D converter 11 and 12
Is provided.
【0007】また、入力切替装置8の入力接点S2 ,S
2 ′にはそれぞれ前記メモリ回路13,14の出力側が
接続されている。切替接点S,S′の出力側は直接ディ
ジタル演算処理部9に接続されており、前記メモリ回路
13,14には点検模擬入力としてのディジタルデータ
が予め格納されている。Further, the input contacts S 2 , S of the input switching device 8
The output sides of the memory circuits 13 and 14 are connected to 2 ', respectively. The output side of the switching contacts S, S'is directly connected to the digital arithmetic processing section 9, and the memory circuits 13, 14 store digital data as inspection simulation inputs in advance.
【0008】次に動作について説明する。まず点検を行
う際には、入力切替装置8の切替接点S,S′を接点S
1 ,S1 ′側から接点S2 ,S2 ′側に切替えることに
より、上記メモリ回路13,14のディジタルデータが
入力切替装置8を介して、ディジタル演算処理部9に接
続される。そして、予め用意された基準値と比較され、
その比較結果が一致しない場合には警報回路AMへ出力
信号を与える。Next, the operation will be described. First, when performing an inspection, change the switching contacts S and S'of the input switching device 8 to the contact S.
By switching from the 1 , S 1 ′ side to the contacts S 2 , S 2 ′ side, the digital data in the memory circuits 13, 14 are connected to the digital arithmetic processing section 9 via the input switching device 8. Then, compared with the reference value prepared in advance,
If the comparison results do not match, an output signal is given to the alarm circuit AM.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】従来のディジタル保護
継電器の自動監視装置は以上のように構成されているの
で以下の問題点があった。Since the conventional automatic monitoring device for the digital protective relay is constructed as described above, it has the following problems.
【0010】まず、図7の装置では、模擬送電線を設け
るために、電源,リアクトル,CT等が必要で点検のた
めの周辺装置が大掛かりとなる他、点検中は送電線の電
流,電圧値をディジタル演算処理部に導くことができな
いため点検期間中は保護リレー機能が一時停止し、この
間に送電線において系統事故が発生した場合には、これ
を検出し送電線を保護することができない。さらに、点
検精度についても点検入力電源は商用電源であるため電
圧が一定せず、高精度の点検ができない。First, in the apparatus of FIG. 7, in order to provide a simulated transmission line, a power source, a reactor, a CT, etc. are required, and peripheral devices for inspection are large, and the current and voltage values of the transmission line are increased during inspection. Cannot be guided to the digital arithmetic processing unit, the protection relay function is temporarily stopped during the inspection period, and if a system fault occurs in the transmission line during this period, it cannot be detected and the transmission line cannot be protected. Further, regarding the inspection accuracy, since the inspection input power source is a commercial power source, the voltage is not constant and highly accurate inspection cannot be performed.
【0011】次に図8の装置では点検入力をA/D変換
器などの後段に設けるため、A/D変換部より以前の部
位に不良検出ができない。さらに、図7および図8共に
一定周期で点検を実施する方式であるため、入力切替装
置に不良が発生しても、その検出までに系統事故が発生
する可能性もあるため、全体として好ましくない等の問
題点があった。Next, in the apparatus shown in FIG. 8, since the inspection input is provided in the subsequent stage of the A / D converter or the like, it is impossible to detect a defect in a portion before the A / D converter. Further, since both FIG. 7 and FIG. 8 are the method of performing the inspection at a constant cycle, even if a defect occurs in the input switching device, a system accident may occur before the detection thereof, which is not preferable as a whole. There were problems such as.
【0012】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、回路構成がシンプル、かつ安価
で精度が高く、保護リレー機能を停止することなく、デ
ィジタル保護継電器のアナログ入力回路の不良を検出す
ることを目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has a simple circuit configuration, is inexpensive and has high accuracy, and does not stop the protection relay function, and an analog input circuit of a digital protection relay. The purpose is to detect defects.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】この発明に係るディジタ
ル保護継電器の自動監視装置は、系統入力と異なる周波
数の監視用信号を任意の周期で出力する監視用信号回路
と、前記系統入力と前記監視用信号を重畳する重畳回路
と、この重畳回路の出力するアナログ信号をディジタル
信号に変換するA/D変換器と、このA/D変換器の出
力から監視用信号に関連するデータのみを抽出するディ
ジタルフィルタと、このディジタルフィルタの出力の大
きさを監視する監視部とからなる。An automatic monitoring device for a digital protective relay according to the present invention includes a monitoring signal circuit for outputting a monitoring signal having a frequency different from that of a system input at an arbitrary cycle, the system input and the monitoring. A superimposing circuit for superimposing a use signal, an A / D converter for converting an analog signal output from the superimposing circuit into a digital signal, and extracting only data related to the monitoring signal from the output of the A / D converter. It is composed of a digital filter and a monitoring unit that monitors the magnitude of the output of the digital filter.
【0014】[0014]
【作用】この発明におけるディジタル保護継電器の自動
監視装置はディジタルフィルタの抽出出力により、系統
保護動作を実施しつつ、保護継電器のアナログ入力回路
の不良を監視することができる。The automatic protection device for a digital protective relay according to the present invention can monitor a failure of the analog input circuit of the protective relay while performing the system protection operation by the extraction output of the digital filter.
【0015】[0015]
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。まず図1において、9Aはディジタル演算処理部
9内に設けられ、リセット信号32をON,OFF制御
するリセット信号手段である。また監視用信号回路23
は上記リセット信号32で制御され、任意の周期で監視
用信号Eref を出力する。この監視用信号Eref は、入
力トランス22によって絶縁およびレベル変換された系
統からのPT,CT入力21(略してPCT入力と呼称
する)とともにフィルタ24に入力されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, in FIG. 1, 9A is a reset signal means which is provided in the digital arithmetic processing section 9 and controls the ON / OFF of the reset signal 32. Also, the monitoring signal circuit 23
Is controlled by the reset signal 32 and outputs the monitoring signal E ref at an arbitrary cycle. The monitoring signal E ref is input to the filter 24 together with the PT and CT inputs 21 (abbreviated as PCT input) from the system that are insulated and level-converted by the input transformer 22.
【0016】ここで、PT、CT入力21IS は前記図
6,図7で説明した送電線路1のPT3,CT2から入
力される入力信号であり、以下、略してPCT入力21
ISとして説明する。フィルタ24はPCT入力21に
監視用信号Eref を重畳させPCT入力21IS と監視
用信号Eref が各々加算された値が出力側の信号として
得られるように動作する。Here, the PT and CT inputs 21I S are input signals input from the PT3 and CT2 of the power transmission line 1 described with reference to FIGS. 6 and 7, and will be hereinafter abbreviated to the PCT input 21.
This will be described as I S. The filter 24 operates so that the monitoring signal E ref is superimposed on the PCT input 21 and a value obtained by adding the PCT input 21I S and the monitoring signal E ref is obtained as an output side signal.
【0017】入力トランス22の出力は、出力側に設け
られた抵抗器により電流信号から電圧信号に変換された
後、フィルタ24を介してサンプルホールド(略してS
Hと呼称する)25により、予め定められた任意の一定
周期で一定時間保持される。次にマルチプレクサ(略し
てMPXと呼称する)26で前記のサンプルホールド2
5で保持した電圧信号を順次切換えて、A/D変換器1
2に導く。前記のA/D変換器12によりディジタル量
に変換された入力データは、ディジタル演算処理部9に
より演算処理される。31は不良検出した結果を知らせ
る警報出力である。The output of the input transformer 22 is converted from a current signal to a voltage signal by a resistor provided on the output side, and then sample-held (abbreviated as S for short) via a filter 24.
(Hereinafter referred to as “H”) 25, it is held for a certain period of time at an arbitrary predetermined constant period. Next, a multiplexer (abbreviated as MPX) 26 is used for the sample hold 2 described above.
The voltage signal held in 5 is sequentially switched to the A / D converter 1
Lead to 2. The input data converted into a digital quantity by the A / D converter 12 is processed by the digital calculation processing section 9. Reference numeral 31 is an alarm output notifying the result of defect detection.
【0018】図2は監視用信号回路23の一例を示した
もので、メモリ42内に記憶している信号波形のデータ
を任意の周期でD/A変換器43に出力し、監視用の交
流出力信号を得るもので、発振器41の出力周波数を変
化させることにより、任意の周波数の交流信号をD/A
変換器43から得ることができる。FIG. 2 shows an example of the monitoring signal circuit 23. The signal waveform data stored in the memory 42 is output to the D / A converter 43 at an arbitrary cycle to monitor AC. An output signal is obtained. By changing the output frequency of the oscillator 41, an AC signal of an arbitrary frequency can be D / A
It can be obtained from the converter 43.
【0019】次にその動作について説明する。まず、カ
ウンタ40は発振器41のクロックで1つずつカウント
アップする。例えばその出力が8本の場合、2進数表現
で“00000000”から“11111111”ま
で、10進数表現で“0”〜“255”までカウントす
る。実際の出力本数はメモリ42のアドレス本数に合わ
せる。メモリ42はカウンタ40の出力をアドレスとし
て、そのアドレスに対応し、予め書込まれたディジタル
データをD/A変換器43に出力する。Next, the operation will be described. First, the counter 40 counts up one by one with the clock of the oscillator 41. For example, when the number of outputs is eight, the binary expression "00000000" to "11111111" is counted, and the decimal expression "0" to "255" is counted. The actual number of outputs is matched with the number of addresses of the memory 42. The memory 42 uses the output of the counter 40 as an address, and outputs digital data written in advance corresponding to the address to the D / A converter 43.
【0020】D/A変換器43はメモリ42からのディ
ジタルデータを一定の規則に従ってアナログデータに変
換し、これが監視用信号Eref となる。ここで監視用信
号Eref は、メモリ42に書込むディジタルデータによ
り任意の波形とすることができ、また発振器41の周波
数により任意の信号周波数とすることができる。The D / A converter 43 converts the digital data from the memory 42 into analog data according to a certain rule, and this becomes the monitoring signal E ref . Here, the monitoring signal E ref can have an arbitrary waveform by the digital data written in the memory 42, and can have an arbitrary signal frequency by the frequency of the oscillator 41.
【0021】カウンタ40には、カウンタの計数値を
“0”にリセットするリセット信号32が入力されてお
り、このリセット信号32をディジタル演算処理部9の
リセット手段9Aより出力すると、カウンタ40の出力
は“00000000”となる。かくしてカウンタ40
の出力が“0”になるとメモリ42のアドレスが“0”
となり、メモリ42のアドレス0番地に予め書込んでお
いたディジタルデータを“0”にすることにより、D/
A変換器43の出力は“0”電圧を出力する。これはリ
セット信号32を入力しつづけるとカウンタ40の出力
は“0”のままであるため、D/A変換器43は零電圧
の直流を出力することになり、出力を出さない状態にす
る。A reset signal 32 for resetting the count value of the counter to "0" is input to the counter 40. When the reset signal 32 is output from the reset means 9A of the digital arithmetic processing section 9, the output of the counter 40 is output. Becomes "00000000". Thus counter 40
When the output of "0" becomes "0", the address of the memory 42 becomes "0".
Then, by setting the digital data written in advance at the address 0 of the memory 42 to "0", D /
The output of the A converter 43 outputs a "0" voltage. When the reset signal 32 is continuously input, the output of the counter 40 remains "0", so that the D / A converter 43 outputs a DC voltage of zero voltage, so that the output is not output.
【0022】監視用信号Eref の波形,周波数は以上の
ように、メモリに書込まれたディジタルデータと発振器
41の周波数とで決まるが、メモリ42の書込みデータ
は変動することはなく、発振器41には水晶発振器等の
発振周波数変化がほとんどない発振器41を使用するこ
とにより、波形,周波数の変動のない高精度の監視用信
号Eref を得ることができる。The waveform and frequency of the monitoring signal E ref are determined by the digital data written in the memory and the frequency of the oscillator 41 as described above, but the write data in the memory 42 does not change and the oscillator 41 does not change. By using an oscillator 41 such as a crystal oscillator that hardly changes the oscillation frequency, it is possible to obtain a highly accurate monitoring signal E ref without fluctuations in waveform and frequency.
【0023】図2の構成部品コストについて、発振器4
1は実際には図1に示すディジタル演算処理部9に含ま
れる水晶発振器と共用できる。Regarding the component cost of FIG. 2, the oscillator 4
1 can be shared with the crystal oscillator included in the digital arithmetic processing unit 9 shown in FIG.
【0024】なお、ディジタル演算処理部9はマイクロ
プロセッサを中心として構成しており、その動作用に水
晶発振器を備えている。また、メモリ42は比較的小容
量のものでよい。ここでD/A変換器43は8ビット前
後の低速のものでよく、その結果図2に示す構成は図6
に示した模擬送電線4などに比べ、非常に安価に構成で
きる。The digital arithmetic processing section 9 is mainly composed of a microprocessor and has a crystal oscillator for its operation. Further, the memory 42 may have a relatively small capacity. Here, the D / A converter 43 may be of a low speed of about 8 bits, and as a result, the configuration shown in FIG.
Compared with the simulated power transmission line 4 shown in FIG.
【0025】また、図3は図1のフィルター24のPC
T入力21と監視用信号Eref の加算部分を示したもの
である。PCT入力21と監視用信号Eref はそれぞれ
入力抵抗RS 41、Rr 42を通ってオペアンプ43に
接続されている。オペアンプ43の出力は帰還抵抗Rf
44により入力側にフィードバックされる。この回路の
出力Eadは一般に下記の(1)式で表すことができる。FIG. 3 is a PC of the filter 24 shown in FIG.
It shows the addition portion of the T input 21 and the monitoring signal E ref . The PCT input 21 and the monitoring signal E ref are connected to the operational amplifier 43 through the input resistors R S 41 and R r 42, respectively. The output of the operational amplifier 43 is the feedback resistor R f.
It is fed back to the input side by 44. The output E ad of this circuit can be generally expressed by the following equation (1).
【0026】[0026]
【数1】 [Equation 1]
【0027】以上のように、オペアンプによる2つの信
号の加算は簡単な回路により、極めて安価に実現でき
る。As described above, the addition of two signals by the operational amplifier can be realized at a very low cost with a simple circuit.
【0028】次に、図1において本発明の動作説明に入
る前に、ディジタル保護リレーの系統事故を検出するた
めの基本的な入力信号処理について説明する。Prior to the description of the operation of the present invention in FIG. 1, the basic input signal processing for detecting the system fault of the digital protection relay will be described.
【0029】まず、電力系統の故障を検出するため、P
T,CTから電圧電流信号PCT入力21IS を取込
み、ディジタル演算処理部9で処理可能な形態にまで信
号変換処理を行う。入力トランス22は電力系統の電
圧,電流値が最大となる時、それらの信号をA/D変換
器12のフルスケールに適した値にレベル変換する。こ
の入力トランス22の2次の電圧レベルがアナログのフ
ィルタ24に入力される。First, in order to detect a failure in the power system, P
The voltage / current signal PCT input 21I S is taken in from T and CT, and signal conversion processing is performed to a form that can be processed by the digital arithmetic processing unit 9. The input transformer 22 level-converts these signals into values suitable for the full scale of the A / D converter 12 when the voltage and current values of the power system become maximum. The secondary voltage level of the input transformer 22 is input to the analog filter 24.
【0030】そしてディジタルリレーでは種々のリレー
特性から要求される総合的フィルタ特性をディジタル処
理とアナログ処理の組合わせで実現している。フィルタ
24は折り返し周波数以上の高周波成分の除去を主目的
としている。さらに、ディジタルリレーでは、リレー特
性上必要な周波数帯域を考慮し、フィルタ24では折り
返し周波数より高い周波数成分は完全に無視できる程度
まで減衰させ、フィルタ24を通過した後での入力信号
をSH25でサンプリングし、ディジタル値に変換し処
理する。In the digital relay, the comprehensive filter characteristics required from various relay characteristics are realized by a combination of digital processing and analog processing. The filter 24 is mainly intended to remove high-frequency components above the folding frequency. Further, in the digital relay, the frequency band necessary for the relay characteristics is taken into consideration, and the filter 24 attenuates the frequency components higher than the folding frequency to a level that can be completely ignored, and the input signal after passing through the filter 24 is sampled by the SH25. Then, it is converted into a digital value and processed.
【0031】サンプリング周波数は、サンプリング定理
等をふまえ、かつCPUの演算処理能力およびリレー演
算アルゴリズムのデータ処理の簡便さから、通常系統周
波数の電気角30°、 すなわち600Hz(50Hz
系),720Hz(60Hz系)に選ばれている。The sampling frequency is based on the sampling theorem and the like, and because of the calculation processing capacity of the CPU and the ease of data processing of the relay calculation algorithm, the electrical angle of the normal system frequency is 30 °, that is, 600 Hz (50 Hz).
System) and 720 Hz (60 Hz system).
【0032】次にサンプルホールド25は、リレー演算
アルゴリズム上から同時刻のサンプリングデータが必要
であるため図1に示したように全入力チャンネルにサン
プルホールド25が設けられ、時々刻々変化する入力信
号をA/D変換が終了するまで保持する。このようにし
て電力系統の入力信号を処理し、ディジタル演算処理部
9でリレー演算を行う。Next, since the sample hold 25 requires sampling data at the same time from the relay calculation algorithm, the sample hold 25 is provided in all the input channels as shown in FIG. Hold until A / D conversion is completed. In this way, the input signal of the power system is processed, and the digital arithmetic processing unit 9 performs relay arithmetic.
【0033】以上のような構成と入力信号処理とをもと
に本発明によるディジタル保護継電器の自動監視装置の
動作について以下に説明する。The operation of the automatic protection apparatus for a digital protective relay according to the present invention will be described below based on the above-mentioned configuration and input signal processing.
【0034】まず、ディジタル演算処理部9からは常時
監視用信号回路23に監視用信号Eref を出さないよう
にするため、リセット信号32がリセット信号手段9A
より出力されている。そして、ディジタル演算処理部9
のプログラム処理信号にて任意の周期、例えば1日に1
回、1時間に1回毎にアナログ入力部の動作が正常か否
かをチェックするため監視用信号Eref を監視用信号回
路23から出力する。この監視用信号Eref は、PCT
入力21に重畳される形でフィルタ24に与えられ、前
記リセット信号32が無い時だけ印加入力される。First, in order to prevent the monitoring signal E ref from being constantly output from the digital arithmetic processing section 9 to the monitoring signal circuit 23, the reset signal 32 is reset signal means 9A.
Is being output. Then, the digital arithmetic processing unit 9
Program processing signal of any cycle, for example, 1 per day
A monitoring signal E ref is output from the monitoring signal circuit 23 to check whether or not the operation of the analog input section is normal once per hour. This monitoring signal E ref is the PCT
It is applied to the filter 24 in a form of being superimposed on the input 21, and is applied and input only when the reset signal 32 is not present.
【0035】ここで監視用信号Eref の大きさは、PC
T入力21のフルスケール、例えばCT入力の場合は最
大事故電流に対して充分に低いレベルとする。これは、
仮に監視用信号Eref のレベルをPCT入力21の最大
値と同じとした場合、フィルタ24以降の最大入力はP
CT入力21と監視用信号Eref が加算されるため、P
CT入力の最大値の2倍となり、系統からの微小入力か
ら大入力に至るまで正しく回路動作させるための入力範
囲設計(ダイナミックレンジ設計)上の制約となる。Here, the magnitude of the monitoring signal E ref is PC
In the case of the full scale of the T input 21, for example, the CT input, the level is sufficiently low with respect to the maximum fault current. this is,
If the level of the monitoring signal E ref is the same as the maximum value of the PCT input 21, the maximum input after the filter 24 is P
Since the CT input 21 and the monitoring signal E ref are added, P
This is twice the maximum value of the CT input, which is a constraint on the input range design (dynamic range design) for correctly operating the circuit from a minute input to a large input from the system.
【0036】一方、監視用信号Eref の大きさをあまり
小さくすると、フィルタ24の利得変化などが検出しに
くくなる。また、監視用信号Eref を常時印加しておく
と、前述のダイナミックレンジが常時制約を受けた状態
で、電力系統を監視保護することになるので好ましくな
い。従って、ディジタルリレー自身が正常であるか否か
を自動的にチェックしたい時のみ監視用信号Eref を印
加する。On the other hand, if the magnitude of the monitoring signal E ref is too small, it is difficult to detect the gain change of the filter 24. Further, it is not preferable to constantly apply the monitoring signal E ref , because the power system is monitored and protected while the dynamic range is always restricted. Therefore, the monitoring signal E ref is applied only when it is desired to automatically check whether or not the digital relay itself is normal.
【0037】前述のように重畳された監視用信号Eref
は、フィルタ24,SH25,MPX26を通り、A/
D変換器12によりディジタル値に変換される。A/D
変換器12によるディジタルデータは、前述のリレーア
ルゴリズム上、都合のよい周期、一般的には系統周波数
の電気角30°間毎にサンプリングされ、A/D変換さ
れたものである。これらのディジタルデータはディジタ
ル演算処理部9により以下の処理が施され、フィルタ2
4からA/D変換器12までの回路不良を検出する。す
なわち、Monitoring signal E ref superimposed as described above
Passes through the filter 24, SH25, MPX26, and A /
The digital value is converted by the D converter 12. A / D
The digital data obtained by the converter 12 is A / D-converted by sampling at a convenient cycle according to the above-described relay algorithm, generally, at every 30 electrical degrees of the system frequency. These digital data are subjected to the following processing by the digital arithmetic processing unit 9 and the filter 2
The circuit failure from 4 to the A / D converter 12 is detected. That is,
【0038】(A)監視用信号成分を抽出する場合 A/D変換器12のディジタルデータ出力にPCT入力
21と監視用信号Ere f とが重畳されており、PCT入
力21の影響を受けずに入力回路の監視を行うために
は、監視用信号Eref 成分を抽出する必要がある。監視
用信号Eref の周波数を一例として、系統周波数の4倍
とした場合の抽出方法について以下に説明する。系統周
波数の電気角が180°分位相がずれたデータを加算す
るディジタルフィルタの周波数特性は下記の(2)式で
表せる。[0038] (A) and the case of extracting a monitoring signal component and PCT input 21 to the digital data output of the A / D converter 12 and the monitor signal E re f is superimposed, without being affected by the PCT input 21 In order to monitor the input circuit, it is necessary to extract the monitoring signal E ref component. The extraction method when the frequency of the monitoring signal E ref is set to four times the system frequency will be described below as an example. The frequency characteristic of the digital filter for adding the data in which the electrical angle of the system frequency is 180 ° out of phase can be expressed by the following equation (2).
【0039】[0039]
【数2】 [Equation 2]
【0040】となり、系統周波数の信号は除去され、監
視用信号Erefの周波数信号は2倍となって抽出され
る。Then, the signal of the system frequency is removed, and the frequency signal of the monitoring signal E ref is doubled and extracted.
【0041】図4は上記の(2)式をグラフ表現したも
のである。図4からもわかるように、監視用信号周波数
を系統周波数の2倍とすると同一処理でも抽出可能であ
り、さらに処理方法をかえれば他の周波数とすることも
可能である。FIG. 4 is a graphic representation of the above equation (2). As can be seen from FIG. 4, if the monitoring signal frequency is set to twice the system frequency, the same processing can be used for extraction, and if the processing method is changed, another frequency can be used.
【0042】(B)監視用信号の大きさから不良検出す
る場合 前記(A)の処理により抽出した監視用信号Eref 周波
数は、本例では系統周波数の4倍としている。一方、サ
ンプリング周期、すなわちA/D変換する周期は、系統
周波数の電気角30°であるから、サンプリング周波数
は系統周波数の12倍となっており、サンプリング定理
から、監視用信号の大きさをサンプリングデータにより
算出可能である。算出した監視用信号の大きさから、フ
ィルタ24乃至A/D変換器12間の不良検出を行う場
合には、予めディジタル演算処理部9の中に用意した規
定値と比較する方法および複数の入力信号から抽出した
監視用信号間で比較する方法とがあり、どちらも有効で
ある。(B) In the case of detecting a defect from the magnitude of the monitoring signal The frequency of the monitoring signal E ref extracted by the process of (A) is four times the system frequency in this example. On the other hand, the sampling cycle, that is, the cycle of A / D conversion is an electrical angle of 30 ° of the system frequency, so the sampling frequency is 12 times the system frequency, and the sampling theorem determines the magnitude of the monitoring signal. It can be calculated from the data. When detecting a defect between the filter 24 and the A / D converter 12 based on the calculated magnitude of the monitoring signal, a method of comparing with a specified value prepared in advance in the digital arithmetic processing unit 9 and a plurality of inputs There is a method of comparing monitoring signals extracted from the signals, both of which are effective.
【0043】以上の処理により、入力回路の不良検出が
可能であるが、リレー演算に使用するデータにとって
は、監視用信号Eref を除去し、系統周波数成分、すな
わちPCT入力21を抽出する必要があり、以下の処理
を施したデータをリレー演算に使用する。ここでは一例
として、前述の例と同じく、監視用信号Eref 周波数を
系統周波数の4倍としたケースについて説明する。By the above processing, the defect of the input circuit can be detected, but for the data used for the relay calculation, it is necessary to remove the monitoring signal E ref and extract the system frequency component, that is, the PCT input 21. Yes, data that has undergone the following processing is used for relay calculation. Here, as an example, a case will be described in which the monitoring signal E ref frequency is set to four times the system frequency, as in the above example.
【0044】(C)PCT入力成分を抽出する場合 監視用信号周波数成分(系統周波数4倍)を除去し、P
CT入力成分を抽出するため、下記の(3)式で表され
るディジタルフィルタ処理を施す。(C) When extracting the PCT input component: The monitoring signal frequency component (system frequency 4 times) is removed, and P
In order to extract the CT input component, digital filter processing represented by the following equation (3) is performed.
【0045】[0045]
【数3】 [Equation 3]
【0046】となり、監視用信号Eref を除去し、系統
周波数成分、すなわちPCT入力21は√2倍となって
抽出される。図5図は上記の(3)式をグラフ表現した
ものであるが、同じような原理を用いて種々の監視用信
号周波数に適用したり、数式が異なるディジタルフィル
タも考えられる。Then, the monitoring signal E ref is removed, and the system frequency component, that is, the PCT input 21 is extracted by √2 times. FIG. 5 is a graphic representation of the above formula (3), but it is also possible to apply the same principle to various monitor signal frequencies and use digital filters having different formulas.
【0047】以上(A),(B)および(C)の処理を
施すことで監視用信号Eref によるフィルタ24からA
/D変換器12に至るアナログ入力回路の不良検出を行
い、かつ監視用信号Eref を重畳したことによる影響を
おさえてリレー演算を行うことができる。By performing the above-mentioned processes (A), (B) and (C), the filter 24 from the filter signal E ref to A
It is possible to detect a defect in the analog input circuit that reaches the / D converter 12 and suppress the influence of superimposing the monitoring signal E ref to perform relay calculation.
【0048】アナログ入力回路の監視用信号Eref によ
るチェックが終了すると、ディジタル演算処理部9は再
び監視用信号Eref を出力しないように監視用信号回路
23に対してリセット信号32を出力する。そして前述
の監視用信号Eref を抽出する処理(A),(B)を実
行しないようにする。当然、監視用信号回路23にリセ
ット信号32を次回チェック時点になるまで出力しつづ
けることは申すまでもない。When the check by the monitoring signal E ref of the analog input circuit is completed, the digital arithmetic processing section 9 outputs the reset signal 32 to the monitoring signal circuit 23 so as not to output the monitoring signal E ref again. Then, the processes (A) and (B) for extracting the monitoring signal E ref described above are not executed. Of course, it goes without saying that the reset signal 32 is continuously output to the monitoring signal circuit 23 until the next check time.
【0049】以上説明したように、ディジタル演算処理
部9では、監視用信号回路23の出力を制御してフィル
タ24からA/D変換器12に至るアナログ入力回路を
必要な時に監視用信号Eref にてチェックし、チェック
不要な時は監視用信号Erefをロックして通常の保護リ
レー演算のみを処理する。すなわち、監視用信号Ere f
を重畳したことによる入力フルスケールの制約、および
ディジタル演算処理部9にて行う監視用入力の抽出、チ
ェック機能の増加を少なくし、必要な時間だけアナログ
入力部をチェックすることができる。As described above, in the digital arithmetic processing section 9, the monitoring signal E ref is controlled when the analog input circuit from the filter 24 to the A / D converter 12 is controlled by controlling the output of the monitoring signal circuit 23. When the check is unnecessary, the monitoring signal E ref is locked and only normal protection relay calculation is processed. In other words, the monitoring signal E re f
It is possible to check the analog input section only for a required time by reducing the restriction on the input full scale due to the superposition of the above and the increase in the function of extracting and checking the monitoring input in the digital arithmetic processing section 9.
【0050】図6にディジタル処理部9の機能ブロック
を示す。図6において、12はA/D変換器、61〜6
4がディジタル処理部9であり、61は上記〔A〕の処
理を行うディジタルフィルタ、62は上記〔B〕の処理
を行う監視部、63は上記〔C〕の処理を行うディジタ
ルフィルタ、64はディジタルフィルタ63の抽出出力
から系統を保護する通常のリレー演算を行うリレー演算
部である。リレー演算部64の出力は、送電線のしゃ断
器等をトリップするトリップ回路(図示せず。)へ供給
され、監視部62の出力は、アナログ入力部の不良を警
報する警報回路(図示せず。)へ供給されることは言う
までもない。FIG. 6 shows functional blocks of the digital processing section 9. In FIG. 6, 12 is an A / D converter, 61 to 6
4 is a digital processing unit 9, 61 is a digital filter for performing the above [A] process, 62 is a monitoring unit for performing the above [B] process, 63 is a digital filter for performing the above [C] process, and 64 is This is a relay calculation unit that performs a normal relay calculation that protects the system from the extracted output of the digital filter 63. The output of the relay computing unit 64 is supplied to a trip circuit (not shown) that trips a circuit breaker of the power transmission line, and the output of the monitoring unit 62 is an alarm circuit (not shown) that warns of a defect in the analog input unit. Needless to say, it will be supplied to.
【0051】なお、監視用信号周波数は系統周波数の4
倍に限られないことは先に述べたが、系統周波数と同一
とすることはできない。理由は系統周波数成分と監視用
信号周波数成分の除去ならびに抽出ができないからであ
る。また監視用信号周波数をサンプリング定理によると
ころの折り返し周波数以上とすると、フィルタ24によ
りほとんど除去されるため、抽出ができない。The monitoring signal frequency is 4 of the system frequency.
As mentioned above, the frequency is not limited to double, but it cannot be the same as the system frequency. The reason is that the system frequency component and the monitoring signal frequency component cannot be removed or extracted. If the monitoring signal frequency is equal to or higher than the folding frequency according to the sampling theorem, it is almost removed by the filter 24 and cannot be extracted.
【0052】また、以上の実施例では、監視用信号回路
として、メモリとD/A変換器を組合わせた例を示した
が、予め任意に定められた出力レベルと周波数をもった
信号出力が得られるものであればどのようなものでもよ
い。例えば、ウイーン・ブリッジ発振器、あるいは矩形
波とローパスフィルタを組合わせた回路等が考えられ
る。Further, in the above-mentioned embodiments, the example in which the memory and the D / A converter are combined is shown as the monitoring signal circuit, but a signal output having an output level and a frequency arbitrarily determined in advance is used. Any one can be used as long as it can be obtained. For example, a Wien bridge oscillator, a circuit combining a rectangular wave and a low-pass filter, or the like can be considered.
【0053】[0053]
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、ディジ
タル演算処理部のプログラム処理信号によりコントロー
ルされるリセット信号手段を設け、必要な時にリセット
信号を停止して入力回路に監視信号を印加重畳させ、そ
のA/D変換データを該ディジタル演算処理部で監視す
るようにしたので、微小入力から大入力に至るまで正し
く回路動作させるための入力範囲設計(ダイナミックレ
ンジ設計)上の制約および監視用入力の抽出、チェック
機能の増加を少なくできるとともに監視用信号を入力し
ている期間も本来の保護機能を停止させず、フィルタか
らA/D変換器までの全アナログ入力回路を監視するこ
とができる効果がある。As described above, according to the present invention, the reset signal means controlled by the program processing signal of the digital arithmetic processing unit is provided, the reset signal is stopped when necessary, and the supervisory signal is applied to the input circuit. Since the A / D conversion data is monitored by the digital arithmetic processing unit, there are restrictions on the input range design (dynamic range design) for proper circuit operation from a minute input to a large input and for monitoring. It is possible to reduce the increase of the input extraction and check functions, and it is possible to monitor all analog input circuits from the filter to the A / D converter without stopping the original protection function while the monitoring signal is being input. effective.
【0054】また、この発明は常時監視方式だけでな
く、従来の点検方式の電検入力印加方法としても適用が
可能で、監視用信号の大きさ、周波数を高精度にできる
ため、不良検出時に監視用信号の変動を考慮する必要が
なく、高精度の不良検出ができる。模擬送電線のような
大掛りな設備が不要で安価となる等の効果がある。Further, the present invention can be applied not only to the constant monitoring method but also to the conventional inspection method of applying the electric inspection input, and since the magnitude and frequency of the monitoring signal can be made highly accurate, it is possible to detect the failure. It is not necessary to consider the fluctuation of the monitoring signal, and highly accurate defect detection can be performed. There is an effect that large-scale equipment such as a simulated transmission line is not necessary and the cost is low.
【図1】この発明の一実施例を示すディジタル保護継電
器の構成図である。FIG. 1 is a block diagram of a digital protection relay showing an embodiment of the present invention.
【図2】図1の監視用信号回路の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a monitoring signal circuit of FIG.
【図3】図3は同じくPCT入力と監視用信号の加算回
路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of an adder of a PCT input and a monitor signal, similarly.
【図4】ディジタル処理部におけるディジタルフィルタ
の周波数特性図である。FIG. 4 is a frequency characteristic diagram of a digital filter in the digital processing unit.
【図5】ディジタル処理部におけるディジタルフィルタ
の周波数特性図である。FIG. 5 is a frequency characteristic diagram of a digital filter in the digital processing unit.
【図6】ディジタル処理部の機能ブロック図である。FIG. 6 is a functional block diagram of a digital processing unit.
【図7】従来の点検装置構成図である。FIG. 7 is a block diagram of a conventional inspection device.
【図8】従来の点検装置構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram of a conventional inspection device.
9 ディジタル演算処理部 9A リセット信号手段 12 A/D変換器 23 監視用信号回路 24 フィルタ 25 サンプルホールド 26 マルチプレクサ 32 リセット信号 40 カウンタ 41 発振器 42 メモリ 43 D/A変換器 9 Digital Operation Processing Section 9A Reset Signal Means 12 A / D Converter 23 Monitoring Signal Circuit 24 Filter 25 Sample Hold 26 Multiplexer 32 Reset Signal 40 Counter 41 Oscillator 42 Memory 43 D / A Converter
Claims (1)
任意の周期で出力する監視用信号回路と、前記系統入力
と前記監視用信号を重畳する重畳回路と、この重畳回路
の出力するアナログ信号をディジタル信号に変換するA
/D変換器と、このA/D変換器の出力から制御用信号
に関連するデータのみを抽出するこのディジタルフィル
タの出力の大きさを監視する監視部とを備えたことを特
徴とするディジタル保護継電器の自動監視装置。1. A monitoring signal circuit for outputting a monitoring signal having a frequency different from that of a system input at an arbitrary cycle, a superposition circuit for superposing the system input and the monitoring signal, and an analog signal output by the superposition circuit. A to digital signal
A digital protection comprising: an A / D converter, and a monitor for monitoring the magnitude of the output of the digital filter, which extracts only the data related to the control signal from the output of the A / D converter. Automatic monitoring device for relays.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP59239422A JPS61121714A (en) | 1984-11-15 | 1984-11-15 | Automatic monitor device for digital protective relay |
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Applications Claiming Priority (2)
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JP59239422A JPS61121714A (en) | 1984-11-15 | 1984-11-15 | Automatic monitor device for digital protective relay |
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JPH0568321A true JPH0568321A (en) | 1993-03-19 |
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Family Applications (2)
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JP59239422A Expired - Lifetime JPS61121714A (en) | 1984-11-15 | 1984-11-15 | Automatic monitor device for digital protective relay |
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Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP59239422A Expired - Lifetime JPS61121714A (en) | 1984-11-15 | 1984-11-15 | Automatic monitor device for digital protective relay |
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