JPH07134148A - 三相方式における電力及び無効電力の正相成分と逆相成分の測定方法とその測定装置 - Google Patents
三相方式における電力及び無効電力の正相成分と逆相成分の測定方法とその測定装置Info
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- JPH07134148A JPH07134148A JP27978893A JP27978893A JPH07134148A JP H07134148 A JPH07134148 A JP H07134148A JP 27978893 A JP27978893 A JP 27978893A JP 27978893 A JP27978893 A JP 27978893A JP H07134148 A JPH07134148 A JP H07134148A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電力系統における電力及び無効電力の正相成
分と逆相成分とを分離できるようにして負荷特性定数の
測定精度を向上させる。 【構成】 有効電力を検出する電力トランスデューサ１
と無効電力を検出する無効電力トランスデューサ２とを
三相回路に取り付け、有効電力Ｒe ｛Ｓ｝と無効電力Ｉ
m ｛Ｓ｝を測定する。また、別の前記電力トランスデュ
ーサ３と無効トランスデューサ４とに三相回路の電圧と
電圧と相順をずらした電流を入力し、有効電力Ｒe ｛Ｓ
1 ｝と無効電力Ｉm ｛Ｓ1 ｝とを測定し、その測定電力
と前記測定電力とを正相成分と逆相成分とを算出する演
算式により構成した演算回路５へ入力することによって
電力及び無効電力の正相成分と逆相成分とを分離する。
分と逆相成分とを分離できるようにして負荷特性定数の
測定精度を向上させる。 【構成】 有効電力を検出する電力トランスデューサ１
と無効電力を検出する無効電力トランスデューサ２とを
三相回路に取り付け、有効電力Ｒe ｛Ｓ｝と無効電力Ｉ
m ｛Ｓ｝を測定する。また、別の前記電力トランスデュ
ーサ３と無効トランスデューサ４とに三相回路の電圧と
電圧と相順をずらした電流を入力し、有効電力Ｒe ｛Ｓ
1 ｝と無効電力Ｉm ｛Ｓ1 ｝とを測定し、その測定電力
と前記測定電力とを正相成分と逆相成分とを算出する演
算式により構成した演算回路５へ入力することによって
電力及び無効電力の正相成分と逆相成分とを分離する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電力系統の主要母線
などの三相方式の周波数及び電圧に対する負荷特性定数
を求める時、有効電力と無効電力の正相成分と逆相成分
の測定を行なう三相方式における電力及び無効電力の正
相成分と逆相成分の測定方法とその測定装置に関する。
などの三相方式の周波数及び電圧に対する負荷特性定数
を求める時、有効電力と無効電力の正相成分と逆相成分
の測定を行なう三相方式における電力及び無効電力の正
相成分と逆相成分の測定方法とその測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】連系系統の周波数制御や連系線潮流制御
（Ｌｏａｄ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）を
最適に行なうため、あるいは、大電源脱落時や系統分離
に対処して系統安定化制御（Ｓｙｓｔｅｍ Ｓｔａｂｉ
ｌｉｚｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌ）を行なう装置の設定の
ために、電力−周波数特性定数を正確に把握することが
必要とされている。
（Ｌｏａｄ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）を
最適に行なうため、あるいは、大電源脱落時や系統分離
に対処して系統安定化制御（Ｓｙｓｔｅｍ Ｓｔａｂｉ
ｌｉｚｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌ）を行なう装置の設定の
ために、電力−周波数特性定数を正確に把握することが
必要とされている。
【０００３】ところで、上記電力−周波数特性定数は、
普通、発電機の負荷遮断試験時や偶発的な大容量電源脱
落時に系統より遮断された電力と、そのとき低下した周
波数の比として測定されている。
普通、発電機の負荷遮断試験時や偶発的な大容量電源脱
落時に系統より遮断された電力と、そのとき低下した周
波数の比として測定されている。
【０００４】ところが、電力−周波数特性定数は、負荷
や電源の構成や発電所の運転状態によって時々刻々変化
するものであるため、通常の運転状態でこれらの特性定
数を推定する必要がある。
や電源の構成や発電所の運転状態によって時々刻々変化
するものであるため、通常の運転状態でこれらの特性定
数を推定する必要がある。
【０００５】このため、電力系統の通常の運転状態にお
ける系統周波数、母線電圧、負荷の電力、無効電力の変
動分を不規則信号として捕らえ、そのデータのスペクト
ル解析を行なうことにより、電力系統の主要母線につな
がる負荷の有効電力−周波数特性定数、無効電力−周波
数特性定数、有効電力−電圧特性定数、無効電力−電圧
特性定数などの負荷特性定数を測定することが提案され
ている。
ける系統周波数、母線電圧、負荷の電力、無効電力の変
動分を不規則信号として捕らえ、そのデータのスペクト
ル解析を行なうことにより、電力系統の主要母線につな
がる負荷の有効電力−周波数特性定数、無効電力−周波
数特性定数、有効電力−電圧特性定数、無効電力−電圧
特性定数などの負荷特性定数を測定することが提案され
ている。
【０００６】従来、このようなスペクトル解析を行なっ
て負荷特性定数を測定する方法では、有効電力変動分及
び無効電力変動分は、正相成分と逆相成分をまとめて測
定し、母線電圧変動分は、正相電圧のみを取出して計測
を行なっている。
て負荷特性定数を測定する方法では、有効電力変動分及
び無効電力変動分は、正相成分と逆相成分をまとめて測
定し、母線電圧変動分は、正相電圧のみを取出して計測
を行なっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のよう
に、母線電圧変動分の測定を正相電圧のみを取出して行
なう方法では、有効電力変動分及び無効電力変動分の測
定については、正相成分と逆相成分を別々に取り出す配
慮をせず、まとめて測定を行なっているため、逆相電圧
の変動分を無視したことによる誤差が生じる。
に、母線電圧変動分の測定を正相電圧のみを取出して行
なう方法では、有効電力変動分及び無効電力変動分の測
定については、正相成分と逆相成分を別々に取り出す配
慮をせず、まとめて測定を行なっているため、逆相電圧
の変動分を無視したことによる誤差が生じる。
【０００８】しかしながら、逆相電圧の変動分を高精度
で測定する方法は得られていない。有効電力変動分およ
び無効電力変動分の正相成分を分離して測定することが
できれば、母線電圧変動分の正相成分を用いて、正相成
分に対する負荷特性定数を高精度で求めることができ
る。
で測定する方法は得られていない。有効電力変動分およ
び無効電力変動分の正相成分を分離して測定することが
できれば、母線電圧変動分の正相成分を用いて、正相成
分に対する負荷特性定数を高精度で求めることができ
る。
【０００９】そこで、この発明の課題は、負荷特性定数
のデータの測定精度が十分に得られるように、有効電力
変動分及び無効電力変動分の測定について、正相成分と
逆相成分を分離して取り出すことのできる測定方法及び
その装置を提供することである。
のデータの測定精度が十分に得られるように、有効電力
変動分及び無効電力変動分の測定について、正相成分と
逆相成分を分離して取り出すことのできる測定方法及び
その装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明では、各相電圧と相電流を電圧検出手段と
電流検出手段とにより検出し、その検出した同相の電圧
と電流とから三相方式の有効電力Ｒe ｛Ｓ｝と無効電力
Ｉm ｛Ｓ｝とを求め、その求めた有効電力Ｒｅ｛Ｓ｝と
無効電力Ｉｍ ｛Ｓ｝と、前記検出手段により検出され
た相電圧と相電流とを用い、電圧と、電圧と相順をずら
した電流とから求めた有効電力Ｒe ｛Ｓ1 ｝と無効電力
Ｉm ｛Ｓ1 ｝とを下記数式(1) に代入し、三相方式の有
効電力の正相成分Ｐ1 と逆相成分Ｐ2 と無効電力の正相
成分Ｑ1 と逆相成分Ｑ2 とを求める測定方法を行なった
のである。
め、この発明では、各相電圧と相電流を電圧検出手段と
電流検出手段とにより検出し、その検出した同相の電圧
と電流とから三相方式の有効電力Ｒe ｛Ｓ｝と無効電力
Ｉm ｛Ｓ｝とを求め、その求めた有効電力Ｒｅ｛Ｓ｝と
無効電力Ｉｍ ｛Ｓ｝と、前記検出手段により検出され
た相電圧と相電流とを用い、電圧と、電圧と相順をずら
した電流とから求めた有効電力Ｒe ｛Ｓ1 ｝と無効電力
Ｉm ｛Ｓ1 ｝とを下記数式(1) に代入し、三相方式の有
効電力の正相成分Ｐ1 と逆相成分Ｐ2 と無効電力の正相
成分Ｑ1 と逆相成分Ｑ2 とを求める測定方法を行なった
のである。
【００１１】
【数２】
【００１２】また、このとき、各相電圧と相電流が入力
され、三相方式の有効電力Ｒe ｛Ｓ｝を検出する第一の
有効電力測定手段と、無効電力Ｉm ｛Ｓ｝を検出する第
一の無効電力測定手段と、前記相電圧と相電流とを用
い、電圧と、電圧と相順をずらした電流とが入力され、
入力された前記電圧と電流に対する有効電力Ｒ
e ｛Ｓ1 ｝を検出する第二の有効電力測定手段と、無効
電力Ｉm ｛Ｓ1 ｝を検出する第二の無効電力測定手段
と、前記第一及び第二の有効電力測定手段と無効電力測
定手段の検出出力が入力され、その入力された検出出力
を上記数式(1) による演算を行なって三相方式の有効電
力の正相成分Ｐ1 と逆相成分Ｐ2 及び無効電力の正相成
分Ｑ1 と逆相成分Ｑ2 とを算出する演算回路とからなる
構成とする測定装置を用いることができる。
され、三相方式の有効電力Ｒe ｛Ｓ｝を検出する第一の
有効電力測定手段と、無効電力Ｉm ｛Ｓ｝を検出する第
一の無効電力測定手段と、前記相電圧と相電流とを用
い、電圧と、電圧と相順をずらした電流とが入力され、
入力された前記電圧と電流に対する有効電力Ｒ
e ｛Ｓ1 ｝を検出する第二の有効電力測定手段と、無効
電力Ｉm ｛Ｓ1 ｝を検出する第二の無効電力測定手段
と、前記第一及び第二の有効電力測定手段と無効電力測
定手段の検出出力が入力され、その入力された検出出力
を上記数式(1) による演算を行なって三相方式の有効電
力の正相成分Ｐ1 と逆相成分Ｐ2 及び無効電力の正相成
分Ｑ1 と逆相成分Ｑ2 とを算出する演算回路とからなる
構成とする測定装置を用いることができる。
【００１３】
【作用】このような三相方式における電力及び無効電力
の正相成分と逆相成分の測定方法では、例えば、電圧検
出手段と電流検出手段とにより検出した三相電圧Ｖa 、
Ｖb 、Ｖc と相電流Ｉa 、Ｉb 、Ｉc とから求められる
複素電力Ｓは、
の正相成分と逆相成分の測定方法では、例えば、電圧検
出手段と電流検出手段とにより検出した三相電圧Ｖa 、
Ｖb 、Ｖc と相電流Ｉa 、Ｉb 、Ｉc とから求められる
複素電力Ｓは、
【００１４】
【数３】
【００１５】ここで、非接地系統においては、
【００１６】
【数４】
【００１７】また、三相電圧と電流の対称分は、
【００１８】
【数５】
【００１９】また、数式（３）を共役複素数で表現する
と、
と、
【００２０】
【数６】
【００２１】である。
【００２２】したがって、複素電力Ｓは、
【００２３】
【数７】
【００２４】この複素電力Ｓは、それぞれ、正相分の有
効電力Ｐ1 と無効電力Ｑ1 、逆相分の有効電力Ｐ2 と無
効電力Ｑ2 とからなるので、 Ｓ＝（Ｐ1 ＋ｊＱ1 ）＋（Ｐ2 ＋ｊＱ2 ） となり、 ＝（Ｐ1 ＋Ｐ2 ）＋ｊ（Ｑ1 ＋Ｑ2 ） となる。
効電力Ｐ1 と無効電力Ｑ1 、逆相分の有効電力Ｐ2 と無
効電力Ｑ2 とからなるので、 Ｓ＝（Ｐ1 ＋ｊＱ1 ）＋（Ｐ2 ＋ｊＱ2 ） となり、 ＝（Ｐ1 ＋Ｐ2 ）＋ｊ（Ｑ1 ＋Ｑ2 ） となる。
【００２５】このため、有効電力Ｒe ｛Ｓ｝と無効電力
Ｉm ｛Ｓ｝は、 Ｒe ｛Ｓ｝＝（Ｐ1 ＋Ｐ2 ）……………………（４） Ｉm ｛Ｓ｝＝（Ｑ1 ＋Ｑ2 ） となる。
Ｉm ｛Ｓ｝は、 Ｒe ｛Ｓ｝＝（Ｐ1 ＋Ｐ2 ）……………………（４） Ｉm ｛Ｓ｝＝（Ｑ1 ＋Ｑ2 ） となる。
【００２６】また、相電圧と相電流を用い、電圧と、電
圧と相順をずらした電流とから求めた複素電力Ｓ1 は、
圧と相順をずらした電流とから求めた複素電力Ｓ1 は、
【００２７】
【数８】
【００２８】複素電力Ｓ1 を正相分の有効電力Ｐ1 と無
効電力Ｑ1 、逆相分の有効電力Ｐ2 と無効電力Ｑ2 とで
表すと、
効電力Ｑ1 、逆相分の有効電力Ｐ2 と無効電力Ｑ2 とで
表すと、
【００２９】
【数９】
【００３０】よってＰ1 、Ｐ2 、Ｑ1 、Ｑ2 は、数式
（４）、（５）より、
（４）、（５）より、
【００３１】
【数１０】
【００３２】となる。
【００３３】また、その測定装置は、上記有効電力Ｒe
｛Ｓ｝と無効電力Ｉm ｛Ｓ｝とを例えば、電力計と無効
電力計等の有効電力測定手段や無効電力測定手段で測定
し、一方、上記有効電力Ｒe ｛Ｓ1 ｝と無効電力Ｉ
m ｛Ｓ1 ｝とを電圧入力と電流入力の相順をずらした前
記有効電力測定手段と無効電力測定手段とにより測定
し、その測定手段の出力を、上記数式（１）の演算を行
なう演算回路やコンピュータ等の演算装置によって演算
し、有効電力と無効電力の正相成分及び逆相成分を分離
することにより、測定することができる。
｛Ｓ｝と無効電力Ｉm ｛Ｓ｝とを例えば、電力計と無効
電力計等の有効電力測定手段や無効電力測定手段で測定
し、一方、上記有効電力Ｒe ｛Ｓ1 ｝と無効電力Ｉ
m ｛Ｓ1 ｝とを電圧入力と電流入力の相順をずらした前
記有効電力測定手段と無効電力測定手段とにより測定
し、その測定手段の出力を、上記数式（１）の演算を行
なう演算回路やコンピュータ等の演算装置によって演算
し、有効電力と無効電力の正相成分及び逆相成分を分離
することにより、測定することができる。
【００３４】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。
明する。
【００３５】図１に、この発明の三相方式における電力
及び無効電力の正相成分と逆相成分の測定方法に係る測
定装置のブロック図を示す。
及び無効電力の正相成分と逆相成分の測定方法に係る測
定装置のブロック図を示す。
【００３６】この測定装置は、電力測定手段１〜４と演
算回路５とからなっている。
算回路５とからなっている。
【００３７】電力測定手段１〜４は、有効電力測定器
１、３と無効電力測定器２、４とからなっており、有効
電力測定器１、３と無効電力測定器２、４は、それぞ
れ、第一と第二の三相交流用電力トランスデューサ１、
３と無効電力トランスデューサ２、４とからなってい
る。ここで、電力トランスデューサは、図２に示すよう
に、電圧入力端子ａ、ｂ、ｃと電流入力端子ａ、ｃとを
有し、電圧入力端子ａ、ｂ、ｃに、ＰＴを介して三相回
路の電圧を入力し、電流入力端子ａ、ｃには、ＣＴを介
してａ及びｃ相の電流を入力すると、三相回路の有効電
力を出力する。
１、３と無効電力測定器２、４とからなっており、有効
電力測定器１、３と無効電力測定器２、４は、それぞ
れ、第一と第二の三相交流用電力トランスデューサ１、
３と無効電力トランスデューサ２、４とからなってい
る。ここで、電力トランスデューサは、図２に示すよう
に、電圧入力端子ａ、ｂ、ｃと電流入力端子ａ、ｃとを
有し、電圧入力端子ａ、ｂ、ｃに、ＰＴを介して三相回
路の電圧を入力し、電流入力端子ａ、ｃには、ＣＴを介
してａ及びｃ相の電流を入力すると、三相回路の有効電
力を出力する。
【００３８】上記第一の電力トランスデューサ１では、
電圧入力端子ａ、ｂ、ｃに、ＰＴのａｂ相、ｃｂ相の電
圧出力が入力され、電流入力端子ａ、ｃには、ＣＴのａ
相とｃ相の電流出力が入力されて、三相回路の有効電力
Ｒe ｛Ｓ｝を出力する。
電圧入力端子ａ、ｂ、ｃに、ＰＴのａｂ相、ｃｂ相の電
圧出力が入力され、電流入力端子ａ、ｃには、ＣＴのａ
相とｃ相の電流出力が入力されて、三相回路の有効電力
Ｒe ｛Ｓ｝を出力する。
【００３９】
【数１１】
【００４０】また、第二の電力トランスデューサ３の電
圧入力端子ａ、ｂ、ｃには、ＰＴのａｂ相、ｃｂ相の電
圧出力が入力され、電流入力端子ａ、ｃには、第一の場
合と相順をずらしたｂ、ａ相の電流がＣＴから入力さ
れ、有効電力Ｒe ｛Ｓ1 ｝を出力する。
圧入力端子ａ、ｂ、ｃには、ＰＴのａｂ相、ｃｂ相の電
圧出力が入力され、電流入力端子ａ、ｃには、第一の場
合と相順をずらしたｂ、ａ相の電流がＣＴから入力さ
れ、有効電力Ｒe ｛Ｓ1 ｝を出力する。
【００４１】
【数１２】
【００４２】一方、無効電力トランスデューサ２、４
は、図３に示すように、電圧入力端子ａ、ｂ、ｃと電流
入力端子ａ、ｂ、ｃとを有し、電圧入力端子ａ、ｂ、ｃ
に、ＰＴを介して三相回路の電圧を入力し、電流入力端
子ａ、ｂ、ｃにＣＴを介してａ及びｃ相の電流を入力す
ると、三相回路の無効電力を出力する。
は、図３に示すように、電圧入力端子ａ、ｂ、ｃと電流
入力端子ａ、ｂ、ｃとを有し、電圧入力端子ａ、ｂ、ｃ
に、ＰＴを介して三相回路の電圧を入力し、電流入力端
子ａ、ｂ、ｃにＣＴを介してａ及びｃ相の電流を入力す
ると、三相回路の無効電力を出力する。
【００４３】上記第一の無効電力トランスデューサ２
の、電圧入力端子ａ、ｂ、ｃには、ＰＴからのａｂ相、
ｃｂ相の電圧が入力され、電流入力端子ａ、ｂ、ｃに
は、ａ、ｂ、ｃ相の相電流が入力され、無効電力Ｉ
m ｛Ｓ｝を出力する。
の、電圧入力端子ａ、ｂ、ｃには、ＰＴからのａｂ相、
ｃｂ相の電圧が入力され、電流入力端子ａ、ｂ、ｃに
は、ａ、ｂ、ｃ相の相電流が入力され、無効電力Ｉ
m ｛Ｓ｝を出力する。
【００４４】
【数１３】
【００４５】また、第二の無効電力トランスデューサ４
には、電圧入力端子ａ、ｂ、ｃに、ＰＴからのａｂ相、
ｃｂ相の電圧が入力され、電流入力端子ａ、ｂ、ｃに
は、第一の場合と相順をずらしたｂ、ｃ、ａ相の電流が
ＣＴから入力されることにより、無効電力Ｉm ｛Ｓ1 ｝
を出力する。
には、電圧入力端子ａ、ｂ、ｃに、ＰＴからのａｂ相、
ｃｂ相の電圧が入力され、電流入力端子ａ、ｂ、ｃに
は、第一の場合と相順をずらしたｂ、ｃ、ａ相の電流が
ＣＴから入力されることにより、無効電力Ｉm ｛Ｓ1 ｝
を出力する。
【００４６】
【数１４】
【００４７】演算回路５は、演算増幅器を用いたアナロ
グ演算回路で、図１に示すように、バッファアンプ
ａ1 、ａ2 、非反転増幅器ｂ1 、ｂ2 、反転増幅器
ｃ1 、ｃ2 、反転器ｄ1 、ｄ2 及び反転加算器ｅ1 〜ｅ
4 とで構成され、式（１）に対応した演算回路が形成さ
れている。
グ演算回路で、図１に示すように、バッファアンプ
ａ1 、ａ2 、非反転増幅器ｂ1 、ｂ2 、反転増幅器
ｃ1 、ｃ2 、反転器ｄ1 、ｄ2 及び反転加算器ｅ1 〜ｅ
4 とで構成され、式（１）に対応した演算回路が形成さ
れている。
【００４８】即ち、演算回路５は、前記第一の電力トラ
ンスデューサ１の出力Ｒe ｛Ｓ｝、第一の無効電力トラ
ンスデューサ２の出力Ｉm ｛Ｓ｝、第二の電力トランス
デューサ３の出力Ｒe ｛Ｓ1 ｝、第二の無効電力トラン
スデューサ４の出力Ｉm ｛Ｓ1 ｝の各入力を備え、第一
の電力トランスデューサ１の出力Ｒe ｛Ｓ｝を、バッフ
ァアンプａ1 とゲイン√３の反転増幅器ｃ1 及びゲイン
１の反転器ｄ1 を介してゲイン１の反転加算器ｅ1 に入
力し、さらに、その加算器ｅ1 に、第一の無効電力トラ
ンスデューサ２の出力Ｉm ｛Ｓ｝と第二の無効電力トラ
ンスデューサ４の出力Ｉm ｛Ｓ1 ｝とを、それぞれ、ゲ
イン１のバッファアンプａ2 とゲイン２の非反転増幅器
ｂ2 を介して入力し、加算することにより、正相電力 −２√３Ｐ1 ＝−［√３Ｒe ｛Ｓ｝＋（Ｉm ｛Ｓ｝＋２
Ｉm ｛Ｓ1 ｝）］ を出力する。
ンスデューサ１の出力Ｒe ｛Ｓ｝、第一の無効電力トラ
ンスデューサ２の出力Ｉm ｛Ｓ｝、第二の電力トランス
デューサ３の出力Ｒe ｛Ｓ1 ｝、第二の無効電力トラン
スデューサ４の出力Ｉm ｛Ｓ1 ｝の各入力を備え、第一
の電力トランスデューサ１の出力Ｒe ｛Ｓ｝を、バッフ
ァアンプａ1 とゲイン√３の反転増幅器ｃ1 及びゲイン
１の反転器ｄ1 を介してゲイン１の反転加算器ｅ1 に入
力し、さらに、その加算器ｅ1 に、第一の無効電力トラ
ンスデューサ２の出力Ｉm ｛Ｓ｝と第二の無効電力トラ
ンスデューサ４の出力Ｉm ｛Ｓ1 ｝とを、それぞれ、ゲ
イン１のバッファアンプａ2 とゲイン２の非反転増幅器
ｂ2 を介して入力し、加算することにより、正相電力 −２√３Ｐ1 ＝−［√３Ｒe ｛Ｓ｝＋（Ｉm ｛Ｓ｝＋２
Ｉm ｛Ｓ1 ｝）］ を出力する。
【００４９】同様に、第一の電力トランスデューサ１の
出力Ｒe ｛Ｓ｝を、ゲイン√３の反転増幅器ｃ1 で増幅
した値と、第一の無効電力トランスデューサ２の出力Ｉ
m ｛Ｓ｝をバッファアンプａ2 を介した値と、第二の無
効電力トランスデューサ４の出力Ｉm ｛Ｓ1 ｝をゲイン
２の非反転増幅器ｂ2 で増幅した値とを反転加算器ｅ2
で加算することにより、逆相電力 ２√３Ｐ2 ＝−［−√３Ｒe ｛Ｓ｝＋（Ｉm ｛Ｓ｝＋２
Ｉm ｛Ｓ1 ｝）］ を出力する。
出力Ｒe ｛Ｓ｝を、ゲイン√３の反転増幅器ｃ1 で増幅
した値と、第一の無効電力トランスデューサ２の出力Ｉ
m ｛Ｓ｝をバッファアンプａ2 を介した値と、第二の無
効電力トランスデューサ４の出力Ｉm ｛Ｓ1 ｝をゲイン
２の非反転増幅器ｂ2 で増幅した値とを反転加算器ｅ2
で加算することにより、逆相電力 ２√３Ｐ2 ＝−［−√３Ｒe ｛Ｓ｝＋（Ｉm ｛Ｓ｝＋２
Ｉm ｛Ｓ1 ｝）］ を出力する。
【００５０】以下、同様に、正相無効電力 ２√３Ｑ1 ＝−［−√３Ｉm ｛Ｓ｝＋（Ｒe ｛Ｓ｝＋２
Ｒe ｛Ｓ1 ｝）］ と、逆相無効電力 −２√３Ｑ2 ＝−［√３Ｉm ｛Ｓ｝＋（Ｒe ｛Ｓ｝＋２
Ｒe ｛Ｓ1 ｝）］ を出力する。
Ｒe ｛Ｓ1 ｝）］ と、逆相無効電力 −２√３Ｑ2 ＝−［√３Ｉm ｛Ｓ｝＋（Ｒe ｛Ｓ｝＋２
Ｒe ｛Ｓ1 ｝）］ を出力する。
【００５１】この実施例は以上のように構成されてお
り、次に、この測定装置の動作を述べることにより、本
発明に係る測定方法を説明する。
り、次に、この測定装置の動作を述べることにより、本
発明に係る測定方法を説明する。
【００５２】この測定装置は、例えば、図４に示すよう
に、変圧器と二次母線間の三相回路にＣＴを取り付け、
その出力を第一及び第二の電力トランスデューサ１、３
と、第一及び第二の無効電力トランスデューサ２、４と
に入力する。
に、変圧器と二次母線間の三相回路にＣＴを取り付け、
その出力を第一及び第二の電力トランスデューサ１、３
と、第一及び第二の無効電力トランスデューサ２、４と
に入力する。
【００５３】また、二次母線にＰＴを取り付け、その出
力を第一及び第二の電力トランスデューサ１、３、と、
第一及び第二の無効電力トランスデューサ２、４とに入
力する。
力を第一及び第二の電力トランスデューサ１、３、と、
第一及び第二の無効電力トランスデューサ２、４とに入
力する。
【００５４】このとき、第一の電力トランスデューサ１
の電流入力端子ａ、ｃには、ａ相とｃ相の電流入力を入
力する。また、第一の無効電力トランスデューサ２の電
流入力端子ａ、ｂ、ｃには、ａ、ｂ、ｃ相の電流入力を
入力する。
の電流入力端子ａ、ｃには、ａ相とｃ相の電流入力を入
力する。また、第一の無効電力トランスデューサ２の電
流入力端子ａ、ｂ、ｃには、ａ、ｂ、ｃ相の電流入力を
入力する。
【００５５】このため、両トランスデューサ出力は、三
相回路の複素電力Ｓを出力する。
相回路の複素電力Ｓを出力する。
【００５６】
【数１５】
【００５７】ここで、三相電圧と電流の対称分は、
【００５８】
【数１６】
【００５９】を代入し、正相電圧と正相電流及び逆相電
圧と逆相電流とで表すと、
圧と逆相電流とで表すと、
【００６０】
【数１７】
【００６１】となる。
【００６２】この出力は、それぞれ、正相成分と逆相成
分による有効電力と無効電力とからなっており、 Ｓ＝（Ｐ1 ＋ｊＱ1 ）＋（Ｐ2 ＋ｊＱ2 ） ＝（Ｐ1 ＋Ｐ2 ）＋ｊ（Ｑ1 ＋Ｑ2 ） となる。
分による有効電力と無効電力とからなっており、 Ｓ＝（Ｐ1 ＋ｊＱ1 ）＋（Ｐ2 ＋ｊＱ2 ） ＝（Ｐ1 ＋Ｐ2 ）＋ｊ（Ｑ1 ＋Ｑ2 ） となる。
【００６３】さらに、この出力はちょうど、第一の電力
トランスデューサ１と無効電力トランスデューサ２とに
より、測定した値なので、 Ｒe ｛Ｓ｝＝Ｐ1 ＋Ｐ2……………………（４） Ｉm ｛Ｓ｝＝Ｑ1 ＋Ｑ2 となる。
トランスデューサ１と無効電力トランスデューサ２とに
より、測定した値なので、 Ｒe ｛Ｓ｝＝Ｐ1 ＋Ｐ2……………………（４） Ｉm ｛Ｓ｝＝Ｑ1 ＋Ｑ2 となる。
【００６４】また、第二の電力トランスデューサ３と第
二の無効電力トランスデューサ４の電流入力端子ａ、
ｂ、ｃには、第一の場合と異なり、それぞれｂ、ｃ、ａ
相の電流入力が入力されている。
二の無効電力トランスデューサ４の電流入力端子ａ、
ｂ、ｃには、第一の場合と異なり、それぞれｂ、ｃ、ａ
相の電流入力が入力されている。
【００６５】このため、両トランスデューサ３、４の出
力は、
力は、
【００６６】
【数１８】
【００６７】となり、上記と同様に、数式（２）、
（３）を代入し、正相電圧と正相電流及び逆相電圧と逆
相電流とで表すと、
（３）を代入し、正相電圧と正相電流及び逆相電圧と逆
相電流とで表すと、
【００６８】
【数１９】
【００６９】となって、
【００７０】
【数２０】
【００７１】となる。
【００７２】したがって、
【００７３】
【数２１】
【００７４】となる。これらは、第二の電力トランスデ
ューサ３と、無効電力トランスデューサ４とによって測
定した値である。
ューサ３と、無効電力トランスデューサ４とによって測
定した値である。
【００７５】これらの出力が演算回路５に入力される。
【００７６】演算回路５は、入力された前記各トランス
デューサ１〜４出力を演算回路による演算を行なって、
上記数式（４）、（５）とを解法することにより、 −２√３Ｐ1 ＝−［√３Ｒe ｛Ｓ｝＋（Ｉm ｛Ｓ｝＋２Ｉm ｛Ｓ1 ｝）］ ２√３Ｐ2 ＝−［−√３Ｒe ｛Ｓ｝＋（Ｉm ｛Ｓ｝＋２Ｉm ｛Ｓ1 ｝）］ ２√３Ｑ1 ＝−［−√３Ｉm ｛Ｓ｝＋（Ｒe ｛Ｓ｝＋２Ｒe ｛Ｓ1 ｝）］ −２√３Ｑ2 ＝−［√３Ｉm ｛Ｓ｝＋（Ｒe ｛Ｓ｝＋２Ｒe ｛Ｓ1 ｝）］ 電力の正相成分Ｐ1 と逆相成分Ｐ2 及び無効電力の正相
成分Ｑ1 と逆相成分Ｑ2とを出力する。
デューサ１〜４出力を演算回路による演算を行なって、
上記数式（４）、（５）とを解法することにより、 −２√３Ｐ1 ＝−［√３Ｒe ｛Ｓ｝＋（Ｉm ｛Ｓ｝＋２Ｉm ｛Ｓ1 ｝）］ ２√３Ｐ2 ＝−［−√３Ｒe ｛Ｓ｝＋（Ｉm ｛Ｓ｝＋２Ｉm ｛Ｓ1 ｝）］ ２√３Ｑ1 ＝−［−√３Ｉm ｛Ｓ｝＋（Ｒe ｛Ｓ｝＋２Ｒe ｛Ｓ1 ｝）］ −２√３Ｑ2 ＝−［√３Ｉm ｛Ｓ｝＋（Ｒe ｛Ｓ｝＋２Ｒe ｛Ｓ1 ｝）］ 電力の正相成分Ｐ1 と逆相成分Ｐ2 及び無効電力の正相
成分Ｑ1 と逆相成分Ｑ2とを出力する。
【００７７】このため、このとき、例えば図４に示すよ
うに、二次側に電力変動があった場合にも、直ちに検出
できる。
うに、二次側に電力変動があった場合にも、直ちに検出
できる。
【００７８】この出力は、例えば、図４に示すように、
Ａ／Ｄ変換器６を用いてコンピュータ７に入力し、負荷
特性の算出に利用することができる。
Ａ／Ｄ変換器６を用いてコンピュータ７に入力し、負荷
特性の算出に利用することができる。
【００７９】このように、この測定装置は、三相回路の
電力及び無効電力の正相成分と逆相成分とを分離し、そ
の値を実時間で求めることができる。
電力及び無効電力の正相成分と逆相成分とを分離し、そ
の値を実時間で求めることができる。
【００８０】なお、この測定方法及び装置は、三相方式
に限定されることはなく三相をベースにした六相、十二
相など多相方式においても使用できる。
に限定されることはなく三相をベースにした六相、十二
相など多相方式においても使用できる。
【００８１】また、第一の電力トランスデューサと第二
の電力トランスデューサ及び第一の無効電力トランスデ
ューサと第二の無効電力トランスデューサ間でずらす相
順は、実施例のものに限定されることはない。
の電力トランスデューサ及び第一の無効電力トランスデ
ューサと第二の無効電力トランスデューサ間でずらす相
順は、実施例のものに限定されることはない。
【００８２】さらに、実施例では、演算回路にアナログ
回路を用いたものを示したが、これに限定されることは
なく、マイクロコンピュータなどを使用してデジタル演
算により行なうようにしてもよい。
回路を用いたものを示したが、これに限定されることは
なく、マイクロコンピュータなどを使用してデジタル演
算により行なうようにしてもよい。
【００８３】
【効果】この発明は、以上のような測定方法により、電
力と無効電力の正相成分及び逆相成分を分離して測定す
ることができる。
力と無効電力の正相成分及び逆相成分を分離して測定す
ることができる。
【００８４】このため、負荷特性定数の測定精度を向上
させ、その特性定数を用いて制御される連系系統の周波
数及び連系線潮流制御や系統安定化制御の最適化を図る
ことができる。
させ、その特性定数を用いて制御される連系系統の周波
数及び連系線潮流制御や系統安定化制御の最適化を図る
ことができる。
【００８５】また、この測定方法を用いた測定装置で
は、電力測定装置と無効電力測定装置とを用いて簡単に
電力と無効電力の正相成分及び逆相成分を分離して測定
することができる。
は、電力測定装置と無効電力測定装置とを用いて簡単に
電力と無効電力の正相成分及び逆相成分を分離して測定
することができる。
【図１】実施例の測定装置のブロック図
【図２】実施例の電力トランスデューサの接続図
【図３】実施例の無効電力トランスデューサの接続図
【図４】実施例の測定装置の測定時の接続図
１ 電力トランスデューサ ２ 無効電力トランスデューサ ３ 電力トランスデューサ ４ 無効電力トランスデューサ ａ1 バッファアンプ ａ2 バッファアンプ ｂ1 非反転増幅器 ｂ2 非反転増幅器 ｃ1 反転増幅器 ｃ2 反転増幅器 ｄ1 反転器 ｄ2 反転器 ｅ1 〜ｅ4 反転加算器
Claims (2)
- 【請求項１】 各相電圧と相電流を電圧検出手段と電流
検出手段により検出し、その検出した同相の電圧と電流
から三相方式の有効電力Ｒe ｛Ｓ｝と無効電力Ｉ
m ｛Ｓ｝とを求め、その求めた有効電力Ｒe ｛Ｓ｝と無
効電力Ｉm ｛Ｓ｝と、 前記検出手段により検出された相電圧と相電流を用い、
電圧と、電圧と相順をずらした電流とから求めた有効電
力Ｒe ｛Ｓ1 ｝と無効電力Ｉm ｛Ｓ1 ｝とを下記数式
(1) に代入し、三相方式の有効電力の正相成分Ｐ1 と逆
相成分Ｐ2 及び無効電力の正相成分Ｑ1 と逆相成分Ｑ2
とを求める三相方式における電力及び無効電力の正相成
分と逆相成分の測定方法。 【数１】 - 【請求項２】 各相電圧と相電流が入力され、三相方式
の有効電力Ｒe ｛Ｓ｝を検出する第一の有効電力測定手
段と、無効電力Ｉm ｛Ｓ｝を検出する第一の無効電力測
定手段と、 前記相電圧と相電流を用い、電圧と、電圧と相順をずら
した電流とが入力され、入力された電圧と電流に対する
有効電力Ｒe ｛Ｓ1 ｝を検出する第二の有効電力測定手
段と、無効電力Ｉm ｛Ｓ1 ｝を検出する第二の無効電力
測定手段と、 前記第一及び第二の有効電力測定手段と無効電力測定手
段の検出出力が入力され、その入力された検出出力を上
記数式(1) による演算を行なって三相方式の有効電力の
正相成分Ｐ1 と逆相成分Ｐ2 及び無効電力の正相成分Ｑ
1 と逆相成分Ｑ2 とを算出する演算回路とからなる三相
方式における電力及び無効電力の正相成分と逆相成分の
測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27978893A JPH0820471B2 (ja) | 1993-11-09 | 1993-11-09 | 三相方式における電力及び無効電力の正相成分と逆相成分の測定方法とその測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27978893A JPH0820471B2 (ja) | 1993-11-09 | 1993-11-09 | 三相方式における電力及び無効電力の正相成分と逆相成分の測定方法とその測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07134148A true JPH07134148A (ja) | 1995-05-23 |
| JPH0820471B2 JPH0820471B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=17615931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27978893A Expired - Lifetime JPH0820471B2 (ja) | 1993-11-09 | 1993-11-09 | 三相方式における電力及び無効電力の正相成分と逆相成分の測定方法とその測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0820471B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015070624A (ja) * | 2013-09-26 | 2015-04-13 | 東京電力株式会社 | 発電機出力推定装置 |
-
1993
- 1993-11-09 JP JP27978893A patent/JPH0820471B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015070624A (ja) * | 2013-09-26 | 2015-04-13 | 東京電力株式会社 | 発電機出力推定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0820471B2 (ja) | 1996-03-04 |
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