JPH07147725A - 電力動揺検出リレー - Google Patents

電力動揺検出リレー

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JPH07147725A
JPH07147725A JP5295808A JP29580893A JPH07147725A JP H07147725 A JPH07147725 A JP H07147725A JP 5295808 A JP5295808 A JP 5295808A JP 29580893 A JP29580893 A JP 29580893A JP H07147725 A JPH07147725 A JP H07147725A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、電力系統の事故時には動作せず、
系統動揺時には確実に動作する電力動揺検出リレ―を提
供することを目的とする。 【構成】 本発明の電力動揺検出リレ―は、潮流変化検
出部と出力継続判定部とを具備する。潮流変化検出部は
電力系統の潮流値の現在の値と電力系統の事故時の事故
電流継続時間より長い第1の所定時間前の値とを比較
し、その差が所定値より大きいとき検出出力を生じる。
出力継続判定部はこの潮流変化検出部の出力が電力系統
の事故時の事故電流継続時間より長く、かつ電力動揺周
期の半分より短い第2の所定時間以上継続したときリレ
―出力を生じる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電力系統に系統動揺が
発生した場合に、系統の動揺・脱調を検出する電力動揺
検出リレ―に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より電力系統の潮流をリレ―内部に
取り込み、その電流(電力系統の潮流をリレ―演算用に
変換した値)の動揺を検出するリレ―としては多段過電
流リレ―がある。
【0003】リレ―に取り込んだ電流の振幅値を算出
し、既に定められている複数個の電流値レベルK1〜K
nと比較する。系統動揺が発生したときの多段過電流リ
レ―の作用を図8を使って説明する。図8(a)に系統
動揺が発生した場合の電流の様子を表す。図8(b)
は、多段過電流リレ―の出力を示す。電流値が電流値レ
ベルK1〜Knを越えたとき、または下回ったとき一定
時間t3 出力を出すため、図8(b)の様に出力が出
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】次に、単純な系統事故
が発生したきの多段過電流リレ―の作用を図9を使って
説明する。図9(a)は、単純な系統事故が発生した場
合の電流の様子を表す。大きな事故電流が流れるが、他
のリレ―の応動により瞬時に事故除去される。図9
(b)は、多段過電流リレ―の出力を示す。従来の電力
動揺検出としての多段過電流リレ―では上述の機能構成
であるため、電流値が電流値レベルK1〜Knを越えた
とき、または下回ったときに一定時間(t3 )出力を出
すので、図9(b)の様に事故発生時、事故除去時に一
定時間出力が出てしまう。
【0005】したがって、従来の電力系統の潮流のみを
取り込むリレ―、即ち前述した多段過電流リレ―では単
に潮流の大きさのレベル判定を行うため、系統動揺時で
も単純な系統事故時でも共に動作することになり、系統
動揺であるのか単純な系統事故であるのかが判別できな
い。
【0006】よって、本発明は上記欠点を解決するため
になされたものでり、単純な系統事故では動作せず、系
統動揺時は確実に動作する電力動揺検出リレ―を提供す
ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明による電力動揺検
出リレ―10では、図1で示すように系統の潮流変化を検
出する潮流変化検出部12と、この潮流変化検出部12の出
力が一定時間継続した事を検出する出力継続判定部13を
備える。
【0008】ここで、潮流変化検出部12は現在時刻(t
0 )の潮流値と予め定められた第1の所定時間(t1
だけ前の潮流値を比較し、その差が設定値(K)以上で
あれば、出力する。出力継続判定部13では、潮流変化検
出部12の出力が予め定められた第2の所定時間(t2
以上継続した時に系統動揺と判定する。この際、時間t
1 ,t2 は通常の電力系統事故の継続時間よりも充分長
く、かつ系統動揺周期の半分より短い値に設定する。
【0009】
【作用】先ず、系統の状態について説明する。平常時、
電力系統の潮流値(電流値)はほぼ一定である。事故が
発生した場合、事故中は事故電流により電流が著しく変
化し、事故が除去されると、電力系統の潮流値は再びほ
ぼ一定となる。しかし、電力系統が動揺または脱調をし
ている場合は、潮流値の大きさはある一定の動揺周期で
変化する。
【0010】ここで、単純な系統事故の場合の本発明に
よる電力動揺検出リレ―の作用を図1を用いて説明す
る。潮流変化検出部12では、現在の電流値を第1の所定
時間t1 時間(事故中時間より充分長い時間、例えば 1
00〜150msec )前の電流値と比較する。そのため、系統
事故発生中(例えば70msec)は、事故発生前の電流値と
事故中(現在)の電流値を比較し、その差が大きいので
「潮流変化大」の出力を出す。事故除去直後は、現在
(=事故除去直後)の電流値と事故前の電流値を比較す
ることになる。単純な系統事故の場合、事故発生前と事
故除去後の電流値の差はほとんどないので、事故除去直
後、潮流変化検出部12の出力は、出ない。従って、潮流
変化検出部12の出力は事故中の時間だけ継続する。
【0011】出力継続判定部13は、第2の所定時間t2
(事故中時間より充分長い時間、例えば 100〜500msec
)より長い時間、潮流変化検出部12の出力があった事
を検出し、出力を出す。前述したように、潮流変化検出
部12では事故中の時間だけしか出力しないため、出力継
続判定部13からの出力は出ない。
【0012】次に、系統に動揺・脱調が発生した場合の
本発明による電力動揺検出リレ―の作用を示す。電流値
はある電力系統の定数等に決まる一定の動揺周期(例え
ば1200msec程度)に従い常時変化しているため、潮流変
化検出部12の出力は動揺周期の半分の時間程度動作継続
する。出力継続判定部13は、t2 時間(動揺周期の半分
より短い時間)以上潮流変化検出部12の出力が継続して
いる時に出力するため、系統動揺・脱調が発生した場合
には、出力を出す。
【0013】
【実施例】以下、上述のような手段,作用に基づく本発
明の一実施例について図面を参照して詳しく説明する。
本発明による一実施例を図1に示す。電力動揺検出リレ
―10は電力系統の潮流値をリレ―装置に取り込みフィル
タ―処理,デジタル化処理する入力部11、潮流変化検出
部12及び出力継続判定部13から構成される。
【0014】潮流変化検出部12では、電力系統の潮流を
取り込みその振幅値(電流振幅値と呼ぶ)を計算した
後、この振幅値を記憶部に保存するとともに以下のこと
を行う。現在の電流振幅値をI(t0 )、t1 時間前の
電流振幅値をI(t0 −t1 )とすると、記憶部よりI
(t0 −t1 )の値を呼び出し(1)式で表される演算
を行い、成立した場合に「潮流変化大」を出力する。こ
こで、t1 は事故中時間(例えば70msec)より充分長い
時間(例えば150msec )とする。
【0015】
【数1】 |I(t0 )−I(t0 −t1 )|>K …(1) K:設定値 出力継続判定部13では、潮流変化検出部12の「潮流変化
大」の出力がt2 時間継続していた場合に出力を出す。
ここで、t2 は事故中時間より充分長い時間(例えば20
0msec )とし、このリレ―が適用される電力系統の線路
定数や連系される電源,負荷の状況により(予めシミュ
レ―ション等により)設定される。
【0016】潮流変化検出部12の詳細を図2の構成図を
用いて説明する。記憶部21は入力部11から出力される所
定期間分の潮流値を記憶する。差分算出部22は記憶部に
記憶される第1の所定時間t1 前の潮流値I(t0 −t
1 )を呼び込み、入力部11から出力される現在の潮流値
I(t0 )と、この記憶潮流値I(t0 −t1 )との差
分の絶対値を算出する。そして、比較部23はこの差分算
出部22が算出する差分の絶対値と設定値Kと比較し、こ
の差分の絶対値が設定値Kより大きいとき検出出力を生
じ、後段の出力継続判定部13に出力する。
【0017】次に、系統動揺が発生したときの本実施例
のリレ―の作用を図3を使って説明する。図3(a)
は、系統動揺が発生した場合の潮流(電流)の変化の様
子を表す。図3(b)は、潮流変化検出部12の出力結果
を示す。系統動揺が時刻t0 に発生して、t1 時間前と
の潮流変化がKを越えたときに潮流変化検出部12が「潮
流変化大」を出力する。電流の変化幅がK以上の動揺が
継続している間は出力継続となるが、図3(a)に示す
ように、電流動揺の最大値(または最小値)近傍をはさ
んだt1 時間異なる2点の電流を比較する時間帯では出
力が停止する。このため、潮流変化検出部12の出力は最
も長い場合、動揺周期の約半分の時間継続する。
【0018】図3(c)には、出力継続判定部13の出力
を示す。潮流変化検出部12の出力は動揺周期の約半分の
間継続するため、t2 を線路定数等からシミュレ―ショ
ンして予め設定される動揺周期の半分より小さい値(例
えば200msec )にするので系統動揺・脱調時に出力が出
る。
【0019】図4に、単純(一般的)な系統事故のうち
比較的短い事故が発生したときの本実施例のリレ―の動
作の様子を示す。図4(a)は電流値の変化の様子、図
4(b)は潮流変化検出部12の出力、図4(c)は出力
継続判定部13の出力を示す。事故が発生した時と事故発
生後t1 時間経過した時の2回、潮流変化検出部12は事
故継続時間と同じ時間だけ出力を出す。しかし、事故発
生時間はt2 より充分短いため、出力継続判定部13は出
力を出さない。
【0020】図5に、単純な系統事故のうち比較的長い
事故が発生したときのリレ―の動作の様子を示す。図5
(a)は電流値の変化の様子、図5(b)は潮流変化検
出部12の出力、図5(c)は出力継続判定部13の出力を
示す。事故が発生した時と事故除去後からt1 時間経過
後に、潮流変化検出部12はt1 時間だけ出力を出す。し
かし、t2 (200msec )をt1 (150msec )より長くし
ておく事により、変化継続検出部13は出力を出さない。
【0021】つまり、上記のように系統動揺時には確実
に動作し、単純な系統事故時には動作しない電力動揺検
出リレ―が提供できる。次に他の実施例を説明する。
【0022】前述の実施例ではt1 <t2 としたが、こ
の実施例としてt1 >t2 とした場合(例えば、t1
150msec ,t2 =100msec )について説明する。その他
の条件は前述の実施例と同様である。電流動揺時は、前
述の実施例と同じようにして動揺を検出可能である。単
純な系統事故発生時のリレ―の動作の様子について図
6,図7を用いて説明する。
【0023】図6に、事故継続時間が比較的短いときの
リレ―の動作の様子を示す。前述の実施例と同様にリレ
―は動作しない。図7に、比較的事故継続時間の長い事
故が発生したときのリレ―の動作の様子を示す。図7
(a)は電流値の変化の様子、図7(b)は潮流変化検
出部12の出力、図7(c)は出力継続判定部13の出力を
示す。事故が発生した時と事故除去後からt1 時間経過
後に、潮流変化検出部12はt1 時間だけ出力を出す。t
2 はt1 より短いため、出力継続判定部13は出力を出
す。事故継続時間が長い場合は系統動揺に至る可能性が
高いためt1 >t2 のように設定すると系統動揺を早め
に検出することができる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
系統の電流だけを用いる事で系統事故と系統動揺・脱調
を確実に判別でき、動作信頼性を向上させる電力動揺検
出リレ―を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電力動揺検出リレ―の構成図。
【図2】本発明の潮流変化検出部の詳細構成図。
【図3】本発明によるリレ―の電流動揺時の動作信号応
答図。
【図4】本発明によるリレ―の単純な系統事故時の動作
信号応答図。
【図5】本発明によるリレ―の単純な系統事故時の動作
信号応答図。
【図6】他の実施例によるリレ―の単純な系統事故時の
動作信号応答図。
【図7】他の実施例によるリレ―の単純な系統事故時の
動作信号応答図。
【図8】従来のリレ―の電流動揺時の動作信号応答図。
【図9】従来のリレ―の単純な系統事故時の動作信号応
答図。
【符号の説明】
10…電力動揺検出リレ―、11…入力部、12…潮流変化検
出部、13…出力継続判定部、21…記憶部、22…差分算出
部、23…比較部、t1 …第1の所定時間(潮流変化検出
用時間)、t2 …第2の所定時間(出力継続判定用時
間)、K…設定値(潮流変化検出値)。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電力系統から潮流値を取り込む入力部
    と、この入力部から出力される潮流値の現在の値と前記
    電力系統の事故時の事故電流継続時間より長い時間に設
    定する第1の所定時間前の値とを比較し、その差が設定
    値より大きいとき検出出力を生じる潮流変化検出部と、
    この潮流変化検出部の出力が前記電力系統の事故時の事
    故電流継続時間より長い時間に設定する第2の所定時間
    以上継続したときリレ―出力を生じる出力継続判定部と
    を具備することを特徴とする電力動揺検出リレ―。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記潮流変化検出部
    は、前記入力部から出力される潮流値を記憶する記憶部
    と、前記入力部から出力される潮流値の現在の値と前記
    記憶部に記憶される前記第1の所定時間前の値との差分
    を算出する差分算出部と、この差分算出部が算出した差
    分が設定値より大きいとき検出出力を生じる比較部とか
    らなることを特徴とする電力動揺検出リレ―。
  3. 【請求項3】 請求項1において、前記第2の所定時間
    を前記電力系統の電力動揺周期の半分より短い時間に設
    定することを特徴とする電力動揺検出リレ―。
  4. 【請求項4】 請求項1,2または3において、前記第
    2の所定時間を前記第1の所定時間より長い時間に設定
    することを特徴とする電力動揺検出リレ―。
  5. 【請求項5】 請求項1,2または3において、前記第
    1の所定時間を前記第2の所定時間より長い時間に設定
    することを特徴とする電力動揺検出リレ―。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016152674A (ja) * 2015-02-17 2016-08-22 三菱電機株式会社 保護リレー装置
JP2023502659A (ja) * 2019-11-19 2023-01-25 ヒタチ・エナジー・スウィツァーランド・アクチェンゲゼルシャフト 送電線の外乱分類のための機械学習ベースの方法および装置

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