JPH0746745A - ディジタル型保護継電器 - Google Patents
ディジタル型保護継電器Info
- Publication number
- JPH0746745A JPH0746745A JP5193249A JP19324993A JPH0746745A JP H0746745 A JPH0746745 A JP H0746745A JP 5193249 A JP5193249 A JP 5193249A JP 19324993 A JP19324993 A JP 19324993A JP H0746745 A JPH0746745 A JP H0746745A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- value
- calculation
- sampling
- effective
- protective relay
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 少ないデータ数、短い演算時間で誤差のない
実効値を得て保護判定を行う。 【構成】 系統の電圧又は電流のサンプリング値Ｉから
実効値を求めて保護演算するディジタル型保護継電器に
おいて、現在のサンプリング値Ｉnの絶対値と電気角で
９０度前のサンプリング値Ｉn-3の絶対値のうち大きい
ほうの絶対値Ａと小さいほうの絶対値Ｂ決定し（Ｓ
１）、両者の比Ｃを求め（２）、この値Ｃを引数として
予め記憶するテーブルデータから Ｄ＝１／ｃｏｓ（ｔａｎ-1（Ｃ）） の係数値Ｄを読み取り（３）、これをサンプリング値Ｉ
に乗じて実効値に比例した値Ｅを求める（Ｓ４）。
実効値を得て保護判定を行う。 【構成】 系統の電圧又は電流のサンプリング値Ｉから
実効値を求めて保護演算するディジタル型保護継電器に
おいて、現在のサンプリング値Ｉnの絶対値と電気角で
９０度前のサンプリング値Ｉn-3の絶対値のうち大きい
ほうの絶対値Ａと小さいほうの絶対値Ｂ決定し（Ｓ
１）、両者の比Ｃを求め（２）、この値Ｃを引数として
予め記憶するテーブルデータから Ｄ＝１／ｃｏｓ（ｔａｎ-1（Ｃ）） の係数値Ｄを読み取り（３）、これをサンプリング値Ｉ
に乗じて実効値に比例した値Ｅを求める（Ｓ４）。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、系統からの電気量のサ
ンプリング値から実効値を求めて保護演算するディジタ
ル型保護継電器に関する。
ンプリング値から実効値を求めて保護演算するディジタ
ル型保護継電器に関する。
【０００２】
【従来の技術】ディジタル型保護継電器では、サンプリ
ングされた系統の電圧、電流入力から演算により実効値
を求めて保護演算を行うことが多い。この実効値を求め
るアルゴリズムには、以下のようなものが知られてい
る。
ングされた系統の電圧、電流入力から演算により実効値
を求めて保護演算を行うことが多い。この実効値を求め
るアルゴリズムには、以下のようなものが知られてい
る。
【０００３】（１）三積法 Ｉn 2＋Ｉn-2 2＋Ｉn-4 2＝Ｇ｜Ｉ｜2 （２）二積法 Ｉn 2＋Ｉn-3 2＝Ｇ｜Ｉ｜2 （３）面積法 ｜Ｉn-5｜＋｜Ｉn-4｜＋…＋｜Ｉn｜＝Ｇ｜Ｉ｜ 但し、Ｉnは現在のサンプリング値、Ｉn-1は電気角で３
０度前のサンプリング値、Ｇは各算出方式における実効
値に対するゲイン。
０度前のサンプリング値、Ｇは各算出方式における実効
値に対するゲイン。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の実効値算出法を
持つディジタル型保護継電器において、過電流継電器等
の単一量リレーを実現するには何れのアルゴリズムを用
いても良いが、複素量リレー等を実現するには以下の問
題がある。
持つディジタル型保護継電器において、過電流継電器等
の単一量リレーを実現するには何れのアルゴリズムを用
いても良いが、複素量リレー等を実現するには以下の問
題がある。
【０００５】例えば、方向地絡継電器は、そのアルゴリ
ズムに図３の特性図を得るには ｜Ｉ0｜｜Ｖ0｜ｃｏｓθ−Ｋ｜Ｖ0｜＞０ の演算を行う。この演算において、左辺第１項は二積法
又は三積法によって簡単に求まるが、第２項の｜Ｖ0｜
を求めるには二積法又は三積法によりその二乗値｜Ｖ0
｜2を求め、その平方根演算を行うか、又は面積法によ
って直接求める。
ズムに図３の特性図を得るには ｜Ｉ0｜｜Ｖ0｜ｃｏｓθ−Ｋ｜Ｖ0｜＞０ の演算を行う。この演算において、左辺第１項は二積法
又は三積法によって簡単に求まるが、第２項の｜Ｖ0｜
を求めるには二積法又は三積法によりその二乗値｜Ｖ0
｜2を求め、その平方根演算を行うか、又は面積法によ
って直接求める。
【０００６】しかしながら、平方根を求める演算は、演
算時間を長く必要とする。一方、面積法では原理的に誤
差が数％発生すること、及び３０度毎の連続したデータ
を必要とする問題がある。
算時間を長く必要とする。一方、面積法では原理的に誤
差が数％発生すること、及び３０度毎の連続したデータ
を必要とする問題がある。
【０００７】本発明の目的は、少ないデータ数、短い演
算時間で誤差のない実効値を得て保護判定を行うことが
できるディジタル型保護継電器を提供することにある。
算時間で誤差のない実効値を得て保護判定を行うことが
できるディジタル型保護継電器を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題の解
決を図るため、系統の電圧又は電流のサンプリング値Ｉ
から実効値を求めて保護演算するディジタル型保護継電
器において、現在のサンプリング値Ｉnの絶対値と電気
角で９０度前のサンプリング値Ｉn-3の絶対値のうち大
きいほうの絶対値Ａで小さいほうの絶対値Ｂを割算した
値Ｃを求める演算手段と、前記値Ｃを引数として次式 Ｄ＝１／ｃｏｓ（ｔａｎ-1（Ｃ）） の演算結果の係数値Ｄをテーブルデータとして記憶する
記憶手段と、前記値Ｃにより前記記憶手段から読みだし
た前記係数値Ｄを前記絶対値Ａに乗じてサンプリング値
Ｉの実効値を求める実効値演算手段とを備えたことを特
徴とする。
決を図るため、系統の電圧又は電流のサンプリング値Ｉ
から実効値を求めて保護演算するディジタル型保護継電
器において、現在のサンプリング値Ｉnの絶対値と電気
角で９０度前のサンプリング値Ｉn-3の絶対値のうち大
きいほうの絶対値Ａで小さいほうの絶対値Ｂを割算した
値Ｃを求める演算手段と、前記値Ｃを引数として次式 Ｄ＝１／ｃｏｓ（ｔａｎ-1（Ｃ）） の演算結果の係数値Ｄをテーブルデータとして記憶する
記憶手段と、前記値Ｃにより前記記憶手段から読みだし
た前記係数値Ｄを前記絶対値Ａに乗じてサンプリング値
Ｉの実効値を求める実効値演算手段とを備えたことを特
徴とする。
【０００９】
【作用】現在のサンプリング値Ｉn及び９０度前のサン
プリング値Ｉn-3は，その実効値をａとすると、それぞ
れ次式で表される。
プリング値Ｉn-3は，その実効値をａとすると、それぞ
れ次式で表される。
【００１０】
【数１】
【００１１】この両式を割算した比を求めると次式のよ
うにωｔが求められる。
うにωｔが求められる。
【００１２】
【数２】
【００１３】この値を前記（１）式に代入することで実
効値ａは、次式のように求めることができる。
効値ａは、次式のように求めることができる。
【００１４】
【数３】
【００１５】従って、（４）式の演算を行えば原理的に
誤差の無い実効値ａを求めることができる。
誤差の無い実効値ａを求めることができる。
【００１６】この演算には、アークタンジェントやコサ
インの演算を必要とし、一般的には時間がかかる。ま
た、サンプリング値Ｉnが零に近いときには演算不能に
なったり誤差が大きくなる恐れがある。
インの演算を必要とし、一般的には時間がかかる。ま
た、サンプリング値Ｉnが零に近いときには演算不能に
なったり誤差が大きくなる恐れがある。
【００１７】そこで、本発明は、（４）式の左辺分母の
値を予め演算してテーブルデータとして記憶手段に記憶
しておき、引数Ｃ＝Ｉn-3／Ｉnとして実効値ａを求め
る。
値を予め演算してテーブルデータとして記憶手段に記憶
しておき、引数Ｃ＝Ｉn-3／Ｉnとして実効値ａを求め
る。
【００１８】ここで、演算手段はサンプリング値Ｉn、
Ｉn-3のうち、絶対値の大きい値Ａと小さい値Ｂとし、
その比Ｃ＝Ｂ／Ａとし、この値Ｃを引数とする。
Ｉn-3のうち、絶対値の大きい値Ａと小さい値Ｂとし、
その比Ｃ＝Ｂ／Ａとし、この値Ｃを引数とする。
【００１９】これは、Ｉn≧Ｉn-3ではＣ＝ｔａｎωｔと
なり、逆にＩn≦Ｉn-3ではＣ＝ｃｏｔωｔということに
なる。前記（４）式で最終的に求めるのは実効値である
ため、すべての三角関数の絶対値をとっても（４）式は
成立するが、逆に絶対値をとることで０°≦ωｔ≦９０
°に限定することができる。また、値Ｃを求めることは
０°≦ωｔ≦４５°に値域を限定することによりωｔが
４５°を越えてｔａｎωｔ値域が無限大に大きくなるこ
とを無くし、結果としてテーブルデータのデータ数と値
幅を少なくし、また誤差を低減する。
なり、逆にＩn≦Ｉn-3ではＣ＝ｃｏｔωｔということに
なる。前記（４）式で最終的に求めるのは実効値である
ため、すべての三角関数の絶対値をとっても（４）式は
成立するが、逆に絶対値をとることで０°≦ωｔ≦９０
°に限定することができる。また、値Ｃを求めることは
０°≦ωｔ≦４５°に値域を限定することによりωｔが
４５°を越えてｔａｎωｔ値域が無限大に大きくなるこ
とを無くし、結果としてテーブルデータのデータ数と値
幅を少なくし、また誤差を低減する。
【００２０】次に、係数値Ｄは、Ｉn≧Ｉn-3の場合には １／ｃｏｓ（ｔａｎ-1（ｔａｎωｔ））＝１／ｃｏｓωｔ となる。逆に、Ｉn≦Ｉn-3の場合には １／ｃｏｓ（ｔａｎ-1（ｃｏｔωｔ））＝１／ｓｉｎωｔ となる。よって、値Ａに係数値Ｄを乗じた値は、Ｉn≧
Ｉn-3の場合には
Ｉn-3の場合には
【００２１】
【数４】
【００２２】となり、Ｉn≦Ｉn-3の場合には
【００２３】
【数５】
【００２４】となり、実効値に比例した値を求めること
ができる。
ができる。
【００２５】
【実施例】図１は、本発明の一実施例を示すディジタル
型保護継電器の要部構成図である。サンプリング回路１
は、系統の各種変成器からの電圧、電流の検出信号をサ
ンプリング周期で順次サンプリングする。Ａ／Ｄ変換器
２は、サンプリング回路１のサンプリング信号を対応し
たディジタル値に変換する。
型保護継電器の要部構成図である。サンプリング回路１
は、系統の各種変成器からの電圧、電流の検出信号をサ
ンプリング周期で順次サンプリングする。Ａ／Ｄ変換器
２は、サンプリング回路１のサンプリング信号を対応し
たディジタル値に変換する。
【００２６】複素量演算部３は、現在のサンプリング値
Ｉnと電気角で９０度前のサンプリング値Ｉn-3から実効
値を求め、この実効値を使った複素量の保護演算を行
う。この実効値の演算のためのテーブルデータを記憶す
るメモリ３Ａも備える。
Ｉnと電気角で９０度前のサンプリング値Ｉn-3から実効
値を求め、この実効値を使った複素量の保護演算を行
う。この実効値の演算のためのテーブルデータを記憶す
るメモリ３Ａも備える。
【００２７】出力制御部４は、演算部３の演算結果から
保護を必要とするときにしゃ断器のトリップ等の保護出
力を得る。ＣＰＵ５は、各部のタイミング制御や演算に
必要なデータの入出力を制御する。
保護を必要とするときにしゃ断器のトリップ等の保護出
力を得る。ＣＰＵ５は、各部のタイミング制御や演算に
必要なデータの入出力を制御する。
【００２８】複素量演算部３による実効値の演算は、図
２の各手段を有して実行される。同図において、ステッ
プＳ１は、現在のサンプリング値Ｉnと９０度前のサン
プリング値Ｉn-3の絶対値｜Ｉn｜，｜Ｉn-3｜のうちの
大きいほうをＡとし、小さいほうをＢとして決定する。
２の各手段を有して実行される。同図において、ステッ
プＳ１は、現在のサンプリング値Ｉnと９０度前のサン
プリング値Ｉn-3の絶対値｜Ｉn｜，｜Ｉn-3｜のうちの
大きいほうをＡとし、小さいほうをＢとして決定する。
【００２９】ステップＳ２は、値Ａ，Ｂから値Ｃ＝Ｂ／
Ａを求める。ステップＳ３は、値Ｃを引数としてメモリ
３Ａから Ｄ＝１／ｃｏｓ（ｔａｎ-1（Ｃ）） の係数値Ｄを読み取る。
Ａを求める。ステップＳ３は、値Ｃを引数としてメモリ
３Ａから Ｄ＝１／ｃｏｓ（ｔａｎ-1（Ｃ）） の係数値Ｄを読み取る。
【００３０】ステップＳ４は、値Ａに係数値Ｄを乗じて
実効値に比例した値Ｅを求める。
実効値に比例した値Ｅを求める。
【００３１】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、現在の
サンプリング値Ｉnと電気角で９０度前のサンプリング
値Ｉn-3の２つのサンプリング値からその絶対値の大小
比較と比Ｃを求め、この比を引数としてテーブルデータ
からの係数値Ｄの読み取り及びサンプリング値への乗算
によって実効値を求めるようにしたため、以下の効果が
ある。
サンプリング値Ｉnと電気角で９０度前のサンプリング
値Ｉn-3の２つのサンプリング値からその絶対値の大小
比較と比Ｃを求め、この比を引数としてテーブルデータ
からの係数値Ｄの読み取り及びサンプリング値への乗算
によって実効値を求めるようにしたため、以下の効果が
ある。
【００３２】（１）必要とするサンプリング値は現在値
と９０度前の２つのデータで済み、従来の面積方による
演算に比べて少ないデータ数になる。
と９０度前の２つのデータで済み、従来の面積方による
演算に比べて少ないデータ数になる。
【００３３】（２）原理的に誤差の発生がない。
【００３４】（３）従来の２積法や３積法に必要とする
平方根演算等の複雑な演算を不要にして処理時間が短縮
される。
平方根演算等の複雑な演算を不要にして処理時間が短縮
される。
【００３５】（４）データ数を少なくしかつ精度を高め
たテーブルデータにより実効値演算ができる。
たテーブルデータにより実効値演算ができる。
【図１】本発明の一実施例を示す要部ブロック図。
【図２】本発明における実効値演算のフローチャート。
【図３】方向地絡継電器の特性図。
１…サンプリング回路 ２…Ａ／Ｄ変換器 ３…複素量演算部 ３Ａ…メモリ ４…出力制御部 ５…ＣＰＵ
Claims (1)
- 【請求項１】 系統の電圧又は電流のサンプリング値Ｉ
から実効値を求めて保護演算するディジタル型保護継電
器において、現在のサンプリング値Ｉnの絶対値と電気
角で９０度前のサンプリング値Ｉn-3の絶対値のうち大
きいほうの絶対値Ａで小さいほうの絶対値Ｂを割算した
値Ｃを求める演算手段と、前記値Ｃを引数として次式 Ｄ＝１／ｃｏｓ（ｔａｎ-1（Ｃ）） の演算結果の係数値Ｄをテーブルデータとして記憶する
記憶手段と、前記値Ｃにより前記記憶手段から読みだし
た前記係数値Ｄを前記絶対値Ａに乗じてサンプリング値
Ｉの実効値を求める実効値演算手段とを備えたことを特
徴とするディジタル型保護継電器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5193249A JPH0746745A (ja) | 1993-08-04 | 1993-08-04 | ディジタル型保護継電器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5193249A JPH0746745A (ja) | 1993-08-04 | 1993-08-04 | ディジタル型保護継電器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0746745A true JPH0746745A (ja) | 1995-02-14 |
Family
ID=16304817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5193249A Pending JPH0746745A (ja) | 1993-08-04 | 1993-08-04 | ディジタル型保護継電器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0746745A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5555271A (en) * | 1993-12-27 | 1996-09-10 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser device |
| WO2011113199A1 (zh) * | 2010-03-17 | 2011-09-22 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种相间距离保护防止过负荷误动的方法 |
-
1993
- 1993-08-04 JP JP5193249A patent/JPH0746745A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5555271A (en) * | 1993-12-27 | 1996-09-10 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser device |
| WO2011113199A1 (zh) * | 2010-03-17 | 2011-09-22 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种相间距离保护防止过负荷误动的方法 |
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