JPH11174109A

JPH11174109A - 送電線用故障点標定装置

Info

Publication number: JPH11174109A
Application number: JP9298168A
Authority: JP
Inventors: Kazuaki Kumagai; 和秋熊谷; Shinji Komatsu; 親司小松; Yutaka Takiguchi; 裕滝口; Minoru Seya; 稔瀬谷; Isao Wachi; 功和知; Jun Noro; 純野呂; Takashi Osumi; 隆大角
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-10-09
Filing date: 1997-10-30
Publication date: 1999-07-02

Abstract

(57)【要約】【課題】多端子系統においても精度よく故障点標定でき
る故障点標定装置を提供する。【解決手段】送電線保護装置の伝送部を利用し故障点標
定装置へ電圧情報および電流情報を集め、任意の区間に
対してインピーダンス方程式を解くことにより故障点を
特定する。保護装置では、電圧情報を伝送フレームＮＯ
と合わせてメモリし、伝送情報に伝送のフレームＮＯを
付加することによって、故障点標定装置が電圧情報と電
流情報の時刻合わせができるようにする。故障点標定装
置においては、休止区間の事故に対しては、事故点に近
い分岐点からのインピーダンス演算により事故点を標定
することにより休止区間の事故に対しても標定を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は送電線故障点標定装
置に関し、特に各端子に設けられた送電線保護装置を利
用して各端子の電流情報及び電圧情報を受信し故障点標
定演算を実施する故障点標定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の故障点標定装置はそのシステム構
成として（１）１端子の電流・電圧情報から故障点を算
出するもの、（２）多端子の電流情報を受信し電流情報
により故障点を算出するもの、が知られている。前者は
１端子の電流及び電圧から故障点標定装置設置点から見
た事故点までのインピーダンスを算出することにより事
故点までの距離を算出している。後者は、平行２回線に
おける事故時には、事故点までのインピーダンスに反比
例した形で事故電流が両回線に分流することから、健全
回線側を流れる電流と事故回線側を流れる電流から事故
点を算出している。

【０００３】この種の故障点標定装置に関するものとし
ては、例えば平成７年度電力技術研究会「多重事故にも
有効な基幹送電線の故障点標定アルゴリズムとその検証
結果について」が挙げられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の故障点標定方式
（１）では、１端子からみた事故点までのインピーダン
スにより事故点を算出しているため、適用系統が３端子
以上となると分岐点以遠の事故に対しては、多端子から
の事故電流の分流が発生するために誤差が大きくなると
いう問題があった。

【０００５】また、故障点指定方式（２）では多端子に
おける故障点標定を正確に行うために、各端子そして各
回線の電圧，電流情報を各端子間でやり取りして評定を
行っていた。しかし、このために各端子，回線の電圧，
電流情報を伝送するために専用の伝送路を設けなければ
情報の伝送が行えず標定することは困難であった。

【０００６】また、さらに故障点標定方式（２）では、
平行２回線系統がすべて遮断器「入」の運用状態において
は事故点を正確に算出できるが、１端子でも遮断器
「切」となると差電流標定が適用できず、（１）の方式
を利用しなければならないという適用上の制約があっ
た。

【０００７】本発明はこれに鑑みなされたもので、その
目的とするところは、故障点標定装置専用の伝送路を設
けることなく、送電線保護装置用の伝送路を利用するこ
とで、各端子の電流情報及び電圧情報を取得して、正確
な故障点標定を行うことができる故障点標定装置を提供
することにある。

【０００８】また、本発明は上述の課題に鑑み、他の目
的として、故障点標定装置専用の伝送路を設けることな
く、送電線保護装置用の伝送路を利用する場合に、各端
子の電流情報を取得して、各送電線保護装置のサンプリ
ングの位相差を補正する演算を行うことにより、正確な
故障点標定を行うことができる故障点標定装置を提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では送電線用故障点標定装置において、各端
子に設けられた保護継電手段と、保護継電手段からの電
流情報および電圧情報を取り込むことにより故障点標定
を行う標定演算手段を備えたようにしたものである。

【００１０】また、上記目的を達成するために、本発明
では送電線用故障点標定装置において、標定演算手段は
各端子の電流情報および電圧情報からインピーダンス状
態を算出して標定演算を行うようにしたものである。

【００１１】また、上記目的を達成するために、本発明
では送電線用故障点標定装置において、保護継電手段は
同期合わせ用の時刻データを付加して電圧情報を標定演
算手段に伝送するようにしたものである。

【００１２】また、上記目的を達成するために本発明で
は送電線用故障点標定装置において、保護継電手段が電
圧情報を時分割に送信することにより、全端子の電流情
報及び電圧情報による多端子インピーダンス標定を行う
ようにしたものである。

【００１３】また、上記目的を達成するために、本発明
では送電線用故障標定装置において、各端子の保護継電
手段は電圧情報を、故障点標定起動時に一旦、起動時刻
から過去のデータを数サンプル、同時刻性の保たれた時
刻データとともに蓄えておき、各端子の保護継電手段間
のデータ伝送フォーマットの空きビットを用いて時分割
的に全データを送信させるようにしたものである。

【００１４】また、上記目的を達成するために、本発明
では送電線用故障標定装置において、各端子の保護継電
手段は電流情報を、故障点標定起動時に一旦、起動時刻
から過去のデータを数サンプル、同時刻性の保たれた時
刻データとともに蓄えておき、各端子の保護継電手段間
のデータ伝送フォーマットを用いて全データを送信させ
るようにしたものである。

【００１５】また、上記目的を達成するために、本発明
では送電線用故障点標定装置において、保護継電手段は
前記電圧情報又は電流情報の同期合わせを実施するため
に、伝送フォーマットにおけるフレーム番号を記憶する
記憶手段を備えたようにしたものである。

【００１６】また、上記目的を達成するために、本発明
では送電線用故障点標定装置において、保護継電手段は
前記電圧情報又は電流情報と共に、送信データの同期合
わせ用のサンプリング時刻データを付加するようにした
ものである。

【００１７】また、上記目的を達成するために、本発明
では送電線用故障点標定装置において、標定演算手段は
送電線の系統構成に応じて標定演算のための演算アルゴ
リズムを切り替えるようにしたものである。

【００１８】また、上記目的を達成するために、本発明
では送電線用故障点標定装置において、標定演算手段は
前記送電線の遮断器開閉条件により標定演算のための演
算アルゴリズムを切り替えるようにしたものである。

【００１９】また、他の目的を達成するために、本発明
では送電線用故障点標定装置において、各端子に設けら
れた保護継電手段と、保護継電手段からの電流情報を取
り込むことにより故障点標定を行う標定演算手段と、各
端子からの電流情報によって各端子の保護継電手段のサ
ンプリングの位相差を補正する位相補正手段を備えるよ
うにしたものである。

【００２０】尚、本発明の送電線用故障点標定装置にお
いては、標定演算手段は保護継電装置と別装置であって
も、保護継電装置に内蔵されたものであっても良い。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下図示した実施例に基づいて本
発明を詳細に説明する。

【００２２】図１には本発明の故障点標定システムの全
体構成図を示している。本図は平行２回線のシステム構
成を示しているが、ここで、３相交流送電線１，２、変
電所の母線３，４、電力系統の電源５、送電線を流れる
電流を変換する計器用変流器ＣＴ６，７，８，９、送電
線の電圧を変換する計器用変圧器１０，１１を示す。計
器用変流器６，７，８，９で取り込まれた電流情報及び
計器用変圧器１０，１１で取り込まれた電圧情報はケー
ブル１２，１３を介して送電線保護装置２８，２９に取
り込まれる。送電線保護装置では、入力変換器１４，１
５を介して更に電流情報および電圧情報をディジタル信
号処理し易い低電圧に変換する。送電線保護装置２８を
例にとって説明すると、入力変換器１４で処理された電
流及び電圧情報は入力フィルタ１６を通して系統周波数
以外の高調波成分を除去したのちＡ／Ｄ変換器１７によ
りある一定時間の間隔をもってディジタル信号に変換さ
れる。ディジタル信号はシステムバス２３上にあるリレ
ー用演算処理部１８に取り込まれ、電流情報は、伝送処
理部２０により伝送路３１を介して相手端子に設置され
る送電線保護装置２９へ送信する。同様の処理を相手端
側の送電線保護装置も実施しており送電線保護装置２９
側の電流データを伝送処理部２０が受信する。伝送処理
部２０が相手端との間で行う伝送方式は光信号であって
もマイクロ波であってもよい。リレー用演算処理部１８
は伝送処理部２０が受信した相手端の電流情報７、もし
くは９及び自端子の電流情報６もしくは９により電流差
動演算を実施し送電線１もしくは２に発生する系統事故
を検出する。そして、本発明では送電線保護装置２８に
故障点標定装置へ電流データ及び電圧データを送信する
ため伝送処理部２（２２），故障点標定装置用の電流デ
ータ及び電圧データを一時的に蓄えるメモリ回路部２１
をシステムバス２３上に設けている。送電線保護装置２
９にも同様にメモリ回路部３３をシステムバス上に設け
る。メモリ回路部２１は各端子で取り込まれる電圧情報
および自端子の電流情報および伝送処理部２０が受信す
る相手端子の電流情報を常に数サイクル分記憶させてお
く。リレー演算処理部１８が系統に発生した系統事故点
（内部事故）３２を検出すると記憶内容を一時的に凍結
する。一方送電線保護装置２９ではメモリ部３３に電圧
情報９，１０を同様に常に数サイクル分記憶させてお
く。リレー演算部３５が内部事故判定するとこの記憶内
容を一時的に凍結する。さらに送電線保護装置２９では
メモリ３３に凍結している電圧情報を伝送処理部３４を
用いて送電線保護装置２８へ送信するが、割り合てのbi
t 数の関係から一度に全ての電圧データを送信すること
が不可能なため時分割で転送する。送電線保護装置２８
では伝送処理部２０が受信する相手端子の電圧情報をメ
モリ部２１へ記憶し、全電圧情報および電流情報が揃っ
た上で、故障点標定装置(ＦＬ)向けの伝送処理部２２を
介して各端子の電圧情報および電流情報を故障点標定装
置３０へ送信する。故障点標定装置(ＦＬ)３０では伝送
処理部２４により送電線保護装置から送られてくる電圧
情報および電流情報を受信し、受信内容をシステムバス
３６を介してメモリ部２５に記憶する。故障点標定処理
部２６は、メモリ部２５に蓄えられた電流情報および電
圧情報により故障点を標定し、出力回路２７を利用して
標定結果を出力する。

【００２３】図２には、本発明の故障点標定システムの
動作フロー図を示す。

【００２４】ステップ２０１は図１における送電線保護
装置２８及び故障点標定装置伝送部２４の動作フローの
起点を示し、ステップ２１０は図１における送電線保護
装置リレー演算部３５の動作の起点を示す。

【００２５】ステップ２０２は故障点標定装置起動、ス
テップ２０３はＦＬ起動送信、ステップ２０４は全端子
の電流情報のメモリ部２１への記憶、ステップ２０５は
伝送処理部２０による全端子の電圧情報の時分割受信、
ステップ２０６は故障点標定処理２６による電圧情報の
編集、ステップ２０７は電流データと電圧データの同期
合わせ、ステップ２０８は故障点標定演算、ステップ２
０９は故障点標定結果出力、ステップ２１１は故障点標
定起動、ステップ２１２は電圧情報の記憶、ステップ２
１３は電圧情報の時分割転送を示す。

【００２６】図３は本発明における伝送方式の一例を示
す。

【００２７】伝送フォーマットのスーパーフレーム３０
１の内容を示す。本例は、５４kbpsの１２マルチフレー
ムの伝送フォーマットを示している。フレーム３０２は
１マルチフレームを示しており、同期用フレーム３０２
Ａ、電流差動リレー用の電流情報フレーム３０２Ｂ，３
０２Ｃ，３０２Ｄを示す。フレーム３０２Ｅの一部フレ
ーム３０３を仮に故障点標定装置用の電圧情報送信用に
割り付けている。フレーム３０２Ｆにサブコミフレー
ム，フレーム３０２Ｇに伝送信号検査用のＣＲＣフレー
ムを示す。本発明の故障点標定用の電圧データ送信用の
フレームの詳細をフレーム３０４，３０５に示す。本例
では電圧データとして１２bit のディジタルデータを想
定し、故障点標定装置用のフレームは８bit の伝送容量
を持つ場合を仮定している。

【００２８】図４は図１における送電線保護装置２８及
び２９が実施する電圧データの記憶例を示す図である。
本例では、電圧情報を１３サンプル分記録した例を示
す。ここで、最終的に故障点標定時には電流データと電
圧データのサンプリング時刻の同時性を保つために、サ
ンプリング時刻の記録が必要となる。本発明では、同期
合わせ用の時計（時刻）データとして伝送部、図１にお
ける伝送処理部３４が生成する送信フレームＮＯ４０１
を記録しておく。

【００２９】図５は図１における送電線保護装置２８が
実施する各端子の電流情報の記憶例を示す図である。本
例では１端子分の電流情報の記憶例を示している。本発
明では、前記電圧情報との同期合わせを実施する上で、
受信フレームＮＯ５０１を記録しておく。図４における
送信フレームＮＯ４０１および図５に示す受信フレーム
ＮＯ５０１により全端子の同期合わせが可能となる。

【００３０】図６に同期合わせの一例を示す。タイミン
グ６０１で故障点標定装置が起動した例を示す。電流情
報は受信フレームＮＯが３から記憶されているが、電圧
情報は送信フレームＮＯが１から記憶されている。先頭
データから単純に利用したのではサンプリングデータの
同時刻性が確保できないが、同一フレームＮＯとなるデ
ータを故障点標定処理部２６が先頭から照合することに
より、同時刻性が確保される。

【００３１】尚、上記の実施例では電流情報に対して、
広いbit 数を割り合てて送電線保護装置２８，２９間で
伝送しているため電流情報に関しては遅延がほとんどな
く受け取り側で受信フレームＮＯを付与して同期合せを
実施できたが、電流情報の送信に遅延が発生する場合に
は送り側の保護装置が電流情報に送信フレームＮＯを付
与して電圧情報との同期を保つようにしても良い。

【００３２】本発明の他の実施例を図１６を用いて説明
する。

【００３３】上述した実施例では主に電流，電圧のデー
タ転送bit の大きさの制限を要因として発生する同期は
ずれの問題点についてのべているが、この外にも自端お
よび他端間で測定する電流，電圧データに位相差が発生
してしまう問題点が生じてしまう。

【００３４】以下、この問題点に対する本発明の他の実
施例を詳細に説明する。

【００３５】まず、図１６は送電線保護装置２８，２９
のアナログ入力部のブロック構成を示したものである。

【００３６】図において、アナログ入力部はサンプリン
グ周波数の１／２以上の周波数成分の信号を除去するた
めの折返し誤差防止フィルタ１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，
マルチプレクサ５０６，サンプル／ホールド回路５０
６，アナログ／ディジタル変換器１７，バッファメモリ
５０８，ディジタル信号処理プロセッサ(ＤＳＰ)５１
２，ＤＳＰのインストラクション用のプログラムROM51
4，複数方向からアクセス可能なマルチポートRAM516，
アナログ入力回路の内部バス５１０，標準化バス（ＶＭ
Ｅbus,Multi bus, ＳＴＤbus等）とアナログ入力回路と
のインターフェース回路５１８，タイミング制御回路５
２０，標準化バス２３を備えている。また、図１におい
て、ｉｎ１，ｉｎ２及びｉｎＮは入力変換器１４，１５
からのアナログ入力信号である電力系統の電圧，電流値
である。

【００３７】このアナログ入力部は折返し誤差防止フィ
ルタからの出力をMPX506でサンプリングした後に、Ａ／
Ｄ変換してこのデジタル電圧，電流信号をDSP512がロー
パスフィルタ，バンドパスフィルタ等の演算を行って電
力系統に重畳しているノイズ信号を除去して正確な電力
系統の電圧，電流信号を検出するようになっている。そ
して、本発明では電流差動用の自端および他端の電流信
号から送電線の故障点標定を行っているが、各端子の送
電線保護装置において主にタイミング制御５２０の同期
が合わないことにより微妙にサンプリングの同期が取れ
ない問題が発生し、このため同期が取れているとの仮定
で、自端および他端から得た電流，電圧情報を標定作業
に用いると故障点が大きくずれてしまう。

【００３８】図１７（ａ）に送電線１，２に実際に流れ
ている電流を示し、また図１７(ｂ)は自端３の保護装置
２８が電流を検出するサンプリングタイミングを示して
いる。また、図１７（ｃ)(ｄ）はそれぞれこの保護装置
２８について同期がずれている保護装置２９が計器用変
換器７および９から電流を検出するサンプリングタイミ
ングを示している。この図が示しているように自端３の
電流検出タイミングと他端４の送電線１および送電線２
の電流検出タイミングがずれてしまっていると、同期が
合っている状態なら電流値が検出されない時に電流が検
出されてしまい、この誤差が故障点の標定に大きな誤差
を与えるようになる。

【００３９】図１８は図１７のサンプリング状態を、自
端３の３０°ごとの電流検出タイミングを基準として、
他端４の送電線１Ｌ，送電線２Ｌの電流検出タイミング
がどの程度遅れているかを示したものであり、自端３の
電流検出タイミング（ａ）と比較して電流検出タイミン
グがそれぞれ位相がθ１Ｌおよびθ２Ｌ遅れていること
を示している。よって、これらの位相差θ１Ｌおよびθ
２Ｌを算出することによって、これらの位相差が生じて
しまっていることを前程に前述の故障点標定の演算を行
うことにより、より正確に標定作業を行うことが可能に
なる。

【００４０】図１９は、具体的な電圧によるサンプリン
グずれ（位相差）を算出する方法を示しており、計器用
変流器７および９から送電線１Ｌおよび送電線２Ｌの電
流状態を検出し、前述の伝送路を用いてこれらの電流デ
ータを故障点標定装置３０に伝送する。そして、この図
１９に示しているようにこれは電気角３０度毎にサンプ
リングしているデータから零点と交差する点（零クロス
点）を送電線１Ｌおよび２Ｌ毎に故障点標定装置３０が
算出し、これにより自端電流と他端各回線の装置の電流
の零クロス点のずれから、各回線のサンプリングずれを
算出しデータの補正を実施し、これにより正確な事故点
の標定が可能になる。

【００４１】ここで、サンプリング間隔は電気角３０度
より高速でも低速でも本発明の方式の適用は可能であ
り、また、図１以外の複数端子でも適用可能である。

【００４２】次に以上の手段により集められた各端子の
電流・電圧情報による標定原理を示す。

【００４３】本発明の多端子標定は、キルヒホッフの第
２法則に基づいており、基本的には端子から分岐点ま
で、あるいは分岐点から分岐点の間に事故点があるとし
て事故発生区間を切り分けし、対象区間の両端の電圧お
よび両端から流入する電流による電圧方程式を解くこと
によって、事故点までのインピーダンスを算出する。

【００４４】図８に本実施例の多端子標定方式を説明す
る上での系統図を示す。この系統では変電所の母線８０
１，８０２，８０３，８０４,８０５と分岐点８０６,８
０７，８０８を有している。ここでは便宜上母線８０１
を端子１，母線８０２を端子２，母線８０３を端子３，
母線８０４を端子４，母線８０５を端子５と呼ぶことと
する。また分岐点８０６を分岐１，分岐点８０７を分岐
２，分岐点８０８を分岐３とする。さらに各端子におい
て故障点標定装置用として検出される電流情報，電圧情
報を、端子１はＩ１，Ｖ１、端子２はＩ２，Ｖ２、端子
３はＩ３，Ｖ３、端子４はＩ４，Ｖ４、端子５はＩ５，
Ｖ５とする。送電線の定数は整定値として与えることと
するがここでは、１回線の送電線モデルとし、端子１か
ら分岐１までをＺ１，端子２から分岐１までをＺ２，端
子３から分岐２までをＺ３，端子４から分岐３までをＺ
４，端子５から分岐３までをＺ５，分岐１から分岐２ま
でをＺ６，分岐２から分岐３までをＺ７とする。

【００４５】図９に本発明の端子から分岐点の間の標定
演算式の１例を示す。

【００４６】ここでは、図８の端子１と分岐１の間に事
故Ｆ１が発生しているものとして標定演算するケースを
示す。ここでは、事故点の位置を端子１からインピーダ
ンスＺｆ１の点として事故点電圧をＶｆ１と仮定し、Ｚ
ｆ１を求める。

【００４７】（１）式は端子１からＦ１点までの電圧方
程式である。（２）は端子２の電圧及び電流から分岐１
の電圧を求めさらに分岐１から事故点に流入する電流を
端子２，３，４，５の電流情報から求めた、分岐１から
事故点までの電圧方程式である。（１）式および（２）
式には事故点電圧Ｖｆ１、および端子１から事故点まで
のインピーダンスＺｆ１が未知数となっているが、
（１）式を（３）式のように変形してＶｆ１を消去する
ことによって、（６）式のようにＺｆ１を求めることが
できる。

【００４８】図１０には分岐点と分岐点の間の標定式の
１例を示す。

【００４９】ここでは、分岐１と分岐２の間に事故が発
生しているものとして標定演算を実施するケースを示
す。

【００５０】ここでは、事故点の位置を分岐１からイン
ピーダンスＺｆ３の点とし、事故点電圧をＶｆ２と仮定
し、Ｚｆ２を求める。

【００５１】（７）式は、端子１の電圧及び電流値、端
子２の電流値により求めた分岐１から事故点までの電圧
方程式である。（８）式は、端子３の電圧情報及び電流
情報、端子４，端子５の電流情報から求めた分岐２から
事故点までの電圧方程式である。

【００５２】（７)(８）式から事故点電圧Ｖｆ２を消去
して（１２）式のようにＺｆ２を求めることができる。

【００５３】図７に標定処理のフロー図を示す。ステッ
プ７０１で標定演算がスタートすると、ステップ７０２
で端子から分岐点までに事故が発生しているとして標定
を実施する。ステップ７０３では端子ｉ（１から５）か
ら分岐点までの標定実施し、この区間に事故点が求まれ
ば、ステップ７１０で標定演算を終了し、標定結果が端
子ｉから分岐点までにない場合、つまり分岐点を標定し
た場合は、ステップ７０５に進み、端子と分岐点間の標
定が全て終了していれば、ステップ７０６へ、未実施箇
所があればステップ７１１を経由してステップ７０３へ
戻り、端子ｉ＋１に対して同様の演算を実施する。ステ
ップ７１１は端子ＮＯｉに１加える処理である。ステッ
プ７０６では分岐点と分岐点の間に事故が発生している
として標定演算を実施する。ステップ７０７では分岐１
と分岐２の間を標定する。ステップ７０８ではこの分岐
１と分岐２の間に事故が発生していれば、ステップ７１
０へ進む。事故点が分岐１から分岐２の間にない場合
は、ステップ７０９で分岐２と分岐３の間に事故が発生
しているものとして標定する。ステップ７１０では標定
値を出力する。

【００５４】これにより本発明では対象とする電力系統
において、事故点の算出を可能にしている。

【００５５】次に本発明の他の一実施例を説明する。

【００５６】前述の方法により事故点の算出が可能であ
るが、本方式では各端子の電流，電圧情報が、故障点標
定装置に取り込まれていることが前提となる。つまり遮
断器「開」により系統と切り放されている端子があると
その端子の電圧情報が使えないことになる。

【００５７】この対策として本発明では、各端子の遮断
器条件により端子の休止判定を実施し不要な演算処理を
省略するのみならず最終的な事故点判定の処理を簡素化
な例を説明する。

【００５８】図１１及び図１２に本実施例のフロー図を
示す。図１１は端子から分岐点間の標定フロー図であ
る。この処理は図７におけるステップ７０３に組み込む
ことができ、ステップ１１０１で端子と分岐点間の標定
がはじまり、ステップ１１０２で端子ｉと分岐点ｋの間
の標定が開始すると、ステップ１１０３で端子ｉの遮断
器条件が３相「切」の判定を実施する。３相「切」成立
であれば端子ｉを休止判定し、端子ｉと分岐点ｋ間での
標定は実施せず、ステップ１１０８で次の区間の標定に
すすむ。端子ｉが休止でなければステップ１１０５にお
いて分岐ｋ背後の端子が全て休止かどうかを判定する。
この場合は、分岐ｋの背後の端子は端子ｉ以外の全ての
端子が対象となる。もし端子ｉ以外の端子がすべて遮断
器３相「切」で休止であるならば、ステップ１１０６に
すすみ端子ｉの電流情報及び電圧情報による１端判定を
実施する。分岐ｋ背後に休止でない端子が１つでも存在
している場合は、ステップ１１０７に進み端子ｉと分岐
ｊの間の標定演算を実施する。図１２は分岐点間の標定
処理のフロー図であり図７のステップ７０６に組み込む
ことができる。ステップ１２０１で分岐点間の標定がは
じまり、ステップ1202で分岐点ｊと分岐点ｋの標定が開
始すると、ステップ１２０３で分岐点ｊの背後の端子が
全て遮断器３相「切」かを判定する。もし背後にある端
子がすべて遮断器３相「切」であるならば背後端子休止
とし、分岐点ｊと分岐点ｋの間での標定は実施せず、ス
テップ１２０５で次の区間の標定に進む。もし休止中で
ない端子があるならばステップ１２０４に進み同様に分
岐点ｋの背後の端子が全て休止か否かを判定する。全て
休止であれば、ステップ１２０５に進み、休止中でない
端子があるのならばステップ１２０６で分岐点ｊと分岐
点ｋの間での標定演算を実施する。

【００５９】この本発明の一実施例によれば不要な演算
を省略できるのでより高速な標定判定を行うことが可能
になる。

【００６０】図１３（ａ)(ｂ）に本発明の故障点標定装
置における休止端子が存在する場合の事故特定のフロー
図を示す。本フローは休止端子以外に対しての標定演算
（図７，図８，図９に示したもの）が終了した後に実施
することを前提としている。ステップ１０１で本フロー
が開始すると、ステップ１０２で、端子〜分岐点の間に
標定結果があったかどうかを判定する。（分岐点上は除
外する。）もし図７，図８，図９に示す方法により事故
点が求められていれば、ステップ１０８で本処理を終了
し標定結果を出力する。事故点が求められていなければ
休止端子と分岐点間に事故が発生していることにより、
ステップ１０３で分岐１と分岐３の間に対して標定を実
施していたかを判定する。実施していればステップ１０
４へ実施していなければステップ１２０へ進む。ステッ
プ１０４では、分岐２と分岐３の間に対して標定を実施
していたかを判定する。実施していればステップ１０５
へ、実施していなければステップ１１８へ進む。ステッ
プ１０５では標定結果が分岐１かどうかを判定する。事
故点が分岐１であればステップ１０６へ、分岐１でなけ
ればステップ１０９へ進む。ステップ１０６では、端子
１または２が休止かどうかを判定する。もしどちらかが
休止であれば、分岐１から休止端子（端子１または端子
２）を向いた方向で事故が発生していることからステッ
プ１０７において分岐１から休止中の端子（端子１また
は端子２）の方向をみた標定を実施する。この標定方法
は分岐１から事故点に流入する電流を背後の端子の電流
情報から求め、また分岐１の電圧を休止中でない任意の
端子の電圧情報から求めることにより実施する。詳細は
図１４，図１５にて説明する。端子１も端子２も休止で
なければステップ１１３へ進む。ステップ１０９では標
定結果が分岐２かどうかを判定する。標定結果が分岐２
であればステップ１１０へ、分岐２でなければステップ
１１４へ進む。ステップ１１０では端子３が休止かどう
かを判定する。端子３が休止中であればステップ１１２
へ、休止中でなければステップ１１３へ進む。ステップ
１１２ではステップ１０７同様分岐２から休止中の端子
３方向をみた標定を実施する。ステップ１１４では標定
結果が分岐３かどうかを判定する。標定結果が分岐３で
あればステップ１１５へ、分岐３でなければステップ１
１７へ進む。ステップ１１５では端子４または５が休止
かどうかを判定する。もしどちらかが休止であればステ
ップ１１６に進み、両端子とも休止でなければステップ
１１３へ進む。ステップ１１６ではステップ１０７と同
様端子３から休止端子(端子４または端子５)の方向を見
た標定を実施する。ステップ１１８では分岐１と分岐２
の間での標定結果が分岐２かどうかを判定し、標定結果
が、分岐点２であれば、このケースでは端子４及び端子
５が休止状態であるのでステップ１１９で分岐２から休
止端子方向（このケースでは端子４及び端子５の方向）
をみた標定演算を行う。標定結果が分岐２でなければス
テップ１０５へ進む。ステップ１２０では分岐２と分岐
３の間に対して標定を実施したかを判定する。実施して
いればステップ１２１へ、実施していなければステップ
１２２へ進む。ステップ１２１では標定結果が分岐２か
どうかを判定する。分岐２であればステップ119へ進み
分岐２から休止端子の方向（このケースでは端子１，端
子２の方向）をみた標定を実施する。分岐２が標定点で
なければステップ１２３へ進み、標定点が分岐３かどう
かを判定する。分岐３であればステップ１２４へ、分岐
３でなければステップ１１７へ進む。ステップ１２４で
は端子４または端子５が休止かどうかを判定する。端子
４または端子５が休止であればステップ１２５へ、端子
４も端子５も休止でなければステップ１１３へ進む。ス
テップ１２５ではステップ１０７と同様に分岐３から休
止端子（端子４または端子５）の方向をみた故障点標定
を実施する。ステップ１２２では端子４及び端子５が休
止かを判定する。端子４及び端子５休止中であればステ
ップ１２６へ、休止中でなければステップ１２９へ進
む。ステップ１２６では端子３が休止かどうかを判定す
る。端子３が休止中あればステップ１２８へ進み、休止
中でなければ、このケースでは運用中の端子は端子３の
みであるのでステップ１３２へ進み、端子３からの１端
判定による標定を実施する。ステップ１２８では端子１
及び端子２とも運用中かを判定し両端とも運用中（つま
り休止でない）であればステップ１３０に進み分岐１か
らの分岐２側をみた１端判定を実施する。端子１及び端
子２とも運用中でなく一方でも休止していればステップ
１３２へ進み運用中の端子からの１端判定により標定を
実施する。ステップ１２９では端子４及び端子５とも運
用中であるかを判定する。端子４及び端子５とも運用中
であればステップ１３１にすすみ、分岐３から分岐２側
をみた標定を実施する。端子４及び端子５がともに運用
中でなければステップ１３２に進む。この場合運用端子
は５端子中１端子のみなので、運用端子からみた１端判
定を実施する。次に休止区間に事故がある場合の標定方
法を示す。

【００６１】図１４には端子１休止中の端子１と分岐１
間の事故を示した例である。

【００６２】図１５に本実施例の一例を示す。

【００６３】このケースでは前述の（１)(２）式による
電圧方程式による事故点の標定ができない。本発明で
は、従来の１端判定方式の故障点標定装置の演算アルゴ
リズムを利用した方法を示している。本想定のケースで
は、分岐１背後の端子（端子３，端子４，端子５）の電
流，電圧条件から分岐１点の電圧と分岐１から事故点に
流入する電流値を算出し分岐１から事故点をみたインピ
ーダンスを求めることで故障点を標定する。図１５の式
（１３)(１４)(１５)(１６）は分岐１の電圧を求める式
であるが、端子２〜５の休止中でない、いずれの端子の
電圧で算出しても問題はない。また分岐１から事故点に
流入する電流は（１７）式で示される。（１８）式は分
岐１から事故点までのインピーダンスをＺｆ３，事故点
電圧をＶｆ１として分岐１を基準とした電圧方程式であ
る。この場合未知数であるＺf3とＶｆ１を消去できない
ので、従来の１端判定方式でとられていたように、Ｖf3
と同相の極性量Ｉｐを仮定し、式（１９)(２０）に示す
ようにこの共約複素数Ｉｐ* と積を求め、虚数成分を取
り出すことでＶｆ３を消去する。さらにＺｆ３＝Ｚ１・
ｘとおけば、式（２１）式に示すように分岐１から事故
点までの距離を求めることができる。

【００６４】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、多端子送電線における故障点標定装置が送電線保護
装置の伝送路を利用することで実現でき、従来の１端判
定方式に比較して多端子系統においても精度の高い故障
点標定装置が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の故障点標定装置のシステム構成を示す
図である。

【図２】本発明の故障点標定装置における端末装置と代
表装置の処理の概要を示す図である。

【図３】本発明の故障点標定装置適用する送電線保護装
置における伝送フォーマットの一例を示す図である。

【図４】本発明の故障点標定装置において実施するメモ
リ内容の一例を示す図である。

【図５】本発明の故障点標定装置における電圧情報の伝
送例を示す図である。

【図６】故障点標定用の電流データ及び電圧データの同
期合わせの一例を示す図である。

【図７】本発明の故障点標定装置の処理の概略を示す図
である。

【図８】実施例における系統構成を示す図である。

【図９】端子から分岐点間の標定式を示す図である。

【図１０】分岐点と分岐点間の標定式を示す図である。

【図１１】端子から分岐点間の標定時における休止端子
処理を示すフロー図である。

【図１２】分岐点から分岐点間の標定時における休止端
子処理を示すフロー図である。

【図１３】休止端子がある場合の標定処理を示すフロー
図である。

【図１４】休止端子区間事故の系統例を示す図である。

【図１５】休止区間の標定式を示す図である。

【図１６】アナログ入力部のブロック構成図。

【図１７】サンプリングずれの概要を示す図。

【図１８】回線毎の位相差を示す図。

【図１９】サンプリングずれ算出詳細演算式を示す。

【符号の説明】

１…送電線（１Ｌ）、２…送電線（２Ｌ）、３…母線
１、４…母線２、５…電源、６，７，８，９…計器用変
流器(ＣＴ）、１０，１１…計器用変圧器(ＰＤ）、１
２，１３…制御ケーブル、１４，１５…入力変換器、１
６…入力フィルター（アナログフィルター）、１７…Ａ
／Ｄ変換器、１８…リレー用演算処理部、１９…入出力
回路、２０，２２，３４…伝送処理部、２１，２５，３
３…メモリ回路部、２３…システムバス、２４…故障点
標定装置伝送部、２６…故障点標定装置用演算部、２７
…入出力回路部、２８，２９…送電線保護装置全体、３
０…故障点標定装置全体、３１…伝送路、３２…系統事
故点、３５…送電線保護装置リレー演算部。

フロントページの続き (72)発明者瀬谷稔茨城県日立市国分町一丁目１番１号株式会社日立製作所国分工場内 (72)発明者和知功茨城県日立市国分町一丁目１番１号株式会社日立製作所国分工場内 (72)発明者野呂純茨城県日立市国分町一丁目１番１号株式会社日立製作所国分工場内 (72)発明者大角隆茨城県日立市国分町一丁目１番１号株式会社日立製作所国分工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】送電線用故障点標定装置において、各端子に設けられた保護継電手段と、該保護継電手段からの電流情報および電圧情報を取り込
むことにより故障点標定を行う標定演算手段を備えたこ
とを特徴とする送電線故障点標定装置。
【請求項２】請求項第１項の送電線用故障点標定装置に
おいて、前記標定演算手段は前記各端子の電流情報および電圧情
報からインピーダンス状態を算出して標定演算を行うこ
とを特徴とする送電線用故障点標定装置。
【請求項３】請求項第１項の送電線用故障点標定装置に
おいて、前記保護継電手段は同期合わせ用の時刻データを付加し
て前記電圧情報を前記標定演算手段に伝送することを特
徴とする送電線用故障点標定装置。
【請求項４】請求項第１項の送電線用故障点標定装置に
おいて、前記標定演算手段は前記送電線の遮断器開閉条件により
標定演算のための演算アルゴリズムを切り替えることを
特徴とする送電線用故障点標定装置。
【請求項５】請求項第１項の送電線用故障点標定装置に
おいて、前記標定演算手段は前記送電線の系統構成に応じて標定
演算のための演算アルゴリズムを切り替えることを特徴
とする送電線用故障点標定装置。
【請求項６】請求項第１項の送電線用故障点標定装置に
おいて、前記保護継電手段は前記電圧情報又は電流情報の同期合
わせを実施するために、伝送フォーマットにおけるフレ
ーム番号を記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする
送電線用故障点標定装置。
【請求項７】請求項第１項の送電線用故障点標定装置に
おいて、前記標定演算手段は前記電圧情報又は電流情報と共に、
送信データの同期合わせ用のサンプリング時刻データを
付加することを特徴とする送電線用故障点標定装置。
【請求項８】送電線用故障点標定装置において、各端子に設けられた保護継電手段と、該保護継電手段からの電流情報を取り込むことにより故
障点標定を行う標定演算手段と、各端子からの電流情報
によって各端子の前記保護継電手段のサンプリングの位
相差を補正するように位相補正手段を備えたことを特徴
とする送電線故障点標定装置。