JPS5950373A - 故障点標定装置 - Google Patents

故障点標定装置

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JPS5950373A
JPS5950373A JP16129982A JP16129982A JPS5950373A JP S5950373 A JPS5950373 A JP S5950373A JP 16129982 A JP16129982 A JP 16129982A JP 16129982 A JP16129982 A JP 16129982A JP S5950373 A JPS5950373 A JP S5950373A
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Tetsuo Matsushima
哲郎 松島
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08Locating faults in cables, transmission lines, or networks

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Locating Faults (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、故障点標定装置、特に電力系統の事故発生時
に事故点までの距離を標定し得−る故障点標定装置に関
するものである。
〔発明の技術的背景〕
送電線の故障点標定装置としては、事故点で発生するサ
ージを送電線の両端子で受信し、その時間差によって事
故点を標定するサージ受信方式及び事故検出後、直ちに
送電線にパルスを送出し、その反射時間を測定するi4
ルスレーダ方式等が従来から実用に供されている。しか
しこれらの方式は送電線の両端子を結ぶ伝送装置が必要
であったシ、あるいはノ4ルスが逃げないためのブロッ
キングコイルが必要であったりして決して安価なもので
はない。
しかし、近年はマイクロコンピュータの発達によシ、系
統の電圧、電流データを便って事故点までの距離を計算
し、安価に故障点標定を行なう方式の研究が盛んに進め
られている。
第1図はマイクロコンピュータを使っfty”ジタル形
故障点標定装置の一般的な構成図を示す。第1図におい
て、la、1bVi入カ変換器であって電力系統の各相
電圧、各相電流が夫々導入され、その入力電気量全適当
な大きさの電圧信号に変換する。2a、2bldフイル
タであシ、入力変換器1a、1bの出力中に含まれる高
調波成分全除去する。3はザンプル・ホールド回路であ
シ各フィ#り2a、2hがらの出力を所定の間隔でサン
プリングする。4はψ変換回路であシサンプル・ホール
ド回路3がらの出力をマルチプレクサ5を介して加えら
れ、これをデジタル・データに変換する。6はダイレク
ト・メモリ・アクセス(DMA)回路であh A/D 
x換回路4の入力が加えられる。
7はメモリ回路であシDMA回路6にょシん勺変換回路
4の出力が所定の番地に書込まれる。8はリード・オン
リ・メモリ(ROM)であってプログラムが内蔵されて
いる。9け中央演算処理装置(CPU)て゛。
あシROM 8に書かれたプログラムにしたがい、メモ
リ回路7に書かれた電力系統の電圧、電流データを用い
て故障点標定の演算’を寮行する。1oは出力回路であ
、9 (CPU) 、9の演算結果に基き、故障点標定
結果を図示しな1・為プリンタや2ングに表示する?(
CPU)9で実行される演算方式に−)いては多くの研
究が行なわれているが、その−例として次式により事故
点までの距離標定全行なう方式が既に提案されている。
但し X :事故点までの距離 v、 :標定装置設置点電圧 ■s:標定装置設置点電流 ■z:標定装置設置点の事故前後の差電流2 :送電線
の単位長当シのインピーダンスtin:虚数部を示す * :共役複素数を示す 〔背景技術の問題点〕 上記(1)式を計η[する場合、電力系統から一定時間
間隔てサンプリングして得られた電圧、電流の瞬時値デ
ータを使い、過去の一定期間にサンプリングされたデー
タを用いる必要がある。例えば毎サンプリング間隔毎V
L(1)式の演算を完了できると仮定した場合、第2図
に示される如く、毎サンプ電圧、電流データを肋って演
算結果を得る。即ち、第2図の(=)はサンプリングさ
れた電圧データの時系列が、負′ν2図(1))は同じ
く電流データが夫々示されておJ、In時点においては
mを基準にしたtサンプル前までのデータ全使用し、n
r−1時点においてij、’m−1全基準にしたtサン
プルまでのデータを使用して夫々(1)式を計算する。
第3図は上記手1m1にしたがい、(1)式を演算しん
場合の演算結果の推移を示したものであシ、特に点線に
て明示した事故発生区間内をプロットしている。第3図
において、事故発生直後は演算結果に事故前のデータ及
び事故直後の過渡波形の影響が残るため正確なものは期
待できない。なお演算結果は時間の経過につれて真の値
へと収束してゆく。そして一定時間経過後、系統事故が
除去されると、演算結果は再び正確な値を示さなくなる
したがって第3図に示される演算結果が得られた場合、
どの値を採用すべきかは大きな問題である。即ち、演算
結果が一点に収束した場合は問題ないが、入力データの
状態によっては演算結果が真値の近傍で振動したり、又
は事故除去が早すぎてしまい、演算結果が収束しきらな
いうちに事故データが失なわれるケースもあり得ると云
うことでおる。
〔発明の目的〕
本発明は上記問題点を解決することを目的としてなされ
たものであシ、不安定な条件下においても真値に近い演
算結果を安定して得ることの可能な故障点標定装置ff
提供することを目的としている。
〔発明の概要〕
本発明では事故発生中に系統9電圧及び電流をサンプリ
ングしてメモリ内に1原次記憶し、これら音用いて過去
n回のサンプリング毎に故障点までの測距結果を記憶せ
しめ、このうちの最大値と最小値とを選んで差を導出し
、これが所定値以内である場合に測距結果は収束したと
判断することに↓シ、故障点までの安定した最善値とし
て出力しようとするものである。
〔発明の実施例〕
以下図面を参照して実施例を説明する。
第4図(a) it本発明による故障点標定装置を説明
するための一実施例フローチャート、第4図(b)は演
算結果説明図である。
なお、本実施例では平常時は故障点標定を行なわず、電
力系統に事故が発生した場合に限シ標定を実行するもの
でちる。
第4図(、)において、ステップ4゛1は事故検出処理
を行ない、例えば系統の不足電圧検出を行なって起動す
る。前記ステップ41によって事故検出が行なわれると
ステップ42へ移シ、メモリ回路7に既に記憶された系
統の電圧、電流を使って(1)式による測距演算を実行
する。
なおステラf42による演算は、例えに電圧、電流デー
タの各サンプリング間隔毎に一定周期′で演算されてお
シ、メモリ回路7内には最新演算結果からN回前の演算
結果までが(Xm + Xmj * Xm−2+・・・
xrn−N)として記憶されている。ステップ42の演
算が終了するとステラ7’43に移シ、過去N回の演算
結果のうちの最大のものXmaxと、最小のものxmi
nとの差xmax−xminが所定値に↓シ小か否かを
判定する。そしてステップ43においてXrnaX−x
mlゎ〉Kであれば演算結果は収束したとみなされず、
再びステップ42へ戻って次の更に新しいデータを使っ
て新たに稀千1を演算する。ステップ43において、x
mix −Xmin≦にであれば演算結果は収束したと
みなされてステップ44へ移シ、その時の演算結果xm
を外部のプリンタ、又は表示器に出力する。なお前記し
た収束の判定を厳しく行なおうとすれば、NY大きく、
K’e小さく設定すればよい。実用上はN=3〜5、K
=100m程度とすれば十分演算結果が収束したと判定
できる。
又、演算結果の収束性が悪いと予測される場合はNを小
さく、Kを大きくすればよい。
第4図(b) U n = 3とした場合の収束判定の
様子を示している。図において、m−1時点のxmax
−”min”Dm−1は、Dm−1>Kとなって収束と
はみなされないが、次のm時点では”max  ”ml
 n −Dmは、DmくKとなって収束とみなされる。
このように、n及びI(を適切に選べば、東件に応じて
最適な結果がイ:Jられることかわかる。しか   ・
し、この例では例えばし中断器が予想外に速く切れたり
、系統現象が不安定であったシして、設定されlこnと
Kの値(ζ対して収束値が得られないことも考えられる
。又、n +に’に粗く設定すると、事故現象が安定で
、しかも長時間続き、更に高精度な演算結果が期待でき
るケースであっても誤差の大きな値しか得られないこと
も考えられる。
第5図は他の実施例である。本実施例では系統事故が継
続中は測距演算を実行し、事故除去後に最善の演算結果
を導出しようとするものである。
第5図において、ステップ51と52は前記第4図にお
けるステップ41と42と全く同じ機能を有する。そし
てステップ53においては前記同様、過去n回の演算結
果中の最大値xmaxと最小値xmlnとを用い、その
差Xmax−xmlnを過去に記憶された値MD1即ち
過去に得られたxmax’  ”minと比較する。こ
こでxmax−xmin<MDの場合はステップ54へ
移り、最新の”rnax −”minの値xrrlが新
たに記憶される。又、測距結果として過去n回の演算結
果の中から代表値をMxとして記憶されるが、本実施例
の場合、過去n回の結果が全て所定値に以内に入ってい
るため、どの値を選んでもよい。例えば過去n回中の平
均値としてもよい・ステップ54の演算終了時、又はス
テップ53においてxmix −”ml n≧MDと判
断された場合はステップ55へ移シ、系統事故が除去さ
れたか否か判断する。もし事故が継続されていればステ
ップ52へ戻シ、新しいデータt−便って、更に測距演
算が実行される。もしステップ55において事故が除去
されていれに1最後に記憶されているMD’?最終結果
としてステップ56に↓シ外部のプリンタや表示器に出
力する。なお、MDの値は演算が開始される前に、初期
値として十分大きな値を設定しておく必要がある。
第6図は更に他の実施例である。本実施例では事故が除
去されなくとも演算結果を出力できるようにしたもので
ある。第6図においてステップ41.42.43.44
は第4図に対応し、同じくステップ53,54.55.
56は第5図に対応している。
即ち、ステラf41において事故を検出して起動し、ス
テップ42で測距演算し、これが所定値KJニジ小さけ
れば、実際問題として何ら支障がないため、ステラ76
44へ移って最終結果として出力する。そしてステップ
43においてxmax−xml。
〉Kである場合にのみステップ53以下の処理(第5図
の処理)を行なおうとするものである。
なお上記実施例では最終結果の出力を事故の除去ヲ東件
としているが、事故発生後、一定時間経過後とすること
も可能であシ、こうすれば事故が永続的Qて継続する場
合の解決策ともなる。
更に、本実施例では故障点標定の原理式ヲ(1)式とし
て説明したが、これに限定されるものではなく、故障点
までの距離に比例するものであれば伺らさしつかえない
ことも勿論である。
更に一!、た上記実施例では、事故検出を行ったのちに
測距演算を実Cするようにした゛が、本発明はこれのみ
に限定されるものではない。
例えは、第4図におけるステラf42および43を常時
実行し、ステップ43の不等式成立条件と事故検出の条
件とのアンド条件をとって、距離xmを最終結果として
出力するようにしてもよい。
〔発明の効果〕
以上説明した如く、本発明によれば事故発生全契機とし
て系統の電圧値及び電流値をI組成サンプリングし、こ
れを用いて測距波nt−繰返して時系列的に記憶し、こ
のうちの最大値と最小値との差が所定値以内でるる場合
fC演算結果が収束したものと判断するよう構成したの
で、事故発止中のデータを有効に匣い、最も信頼できる
演算結果を導出することが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図はデジタル形故障点標足装置の一般的な楢成図、
第2図は電圧及び電流のサンプリングと、これら?使っ
た演算の仕方を示す図、第3図は測距演算結果の時間的
推移を示す図、第4図(a)は本発明による故障点標定
装置を説明するための一実施例フローチャート、第4図
(b)は測距演算結果の時間的推移を示す図、第5図は
他の実施例を説明するためのフローチャート、第6図は
更に他の実施例を説明するだめのフローチャートでちる
。 la、lb・・・入力変換器、 2a 、2b・・・フィルタ、 3・・・サンプルホールド回路、 4・・・A/D変換器、   5・・・マルチプレクサ
、6・・・ダイレクトメモリアクセス装置、7・・・メ
モリ回路、   8・・・ROM、、9・・・中央演算
処理共′圓、 10・・・出力回路。 特r「出願人 東京芝浦電気株式会社 代理人弁理士 石  井  紀  男−第2図 第3図 時間 第4図 (α)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  電力系統からの電圧、電流データを用いて故
    障点までの距離を計算する故障点標定装置1において、
    電力系統からの電圧信号及び′紅1At ’18号を所
    定の間隔でサンプリングするヤーング1ノングレ1路と
    、前記サンプリングされ/こデータをデジタル景に変換
    するアラ−ログ・デジタル回路と、デジタル量eこ変換
    されたデータを記憶するメモリ回路と、演算処理のため
    のプログラムが内蔵されたメモ1ノ回路と、前記デジタ
    ルデータを用いて所定の演算を11なう演算部とをそな
    え、前記演算部は系統の41故発生時に一定周期で事故
    点までの距離Xmを演算して時系列的に記憶する手段と
    、過去に求めもわ、たn個の演算結果(XmHXm−1
    1・・・xm−n)fJ・ら最大値”maxと最小値x
    minとを選び出しその差の値Dm75(所定値にと比
    較される判別手段とを有し、最大値と最小値との差の値
    Dmが所定値によシ小なるとき)その時点の演算結果を
    出力することを特徴とする故障点標定装置。
  2. (2)電力系統7)sらの電圧、電流データを用いて故
    障点までの距離を計算する故障点標定装置において、電
    力系統からの電圧信号及び電流信号を所にの間隔でサン
    プリングするす/ノリング回路と、前記サンプリングさ
    れたデータをデジタル量に変換するアナログ・デジタル
    回路と、デジタル量に変換されたデータを記憶するメモ
    リ回路と、演算処理のためのプログラムが内蔵されたメ
    モリ回路と、前記デジタルデータを用いて所定の演ηを
    行なう演算部とをそなえ、前記演算部は系統の事故発生
    時に一足周期で事故点壕での距離xmを演算して時系列
    重囲記憶する手段と、過去に求められたn個の演算結果
    (”m l xm−1’・・・xmつ)力・ら最大値”
    mユ、と最小値xminとを選び出しその差の値Dm゛
    を求める手段と、前記差の値Dmと過去に求められた記
    憶値MDとを比較する手段と、前記差の値Dmが過去に
    求められた記憶値MD、J: ’9小なるとき、現に比
    較された差の値Dmを新たな記憶値MDとじて記憶する
    と共に前記差の値、Dmの發−出根拠となったn個の距
    離に比例する測距結果の中から代表値MXを記憶する手
    段とを有し、最終的に残った代表値MxO値を標定結果
    として出力することを特徴とする故障点標定位置。
  3. (3)代表値に代えてn個の距離に比例した測距結果X
    m、・・・xm−nの中から平均値を用いることを特徴
    とする特許精求の範囲第2項記数の故障点標定装置。
  4. (4)電力系統スハらの電圧、電流データを用いて故障
    点までの距離を計p、する故障点標定装置において、電
    力系統からの電圧信号及び電流(E号を所定の間隔で・
    ν゛ンプリングるザンプリング回路と、前記サンプリン
    グされたデータ全デジタル量に変換するアナログ・デジ
    タル回路と、デジタル量に変換されたデータを記憶する
    メモリ回路と、演算処理のためのプログラノ・が内蔵さ
    れたメモリ回路と、前記デジタル回路クを用いて所定の
    演算を行なう演算部とをそなえ、前記演算部は系統の事
    故発生時に一定周期で事故点までの距離X□を演算して
    時系列的に記憶する手段と、過去に求められたn個の演
    算結果(Xm* Xrnl +・・・xm−n)から最
    大値”maXと最小値xsnin とを選び出しその差
    の値Dmが所定値によシ小なることを検出する判別手段
    とからなる第1の出力回路と、前記差の値Dmが所定値
    によシ太なるとき前記差の値Dmと過去に求められた記
    憶値MDとを比較する手段と、前記差の値Dmが過去に
    求められた記憶値MDより小なるとき現に比較された差
    の値妬を新たな艷憶値MDとして記憶すると共に前記差
    の値Dn1の算出根拠となったn個の距離に比例した測
    距結果の中から代表値MXを記憶する手段とからなる第
    2の出力回路を有し、最大値と最小値との差の値Dmが
    所定値Kxシ小なる場合はその時点の演算結果を第1の
    出力回路によって出力し、前記差の値DrnがKよυ大
    なる場合は最終的に残ったMxの値を第2の出力回路に
    よっヤ出力することを特徴とする故障点標定装置。
JP16129982A 1982-09-16 1982-09-16 故障点標定装置 Granted JPS5950373A (ja)

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JPH0142386B2 JPH0142386B2 (ja) 1989-09-12

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS628067A (ja) * 1985-07-04 1987-01-16 Toshiba Corp 故障点標定装置
US4906937A (en) * 1988-03-25 1990-03-06 Asea Brown Boveri Ab Method and a device for fault location in the event of a fault on a power transmission line
JP2006023105A (ja) * 2004-07-06 2006-01-26 Hitachi Cable Ltd 電線の断線検出方法
EP2884291A1 (en) * 2013-12-11 2015-06-17 ABB Technology AG Fault location in electrical network

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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