JPH0833427B2 - 架空送電線の故障区間標定方法 - Google Patents
架空送電線の故障区間標定方法Info
- Publication number
- JPH0833427B2 JPH0833427B2 JP63128499A JP12849988A JPH0833427B2 JP H0833427 B2 JPH0833427 B2 JP H0833427B2 JP 63128499 A JP63128499 A JP 63128499A JP 12849988 A JP12849988 A JP 12849988A JP H0833427 B2 JPH0833427 B2 JP H0833427B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は架空送電線路に落雷等による地絡や短絡故障
が発生したとき、故障の発生した位置を検知するための
架空送電線の故障区間標定方法に関するものである。
が発生したとき、故障の発生した位置を検知するための
架空送電線の故障区間標定方法に関するものである。
［従来の技術］ 光ファイバ複合架空地線（以下、OPGWという）を利用
した架空送電線の故障区間標定方法として、我々は、先
に、故障の可能性を表す指数と、故障の可能性を評価す
る関数とを用いて故障区間を標定する装置を提案した
（例えば、特開昭62−212581号公報（特願昭61−57870
号））。
した架空送電線の故障区間標定方法として、我々は、先
に、故障の可能性を表す指数と、故障の可能性を評価す
る関数とを用いて故障区間を標定する装置を提案した
（例えば、特開昭62−212581号公報（特願昭61−57870
号））。
即ち、架空地線（以下、GWという）に流れる故障電流
からその電流値と位相とを求める電流値・位相抽出回路
と、区間毎に故障の可能性を表す４つの指数である位
相差電流値差ピーク電流値係数を電流値と位相か
ら算出する指数演算回路と、指数を変数とする事故の可
能性を評価する関数を区間毎に算出する評価関数演算回
路とから演算部を構成して、演算部によって得られる関
数の値をOPGWで中央監視局に伝送し、関数の値を最大と
する区間を故障区間と標定するものである。
からその電流値と位相とを求める電流値・位相抽出回路
と、区間毎に故障の可能性を表す４つの指数である位
相差電流値差ピーク電流値係数を電流値と位相か
ら算出する指数演算回路と、指数を変数とする事故の可
能性を評価する関数を区間毎に算出する評価関数演算回
路とから演算部を構成して、演算部によって得られる関
数の値をOPGWで中央監視局に伝送し、関数の値を最大と
する区間を故障区間と標定するものである。
演算部で得られる関数は（１）式の通りである。
ここで、Δφｎはｎ番目の区間内の位相差、ΔInはｎ
番目の区間内の電流値差、Imaxは全区間での最大電流
値、ΔIpnは１つ前の区間における区間内の電流値にピ
ークがあるときの電流増加幅で、ピークがないときはゼ
ロとする。また、Iaは定数、Anはｎ番目の区間内の平均
電流値InがIn≧IaのときはIaで、In＜IaのときはInとな
る量である。
番目の区間内の電流値差、Imaxは全区間での最大電流
値、ΔIpnは１つ前の区間における区間内の電流値にピ
ークがあるときの電流増加幅で、ピークがないときはゼ
ロとする。また、Iaは定数、Anはｎ番目の区間内の平均
電流値InがIn≧IaのときはIaで、In＜IaのときはInとな
る量である。
（１）式の括弧内の第１項が位相差指数、第２項が電
流値差指数、第３項がピーク指数であり、括弧にかかる
係数が電流値係数である。指数の導入は全区間の最大電
流値や最大位相差で検出値を規格化することにより、全
体的、相対的な判定を可能とする。また、指数を変数と
する評価関数の導入は、各指数の総合的な判断を可能と
する。なお、電流値係数An/Iaは故障区間では故障電流
は故障のないときに比べて大きな値をとる、という経験
則から導入したものである。
流値差指数、第３項がピーク指数であり、括弧にかかる
係数が電流値係数である。指数の導入は全区間の最大電
流値や最大位相差で検出値を規格化することにより、全
体的、相対的な判定を可能とする。また、指数を変数と
する評価関数の導入は、各指数の総合的な判断を可能と
する。なお、電流値係数An/Iaは故障区間では故障電流
は故障のないときに比べて大きな値をとる、という経験
則から導入したものである。
これにより、しきい値によって良／不良が判定される
のではなく、評価関数値の大小で判定を行い、そのうち
のなかで最も大きな値を出した区間が故障を起している
と評定するので、評定精度が向上し、また、各評価関数
が故障の可能性を直接表すことから、故障区間の候補が
複数出ても、最も故障の可能性が高い区間を１ケ所選ぶ
ことができるようになる。
のではなく、評価関数値の大小で判定を行い、そのうち
のなかで最も大きな値を出した区間が故障を起している
と評定するので、評定精度が向上し、また、各評価関数
が故障の可能性を直接表すことから、故障区間の候補が
複数出ても、最も故障の可能性が高い区間を１ケ所選ぶ
ことができるようになる。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記標定装置は送電線路の構成によっ
ては、次のような問題が生じることがある。
ては、次のような問題が生じることがある。
即ち、次のような複雑な線路、例えば電源11から負荷
12に連なる線路13の途中に他の線路13を併架している送
電線路（第４図）、線路13がＵターンしている送電線路
（第５図）、２つ以上の電源11,11を持つ送電線路（第
６図）においては、（１）式のｆeの値は故障点で必ず
しも最大値をとらないことがあり、この結果として故障
の形態によっては標定を誤ることがあった。
12に連なる線路13の途中に他の線路13を併架している送
電線路（第４図）、線路13がＵターンしている送電線路
（第５図）、２つ以上の電源11,11を持つ送電線路（第
６図）においては、（１）式のｆeの値は故障点で必ず
しも最大値をとらないことがあり、この結果として故障
の形態によっては標定を誤ることがあった。
本発明の目的は、故障区間で最大値をとる複数の関数
を用いることによって、前記した従来技術の欠点を解消
し、線路構成が複雑で標定しにくい線路でも高い確度で
標定できる架空送電線の故障区間標定方法を提供するこ
とにある。
を用いることによって、前記した従来技術の欠点を解消
し、線路構成が複雑で標定しにくい線路でも高い確度で
標定できる架空送電線の故障区間標定方法を提供するこ
とにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明の架空送電線の故障区間標定方法は、所定区間
毎に計測した架空送電線を流れる故障電流を変電所等の
中央監視局に集約して、故障電流の電流値と位相とから
故障区間を標定する架空送電線の故障区間標定方法にお
いて、上記故障電流の電流値と位相から区間毎に故障の
可能性を表す指数として、各区間内の電流値差、位相
差、平均電流値、全区間内の最大電流値ならびに故障が
発生していないときの最大電流値をそれぞれ求め、これ
らの指数を変数とした故障の可能性を評価する次式で表
す関数fn及びfn′を区間毎に算出して、この関数fn及び
fn′の値が最大となる区間を故障区間と標定するか、ま
たは、関数fnの最大値が２ケ所あってその大きさがほぼ
同じならば、これら２つの関数fn及びfn′を総合的に判
定して、関数fn′の最大となる区間を故障区間と標定す
るものである。
毎に計測した架空送電線を流れる故障電流を変電所等の
中央監視局に集約して、故障電流の電流値と位相とから
故障区間を標定する架空送電線の故障区間標定方法にお
いて、上記故障電流の電流値と位相から区間毎に故障の
可能性を表す指数として、各区間内の電流値差、位相
差、平均電流値、全区間内の最大電流値ならびに故障が
発生していないときの最大電流値をそれぞれ求め、これ
らの指数を変数とした故障の可能性を評価する次式で表
す関数fn及びfn′を区間毎に算出して、この関数fn及び
fn′の値が最大となる区間を故障区間と標定するか、ま
たは、関数fnの最大値が２ケ所あってその大きさがほぼ
同じならば、これら２つの関数fn及びfn′を総合的に判
定して、関数fn′の最大となる区間を故障区間と標定す
るものである。
fn＝g2×g3 fn′＝g1＋g3−g1×g3 ただし、 g2＝（Δφn/180）２ g3＝（An/Ia）３ Δ▲▼はｎ番目の区間内のベクトル電流差 Δφｎはｎ番目の区間内の位相差 An＝１（In≧Ia） In（In＜Ia） Inはｎ番目の区間内の平均電流値 Iaは常時誘導電流の最大値（予想値） Imaxは全区間の最大電流値である。
［作用］ 各区間毎に算出された２つの評価関数fn,fn′の値は
中央監視局に集約され、ここで、それらの値が最大を示
す区間を見い出す。最大を示す区間が２つ以上あれば、
２つの評価関数値を総合的に判定して、一つの区間を事
故区間と評定する。
中央監視局に集約され、ここで、それらの値が最大を示
す区間を見い出す。最大を示す区間が２つ以上あれば、
２つの評価関数値を総合的に判定して、一つの区間を事
故区間と評定する。
なお、評価関数fn,fn′を表す式は次のようにして作
成された。
成された。
即ち、線路に故障が生じた場合の現象として、 位相が大きく変化する。
電流値が大きく変化する。
の２点が周知であり、この現象を各対象線路毎に例えば
EMTP（電磁過渡解折プログラム）等を用いて故障シミュ
レーション計算を実施し、その結果を用いて、関数fn,f
n′が最も良好に相定故障区間を判定できるように式を
組立てたもので、fnは故障時に位相が大きく変化する現
象を反映させたもの、fn′は、故障時に電流値が大きく
変化する現象を反映させたものである。
EMTP（電磁過渡解折プログラム）等を用いて故障シミュ
レーション計算を実施し、その結果を用いて、関数fn,f
n′が最も良好に相定故障区間を判定できるように式を
組立てたもので、fnは故障時に位相が大きく変化する現
象を反映させたもの、fn′は、故障時に電流値が大きく
変化する現象を反映させたものである。
故障区間の評定は、基本的には関数fn,fn′の両方と
も故障区間でその値が最大を示すため、一方でも評定可
能であるが、複雑な線路では最大値が２ケ所以上でるこ
ともあり、そのため２つの評価関数値を総合的に判定す
るものである。
も故障区間でその値が最大を示すため、一方でも評定可
能であるが、複雑な線路では最大値が２ケ所以上でるこ
ともあり、そのため２つの評価関数値を総合的に判定す
るものである。
［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図を用いて説
明する。
明する。
第１図は本発明方法を説明するための架空送電線の故
障区間標定装置例を示す。本装置は電流センサ４、光フ
ァイバ３、多重化伝送装置５、OPGW中の光ファイバ２、
光受信回路６、故障評価関数演算回路７より構成され
る。光受信回路６及び演算回路７は変電所等の中央監視
局に設けられる。
障区間標定装置例を示す。本装置は電流センサ４、光フ
ァイバ３、多重化伝送装置５、OPGW中の光ファイバ２、
光受信回路６、故障評価関数演算回路７より構成され
る。光受信回路６及び演算回路７は変電所等の中央監視
局に設けられる。
電流センサ４は、GW1に流れる電流の瞬時値を、その
大きさに対応した光の強弱信号に変換するもので、変成
器（CT）と発光ダイオードで主に構成する。精度上の点
から電流センサ４は送電線路の全鉄塔に設置することが
望ましいが、数基毎でも実用上は問題ない。
大きさに対応した光の強弱信号に変換するもので、変成
器（CT）と発光ダイオードで主に構成する。精度上の点
から電流センサ４は送電線路の全鉄塔に設置することが
望ましいが、数基毎でも実用上は問題ない。
多重化伝送装置５は、電流センサ４の出力を光電気
（O/E）変換、符号化し、上流からの信号に多重化した
上、電気光（E/O）変換して下流に伝送するもので、通
常の電子部品で構成できる。ただし、鉄塔上に設置する
ためバッテリ駆動となることから低消費電力のＣ−MOSI
Cを用いることが望ましい。
（O/E）変換、符号化し、上流からの信号に多重化した
上、電気光（E/O）変換して下流に伝送するもので、通
常の電子部品で構成できる。ただし、鉄塔上に設置する
ためバッテリ駆動となることから低消費電力のＣ−MOSI
Cを用いることが望ましい。
光受信回路６は最も下流の多重化伝送装置５の光出力
をO/E変換し、多重化された信号を分解して各電流セン
サ毎に電流値（振幅値）と電流位相とを求めるもので、
フォトダイオード、オペアンプ等により構成することが
できる。
をO/E変換し、多重化された信号を分解して各電流セン
サ毎に電流値（振幅値）と電流位相とを求めるもので、
フォトダイオード、オペアンプ等により構成することが
できる。
故障評価関数演算回路７は、故障区間を標定するため
に次に示す２つの関数の演算を各区間毎に行う回路で、
例えばマイクロコンピュータを用いて構成することがで
きる。
に次に示す２つの関数の演算を各区間毎に行う回路で、
例えばマイクロコンピュータを用いて構成することがで
きる。
即ち、各区間内の電流値位相差平均電流値全
区間内の最大電流値ならびに故障が発生していないと
きの最大電流値を要素とする２つの関数fn,fn′を各区
間毎に計算して、この関数fn,fn′値の最大となる区間
を故障区間として標定する。
区間内の最大電流値ならびに故障が発生していないと
きの最大電流値を要素とする２つの関数fn,fn′を各区
間毎に計算して、この関数fn,fn′値の最大となる区間
を故障区間として標定する。
fn＝（Δφn/180゜）２×（An/Ia）３ ……（２） （２），（３）式において、括弧内が指数であるが、
このような指数を導入したのは、隣接した計測点間の電
流値差や位相差を、しきい値と比較する方法では、個別
的、具体的な判定しかできないのに対し、全区間での最
大電流値や最大位相差で検出値を規格化することによっ
て全体的、相対的な判定を可能とするためである。
このような指数を導入したのは、隣接した計測点間の電
流値差や位相差を、しきい値と比較する方法では、個別
的、具体的な判定しかできないのに対し、全区間での最
大電流値や最大位相差で検出値を規格化することによっ
て全体的、相対的な判定を可能とするためである。
また、５種類の指数を導入したのは、故障と相関のあ
る指数の数が多いほど標定精度が向上するからであり、
地線電流センサ４で得られる電流値及び位相から特に故
障相関の高い要素として引き出せるものが導入されてい
る。
る指数の数が多いほど標定精度が向上するからであり、
地線電流センサ４で得られる電流値及び位相から特に故
障相関の高い要素として引き出せるものが導入されてい
る。
ここで、（２），（３）式の関数fn,fn′と、従来の
（１）式の関数ｆeとの違いは、従来のｆeは多くの情報
を１つの関数に集約しているのに対して本実施例のfn,f
n′は、ｆeより情報量は少ないが、より一般的な量なの
で、複雑な線路に対してもこれらを適当に組合わせるこ
とで対処できるようにしたことである。
（１）式の関数ｆeとの違いは、従来のｆeは多くの情報
を１つの関数に集約しているのに対して本実施例のfn,f
n′は、ｆeより情報量は少ないが、より一般的な量なの
で、複雑な線路に対してもこれらを適当に組合わせるこ
とで対処できるようにしたことである。
即ち、線路に故障が生じた場合の現象として、 位相が大きく変化する。
電流値が大きく変化する。
の２点が周知であり、この現象を各対象線路毎に例えば
EMTP（電磁過渡解析プログラム）等を用いて故障シミュ
レーション計算を実施し、その結果を用いて、関数fn,f
n′が最も良好に相定故障区間を判定できるように式を
組立てたもので、fnは故障時に位相が大きく変化する現
象を反映させたもの、fn′は、故障時に電流値が大きく
変化する現象を反映させたものである。
EMTP（電磁過渡解析プログラム）等を用いて故障シミュ
レーション計算を実施し、その結果を用いて、関数fn,f
n′が最も良好に相定故障区間を判定できるように式を
組立てたもので、fnは故障時に位相が大きく変化する現
象を反映させたもの、fn′は、故障時に電流値が大きく
変化する現象を反映させたものである。
例えば第４図〜第６図の線路を全て組合わせたような
第２図に示す複雑な線路において、負荷12,12間を繋ぐ
線路13上の点Ｘで故障した場合のシミュレーション実験
を行った結果、線路の各区間での関数ｆe,fn,fn′はそ
れぞれ第３図（ａ），（ｂ），（ｃ）のようになり、ｆ
eを用いると誤って故障点でないＹ点を標定してしまう
のに対して、fn,fn′を用いると、次の約束をすること
により故障点であるＸ点を正しく評定できる。その約束
とは、「もしfnのピークが２ケ所あってそれらからの大
きさが同じくらいならばfn′のピークが最大となる地点
で故障が発生した」とするものである。
第２図に示す複雑な線路において、負荷12,12間を繋ぐ
線路13上の点Ｘで故障した場合のシミュレーション実験
を行った結果、線路の各区間での関数ｆe,fn,fn′はそ
れぞれ第３図（ａ），（ｂ），（ｃ）のようになり、ｆ
eを用いると誤って故障点でないＹ点を標定してしまう
のに対して、fn,fn′を用いると、次の約束をすること
により故障点であるＸ点を正しく評定できる。その約束
とは、「もしfnのピークが２ケ所あってそれらからの大
きさが同じくらいならばfn′のピークが最大となる地点
で故障が発生した」とするものである。
このように故障区間で最大値をとる２つの関数fn,f
n′を用いて故障区間を標定しているので、一方の関数
が故障点で必ずしも最大値をとらないことがあっても、
他方の関数が故障点での最大値を捕捉するので、故障の
形態に係わらず標定を誤ることがない。
n′を用いて故障区間を標定しているので、一方の関数
が故障点で必ずしも最大値をとらないことがあっても、
他方の関数が故障点での最大値を捕捉するので、故障の
形態に係わらず標定を誤ることがない。
［発明の効果］ 本発明によれば、故障区間で最大値を示す関数を複数
個用いて総合的に判定しているので、複雑な構成の線路
に対しても正しい標定を行うことができる。
個用いて総合的に判定しているので、複雑な構成の線路
に対しても正しい標定を行うことができる。
第１図は本発明方法を説明するための架空送電線の故障
区間標定装置例を示すブロック図、第２図は本発明方法
を適用した送電線路例の構成図、第３図は第２図におけ
る従来例と本発明方法によるシミュレーション実験結果
の関数演算結果の比較説明図、第４図〜第６図は種々の
送電線路例を示す構成図である。 図中、１は架空地線（GW）、７は中央監視局内に設けた
故障評価関数演算回路である。
区間標定装置例を示すブロック図、第２図は本発明方法
を適用した送電線路例の構成図、第３図は第２図におけ
る従来例と本発明方法によるシミュレーション実験結果
の関数演算結果の比較説明図、第４図〜第６図は種々の
送電線路例を示す構成図である。 図中、１は架空地線（GW）、７は中央監視局内に設けた
故障評価関数演算回路である。
Claims (1)
- 【請求項１】所定区間毎に計測した架空送電線を流れる
故障電流を変電所等の中央監視局に集約して、故障電流
の電流値と位相とから故障区間を標定する架空送電線の
故障区間標定方法において、上記故障電流の電流値と位
相から区間毎に故障の可能性を表す指数として、各区間
内の電流値差、位相差、平均電流値、全区間内の最大電
流値ならびに故障が発生していないときの最大電流値を
それぞれ求めこれらの指数を変数とした故障の可能性を
評価する次式で表す関数fn及びfn′を区間毎に算出し
て、この関数fn及びfn′の値が最大となる区間を故障区
間と標定するか、または、関数fnの最大値が２ケ所あっ
てその大きさがほぼ同じならば、これら２つの関数fn及
びfn′を総合的に判定して、関数fn′の最大となる区間
を故障区間と標定することを特徴とする架空送電線の故
障区間標定方法。 fn＝g2×g3 fn′＝g1＋g3−g1×g3 ただし、 g2＝（Δφn/180）２ g3＝（An/Ia）３ Δ▲▼はｎ番目の区間内のベクトル電流差 Δφｎはｎ番目の区間内の位相差 An＝１（In≧Ia） In（In＜Ia） Inはｎ番目の区間内の平均電流値 Iaは常時誘導電流の最大値（予想値） Imaxは全区間の最大電流値である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63128499A JPH0833427B2 (ja) | 1988-05-27 | 1988-05-27 | 架空送電線の故障区間標定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63128499A JPH0833427B2 (ja) | 1988-05-27 | 1988-05-27 | 架空送電線の故障区間標定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01299474A JPH01299474A (ja) | 1989-12-04 |
| JPH0833427B2 true JPH0833427B2 (ja) | 1996-03-29 |
Family
ID=14986253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63128499A Expired - Lifetime JPH0833427B2 (ja) | 1988-05-27 | 1988-05-27 | 架空送電線の故障区間標定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0833427B2 (ja) |
-
1988
- 1988-05-27 JP JP63128499A patent/JPH0833427B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01299474A (ja) | 1989-12-04 |
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