JPH06261440A - ディジタル保護継電器の自動監視方式 - Google Patents
ディジタル保護継電器の自動監視方式Info
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- JPH06261440A JPH06261440A JP5067615A JP6761593A JPH06261440A JP H06261440 A JPH06261440 A JP H06261440A JP 5067615 A JP5067615 A JP 5067615A JP 6761593 A JP6761593 A JP 6761593A JP H06261440 A JPH06261440 A JP H06261440A
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- JP
- Japan
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- analog
- digital
- monitoring
- signal data
- analog filter
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
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- B23Q11/0042—Devices for removing chips
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 ディジタル保護継電器の自動監視方式におい
て、高調波の監視用信号を用いて、系統周波数領域のア
ナログフィルタの特性を精度良く監視する。 【構成】 複数のアナログフィルタに、系統周波数とは
異なる周波数で所定の大きさの監視用信号を入力してデ
ィジタル量に変換した監視用信号データ２０ａ，２０ｂ
を用いてアナログ入力回路の精度チェックを行なうディ
ジタル保護継電器の自動監視方式において、前記監視用
信号データの大きさが所定の許容誤差以上あることを検
出する第１の手段と、異なる２つのアナログフィルタを
介して得られた２つの監視用信号データのベクトル和の
大きさが所定の許容誤差以上あることを検出する第２の
手段と、対象のアナログフィルタについて第１、第２の
手段が共に許容誤差以上であることを検出した場合に、
監視対象のアナログフィルタを不良と判定する手段を備
えている。
て、高調波の監視用信号を用いて、系統周波数領域のア
ナログフィルタの特性を精度良く監視する。 【構成】 複数のアナログフィルタに、系統周波数とは
異なる周波数で所定の大きさの監視用信号を入力してデ
ィジタル量に変換した監視用信号データ２０ａ，２０ｂ
を用いてアナログ入力回路の精度チェックを行なうディ
ジタル保護継電器の自動監視方式において、前記監視用
信号データの大きさが所定の許容誤差以上あることを検
出する第１の手段と、異なる２つのアナログフィルタを
介して得られた２つの監視用信号データのベクトル和の
大きさが所定の許容誤差以上あることを検出する第２の
手段と、対象のアナログフィルタについて第１、第２の
手段が共に許容誤差以上であることを検出した場合に、
監視対象のアナログフィルタを不良と判定する手段を備
えている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、交流電気量をアナログ
・ディジタル変換して保護演算を行なうディジタル保護
継電器の自動監視方式に関する。
・ディジタル変換して保護演算を行なうディジタル保護
継電器の自動監視方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】ディジタル保護継電器は、電力系統から
電圧，電流などの交流電気量を入力変換器を介して導入
し、交流アナログ信号をディジタル信号に変換した後、
マイクロコンピュータなどのディジタル演算処理装置で
系統事故の検出を行なうもので、マイクロコンピュータ
の優れた演算処理能力と事故診断能力により、高性能で
高信頼度の保護継電器を実現できるため、広く電力系統
の保護に適用されている。図６はディジタル保護継電器
の一般的な構成を示す図で、系統電気量は変成器ＰＤや
変流器ＣＴを介して入力変換器１に導入し、電子回路で
扱えるレベルに変換する。次に誤差要因となる高周波成
分を除去するため、系統電気量をアナログフィルタ２に
入力し、その出力をサンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ）
３，マルチプレクサ（ＭＰＸ）４，アナログ・ディジタ
ル変換器（Ａ／Ｄ）５で、所定のサンプリング周期毎に
ディジタル量に変換する。変換されたデータは一旦ラン
ダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）６に記憶し、リードオン
リメモリ（ＲＯＭ）７の演算プログラムに従ってディジ
タル演算処理装置（ＣＰＵ）８の保護演算に使用する。
保護継電器はその責務から高い動作信頼度が要求される
が、上記構成のディジタル保護継電器は保護機能の大半
をソフトウェアで実現しているため、信頼性が高い。し
かし、アナログフィルタやアナログ・ディジタル変換器
を有するアナログ入力回路は、演算増幅器，抵抗，コン
デンサなどを使用しており、これらの素子に経年劣化が
生ずるとアナログ入力回路の誤差が増大し、保護継電器
の性能が低下する。このため、従来よりアナログ入力回
路は自動監視による精度チェックを行なっている。
電圧，電流などの交流電気量を入力変換器を介して導入
し、交流アナログ信号をディジタル信号に変換した後、
マイクロコンピュータなどのディジタル演算処理装置で
系統事故の検出を行なうもので、マイクロコンピュータ
の優れた演算処理能力と事故診断能力により、高性能で
高信頼度の保護継電器を実現できるため、広く電力系統
の保護に適用されている。図６はディジタル保護継電器
の一般的な構成を示す図で、系統電気量は変成器ＰＤや
変流器ＣＴを介して入力変換器１に導入し、電子回路で
扱えるレベルに変換する。次に誤差要因となる高周波成
分を除去するため、系統電気量をアナログフィルタ２に
入力し、その出力をサンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ）
３，マルチプレクサ（ＭＰＸ）４，アナログ・ディジタ
ル変換器（Ａ／Ｄ）５で、所定のサンプリング周期毎に
ディジタル量に変換する。変換されたデータは一旦ラン
ダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）６に記憶し、リードオン
リメモリ（ＲＯＭ）７の演算プログラムに従ってディジ
タル演算処理装置（ＣＰＵ）８の保護演算に使用する。
保護継電器はその責務から高い動作信頼度が要求される
が、上記構成のディジタル保護継電器は保護機能の大半
をソフトウェアで実現しているため、信頼性が高い。し
かし、アナログフィルタやアナログ・ディジタル変換器
を有するアナログ入力回路は、演算増幅器，抵抗，コン
デンサなどを使用しており、これらの素子に経年劣化が
生ずるとアナログ入力回路の誤差が増大し、保護継電器
の性能が低下する。このため、従来よりアナログ入力回
路は自動監視による精度チェックを行なっている。
【０００３】アナログ入力回路の自動監視方式として
は、電気協同研究「デジタルリレー」、第４１巻、第４
号（１９８６）に紹介されている高調波重畳監視方式が
ある。これは、図６に示すように系統周波数より高次の
高調波を監視用信号９としてアナログフィルタに重畳入
力し、図７のようにディジタル変換後のデータからディ
ジタルフィルタ10で高調波監視用信号成分を抽出して振
幅値演算11を行ない、予め設定しておいた監視用信号の
理論値と比較器12で比較して、アナログ入力回路の精度
をチェックする方式である。この高調波の監視用信号に
よるアナログ入力回路の自動監視方式は、ディジタルフ
ィルタ13で保護演算に用いるアナログデータから監視用
信号成分を除去し、保護演算に影響を与えないようにで
きるため、監視用信号を常時入力して自動監視を行なう
ことが可能で、アナログ入力回路の不良を速やかに検出
できる利点がある。
は、電気協同研究「デジタルリレー」、第４１巻、第４
号（１９８６）に紹介されている高調波重畳監視方式が
ある。これは、図６に示すように系統周波数より高次の
高調波を監視用信号９としてアナログフィルタに重畳入
力し、図７のようにディジタル変換後のデータからディ
ジタルフィルタ10で高調波監視用信号成分を抽出して振
幅値演算11を行ない、予め設定しておいた監視用信号の
理論値と比較器12で比較して、アナログ入力回路の精度
をチェックする方式である。この高調波の監視用信号に
よるアナログ入力回路の自動監視方式は、ディジタルフ
ィルタ13で保護演算に用いるアナログデータから監視用
信号成分を除去し、保護演算に影響を与えないようにで
きるため、監視用信号を常時入力して自動監視を行なう
ことが可能で、アナログ入力回路の不良を速やかに検出
できる利点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】アナログ入力回路の自
動監視は、保護継電器が系統周波数成分を用いて系統事
故検出を行なうため、系統周波数領域の精度を管理する
ことが本来の目的である。従って、高調波の監視用信号
によりアナログ入力回路の監視を行なう場合、高調波領
域の精度チェックで目的とする基本波領域の精度が管理
できる必要がある。そこで、アナログフィルタのコンデ
ンサや抵抗などの素子の定数が変化した場合に、その影
響が系統周波数領域と高調波領域にどのように影響する
か評価すると、各素子毎にゲインや位相に対する影響度
合いが異なってくる。例えば図８に示すローパスフィル
タについてコンデンサＣ２と抵抗Ｒ２の定数変化を仮定
した場合のゲインと位相の変動の様子を図９の周波数特
性で示す。図の例では、コンデンサＣ２が変動した場合
には第５調波の周波数程度まではゲインの変動は殆んど
無く位相誤差が増大する。又、抵抗Ｒ２が変動した場合
には周波数によらずゲインが変動し、位相の変動は少な
い傾向を示す。この結果から、高調波を監視用信号とし
て用いた場合、単にアナログフィルタを通過した監視用
信号のレベルを監視していたのでは、コンデンサが変動
した場合に系統周波数領域の特性変動を高精度に検出で
きないという問題がある。又、アナログ・ディジタル変
換器に異常が発生した場合には、その影響が全ての入力
チャンネルの監視用信号データに及ぶため、アナログフ
ィルタの不良とアナログ・ディジタル変換器の不良を同
時に検出することがあり、不良部位の究明が難しくなる
という問題もある。本発明は上記問題を解決するために
なされたものであり、高調波の監視用信号によって系統
周波数領域のアナログフィルタの特性を精度良く監視で
き、又、不良部位の特定が容易なディジタル保護継電器
の自動監視方式を提供することを目的としている。
動監視は、保護継電器が系統周波数成分を用いて系統事
故検出を行なうため、系統周波数領域の精度を管理する
ことが本来の目的である。従って、高調波の監視用信号
によりアナログ入力回路の監視を行なう場合、高調波領
域の精度チェックで目的とする基本波領域の精度が管理
できる必要がある。そこで、アナログフィルタのコンデ
ンサや抵抗などの素子の定数が変化した場合に、その影
響が系統周波数領域と高調波領域にどのように影響する
か評価すると、各素子毎にゲインや位相に対する影響度
合いが異なってくる。例えば図８に示すローパスフィル
タについてコンデンサＣ２と抵抗Ｒ２の定数変化を仮定
した場合のゲインと位相の変動の様子を図９の周波数特
性で示す。図の例では、コンデンサＣ２が変動した場合
には第５調波の周波数程度まではゲインの変動は殆んど
無く位相誤差が増大する。又、抵抗Ｒ２が変動した場合
には周波数によらずゲインが変動し、位相の変動は少な
い傾向を示す。この結果から、高調波を監視用信号とし
て用いた場合、単にアナログフィルタを通過した監視用
信号のレベルを監視していたのでは、コンデンサが変動
した場合に系統周波数領域の特性変動を高精度に検出で
きないという問題がある。又、アナログ・ディジタル変
換器に異常が発生した場合には、その影響が全ての入力
チャンネルの監視用信号データに及ぶため、アナログフ
ィルタの不良とアナログ・ディジタル変換器の不良を同
時に検出することがあり、不良部位の究明が難しくなる
という問題もある。本発明は上記問題を解決するために
なされたものであり、高調波の監視用信号によって系統
周波数領域のアナログフィルタの特性を精度良く監視で
き、又、不良部位の特定が容易なディジタル保護継電器
の自動監視方式を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の［請求項１］に
係るディジタル保護継電器の自動監視方式は、アナログ
フィルタに重畳入力した高調波監視用信号を、アナログ
・ディジタル変換して得た監視用信号データを用いて、
その大きさが所定の許容範囲にあることと、異なる２つ
のアナログフィルタの夫々の監視用信号データのベクト
ル和の大きさが許容範囲にあることを検出し、同一のア
ナログフィルタについて両検出結果が共に異常を検出し
た場合に、アナログフィルタを不良と判定するよう構成
した。本発明の［請求項２］に係るディジタル保護継電
器の自動監視方式は、高調波監視用信号をアナログフィ
ルタに重畳入力すると共に、アナログフィルタを介さず
直接入力してアナログ・ディジタル変換し、アナログフ
ィルタを解さない監視用信号データを基準にして、アナ
ログフィルタを介して得られた監視用信号データの大き
さと位相が所定の許容範囲にあることを検出し、大きさ
と位相について共に異常を検出した場合にアナログフィ
ルタを不良と判定するよう構成した。本発明の［請求項
３］に係るディジタル保護継電器の自動監視方式は、高
調波監視用信号に矩形波を用い、アナログフィルタに重
畳入力すると共に、アナログフィルタを介さず直接入力
してアナログ・ディジタル変換し、アナログフィルタを
介さない監視用信号データで、アナログ・ディジタル変
換器の精度監視を兼用できるよう構成した。
係るディジタル保護継電器の自動監視方式は、アナログ
フィルタに重畳入力した高調波監視用信号を、アナログ
・ディジタル変換して得た監視用信号データを用いて、
その大きさが所定の許容範囲にあることと、異なる２つ
のアナログフィルタの夫々の監視用信号データのベクト
ル和の大きさが許容範囲にあることを検出し、同一のア
ナログフィルタについて両検出結果が共に異常を検出し
た場合に、アナログフィルタを不良と判定するよう構成
した。本発明の［請求項２］に係るディジタル保護継電
器の自動監視方式は、高調波監視用信号をアナログフィ
ルタに重畳入力すると共に、アナログフィルタを介さず
直接入力してアナログ・ディジタル変換し、アナログフ
ィルタを解さない監視用信号データを基準にして、アナ
ログフィルタを介して得られた監視用信号データの大き
さと位相が所定の許容範囲にあることを検出し、大きさ
と位相について共に異常を検出した場合にアナログフィ
ルタを不良と判定するよう構成した。本発明の［請求項
３］に係るディジタル保護継電器の自動監視方式は、高
調波監視用信号に矩形波を用い、アナログフィルタに重
畳入力すると共に、アナログフィルタを介さず直接入力
してアナログ・ディジタル変換し、アナログフィルタを
介さない監視用信号データで、アナログ・ディジタル変
換器の精度監視を兼用できるよう構成した。
【作用】本発明の［請求項１］に係るディジタル保護継
電器の自動監視方式は、アナログフィルタ回路の特性変
動の傾向に側した不良検出範囲を有しており、過不足の
ない高精度な監視を行ない、又、アナログフィルタとア
ナログ・ディジタル変換器の不良を識別でき、不良部位
の特定を容易にする。本発明の［請求項２］に係るディ
ジタル保護継電器の自動監視方式は、上記［請求項１］
の作用と共に、高調波監視用信号の精度の影響を受けな
いので、より高精度な監視が実施できる。本発明の［請
求項３］に係るディジタル保護継電器の自動監視方式
は、上記［請求項１］及び［請求項２］の作用と共に、
特別な監視用ハードウェアを設けることなく、アナログ
フィルタとアナログ・ディジタル変換器の監視を同時に
行なえる。
電器の自動監視方式は、アナログフィルタ回路の特性変
動の傾向に側した不良検出範囲を有しており、過不足の
ない高精度な監視を行ない、又、アナログフィルタとア
ナログ・ディジタル変換器の不良を識別でき、不良部位
の特定を容易にする。本発明の［請求項２］に係るディ
ジタル保護継電器の自動監視方式は、上記［請求項１］
の作用と共に、高調波監視用信号の精度の影響を受けな
いので、より高精度な監視が実施できる。本発明の［請
求項３］に係るディジタル保護継電器の自動監視方式
は、上記［請求項１］及び［請求項２］の作用と共に、
特別な監視用ハードウェアを設けることなく、アナログ
フィルタとアナログ・ディジタル変換器の監視を同時に
行なえる。
【０００６】
【実施例】本発明の［請求項１］に係るディジタル保護
継電器の自動監視方式の実施例を以下に説明する。図１
は本実施例の自動監視方式を説明する機能ブロック図
で、入力信号20a ，20b は図６の系統電気量と監視用信
号をアナログフィルタに重畳入力した各チャンネルの信
号をディジタル変換した信号で、ディジタルフィルタ21
a ，21b により夫々高調波監視用信号成分を抽出する。
ディジタルフィルタは構成が簡単な非巡回形フィルタで
よく、例えば４倍調波を抽出するフィルタは(1) 式が適
用できる。
継電器の自動監視方式の実施例を以下に説明する。図１
は本実施例の自動監視方式を説明する機能ブロック図
で、入力信号20a ，20b は図６の系統電気量と監視用信
号をアナログフィルタに重畳入力した各チャンネルの信
号をディジタル変換した信号で、ディジタルフィルタ21
a ，21b により夫々高調波監視用信号成分を抽出する。
ディジタルフィルタは構成が簡単な非巡回形フィルタで
よく、例えば４倍調波を抽出するフィルタは(1) 式が適
用できる。
【数１】 ｙm ＝ｘm ＋ｘm-3 ＋ｘm-6 ＋ｘm-9 …………(1) ｘm-n は電気角３０°毎のサンプリングデータを表し、
n はｎサンプリング前の過去のデータを意味する。振幅
値演算回路22a ，22b は、各チャンネル毎の高調波監視
用信号の振幅値を得るもので、その演算結果を比較器23
a ，23b に入力し、予め設定している監視用信号の理論
値との相対誤差が許容誤差範囲（Ｋ１）であるかを検出
する。又、振幅値演算回路24は、異なる２つのチャンネ
ルの高調波監視用信号のベクトル和の振幅値、即ち、相
対誤差を得るもので、その演算結果を比較器25に入力
し、許容誤差範囲（Ｋ２）であるかを検出する。監視対
象のチャンネルの監視用信号データに対する比較器23a
，23b と比較器25の結果が共に許容誤差を越えている
ことをＡＮＤ回路26a ，26b で検出し、この検出出力が
成立した場合に、該当チャンネルのアナログフィルタを
不良と判定するよう構成している。
n はｎサンプリング前の過去のデータを意味する。振幅
値演算回路22a ，22b は、各チャンネル毎の高調波監視
用信号の振幅値を得るもので、その演算結果を比較器23
a ，23b に入力し、予め設定している監視用信号の理論
値との相対誤差が許容誤差範囲（Ｋ１）であるかを検出
する。又、振幅値演算回路24は、異なる２つのチャンネ
ルの高調波監視用信号のベクトル和の振幅値、即ち、相
対誤差を得るもので、その演算結果を比較器25に入力
し、許容誤差範囲（Ｋ２）であるかを検出する。監視対
象のチャンネルの監視用信号データに対する比較器23a
，23b と比較器25の結果が共に許容誤差を越えている
ことをＡＮＤ回路26a ，26b で検出し、この検出出力が
成立した場合に、該当チャンネルのアナログフィルタを
不良と判定するよう構成している。
【０００７】本実施例の動作を説明するため、まず図８
のアナログフィルタを例に、系統周波数領域における監
視精度を１０％にした場合の、素子の定数変化による高
調波領域での許容変動範囲を図２に示す。この図に本実
施例によるアナログ入力回路の不良検出範囲を記入する
と図のハッチングの範囲となり、アナログフィルタの特
性変動領域に相応した適切な検出範囲を有していること
がわかる。図２において、ＡはＲ２の変化による変動範
囲、ＢはＣ２の変化による変動範囲、ハッチング部分は
系統周波数領域の誤差が１０％以下の範囲を示す。以上
の結果から、本実施例によればアナログフィルタを構成
するいずれの素子が変動しても、系統周波数領域のフィ
ルタ特性を所定の精度で過不足なく高感度に監視でき
る。又、アナログ・ディジタル変換器の精度が劣化した
場合には、各チャンネルの監視用信号が同様に影響を受
けるが、相対誤差は変化しないためアナログフィルタの
不良を過剰に検出することはない。従って、不良部位の
識別能力が優れている。
のアナログフィルタを例に、系統周波数領域における監
視精度を１０％にした場合の、素子の定数変化による高
調波領域での許容変動範囲を図２に示す。この図に本実
施例によるアナログ入力回路の不良検出範囲を記入する
と図のハッチングの範囲となり、アナログフィルタの特
性変動領域に相応した適切な検出範囲を有していること
がわかる。図２において、ＡはＲ２の変化による変動範
囲、ＢはＣ２の変化による変動範囲、ハッチング部分は
系統周波数領域の誤差が１０％以下の範囲を示す。以上
の結果から、本実施例によればアナログフィルタを構成
するいずれの素子が変動しても、系統周波数領域のフィ
ルタ特性を所定の精度で過不足なく高感度に監視でき
る。又、アナログ・ディジタル変換器の精度が劣化した
場合には、各チャンネルの監視用信号が同様に影響を受
けるが、相対誤差は変化しないためアナログフィルタの
不良を過剰に検出することはない。従って、不良部位の
識別能力が優れている。
【０００８】本発明の［請求項２］に係るディジタル保
護継電器の自動監視方式の実施例を以下に説明する。図
３は本実施例のディジタルリレーの構成を示す図で、ア
ナログフィルタ２には入力変換器１から導入した系統電
気量と共に高調波監視用信号を重畳入力することは図１
と同様であるが、更に、高調波監視用信号のみをアナロ
グフィルタを介さず直接入力し、両信号をアナログ・デ
ィジタル変換するよう構成する。図４は本実施例の自動
監視方式を説明する機能ブロック図で、入力信号30は図
３の系統電気量と高調波監視用信号の重畳した信号をア
ナログフィルタ２を介してディジタル変換した信号で、
入力信号31は図３の高調波監視用信号をアナログフィル
タを介さずにディジタル変換した信号を示す。入力信号
31は振幅値演算回路33で振幅値を求め、計数回路34で定
数を乗じてアナログフィルタを通過した監視用信号の理
論的な振幅値を求める。この理論的な振幅値を基準とし
て、入力信号30からディジタルフィルタ32で抽出した監
視用信号データの振幅値演算35の結果との相対誤差を比
較器36で比較し、誤差が許容範囲以内であるか判定す
る。位相差検出回路37では入力信号31の位相を基準にし
た入力信号30の位相を算出する。位相差は周知の位相差
算出演算や零クロスポイントの時間差等から容易に求め
ることができる。次に、比較器38で位相誤差が許容範囲
内であるかを判定し、比較器36及び比較器38の判定結果
が共に許容値を越えていた場合、これをＡＮＤ回路39で
検出してアナログフィルタの不良と判定するよう構成し
た。本実施例の動作を説明すると監視不良の検出範囲は
図２と同様になり、アナログフィルタの特性変動領域に
相応した適切な検出範囲を有している。更に、アナログ
フィルタを介さない監視用信号データと、アナログフィ
ルタを介した監視用信号の相対誤差を検出する方式であ
るため、監視用信号のレベル設定に誤差が生じた場合で
も監視精度は影響を受けない特長がある。以上の結果か
ら、本実施例によれば高調波監視用信号によって、系統
周波数領域のフィルタ特性を所定の精度で過不足なく高
感度に監視でき、更に、監視用信号の誤差に影響されな
い高感度な監視が実現できる。
護継電器の自動監視方式の実施例を以下に説明する。図
３は本実施例のディジタルリレーの構成を示す図で、ア
ナログフィルタ２には入力変換器１から導入した系統電
気量と共に高調波監視用信号を重畳入力することは図１
と同様であるが、更に、高調波監視用信号のみをアナロ
グフィルタを介さず直接入力し、両信号をアナログ・デ
ィジタル変換するよう構成する。図４は本実施例の自動
監視方式を説明する機能ブロック図で、入力信号30は図
３の系統電気量と高調波監視用信号の重畳した信号をア
ナログフィルタ２を介してディジタル変換した信号で、
入力信号31は図３の高調波監視用信号をアナログフィル
タを介さずにディジタル変換した信号を示す。入力信号
31は振幅値演算回路33で振幅値を求め、計数回路34で定
数を乗じてアナログフィルタを通過した監視用信号の理
論的な振幅値を求める。この理論的な振幅値を基準とし
て、入力信号30からディジタルフィルタ32で抽出した監
視用信号データの振幅値演算35の結果との相対誤差を比
較器36で比較し、誤差が許容範囲以内であるか判定す
る。位相差検出回路37では入力信号31の位相を基準にし
た入力信号30の位相を算出する。位相差は周知の位相差
算出演算や零クロスポイントの時間差等から容易に求め
ることができる。次に、比較器38で位相誤差が許容範囲
内であるかを判定し、比較器36及び比較器38の判定結果
が共に許容値を越えていた場合、これをＡＮＤ回路39で
検出してアナログフィルタの不良と判定するよう構成し
た。本実施例の動作を説明すると監視不良の検出範囲は
図２と同様になり、アナログフィルタの特性変動領域に
相応した適切な検出範囲を有している。更に、アナログ
フィルタを介さない監視用信号データと、アナログフィ
ルタを介した監視用信号の相対誤差を検出する方式であ
るため、監視用信号のレベル設定に誤差が生じた場合で
も監視精度は影響を受けない特長がある。以上の結果か
ら、本実施例によれば高調波監視用信号によって、系統
周波数領域のフィルタ特性を所定の精度で過不足なく高
感度に監視でき、更に、監視用信号の誤差に影響されな
い高感度な監視が実現できる。
【０００９】本発明の［請求項３］に係るディジタル保
護継電器の自動監視方式の実施例を以下に説明する。本
実施例の構成は図３と同様であるが、高調波監視用信号
として矩形波を用いる点を異にしている。図５は本実施
例の自動監視方式を説明する機能ブロック図で、図４と
同様の部分は説明を省略する。本実施例では、高調波監
視用信号をアナログフィルタを介さずにディジタル変換
した矩形波信号の振幅値が所定の許容範囲内であるか否
かを比較器40で検出し、この検出結果が異常の場合には
アナログ・ディジタル変換器の不良と判定するよう構成
する。本実施例によれば、アナログ入力回路のアナログ
フィルタとアナログ・ディジタル変換器の監視用に、夫
々個別のハードウェアを設ける必要はなく、ハードウェ
アを兼用して同時に両監視を行なうことが可能となる。
又、アナログ・ディジタル変換器の不良を検出した場合
には、アナログフィルタの不良検出を無効にするよう構
成することにより、故障部位の識別を一層明確に行なう
ことができる。
護継電器の自動監視方式の実施例を以下に説明する。本
実施例の構成は図３と同様であるが、高調波監視用信号
として矩形波を用いる点を異にしている。図５は本実施
例の自動監視方式を説明する機能ブロック図で、図４と
同様の部分は説明を省略する。本実施例では、高調波監
視用信号をアナログフィルタを介さずにディジタル変換
した矩形波信号の振幅値が所定の許容範囲内であるか否
かを比較器40で検出し、この検出結果が異常の場合には
アナログ・ディジタル変換器の不良と判定するよう構成
する。本実施例によれば、アナログ入力回路のアナログ
フィルタとアナログ・ディジタル変換器の監視用に、夫
々個別のハードウェアを設ける必要はなく、ハードウェ
アを兼用して同時に両監視を行なうことが可能となる。
又、アナログ・ディジタル変換器の不良を検出した場合
には、アナログフィルタの不良検出を無効にするよう構
成することにより、故障部位の識別を一層明確に行なう
ことができる。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるディ
ジタル保護継電器の自動監視方式によれば、系統周波数
領域のアナログフィルタの特性を精度よく監視できる。
又、［請求項１］のディジタル保護継電器の自動監視方
式によれば、アナログフィルタを構成する素子の変動に
対して、系統周波数領域と高調波領域の特性変動の傾向
に応じて、ゲイン誤差と位相誤差の影響を総合的に判断
し、アナログフィルタの不良を検出するよう構成したた
め、系統周波数領域のフィルタ特性を所定の精度で過不
足なく高感度に監視できると共に、アナログフィルタと
アナログ・ディジタル変換器の不良を明確に識別可能な
ディジタル保護継電器の自動監視方式を提供できる。本
発明の［請求項２］のディジタル保護継電器の自動監視
方式によれば、高調波監視信号をアナログフィルタを介
さず直接ディジタル変換し、アナログフィルタ監視の基
準入力にするよう構成したため、監視用信号の誤差に影
響されず、監視精度の高感度化が可能なディジタル保護
継電器の自動監視方式を提供できる。本発明の［請求項
３］のディジタル保護継電器の自動監視方式によれば、
矩形波の高調波監視信号をアナログフィルタを介さず直
接ディジタル変換し、アナログフィルタ監視の基準入力
にすると共に、アナログ・ディジタル変換器の監視に兼
用するよう構成したため、アナログ入力回路のアナログ
フィルタとアナログ・ディジタル変換器の監視用に、夫
々個別のハードウェアを設けずに、同時に両監視を行な
うことが可能なディジタル保護継電器の自動監視方式を
提供できる。
ジタル保護継電器の自動監視方式によれば、系統周波数
領域のアナログフィルタの特性を精度よく監視できる。
又、［請求項１］のディジタル保護継電器の自動監視方
式によれば、アナログフィルタを構成する素子の変動に
対して、系統周波数領域と高調波領域の特性変動の傾向
に応じて、ゲイン誤差と位相誤差の影響を総合的に判断
し、アナログフィルタの不良を検出するよう構成したた
め、系統周波数領域のフィルタ特性を所定の精度で過不
足なく高感度に監視できると共に、アナログフィルタと
アナログ・ディジタル変換器の不良を明確に識別可能な
ディジタル保護継電器の自動監視方式を提供できる。本
発明の［請求項２］のディジタル保護継電器の自動監視
方式によれば、高調波監視信号をアナログフィルタを介
さず直接ディジタル変換し、アナログフィルタ監視の基
準入力にするよう構成したため、監視用信号の誤差に影
響されず、監視精度の高感度化が可能なディジタル保護
継電器の自動監視方式を提供できる。本発明の［請求項
３］のディジタル保護継電器の自動監視方式によれば、
矩形波の高調波監視信号をアナログフィルタを介さず直
接ディジタル変換し、アナログフィルタ監視の基準入力
にすると共に、アナログ・ディジタル変換器の監視に兼
用するよう構成したため、アナログ入力回路のアナログ
フィルタとアナログ・ディジタル変換器の監視用に、夫
々個別のハードウェアを設けずに、同時に両監視を行な
うことが可能なディジタル保護継電器の自動監視方式を
提供できる。
【図１】本発明の請求項１の実施例であるディジタル保
護継電器の自動監視方式の機能ブロック図。
護継電器の自動監視方式の機能ブロック図。
【図２】本発明の請求項１の実施例の効果を説明する
図。
図。
【図３】本発明の請求項２の実施例であるディジタル保
護継電器の自動監視方式の構成図。
護継電器の自動監視方式の構成図。
【図４】本発明の請求項２の実施例であるディジタル保
護継電器の自動監視方式の機能ブロック図。
護継電器の自動監視方式の機能ブロック図。
【図５】本発明の請求項３の実施例であるディジタル保
護継電器の自動監視方式の機能ブロック図。
護継電器の自動監視方式の機能ブロック図。
【図６】従来のディジタル保護継電器の構成図。
【図７】従来のアナログ入力回路の高調波重畳監視方式
の機能ブロック図。
の機能ブロック図。
【図８】アナログフィルタの構成例。
【図９】アナログフィルタの誤差の周波数特性を示す
図。
図。
１ 入力変換器 ２ アナログフィルタ ３ サンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ） ４ マルチプレクサ（ＭＰＸ） ５ アナログ・ディジタル変換器（Ａ／Ｄ） ６ ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ） ７ リードオンリメモリ（ＲＯＭ） ８ ディジタル演算装置（ＣＰＵ） ９ 高調波監視用信号 10，13，21a ，21b ，32 ディジタルフィルタ 11，22a ，22b ，24，33，35 振幅値演算回路 12，23a ，23b ，25，36，38，40 比較器 20a ，20b ，30，31 入力信号 26a ，26b ，39 ＡＮＤ回路 34 計数回路 37 位相差演算回路
Claims (3)
- 【請求項１】 電力系統の交流電気量を夫々アナログフ
ィルタに入力し、アナログ・ディジタル変換器でディジ
タル量に変換するアナログ入力回路について、前記複数
のアナログフィルタに、系統周波数とは異なる周波数で
所定の大きさの監視用信号を夫々入力してディジタル量
に変換され、得られた監視用信号データを用いてアナロ
グ入力回路の精度チェックを行なうディジタル保護継電
器の自動監視方式において、前記アナログフィルタを介
して得られた監視用信号データの大きさが所定の許容誤
差以上あることを検出する第１の手段と、前記アナログ
フィルタのうち、異なる２つのアナログフィルタを介し
て得られた２つの監視用信号データのベクトル和の大き
さが所定の許容誤差以上あることを検出する第２の手段
と、監視対象のアナログフィルタについて第１の手段及
び第２の手段が共に許容誤差以上であることを検出した
場合に、前記監視対象のアナログフィルタを不良と判定
する手段を備えたことを特徴とするディジタル保護継電
器の自動監視方式。 - 【請求項２】 電力系統の交流電気量を夫々アナログフ
ィルタに入力し、アナログ・ディジタル変換器でディジ
タル量に変換するアナログ入力回路について、前記複数
のアナログフィルタに、系統周波数とは異なる周波数で
所定の大きさの監視用信号を夫々入力してディジタル量
に変換され、得られた監視用信号データを用いてアナロ
グ入力回路の精度チェックを行なうディジタル保護継電
器の自動監視方式において、前記監視用信号をアナログ
フィルタを介さず直接ディジタル量に変換した監視用信
号データの大きさを求める第１の手段と、前記アナログ
フィルタを介して得られた監視用信号データの大きさを
求める第２の手段と、第１の手段から得られた結果と第
２の手段から得られた結果の差が所定の範囲でないこと
を検出する第３の手段と、前記直接ディジタル変換した
監視用信号データと前記アナログフィルタを介して得ら
れた監視用信号データの位相差を算出する第４の手段
と、第４の手段による位相差が所定の範囲でないことを
検出する第５の手段と、第３の手段及び第５の手段が共
に検出された場合に、前記アナログフィルタを不良と判
定する手段を備えたことを特徴とするディジタル保護継
電器の自動監視方式。 - 【請求項３】 電力系統の交流電気量を夫々アナログフ
ィルタに入力し、アナログ・ディジタル変換器でディジ
タル量に変換するアナログ入力回路について、前記複数
のアナログフィルタに、系統周波数とは異なる周波数で
所定の大きさの監視用信号を夫々入力してディジタル量
に変換され、得られた監視用信号データを用いてアナロ
グ入力回路の精度チェックを行なうディジタル保護継電
器の自動監視方式において、前記監視用信号に矩形波を
用い、アナログフィルタを介さず直接ディジタル量に変
換した監視用信号データの大きさが所定の許容範囲でな
いとき、アナログフィルタを不良と判定するよう構成し
たことを特徴とするディジタル保護継電器の自動監視方
式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5067615A JPH06261440A (ja) | 1993-03-03 | 1993-03-03 | ディジタル保護継電器の自動監視方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5067615A JPH06261440A (ja) | 1993-03-03 | 1993-03-03 | ディジタル保護継電器の自動監視方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06261440A true JPH06261440A (ja) | 1994-09-16 |
Family
ID=13350050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5067615A Pending JPH06261440A (ja) | 1993-03-03 | 1993-03-03 | ディジタル保護継電器の自動監視方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06261440A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009201253A (ja) * | 2008-02-21 | 2009-09-03 | Toshiba Corp | ディジタル保護・制御装置の監視方式 |
| JP2016034173A (ja) * | 2014-07-31 | 2016-03-10 | 株式会社東芝 | 電気量計器 |
-
1993
- 1993-03-03 JP JP5067615A patent/JPH06261440A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009201253A (ja) * | 2008-02-21 | 2009-09-03 | Toshiba Corp | ディジタル保護・制御装置の監視方式 |
| JP2016034173A (ja) * | 2014-07-31 | 2016-03-10 | 株式会社東芝 | 電気量計器 |
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