JPH09211038A - Diagnosing apparatus for phase/amplitude detecting apparatus, phase detecting apparatus, amplitude detecting apparatus, frequency detecting apparatus, phase/amplitude/frequency detecting apparatus - Google Patents

Diagnosing apparatus for phase/amplitude detecting apparatus, phase detecting apparatus, amplitude detecting apparatus, frequency detecting apparatus, phase/amplitude/frequency detecting apparatus

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JPH09211038A
JPH09211038A JP1540996A JP1540996A JPH09211038A JP H09211038 A JPH09211038 A JP H09211038A JP 1540996 A JP1540996 A JP 1540996A JP 1540996 A JP1540996 A JP 1540996A JP H09211038 A JPH09211038 A JP H09211038A
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JP
Japan
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phase
alternating current
amplitude
sampling
value
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JP1540996A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoichi Kato
陽一 加藤
Minoru Manjo
実 萬城
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect the phase and amplitude of a three-phase alternating current at high speed and highly accurately by carrying out operations with the use of sampling values of quantities of three-phase alternating current electricity and specific expressions. SOLUTION: The apparatus has a sampling means for sampling quantities of three-phase alternating current electricity and an operating means for substituting sampling values V1 , V2 , V3 by the sampling means to equations I and II, and setting/outputting operating results θ and A as an instantaneous phase angle and an amplitude of the three-phase alternating current at the sampling time. Accordingly, the instantaneous phase angle and amplitude in an unsteady quantity of three-phase alternating current electricity can be detected with the use of three sampling values (=1 sampling number of times ×3 phases) at a time point. Moreover, a frequency detection and an abnormality detection with the use of sampling values are enabled.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、交流電気量の瞬時
位相角、振幅、周波数をリアルタイムに検出する位相検
出装置、振幅検出装置、周波数検出装置、さらには、こ
れら各検出装置の異常を発見する診断装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention finds a phase detecting device, an amplitude detecting device, a frequency detecting device for detecting the instantaneous phase angle, amplitude and frequency of an alternating current electric quantity in real time, and further, an abnormality of each of these detecting devices. Diagnostic device.

【0002】[0002]

【従来の技術】交流電力の位相差を検出する技術は、電
力系統安定化制御に必要な動揺情報を得るために必須の
技術である。
2. Description of the Related Art A technique for detecting a phase difference of AC power is an essential technique for obtaining fluctuation information necessary for power system stabilization control.

【0003】交流電力の位相差を検出する技術として
は、例えば、特開昭59−169393号公報に開示さ
れている“発電機の制御方式“がある。この技術は、該
公報の(8)式に示されているように、P,Qの演算値
を用いて、発電機端子電圧Vtのベクトルと、系統電圧
V0のベクトルとの位相差を検出する方式である。
As a technique for detecting the phase difference of AC power, for example, there is a "generator control system" disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-169393. This technique uses the calculated values of P and Q to detect the phase difference between the vector of the generator terminal voltage Vt and the vector of the system voltage V0, as shown in equation (8) of the publication. It is a method.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
では、交流信号波形の位相そのものを検出する事はでき
なかった。また上記従来技術ではP,Qの検出遅れから
δの検出遅れが生じ、高速検出ができないなどの不具合
があった。
However, in the above-mentioned conventional technique, the phase itself of the AC signal waveform cannot be detected. Further, in the above-mentioned conventional technique, there is a problem that the detection delay of δ occurs from the detection delay of P and Q, and high speed detection cannot be performed.

【0005】本発明は、交流の位相、振幅、周波数を高
速・高精度に検出可能な位相検出装置、振幅検出装置、
周波数検出装置を提供することを目的とする。
The present invention provides a phase detector, an amplitude detector, which can detect the phase, amplitude, and frequency of an alternating current with high speed and high accuracy.
An object is to provide a frequency detection device.

【0006】本発明は、位相検出装置等の異常を発見す
る診断装置を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a diagnostic device for detecting an abnormality in a phase detection device or the like.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたもので、その第1の態様としては、
三相交流電気量をサンプリングするサンプリング手段
と、上記サンプリング手段によるサンプリング値
(V1,V2,V3)を下記数3に代入演算し、その演算
結果(θ)を、上記サンプリングを行った時点での三相
交流の瞬時位相角とみなして出力する演算手段と、を有
することを特徴とする三相交流の位相検出装置が提供さ
れる。
Means for Solving the Problems The present invention has been made to achieve the above-mentioned object, and the first aspect thereof is as follows.
The sampling means for sampling the three-phase alternating current electricity quantity and the sampling values (V 1 , V 2 , V 3 ) by the sampling means were substituted into the following mathematical expression 3 and the calculation was carried out, and the calculation result (θ) was sampled as described above. A phase detecting device for three-phase alternating current is provided, which comprises: an arithmetic unit that regards and outputs the instantaneous phase angle of the three-phase alternating current at a time point.

【0008】[0008]

【数3】θ=tan-1((2V1−(V2+V3))/√3
(V3−V2)) V1:第1相についての三相交流電気量のサンプリング
値 V2:第2相についての三相交流電気量のサンプリング
値 V3:第3相についての三相交流電気量のサンプリング
値 第1の態様の作用を説明する。
[Equation 3] θ = tan −1 ((2V 1 − (V 2 + V 3 )) / √3
(V 3 -V 2)) V 1: sampling values of the three-phase AC quantity of electricity for the first phase V 2: sampling values of the three-phase AC electric quantity of the second phase V 3: Three-phase for a third phase Sampling Value of AC Electricity The operation of the first aspect will be described.

【0009】演算手段は、サンプリング値(V1,V2
3)を数3(=数1)に代入演算することで、サンプ
リングを行った時点での三相交流の瞬時位相角に相当す
る演算結果(θ)を得る。なお、該数3の理論的根拠に
ついては、後ほど第1の実施形態の説明において述べ
る。
The calculation means is for sampling values (V 1 , V 2 ,
By substituting V 3 ) into Formula 3 (= Formula 1), a calculation result (θ) corresponding to the instantaneous phase angle of the three-phase AC at the time of sampling is obtained. The theoretical basis of Equation 3 will be described later in the description of the first embodiment.

【0010】本発明の第2の態様としては、三相交流電
気量を測定するサンプリング手段と、上記サンプリング
手段によるサンプリング値を下記数4に代入演算し、そ
の結果(A)を、当該サンプリング値を測定した時点で
の三相交流の振幅値とみなして出力する演算手段と、を
有することを特徴とする三相交流の振幅検出装置が提供
される。
According to a second aspect of the present invention, sampling means for measuring the amount of three-phase alternating current electricity and the sampling value by the sampling means are substituted into the following equation 4 to perform an arithmetic operation, and the result (A) is taken as the sampling value. And a calculation unit that outputs the value as the amplitude value of the three-phase alternating current at the time of measuring the three-phase alternating current.

【0011】[0011]

【数4】A=√((2V1/3−(V2+V3)/3)2
((V3−V2)/√3)2) V1:第1相についての三相交流電気量のサンプリング
値 V2:第2相についての三相交流電気量のサンプリング
値 V3:第3相についての三相交流電気量のサンプリング
値 第2の態様の作用を説明する。
## EQU4 ## A = √ ((2V 1 / 3- (V 2 + V 3 ) / 3) 2 +
((V 3 −V 2 ) / √3) 2 ) V 1 : Sampling value of three-phase AC electricity quantity for the first phase V 2 : Sampling value of three-phase AC electricity quantity for the second phase V 3 : Sampling Value of Three-Phase AC Electricity for Three Phases The operation of the second aspect will be described.

【0012】演算手段は、サンプリング値を数4(=数
2)に代入し演算することで、当該サンプリング値を測
定した時点での三相交流の振幅値に相当する演算結果
(A)を得る。
The calculating means substitutes the sampling value into the equation 4 (= the equation 2) to perform an arithmetic operation to obtain an arithmetic result (A) corresponding to the amplitude value of the three-phase AC at the time when the sampling value is measured. .

【0013】なお、該数4(=数2)の理論的根拠につ
いては、後ほど第1の実施形態の説明において述べる。
The theoretical basis of the equation 4 (= the equation 2) will be described later in the description of the first embodiment.

【0014】本発明の第3の態様としては、位相角に基
づいて交流の周波数を検出する周波数検出装置におい
て、時刻tおよび時刻t−Hにおける交流の位相角を入
力され、時刻tにおける位相角から時刻t−Hにおける
位相角を減算する減算器と、上記減算器による減算結果
に1/(2πH)を積算し、該積算結果を上記交流の周
波数とみなして出力する積算器とを有することを特徴と
する周波数検出装置が提供される。
As a third aspect of the present invention, in a frequency detecting device for detecting an AC frequency based on the phase angle, the AC phase angle at time t and time t-H is input, and the phase angle at time t is input. From the phase angle at time t-H to a subtractor, and 1 / (2πH) is added to the subtraction result of the subtractor, and the integrator outputs the integrated result as the frequency of the alternating current. A frequency detecting device is provided.

【0015】第3の態様の作用を説明する。The operation of the third aspect will be described.

【0016】減算器は、時刻tにおける位相角から時刻
t−Hにおける位相角を減算する。積算器は、減算器に
よる減算結果に1/(2πH)を積算する。そして、こ
の積算結果を交流の周波数とみなして出力する。
The subtractor subtracts the phase angle at time t-H from the phase angle at time t. The integrator adds 1 / (2πH) to the subtraction result of the subtractor. Then, the integrated result is regarded as the frequency of the alternating current and is output.

【0017】本発明の第4の態様としては、別途測定さ
れた三相交流電気量を入力され、該入力された三相交流
電気量に基づいて三相交流の位相、振幅及び周波数を検
出するとともに、該検出した位相および振幅と上記測定
された三相交流電気量とに基づいて三相交流電気量を演
算によって求め、該演算によって求めた三相交流電気量
と上記入力された三相交流電気量との相ごとの偏差の2
乗和を求める、少なくとも2個の検出回路と、一の上記
検出回路の求めた周波数と、他の上記検出回路の求めた
周波数との差の絶対値を求める演算手段と、上記検出回
路の求めた偏差の2乗和および上記演算手段の求めた差
の絶対値の大きさを判定し、上記偏差の2乗和があらか
じめ定められた第1の基準値以上であり、且つ、上記差
の絶対値があらかじめ定められた第2の基準値以上であ
った場合、該判定の対象とされた偏差の2乗和を出力し
た検出回路は異常であると判定する判定手段と、を有す
ることを特徴とする位相・振幅・周波数検出装置が提供
される。
According to a fourth aspect of the present invention, a separately measured three-phase AC electric quantity is input, and the phase, amplitude and frequency of the three-phase AC are detected based on the input three-phase AC electric quantity. At the same time, a three-phase alternating current electric quantity is obtained by calculation based on the detected phase and amplitude and the measured three-phase alternating current electric quantity, and the three-phase alternating current electric quantity obtained by the calculation and the input three-phase alternating current The deviation of each phase from the amount of electricity 2
At least two detection circuits for obtaining the sum of multiplications, calculation means for obtaining the absolute value of the difference between the frequency obtained by the one detection circuit and the frequency obtained by the other detection circuit, and the detection circuit The sum of squared deviations and the magnitude of the absolute value of the difference obtained by the calculation means are determined, and the sum of squared deviations is equal to or greater than a first reference value set in advance, and the absolute value of the difference is determined. When the value is greater than or equal to a second reference value set in advance, the detection circuit that outputs the sum of squares of the deviations that are the target of the determination includes a determination unit that determines that the abnormality is abnormal. A phase / amplitude / frequency detection device is provided.

【0018】第4の態様の作用を説明する。The operation of the fourth aspect will be described.

【0019】検出回路は、別途測定された三相交流電気
量を入力されている。該検出回路は、入力された三相交
流電気量に基づいて三相交流の位相、振幅及び周波数を
検出する。また、検出した位相および振幅と上記測定さ
れた三相交流電気量とに基づいて三相交流電気量を演算
によって求める。そして、この演算によって求めた三相
交流電気量と、入力された三相交流電気量との相ごとの
偏差の2乗和を求めている。
The separately detected three-phase alternating current electric quantity is input to the detection circuit. The detection circuit detects the phase, amplitude, and frequency of the three-phase alternating current based on the input three-phase alternating current electrical quantity. In addition, the three-phase alternating current electricity amount is calculated by using the detected phase and amplitude and the measured three-phase alternating current electricity amount. Then, the sum of squares of the deviation for each phase between the three-phase AC electricity amount obtained by this calculation and the input three-phase AC electricity amount is obtained.

【0020】演算手段は、一の検出回路の求めた周波数
と、他の検出回路の求めた周波数との差の絶対値を求め
る。
The calculating means obtains the absolute value of the difference between the frequency obtained by one detection circuit and the frequency obtained by the other detection circuit.

【0021】判定手段は、検出回路の求めた偏差の2乗
和および演算手段の求めた差の絶対値の大きさを判定す
る。この判定の結果、下記のa),b)の両方が成立し
ていた場合には、該判定の対象とされた偏差の2乗和を
出力した検出回路は異常であると判定する。
The judging means judges the magnitude of the absolute value of the sum of squares of the deviation calculated by the detection circuit and the difference calculated by the calculating means. If both of the following a) and b) are satisfied as a result of this determination, it is determined that the detection circuit that has output the sum of squares of the deviations targeted by the determination is abnormal.

【0022】a)偏差の2乗和があらかじめ定められた
第1の基準値以上である。
A) The sum of squared deviations is greater than or equal to a predetermined first reference value.

【0023】b)差の絶対値があらかじめ定められた第
2の基準値以上である。
B) The absolute value of the difference is greater than or equal to a second predetermined reference value.

【0024】本発明の第5の態様としては、別途測定さ
れた三相交流電気量を入力され該入力された三相交流電
気量に基づいて三相交流の位相及び振幅を検出する位相
・振幅検出器における異常の発生を検出する、位相・振
幅検出器の診断装置において、一の上記位相・振幅検出
器の検出した位相及び振幅を用いて、上記三相交流の各
相の三相交流電気量を演算によって求める第1の三相交
流電気量演算手段と、上記第1の三相交流電気量演算手
段の求めた三相交流電気量と、上記一の位相・振幅検出
器に入力されている三相交流電気量との偏差を、各相ご
とに求める第1の偏差算出手段と、他の上記位相・振幅
検出器の検出した位相及び振幅を用いて、上記三相交流
の各相の三相交流電気量を演算によって求める第2の三
相交流電気量演算手段と、上記第2の三相交流電気量演
算手段の求めた三相交流電気量と、上記他の上記位相・
振幅検出器に入力されている三相交流電気量との偏差
を、各相ごとに求める第2の偏差算出手段と、上記第1
の偏差算出手段の求めた偏差と、上記第2の偏差算出手
段の求めた偏差との差の絶対値(以下“判定値”とい
う)を各相ごとに求める判定値算出手段と、上記判定値
があらかじめ定められた基準値以上であるか否かを判定
し、いずれか一つの相でも該基準値以上であった場合に
は、異常が生じているとする判定手段と、を有すること
を特徴とする位相・振幅検出装置の診断装置が提供され
る。
As a fifth aspect of the present invention, a phase / amplitude for inputting a separately measured three-phase AC electric quantity and detecting the phase and amplitude of the three-phase AC based on the input three-phase AC electric quantity. In a diagnostic device for a phase / amplitude detector that detects the occurrence of an abnormality in the detector, the phase and amplitude detected by the one phase / amplitude detector are used to determine the three-phase alternating current electrical of each phase of the three-phase alternating current. The first three-phase alternating current electricity amount calculating means for calculating the amount, the three-phase alternating current electricity amount obtained by the first three-phase alternating current electricity amount calculating means, and the three-phase alternating current electricity amount are input to the one phase / amplitude detector Using the first deviation calculating means for obtaining the deviation from the three-phase alternating current electricity amount for each phase and the phase and amplitude detected by the other phase / amplitude detector, Second three-phase AC electricity quantity calculation to obtain three-phase AC electricity quantity A stage, a three-phase AC quantity of electricity obtained in the second three-phase AC electric quantity calculating means, the other of the phase-
Second deviation calculating means for calculating a deviation from the three-phase alternating current electric quantity input to the amplitude detector for each phase;
Determination value calculating means for determining for each phase the absolute value of the difference between the deviation calculated by the deviation calculating means and the deviation calculated by the second deviation calculating means (hereinafter referred to as "judgment value"); Is greater than or equal to a predetermined reference value, and if any one of the phases is greater than or equal to the reference value, a determination unit determines that an abnormality has occurred. A diagnostic device for a phase / amplitude detector is provided.

【0025】第5の態様の作用を説明する。The operation of the fifth aspect will be described.

【0026】第1の三相交流電気量演算手段は、一の位
相・振幅検出器の検出した位相及び振幅を用いて、三相
交流の各相の三相交流電気量を演算によって求める。第
1の偏差算出手段は、第1の三相交流電気量演算手段の
求めた三相交流電気量と、上記一の位相・振幅検出器に
入力されている三相交流電気量との偏差を、各相ごとに
求める。
The first three-phase AC electric quantity calculating means calculates the three-phase AC electric quantity of each phase of the three-phase AC by using the phase and amplitude detected by the one phase / amplitude detector. The first deviation calculating means calculates a deviation between the three-phase alternating current electric quantity obtained by the first three-phase alternating current electric quantity calculating means and the three-phase alternating current electric quantity inputted to the one phase / amplitude detector. , For each phase.

【0027】第2の三相交流電気量演算手段、第2の偏
差算出手段も同様にして、他の位相・振幅検出器の検出
結果に基づいて偏差を求める。
In the same manner, the second three-phase AC electric quantity computing means and the second deviation calculating means also find the deviation based on the detection results of other phase / amplitude detectors.

【0028】判定値算出手段は、第1の偏差算出手段の
求めた偏差と、第2の偏差算出手段の求めた偏差との差
の絶対値(判定値)を各相ごとに求める。
The judgment value calculation means calculates the absolute value (judgment value) of the difference between the deviation calculated by the first deviation calculation means and the deviation calculated by the second deviation calculation means for each phase.

【0029】判定手段は、判定値があらかじめ定められ
た基準値以上であるか否かを判定する。その結果、いず
れか一つの相でも該基準値以上であった場合には、異常
が生じていると診断する。
The judging means judges whether the judgment value is equal to or larger than a predetermined reference value. As a result, if any one of the phases is greater than or equal to the reference value, it is diagnosed that an abnormality has occurred.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below.

【0031】本発明の第1の実施形態である、位相検出
回路および振幅検出回路を説明する。
A phase detection circuit and an amplitude detection circuit according to the first embodiment of the present invention will be described.

【0032】まず、位相検出回路を説明する。First, the phase detection circuit will be described.

【0033】位相検出回路は、ある時刻tにおける3相
交流電気量のサンプリング値V1、V2、V3を入力とし
て、その時の実際の瞬時位相角θを推定するものであ
る。本実施形態では、まず、各相のサンプリング値
1、V2、V3と各相の理想モデル値(注:これは振幅
(A)および位相角(θ)の関数として表現される)と
の偏差の2乗和を求める。そして、この2乗和が最小と
なる時のθを求め、これを実際の瞬時位相角θとして扱
っている(推定している)。θを求めるために実際に行
う計算は、下記数5(=数1,数3)で示される。
The phase detection circuit inputs the sampling values V 1 , V 2 and V 3 of the three-phase alternating current electric quantity at a certain time t and estimates the actual instantaneous phase angle θ at that time. In the present embodiment, first, the sampling values V 1 , V 2 , V 3 of each phase and the ideal model value of each phase (Note: this is expressed as a function of the amplitude (A) and the phase angle (θ)) The sum of squares of the deviation of is calculated. Then, θ at which this sum of squares becomes minimum is obtained, and this is treated (estimated) as the actual instantaneous phase angle θ. Calculations actually performed to obtain θ are shown by the following Expression 5 (= Expression 1, Expression 3).

【0034】[0034]

【数5】θ=tan-1((2V1−(V2+V3))/√3
(V3−V2)) 以下数5(=数1,数3)の導出過程を詳細に説明す
る。
[Equation 5] θ = tan −1 ((2V 1 − (V 2 + V 3 )) / √3
(V 3 −V 2 )) The derivation process of Formula 5 (= Formula 1 and Formula 3) will be described in detail below.

【0035】三相交流電流の第1相の理想モデル(真
値)をAsinθとすると、第2相及び第3相の理想モデ
ルはそれぞれAsin(θ−2π/3)、Asin(θ−4π/
3)となる。
When the first-phase ideal model (true value) of the three-phase alternating current is Asinθ, the second-phase and third-phase ideal models are Asin (θ-2π / 3) and Asin (θ-4π /), respectively.
3).

【0036】第1相の理想モデルから第1相のサンプリ
ング値V1を減算することで、サンプリング値と真値と
の偏差ε1が求められる(数6参照)。同様に、第2相
の理想モデルと第2相のサンプリング値との偏差ε2
第3相の理想モデルと第3相のサンプリング値との偏差
ε3が求められる(数6参照)。
By subtracting the sampling value V 1 of the first phase from the ideal model of the first phase, the deviation ε 1 between the sampling value and the true value can be obtained (see equation 6). Similarly, the deviation ε 2 between the ideal model of the second phase and the sampling value of the second phase,
A deviation ε 3 between the ideal model of the third phase and the sampling value of the third phase is obtained (see Formula 6).

【0037】[0037]

【数6】ε1=Asinθ−V1 ε2=Asin(θ−2π/3)−V2 ε3=Asin(θ−4π/3)−V3 続いて、偏差ε1,ε2,ε3をそれぞれ2乗する(数7
参照)。
## EQU6 ## ε 1 = Asin θ-V 1 ε 2 = Asin (θ-2π / 3) -V 2 ε 3 = Asin (θ-4π / 3) -V 3 Then , the deviations ε 1 , ε 2 , ε Square each 3 (Equation 7)
reference).

【0038】[0038]

【数7】ε12 =(Asinθ−V1)2 ε22 =(Asin(θ−2π/3)−V2)2 ε32 =(Asin(θ−4π/3)−V3)2 このε12,ε22,ε32を加算することで、サンプリング
値と真値との偏差の2乗和J(A,θ)が求められる(数
8参照)。なお、本明細書及び図面中、このJ(A,θ)
を単に“J”と記すことがある。
## EQU7 ## ε 12 = (Asin θ-V 1 ) 2 ε 22 = (Asin (θ-2π / 3) -V 2 ) 2 ε 32 = (Asin (θ-4π / 3) -V 3 ) 2 This ε By adding 12 , ε 22 , and ε 32 , the sum of squares J (A, θ) of the deviation between the sampling value and the true value can be obtained (see equation 8). In the present specification and drawings, this J (A, θ)
May be simply referred to as "J".

【0039】[0039]

【数8】J(A,θ)=(Asinθ−V1)2+(Asin(θ−
2π/3)−V2)2+(Asin(θ−4π/3)−V3)2 ここで、J(A,θ)を、A、θそれぞれについて偏微分
する。そして、この偏微分によって得られた式(∂J/
∂A、∂J/∂θ)の値が0となるような方程式(下記
数9参照)をたてる。
Equation 8] J (A, θ) = ( Asinθ-V 1) 2 + (Asin (θ-
2π / 3) -V 2) 2 + (Asin (θ-4π / 3) -V 3) 2 wherein, J a (A, θ), A, θ is partially differentiated for each. And the expression (∂J /
Create an equation (see the following equation 9) that makes the values of ∂A and ∂J / ∂θ) 0.

【0040】[0040]

【数9】∂J/∂A=0 ∂J/∂θ=0 この数9をAsinθおよびAcosθについて解くと、下記
数10が得られる。
[Equation 9] ∂J / ∂A = 0 ∂J / ∂θ = 0 By solving this Equation 9 for Asinθ and Acosθ, the following Equation 10 is obtained.

【0041】[0041]

【数10】Asinθ=2V1/3−(V2+V3)/3 Acosθ=(V3−V2)/√3 次に、このAcosθで、Asinθを除することで、下記数
11が得られる。
[Equation 10] Asin θ = 2V 1 / 3− (V 2 + V 3 ) / 3 Acos θ = (V 3 −V 2 ) / √3 Next, by dividing Asinθ by this Acos θ, the following Expression 11 is obtained. To be

【0042】[0042]

【数11】Asinθ/Acosθ = tanθ=(2V1−(V
2+V3))/√3(V3−V2) 最後に上記数11について逆三角関数(tanθ-1)を演
算することで、上述の数5が得られる。
(11) Asinθ / Acosθ = tanθ = (2V 1 − (V
2 + V 3 )) / √3 (V 3 −V 2 ) Finally, by calculating the inverse trigonometric function (tan θ −1 ) with respect to the above equation 11, the above equation 5 is obtained.

【0043】次に振幅検出回路を説明する。Next, the amplitude detection circuit will be described.

【0044】本実施形態の振幅検出回路は、ある時刻t
における3相交流電気量のサンプリング値V1、V2、V
3を入力として、実際の振幅Aを推定するものである。
本実施形態では、まず、各相のサンプリング値V1
2、V3と各相の理想モデル値(注:これは振幅(A)
および位相角(θ)の関数として表現される)との偏差
の2乗和を求める。そして、この2乗和が最小となる時
のAを求め、これを実際の振幅Aとして扱っている(推
定している)。
The amplitude detection circuit of the present embodiment operates at a certain time t.
Sampling values V 1 , V 2 , V of three-phase alternating current electricity in
The actual amplitude A is estimated using 3 as an input.
In the present embodiment, first, the sampling value V 1 of each phase,
V 2, V 3 and each phase of the ideal model values (Note: This is the amplitude (A)
And expressed as a function of the phase angle (θ)). Then, A when the sum of squares becomes the minimum is obtained, and this is treated (estimated) as the actual amplitude A.

【0045】Aを求めるための実際の計算は、下記数1
2(=数2,数4)で示される。
The actual calculation for obtaining A is the following formula 1
2 (= Equation 2 and Equation 4).

【0046】[0046]

【数12】A=√((2V1/3−(V2+V3)/3)2
+((V3−V2)/√3)2) 以下、数12(=数2,数4)の導出過程を詳細に説明
する。
## EQU12 ## A = √ ((2V 1 / 3- (V 2 + V 3 ) / 3) 2
+ ((V 3 −V 2 ) / √3) 2 ) Hereinafter, the derivation process of Formula 12 (= Formula 2 and Formula 4) will be described in detail.

【0047】上記数10を求めるまでの過程は、同様で
ある。
The process for obtaining the above equation 10 is the same.

【0048】ところで、三角関数には下記数13のよう
な関係式が成立している。
By the way, the relational expression shown in the following equation 13 is established in the trigonometric function.

【0049】[0049]

【数13】 (Asinθ)2+(Acosθ)2 =A2(sin2θ+cos2θ) =A2 従って、上述の数10を上記数13に代入すると、下記
数14が得られる。
(A sin θ) 2 + (A cos θ) 2 = A 2 (sin 2 θ + cos 2 θ) = A 2 Therefore, by substituting the above equation 10 into the above equation 13, the following equation 14 is obtained.

【0050】[0050]

【数14】A2=(2V1/3−(V2+V3)/3)2
((V3−V2)/√3)2 最後に、数14の両辺の平方根を求めることで上述の数
12が得られる。
## EQU14 ## A 2 = (2V 1 / 3- (V 2 + V 3 ) / 3) 2 +
((V 3 −V 2 ) / √3) 2 Finally, by obtaining the square roots of both sides of the equation 14, the above equation 12 is obtained.

【0051】該第1の実施形態の位相検出回路、振幅検
出回路は、上述した数5、数12の演算を行う演算回路
と、三相交流電気量をサンプリングするためのサンプリ
ング装置(例えば、電圧測定装置)と、で構成可能であ
る。但し、数5,数12の演算をそのまま実行する代わ
りに、数5,数12の導出過程の説明で述べた演算を、
サンプリングを行う度ごとに逐次に行うような装置とし
て構成することも可能である。この場合には、図1に示
したような装置構成をとることになる。
The phase detection circuit and the amplitude detection circuit of the first embodiment are composed of an arithmetic circuit for performing the arithmetic operations of the above equations (5) and (12) and a sampling device (for example, a voltage) for sampling the three-phase AC electric quantity. Measuring device). However, instead of directly executing the operations of Equations 5 and 12, the operations described in the description of the derivation process of Equations 5 and 12 are
It is also possible to configure as a device that sequentially performs each time sampling is performed. In this case, the device configuration as shown in FIG. 1 is adopted.

【0052】特許請求の範囲第1項において述べた位相
検出装置がここで述べた位相検出回路に、また、第2項
において述べた振幅検出装置がここで述べた振幅検出回
路に相当する。
The phase detector described in claim 1 corresponds to the phase detector described herein, and the amplitude detector described in claim 2 corresponds to the amplitude detector described herein.

【0053】本発明の第2の実施形態である周波数検出
回路を説明する。
A frequency detection circuit according to the second embodiment of the present invention will be described.

【0054】周波数検出回路2−1は、下記数15で示
される演算を実行することでこの周波数を求めている。
The frequency detection circuit 2-1 obtains this frequency by executing the calculation shown in the following expression 15.

【0055】[0055]

【数15】f=(θ2−θ1)/(2πH) θ2:ある時刻tにおける位相角 θ1:ある時刻t−Hにおける位相角 H:サンプリング間隔 周波数検出回路2−1は、図2に示すとおり、減算器1
7と、徐算器18とで構成可能である。減算器17によ
って θ2−θ1 を求める。そして、徐算器18は、この
減算結果を、2πHで割る(言い換えれば、1/(2π
H)を掛ける)。
F = (θ 2 −θ 1 ) / (2πH) θ 2 : phase angle at a certain time t θ 1 : phase angle at a certain time t−H H: sampling interval The frequency detection circuit 2-1 is As shown in 2, subtractor 1
7 and a divider 18. The subtractor 17 calculates θ 2 −θ 1 . Then, the gradual divider 18 divides this subtraction result by 2πH (in other words, 1 / (2π
H)).

【0056】周波数検出回路2−1への入力値(数15
に代入する位相角θ1,θ2に相当)としては、位相検出
回路15,16の検出結果を用いる。位相検出回路15
は、時刻tにおけるサンプリング値V1,V2,V3に基
づいて、位相角θ1を求める。位相検出回路16は、時
刻t−Hにおけるサンプリング値V1,V2,V3に基づ
いて、位相角θ2を求める。位相検出回路16へのサン
プリングデータの入力は、適当な時間だけ遅延させた上
で行っている。これは、位相検出回路15が位相角θ1
を示す信号を出力するタイミングと、位相検出回路16
が位相角θ2を示す信号を出力するタイミングと、をそ
ろえるためである。位相検出回路15、16は、第1の
実施形態で示した演算(数5)を実行することで位相角
θ1,θ2を求めるものであってもよい。
Input value to the frequency detection circuit 2-1 (Equation 15)
(Corresponding to the phase angles θ 1 and θ 2 ) that are substituted into Phase detection circuit 15
Calculates the phase angle θ 1 based on the sampling values V 1 , V 2 and V 3 at time t. The phase detection circuit 16 obtains the phase angle θ 2 based on the sampling values V 1 , V 2 and V 3 at time t-H. The sampling data is input to the phase detection circuit 16 after being delayed by an appropriate time. This is because the phase detection circuit 15 has a phase angle θ 1
And the phase detection circuit 16
Is to match the timing of outputting the signal indicating the phase angle θ 2 . The phase detection circuits 15 and 16 may obtain the phase angles θ 1 and θ 2 by executing the calculation (Equation 5) shown in the first embodiment.

【0057】特許請求の範囲第3項において言う周波数
検出装置が、ここで述べた周波数検出回路に相当する。
特許請求の範囲第3項における“減算器”は、減算器1
7に相当する。“積算器”は、積算器18に相当する。
The frequency detecting device referred to in claim 3 corresponds to the frequency detecting circuit described herein.
The "subtractor" in claim 3 is the subtractor 1
Equivalent to 7. The “integrator” corresponds to the integrator 18.

【0058】本発明の第3の実施形態を説明する。A third embodiment of the present invention will be described.

【0059】該第3の実施形態は、測定によって得られ
た三相交流電気量と演算によって得られた三相交流電気
量との偏差ε1,ε2,ε3の2乗和Jと、異なる複数カ
所での周波数fの検出結果と、に基づいて異常を検出す
る機能を備えた位相・周波数検出装置である。本実施形
態では、異常であるか否かの判定条件として下記の、
を採用している。そして、判定条件の両方が成立
しているときのみ異常とみなしている。判定条件のみ
が成立している場合は、系統の事故によるアンバランス
と考えて、装置の異常とはみなさない。
In the third embodiment, the sum of squares J of the deviations ε 1 , ε 2 , ε 3 between the three-phase AC electric quantity obtained by measurement and the three-phase AC electric quantity obtained by calculation, The phase / frequency detection device has a function of detecting an abnormality based on the detection results of the frequency f at a plurality of different locations. In this embodiment, the following determination conditions as to whether or not there is an abnormality:
Is adopted. Then, it is considered as abnormal only when both the determination conditions are satisfied. If only the judgment conditions are met, it is considered as an imbalance due to a system accident and is not considered to be a device abnormality.

【0060】判定条件 偏差ε1,ε2,ε3の2乗和
Jがあらかじめ定められた基準値α以上 判定条件 検出周波数の偏差の絶対値|f1−f2|が
あらかじめ定められた基準値β以上 以下、本実施形態の異常検出機能を備えた位相・周波数
検出装置回路を、図3を用いて具体的に説明する。
Judgment condition The sum of squares J of the deviations ε 1 , ε 2 and ε 3 is greater than or equal to a predetermined reference value α. Judgment condition The absolute value of the deviation of the detection frequency | f 1 −f 2 | is a predetermined reference value. Value β or more Hereinafter, the phase / frequency detection device circuit having the abnormality detection function of the present embodiment will be specifically described with reference to FIG.

【0061】位相および周波数検出回路19は、三相交
流電気量のサンプリング値V11,V12,V13に基づい
て、サンプリング値の偏差εの2乗和Jと、周波数とを
求めるものである。
The phase and frequency detection circuit 19 obtains the sum of squares J of the deviation ε of the sampling value and the frequency based on the sampling values V 11 , V 12 and V 13 of the three-phase AC electricity quantity. .

【0062】偏差εの2乗和Jは、下記数16を演算す
ることで求められる。なお、この数16は、上述の数8
と同じものである。
The sum of squares J of the deviation ε can be obtained by calculating the following equation 16. In addition, this number 16 is the above-mentioned number 8
Is the same as

【0063】[0063]

【数16】J(A,θ)=(Asinθ−V1)2+(Asin(θ
−2π/3)−V2)2+(Asin(θ−4π/3)−V3)2 ここで数16(=数8)に基づいてJを求めるには、サ
ンプリング値V11,V12,V13のみならず、該サンプリ
ングを行った時点での位相角θおよび振幅Aも必要とな
る。本実施形態の位相および周波数検出回路19は、第
1の実施形態で述べた演算(数5,数12)を実行する
ことで、該数16に代入するための位相角θおよび振幅
Aを求めている。但し、これ以外の方法を用いて位相角
θおよび振幅Aを求めても構わない。
## EQU16 ## J (A, θ) = (Asin θ−V 1 ) 2 + (Asin (θ
-2π / 3) -V 2) 2 + ( To find the J based on Asin (θ-4π / 3) -V 3) 2 where the number 16 (= 8), sampling values V 11, V 12 , V 13 as well as the phase angle θ and the amplitude A at the time of sampling. The phase and frequency detection circuit 19 of the present exemplary embodiment obtains the phase angle θ and the amplitude A to be substituted into the mathematical expression 16 by executing the calculations (Mathematical expressions 5 and 12) described in the first embodiment. ing. However, the phase angle θ and the amplitude A may be obtained using a method other than this.

【0064】位相および周波数検出回路20は、位相お
よび周波数検出回路19とまったく同じものである。但
し、入力されるサンプリング値V21,V22,V23は、位
相および周波数検出回路19に入力されるサンプリング
値V11,V12,V13とは、別の箇所で測定したものであ
る。
The phase and frequency detection circuit 20 is exactly the same as the phase and frequency detection circuit 19. However, the input sampling values V 21 , V 22 , V 23 are measured at different locations from the sampling values V 11 , V 12 , V 13 input to the phase and frequency detection circuit 19.

【0065】異常検出回路3−1,3−2は、位相およ
び周波数検出回路19,20の出力値(偏差の2乗和J
1,J2、周波数f1,f2)に基づいて、上述の異常判定
を行うものである。異常検出回路3−2は、異常検出回
路3−1と同じ構成を有するため、ここでは異常検出回
路3−1についてのみ説明する。
The abnormality detection circuits 3-1 and 3-2 output the output values of the phase and frequency detection circuits 19 and 20 (the sum of squared deviations J
The above-described abnormality determination is performed based on 1 , J 2 , and frequencies f 1 , f 2 ). Since the abnormality detection circuit 3-2 has the same configuration as the abnormality detection circuit 3-1, only the abnormality detection circuit 3-1 will be described here.

【0066】異常検出回路3−1は、図3に示すとお
り、減算器21、絶対値演算器23、判定器25からな
る。異常検出回路3−1には、位相および周波数検出回
路19の求めたJ1,f1と、位相および周波数検出回路
20の求めたf2とが入力されている。
The abnormality detection circuit 3-1 comprises a subtractor 21, an absolute value calculator 23, and a determiner 25, as shown in FIG. The abnormality detection circuit 3-1 is inputted with J 1 and f 1 obtained by the phase and frequency detection circuit 19 and f 2 obtained by the phase and frequency detection circuit 20.

【0067】減算器21は、f1からf2を減算すること
で、周波数の偏差を求める。続いて、絶対値演算器23
は、この偏差の絶対値|f1−f2|を求める。
The subtracter 21 subtracts f 2 from f 1 to obtain the frequency deviation. Then, the absolute value calculator 23
Calculates the absolute value of this deviation | f 1 −f 2 |.

【0068】判定器25は、異常であるか否かの判定基
準となる基準値α、基準値βを備えている。判定器25
は、入力されたJ1が基準値α以上であるか否か(判定
条件)を判定する。また、同様に、絶対値演算器23
からの入力値が基準値β以上であるか否か(判定条件
)を判定する。そして、判定条件が両方とも成立して
いれば、異常を検出したことを外部へ出力する。
The judging device 25 is provided with a reference value α and a reference value β, which serve as a criterion for judging whether or not there is an abnormality. Judge 25
Determines whether the input J 1 is greater than or equal to the reference value α (determination condition). Similarly, the absolute value calculator 23
It is determined whether the input value from is greater than or equal to the reference value β (determination condition). Then, if both the determination conditions are satisfied, the fact that the abnormality is detected is output to the outside.

【0069】異常検出回路3−2には、位相および周波
数検出回路20の求めたJ2,f2と、位相および周波数
検出回路19の求めたf1と、が入力されている。異常
検出回路3−2は、減算器22、絶対値演算器23、判
定器25からなり、これらは異常検出回路3−1の減算
器21等と同様に動作する。
The abnormality detection circuit 3-2 is supplied with J 2 , f 2 obtained by the phase and frequency detection circuit 20 and f 1 obtained by the phase and frequency detection circuit 19. The abnormality detection circuit 3-2 includes a subtractor 22, an absolute value calculator 23, and a determiner 25, which operate in the same manner as the subtractor 21 and the like of the abnormality detection circuit 3-1.

【0070】特許請求の範囲第4項における“位相・振
幅・周波数検出装置”が、該第3の実施形態に相当す
る。特許請求の範囲第4項において言う“検出回路”と
は、位相および周波数検出回路19,20に相当する。
“演算手段”とは、減算器21、絶対値演算器23に相
当する。“判定手段”とは、異常検出回路3−1,3−
2に相当する。
The "phase / amplitude / frequency detection device" in claim 4 corresponds to the third embodiment. The “detection circuit” referred to in claim 4 corresponds to the phase and frequency detection circuits 19 and 20.
The “calculator” corresponds to the subtractor 21 and the absolute value calculator 23. The "determination means" means abnormality detection circuits 3-1 and 3-
Equivalent to 2.

【0071】本発明の第4の実施形態である異常検出回
路を説明する。
An abnormality detection circuit according to the fourth embodiment of the present invention will be described.

【0072】該第4の実施形態は、複数カ所でのサンプ
リングデータに基づいて得られた三相交流の振幅Aおよ
び位相角θの推定値に基づいて、位相検出装置等の異常
を検出する異常検出回路である。本実施形態では、推定
値に基づいて逆算された三相交流電気量と、該推定値を
求めるのに使用された三相交流電気量のサンプリング値
と、の偏差を各相毎に求める。そして、ある箇所での偏
差と別の箇所での偏差との差を求め、その差が基準値γ
以上である場合には、異常であると判定している。な
お、3つの相のうちいずれか一つの相でも該基準値γ以
上であった場合には、異常と判定している。
The fourth embodiment is based on the estimated values of the amplitude A and the phase angle θ of the three-phase alternating current obtained based on the sampling data at a plurality of points, and detects the abnormality of the phase detector or the like. It is a detection circuit. In the present embodiment, the deviation between the three-phase alternating current electricity amount calculated back based on the estimated value and the sampling value of the three-phase alternating current electricity amount used to obtain the estimated value is obtained for each phase. Then, the difference between the deviation at one place and the deviation at another place is obtained, and the difference is the reference value γ.
If it is above, it is determined to be abnormal. If any one of the three phases has the reference value γ or more, it is determined to be abnormal.

【0073】以下、本実施形態の異常検出回路4−1
を、図4を用いて具体的に説明する。図4は、異常検出
回路4−1への入力データを作成するための位相および
振幅検出回路27,28を含めた異常検出システムとし
て描いている。
Hereinafter, the abnormality detection circuit 4-1 of this embodiment will be described.
Will be specifically described with reference to FIG. FIG. 4 is drawn as an abnormality detection system including phase and amplitude detection circuits 27 and 28 for creating input data to the abnormality detection circuit 4-1.

【0074】位相および振幅検出回路27,28は、第
1の実施形態の説明で述べた演算(数5、数12)を実
行するものである。位相および振幅検出回路27は、三
相交流電気量のサンプリング値V11,V12,V13を入力
値として、振幅A1および位相角θ1を求めている。一
方、位相および振幅検出回路28は、別の場所でサンプ
リングされたサンプリング値V21,V22,V23を入力値
として、振幅A2および位相角θ2を求めている。但し、
振幅Aおよび位相角θは、他の方法によって求めても構
わない。
The phase and amplitude detection circuits 27 and 28 execute the operations (Equation 5 and Equation 12) described in the description of the first embodiment. The phase / amplitude detection circuit 27 obtains the amplitude A 1 and the phase angle θ 1 by using the sampling values V 11 , V 12 , and V 13 of the three-phase AC electric quantity as input values. On the other hand, the phase / amplitude detection circuit 28 obtains the amplitude A 2 and the phase angle θ 2 by using the sampling values V 21 , V 22 , and V 23 sampled at other places as input values. However,
The amplitude A and the phase angle θ may be obtained by other methods.

【0075】異常検出回路4−1は、加算器29〜3
2、定数乗算器39,40、乗算器41〜46、減算器
47〜52、減算器53〜55、絶対値演算器56〜5
8、判定器59から構成されている。
The abnormality detection circuit 4-1 includes adders 29-3.
2, constant multipliers 39 and 40, multipliers 41 to 46, subtractors 47 to 52, subtractors 53 to 55, absolute value calculators 56 to 5
8 and the judging device 59.

【0076】異常検出回路4−1は、入力された振幅A
および位相角θに基づいて、各相での三相交流電気量を
求める。すなわち、減算器29は入力された位相角θ1
から2π/3を減算することで、第2相の位相角(θ1
−2π/3)を求める。同様に、減算器30は入力され
た位相角θから4π/3を減算することで、第3相の位
相角(θ1−4π/3)を求める。三角関数演算手段3
3〜35は、各相の位相角についての正弦を求め出力す
る。一方、これと並行して定数乗算器39は、入力され
た振幅A1に√2を乗算し出力する。乗算器41〜43
は、三角関数演算手段33〜35の出力値のそれぞれに
対し、定数乗算器39の出力値(√2・A1)を乗算し
出力する。この乗算器41〜43の出力値が、入力値
(θ1、A1)に基づいて算出された三相交流電気量とな
っている。
The abnormality detection circuit 4-1 receives the input amplitude A
And the three-phase alternating current electricity amount for each phase is obtained based on the phase angle θ. That is, the subtractor 29 receives the input phase angle θ 1
By subtracting 2π / 3 from the second phase angle (θ 1
-2π / 3) is calculated. Similarly, the subtractor 30 subtracts 4π / 3 from the input phase angle θ to obtain the phase angle (θ 1 −4π / 3) of the third phase. Trigonometric function calculation means 3
3 to 35 find and output the sine of the phase angle of each phase. On the other hand, in parallel with this, the constant multiplier 39 multiplies the input amplitude A 1 by √2 and outputs it. Multipliers 41 to 43
Multiplies each of the output values of the trigonometric function calculation means 33 to 35 by the output value (√2 · A 1 ) of the constant multiplier 39 and outputs the result. The output value of each of the multipliers 41 to 43 is the three-phase AC electricity amount calculated based on the input value (θ 1 , A 1 ).

【0077】この後段に配置された減算器47〜49
は、乗算器41〜43の出力値から、それぞれに対応す
る相の三相交流電気量のサンプリング値(V11,V12
13)を減算することで、各相の偏差ε11,ε12,ε13
を求める。三角関数演算手段36〜38、定数乗算器4
0、乗算器44〜46、減算器50〜52は、同様にし
て、入力値(θ2,A2)に対応する偏差ε21,ε22,ε
23を求める。
Subtractors 47 to 49 arranged in the subsequent stage
From the output values of the multipliers 41 to 43 are sampling values (V 11 , V 12 ,
V 13 ) is subtracted to obtain the deviations ε 11 , ε 12 , and ε 13 of each phase.
Ask for. Trigonometric function calculating means 36 to 38, constant multiplier 4
0, the multipliers 44 to 46, and the subtracters 50 to 52 similarly have deviations ε 21 , ε 22 , and ε corresponding to the input values (θ 2 , A 2 ).
Ask for 23 .

【0078】減算器53は、このようにして求められた
偏差ε11から偏差ε21を減算することで、偏差の差を求
める。さらに、絶対値演算器56は、この差の絶対値|
ε11−ε21|を求め、判定器59に出力する。減算器5
4,55、絶対値演算器57,58も同様にして、偏差
の差の絶対値|ε12−ε22|,|ε13−ε23|を求め、
判定器59に出力する。
The subtracter 53 obtains the difference between the deviations by subtracting the deviation ε 21 from the deviation ε 11 thus obtained. Further, the absolute value calculator 56 calculates the absolute value of this difference |
ε 11 −ε 21 | is calculated and output to the determiner 59. Subtractor 5
4, 55 and absolute value calculators 57 and 58 similarly calculate absolute values | ε 12 −ε 22 |, | ε 13 −ε 23 | of the difference between the deviations,
Output to the determiner 59.

【0079】判定器59は、あらかじめ定められた基準
値γを内部に備えている。そして、この基準値γと、入
力された偏差の差の絶対値|ε11−ε21|,|ε12−ε
22|,|ε13−ε23|とを比較することで、異常か否か
を判定する。そして、いずれか一つの相でも、偏差の差
が基準値γ以上であった場合には、異常であると判定す
る。なお、図面上明らかではないが、判定器59はその
判定結果を外部へ出力している。
The judging device 59 is internally provided with a predetermined reference value γ. Then, the absolute value of the difference between the reference value γ and the input deviation | ε 11 −ε 21 |, | ε 12 −ε
22 |, | ε 13 −ε 23 | are compared to determine whether or not there is an abnormality. Then, even in any one of the phases, when the difference in deviation is equal to or larger than the reference value γ, it is determined to be abnormal. Although not apparent in the drawing, the determiner 59 outputs the determination result to the outside.

【0080】特許請求の範囲第5項は、該第4の実施形
態に相当する。“第1の三相交流電気量演算手段”と
は、加算器29〜30、定数乗算器39、乗算器41〜
43に相当する。“第1の偏差算出手段”とは、減算器
47〜49に相当する。“第2の三相交流電気量演算手
段”とは、加算器31〜32、定数乗算器40、乗算器
44〜46に相当する。“第2の偏差算出手段”とは、
減算器50〜52に相当する。“判定値算出手段“と
は、減算器53〜55、絶対値演算器56〜58に相当
する。“判定手段“とは、判定器59に相当する。“判
定値”とは、絶対値演算器56〜58の出力する|ε11
−ε21|,|ε12−ε22|,|ε13−ε23|に相当す
る。
Claim 5 corresponds to the fourth embodiment. The “first three-phase alternating current electricity amount calculating means” means adders 29 to 30, constant multipliers 39, and multipliers 41 to 41.
Equivalent to 43. The “first deviation calculating means” corresponds to the subtracters 47 to 49. The “second three-phase AC electricity amount calculating means” corresponds to the adders 31 to 32, the constant multiplier 40, and the multipliers 44 to 46. "Second deviation calculation means" means
It corresponds to the subtracters 50 to 52. The “determination value calculating means” corresponds to the subtracters 53 to 55 and the absolute value calculators 56 to 58. The “determining means” corresponds to the determiner 59. The “judgment value” is output by the absolute value calculators 56 to 58 | ε 11
−ε 21 |, | ε 12 −ε 22 |, | ε 13 −ε 23 |.

【0081】なお、以上述べてきた各実施形態を組み合
わせることで、図5のごとく位相、振幅、周波数、異常
の有無をすべて検出するシステムを構成することも容易
に可能である。
By combining the embodiments described above, it is possible to easily form a system for detecting all of the phases, amplitudes, frequencies, and presence / absence of abnormality as shown in FIG.

【0082】[0082]

【発明の効果】以上説明したとおり本発明によれば、あ
る時刻tにおける3個(=サンプリング1回×3相)の
サンプリング値を用いて、非定常な3相交流電気量にお
ける瞬時位相角及び振幅を検出可能である。また、時刻
tおよび時刻t−Hにおける合計6個(=サンプリング
2回×3相)のサンプリング値を用いて周波数を検出可
能である。さらにまた、これと同時に、異常検出も可能
である。
As described above, according to the present invention, the instantaneous phase angle in the unsteady three-phase AC electric quantity and Amplitude can be detected. Further, it is possible to detect the frequency by using a total of 6 (= 2 times sampling × 3 phases) sampling values at time t and time t−H. Furthermore, at the same time, it is possible to detect an abnormality.

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

【図1】位相検出回路1−1及び振幅検出回路1−2を
示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a phase detection circuit 1-1 and an amplitude detection circuit 1-2.

【図2】周波数検出回路2−1の構成を示すブロック図
である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a frequency detection circuit 2-1.

【図3】位相および周波数に基づいて異常を検出する異
常検出回路3−1,3−2を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing abnormality detection circuits 3-1 and 3-2 that detect an abnormality based on a phase and a frequency.

【図4】位相および振幅に基づいて異常を検出する異常
検出回路4−1,4−2を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing abnormality detection circuits 4-1 and 4-2 that detect an abnormality based on a phase and an amplitude.

【図5】位相検出装置等を組み合わせたシステム構成例
を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a system configuration example in which a phase detection device and the like are combined.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1−1:位相検出回路 1−2:振幅検出回路 2−1:周波数検出回路 3−1:異常検出回路 3−2:異常検出回路 4−1:異常検出回路 5−1:位相検出装置 41〜46:乗算器 4〜6,11〜12:2乗器 1〜3,17,21,22,29〜32,47〜55:
減算器 9:除算器 18,39,40:定数乗算器 7,13:加算器 14,40:平方根演算器 10:逆三角関数演算手段 33〜38:三角関数演算手段 8:偏微分演算器 15,16:位相検出回路 19,20:位相及び周波数検出回路 23,24,56〜58:絶対値演算器 25,26,59:判定器
1-1: Phase detection circuit 1-2: Amplitude detection circuit 2-1: Frequency detection circuit 3-1: Abnormality detection circuit 3-2: Abnormality detection circuit 4-1: Abnormality detection circuit 5-1: Phase detection device 41 -46: Multipliers 4-6, 11-12: Squarer 1-3, 17, 21, 22, 29-32, 47-55:
Subtractor 9: Divider 18,39,40: Constant multiplier 7,13: Adder 14,40: Square root calculator 10: Inverse trigonometric function calculator 33-38: Trigonometric function calculator 8: Partial differential calculator 15 , 16: Phase detection circuit 19, 20: Phase and frequency detection circuit 23, 24, 56 to 58: Absolute value calculator 25, 26, 59: Judgment device

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】三相交流電気量をサンプリングするサンプ
リング手段と、 上記サンプリング手段によるサンプリング値(V1
2,V3)を下記数1に代入演算し、その演算結果
(θ)を、上記サンプリングを行った時点での三相交流
の瞬時位相角とみなして出力する演算手段と、 【数1】θ=tan-1((2V1−(V2+V3))/√3
(V3−V2)) V1:第1相についての三相交流電気量のサンプリング
値 V2:第2相についての三相交流電気量のサンプリング
値 V3:第3相についての三相交流電気量のサンプリング
値 を有することを特徴とする三相交流の位相検出装置。
1. A sampling means for sampling a three-phase alternating current electricity quantity, and a sampling value (V 1 ,
V 2 , V 3 ) is substituted into the following mathematical expression 1, and the calculation result (θ) is regarded as the instantaneous phase angle of the three-phase alternating current at the time of sampling, and is output. ] Θ = tan −1 ((2V 1 − (V 2 + V 3 )) / √3
(V 3 -V 2)) V 1: sampling values of the three-phase AC quantity of electricity for the first phase V 2: sampling values of the three-phase AC electric quantity of the second phase V 3: Three-phase for a third phase A three-phase alternating current phase detection device having a sampling value of an alternating current electricity amount.
【請求項2】三相交流電気量を測定するサンプリング手
段と、 上記サンプリング手段によるサンプリング値を下記数2
に代入演算し、その結果(A)を、当該サンプリング値
を測定した時点での三相交流の振幅値とみなして出力す
る演算手段と、 【数2】A=√((2V1/3−(V2+V3)/3)2
((V3−V2)/√3)2) V1:第1相についての三相交流電気量のサンプリング
値 V2:第2相についての三相交流電気量のサンプリング
値 V3:第3相についての三相交流電気量のサンプリング
値 を有することを特徴とする三相交流の振幅検出装置。
2. A sampling means for measuring the amount of three-phase alternating current electricity, and a sampling value by the sampling means are expressed by the following formula 2.
A calculation means for substituting and calculating the result (A) as the amplitude value of the three-phase AC at the time when the sampling value is measured, and A = √ ((2V 1 / 3- (V 2 + V 3 ) / 3) 2 +
((V 3 −V 2 ) / √3) 2 ) V 1 : Sampling value of three-phase AC electricity quantity for the first phase V 2 : Sampling value of three-phase AC electricity quantity for the second phase V 3 : A three-phase AC amplitude detection device having a sampling value of three-phase AC electricity for three phases.
【請求項3】位相角に基づいて交流の周波数を検出する
周波数検出装置において、 時刻tおよび時刻t−Hにおける交流の位相角を入力さ
れ、時刻tにおける位相角から時刻t−Hにおける位相
角を減算する減算器と、 上記減算器による減算結果に1/(2πH)を積算し、
該積算結果を上記交流の周波数とみなして出力する積算
器と、 を有することを特徴とする周波数検出装置。
3. A frequency detection device for detecting an AC frequency based on a phase angle, wherein the AC phase angle at time t and time t-H is input, and the phase angle at time t-H is changed from the phase angle at time t. A subtractor for subtracting, and 1 / (2πH) is added to the subtraction result by the subtractor,
A frequency detector, comprising: an integrator that outputs the integration result by regarding it as the frequency of the alternating current.
【請求項4】別途測定された三相交流電気量を入力さ
れ、該入力された三相交流電気量に基づいて三相交流の
位相、振幅及び周波数を検出するとともに、該検出した
位相および振幅と上記測定された三相交流電気量とに基
づいて三相交流電気量を演算によって求め、該演算によ
って求めた三相交流電気量と上記入力された三相交流電
気量との相ごとの偏差の2乗和を求める、少なくとも2
個の検出回路と、 一の上記検出回路の求めた周波数と、他の上記検出回路
の求めた周波数との差の絶対値を求める演算手段と、 上記検出回路の求めた偏差の2乗和および上記演算手段
の求めた差の絶対値の大きさを判定し、上記偏差の2乗
和があらかじめ定められた第1の基準値以上であり、且
つ、上記差の絶対値があらかじめ定められた第2の基準
値以上であった場合、該判定の対象とされた偏差の2乗
和を出力した検出回路は異常であると判定する判定手段
と、 を有することを特徴とする位相・振幅・周波数検出装
置。
4. A separately measured three-phase AC electric quantity is input, the phase, amplitude and frequency of the three-phase AC are detected based on the input three-phase AC electric quantity, and the detected phase and amplitude are detected. And a three-phase alternating current electricity amount calculated based on the measured three-phase alternating current electricity amount, the deviation for each phase between the three-phase alternating current electricity amount obtained by the operation and the input three-phase alternating current electricity amount Find the sum of squares of, at least 2
Individual detecting circuits, a calculating means for obtaining an absolute value of a difference between a frequency obtained by one of the detecting circuits and a frequency obtained by another of the detecting circuits, and a sum of squares of deviations obtained by the detecting circuits, and The magnitude of the absolute value of the difference obtained by the calculation means is determined, and the sum of squares of the deviation is equal to or greater than a predetermined first reference value, and the absolute value of the difference is predetermined. When the value is equal to or more than the reference value of 2, the detection circuit that outputs the sum of squares of the deviations that are the target of the determination includes a determination unit that determines that the detection circuit is abnormal. Detection device.
【請求項5】別途測定された三相交流電気量を入力され
該入力された三相交流電気量に基づいて三相交流の位相
及び振幅を検出する位相・振幅検出器における異常の発
生を検出する、位相・振幅検出器の診断装置において、 一の上記位相・振幅検出器の検出した位相及び振幅を用
いて、上記三相交流の各相の三相交流電気量を演算によ
って求める第1の三相交流電気量演算手段と、 上記第1の三相交流電気量演算手段の求めた三相交流電
気量と、上記一の位相・振幅検出器に入力されている三
相交流電気量との偏差を、各相ごとに求める第1の偏差
算出手段と、 他の上記位相・振幅検出器の検出した位相及び振幅を用
いて、上記三相交流の各相の三相交流電気量を演算によ
って求める第2の三相交流電気量演算手段と、 上記第2の三相交流電気量演算手段の求めた三相交流電
気量と、上記他の上記位相・振幅検出器に入力されてい
る三相交流電気量との偏差を、各相ごとに求める第2の
偏差算出手段と、 上記第1の偏差算出手段の求めた偏差と、上記第2の偏
差算出手段の求めた偏差との差の絶対値(以下“判定
値”という)を各相ごとに求める判定値算出手段と、 上記判定値があらかじめ定められた基準値以上であるか
否かを判定し、いずれか一つの相でも該基準値以上であ
った場合には、異常が生じていると診断する判定手段
と、 を有することを特徴とする位相・振幅検出装置の診断装
置。
5. The occurrence of an abnormality in a phase / amplitude detector that receives a separately measured three-phase AC electric quantity and detects the phase and amplitude of the three-phase AC based on the input three-phase AC electric quantity. In the phase / amplitude detector diagnostic apparatus, the first phase / amplitude detector detects the three-phase alternating current electricity amount of each phase of the three-phase alternating current by using the detected phase and amplitude of the first phase / amplitude detector. A three-phase alternating current electricity amount calculating means, a three-phase alternating current electricity amount obtained by the first three-phase alternating current electricity amount calculating means, and a three-phase alternating current electricity amount input to the one phase / amplitude detector. By using the first deviation calculating means for obtaining the deviation for each phase and the phases and amplitudes detected by the other phase / amplitude detectors, the three-phase AC electricity quantity of each phase of the three-phase AC is calculated. The second three-phase alternating current electric quantity calculating means to be obtained, and the second three-phase alternating current Second deviation calculating means for calculating, for each phase, a deviation between the three-phase AC electric quantity obtained by the electric quantity calculating means and the three-phase AC electric quantity inputted to the other phase / amplitude detector A judgment value calculating means for calculating, for each phase, an absolute value of a difference between the deviation calculated by the first deviation calculating means and the deviation calculated by the second deviation calculating means (hereinafter referred to as “judgment value”). , A determination means for determining whether or not the determination value is equal to or greater than a predetermined reference value, and if any one of the phases is equal to or greater than the reference value, a determination unit that diagnoses that an abnormality has occurred, A diagnostic device for a phase / amplitude detection device, comprising:
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