JPH0723899B2 - Electric quantity detection processing device - Google Patents

Electric quantity detection processing device

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JPH0723899B2
JPH0723899B2 JP59066769A JP6676984A JPH0723899B2 JP H0723899 B2 JPH0723899 B2 JP H0723899B2 JP 59066769 A JP59066769 A JP 59066769A JP 6676984 A JP6676984 A JP 6676984A JP H0723899 B2 JPH0723899 B2 JP H0723899B2
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frequency
signal
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input
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治夫 櫻井
大介 梅野
良輔 谷口
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] この発明は、有効電力、無効電力、力率等を検出する電
気諸量検出処理装置に係るものであり、特に例えば商用
電力周波数の1サイクルの前半部分に多くのサンプル点
をサンプルレートを高くすることによって設定し、商用
電力に関する相間電圧、相電流等の所要のデータを取込
み、後半部分の所定の時間内にマイクロプロセッサ等の
ディジタルデータプロセッサを用いて必要な演算を行う
ことにより、前述の電気諸量についての検出処理が迅
速、的確になされる電気諸量検出処理装置に関するもの
である。
Description: TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an electrical quantity detection processing device for detecting active power, reactive power, power factor, and the like, and particularly for, for example, one cycle of a commercial power frequency. Many sampling points are set in the first half by increasing the sampling rate, and the required data such as interphase voltage and phase current related to commercial power is acquired, and a digital data processor such as a microprocessor is set within the predetermined time in the second half. The present invention relates to an electrical quantity detection processing device in which the above-described electrical quantity detection processing is performed quickly and accurately by performing necessary calculations.

[従来の技術] 従来、この種の装置においては、入力される電圧、電流
等のアナログ入力について必要な演算を施す部分とし
て、例えばアナログ掛算器のようなアナログ演算器が用
いられることが通常であるが、この種のアナログ演算器
は精度を期待することができず、また温度変化等の周囲
環境の影響を受け易いという問題点がある。
[Prior Art] Conventionally, in a device of this type, an analog calculator such as an analog multiplier is usually used as a part for performing necessary calculations on analog inputs such as input voltage and current. However, this type of analog calculator cannot be expected to be accurate and is susceptible to the influence of the surrounding environment such as temperature change.

また、従来のこの種の装置はサンプルレートが例えば1.
5回/秒程度と極めて低いものが多く、このためにも精
度向上は期待できず、更にはウォームアップのために多
大の時間を要する等の問題点もある。
In addition, a conventional device of this type has a sample rate of 1.
Many of them are extremely low at about 5 times / second, and this cannot be expected to improve accuracy, and there is also a problem that it takes a lot of time to warm up.

一方、近年ディジタル処理を行う装置も出現してきてい
るが、例えば特公昭56−158954号公報に示された例は、
アナログで電気諸量を測定し、この結果をディジタル量
に変換しディジタル処理を行うものであり、アナログ計
測の域を出ない。
On the other hand, in recent years, a device for performing digital processing has also appeared. For example, the example disclosed in Japanese Patent Publication No. 56-158954 is
It measures electrical quantities in analog and converts the results into digital quantities for digital processing, which is beyond the scope of analog measurement.

また、例えば特公昭57−137863号公報に示された例は、
前記の例とは異なり計測の時点からディジタル処理を行
っている。しかし、サンプリング操作が入力波形と同期
しない無作為の操作であるため、所要の精度を得るには
多くのメモリ容量及び多大の演算処理時間を必要とす
る。
Further, for example, the example shown in JP-B-57-137863,
Unlike the above example, digital processing is performed from the time of measurement. However, since the sampling operation is a random operation that is not synchronized with the input waveform, it requires a large memory capacity and a large amount of arithmetic processing time to obtain the required accuracy.

さらに、例えば特公昭54−1667号公報に示された例は、
サンプリング操作は入力波形と同期している。しかし、
入力信号と1サイクルについて1回しかサンプリングし
ておらず、しかも1サイクル分のデータをすべてメモリ
に記憶した後そのメモリ内容に従って電気諸量を計算す
るため、結果を得るのに多大の時間を要し、またデータ
を記憶するメモリも必要となる等の問題点があった。
Further, for example, the example shown in Japanese Examined Patent Publication No. 54-1667,
The sampling operation is synchronized with the input waveform. But,
It takes a lot of time to obtain the result because the input signal and one cycle are sampled only once, and the electrical quantities are calculated according to the contents of the memory after all data for one cycle is stored in the memory. However, there is a problem that a memory for storing data is also required.

[発明の概要] この発明は、従来のこの種の装置における上述の諸種の
問題点を解決するためになされたものであり、サンプリ
ング操作のサンプルレートを高く設定でき、データ処理
がディジタル的になされ、温度変化等の外的な環境変化
による影響を受けることがなく、しかも各サンプリング
操作の直後に3種類の相間電圧の2乗の総和、3種類の
相電流の2乗の総和、有効電力の総和、無効電力の総和
の各計算をd,q変換理論に基づいて行うことによって、
サンプリングデータを記憶するためのメモリを不要とし
高精度の電気諸量が迅速に得られる電気諸量検出処理装
置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned various problems in the conventional apparatus of this type, in which the sampling rate of the sampling operation can be set high, and the data processing is performed digitally. , The sum of the squares of the three types of interphase voltages, the sum of the squares of the three types of phase currents, and the effective power By performing each calculation of the total sum and the total reactive power based on the d, q conversion theory,
It is an object of the present invention to provide an electrical quantity detection processing device that does not require a memory for storing sampling data and can quickly obtain highly accurate electrical quantities.

[発明の実施例] 以下、この発明の実施例を添付図面を参照しながら説明
する。
Embodiments of the Invention Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

第1図は、この発明の一実施例を示すブロック図、第2
図は波形図である。第1図において、1はアナログマル
チプレクサであり、入力側には発電機30側の3相交流の
相間電圧VRS、VST及びVTR、相電流IR、IS及びIT、界磁
電流FI並びに系統側の3相交流の相間電圧SVRSがそれぞ
れ印加されており、これらの入力信号を所定の順番で一
つずつ出力信号とする。2はアナログマルチプレクサ1
の出力信号を取込んでA/D変換操作を行うA/Dコンバータ
であり、A/D変換指令信号STARTによってA/D変換を開始
し、A/D変換完了時に完了信号Sfを出力する。また、A/D
変換後の値は出力端子S0からシリアルデータとして出力
される。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a waveform diagram. In FIG. 1, reference numeral 1 is an analog multiplexer, and on the input side, the interphase voltages VRS, VST and VTR of the three-phase AC on the generator 30 side, the phase currents IR, IS and IT, the field current FI and the system side 3 The interphase voltage SVRS of the phase alternating current is applied to each of them, and these input signals are output signals one by one in a predetermined order. 2 is an analog multiplexer 1
Is an A / D converter that takes in the output signal of and performs A / D conversion operation, starts A / D conversion by the A / D conversion command signal START, and outputs a completion signal Sf when A / D conversion is completed. Also, A / D
The converted value is output as serial data from the output terminal S0.

3は完了信号Sfを計数するカウンタであり、最初のリセ
ット状態から最終の電気諸量(相間電圧SVRS)がA/D変
換されたことを示す完了信号Sfを計数す毎にリセット状
態に戻り、アナログマルチプレクサ1に所定の順番で電
気諸量を出力させる。4は第1の0点検出部であり、3
相交流RSTに接続された発電機30側の電気諸量、例えば
相間電圧VRSの0点を検出し、0点を検出する毎に+5V
及び0Vの間で変化する矩形波の周波数信号f1を出力する
(第2図の「リード線110上の矩形波」を参照)。5は
系統側の相間電圧SVRSの0点を検出する第2の0点検出
部であり、第1の0点検出部4と同様な動作をする。
3 is a counter that counts the completion signal Sf, and returns to the reset state each time when the completion signal Sf indicating that the final electrical quantities (phase voltage SVRS) has been A / D converted from the first reset state is counted, The analog multiplexer 1 is made to output various electrical quantities in a predetermined order. Reference numeral 4 is a first 0-point detector, and 3
Electric quantities on the side of the generator 30 connected to the phase alternating current RST, for example, 0 point of the interphase voltage VRS is detected, and + 5V is detected every time the 0 point is detected.
And a rectangular wave frequency signal f 1 that changes between 0 V and 0 V (see “Square wave on lead wire 110” in FIG. 2). Reference numeral 5 is a second zero point detection unit that detects the zero point of the interphase voltage SVRS on the system side, and operates in the same manner as the first zero point detection unit 4.

6はアナログ入力制御回路であり、第1のマイクロプロ
セッサ(後述する)からの起動信号P0によって起動さ
れ、最初のA/D変換指令信号STARTを出力した後、A/Dコ
ンバータ2から完了し号Sfを受取る毎にA/D変換指令信
号STARTを出力する。
Reference numeral 6 denotes an analog input control circuit, which is started by a start signal P 0 from a first microprocessor (described later), outputs the first A / D conversion command signal START, and then is completed by the A / D converter 2. The A / D conversion command signal START is output every time the signal Sf is received.

7はPLL回路であり、第1の0点検出部4から出力され
る周波数信号f1の周波数を所定倍(例えば128倍)し
て、パルス信号から成る周波数信号f2として出力する。
8は分周回路であり、周波数信号f2の周波数を所定数
(例えば128)で割り、周波数信号f1′として出力す
る。
Reference numeral 7 denotes a PLL circuit, which multiplies the frequency of the frequency signal f 1 output from the first zero-point detector 4 by a predetermined number (for example, 128 times) and outputs it as a frequency signal f 2 composed of a pulse signal.
Reference numeral 8 denotes a frequency dividing circuit, which divides the frequency of the frequency signal f 2 by a predetermined number (for example, 128) and outputs it as a frequency signal f 1 ′.

もし、PLL回路7に入力される周波数信号f1が何らかの
原因で変動すると、周波数信号f1と分周回路8を経由し
てフィードバックされる周波数信号f1′との間に位相差
が生じ、PLL回路7は、この位相差をなくすために出力
周期を変化させる。これにより、PLL回路7から出力さ
れる周波数信号f2(=128f1)は、周波数信号f1及び
f1′の位相が一致したときには安定する。例えば、周波
数信号f1の周波数が増加すると、周波数信号f1の位相は
周波数信号f1′の位相よりも進むことになり、両者の間
に位相差が生じる。そのため、周波数信号f2の周期が短
くなってf1′の位相が進められ、周波数信号f1及びf1
の間に位相差がなくなった時点で周波数信号f2は安定に
される。
If the frequency signals f 1 to be input to the PLL circuit 7 is varied for some reason, the phase difference between the frequency signal f 1 'is fed back via the frequency signal f 1 and the frequency dividing circuit 8 is generated, The PLL circuit 7 changes the output cycle in order to eliminate this phase difference. Accordingly, the frequency signal f 2 output from the PLL circuit 7 (= 128f 1), the frequency signal f 1 and
It is stable when the phases of f 1 ′ match. For example, if the frequency of the frequency signal f 1 is increased, the frequency signal f 1 of the phase leads that the phase of the frequency signal f 1 ', the phase difference between them occurs. Therefore, the period of the frequency signal f 2 is shortened, the phase of f 1 ′ is advanced, and the frequency signals f 1 and f 1 ′ are advanced.
The frequency signal f 2 is stabilized when there is no phase difference during the period.

AはPLL回路7の出力側に接続されたゲートであり、周
波数信号f1及びf2のアンドを取る。9は電気諸量の実効
値を演算する第1のマイクロプロセッサ、10は有効電力
P及び無効電力Qを演算する第2のマイクロプロセッサ
であり、それぞれ、シリアルデータの入力端子SI、チッ
プセレクトCS、割込み信号を受入れる割込みINT、8ビ
ットの並列データ入出力部D、データ取込みタイミング
のためのクロック入力部SCK、マイクロプロセッサ自体
のタイミング制御のためのクロック入力部CLKを有して
いる。第1のマイクロプロセッサ9は、ゲートAから入
力される割込みINTに応じて起動信号P0を出力すると共
に、割込みITを上位コンピュータに出力する出力端子P1
を有している。
A is a gate connected to the output side of the PLL circuit 7 and takes the AND of the frequency signals f 1 and f 2 . Reference numeral 9 is a first microprocessor for calculating effective values of various electric quantities, and 10 is a second microprocessor for calculating active power P and reactive power Q, which are respectively an input terminal SI for serial data, a chip select CS, It has an interrupt INT for receiving an interrupt signal, an 8-bit parallel data input / output unit D, a clock input unit SCK for data fetch timing, and a clock input unit CLK for timing control of the microprocessor itself. The first microprocessor 9 outputs the activation signal P 0 in response to the interrupt INT input from the gate A and outputs the interrupt IT to the host computer P 1
have.

11はクロック発生器であり、各マイクロプロセッサ9及
び10のデータ取込みタイミングのためのクロック入力部
SCKに対するクロック信号(例えば2MHz)、各マイクロ
プロセッサ9及び10自体のタイミング制御のためのクロ
ック入力部CLKに対するクロック信号(例えば8MHz)、
発電機側周波数検知部(後述する)に対し発電機30の起
動時に供給されるクロック信号(例えば1KHz)、発電機
30が定常状態に達してから各種の検知部(後述する)に
供給されるクロック信号(例えば100KHz)等を発生す
る。
Reference numeral 11 is a clock generator, which is a clock input section for timing of data acquisition of each microprocessor 9 and 10.
A clock signal for SCK (for example, 2 MHz), a clock signal for a clock input section CLK for timing control of each microprocessor 9 and 10 itself (for example, 8 MHz),
A clock signal (for example, 1 KHz) supplied at the time of starting the generator 30 to the generator-side frequency detection unit (described later), the generator
After 30 reaches a steady state, a clock signal (for example, 100 KHz) supplied to various detection units (described later) is generated.

12は入出力データのパリティを発生するパリティ発生器
であり、データバス112に接続されている。13は各マイ
クロプロセッサ9及び10から出力されるデータ等を上位
コンピュータに送出するデータバッファであり、データ
バス112に接続されている。14は一致セレクタであり、
上位コンピュータからのメモリリードコマンドMRDCに従
って、各マイクロプロセッサ9及び10、並びに各種の検
知部(後述する)のいずれかを選択して、そのチップセ
レクトCSをアクティブにする。また、チップセレクトCS
をアクティブにした一定時間後にXACK信号を送出するこ
とにより、データバス112上に必要なデータが出されて
いことを上位コンピュータに告知する。
Reference numeral 12 is a parity generator that generates the parity of the input / output data, and is connected to the data bus 112. Reference numeral 13 is a data buffer for sending the data output from the respective microprocessors 9 and 10 to the host computer, and is connected to the data bus 112. 14 is a match selector,
According to the memory read command MRDC from the host computer, one of the microprocessors 9 and 10 and various detection units (described later) is selected and the chip select CS is activated. Also, chip select CS
By sending an XACK signal after a certain period of time after activating, the upper computer is notified that necessary data is being output on the data bus 112.

15はは上位コンピュータからアドレス情報ADR及びアド
レスパリティAPARを取込むアドレスバッファであり、ア
ドレス情報ADRを一致セレクタ14等に出力する。16はア
ドレスバッファ15を介してアドレスパリティAPARが入力
されるパリティチェッカであり、データバス112のデー
タにエラーが検出されたときに、上位コンピュータにバ
スパリティエラーBPERを送出する。
Reference numeral 15 is an address buffer for taking in the address information ADR and the address parity APAR from the host computer, and outputs the address information ADR to the match selector 14 and the like. Reference numeral 16 is a parity checker to which the address parity APAR is input via the address buffer 15, and sends out a bus parity error BPER to the host computer when an error is detected in the data on the data bus 112.

17はカウンタ及びレジスタを内蔵する発電機側周波検知
部であり、発電機30の回転数に対応するパルス信号すな
わちキーフェーザKPと、1KHz及び100KHzのクロック信号
とが入力され、キーフェーザKPの1つの入力から次の入
力までのクロック信号をカウントすることにより発電機
30の回転数を検知する。また、このカウント数をレジス
タに移した後に、カウンタをリセットしクロック信号の
カウントを再開する。
Reference numeral 17 denotes a generator-side frequency detection unit having a built-in counter and a register, which receives a pulse signal corresponding to the rotation speed of the generator 30, that is, a key phasor KP and a clock signal of 1 KHz and 100 KHz, and inputs one of the key phasor KP. Generator by counting clock signals from one input to the next
Detects 30 rpm. Further, after the count number is transferred to the register, the counter is reset and the clock signal counting is restarted.

18は系統側周波数検知部であり、第2の0点検出部5か
らの矩形波と、100KHzのクロック信号とが入力され、矩
形波の引き続く2つの立上がり間のクロック信号をカウ
ントすることにより、系統側の周波数を検知する。
Reference numeral 18 denotes a system side frequency detection unit, which receives a rectangular wave from the second zero point detection unit 5 and a clock signal of 100 KHz, and counts the clock signals between two rising edges of the rectangular wave, The frequency on the system side is detected.

19は内部相差角検知部であり、キーフェーザKPと第1の
0点検出部4からの矩形波と100KHzのクロック信号とが
入力され、キーフェーザKPと矩形波の立上がりとの間の
クロック信号をカウントすることにより、キーフェーザ
KPから相間電圧VRSまでの時間的遅れをモニタする。
Reference numeral 19 denotes an internal phase difference angle detection unit, which receives the rectangular wave and the 100 KHz clock signal from the key phasor KP and the first zero point detection unit 4 and counts the clock signal between the key phasor KP and the rising edge of the rectangular wave. Key phasor by
Monitor the time delay from KP to interphase voltage VRS.

20は系統−発電機間位相差検知部であり、各0点検出部
4及び5からの矩形波と100KHzのクロック信号とが入力
され、両矩形波の立にがり間のクロック信号をカウント
することにより、系統側の相間電圧SVRSと発電機側の相
間電圧VRSとの間の位相差をモニタする。
Reference numeral 20 denotes a system-generator phase difference detector, which receives the rectangular wave from each of the 0-point detectors 4 and 5 and a clock signal of 100 KHz, and counts the clock signals between the rising edges of both rectangular waves. Thus, the phase difference between the interphase voltage SVRS on the system side and the interphase voltage VRS on the generator side is monitored.

これらの検知部17〜20は、それぞれゲート、ラッチ、カ
ウンタ等から構成され、データバス112に接続されたデ
ータ入出力部Dと、一致セレクタ14に接続されたチップ
セレクトCSとを備えている。
Each of the detection units 17 to 20 is composed of a gate, a latch, a counter, etc., and has a data input / output unit D connected to the data bus 112 and a chip select CS connected to the coincidence selector 14.

次に、第1図に示したこの発明の一実施例の動作につい
て、第2図の波形図及び第3図のフローチャートを参照
しながら説明する。
Next, the operation of the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 will be described with reference to the waveform chart of FIG. 2 and the flow chart of FIG.

先ず、発電機30が起動されて次第に回転数が増大する。
発電機30の起動初期において、回転数が低いときには
(ステップS2)、クロック発生器11からの低周波数(例
えば1KHz)のクロック信号が選択される(ステップ
S3)。このとき、発電機側周波数検知部17は、キーフェ
ーザKPのパルス間に入力されるクロック信号を計数する
ことにより(ステップS1)、発電機30の初期回転数を監
視する。
First, the generator 30 is started and the rotation speed gradually increases.
In the initial stage of starting the generator 30, when the rotation speed is low (step S 2 ), the low-frequency (for example, 1 KHz) clock signal from the clock generator 11 is selected (step S 2 ).
S 3 ). At this time, the generator-side frequency detection unit 17 monitors the initial rotation speed of the generator 30 by counting the clock signals input between the pulses of the key phasor KP (step S 1 ).

その後、発電機30の回転数が増大して所定回転数(例え
ば30Khz)以上になると、発電機側周波数検知部17に入
力されるクロック信号は高周波数(例えば100Khz)に切
換えられる(ステップS4)。これにより発電機30の回転
数は精度良く検知され、発電機30側の周波数が系統側の
周波数と一致するように(ステップS5)発電機30の回転
数が制御される(ステップS6)。
After that, when the rotation speed of the generator 30 increases and becomes equal to or higher than a predetermined rotation speed (for example, 30 Khz), the clock signal input to the generator side frequency detection unit 17 is switched to a high frequency (for example, 100 Khz) (step S 4 ). As a result, the rotation speed of the generator 30 is accurately detected, and the rotation speed of the generator 30 is controlled so that the frequency on the generator 30 side matches the frequency on the system side (step S 5 ) (step S 6 ). .

一方、PLL回路7は、第1の0点検出部4によって検出
された発電機30側の相間電圧VRSに基づく周波数信号f1
の周波数を所定倍(例えば128倍)し、周波数信号f2
して出力する。ゲートAは、周波数信号f1及びf2のアン
ドを取り、相間電圧VRSの1サイクルの前半部だけ周波
数信号f2によるパルス信号を出力する。このパルス信号
は、相間電圧VRSの1サイクルの前半のみに、128の半分
すなわち64のパルスを有し、各マイクロプロセッサ9及
び10に対する割込みINTとなる(第2図の「マイクロプ
ロセッサへの割込みINT」を参照)。
On the other hand, the PLL circuit 7 uses the frequency signal f 1 based on the interphase voltage VRS on the generator 30 side detected by the first zero-point detector 4.
Is multiplied by a predetermined frequency (for example, 128 times) and output as a frequency signal f 2 . The gate A takes the AND of the frequency signals f 1 and f 2 and outputs a pulse signal based on the frequency signal f 2 only in the first half of one cycle of the interphase voltage VRS. This pulse signal has half of 128, that is, 64 pulses only in the first half of one cycle of the interphase voltage VRS, and becomes an interrupt INT to each of the microprocessors 9 and 10 ("interrupt INT to the microprocessor INT in FIG. 2". See).

次に、第1及び第2のマイクロプロセッサ9及び10へ
の、前述の電気諸量の入力方法について説明する。
Next, a method for inputting the above-mentioned various electrical quantities to the first and second microprocessors 9 and 10 will be described.

第1のマイクロプロセッサ9は、割込みINTに応じて起
動信号P0を発生し、アナログ入力制御回路6に出力す
る。アナログ入力制御回路6は、1回の起動信号P0に応
じて8回のA/D変換指令信号STARTをA/Dコンバータ2に
出力する(第2図の「A/DコンバータへのSTART」を参
照)。これにより、A/Dコンバータ2は、アナログマル
チプレクサ1を介して入力される相間電圧VRS等の電気
諸量をA/D変換し、A/D変換後の値をシリアル信号として
各マイクロプロセッサ9及び10の入力端子SIに出力す
る。
The first microprocessor 9 generates a start signal P 0 in response to the interrupt INT and outputs it to the analog input control circuit 6. The analog input control circuit 6 outputs the A / D conversion command signal START eight times to the A / D converter 2 in response to one start signal P 0 (“START to A / D converter” in FIG. 2). See). As a result, the A / D converter 2 A / D-converts electrical quantities such as the interphase voltage VRS input via the analog multiplexer 1, and the A / D-converted value as a serial signal for each microprocessor 9 and Output to 10 input terminals SI.

A/Dコンバータは、一つの電気諸量のA/D変換操作が完了
する毎に完了信号Sfを出力する。アナログ入力制御回路
6は、完了信号Sfに応じて次のA/D変換指令信号STARTを
出力し、A/Dコンバータ2に次の電気諸量のA/D変換を行
わせる。一方、完了信号Sfはカウンタ3にも入力されて
いる。カウンタ3は、これを計数し最終入力である相間
電圧SVRSを計数する毎にリセット状態に戻るようになっ
ており、アナログマルチプレクサ1に8個の電気諸量を
逐次A/Dコンバータ2に出力させる。このように、割込
みINTが一つ出力される毎に、電気諸量8個のA/D変換後
の値が第1及び第2のマイクロプロセッサ9及び10に入
力される。
The A / D converter outputs a completion signal Sf every time the A / D conversion operation of one electrical quantity is completed. The analog input control circuit 6 outputs the next A / D conversion command signal START according to the completion signal Sf, and causes the A / D converter 2 to perform the A / D conversion of the following electrical quantities. On the other hand, the completion signal Sf is also input to the counter 3. The counter 3 returns to the reset state each time it counts the interphase voltage SVRS which is the final input, and causes the analog multiplexer 1 to sequentially output eight electrical quantities to the A / D converter 2. . In this way, every time one interrupt INT is output, the values after A / D conversion of eight electrical quantities are input to the first and second microprocessors 9 and 10.

第1のマイクロプロセッサ9は、64個の割込みINTに対
応する64組のデータ(すなわち、64×8=512個のデー
タ)に対し、各信号の実効値 (ΣVRS2)/64、 (ΣVST2)/64、 …… (ΣSVRS2)/64 を計算する。ここで、Σは64組のデータに対応する64個
の総和である。
The first microprocessor 9 determines the effective value (ΣVRS 2 ) / 64, (ΣVST 2 ) of each signal for 64 sets of data (that is, 64 × 8 = 512 data) corresponding to 64 interrupts INT. ) / 64,… (ΣSVRS 2 ) / 64 is calculated. Here, Σ is the total sum of 64 data corresponding to 64 sets of data.

第2のマイクロプロセッサ10は、64個の割込みINTに対
応する64組のデータ対し、有効電力P及び有効電力Q P={Σ(IR・VRS+IT・VTS)}/64 を計算する。ここで、Σは64組のデータに対応する64個
の総和である。また、相間電圧VTSは相間電圧VSTの極性
を判定した値である。
The second microprocessor 10 has active power P and active power QP = {Σ (IR · VRS + IT · VTS)} / 64 for 64 sets of data corresponding to 64 interrupt INTs. To calculate. Here, Σ is the total sum of 64 data corresponding to 64 sets of data. The interphase voltage VTS is a value that determines the polarity of the interphase voltage VST.

この演算操作は、対象となる商用電力の1サイクルの前
半部分において行われ、またそれ自体は知られている3
相交流電圧、電流のd,q変換処理に基づいて行われる。
また、Σを取る操作はデータが入力される毎に行われる
ため、データを記憶するためのメモリを必要としない。
This arithmetic operation is performed in the first half of one cycle of the target commercial power, and is known per se.
It is performed based on the d, q conversion processing of the phase alternating voltage and current.
Further, since the operation for taking Σ is performed every time data is input, a memory for storing the data is not required.

8個の実効値、有効電力P及び無効電力Qを上位コンピ
ュータに送出するために、第1のマイクロプロセッサ9
は、出力端子P1より上位コンピュータに対する割込みIT
を発生する。上位コンピュータは、これに応じてアドレ
スバッファ15に所定のアドレス値を設定し、パリティチ
ェッカ16を用いてチェックする。このアドレス値は一致
セレクタ14によってもチェックされ、第1及び第2のマ
イクロプロセッサ9及び10のいずれかが選択される。
In order to send the 8 effective values, the active power P and the reactive power Q to the host computer, the first microprocessor 9
Is an interrupt IT from the output terminal P 1 to the host computer.
To occur. The high-order computer sets a predetermined address value in the address buffer 15 according to this, and checks it using the parity checker 16. This address value is also checked by the match selector 14 to select either the first or second microprocessor 9 or 10.

第1のマイクロプロセッサ9が選択されたときには、第
1のマイクロプロセッサ9のチップセレクタCSがアクテ
ィブにされて、第1のマイクロプロセッサ9の並列デー
タ入出力部Dから、電気諸量の実効値を示すデータがデ
ータバッファ13に送出される。そして、このデータは、
パリティ発生器12で発生されたパリティと共に、上位コ
ンピュータに送出される。
When the first microprocessor 9 is selected, the chip selector CS of the first microprocessor 9 is activated and the effective values of various electrical quantities are output from the parallel data input / output unit D of the first microprocessor 9. The indicated data is sent to the data buffer 13. And this data is
It is sent to the host computer together with the parity generated by the parity generator 12.

第2のマイクロプロセッサ10で得られた有効電力P及び
無効電力Qも、同様にして上位コンピュータに送出され
る。また、各検出部17〜20で得られたデータも、必要に
応じて上記コンピュータに送出される。
The active power P and the reactive power Q obtained by the second microprocessor 10 are similarly sent to the host computer. Further, the data obtained by the detection units 17 to 20 are also sent to the computer as needed.

さらに、これらの電気諸量の演算結果は、上位コンピュ
ータによって表示用及び制御用データに変換される。こ
の変換操作は、対象となる商用電力の1サイクルの後半
部分に含まれる適当な時間内に行われる。
Further, the calculation results of these electric quantities are converted into display and control data by the host computer. This conversion operation is performed within an appropriate time included in the latter half of one cycle of the target commercial power.

この演算結果に基づいて(ステップS7、S8)、先ず相間
電圧SVRSが相間電圧VRSに等しくなるよう界磁電流FIを
制御し(ステップS9)、次に系統及び発電機30の間の位
相差が0(ステップS10)に近くなるように制御(ステ
ップS11)した後、発電機30を系統側に投入する(ステ
ップS12)。その後は内部相差角が許容範囲内にあるか
をチェックしながら(ステップS13、S14)、電気所量の
測定(ステップS15)及び表示(ステップS16)を行う。
Based on the result of this calculation (steps S 7 and S 8 ), first, the field current FI is controlled so that the interphase voltage SVRS becomes equal to the interphase voltage VRS (step S 9 ), and then between the grid and the generator 30. after the phase difference is 0 controlled to be close to (step S 10) (step S 11), turning on the power generator 30 to the system side (step S 12). After that, while checking whether the internal phase difference angle is within the allowable range (steps S 13 and S 14 ), the electric power quantity is measured (step S 15 ) and displayed (step S 16 ).

このように、パルス周数数(周波数信号f2)を入力周波
数(周波数信号f1)の所定倍(128倍)とし、パルス信
号f2が入力信号f1の波形を常に所定等分(128等分)す
ることにより、入力周波数(f1)が変化しても、常に周
波数信号f1の波形の同じ位相位置をサンプリングするこ
とができ、高精度のデータサンプリングを行うことがで
きる。パルス周波数(f2)は、一定ではなく、入力周波
数(f1)に応じて変化する。なぜなら、パルス周波数
(f2)が一定であって、入力周波数(f1)の変化により
サンプリング位相位置が異なった場合には、正確な計測
を行うことができなくなってしまうからである。
Thus, the pulse frequency (frequency signal f 2 ) is set to a predetermined multiple (128 times) of the input frequency (frequency signal f 1 ), and the pulse signal f 2 always divides the waveform of the input signal f 1 into predetermined equal parts (128). Even if the input frequency (f 1 ) changes, the same phase position of the waveform of the frequency signal f 1 can be sampled at all times, and highly accurate data sampling can be performed. The pulse frequency (f 2 ) is not constant but changes according to the input frequency (f 1 ). This is because accurate measurement cannot be performed when the pulse frequency (f 2 ) is constant and the sampling phase position differs due to a change in the input frequency (f 1 ).

また、各マイクロプロセッサ9および10に対して、パル
ス周波数f2を割込み(ITN)に入力することにより、A/D
コンバータ2(S0)からのデータの取込タイミングを同
期させるとともに、基本クロックおよびシリアルクロッ
クを各入力部(CLK)および(SCK)に共通に入力するこ
とにより、各マイクロプロセッサ9および10は、上記デ
ータを同時に取込むことができ、高速データサンプリン
グに対応することができる。
Also, by inputting the pulse frequency f 2 to the interrupt (ITN) for each microprocessor 9 and 10, the A / D
By synchronizing the timing of data acquisition from the converter 2 (S0) and commonly inputting the basic clock and the serial clock to the respective input sections (CLK) and (SCK), the respective microprocessors 9 and 10 can perform the above-mentioned operation. Data can be acquired simultaneously, and high-speed data sampling can be supported.

また、前述の計算式のように、相間電圧VRSおよびVTS並
びに相電流IRおよびITに基づいて、有効電力Pおよび無
効電力Qの瞬時値を簡単に計算することにより、高速測
定が可能となる。
Further, as in the above-described calculation formula, the instantaneous values of the active power P and the reactive power Q are simply calculated based on the interphase voltages VRS and VTS and the phase currents IR and IT, so that high-speed measurement is possible.

上記各マイクロプロセッサ9および10に対する信号入力
(ハードウェア)の特徴と、上記有効電力Pおよび無効
電力Qに関する計算式(ソフトウェア)の特徴とによ
り、パルス周波数(f2=128f1)による入力周波数の半
サイクル分の64個の瞬時値は、高速且つ高精度に演算さ
れる。さらに、各瞬時値が高速演算可能なため、これら
の瞬時値を加算してメモリに記憶することができ、大量
の測定データバッファは不要となる。
Due to the characteristics of the signal input (hardware) to the microprocessors 9 and 10 and the characteristics of the calculation formula (software) for the active power P and the reactive power Q, the input frequency of the pulse frequency (f 2 = 128f 1 ) The 64 instantaneous values for half a cycle are calculated at high speed and with high accuracy. Further, since each instantaneous value can be calculated at high speed, these instantaneous values can be added and stored in the memory, and a large amount of measurement data buffer is not required.

なお、系統側の相間電圧SVRSを測定するのは、発電機30
を系統側に投入するときに必要な情報を得るためであ
り、相間電圧の実効値の演算は、系統側に限定されず、
発電機30側を含む各種の実効値を演算するようになって
いる。
In addition, it is the generator 30 that measures the interphase voltage SVRS on the grid side.
Is to obtain the necessary information when the power is input to the system side, the calculation of the effective value of the interphase voltage is not limited to the system side,
Various effective values including the generator 30 side are calculated.

また、上記実施例ではA/Dコンバータ2を1個用いた
が、これを2個とすることも可能であり、このようにす
ればデータ処理の速度及び精度を更に向上させることが
できる。
Further, although one A / D converter 2 is used in the above-mentioned embodiment, it is also possible to use two A / D converters 2. By doing so, the speed and accuracy of data processing can be further improved.

[発明の効果] 以上のようにこの発明によれば、演算のためのデータを
取込むサンプルレートが高く設定され、この演算はマイ
クロプロセッサを用いてディジタル的に処理され、高精
度の演算結果が迅速に得られ、かつサンプリングデータ
を記憶するためのメモリも不要となるため、単なる計測
のみならず、発電機30の投入制御や瞬停等のリアルタイ
ム検出にきわめて有効な電気諸量検出処理装置が得られ
る効果がある。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the sample rate for capturing data for calculation is set high, and this calculation is digitally processed by using a microprocessor to obtain a highly accurate calculation result. Since it does not require a memory for quickly obtaining sampling data and storing sampling data, an electrical quantity detection processing device that is extremely effective not only for simple measurement but also for real-time detection of power generator 30 closing control, instantaneous blackout, etc. There is an effect to be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、この発明の一実施例を示すブロック図であ
る。 第2図は、この発明の一実施例における各信号の波形図
である。 第3図は、この発明の一実施例の動作を示すフローチャ
ートである。 1……アナログマルチプレクサ 2……A/Dコンバータ 6……アナログ入力制御回路 7……PLL回路 9……第1のマイクロプロセッサ 10……第2のマイクロプロセッサ 30……発電機 f1……周波数信号 f2……周波数信号(パルス信号) 尚、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a waveform diagram of each signal in one embodiment of the present invention. FIG. 3 is a flow chart showing the operation of the embodiment of the present invention. 1 …… Analog multiplexer 2 …… A / D converter 6 …… Analog input control circuit 7 …… PLL circuit 9 …… First microprocessor 10 …… Second microprocessor 30 …… Generator f 1 … Frequency Signal f 2 ... Frequency signal (pulse signal) In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷口 良輔 長崎県長崎市丸尾町6番14号 三菱電機株 式会社長崎製作所内 (56)参考文献 特開 昭54−1667(JP,A) 特開 昭57−137863(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Ryosuke Taniguchi 6-14 Maruo-cho, Nagasaki City, Nagasaki Prefecture Nagasaki Manufacturing Co., Ltd. (56) Reference JP-A-54-1667 (JP, A) 57-137863 (JP, A)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】3相交流の電気諸量を取込んで逐次に出力
するアナログマルチプレクサと、 前記アナログマルチプレクサの出力信号をA/D変換するA
/Dコンバータと、 発電機側周波数の所定倍の周波数を有する等間隔のパル
ス信号を発生させるPLL回路と、 前記パルス信号を割込み信号として受入れると共に、前
記発電機側周波数の1サイクルの半波中に、A/D変換さ
れた前記電気諸量を取込み前記発電機側の3種類の相間
電圧、3種類の相電流及び界磁電流の実効値の演算と系
統側の1種類の相間電圧の実効値の演算とを行う第1の
マイクロプロセッサと、 前記パルス信号を割込み信号として受入れると共に、前
記発電機側周波数の1サイクルの半波中に、A/D変換さ
れた前記電気諸量を取込み前記発電機側の有効電力及び
無効電極を求める演算をd,q変換理論に基づいて行う第
2のマイクロプロセッサと、 前記第1及び第2のマイクロプロセッサのいずれか一方
によって起動されると共に、前記A/Dコンバータに前記
電気諸量を所定の順序で取込ませ逐次にA/D変換操作を
施させるアナログ入力制御回路とを備えたことを特徴と
する電気諸量検出処理装置。
1. An analog multiplexer for taking in various electrical quantities of three-phase alternating current and sequentially outputting them, and A for A / D converting an output signal of the analog multiplexer.
/ D converter, a PLL circuit that generates a pulse signal having a frequency that is a predetermined multiple of the generator-side frequency, and that receives the pulse signal as an interrupt signal, and a half-wave of one cycle of the generator-side frequency The A / D-converted electrical quantities are taken in to calculate the three types of interphase voltage on the generator side, the three types of phase current and the effective value of the field current, and the effective side voltage of one type on the system side. A first microprocessor for calculating a value; and receiving the pulse signal as an interrupt signal and taking in the A / D-converted electrical quantities in a half-wave of one cycle of the generator-side frequency. A second microprocessor that performs an operation for obtaining the active power and the reactive electrode on the generator side based on the d, q conversion theory, and is activated by either one of the first and second microprocessors, and Electrical quantities detection processing apparatus characterized by comprising an analog input control circuit that subjected to the A / D converter to the electric quantities to sequentially A / D conversion operation was taken in a predetermined order.
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