JPS61221515A - Digital type protective relay - Google Patents

Digital type protective relay

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JPS61221515A
JPS61221515A JP60060255A JP6025585A JPS61221515A JP S61221515 A JPS61221515 A JP S61221515A JP 60060255 A JP60060255 A JP 60060255A JP 6025585 A JP6025585 A JP 6025585A JP S61221515 A JPS61221515 A JP S61221515A
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JP
Japan
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digital
frequency
amplitude value
protective relay
filter processing
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伊藤 八大
山浦 充
順一 稲垣
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、ディジタル形保護継電器、特に広い周波数範
囲にわたって誤差が少なく、周波数特性が改善されたデ
ィジタル形保護継電器に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a digital protective relay, and particularly to a digital protective relay that has little error over a wide frequency range and has improved frequency characteristics.

〔発明の技術的背景〕[Technical background of the invention]

電力系統を保護するために保護継電器が設けられるが、
この場合、保護されるべき電力系統の入力交流量の振幅
値を算出する必要のある場合がある。この場合、ディジ
タル形保護継電器では、その電力系統の正弦波電流又は
電圧あるいは、それらの両者を所定の時間間隔でサンプ
リングし、そのサンプリング値をディジタルデータに変
換して符号化をして伝送し、このディジタルデータのま
ま演算を行なって入力交流量の振幅値を計算する。
Protective relays are installed to protect the power system, but
In this case, it may be necessary to calculate the amplitude value of the input AC amount of the power system to be protected. In this case, the digital protective relay samples the sinusoidal current and/or voltage of the power system at predetermined time intervals, converts the sampled values into digital data, encodes it, and transmits it. The amplitude value of the input AC amount is calculated by performing calculations on this digital data.

このディジタルデータ入力から振幅値を算出する− 場
合、一般に第9図に示すように、ディジタルデータ入力
処理1と、直流成分及び2倍調波酸分を減衰させるため
のディジタルフィルタ処理2とを実施した後に、振幅値
算出演算3を行なっている。
When calculating an amplitude value from this digital data input, generally, as shown in FIG. 9, digital data input processing 1 and digital filter processing 2 for attenuating the DC component and the second harmonic acid component are performed. After that, amplitude value calculation operation 3 is performed.

ここで、サンプリング周波数が入力交流周波数の12倍
、即ち、60 Hz大入力対しサンプリング周波数が7
20Hzの場合を例にとると、サンプリングデータは’
m l ’m−1m ’m−2”・(”は時系列)とな
り、されるフィルタを用い、その結果、ディジタルフィ
ルタ処理後のデータ!。が得られる。そして振幅値!。
Here, the sampling frequency is 12 times the input AC frequency, that is, for a large input of 60 Hz, the sampling frequency is 7
Taking the case of 20Hz as an example, the sampling data is '
m l 'm-1m 'm-2"(" is a time series), using the filter, the result is the data after digital filter processing! . is obtained. And the amplitude value! .

を求める振幅値算出演算としては、例えば特公昭54−
41513号に示されるような、I、=に中IHl+l
lm−5l)+Kzll■m1−llm−川なる関数で
表わされる整流加算法、I、=ν&へ や特開昭55−
88514号に示されるようなr、= z−!、−t−
−t−−,hる関数で表わされる2乗法などが従来から
用いられている。
For example, as an amplitude value calculation operation to obtain
IHl+l in I,= as shown in No. 41513
lm-5l)+Kzll■m1-llm- Rectifying addition method expressed by a river function, I, = ν& and JP-A-1983-
r, = z-! as shown in No. 88514. , -t-
-t--, h-functions such as the square method have been used conventionally.

〔背景技術の問題点〕[Problems with background technology]

上記従来方式のものは、入力交流が商用周波数近傍にあ
ることを前提として考えられているため、入力交流が商
用周波数近傍、例えば60Hz近傍では性能上十分な精
度が得られるが、商用周波数から離れた入力に対しては
、誤差が大きくなる。
The conventional method described above is designed on the assumption that the input AC is near the commercial frequency, so when the input AC is near the commercial frequency, for example around 60Hz, sufficient performance accuracy can be obtained, but if the input AC is far from the commercial frequency, The error will be large for inputs that are

したがって発電機保護継電器のように、20 Hz〜1
00Hz(商用周波数が60Hzの場合)の入力に対し
て十分誤差が小さいことが要求される用途の場合は、使
用することができなかった。
Therefore, like a generator protection relay, 20 Hz to 1
This method could not be used in applications requiring a sufficiently small error for inputs of 00 Hz (when the commercial frequency is 60 Hz).

°このことを以下に説明する。ここで商用周波数におけ
る角周波数をω0.入力交流の角周波数をω。
°This will be explained below. Here, the angular frequency at the commercial frequency is ω0. The angular frequency of the input alternating current is ω.

振幅をI2時間をtで表わし、サンプリング周期が商用
周期の42である時、入力交流’ms’m−6は次の第
(1)式で表わされる。
When the amplitude is expressed as I2 time by t and the sampling period is 42 of the commercial period, the input AC 'ms'm-6 is expressed by the following equation (1).

理を行なうと、その出カニ。は以下のようになる。If you do the trick, the crab will come out. becomes as follows.

Im”T”m−髪□−6) =T (Icosωt−Icos(cc+t −耐) 
)数特性は第1O図のようになる。
Im”T”m-hair□-6) =T (Icosωt-Icos(cc+t-resistant)
) The numerical characteristics are as shown in Figure 1O.

うになる。I'm going to growl.

次に、振幅値算出演算として、■。−I、!3+I、*
I、。
Next, as an amplitude value calculation operation, ■. -I,! 3+I, *
I.

なる2乗法を用いた場合を一例として考えると、次の第
(4)式のようになる。
Taking as an example the case where the square method is used, the following equation (4) is obtained.

I、 =I、3− Irn・−−6 −■t2cos2 ett−、jq、慢−1t2ωg(
ωt’)cos(oa’−二g)−I′2dn2に・力 よって、前記した2乗法のゲイン、即ち、入力交流の振
幅I′と、得られた振幅値I6との比は、のようになる
I, =I, 3- Irn・--6 −■t2cos2 ett-, jq, arrogance-1t2ωg(
ωt')cos(oa'-2g)-I'2dn2 According to the force, the gain of the square method described above, that is, the ratio of the input AC amplitude I' to the obtained amplitude value I6 is as follows. become.

タル処理と、工ax  lm−4−IH”ζ:なる2乗
法とを組合せた総合的なゲインAは、次の第(5)式で
表わされ、そのゲイン−周波数特性は第12図のように
なる。
The overall gain A that combines the total processing and the square method of x lm-4-IH"ζ: is expressed by the following equation (5), and its gain-frequency characteristics are shown in Figure 12. It becomes like this.

上記方法により求めた振幅値は、入力交流の周波数が商
用周波数近傍では、入力交流の振幅を表わすが、周波数
が商用周波数から離れるにしたがりて、商用周波数の時
に比べて各周波数における変動幅は小さいが、振幅を小
さく見積ることになる。
The amplitude value obtained by the above method represents the amplitude of the input AC when the frequency of the input AC is near the commercial frequency, but as the frequency moves away from the commercial frequency, the fluctuation width at each frequency becomes smaller than when the frequency is at the commercial frequency. Although it is small, the amplitude is estimated to be small.

次に、他の例として振幅値がI、−iζ耳と表わされる
2乗法で求めた場合を考えると、次のようになる。
Next, as another example, consider the case where the amplitude value is determined by the square method expressed as I, -iζ ears, as follows.

工。=工□+lm−5 =■/2ωS2(ωtつ十I′2cos2(artt−
4,号)Io  はt′、即ち、サンプリングのタイミ
ングによって変化するが、次の2値間の値となる。
Engineering. =Work □+lm-5 =■/2ωS2(ωttsutenI'2cos2(artt-
No. 4) Io changes depending on t', that is, the timing of sampling, but takes a value between the following two values.

よってIoは次の第(6)で示される2つの値の間の値
となシ、時間と共に変化することになる。
Therefore, Io will change over time unless it is between the two values shown in (6) below.

したがってダイン−周波数特性は第13図のようになり
、サンプリングのタイミングにより、斜とを組合せた総
合的なゲイン人は、次の第(7)式で表わされるゲイン
A1と、第(8)式で表わされるゲインA2の間の値と
なシ、そのゲイン周波数特性は第14図のようになる。
Therefore, the dyne-frequency characteristic becomes as shown in Figure 13, and depending on the sampling timing, the overall gain obtained by combining the dyne and the dyne is the gain A1 expressed by the following equation (7) and the gain A1 expressed by the equation (8). The gain frequency characteristics are as shown in FIG. 14 between the values of the gain A2 expressed by .

即ち、上述の方法によって求めた振幅値は、入力交流の
周波数が商用周波数近傍では、入力交流の2倍を表わす
が、周波数が商用周波数から離れるにしたがって、商用
周波数の時に比べて変動範囲が大きくなる。また、振幅
値演算として、前記整流加算法を用いた場合でも、振幅
値は入力交流の周波数が商用周波数から離れるにしたが
い、商用周波数の時に比べて変動範囲が大きくなる。
In other words, the amplitude value obtained by the above method represents twice the input AC frequency when the frequency of the input AC is near the commercial frequency, but as the frequency moves away from the commercial frequency, the fluctuation range becomes larger than when the frequency is at the commercial frequency. Become. Furthermore, even when the rectification and addition method described above is used for amplitude value calculation, as the frequency of the input alternating current moves away from the commercial frequency, the fluctuation range of the amplitude value increases compared to when the frequency is the commercial frequency.

以上のようなディジタルフィルタ処理及び振幅値算出演
算を用いたディジタル形保護継電器を、送電線あるいは
変圧器保護などに用いた場合は、常時、商用周波数の交
流が入力されるため、商用周波数から離れることによる
誤差の増大を考える必要がなく問題とはならない。しか
し発電機保護においては、その出力交流の周波数が回転
数に応じて変化するため、例えば60Hz系では20 
Hz〜100Hzのように、広い周波数帯域で出来るだ
け誤差の小さいリレー判定方法、ひいては振幅値演算の
方法が必要であシ、前述のようなディジタルフィルタ処
理と振幅値算出演算の組合せは、商用周波 。
When a digital protective relay that uses digital filter processing and amplitude value calculation operations as described above is used to protect power transmission lines or transformers, AC at the commercial frequency is always input, so it is necessary to use the relay away from the commercial frequency. There is no need to consider the increase in error caused by this, and this is not a problem. However, in generator protection, the frequency of the output AC changes depending on the rotation speed, so for example, in a 60Hz system, the frequency of the output AC changes depending on the rotation speed.
There is a need for a relay judgment method with as small an error as possible in a wide frequency band such as Hz to 100Hz, and a method for amplitude value calculation. .

数から離れた入力に対して誤差が大きいために問題とな
る。
This is a problem because the error is large for inputs that are far from the numbers.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
シ、商用周波数を含む広い周波数帯域に対し、誤差の小
さなディジタル型保護継電器を提供することを目的とし
ている。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a digital protective relay with small errors over a wide frequency band including commercial frequencies.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明では、サンプリング周期が商用周期の/n(但し
nは自然数)のとき、入力交流信号が商用周期から離れ
るとゲインが増加する周波数特性を有し、かつ2変換に
よ、K 1+に−(但しに、には1−に−2n 定数でlkl < 1 )又は近似式で表わされる関数
のディジタルフィルタと、rイジタルフィルタ処理後の
データをI。(mはサンプリング時系列)としたとき、
振幅値がI、−1/iフ−n−’m”m−八で表わされ
、入力信号が商用周期から離れるとゲインが減少する周
波数特性を有する振幅値演算を用いることにより、振幅
値を相補して誤差を小さくするようにしたものである。
In the present invention, when the sampling period is /n of the commercial period (where n is a natural number), the input AC signal has a frequency characteristic in which the gain increases as it moves away from the commercial period, and by 2 conversion, − (However, lkl < 1 with 1- to -2n constants) or a digital filter of a function expressed by an approximate expression, and r the data after digital filter processing. When (m is the sampling time series),
The amplitude value is expressed as I, -1/i, n-'m''m-8, and the amplitude value is The error is reduced by complementing the .

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下図面を参照して実施例を説明する。第1図は本発明
によるディジタル形保護継電器に適用されるディジタル
フィルタ処理及び振幅値算出演算の手順を示す一実施例
の流れ図である。なお、ディジクル形保護継電器の他の
構成部分は周知の回路及び手順であるため、これらの説
明は省略する・第1図において、ディジタルデータ入力
処理IAは、入力された交流信号からサンプリングする
ことによシ得たサンプル値を、ディジタル信号に変換し
、これによるディジタルデータim、i□−1゜’m−
2・・・・・・(mは時系列)を読込み処理する。そし
てサンプル周期は商用周期(周波数の逆数)の/4ユ(
nは自然数)の周期とする。次のディジタルフィルタ処
理2人では、2変換で1 +に一2n<但し−k lkl < 1 )と表わされる次の第(9)式により
、フィルタ処理後のデータIrn(mは時系列)を求め
、次の振幅値算出演算3Aへ渡す。
Examples will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a flow chart of an embodiment showing the procedure of digital filter processing and amplitude value calculation operation applied to a digital protective relay according to the present invention. Since the other components of the digital protective relay are well-known circuits and procedures, their explanations will be omitted. In Figure 1, the digital data input processing IA is based on sampling from the input AC signal. The obtained sample value is converted into a digital signal, and the resulting digital data im, i□-1゜'m-
2... (m is time series) is read and processed. And the sampling period is /4 u (the reciprocal of the frequency) of the commercial period (the reciprocal of the frequency).
n is a natural number). Next Digital Filter Processing Two people convert the filtered data Irn (m is a time series) using the following equation (9), which is expressed as 1+to-2n<where -klkl<1. It is then passed to the next amplitude value calculation calculation 3A.

1             ・・・(9)11nW(
1−十kim−2n) 前記した振幅値算出演算3Aでは、次の61式で表わさ
れる2乗法により、振幅値I0を算出する。
1...(9)11nW(
1-10 kim-2n) In the amplitude value calculation calculation 3A described above, the amplitude value I0 is calculated by the square method expressed by the following equation 61.

!。” ”m!n−’m”m−π       −<1
0次に作用について説明する。ここで入力された交流信
号の振幅をI、角周波数をω、時間をt、商用角周波数
をω0とし、サンプリング周期(周波数の逆数)を商用
周期の′Anとすると、前記したディジタルデータlr
n、1rn−2nは、次の第α)式で表この第α乃式を
第(9)式に代入する。
! . ” ”m! n-'m"m-π -<1
The zero-order action will be explained. Here, if the amplitude of the input AC signal is I, the angular frequency is ω, the time is t, the commercial angular frequency is ω0, and the sampling period (the reciprocal of the frequency) is the commercial period'An, then the above digital data lr
n, 1rn-2n are represented by the following equation (α). Substitute this equation (α) into equation (9).

=へF;司Zg+sc” CO3((1)・・・→)ム
+2kcos!!−π十に2 ω0 ここで、ωt′−ωt+α−丁とすると、前記フィルタ
処理後のデータI、、 、 I□−0,1m−2nは、
次の第(ロ)式のように表わせる。
= to F; □-0,1m-2n is
It can be expressed as the following equation (b).

これらのフィルタ処理後のデータIm # ’m−n 
* ”m−2nは、振幅値算出演算3Aに入力され、前
記した第(ト)式によシ振幅値工。が求められる。
The data after these filter processing Im#'m-n
* "m-2n" is input to the amplitude value calculation calculation 3A, and the amplitude value is determined by the above-mentioned equation (G).

第(7)式及び第(ロ)式よシ となる。したがって入力された交流信号の振幅Iに対す
る振幅値工。の比、即ち、ゲインAは、次の第0式で表
わされ、そのゲイン−周波数特性は、kの値に応じて、
例えば第2図〜第4図のように以上の説明のように、本
実施例では2変換を用ディジタルフィルタ処理後に、2
乗法による振幅値算出処理工。=、rζs’n +η、
−I−、=にて振幅値を求めているため、例えばに−0
,2の場合には、第2図に示したように0.41ω0≦
ω≦1.59ω・の範囲、即ち、商用周波数が50 H
Eでは20.5 Hz〜79.5 Hz 、 60Hz
では24.6Hz 〜95.4Hzの範囲で、0.8≦
A≦1.0、)即ち、ゲイン誤差が+O1,−20%以
内に収まる。
The formula (7) and formula (b) are as follows. Therefore, the amplitude value is calculated for the amplitude I of the input AC signal. The ratio of , that is, the gain A is expressed by the following formula 0, and its gain-frequency characteristics are as follows depending on the value of k:
For example, as shown in FIGS. 2 to 4, as explained above, in this embodiment, two conversions are performed.
Amplitude value calculation process using multiplication. =, rζs'n +η,
Since the amplitude value is determined by -I-, =, for example, -0
, 2, as shown in Figure 2, 0.41ω0≦
The range of ω≦1.59ω・, that is, the commercial frequency is 50H
E: 20.5 Hz to 79.5 Hz, 60 Hz
In the range of 24.6Hz to 95.4Hz, 0.8≦
A≦1.0), that is, the gain error is within +O1, -20%.

また、例えばk −0,25の場合には第3図に示した
ように、0.5ω0≦ω≦1.5ω0の範囲、即ち、商
用周波数が50 Hzでは、25Hz 〜75Hz 、
60Hzでは30Hz 〜90Hzの範囲で、0.97
≦A≦1.04゜即ち、ゲインの誤差が±4%以内に収
まる。更にk −0,3の場合には、第4図に示したよ
うに、0.37ωG≦ω≦1.63ω0の範囲、即ち、
商用周波数が50 Hzでは18.5Hz 〜81.5
 Hz、 60 H+cでは22.2Hz〜97.8H
zの範囲で、0.9≦A≦1.1、即ち、ゲインの誤差
が±10チ以内に収まる。
For example, in the case of k -0.25, as shown in Fig. 3, the range of 0.5ω0≦ω≦1.5ω0, that is, when the commercial frequency is 50 Hz, the range is 25Hz to 75Hz,
60Hz is 0.97 in the range of 30Hz to 90Hz
≦A≦1.04°, that is, the gain error is within ±4%. Furthermore, in the case of k -0.3, as shown in FIG. 4, the range of 0.37ωG≦ω≦1.63ω0, that is,
When the commercial frequency is 50 Hz, it is 18.5 Hz ~ 81.5
Hz, 22.2Hz to 97.8H at 60H+c
In the range of z, 0.9≦A≦1.1, that is, the gain error is within ±10 inches.

したがって、第9図〜第14図に示した従来方式による
ものよりも、商用周波数を含む、より広い周波数帯域に
対して誤差が小さくなる。
Therefore, the error is smaller in a wider frequency band including commercial frequencies than in the conventional method shown in FIGS. 9 to 14.

第5図は本発明の他の実施例のディジタルフィルタ処理
及び振幅値算出演算の手順を示す流れ図である。なお、
第1図と同様にディジタル形保護継電器の他の構成部分
は周知の回路及び手順であるため、説明は省略する。
FIG. 5 is a flowchart showing the procedure of digital filter processing and amplitude value calculation operation according to another embodiment of the present invention. In addition,
Similar to FIG. 1, the other components of the digital protective relay are well-known circuits and procedures, so their explanation will be omitted.

本実施例ではディジタルフィルタ処理2Bにおと表わさ
れる、次の第(ロ)式により、フィルタ処理後のデータ
I!n(I、、は時系列)を求め、振幅値算出処理3A
へ渡そうとするものである。その他の処理は第1図と同
様である。
In this embodiment, the data I! after filter processing is calculated using the following equation (b), which is expressed in digital filter processing 2B. Find n (I, , is a time series) and perform amplitude value calculation processing 3A
It is intended to be passed on to. Other processing is the same as in FIG.

次に作用について説明する。前記した実施例と同様に、
ディジタルデータ’m、1m−2n、1m−4nは第α
→式で表わされる。
Next, the effect will be explained. Similar to the embodiment described above,
Digital data 'm, 1m-2n, 1m-4n are αth
→Represented by the formula.

この第α峰式を第(ロ)式に代入する。Substitute this α-th peak equation into the equation (b).

X面(ωt+β−÷) ・−(’−1−A8) ×al1g(cl)t+β−号) ここで、ωt′=ωt+β−一とすると、フィルタ処理
後のデータエ、は、次の第CLη式のように表わせる。
X plane (ωt+β-÷) ・-('-1-A8) ×al1g(cl)t+β-) Here, if ωt'=ωt+β-1, then the data after filtering is the following CLη equation It can be expressed as

×邸ωt′          ・・曲(ロ)されるデ
ィジタルフィルタのゲインは、次の(至)式%式% 振幅値算出演算3Aのゲインは、第(4)式かられかる
ように、jgtnに、・H>lであるから、本実施例に
て得られる振幅値工。の、入力された交流信号の振幅I
に対するゲインAは、次の第四式で表わされる。
×house ωt'...The gain of the digital filter to be tuned (b) is expressed by the following formula (to) formula % The gain of the amplitude value calculation operation 3A is determined by jgtn as shown in formula (4). - Since H>l, the amplitude value obtained in this example. The amplitude I of the input AC signal
The gain A with respect to is expressed by the following fourth equation.

・・・・・・四 このゲイン−周波数特性はkの値に応じて例えば第6図
〜第8図のようになる。
. . . The gain-frequency characteristics are as shown in FIGS. 6 to 8, for example, depending on the value of k.

上記したように、本実施例では2変換を用いてるディジ
タルフィルタの処理後に、2乗法による” ”  ’m
−n  ”m”m−2n にて振幅値算出演算し、振幅
値!。を求めているため、例えばに=0.37の場合に
は、第6図に示すように0.425ω・≦ω≦1.57
5ω。の範囲、即ち、商用周波数が50 Hzでは21
.25Hz 〜8525Hz 、 60 Hzでは25
.5 Hz 〜94.5Hzの範囲で、0.85≦A≦
1、即ち、ゲインの誤差が+0%、−15’j以内に収
まる。またに=0.4の場合には第7図に示すように、
0.395ω。
As mentioned above, in this embodiment, after processing of the digital filter using 2 transformation,
Calculate the amplitude value using -n "m" m-2n, and calculate the amplitude value! . For example, in the case of =0.37, as shown in Figure 6, 0.425ω・≦ω≦1.57
5ω. range, i.e., when the commercial frequency is 50 Hz, 21
.. 25Hz ~ 8525Hz, 25 at 60Hz
.. In the range of 5 Hz to 94.5 Hz, 0.85≦A≦
1, that is, the gain error is within +0% and -15'j. Also, in the case of = 0.4, as shown in Figure 7,
0.395ω.

≦ω≦1.605ω。の範囲、即ち、商用周波数が50
 Hzでは、19.75Hz 〜8525Hz 、“6
0 Hzでは23.7 Hz 〜96.3 Hzの範囲
で、0.85≦A≦1、即ち、ダイン誤差が+0%、−
15%以内に収まる。
≦ω≦1.605ω. range, that is, the commercial frequency is 50
In Hz, 19.75Hz ~ 8525Hz, “6
At 0 Hz, in the range of 23.7 Hz to 96.3 Hz, 0.85≦A≦1, that is, the dyne error is +0%, -
It falls within 15%.

更に、k=0.46の場合には第8図に示すように、0
.295ω。≦ω≦1.705ω。の範囲、即ち、商用
周波数が50 Hzでは、14.75 Hz 〜852
5Hz 、 60Hzでは17.7 Hz 〜102.
3 Hzの範囲で、0.8≦A≦1、即ち、ゲインの誤
差が+O4,−20%以内に収まる。
Furthermore, in the case of k=0.46, as shown in FIG.
.. 295ω. ≦ω≦1.705ω. range, i.e., when the commercial frequency is 50 Hz, 14.75 Hz to 852
5Hz, 60Hz is 17.7Hz ~ 102.
In the range of 3 Hz, 0.8≦A≦1, that is, the gain error is within +O4, -20%.

したがって前記した第1の実施例よシも、更に広い周波
数帯域で誤差が小さくなる。
Therefore, even in the first embodiment described above, the error is reduced over a wider frequency band.

上記した各実施例では、サンプリング周期を入力される
交流信号の商用周期の 1. < nは自然数)4n としているが、これは商用周期の猛間隔が得られるサン
プリング周期であれば、例えば商用周期の’/AI%#
m#’Aなど、いずれでも良いことを示している。また
商用周波数も59Hzあるいは60(zに限らず、何H
zであっても適用可能である。
In each of the embodiments described above, the sampling period is set to 1 of the commercial period of the input AC signal. < n is a natural number) 4n, but if the sampling period is such that a close interval of the commercial period can be obtained, for example, '/AI%# of the commercial period.
This indicates that any number such as m#'A is acceptable. Also, the commercial frequency is not limited to 59Hz or 60Hz, but any number of Hz.
It is also applicable even if it is z.

更にディジタルフィルタ処理の関数として、2明したが
、これに限るものではなく、2変換で似式、例えば などでも良く、この近似を正確にするにしたがりて、よ
シ広い周波数帯域において、ゲインの誤差が小さくなる
ことも明らかである。更には、これらのディジタルフィ
ルタ処理の各関数として定数Kを乗じたものとしても、
ゲインかに倍となるだけであり、またkの値も上記各実
施例で示した値に限るものではなく、他の値としても、
ゲイン−周波数特性が異なるものとなるだけであること
は明らかである。
Furthermore, as a function of digital filter processing, the equation is not limited to 2, but it is also possible to use an approximation of 2 transforms, such as It is also clear that the error of Furthermore, even if each function of these digital filter processes is multiplied by a constant K,
The gain is only doubled, and the value of k is not limited to the values shown in each of the above embodiments; other values may also be used.
It is clear that only the gain-frequency characteristics will be different.

また、以上の各実施例において、振幅値工。を、■e 
” ”m”−n −”m” ”m−2nの如く平方根の
形で求めているが、これに限るものではなく、少なくと
も”@  ”m−n−Im”m−2nの演算を用いてい
れば良いことも当然である。
Further, in each of the above embodiments, the amplitude value is adjusted. ,■e
""m"-n - "m""m-2n" is calculated in the form of a square root, but it is not limited to this, and at least the calculation "@ "m-n-Im" m-2n is used. Of course, it would be better if

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明した如く、本発明によれば入力交流のサンプリ
ング周期を17(nは自然数)とし、かつディジタルフ
ィルタ処理の伝達関数が2変換にりをエエとしたとき、
振幅値!。−一−ユーエ□・lm−2nと々る演算をす
るよう構成したので、商用周波数を含む広い周波数帯域
で誤差が小さく、交流信号の振幅値を求めることの可能
なディジタル形保護継電器を提供できる。
As explained above, according to the present invention, when the sampling period of input AC is 17 (n is a natural number) and the transfer function of digital filter processing is 2 conversions,
Amplitude value! . -1-Ue□・lm-2n Since it is configured to perform arithmetic operations, it is possible to provide a digital protective relay that has small errors in a wide frequency band including commercial frequencies and is capable of determining the amplitude value of an AC signal. .

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

第1図は本発明によるディジタル形保護継電器に適用さ
れるディジタルフィルタ処理及び振幅値算出演算の手順
を示す一実施例の流れ図、第2図ないし第4図はダイン
−周波数特性図、第5図は本発明の他の実施例のディジ
タルフィルタ処理及び振幅値算出演算の手順を示す流れ
図、第6図ないし第8図はゲイン−周波数特性図、第9
図は従来方式のディジタルフィルタ処理及び振幅値算出
演算の手順を示す流れ図、第10図ないし第14図はゲ
イン−周波数特性図である。 1.1人・・・ディジタルデータ入力処理2.2A、2
B・・・ディジタルフィルタ処理3.3A・・・振幅値
算出演算 特許出願人  株式会社 東 芝 代理人 弁理士   石  井  紀  男第4図 第5図 見7区 第8図 第14図
Fig. 1 is a flowchart of an embodiment showing the procedure of digital filter processing and amplitude value calculation operation applied to a digital protective relay according to the present invention, Figs. 2 to 4 are dyne-frequency characteristic diagrams, and Fig. 5 9 is a flowchart showing the procedure of digital filter processing and amplitude value calculation calculation according to another embodiment of the present invention, FIGS. 6 to 8 are gain-frequency characteristic diagrams, and FIG.
The figure is a flowchart showing the procedure of conventional digital filter processing and amplitude value calculation calculation, and FIGS. 10 to 14 are gain-frequency characteristic diagrams. 1.1 person...Digital data input processing 2.2A, 2
B...Digital filter processing 3.3A...Amplitude value calculation calculation Patent applicant Toshiba Corporation Patent attorney Norio Ishii Figure 4 Figure 5 Section 7 Figure 8 Figure 14

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)電流もしくは電圧等の交流信号を入力し、前記交
流信号を一定周期でサンプリングしアナログ/ディジタ
ル変換して得たディジタルデータに対し、ディジタルフ
ィルタ処理及び振幅値算出演算を行なうことにより、前
記交流信号の振幅を算出して保護動作を行なうディジタ
ル形保護継電器において、前記サンプリング周期は前記
交流信号の商用周期(周波数の逆数)の1/4nとし、
前記ディジタルフィルタ処理の伝達関数がZ変換にてK
・(1+k)/(1−kZ^−^2^n)(但しK、k
は定数で|K|<1)と表わされる関数か、またはこの
近似関数であり、前記振幅値算出演算はディジタル処理
後のデータをI_m(mはサンプリング時系列)、振幅
値をI_eとしたとき、少なくともI_e^2=I_m
_−_n^2−I_m・I_m_−_2_nなる演算を
用いることを特徴とするディジタル形保護継電器。
(1) By inputting an alternating current signal such as a current or voltage, sampling the alternating current signal at a fixed period, and performing analog/digital conversion on the digital data obtained, perform digital filter processing and amplitude value calculation operation. In a digital protective relay that performs a protective operation by calculating the amplitude of an AC signal, the sampling period is 1/4n of the commercial cycle (reciprocal of the frequency) of the AC signal,
The transfer function of the digital filter processing is converted to K by Z transformation.
・(1+k)/(1-kZ^-^2^n) (However, K, k
is a constant function expressed as |K|<1) or an approximate function thereof, and the amplitude value calculation operation is performed when the data after digital processing is I_m (m is the sampling time series) and the amplitude value is I_e. , at least I_e^2=I_m
A digital protective relay characterized by using the calculation _-_n^2-I_m・I_m_-_2_n.
(2)ディジタルフィルタ処理の伝達関数が、Z変換に
てK(1+kZ^−^2^n)/(1−k)(但しK、
kは定数で|k|<1)と表わされる関数であることを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載のディジタル形保
護継電器。
(2) The transfer function of digital filter processing is K(1+kZ^-^2^n)/(1-k) (where K,
2. The digital protective relay according to claim 1, wherein k is a constant and is a function expressed as |k|<1.
(3)ディジタルフィルタ処理の伝達関数が、Z変換に
てK(1+kZ^−^2^n+k^2Z^−^4^n)
/(1−k+k^2)(但しK、kは定数で|k|<1
)と表わされる関数であることを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載のディジタル保護継電器。
(3) The transfer function of digital filter processing is K (1+kZ^-^2^n+k^2Z^-^4^n) in Z transformation.
/(1-k+k^2) (where K and k are constants |k|<1
) The digital protective relay according to claim 1, wherein the digital protective relay is a function expressed as:
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01227613A (en) * 1988-03-08 1989-09-11 Mitsubishi Electric Corp Arithmetic type digital relay

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH01227613A (en) * 1988-03-08 1989-09-11 Mitsubishi Electric Corp Arithmetic type digital relay

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