JPH11262183A - 電圧無効電力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 異常発生で瞬時に制御指令の出力をロック
し、異常復帰から−定時間経過後に出力ロックを解除す
る電圧無効電力制御装置を提供する。 【解決手段】 電力系統の電圧、電流はアナログ入力回
路１１で検出され、演算回路１２で電力系統の電圧の制
御演算を行い、演算結果は出力回路１３に出力される。
該当する調相設備の投入、開放や変圧器のタップ切り替
えの制御信号と出力ロック回路１５からの出力ロック信
号１５２とのアンド条件成立で制御指令を出力する。ア
ナログ入力回路の検出値は監視回路１４に入力され、検
出値からアナログ入力回路の健全性を常時監視する。監
視回路で異常の検出時、オフディレータイマ１５Ｃが起
動して、ノット回路１５Ｂから出力ロック信号が出力さ
れ出力回路はアンド条件不成立となり制御指令出力が阻
止される。異常復帰時、一定時間Ｔだけ遅れてオフディ
レータイマの出力が復帰し、出力回路のアンド条件は不
成立となり制御指令出力はその間阻止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電圧無効電力制御
装置におけるアナログ入力回路異常検出において、異常
が検出された時の電圧・電流情報を用いて実行された制
御演算結果により誤った制御指令が出力されることを防
止する出力ロック回路を有する電圧無効電力制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は従来の電圧無効電力制御装置１の
ブロック図である。電力系統の電圧、電流はアナログ入
力回路１１で検出され、次段の演算回路１２に入力され
る。演算回路１２においては電力系統の電圧を適正範囲
に維持するための制御演算を行い、演算結果は次段の出
力回路１３に出力される。出力回路１３はアンド回路で
構成され、該当する調相設備の投入、開放や変圧器のタ
ップ切り替えの制御信号と出力ロック回路１５からの出
力ロック信号１５２とのアンド条件成立で制御指令を出
力する。

【０００３】一方、アナログ入力回路１１で検出された
検出値は次段の監視回路１４に入力され、監視回路１４
は検出値からアナログ入力回路１１の健全性を常時監視
する。監視の結果、正常時は監視回路１４から異常検出
信号１４１＝０が次段の出力ロック回路１５に出力され
る。

【０００４】出力ロック回路１５のオンディレータイマ
１５Ａは、異常検出信号１４１＝０では起動せず、次段
のノット回路１５Ｂにタイマ出力信号１５１＝０を出力
する。この結果、ノット回路１５Ｂで信号反転され出力
ロック信号１５２＝１が次段の出力回路１３に入力され
て出力は阻止されない。

【０００５】監視回路１４で異常が検出されると、異常
検出信号１４１＝１が次段の出力ロック回路１５に出力
され、オンディレータイマ１５Ａが起動される。オンデ
ィレータイマ１５Ａは異常検出信号１４１が一定時間Ｔ
以上経過した条件で次段のノット回路１５Ｂにタイマ出
力信号１５１＝１を出力する。ノット回路１５Ｂにタイ
マ出力信号１５１＝１が入力されると、出力ロック信号
１５２＝０となり次段の出力回路１３のアンド条件は不
成立となり制御指令の出力が阻止される。

【０００６】本方式は、監視回路１４の異常検出信号１
４１が一定時間Ｔ以上継続した条件で制御指令の出力を
阻止している。異常発生継続時間が一定時間Ｔに満たな
い状態で発生する場合は全く異常検出ができず、異常発
生中の電圧、電流検出値を用いた制御演算が実効される
ため、誤った演算結果での調相設備の投入、開放や変圧
器のタップ切り替え制御がされることになり、電力系統
の電圧異常（上昇、低下）を引き起こす恐れがあった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の方式は異常発生
が一定時間以上継続を条件とする継続監視であるため、
異常が一定時間に満たず、断続的に発生する場合には全
く異常の検出ができず異常発生時の電圧、電流検出値を
用いた制御が行われ電力系統の電圧崩壊を引き起こす恐
れがあった。

【０００８】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、異常発生で瞬時に制御指令の出力をロ
ックし、異常復帰から−定時間経過後に出力ロックを解
除する出力ロック回路を有した電圧無効電力制御装置を
提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の［請求項１］に係る電圧無効電力制御装
置は、計測された電力系統の電圧無効電力から、電力系
統の電圧を適正範囲に維持するための制御を行う電圧無
効電力制御装置において、高精度に電圧及び電流を検出
するアナログ入力回路と、前記アナログ入力回路の検出
値を用いて制御演算を行う演算回路と、演算回路からの
制御出力を出力する出力回路と、前記アナログ入力回路
の健全性を常時監視する監視回路と、前記監視回路から
の異常と判定された信号を受けた時は瞬時に出力ロック
信号を出力し、異常が復帰して正常と判定された信号を
受けた時は一定時間出力ロック信号を引き延ばす出力ロ
ック回路を備えた構成とする。

【００１０】これにより、アナログ入力回路の異常検出
で瞬時に制御指令の出力を阻止し、異常復帰後も一定時
間制御指令の出力を阻止することで異常発生時の電圧、
電流を用いた制御演算による出力を阻止できる。

【００１１】本発明の［請求項２］に係る電圧無効電力
制御装置は、計測された電力系統の電圧無効電力から、
電力系統の電圧を適正範囲に維持するための調相設備制
御及び変圧器のタップ切り替え制御を行う電圧無効電力
制御装置において、高精度に電圧及び電流を検出するア
ナログ入力回路と、前記アナログ入力回路の検出値を用
いて制御演算を行う演算回路と、演算回路からの制御出
力を出力する出力回路と、前記アナログ入力回路の健全
性を常時監視する監視回路と、前記監視回路からの異常
と判定された信号を受けた時は瞬時に出力ロック信号を
出力し、異常が復帰して正常と判定された信号を受けた
時は一定時間出力ロック信号を引き延ばす出力ロック回
路を備え、前記出力ロック回路は、出力ロック信号出力
の解除条件を現時点から過去一定時間内Ｔで発生した異
常発生累積値から判定する回路を備えた構成とする。

【００１２】これにより、アナログ入力回路の異常を現
時点から過去一定時間内での異常検出回数が所定値ｎ以
上で瞬時に制御指令の出力を阻止し、発生回数が所定の
値ｍ以下で解除することで異常発生時の電圧、電流を用
いた制御演算による出力を阻止できる。

【００１３】本発明の［請求項３］に係る電圧無効電力
制御装置は、上記［請求項１］又は［請求項２］に係る
発明のアナログ入力回路の検出値を用いて制御演算を行
う演算回路は、出力ロック回路からのロック信号を受け
た時は瞬時に演算を停止し、ロック信号が解除された時
は演算を再開する構成とする。

【００１４】これにより、アナログ入力回路の異常検出
で瞬時に演算を停止し、異常復帰後も一定時間演算を停
止することで異常発生時の電圧、電流を用いた制御演算
による出力を阻止できる。

【００１５】本発明の［請求項４］に係る記録媒体は、
［請求項１］乃至［請求項３］に記載の電圧無効電力制
御装置でのそれぞれの回路の動作機能を達成するための
ソフトウエアを記録した構成とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。図１は本発明の［請求項１］に
係る電圧無効電力制御装置の実施の形態のブロック図で
ある。図において、図７の従来回路と同一機能のものに
は同一符号を付しており、オンディレータイマ１５Ａに
代えてオフディレータイマ１５Ｃを用いている点で相違
する。

【００１７】動作を説明すると、電力系統の電圧、電流
はアナログ入力回路１１で検出され、次段の演算回路１
２に入力される。演算回路１２においては電力系統の電
圧を適正範囲に維持するための制御演算を行い、演算結
果は次段の出力回路１３に出力される。出力回路１３は
アンド回路で構成され、該当する調相設備の投入、開放
や変圧器のタップ切り替えの制御信号と出力ロック回路
１５からの出力ロック信号１５２とのアンド条件成立で
制御指令を出力する。

【００１８】一方、アナログ入力回路１１で検出された
検出値は次段の監視回路１４に入力され、監視回路１４
は検出値からアナログ入力回路１１の健全性を常時監視
する。監視の結果、正常時は監視回路１４から異常検出
信号１４１＝０が次段の出力ロック回路１５に出力され
る。

【００１９】出力ロック回路１５のオフディレータイマ
１５Ｃは、異常検出信号１４１＝０では起動せず、次段
のノット回路１５Ｂにタイマ出力信号１５１＝０を出力
する。この結果、ノット回路１５Ｂで信号反転され出力
ロック信号１５２＝１が次段の出力回路１３に入力され
て出力は阻止されることなく、該当する調相設備の投
入、開放や変圧器のタップ切り替えの制御指令を出力す
る。

【００２０】監視回路１４で異常が検出されると、異常
検出信号１４１＝１が次段の出力ロック回路１５のオフ
ディレータイマ１５Ｃに入力されると、オフディレータ
イマ１５Ｃが起動することでタイマ出力信号１５１＝１
が出力され、次段のノット回路１５Ｂから出力ロック信
号１５２＝０が次段の出力回路１３に出力される。この
結果、出力回路１３はアンド条件不成立となり制御指令
の出力が阻止される。

【００２１】異常が復帰した場合は、異常復帰から一定
時間Ｔだけ遅れてオフディレータイマ１５Ｃの出力が復
帰するので、ノット回路１５Ｂには一定時間Ｔだけタイ
マ出力信号１５１＝１を出力する。ノット回路１５Ｂに
タイマ出力信号１５１＝１が入力されている間は出力ロ
ック信号１５２＝０となり、次段の出力回路１３のアン
ド条件は不成立となり制御指令の出力がその間は阻止さ
れる。

【００２２】異常復帰から一定時間Ｔだけ経過した後オ
フディレータイマ１５Ｃの出力が復帰して、タイマ出力
信号１５１＝０を出力する。ノット回路１５Ｂにタイマ
出力信号１５１＝０が入力されると、出力ロック信号１
５２＝１となり次段の出力回路１３のアンド条件は成立
し、該当する調相設備の投入、開放や変圧器のタップ切
り替えの制御指令を出力する。

【００２３】上記の動作状態を図２のタイムチャートに
示す。監視回路１４からの異常検出信号１４１＝１によ
り出力ロック回路１５のオフディレータイマ１５Ｃが起
動し、タイマ出力信号１５１＝１が次段のノット回路１
５Ｂで信号反転され、出力ロック信号１５２＝０が次段
の出力回路１３に出力され、出力回路１３の出力を阻止
する。

【００２４】次に異常復帰で異常検出信号１４１＝０が
オフディレータイマ１５Ｃに入力されると、一定時間Ｔ
経過後タイマ出力信号１５１＝０となり、次段のノット
回路１５Ｂで信号反転され出力ロック信号１５２＝１と
なり、次段の出力回路１３の出力阻止が解除される。

【００２５】こうして、アナログ入力回路の異常検出で
瞬時に制御指令の出力を阻止し、異常復帰後も一定時間
制御指令の出力を阻止することで異常発生時の電圧、電
流を用いた制御演算による出力を阻止できる。

【００２６】次に、本発明の他の実施の形態を図３、図
４を参照して説明する。図３は本発明の［請求項２］に
係る電圧無効電力制御装置の実施の形態のブロック図で
ある。図において、図１の実施の形態の回路と同一機能
のものには同一符号を付しており、オフディレータイマ
１５Ｃに代えて累積カウンタ１５Ｄを用いている点で相
違する。

【００２７】動作を説明すると、電力系統の電圧、電流
はアナログ入力回路１１で検出され、次段の演算回路１
２に入力される。演算回路１２においては電力系統の電
圧を適正範囲に維持するための制御演算を行い、演算結
果は次段の出力回路１３に出力される。出力回路１３は
アンド回路で構成され、該当する調相設備の投入、開放
や変圧器のタップ切り替えの制御信号と出力ロック回路
１５からの出力ロック信号１５２とのアンド条件成立で
制御指令を出力する。

【００２８】一方、アナログ入力回路１１で検出された
検出値は次段の監視回路１４に入力され、監視回路１４
は検出値からアナログ入力回路１１の健全性を常時監視
する。監視の結果、正常時は監視回路１４から異常検出
信号１４１＝０が次段の出力ロック回路１５に出力され
る。監視回路１４で異常が検出されると、異常検出信号
１４１＝１が次段の出力ロック回路１５に出力される。

【００２９】出力ロック回路１５の累積カウンタ１５Ｄ
は、監視回路１４からの異常検出信号１４１を一定周期
で計測する。そして、現時点から過去一定時間内に発生
した異常検出信号の回数を計測し、所定の値ｎ以上であ
れば、次段のノット回路１５Ｂに累積カウンタ信号１５
３＝１を出力する。また、現時点から過去一定時間Ｔ間
の異常発生が所定の値ｍ以下であれば累積カウンタ信号
１５３＝０を次段のノット回路１５Ｂに出力する。

【００３０】出力ロック回路１５の累積カウンタ１５Ｄ
が、現時点から過去一定時間内に発生した異常検出信号
の回数を計測し、所定の値ｎ以上であれば、次段のノッ
ト回路１５Ｂに累積カウンタ信号１５３＝１を出力す
る。次段のノット回路１５Ｂで信号が反転され、出力ロ
ック信号１５２＝０が次段の出力回路１３に出力され
る。この結果、出力回路１３はアンド条件不成立とな
り、該当する調相設備の投入、開放や変圧器のタップ切
り替えの制御指令の出力が阻止される。

【００３１】監視回路１４で異常復帰が判定されても累
積カウンタ１５Ｄで、現時点から過去一定時間内に発生
した回数が所定値ｍ以下になる迄、次段のノット回路１
５Ｂに累積カウンタ信号１５３＝１を出力することで出
力ロック信号１５２＝０を継続させ制御指令の出力を阻
止する。

【００３２】異常が復帰した場合で、累積カウンタ１５
Ｄが現時点から過去一定時間内に発生した回数が所定値
ｍ以下になったことを計測すると、累積カウンタ信号１
５３＝０を次段のノット回路１５Ｂに出力する。この結
果、ノット回路１５Ｂで信号反転され出力ロック信号１
５２＝１が次段の出力回路１３に入力されて出力は阻止
されることなく、該当する調相設備の投入、開放や変圧
器のタップ切り替えの制御指令を出力する。

【００３３】上記の動作状態を図４のタイムチャートに
示す。監視回路１４からの異常検出信号１４１を出力ロ
ック回路１５の累積力ウンタ１５Ｄで一定周期ｔで検出
する。現時点から過去Ｔ秒間の異常発生が所定値ｎ（＝
１）以上有れば、累積カウンタ信号１５３＝１を次段の
ノット回路１５Ｂに出力する。ノット回路１５Ｂで信号
反転され、出力ロック信号１５２＝０が出力され次段の
出力回路１３に入力され、該当する調相設備の投入、開
放や変圧器のタップ切り替えの制御指令の出力を阻止す
る。

【００３４】また、現時点から過去Ｔ秒間の異常発生が
所定の値ｍ（＝０）以下であれば累積カウンタ信号１５
３＝０を次段のノット回路１５Ｂに出力することで出力
ロック信号１５２＝１となり、次段の出力回路１３の出
力阻止が解除され、該当する調相設備の投入、開放や変
圧器のタップ切り替えの制御指令の出力を可能にする。

【００３５】こうして、アナログ入力回路の異常を現時
点から過去一定時間内での異常検出回数が所定値ｎ以上
で瞬時に制御指令の出力を阻止し、発生回数が所定の値
ｍ以下で解除することで異常発生時の電圧、電流を用い
た制御演算による出力を阻止できる。

【００３６】次に、本発明の他の実施の形態を図５、図
６を参照して説明する。図５は本発明の［請求項３］に
係る電圧無効電力制御装置の実施の形態のブロック図で
ある。図において、図１の実施の形態の回路と同一機能
のものには同一符号を付しており、出力回路１３を省略
し、出力ロック回路１５で演算回路１２の演算を停止さ
せる構成である点で図１の実施の形態のものと相違す
る。

【００３７】動作を説明する。電力系統の電圧、電流は
アナログ入力回路１１で検出され、次段の演算回路１２
に入力される。演算回路１２においては電力系統の電圧
を適正範囲に維持するための制御演算を行い、演算結果
は該当する調相設備の投入、開放や変圧器のタップ切り
替えの制御信号として出力される。

【００３８】一方、アナログ入力回路１１で検出された
検出値は次段の監視回路１４に入力され、監視回路１４
は検出値からアナログ入力回路１１の健全性を常時監視
する。監視の結果、正常時は監視回路１４から異常検出
信号１４１＝０が次段の出力ロック回路１５に出力され
る。

【００３９】出力ロック回路１５のオフディレータイマ
１５Ｃは、異常検出信号１４１＝０では起動せず、次段
のノット回路１５Ｂにタイマ出力信号１５１＝０を出力
する。この結果、ノット回路１５Ｂで信号反転され出力
ロック信号１５２＝１が次段の演算回路１２に出力され
る。演算回路１２はこの信号を受け、電力系統の電圧を
適正範囲に維持するための制御演算を行い、演算結果は
該当する調相設備の投入、開放や変圧器のタップ切り替
えの制御信号として出力される。

【００４０】監視回路１４で異常が検出されると、異常
検出信号１４１＝１が次段の出力ロック回路１５のオフ
ディレータイマ１５Ｃに入力されると、オフディレータ
イマ１５Ｃが起動することでタイマ出力信号１５１＝１
が出力され、次段のノット回路１５Ｂから出力ロック信
号１５２＝０が次段の演算回路１２に出力される。演算
回路１２はこの信号を受け、瞬時に演算を停止する。こ
の結果、該当する調相設備の投入、開放や変圧器のタッ
プ切り替えの制御信号の出力は阻止される。

【００４１】異常が復帰した場合は、異常復帰から一定
時間Ｔだけ遅れてオフディレータイマ１５Ｃの出力が復
帰するので、ノット回路１５Ｂには一定時間Ｔだけタイ
マ出力信号１５１＝１を出力する。ノット回路１５Ｂに
タイマ出力信号１５１＝１が入力されている間は出力ロ
ック信号１５２＝０となり、次段の演算回路１２は依然
として演算の停止を継続して、制御指令の出力がその間
は阻止される。

【００４２】異常復帰から一定時間Ｔだけ経過した後オ
フディレータイマ１５Ｃの出力が復帰して、タイマ出力
信号１５１＝０を出力する。ノット回路１５Ｂにタイマ
出力信号１５１＝０が入力されると、出力ロック信号１
５２＝１となり次段の演算回路１２は再び演算を開始し
て、該当する調相設備の投入、開放や変圧器のタップ切
り替えの制御指令を出力する。

【００４３】上記の動作状態を図６のタイムチャートに
示す。異常検出信号１４１＝１により出力ロック回路１
５のオフディレータイマ１５Ｃが起動し、タイマ出力信
号１５１＝１が次段のノット回路１5 Ｂで信号反転さ
れ、出力ロック信号１５２＝０が次段の演算回路（１
２)に出力され演算を停止する。

【００４４】次に、異常復帰で異常検出信号１４１＝０
がオフディレータイマ１５Ｃに入力されると、一定時間
Ｔ経過後タイマ出力信号１５１＝０となり、次段のノッ
ト回路１５Ｂで信号反転され、出力ロック信号１５２＝
１となり、次段の演算回路１２の演算停止が解除され演
算が再開される。即ち、演算回路１２が演算停止を行う
ことで、制御指令の出力が阻止される。

【００４５】こうして、アナログ入力回路の異常検出で
瞬時に演算を停止し、異常復帰後も一定時間演算を停止
することで異常発生時の電圧、電流を用いた制御演算に
よる出力を阻止できる。

【００４６】本発明の［請求項４］に係る電圧無効電力
制御装置での記録媒体は、上記［請求項１］乃至［請求
項３］に係る発明のそれぞれの手段の動作機能を達成す
るためのプログラムを記録したものであり、記録媒体を
必要とする現場等に配布することにより容易に本発明の
電圧無効電力制御装置を実現できる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によればア
ナログ入力回路の異常が検出されると瞬時に制御指令の
出力を阻止し、異常復帰から一定時間経過した後、制御
指令の出力阻止を解除することで異常時の電圧、電流を
用いた制御演算の出力を阻止できるため、極めて高い信
頼性を有した電圧無効電力制御装置を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の［請求項１］に係る電力無効電力制御
装置のブロック図。

【図２】本発明の［請求項１］の出力ロック回路のタイ
ムチャート。

【図３】本発明の本発明の［請求項２］に係る電圧無効
電力制御装置のブロック図。

【図４】本発明の［請求項２］の出力ロック回路のタイ
ムチャート。

【図５】本発明の本発明の［請求項３］に係る電圧無効
電力制御装置のブロック図。

【図６】本発明の［請求項３］の演算回路停止のタイム
チャート。

【図７】従来の電圧無効電力制御装置のブロック図。

【符号の説明】

１ 電圧無効電力制御装置 １１ アナログ入力回路 １２ 演算回路 １３ 出力回路 １４ 監視回路 １４１ 異常検出信号 １５ 出力ロック回路 １５Ａ オンディレータイマ １５Ｂ ノット回路 １５Ｃ オフディレータイマ １５Ｄ 累積力ウンタ １５１ タイマ出力信号 １５２ 出力ロック信号 １５３ 累積カウンタ信号

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 計測された電力系統の電圧無効電力か
   ら、電力系統の電圧を適正範囲に維持するための制御を
   行う電圧無効電力制御装置において、高精度に電圧及び
   電流を検出するアナログ入力回路と、前記アナログ入力
   回路の検出値を用いて制御演算を行う演算回路と、演算
   回路からの制御出力を出力する出力回路と、前記アナロ
   グ入力回路の健全性を常時監視する監視回路と、前記監
   視回路からの異常と判定された信号を受けた時は瞬時に
   出力ロック信号を出力し、異常が復帰して正常と判定さ
   れた信号を受けた時は一定時間出力ロック信号を引き延
   ばす出力ロック回路を備えたことを特徴とする電圧無効
   電力制御装置。
2. 【請求項２】 前記出力ロック回路は、出力ロック信号
   出力の解除条件を現時点から過去一定時間内Ｔで発生し
   た異常発生累積値から判定する回路でなることを特徴と
   する請求項１記載の電圧無効電力制御装置。
3. 【請求項３】 アナログ入力回路の検出値を用いて制御
   演算を行う演算回路は、出力ロック回路からのロック信
   号を受けた時は瞬時に演算を停止し、ロック信号が解除
   された時は演算を再開することを特徴とする請求項１又
   は請求項２記載の電圧無効電力制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３に記載の電圧無効
   電力制御装置でのそれぞれの回路の動作機能を達成する
   ためのソフトウエアを記録した記録媒体。