JPS61221516A - Digital protective relay - Google Patents

Digital protective relay

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Publication number
JPS61221516A
JPS61221516A JP60060259A JP6025985A JPS61221516A JP S61221516 A JPS61221516 A JP S61221516A JP 60060259 A JP60060259 A JP 60060259A JP 6025985 A JP6025985 A JP 6025985A JP S61221516 A JPS61221516 A JP S61221516A
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JP
Japan
Prior art keywords
digital
filter
analog
output
digital filter
Prior art date
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Pending
Application number
JP60060259A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
金子 精二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP60060259A priority Critical patent/JPS61221516A/en
Publication of JPS61221516A publication Critical patent/JPS61221516A/en
Pending legal-status Critical Current

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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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ディジタル保護継電装置に関するものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a digital protective relay device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のディジタル保護継電装置は、例えば昭和51年電
気学会全国大会予縞集(P1149−P1150)。
An example of a conventional digital protective relay device is the 1975 IEEJ National Conference Preliminary Collection (P1149-P1150).

「884積演算ディジタル保護方式のシミュレーション
結果」に示す如く、全て第4図の構成となっていた。第
4図では、過電流保護用のディジタル保護継電装置の例
會示しておシ、1は補助変成器、2はアナログフィルタ
(FIL)、3はサンプルホールド回路(S、H,)、
4はアナログ・ディジタル変換器(A/D) 、12は
ソフトウェアによる信号処理部である。該信号処理部1
2は、第1のディジタルフィルタ5と電流値算出処理(
電気量算出処理部)6.動作/不動作の判定処理一部B
とて構成されている。9はディジタル出力回路(Dlo
 )、10は出力用補助リレーコイル、11は該出力補
助リレー接点である。
As shown in "Simulation Results of 884 Product Calculation Digital Protection System", all of them had the configuration shown in FIG. 4. Fig. 4 shows an example of a digital protective relay device for overcurrent protection, where 1 is an auxiliary transformer, 2 is an analog filter (FIL), 3 is a sample and hold circuit (S, H,),
4 is an analog/digital converter (A/D), and 12 is a software signal processing section. The signal processing section 1
2 is the first digital filter 5 and the current value calculation process (
Electricity calculation processing unit)6. Operation/non-operation determination processing part B
It is made up of. 9 is a digital output circuit (Dlo
), 10 is an output auxiliary relay coil, and 11 is the output auxiliary relay contact.

次に動作について説明する。補助変成器1によシ絶縁さ
れた電流はアナログフィルタ2によシ高調波が減衰され
、サンプルホールド回路3にて一定電気角毎に電流値に
対応する電圧値がホールドされ、アナログ・ディジタル
変換器4によシサンプルホールド回路3にホールドされ
た電圧値が例えば12ビツトのディジタル量に変換され
、第1のディジタルフィルタ5に入力される。
Next, the operation will be explained. The harmonics of the current insulated by the auxiliary transformer 1 are attenuated by the analog filter 2, and the voltage value corresponding to the current value is held at every fixed electrical angle by the sample-and-hold circuit 3, resulting in analog-to-digital conversion. The voltage value held by the sample and hold circuit 3 is converted into a 12-bit digital quantity by the digital filter 4, and is input to the first digital filter 5.

この第1のディジタルフィルタ5と、前述したアナログ
フィルタ2にて、保護継電装置としての必要なフィルタ
特性が得られ、次いで電流値算出処理部6の電流値算出
にて、例えば、 l2=(I(i))2+(I(t−T) )2    
   ・・・・・・(1)I(t)・・・・・・最新の
電流値 I(t−T)−・・I(t)よシタ0前の電流値T−・
・・・・90相当の時限 によシミ流の波高値の二乗が求められ、その出力が動作
/不動作判定処理部8に入力される。
This first digital filter 5 and the above-mentioned analog filter 2 obtain the necessary filter characteristics as a protective relay device, and then the current value calculation processing section 6 calculates the current value such that, for example, l2=( I(i))2+(I(t-T))2
......(1) I(t)...Latest current value I(t-T)--I(t) and previous current value T--
. . . The square of the peak value of the stain flow is calculated in a time period equivalent to 90, and its output is input to the operation/non-operation determination processing section 8.

動作/不動作判定処理部8においては、例えばI2>K
なる判定を行ない、I2>Kが成立すれば、論理1をデ
ィジタル出力回路9へ出力し、このディジタル出力回路
9の出力にて出力用補助リレーコイル10が励磁され、
その接点11が閉成される。
In the operation/non-operation determination processing section 8, for example, I2>K
If I2>K is established, a logic 1 is output to the digital output circuit 9, and the output auxiliary relay coil 10 is excited by the output of the digital output circuit 9.
Its contact 11 is closed.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

従来のディジタル保護継電装置は、以上の様に構成され
ていたので、高調波の影響を除去するためにはアナログ
フィルタ2、あるいは第1のディジタルフィルタ5で対
処しなければならず、高調波の減衰を高める程アナログ
フィルタ2が複雑になシ、且つその保護の動作スピード
が遅くなるなどの問題点があった。
Conventional digital protective relay devices are configured as described above, so in order to eliminate the effects of harmonics, it is necessary to use the analog filter 2 or the first digital filter 5, and the harmonics There have been problems in that the higher the attenuation of the analog filter 2, the more complex the analog filter 2 becomes, and the speed at which its protection operates becomes slower.

この発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、アナログフィルタを単純で、動作スピード
が十分高速のものとしても高調波の影響な十分除去でき
るディジタル保護継電装置を得ることを目的とする。
This invention was made to solve the above-mentioned problems, and provides a digital protective relay device that can sufficiently eliminate the effects of harmonics even when the analog filter is simple and has a sufficiently high operating speed. The purpose is to

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明に係る保護継電装置は、従来の装置における電
流値算出処理部(電気量算出処理部)と動作/不動作判
定処理部との間に第1のディジタルフィルタとは減衰特
性の異なる第2のディジタルフィルタを配置したもので
ある。
The protective relay device according to the present invention has a first digital filter that has a different attenuation characteristic from the first digital filter between the current value calculation processing section (electrical quantity calculation processing section) and the operation/non-operation determination processing section in the conventional device. 2 digital filters are arranged.

〔作用〕[Effect]

この発明における第2のディジタルフィルタは、一定の
電気角でのサンプリングにおいては第1″のディジタル
フィルタでは除去できない高調波においても除去できる
作用をもつ。
The second digital filter of the present invention has the function of being able to remove harmonics that cannot be removed by the first digital filter when sampling at a constant electrical angle.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図において、1〜6及び8〜12は前述した第4図に示
した従来の過電流保護用のディジタル保護継電装置と同
一部分を示している。7は電流値算出処理部(電気量算
出処理部)6と動作/不動作判定処理部8との間に設け
た第2のディジタルフィルタであり、第1のディジタル
フィルタ5とは減衰特性を異にしている。即ち、第1の
ディジタルフィルタ5は電気角で90前のデータとの差
をとる方式とし、第2のディジタルフィルタ7は電気角
で45前のデータとの差をとる方式%式% 次に上記実施例の動作及び作用について説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1st
In the figure, numerals 1 to 6 and 8 to 12 indicate the same parts as the conventional digital protective relay device for overcurrent protection shown in FIG. 4 described above. A second digital filter 7 is provided between the current value calculation processing section (electrical quantity calculation processing section) 6 and the operation/non-operation determination processing section 8, and has a different attenuation characteristic from the first digital filter 5. I have to. That is, the first digital filter 5 uses a method that takes the difference from the previous data by 90 in electrical angle, and the second digital filter 7 takes the difference from the previous data by 45 in electrical angle. The operation and effect of the embodiment will be explained.

第1図の実施例においては、サンプリング周期を電気角
で45°とし、第1のディジタルフィルタ5では、電気
角で90前のデータとの差をとる方式、即ち、 xy(t)=厘虹亘ゴL    ・・・・・・(2)x
y(t)・・・・・・ディジタル・フィルタ出力x(t
) e・・・・・ディジタル・フィルタ入力x(t−T
) ・・・x(t)の906前の入力T・・・・・・・
・・90″相当の時限とし、第2のディジタルフィルタ
ーでは、電気角で45″前のデータとの差をとる方式、
即ち、yy(t)・・・・・・ディジタルフィルタ出力
y(i)  ・・・・・・ディジタルフィルタ入力y(
t−”)・・・y(t)の45°前の入力T・・・・・
・・・・90°相当の時限とする。この時、foを基本
周波数とした時第1゜第2の各ディジタルフィルタ5,
7の周波数ゲイン特性は、第1のディジタルフィルタ5
では第2図、第2のディジタルフィルターでは第3図に
示すものとなる。
In the embodiment shown in FIG. 1, the sampling period is set to 45 degrees in electrical angle, and the first digital filter 5 uses a method of calculating the difference from the previous data by 90 degrees in electrical angle. Watarugo L・・・・・・(2)x
y(t)...Digital filter output x(t
) e...Digital filter input x(t-T
)...Input T before x(t) by 906...
・The time period is set to 90", and the second digital filter takes the difference from the previous data by 45" in electrical angle.
That is, yy(t)...Digital filter output y(i)...Digital filter input y(
t-”)...Input T 45 degrees before y(t)...
...The time limit is equivalent to 90°. At this time, when fo is the fundamental frequency, each of the first and second digital filters 5,
7 is the frequency gain characteristic of the first digital filter 5.
2, and the second digital filter is shown in FIG. 3.

第1のディジタルフィルタ5では、直流成分。The first digital filter 5 uses a DC component.

4f、 、 8f、・・・のみが除去できることになる
Only 4f, , 8f, . . . can be removed.

次に、前述した(1)式の入力であるI(t)に高調波
が含まれている場合の演算結果を例示する。
Next, the calculation result when harmonics are included in I(t), which is the input to the above-mentioned equation (1), will be illustrated.

I(t)に禽3調波が含まれている場合、I(t)= 
11ainωot”15sin3ω。tωo=2πf。
If I(t) includes the third harmonic, I(t)=
11ainωot”15sin3ω.tωo=2πf.

として、 I2= (11aina)Qt+15sin3a+ot
)’+(Illinω。(i−T)+15sin3ωo
(t−T))2 = II + i5−21113eos 4ω。t  
   −・−(4)I(t)に第5調波が含まれている
場合、I(t)= 115lna+Ot + 15ai
n 5ωOtとして、 I” = (I、sinωot+15sin5ωOt 
)” + (II ginωo(t−T)+15ain
5ω。(t−T) )2 = Il +i、 + 21115eO@ 4ωot 
    m m (5)となる。
As, I2= (11aina)Qt+15sin3a+ot
)'+(Illinω.(i-T)+15sin3ωo
(t-T))2 = II + i5-21113eos 4ω. t
−・−(4) If I(t) includes the 5th harmonic, I(t) = 115lna+Ot + 15ai
As n 5ωOt, I” = (I, sinωot+15sin5ωOt
)” + (II ginωo(t-T)+15ain
5ω. (t-T) )2 = Il +i, + 21115eO@4ωot
m m (5).

(4)式、(5)式からもわかる様に、第3 、51I
波は(1)式の演算の出力では第4調波として現われる
ことになる。
As can be seen from equations (4) and (5), the third, 51I
The wave will appear as the fourth harmonic in the output of the calculation of equation (1).

従って、本発明で示す様に(1)式で示す処理を行なう
電流値算出処理部6の出力ヲ(3)式で示す処理を行危
う第2のディジタルフィルタ7に通せば、骸ディジタル
フィルタ7の出力には第4調波は存在しなく、 (4)式に対する第2のディジタルフィルタTの出力は
、 112+1,2.・・・・・(6) (5)式に対する第2のディジタルフィルタTO出力は
、 ■、2+l、2          ・・・−I・(7
)となる。
Therefore, as shown in the present invention, if the output of the current value calculation processing section 6 which performs the process shown by equation (1) is passed through the second digital filter 7 which performs the process shown by equation (3), There is no fourth harmonic in the output of , and the output of the second digital filter T for equation (4) is 112+1,2. ...(6) The second digital filter TO output for equation (5) is: ■, 2+l, 2 ...-I・(7
).

即ち、第2のディジタルフィルターの効果によシ、例え
ば第3高調波に対し、従来は(1,”+2I工・1.)
なる誤差を考慮しなければならなかったものが、1、の
みを誤差として考えれば良いととKなる。これを数値例
で示すと、!□=1 、 l、=0.3 (即ち、I 
(t)に第3高調波が3(l存在するケース)において
、従来は よ!り30%の誤差を考える必要があったものが、本発
明によシ よシ、4.4+%の誤差となる。
That is, due to the effect of the second digital filter, for example, for the third harmonic, conventionally
Instead of having to consider an error of 1, it becomes K if we only need to consider 1 as an error. To illustrate this with a numerical example,! □=1, l,=0.3 (i.e., I
In the case where there are 3 (l) third harmonics in (t), the conventional method is ! According to the present invention, it was necessary to consider an error of 30%, but the error becomes 4.4+%.

この様に第2のディジタルフィルタ7は、アナログフィ
ルタ2及び第1のディジタルフィルタ5によシ除去でき
なかった高調波の影響を著しく抑える効果があることが
わかる。
It can thus be seen that the second digital filter 7 has the effect of significantly suppressing the influence of harmonics that could not be removed by the analog filter 2 and the first digital filter 5.

アナログフィルタ2によシ本発明と同様な程度に高調波
の影響を抑えるためには、高調波領域のゲインの減衰を
大きくしなければならず、その結果として動作スピード
が本発明に比して非常に遍くなシ、またアナログフィル
タ2は複雑なフィルタになることによシ調整の複雑化及
び温度、湿度経年変化による特性の変化を生じ易く、特
性・コストの面からみても本発明を適用する方が有利で
ある。
In order to suppress the influence of harmonics to the same degree as in the present invention using the analog filter 2, it is necessary to increase the attenuation of the gain in the harmonic region, and as a result, the operation speed is lower than that in the present invention. Furthermore, since the analog filter 2 is a complex filter, the adjustment becomes complicated and the characteristics tend to change due to changes in temperature and humidity over time, so the present invention is not applicable from the viewpoint of characteristics and cost. It is more advantageous to do so.

また、第1のディジタルフィルタ5にて本発明と同様な
性能上書るのは、電流値算出処理部6における各種演算
アルゴリズムよシ発生するサンプリング周期への制約、
さらには、大量の継電器機能を1つのプロセッサで実現
する場合の処理時間の制約等を考えると事実上困難であ
る。
In addition, the same performance as in the present invention is overridden in the first digital filter 5 due to constraints on the sampling period caused by various calculation algorithms in the current value calculation processing section 6.
Furthermore, it is practically difficult to implement a large number of relay functions with a single processor, considering processing time constraints and the like.

なお、本発明は保護継電製置の性能の向上、コストダウ
ンを主眼として行なわれたものであるが、本発明は「電
気量等の測定」に係ることである故、各糧計測装置、制
御装置に応用しても同様の効果を奏することは明らかで
ある。
It should be noted that the present invention was carried out with the main aim of improving the performance and reducing the cost of installing protective relays, but since the present invention relates to "measuring the amount of electricity etc.", various measuring devices, It is clear that similar effects can be achieved when applied to a control device.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、この発明によれば、アナログフィルタ及
び第1のディジタルフィルタでは除去できない高調波成
分を第2のディジタルフィルタで除去するようにしたの
で、アナログフィルタの構造を複雑化する必要がなく、
従って動作スピードが十分高速で、高調波特性が十分改
良され、かつ耐環境変化、耐経年変化にも優れ、調整も
容易で安価゛なディジタル保護継電装置を得る効果があ
る。
As described above, according to the present invention, harmonic components that cannot be removed by the analog filter and the first digital filter are removed by the second digital filter, so there is no need to complicate the structure of the analog filter. ,
Therefore, it is possible to obtain a digital protective relay device which has a sufficiently high operating speed, sufficiently improved harmonic characteristics, excellent resistance to environmental changes and changes over time, is easy to adjust, and is inexpensive.

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

第1図はこの発明のディジタル保護継電装置の一実施例
のブロック図、第2図、第3図はこの発明で用いている
第1.第2のディジタルフィルタの周波数ゲイン特性図
、第4図は従来のディジタル保護継電装置のブロック図
である。 図において、1は補助変成器、2はアナログフィルタ、
3はサンプルホールド回路、4はアナログ・ディジタル
変換回路、5は第1のディジタルフィルタ、6は電流値
算出処理部(電気量算出処理部)、7は第2のディジタ
ルフィルタ、8は動作/不動作判定処理部、9はディジ
タル出力回路、10は出力用補助リレーコイル、11は
出力用補助リレー接点、12は信号処理部である。 なお図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 特許用原人  三菱電機株式会社 (外2名〕−− 手続補正書(自発) 18.。6%7・2ハ日
FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the digital protective relay device of the present invention, and FIGS. A frequency gain characteristic diagram of the second digital filter, FIG. 4 is a block diagram of a conventional digital protective relay device. In the figure, 1 is an auxiliary transformer, 2 is an analog filter,
3 is a sample hold circuit, 4 is an analog-to-digital conversion circuit, 5 is a first digital filter, 6 is a current value calculation processing section (electricity calculation processing section), 7 is a second digital filter, and 8 is an operation/invalidity circuit. 9 is a digital output circuit, 10 is an output auxiliary relay coil, 11 is an output auxiliary relay contact, and 12 is a signal processing section. In the figures, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts. Original person for patent: Mitsubishi Electric Corporation (2 others) -- Procedural amendment (voluntary) 18.6% 7.2 days

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 変成器から出力されるアナログ信号から高調波成分を減
衰させるアナログフィルタと、前記アナログフィルタか
らのアナログ信号を一定電気角毎にサンプルホールドす
るサンプルホールド回路と、サンプルホールドされた信
号をデジタル変換するアナログ・ディジタル変換器と、
前記アナログ・ディジタル変換器から出力されるデジタ
ル信号から高調波成分を減衰させる第1のディジタルフ
ィルタと、前記第1のディジタルフィルタのディジタル
出力を入力として電気量を算出する電気量算出処理部と
、前記電気量算出処理部からの出力信号に基いて動作/
不動作の判定を行う動作/不動作判定処理部と、前記動
作/不動作判定処理部からの出力で動作するリレーとを
備えたディジタル保護継電装置において、前記電気量算
出処理部と前記動作/不動作判定処理部との間に前記第
1のディジタルフィルタとは減衰特性の異なる第2のデ
ィジタルフィルタが設けられていることを特徴とするデ
ィジタル保護継電装置。
an analog filter that attenuates harmonic components from the analog signal output from the transformer; a sample-and-hold circuit that samples and holds the analog signal from the analog filter at fixed electrical angle intervals; and an analog circuit that converts the sample-and-held signal into digital form.・Digital converter and
a first digital filter that attenuates harmonic components from a digital signal output from the analog-to-digital converter; and an electricity quantity calculation processing unit that calculates an electricity quantity by inputting the digital output of the first digital filter; Operate based on the output signal from the electricity quantity calculation processing section.
In a digital protective relay device comprising an operation/non-operation determination processing unit that determines non-operation, and a relay that operates based on an output from the operation/non-operation determination processing unit, the electric quantity calculation processing unit and the operation A digital protective relay device, characterized in that a second digital filter having a different attenuation characteristic from the first digital filter is provided between the inoperation determination processing section and the inoperation determination processing section.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63240313A (en) * 1987-03-26 1988-10-06 株式会社日立製作所 Digital processor
JPH01284009A (en) * 1988-05-10 1989-11-15 Hitachi Ltd Digital filter processing unit, digital protection relay device and digital differential relay device
JPH02155417A (en) * 1988-12-07 1990-06-14 Hitachi Ltd Input processor for digital protective relay and digital protective relay device equipped with same input processor
JPH03245715A (en) * 1990-02-23 1991-11-01 Fuji Electric Co Ltd Digital-type protective relay

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63240313A (en) * 1987-03-26 1988-10-06 株式会社日立製作所 Digital processor
JPH01284009A (en) * 1988-05-10 1989-11-15 Hitachi Ltd Digital filter processing unit, digital protection relay device and digital differential relay device
JPH02155417A (en) * 1988-12-07 1990-06-14 Hitachi Ltd Input processor for digital protective relay and digital protective relay device equipped with same input processor
JPH03245715A (en) * 1990-02-23 1991-11-01 Fuji Electric Co Ltd Digital-type protective relay

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