JPH0686081U - 電力系統の電圧または電流信号の検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】メモリ容量の節約やデータ処理装置とのデータ
伝送に要する時間を短縮できる電力系統の電圧または電
流信号の検出装置を提供する。 【構成】電力系統の電圧または電流信号検出装置１は、
起動信号受信部７に起動信号が入力されるとそれ以降に
サンプルされたデータを有効データと判定して記憶部５
に取り込む。この時先頭データはそのまま記憶し、それ
以降のデータを１つ前のデータとの差分を示すデータに
圧縮して記憶する。また、電力系統の電圧または電流信
号検出装置１は、この圧縮データをデータ解析装置等に
出力回路６を介して出力する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、電力系統の電圧や電流等を計測し、この計測データをディジタル データに変換して記録または処理するディジタル伝送オシロ装置等の電力系統の 電圧または電流信号の検出装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

変電所等では電力系統の現象を捕らえるために電力系統の電圧や電流等のアナ ログ信号を検出してディジタルデータに変換し、このディジタルデータの内所定 のタイミング以降にサンプリングしたデータを有効データとして取り込み、記録 する。またこの記録した有効データを伝送回線等を介してデータ処理装置に出力 して、データ処理装置がこのデータの解析処理等を行って電力系統の事故現象等 を捕らえていた。これによって、変電所等では電力系統の運転が保護、監視され ていた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

一般的な電力系統の電圧または電流の検出装置は、電力系統の電圧や電流のア ナログ信号を１２ビット程度の分解能でＡＤ変換を行い、１つのデータを２バイ ト（１６ビット）のデータとして取り扱っている。

【０００４】 このため、電力系統の電圧または電流の検出装置では、これらの有効データを 全て２バイトで記憶するためにメモリの記憶容量が非常に大きくなり、また、有 効データをデータ処理装置へ伝送する際のデータ通信時間が長くなる欠点があっ た。

【０００５】 この考案の目的は、データを記憶するためのメモリ容量を少なくし、また、デ ータ処理装置とのデータ伝送に要する時間を短縮可能な電力系統の電圧または電 流信号の検出装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案の電力系統の電圧または電流信号の検出装置は、電力系統の電圧や電 流等のアナログ信号をｎビットでサンプリングしてディジタルデータに変換する ＡＤ変換部と、前記ＡＤ変換部で変換されたディジタルデータの内から所定のタ イミング以降にサンプリングしたディジタルデータを有効データとして記録また はデータ処理装置に出力する手段と、を備え、 前記有効データのうち最初のサンプリングに係るデータをｎビットで記録また は前記データ処理装置に出力し、それ以降の有効データを１つ前の有効データと の差分を表すｍビット（ｍ＜ｎ）の差分データに圧縮して記録または前記データ 処理装置に出力するデータ圧縮手段を備えたことを特徴とする。

【０００７】 また、前記所定のタイミングは、保護継電器を作動させる保護継電器起動信号 の発生タイミングであることを特徴とする。

【０００８】

【作用】

この考案の電力系統の電圧または電流信号の検出装置においては、電力系統の 電圧や電流のアナログ信号をｎビットでサンプリングしてディジタルデータに変 換し、このディジタルデータの内から所定のタイミング以降にサンプリングした データを有効データとする。この有効データの最初のデータ以外は、１つ前の有 効データとの差分を表すｍビット（ｍ＜ｎ）の差分データに圧縮して記録または データ処理装置に出力する。

【０００９】 また、有効データとする前記所定のタイミングは、保護継電器を作動させる保 護継電器起動信号の発生タイミングである。

【００１０】

【実施例】

図１は、この発明の実施例である電力系統の電圧または電流信号検出装置の構 成を示す図である。同実施例である電力系統の電圧または電流信号検出装置（以 下検出装置）１は、電力系統の電圧や電流等の検出信号が入力される検出信号入 力部２と、前記検出信号入力部２に入力された検出信号を取り込んで１６ビット でサンプリングしてＡＤ変換を行うＡＤ変換部３と、検出装置１の動作を制御す るＣＰＵ４と、電力系統から検出したデータのうち所定のサンプリング以降のデ ータを有効データとして記憶する記憶部５と、有効データを出力する出力回路６ と、前記所定のタイミングを決める起動信号が入力される起動信号受信部７と、 を備えている。前記ＡＤ変換部３と、ＣＰＵ４と、記憶部５と、出力回路６と、 起動信号受信部７は、相互にバス８を介して接続されている。記憶部５には、Ａ Ｄ変換部３で変換された複数サンプル分ディジタルデータを一旦そのまま記憶す る補助メモリ５ａを備えている。

【００１１】 図２は、同実施例である電力系統の電圧または電流信号検出装置を用いた電力 系統の現象記録システムの構成を示す図である。電力系統１１には電圧測定用の ＰＴ１２や電流測定用のＣＴ１３が接続されている。前記ＰＴ１２やＣＴ１３の 出力は、検出装置１の検出信号入力部２に入力されている。また、検出装置１の 出力回路６は、データ伝送ライン１４を介してデータ解析装置１５に接続されて いる。検出装置１の起動信号受信部７には、電力系統１１を保護するための保護 継電器１６が接続されている。

【００１２】 以上の構成で、電力系統の現象記録システムは、電力系統１１の電圧や電流の アナログ信号をＰＴ１２やＣＴ１３によって検出し、検出装置１の検出信号入力 部２に入力する。検出装置１は、検出信号入力部２に入力された信号をＡＤ変換 部３で１６ビットのディジタルデータに変換し、この内有効データであると判定 したデータを記憶部５に記憶したり、出力回路６を介してデータ解析装置１５に 伝送する。データ解析装置１５はこの伝送されてきたデータを解析して処理を行 う。

【００１３】 図３は、同実施例である電力系統の電圧または電流信号検出装置の動作フロー を示す図である。図４は、同実施例である電力系統の電圧または電流信号検出装 置に入力される電力系統の検出信号の例である。検出装置１には、常時電力系統 １１に接続されたＰＴ１２やＣＴ１３の出力が検出信号入力部２に入力されてい る。検出装置１は、検出信号入力部２に入力されるアナログ信号を一定のサンプ リング間隔ごとにＡＤ変換部３で１２ビットのディジタルデータに変換する。こ のデータは、バス８を介して一旦補助メモリ５ａに２バイトのデータとして取り 込まれる。補助メモリ５ａは複数サンプル分記憶する容量を持ち、ＦＩＦＯ構造 （ｆｉｒｓｔ ｉｎ ｆｉｒｓｔ ｏｕｔ）になっている。したがって、サンプ ルデータは補助メモリ５ａ内において古いものから順次押し出されていく。さら に、検出装置１は、ＡＤ変換部３でのこのＡＤ変換の動作と並列に起動信号受信 部７で保護継電器１６から起動信号が入力されていないかを常時監視する（ｎ１ ）。保護継電器１６から起動信号受信部７に起動信号が入力されていない場合に は、検出装置１は、補助メモリ５ａに記憶されている現在のデータを有効データ と判定せず無視する。一方、保護継電器１６から起動信号受信部７に起動信号が 入力された場合には、検出装置１は、補助メモリ５ａ内の最新のデータが有効デ ータの先頭有効データであると判定する（ｎ２）。

【００１４】 検出装置１は、先頭有効データと判定したデータ以降にサンプリングされて補 助めもり５ａに順次記憶されていくデータを次の様に加工して記憶部５に一定量 順次記録する。この一定量とは、解析等により電力系統の事故現象等を捕らえる のに十分なデータ量である。

【００１５】 すなわち、この記憶部５にデータを記録する際に、検出装置１は、有効データ として判定した先頭有効データをそのまま２バイト（１６ビット）のデータとし て記憶部５に記録する（ｎ３）。そして、検出装置１はＣＰＵ４でこのデータ以 降のデータを１つ前のデータとの差分を示す１バイト（８ビット）の差分データ に圧縮して、記憶部５に記録する（ｎ４）。一般的な電力系統の現象からいって このように１つ前のデータとの差分で示す場合には、１バイトのデータで十分に 対応できる。例えば、起動信号が図４に示す時間Ｔで起動信号受信部７に保護継 電器１６から入力された場合、検出装置１は、Ｓ1 のデータを先頭有効データと して判定する。検出装置１は、このＳ1 のデータをそのまま２バイトで記憶し、 以降のデータを（Ｓ1 −Ｓ2 ）、（Ｓ2 −Ｓ3 ）・・・（Ｓn-1 −Ｓn ）の差分 の１バイトデータとして記憶部５に記憶する。

【００１６】 検出装置１は、一定量のデータを記録すると（ｎ５）、再び起動信号受信部７ で保護継電器１６からの起動信号有無の監視状態に戻る（ｎ１）。これにより、 検出装置１は、電力系統１１の事故現象等を常時捕らえることになる。

【００１７】 また、検出装置１は、上記記録部５に記録したデータをデータ伝送ライン１４ を介してデータ解析装置１５に送信する。このデータの送信では、上記の様にし て圧縮した差分データを有効データとして送信するが、記憶部５に有効データを 書き込むのと同時に行ってもよいし、または、一定の時間間隔ごとに記憶部５の 有効データの送信を行ってもよい。データ解析装置１５は、この送信されてきた 有効データを伸張して元のデータに復元してから解析処理を行う。復元の方法は 、先頭有効データに最初の差分データを加算してＳ2 を求め、Ｓ2 に次の差分デ ータを加算してＳ3 を求める様にする。

【００１８】 なお、一定時間間隔で有効データの送信を行う場合には、検出装置１は、上記 ｎ４でデータの圧縮処理を行わずに、データ解析装置１５への有効データのデー タ送信時に圧縮処理を行ってもよい。この場合には、検出装置１の記憶部５に記 憶されるデータは、従来と同じである。

【００１９】 以上のように、有効データを圧縮することによりデータ量を従来の略半分にす ることができる。なお、有効データを決定するタイミングを保護継電器が動作す るタイミングとしたが、ＡＤ変換部で変換したディジタル値をＣＰＵ等で所定の 値と比較して予め設定された値から逸脱した時に行うようにしてもよい。

【００２０】

【考案の効果】

以上のように、この考案によれば、データを圧縮することによりデータの総量 が少なくなるため、メモリの記憶容量が小さくなる。またデータの伝送の際には 、データの伝送時間の短縮が図れる。また、保護継電器起動信号を受けた時以降 のデータの取り込みが行われるので系統の事故現象等を解析するのに適切なデー タを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例である電力系統の電圧または
電流信号検出装置の構成を示す図である。

【図２】同実施例である電力系統の電圧または電流信号
検出装置を用いた電力系統の現象記録システムの構成を
示す図である。

【図３】同実施例である電力系統の電圧または電流信号
検出装置の動作フローを示す図である。

【図４】同実施例である電力系統の電圧または電流信号
検出装置に入力される検出信号の例を示す図である。

【符号の説明】

１−電力系統の電圧または電流信号検出装置 ２−検出信号入力部 ３−ＡＤ変換部 ４−ＣＰＵ ５−記憶部 ６−出力回路 ７−起動信号受信部

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電力系統の電圧や電流等のアナログ信号
   をｎビットでサンプリングしてディジタルデータに変換
   するＡＤ変換部と、前記ＡＤ変換部で変換されたディジ
   タルデータの内から所定のタイミング以降にサンプリン
   グしたディジタルデータを有効データとして記録または
   データ処理装置に出力する手段と、を備えた電力系統の
   電圧または電流信号の検出装置において、 前記有効データのうち最初のサンプリングに係るデータ
   をｎビットで記録または前記データ処理装置に出力し、
   それ以降の有効データを１つ前の有効データとの差分を
   表すｍビット（ｍ＜ｎ）の差分データに圧縮して記録ま
   たは前記データ処理装置に出力するデータ圧縮手段を備
   えたことを特徴とする電力系統の電圧または電流信号の
   検出装置。
2. 【請求項２】 前記所定のタイミングは、保護継電器を
   作動させる保護継電器起動信号の発生タイミングである
   ことを特徴とする請求項１記載の電力系統の電圧または
   電流信号の検出装置。