JPS61112522A - デイジタル保護継電装置 - Google Patents
デイジタル保護継電装置Info
- Publication number
- JPS61112522A JPS61112522A JP23040684A JP23040684A JPS61112522A JP S61112522 A JPS61112522 A JP S61112522A JP 23040684 A JP23040684 A JP 23040684A JP 23040684 A JP23040684 A JP 23040684A JP S61112522 A JPS61112522 A JP S61112522A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data
- power system
- relay device
- amount
- protective relay
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Emergency Protection Circuit Devices (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、電力系統を保護するデジタル保護継電装置
に関するものである。
に関するものである。
第３図は、例えば電気学会大学講座、「保護継電工学」
昭和５６年７月２０日、Ｐ１１２、第６２表に示されて
いるように、電力系統の交流量の波形図であ〕、図にお
いて１０は振幅値Ｘなる正弦波を有する電力系統の交流
量、例えば電流の電流信号（又は電圧の電圧信号） 、
ＸＯ＋ Ｘ−１は互いに電力系統の基準周波数ｆｏの整
波倍のサンプリング周波数により、即ち電気角にして９
００間隔で電流信号１０をサンプリングしたデータであ
る。
昭和５６年７月２０日、Ｐ１１２、第６２表に示されて
いるように、電力系統の交流量の波形図であ〕、図にお
いて１０は振幅値Ｘなる正弦波を有する電力系統の交流
量、例えば電流の電流信号（又は電圧の電圧信号） 、
ＸＯ＋ Ｘ−１は互いに電力系統の基準周波数ｆｏの整
波倍のサンプリング周波数により、即ち電気角にして９
００間隔で電流信号１０をサンプリングしたデータであ
る。
周知のように時間ｔｏにおけるこのようなデータｘｏは
工。−Ｘｓｈ＋ωｔ０ ・・・
・・・（１）と表わすことができるので、時間ｔｏから
電気角にて９００離れたデータｘ−ｓは ｘ−２−Ｘ ｄｎ（ωｔ（１−９０’ ）
−−（２）と表現できる。従って、 ｘ６” ＋ ｘ ン−Ｘ” ｓｉｎ” ａ＋ｔ（１＋ｘ
” ＠ｕ” （（ＩＩ ｔｏ−９０’）−Ｘ” ｍ”
（ＩＩ ｔ＠ ＋ Ｘ’（−ｃｏｓ ｍ ｔｏ） ”＝
Ｘ” （ｓｆｎ”ωｔｏ＋ωＳ２ωｔｏ）−Ｘｌ
・・・・・・（３）となシ、
電流信号ｉｏの振幅Ｘの２乗値が算出される０ 従来のディジタル保ｒＪ継電装置は、上記のように正弦
波からなる電力系統の電圧又は電流を基準周波数の整数
倍の周波数にてサンプリングし、互１ｃ９００離れてい
る電圧又は電流の一連のデータを用い５、上式のような
アルゴリズムによυその振幅２乗値を算出し、その２乗
値に基づき、電力系統を保護するための判定をするよう
に構成されていた０ 〔発明が解決しようとする問題点〕 従来のディジタル保護継電装置は以上のように構成され
ているので、電力系統の現在の周波数が基準周波数から
ずれた場合は、サンプリング周波数が固定されているた
め、基準周波数の電気角９００間隔でサンプリングした
データ間には上記のようなアルゴリズムが成立せず、そ
の結果、演算の誤差が大きく、保護動作の精度が悪いと
いう問題点があった。
・・・（１）と表わすことができるので、時間ｔｏから
電気角にて９００離れたデータｘ−ｓは ｘ−２−Ｘ ｄｎ（ωｔ（１−９０’ ）
−−（２）と表現できる。従って、 ｘ６” ＋ ｘ ン−Ｘ” ｓｉｎ” ａ＋ｔ（１＋ｘ
” ＠ｕ” （（ＩＩ ｔｏ−９０’）−Ｘ” ｍ”
（ＩＩ ｔ＠ ＋ Ｘ’（−ｃｏｓ ｍ ｔｏ） ”＝
Ｘ” （ｓｆｎ”ωｔｏ＋ωＳ２ωｔｏ）−Ｘｌ
・・・・・・（３）となシ、
電流信号ｉｏの振幅Ｘの２乗値が算出される０ 従来のディジタル保ｒＪ継電装置は、上記のように正弦
波からなる電力系統の電圧又は電流を基準周波数の整数
倍の周波数にてサンプリングし、互１ｃ９００離れてい
る電圧又は電流の一連のデータを用い５、上式のような
アルゴリズムによυその振幅２乗値を算出し、その２乗
値に基づき、電力系統を保護するための判定をするよう
に構成されていた０ 〔発明が解決しようとする問題点〕 従来のディジタル保護継電装置は以上のように構成され
ているので、電力系統の現在の周波数が基準周波数から
ずれた場合は、サンプリング周波数が固定されているた
め、基準周波数の電気角９００間隔でサンプリングした
データ間には上記のようなアルゴリズムが成立せず、そ
の結果、演算の誤差が大きく、保護動作の精度が悪いと
いう問題点があった。
この発明紘上記のような従来のものの問題点を除去する
ためになされたもので、保護対象の周波数が基準周波数
からずれてもその保護対象の振幅値を精度良く算出して
精度の高い保護動作を得ることができるデジタル保護継
電装置を提供することを目的とす′るものである。
ためになされたもので、保護対象の周波数が基準周波数
からずれてもその保護対象の振幅値を精度良く算出して
精度の高い保護動作を得ることができるデジタル保護継
電装置を提供することを目的とす′るものである。
この発明に係るディジタル保護継電装置は、保護対象の
電力系統からその基準周波数の！Ｉ流倍のサンプリング
周波数により逐次サンプリングされたデータをセントラ
ルプロセシングユニットに読み込み、このセントラルプ
ロセシングユニットにより上記データの１つを基準にし
て上記電力系統の現在の周波数にて９００だけ離れた時
点く対応する補正されたデータを予め定められた演算処
理により算出し、上記基準にしたデータと補正されたデ
ータとから上記交流量の振幅値の２乗値を算出し、この
２乗値が上記電力系統の過電流に対応して予め定めた定
数より大きいときく保護動作のための指令信号を出力さ
せるようにしたものである。
電力系統からその基準周波数の！Ｉ流倍のサンプリング
周波数により逐次サンプリングされたデータをセントラ
ルプロセシングユニットに読み込み、このセントラルプ
ロセシングユニットにより上記データの１つを基準にし
て上記電力系統の現在の周波数にて９００だけ離れた時
点く対応する補正されたデータを予め定められた演算処
理により算出し、上記基準にしたデータと補正されたデ
ータとから上記交流量の振幅値の２乗値を算出し、この
２乗値が上記電力系統の過電流に対応して予め定めた定
数より大きいときく保護動作のための指令信号を出力さ
せるようにしたものである。
サンプリングにより読み込んだ交流量のデータに１電力
系統の現在の周波数に対応した補正をまず実行し、補正
されたデータを用いて上記電力系統が過電流となってい
るか否から判定をするようＫしたので、判定結果の精度
が高められ、保護機能に対する信頼性を高める。
系統の現在の周波数に対応した補正をまず実行し、補正
されたデータを用いて上記電力系統が過電流となってい
るか否から判定をするようＫしたので、判定結果の精度
が高められ、保護機能に対する信頼性を高める。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明によるディジタル保護継電装置の要部のブ
ロック図であシ、図において１ａ〜１ｃは電力系統の多
数点より導かれる電流信号ｉａ−１，（簡単にするため
３つのみを示す）をそれぞれ第３図に示す電流信号１ｏ
の基準周波数ｉｏの整数倍の周波数によるサンプリング
周波数によりサンプル・ホールドするサンプル・ホール
ド回路、２はテンプル−ホールド回路１ａ〜ＩＣの出力
信号をマルチプレクサするマルチプレクサ、３はマルチ
プレクサ２の出力信号をディジタル化するアナログ・デ
ィジタル変換器、４はアナログ・ディジタル変換器３の
出力信号を電流信号ｌ＆〜ｌｃのデータとして読み込み
、成立根拠を後述するアルゴリズムの演算処理を実行す
るセントラルプロセシングユニットで、メモリ５、ディ
ジタルアウトプットユニット６及びディジタルインプッ
トユニット７をバス４ａを介して接続している。
図はこの発明によるディジタル保護継電装置の要部のブ
ロック図であシ、図において１ａ〜１ｃは電力系統の多
数点より導かれる電流信号ｉａ−１，（簡単にするため
３つのみを示す）をそれぞれ第３図に示す電流信号１ｏ
の基準周波数ｉｏの整数倍の周波数によるサンプリング
周波数によりサンプル・ホールドするサンプル・ホール
ド回路、２はテンプル−ホールド回路１ａ〜ＩＣの出力
信号をマルチプレクサするマルチプレクサ、３はマルチ
プレクサ２の出力信号をディジタル化するアナログ・デ
ィジタル変換器、４はアナログ・ディジタル変換器３の
出力信号を電流信号ｌ＆〜ｌｃのデータとして読み込み
、成立根拠を後述するアルゴリズムの演算処理を実行す
るセントラルプロセシングユニットで、メモリ５、ディ
ジタルアウトプットユニット６及びディジタルインプッ
トユニット７をバス４ａを介して接続している。
ディジタルアクトプツトユニット６は出力信号６ａを図
示なしの遮断器の遮断を指令する指令信号として出力し
、ディジタルインプットユニット７は入力信号７ａを遮
断器の状態等を示す信号として入力している。
示なしの遮断器の遮断を指令する指令信号として出力し
、ディジタルインプットユニット７は入力信号７ａを遮
断器の状態等を示す信号として入力している。
次に動作について説明する。第２図はセントラルプロセ
シングユニット４によυ実行され、電力系統を保護する
ためのアルゴリズムの流れ図である。まず、ステップ８
によりアナログ・ディジタル変換器３、マルチプレクサ
２及び例えばサンプル・ホールド回路１ａを介して逐次
電流信号１．のデータＸ’−２ｖ Ｘ−１ｒ ＫＯを読
み込む。次に、ステップ９によりデータＸ６から９００
だけずれたデータｘ−１′を求める補正演算処理 を実行する。更にステップ１０によって判定処理（ただ
し、Ｋは過電流に対応して設定した定数）ＩＸＩ” ＝
ｘｒ、！ ＋ ｘ−ｔ” ＞ Ｋ
°°曲（５）を実行し、この式の条件が満足されたと
きはディジタルアウトプットユニット６を介して図示な
しの遮断器へ遮断の実行を指令する指令信号として出力
信号６ａを出力する。以上のアルゴリズムはサンプル・
ホールド回路１ｂ〜ＩＣの電流１ｂ−１ｃについてもサ
イクリックに実行される。
シングユニット４によυ実行され、電力系統を保護する
ためのアルゴリズムの流れ図である。まず、ステップ８
によりアナログ・ディジタル変換器３、マルチプレクサ
２及び例えばサンプル・ホールド回路１ａを介して逐次
電流信号１．のデータＸ’−２ｖ Ｘ−１ｒ ＫＯを読
み込む。次に、ステップ９によりデータＸ６から９００
だけずれたデータｘ−１′を求める補正演算処理 を実行する。更にステップ１０によって判定処理（ただ
し、Ｋは過電流に対応して設定した定数）ＩＸＩ” ＝
ｘｒ、！ ＋ ｘ−ｔ” ＞ Ｋ
°°曲（５）を実行し、この式の条件が満足されたと
きはディジタルアウトプットユニット６を介して図示な
しの遮断器へ遮断の実行を指令する指令信号として出力
信号６ａを出力する。以上のアルゴリズムはサンプル・
ホールド回路１ｂ〜ＩＣの電流１ｂ−１ｃについてもサ
イクリックに実行される。
ここで、上記アルゴリズムが成立する根拠を説明する。
第４図において、ｉは電力系統の基準周波数ｆ。
から若干ずれた現在の周波数ｆａを有する電力系統の交
流量、例えば電流信号の波形図である０データｘＯｅ
Ｘ−１＊ Ｘ−＊は各々時間ｔ６ ｔ ｔ−ｔ ＊ ｔ
−＊ においてサンプリングしたデータである。ただし
ｔ６＋ｔ−１１ｘ−鵞は電力系統の基準周波数ＩＯの電
気角にて９００に相当する時間だけ互に離れた時間であ
る０従って、電流信号１１が基準周波数ｆｏから若干ず
れているため、時間ｔｏ＋ｔ−ｔ＊ｔ−１の互いの間隔
は実際には電気角９００とはならずδだけずれている。
流量、例えば電流信号の波形図である０データｘＯｅ
Ｘ−１＊ Ｘ−＊は各々時間ｔ６ ｔ ｔ−ｔ ＊ ｔ
−＊ においてサンプリングしたデータである。ただし
ｔ６＋ｔ−１１ｘ−鵞は電力系統の基準周波数ＩＯの電
気角にて９００に相当する時間だけ互に離れた時間であ
る０従って、電流信号１１が基準周波数ｆｏから若干ず
れているため、時間ｔｏ＋ｔ−ｔ＊ｔ−１の互いの間隔
は実際には電気角９００とはならずδだけずれている。
従って、ＸＱｅＸ−１＊Ｘ−１は次式のように表わすこ
とができる０ここで、ＸＯ＋Ｘ−１なる加算を考えると
、ＸＯ＋Ｘ４− Ｘ５ｋｓ ＊ｔ ＋Ｘｍ（ａｒｔ −
ｔ＋２δ）−２Ｘ＊（ａｒｔ−’＋δ）ｃｏｓ（］＋δ
）一２Ｘ血（ωｔ−’Ｈ＋δ）（噛δ） ｍ−２ｘ−を血δ ・・・・・・（
７）従って δが小さい場合はｃｘｒｓδキ１と近似できる０従って
、 ｘ−を−Ｘｇｔｎ（ω１−−＋δ） ＝Ｘｇｔｎ（ｆｆｌｔ−’）”δ＋）（ｃｏｓ（ａｒｔ
−）ｔδ−Ｘ血（ωｔ−ン）−ｘ−ωを内δ ” Ｘ−１′−ＩＱ”―δ
・・・・・・（９）データｘ、／は第４図に示すように
データＸＯから周波数ｆ＆の電気角で正しく９００離れ
たデータに等価であるので、 となプ、ステップ９で実行する補正演算処理の式（４）
が得られる。データＸ−１’ｙＸＱを用いて（３）式の
演算を行なうと、電流信号ｌａの振幅値Ｘの２乗の値が
正しく算出され、第２図のステップ１０に示すアルゴリ
ズムが成立することは明らかである。
とができる０ここで、ＸＯ＋Ｘ−１なる加算を考えると
、ＸＯ＋Ｘ４− Ｘ５ｋｓ ＊ｔ ＋Ｘｍ（ａｒｔ −
ｔ＋２δ）−２Ｘ＊（ａｒｔ−’＋δ）ｃｏｓ（］＋δ
）一２Ｘ血（ωｔ−’Ｈ＋δ）（噛δ） ｍ−２ｘ−を血δ ・・・・・・（
７）従って δが小さい場合はｃｘｒｓδキ１と近似できる０従って
、 ｘ−を−Ｘｇｔｎ（ω１−−＋δ） ＝Ｘｇｔｎ（ｆｆｌｔ−’）”δ＋）（ｃｏｓ（ａｒｔ
−）ｔδ−Ｘ血（ωｔ−ン）−ｘ−ωを内δ ” Ｘ−１′−ＩＱ”―δ
・・・・・・（９）データｘ、／は第４図に示すように
データＸＯから周波数ｆ＆の電気角で正しく９００離れ
たデータに等価であるので、 となプ、ステップ９で実行する補正演算処理の式（４）
が得られる。データＸ−１’ｙＸＱを用いて（３）式の
演算を行なうと、電流信号ｌａの振幅値Ｘの２乗の値が
正しく算出され、第２図のステップ１０に示すアルゴリ
ズムが成立することは明らかである。
なお、上記実施例では交流量の振幅値Ｘの２乗値を求め
る場合を説明したが、２つのベクトルの進み又は遅れ演
算Ｘ Ｙ ｓｍθ−Ｘｏ、）’−ｔ −Ｘ−１”７０
ｚベクトルの位相差が９００以内の演算Ｘ Ｙ ＣＯ５
θ＝ Ｘｏ、７ｏ ＋ ｘ−＋、ｙ−１等の演算にもも
ちろん適用できる。ただし、Ｙは交流量ｙの振幅値、７
−ｔ ＊ Ｖｘは交流量ｙを９００間隔にてサンプリン
グしたデータである。
る場合を説明したが、２つのベクトルの進み又は遅れ演
算Ｘ Ｙ ｓｍθ−Ｘｏ、）’−ｔ −Ｘ−１”７０
ｚベクトルの位相差が９００以内の演算Ｘ Ｙ ＣＯ５
θ＝ Ｘｏ、７ｏ ＋ ｘ−＋、ｙ−１等の演算にもも
ちろん適用できる。ただし、Ｙは交流量ｙの振幅値、７
−ｔ ＊ Ｖｘは交流量ｙを９００間隔にてサンプリン
グしたデータである。
以上のように、この発明によれば、電力系統の交流量か
らサンプリングして得たデータに対して予め補正演算を
実行し、補正されたデータを用いて保護動作を実行すべ
きか否かの判定処理を実行するようにしたので、電力系
統の周波数が基準周波数からずれても精度の高い保護動
作が得られる効果がある。
らサンプリングして得たデータに対して予め補正演算を
実行し、補正されたデータを用いて保護動作を実行すべ
きか否かの判定処理を実行するようにしたので、電力系
統の周波数が基準周波数からずれても精度の高い保護動
作が得られる効果がある。
第１図はこの発明によるディジタル保護継電装置の要部
のブロック図、第２図は第１図に示すセントラルプロセ
シングユニットにより実行されるアルゴリズムの流れ図
、第３図及び第４図は電力系統の交流量の波形図である
。 １ａ〜１ｃはサンプル・ホールド回路、４はセントラル
プロセシングユニットである。
のブロック図、第２図は第１図に示すセントラルプロセ
シングユニットにより実行されるアルゴリズムの流れ図
、第３図及び第４図は電力系統の交流量の波形図である
。 １ａ〜１ｃはサンプル・ホールド回路、４はセントラル
プロセシングユニットである。
Claims (1)
- 保護対象の電力系統の交流量をこの電力系統の基準周波
数の整数倍のサンプリング周波数により逐次サンプル・
ホールドするサンプル・ホールド回路と、このサンプル
・ホールド回路を介して上記交流量のデータを読み込む
と共に、このデータの１つを基準にして上記電力系統の
現在の周波数にて９０°だけ離れた時点に対応する補正
されたデータを予め定められた演算処理により算出し、
上記基準にしたデータと上記補正されたデータとから上
記交流量の振幅の２乗値を算出し、この２乗値が上記電
力系統の過電流に対応して予め定めた定数より大きいと
きに保護動作のための指令信号を出力するセントラルプ
ロセシングユニットとを備えたディジタル保護継電装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23040684A JPS61112522A (ja) | 1984-11-02 | 1984-11-02 | デイジタル保護継電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23040684A JPS61112522A (ja) | 1984-11-02 | 1984-11-02 | デイジタル保護継電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61112522A true JPS61112522A (ja) | 1986-05-30 |
Family
ID=16907381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23040684A Pending JPS61112522A (ja) | 1984-11-02 | 1984-11-02 | デイジタル保護継電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61112522A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008090822A (ja) * | 2006-08-01 | 2008-04-17 | Hamilton Sundstrand Corp | 多重化信号調整器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5592514A (en) * | 1978-12-28 | 1980-07-14 | Tokyo Shibaura Electric Co | Digital protection relay |
-
1984
- 1984-11-02 JP JP23040684A patent/JPS61112522A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5592514A (en) * | 1978-12-28 | 1980-07-14 | Tokyo Shibaura Electric Co | Digital protection relay |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008090822A (ja) * | 2006-08-01 | 2008-04-17 | Hamilton Sundstrand Corp | 多重化信号調整器 |
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