JPS61227627A - サンプリング回路 - Google Patents
サンプリング回路Info
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- JPS61227627A JPS61227627A JP60066196A JP6619685A JPS61227627A JP S61227627 A JPS61227627 A JP S61227627A JP 60066196 A JP60066196 A JP 60066196A JP 6619685 A JP6619685 A JP 6619685A JP S61227627 A JPS61227627 A JP S61227627A
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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。
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、サンプリング回路、特にディジタル保護継電
装置などに用いられるサンプリング回路に関するもので
ある。
装置などに用いられるサンプリング回路に関するもので
ある。
今日、実用に供されているディジタル形保護継電装置の
多くは、公知のように、被保護電力系統の電圧、電流量
を導入し、これを一定時間間隔でサンプリングし、この
サンプル値をアナログ・ディジタル(A/D )変換し
、このディジタルデータを用いて保護演算を行ない、保
護の要否を判定するものである。
多くは、公知のように、被保護電力系統の電圧、電流量
を導入し、これを一定時間間隔でサンプリングし、この
サンプル値をアナログ・ディジタル(A/D )変換し
、このディジタルデータを用いて保護演算を行ない、保
護の要否を判定するものである。
ここで、サンプリング間隔は、サンプル値から入力交流
量の振幅値や2つの交流量の位相差の計算を伴なう種々
のリレー演算アルプリズムを、共通のサンプリングデー
タを用いて経済的に行なうため、例えば入力交流量の電
気角30°に相当する一定時間間隔でサンプリングを行
なう方法(いわゆる30°サンプリング)が採用されて
いる。
量の振幅値や2つの交流量の位相差の計算を伴なう種々
のリレー演算アルプリズムを、共通のサンプリングデー
タを用いて経済的に行なうため、例えば入力交流量の電
気角30°に相当する一定時間間隔でサンプリングを行
なう方法(いわゆる30°サンプリング)が採用されて
いる。
この場合、サンプリング周波数f0は、電力系統の定格
周波数fRの12倍(360°/30°)に選択される
。しかしながら運用中の電力系統の周波数fは、時とし
て定格値fRから大きく偏移していることが考えられ、
この場合にはサンプリングの間隔は、予定の電気角30
°よシ大きく異なったものとなる。
周波数fRの12倍(360°/30°)に選択される
。しかしながら運用中の電力系統の周波数fは、時とし
て定格値fRから大きく偏移していることが考えられ、
この場合にはサンプリングの間隔は、予定の電気角30
°よシ大きく異なったものとなる。
なお、ディジタルリレーの演算アルゴリズムのうちのい
くつかは、電気角で表わされたサンプリング間隔の変動
の影響を受けることが判っており、したがって系統周波
数fが定格値fBよシ大きく偏移した場合には、リレー
演算が精度よ〈実施されないと云う問題を生じることに
なる。
くつかは、電気角で表わされたサンプリング間隔の変動
の影響を受けることが判っており、したがって系統周波
数fが定格値fBよシ大きく偏移した場合には、リレー
演算が精度よ〈実施されないと云う問題を生じることに
なる。
この問題、即ち、系統周波数が定格値より大きく偏移し
た場合におけるリレー精度の低下に関する改善策として
は、例えば特開昭56−78319号及び特開昭56−
1509ΔT号が既に提案されている。
た場合におけるリレー精度の低下に関する改善策として
は、例えば特開昭56−78319号及び特開昭56−
1509ΔT号が既に提案されている。
〔背景技術の問題点〕
上記した各提案は、系統周波数が定常的に定格周波数よ
り偏移した場合の問題解決に対しては有効である反面、
電力系統運用時にしばしば生じる系統故障及びその除去
、あるいは系統操作に伴なって生じる位相急変に起因す
る諸問題、例えば位相急変を周波数変化と判定しサンプ
リング周期が予定の電気角と異なったものとなるなどの
問題がある。
り偏移した場合の問題解決に対しては有効である反面、
電力系統運用時にしばしば生じる系統故障及びその除去
、あるいは系統操作に伴なって生じる位相急変に起因す
る諸問題、例えば位相急変を周波数変化と判定しサンプ
リング周期が予定の電気角と異なったものとなるなどの
問題がある。
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、基本的には系統周波数に追従したサンプリングを実
施し、系統周波数が変動した場合においても、予定した
一定の電気角でサンプリングが実施でき、しかも系統故
障時のじょう乱時においても、この電気角に大きな影響
が生じないサンプリング回路を提供することを目的とし
ている。
シ、基本的には系統周波数に追従したサンプリングを実
施し、系統周波数が変動した場合においても、予定した
一定の電気角でサンプリングが実施でき、しかも系統故
障時のじょう乱時においても、この電気角に大きな影響
が生じないサンプリング回路を提供することを目的とし
ている。
本発明では、サンプリングを系統周波数に追従して行な
うためのベースとなるデータとして、系統電気量の周期
もしくはこれに比例した時間TvPを用い、このTvP
もしくはこれに最新のサンプリング間隔Tspを加えた
ものが所定の関係にあるか否かを判断して、最適なサン
プリング間隔Tl1Pを決めるものである。
うためのベースとなるデータとして、系統電気量の周期
もしくはこれに比例した時間TvPを用い、このTvP
もしくはこれに最新のサンプリング間隔Tspを加えた
ものが所定の関係にあるか否かを判断して、最適なサン
プリング間隔Tl1Pを決めるものである。
以:F口面を参照して実施例を説明する。第1図は本発
明によるサンプリング回路の一実施例図である。
明によるサンプリング回路の一実施例図である。
Jllir1図において、1は電力系統の線間電圧va
bを導入する補助PT、2は前記補助PTの出方を入力
とし、この線間電圧の周期TvPを測定する周期測定回
路である。又、この周期測定回路は最新の周期9.アv
pが得られる都度、同期信号s0をも出方するよう構成
されている。因みに、この種の周期測定回路は、例えば
周期測定形計数形周波数リレーの周期測定回路に実用例
があシ、容易に構成が可能である。次に、3は前記周期
測定回路の出力TvPとSoとを入力とする周期記憶回
路であシ、同期信号S0を受信した場合に最新の周期T
vPを記憶し、最古の記憶値を失なうようなNblt−
mstageのシフトレジスタにょ多構成される。ここ
でNb1tは周期TVPをディジタル的に表現するに足
るビ。
bを導入する補助PT、2は前記補助PTの出方を入力
とし、この線間電圧の周期TvPを測定する周期測定回
路である。又、この周期測定回路は最新の周期9.アv
pが得られる都度、同期信号s0をも出方するよう構成
されている。因みに、この種の周期測定回路は、例えば
周期測定形計数形周波数リレーの周期測定回路に実用例
があシ、容易に構成が可能である。次に、3は前記周期
測定回路の出力TvPとSoとを入力とする周期記憶回
路であシ、同期信号S0を受信した場合に最新の周期T
vPを記憶し、最古の記憶値を失なうようなNblt−
mstageのシフトレジスタにょ多構成される。ここ
でNb1tは周期TVPをディジタル的に表現するに足
るビ。
ト数を示す。この周期記憶回路は、例えば市販されてい
る1 bit−mgtag@のシフトレジスタをNヶ設
けることくよl) Nblt−mstag・のシフトレ
ジスタを構成し、これらのシフトレジスタのシフト信号
として、前述の同期信号S8アを用いて容易に構成が可
能である。4はサンプリング間隔演算回路であり、前記
周期記憶回路3に記憶されたmヶの周期データTvp
(これらを新しい順に便宜上Tvpt eTvp2・−
’rv、fflと表わす)の全部又は一部を用いてサン
プリング間隔T□を決めるものであり、本発明の最も特
徴的な部分である。5はサングリンダパルス生成回路で
あシ、前記サンプリング間隔演算回路4からサンプリン
グ間隔T、Pを得て、パルス間隔がToと一致するパル
ス列を順次発生するものであシ、例えば第2図に示すよ
うにカウンタとマグニチーードコンノやレータとを用い
て構成スる。即ち、第2図の11はマグ二チ、−ドコン
パレータであ)、これはサンプリング間隔演算回路4の
出力T0(ディジタル量)とカウンタ12の出力を入力
とし、両者のディジタル量(数)が一致したときにサン
プリング・母ルス8.を発生fるものであり、このサン
プリングパルスSPが生じた直後、カウンタ12はクリ
アされるものである。又、カウンタには一定のクロ、ク
パルスCLが常に印加される。このような方法によれば
、カウンタの計数時間はで8Pに比例するので、サンプ
リングパルス間隔(物理量)がTIIP (ディジタル
量)に一致し九ものにできる。
る1 bit−mgtag@のシフトレジスタをNヶ設
けることくよl) Nblt−mstag・のシフトレ
ジスタを構成し、これらのシフトレジスタのシフト信号
として、前述の同期信号S8アを用いて容易に構成が可
能である。4はサンプリング間隔演算回路であり、前記
周期記憶回路3に記憶されたmヶの周期データTvp
(これらを新しい順に便宜上Tvpt eTvp2・−
’rv、fflと表わす)の全部又は一部を用いてサン
プリング間隔T□を決めるものであり、本発明の最も特
徴的な部分である。5はサングリンダパルス生成回路で
あシ、前記サンプリング間隔演算回路4からサンプリン
グ間隔T、Pを得て、パルス間隔がToと一致するパル
ス列を順次発生するものであシ、例えば第2図に示すよ
うにカウンタとマグニチーードコンノやレータとを用い
て構成スる。即ち、第2図の11はマグ二チ、−ドコン
パレータであ)、これはサンプリング間隔演算回路4の
出力T0(ディジタル量)とカウンタ12の出力を入力
とし、両者のディジタル量(数)が一致したときにサン
プリング・母ルス8.を発生fるものであり、このサン
プリングパルスSPが生じた直後、カウンタ12はクリ
アされるものである。又、カウンタには一定のクロ、ク
パルスCLが常に印加される。このような方法によれば
、カウンタの計数時間はで8Pに比例するので、サンプ
リングパルス間隔(物理量)がTIIP (ディジタル
量)に一致し九ものにできる。
次に第1図の6a〜6Cは電力系統の電気量を絶縁し、
その大きさを変換する変換回路、7a〜7cは前記変換
回路6a〜6Cの出力を前記サンプリングノヤルス生成
回路5の出力パルスSPによりサンプリングするサンプ
ルホールド回路、8は前記サンプルホールド回路71〜
7Cに保持された電気量のうち一つを選択するマルチプ
レクサ、9は前記マルチプレクサ8の出力を入力とし、
これをアナログ・ディジタル変換するA / Dコンバ
ータ、10は前記A / Dコンバータ9の出力を入力
として保護リレー演算を行なうマイクロコンビーータ回
路である。
その大きさを変換する変換回路、7a〜7cは前記変換
回路6a〜6Cの出力を前記サンプリングノヤルス生成
回路5の出力パルスSPによりサンプリングするサンプ
ルホールド回路、8は前記サンプルホールド回路71〜
7Cに保持された電気量のうち一つを選択するマルチプ
レクサ、9は前記マルチプレクサ8の出力を入力とし、
これをアナログ・ディジタル変換するA / Dコンバ
ータ、10は前記A / Dコンバータ9の出力を入力
として保護リレー演算を行なうマイクロコンビーータ回
路である。
ここで、変換回路6a〜6e、サンプルホールド回路7
1〜7e、マルチプレクサ8、A/Dコンバータ9及び
マイクロコンビーータ10は、特別なものである必要は
なく、いわゆるディジタルリレーに用いられるものであ
ればよい。
1〜7e、マルチプレクサ8、A/Dコンバータ9及び
マイクロコンビーータ10は、特別なものである必要は
なく、いわゆるディジタルリレーに用いられるものであ
ればよい。
次に本実施例の最も特徴的な部分であるサンプリング間
隔演算回路4の構成を図面にて説明する。
隔演算回路4の構成を図面にて説明する。
第3図a−構成例であシ、図中13はマイクロプロセッ
サであり、周期記憶回路3に記憶されたmヶの周゛期デ
ータTvPのうち、最新のデータTvP。
サであり、周期記憶回路3に記憶されたmヶの周゛期デ
ータTvPのうち、最新のデータTvP。
と最古のデータTv1を用いて、第4図に示されたフロ
ーチャートにしたがって、サイクリックにサンプリング
間隔”spを決めるものである。
ーチャートにしたがって、サイクリックにサンプリング
間隔”spを決めるものである。
即ち、TVPIが”vl’ffiより47以上大きいと
きは、T −ΔT 上手さいときは、T0=□とじ、それ ”VP 1 以外のときは、T□=□とするものである。
きは、T −ΔT 上手さいときは、T0=□とじ、それ ”VP 1 以外のときは、T□=□とするものである。
ここで自然数nは、サンプリングアングルが30°(電
気角)の場合12に選択される。又、周期制御量ΔTは
、電力系統の通常の運用時の周期の微少なゆらぎによる
ものより大きく、且つ演算誤差が許容し得る限度より小
なる値に選択する。
気角)の場合12に選択される。又、周期制御量ΔTは
、電力系統の通常の運用時の周期の微少なゆらぎによる
ものより大きく、且つ演算誤差が許容し得る限度より小
なる値に選択する。
次に本発明の作用効果を図面を用いて説明する。
本発明の目的は、系統周波数に追従したサンプリングを
実施し、電気角で表現されたサンプリング間隔、即ち、
サンプリング・アングルを一定に保ち、かつ、系統じよ
う乱などによる位相急変に対して、サンプリング・アン
グルに大きな影響が生じないサンプリング回路の提供に
あるので、第1図の4に示したサンプリング間隔演算回
路の働きを中心に作用を説明する。
実施し、電気角で表現されたサンプリング間隔、即ち、
サンプリング・アングルを一定に保ち、かつ、系統じよ
う乱などによる位相急変に対して、サンプリング・アン
グルに大きな影響が生じないサンプリング回路の提供に
あるので、第1図の4に示したサンプリング間隔演算回
路の働きを中心に作用を説明する。
85図はサンプリング間隔演算回路の作用を説明するた
めの図であり、T 、T ?・・・TvP4′
!1vp1 vp2 周期記憶回路3に記憶された周期データ(ここでは便宜
上rn = 4とした)を表わしている。
めの図であり、T 、T ?・・・TvP4′
!1vp1 vp2 周期記憶回路3に記憶された周期データ(ここでは便宜
上rn = 4とした)を表わしている。
より大きく偏移して、しかもほぼ一定に保たれている状
態を示している。これは系統周波数が上昇した状態で、
電力の需給のバランスがとれているときに生じうる。こ
のような系統周波数の偏移に対し、サンプリング・アン
グルを一定に保つことが本発明の目的の一つである。
態を示している。これは系統周波数が上昇した状態で、
電力の需給のバランスがとれているときに生じうる。こ
のような系統周波数の偏移に対し、サンプリング・アン
グルを一定に保つことが本発明の目的の一つである。
図中(b)は周期データが各サイクル毎に若干ずつ異な
る場合であり、これは系統周波数が徐々に変化してゆく
ときに生じ得る。このような変化に対して、サンプリン
グ・アングルが遅滞なく追従することも本発明の目的の
一つである。
る場合であり、これは系統周波数が徐々に変化してゆく
ときに生じ得る。このような変化に対して、サンプリン
グ・アングルが遅滞なく追従することも本発明の目的の
一つである。
図中(、)は周期データの一部が大きく他のものと異な
る場合であり、これは系統故障に伴う電用゛位′相急変
により発生することが知られている。どれについては特
願昭55−168579号の周波数継電装置く説明され
ている。
る場合であり、これは系統故障に伴う電用゛位′相急変
により発生することが知られている。どれについては特
願昭55−168579号の周波数継電装置く説明され
ている。
このようなじよう乱に対して、サンプリング・アングル
が大きな影響を受けないことが、本発明の目的の主たる
ものである。、 1lc5図(、)の場合、第4図のフローチャートよシ
明らかなように、サンプリング間隔は vP1 T□=□となる。ここでn=12に選択されていると、
TIFはこの偏移した周期における電気角30°に対応
した時間となシ、従来の一定時間(固定時間)サンプリ
ング方式の欠点である系統周波数が定格よシ大きく偏移
した場合K、サンプリング・アングルが予定値よシ大き
くずれるような不具合がない。
が大きな影響を受けないことが、本発明の目的の主たる
ものである。、 1lc5図(、)の場合、第4図のフローチャートよシ
明らかなように、サンプリング間隔は vP1 T□=□となる。ここでn=12に選択されていると、
TIFはこの偏移した周期における電気角30°に対応
した時間となシ、従来の一定時間(固定時間)サンプリ
ング方式の欠点である系統周波数が定格よシ大きく偏移
した場合K、サンプリング・アングルが予定値よシ大き
くずれるような不具合がない。
また、第5図(b)の場合、第4図の7a−チャートか
ら明らかなように、サンプリング間隔はサンプリングが
実施される。したがって、電力需給のアンバランス等に
より周波数が徐々に変化してゆくときにおいても、サン
プリング・アングルが予定値よシ大きくずれるような不
具合がない。
ら明らかなように、サンプリング間隔はサンプリングが
実施される。したがって、電力需給のアンバランス等に
より周波数が徐々に変化してゆくときにおいても、サン
プリング・アングルが予定値よシ大きくずれるような不
具合がない。
また、lK5図(c)の場合、第4図の70−チャート
よシ明らかなようK、サンプリング間隔はなお、系統じ
よう乱中でも系統周波数変化は除徐に起こるので、これ
を無視すると理想的なサンとなシ、またΔTは前述のよ
うに定格周波数の数−以下に選択されているので、この
差分は小さい。
よシ明らかなようK、サンプリング間隔はなお、系統じ
よう乱中でも系統周波数変化は除徐に起こるので、これ
を無視すると理想的なサンとなシ、またΔTは前述のよ
うに定格周波数の数−以下に選択されているので、この
差分は小さい。
したがって系統じよう乱に対して、サンプリング・アン
グルが大きな影響を受けることはない。
グルが大きな影響を受けることはない。
このようにして得られたサンプリング間隔は、サンプリ
ングパルス生成回路5により、サンプリング間隔がTI
Fのサンプリングツ譬ルス8.に変換すれ、仁のサンプ
リング/4ルスSPを用いて、公知のように系統電気量
がサンプルホールドされ、マルチプレクサ8、A/Dコ
ンバータ9を経てCPU 10に導入され、保護動作判
定が実施される。
ングパルス生成回路5により、サンプリング間隔がTI
Fのサンプリングツ譬ルス8.に変換すれ、仁のサンプ
リング/4ルスSPを用いて、公知のように系統電気量
がサンプルホールドされ、マルチプレクサ8、A/Dコ
ンバータ9を経てCPU 10に導入され、保護動作判
定が実施される。
以上説明し九ように、本実施例によれば系統周波数が変
動した場合においても、予定した一定のサンプリング・
アングルでサンプリングが実施でき、しかも系統じよう
乱に対してサンプリング・アングルに大きな影響が生じ
ないサンプリング回路が実現できる。
動した場合においても、予定した一定のサンプリング・
アングルでサンプリングが実施でき、しかも系統じよう
乱に対してサンプリング・アングルに大きな影響が生じ
ないサンプリング回路が実現できる。
JIe図は本発明の他の実施例でsb、図中、第1図と
同一符号を付した部分は第1図と同一機能を有するもの
である。
同一符号を付した部分は第1図と同一機能を有するもの
である。
第6図において、4aはサンプリング間隔演算回路であ
シ、周期記憶回路3に記憶されたm個の周期データTv
p <これらを新しい順に便宜上Tvp、*TYP2・
” Tv!’Inと表わす)の全部又は一部を用いてサ
ンプリング間隔T、を決めるものであシ、本発明の最も
特徴的な部分である。
シ、周期記憶回路3に記憶されたm個の周期データTv
p <これらを新しい順に便宜上Tvp、*TYP2・
” Tv!’Inと表わす)の全部又は一部を用いてサ
ンプリング間隔T、を決めるものであシ、本発明の最も
特徴的な部分である。
その他の構成は第1図と同様であるため、説明を省略す
る。サンプリング間隔演算回路4aの構成を第7図を用
いて説明する。
る。サンプリング間隔演算回路4aの構成を第7図を用
いて説明する。
第7図は一構成例であ)、図中13mはマイクロプロセ
、すで、周期記憶回路3に記憶されたmヶの周期データ
を用い、M8図に示された7o−チャートにしたがりて
、サイクリックにサンプリング間隔T、Pを決めるもの
である。
、すで、周期記憶回路3に記憶されたmヶの周期データ
を用い、M8図に示された7o−チャートにしたがりて
、サイクリックにサンプリング間隔T、Pを決めるもの
である。
ここで、自然数nはサンプリング・アングルが300(
電気角)の場合、12に選択される。また、周期制御量
Δ丁は電力系統の通常の運用時の周期の微少なゆらぎK
よるものよシ大きく、且つ演算誤差が許容し得る限度よ
り小さな値に選択する。
電気角)の場合、12に選択される。また、周期制御量
Δ丁は電力系統の通常の運用時の周期の微少なゆらぎK
よるものよシ大きく、且つ演算誤差が許容し得る限度よ
り小さな値に選択する。
湾8図はサンプリング間隔演算回路4aの動作を表わす
フローチャートであり、初期化のステ。
フローチャートであり、初期化のステ。
プでは、サンプリング回路電源が生きたとき、あるいは
外部より図示しないリセット信号が入ったときに、@初
のサンプリングパルス間隔”IMP t”決めるもので
あシ、T、は例えば、定格周波数運転時の周期TV□の
1 / nあるいはTVPIに選択される。
外部より図示しないリセット信号が入ったときに、@初
のサンプリングパルス間隔”IMP t”決めるもので
あシ、T、は例えば、定格周波数運転時の周期TV□の
1 / nあるいはTVPIに選択される。
ここで、i=1〜mの全てにおいて
ΔT
(TVPl””TIF)≧ΔTのときは、T1.十−を
新たなT、pの値とし、(”YPl−”gF )≦−Δ
Tのときは、ΔT Tgp−一を祈念なT、Pの値とし、且つこれらの処理
を(TVPI””TIF ”)≧ΔT又は、(TVPl
−nTsp)≦−ΔTの関係が成立しなくなるまで続け
るものである。
新たなT、pの値とし、(”YPl−”gF )≦−Δ
Tのときは、ΔT Tgp−一を祈念なT、Pの値とし、且つこれらの処理
を(TVPI””TIF ”)≧ΔT又は、(TVPl
−nTsp)≦−ΔTの関係が成立しなくなるまで続け
るものである。
以下、第5図に示した条件におけるサンプリング間隔演
算回路41の応動について説明する。
算回路41の応動について説明する。
第5図(、)の場合、定常時に既にnT0〜T7,4と
なっていると仮定すると、TYPI−nTttp≧ΔT
及びTvPi−nTsP≦−ΔT、(l;1〜4)はい
ずれも成立しないので、サンプリング間隔Tl1Pは更
新されず、同一値に保たれる。このときTsPは、にあ
ることは明らかであり、したがってサンプリング間隔T
□は、第5図(a)における周期TVPI #TVP2
1 TVP51 TVP4の1 / nに略等しい。こ
こでn = 12に選択されていると、サンプリング間
隔T0はこの偏移した周期における電気角30°に略等
しく、その誤差はΔT / n以下である。
なっていると仮定すると、TYPI−nTttp≧ΔT
及びTvPi−nTsP≦−ΔT、(l;1〜4)はい
ずれも成立しないので、サンプリング間隔Tl1Pは更
新されず、同一値に保たれる。このときTsPは、にあ
ることは明らかであり、したがってサンプリング間隔T
□は、第5図(a)における周期TVPI #TVP2
1 TVP51 TVP4の1 / nに略等しい。こ
こでn = 12に選択されていると、サンプリング間
隔T0はこの偏移した周期における電気角30°に略等
しく、その誤差はΔT / n以下である。
第5図(b)の場合、系統周波数が徐々に変化してゆく
場合には、周期の変化が41未満のときはサンプリング
間隔は更新されないが、前述のように周期の変化がΔT
以下となったときに、ΔT/nずつサンプリング間隔に
補正演算が行なわれ、結果的にサンプリング間隔は系統
周波数に追従する。しかし、周期制御量ΔTは周期T’
vpに対して小さいので、サンプリング・アングルが予
定値より大きくずれるような不具合はない。
場合には、周期の変化が41未満のときはサンプリング
間隔は更新されないが、前述のように周期の変化がΔT
以下となったときに、ΔT/nずつサンプリング間隔に
補正演算が行なわれ、結果的にサンプリング間隔は系統
周波数に追従する。しかし、周期制御量ΔTは周期T’
vpに対して小さいので、サンプリング・アングルが予
定値より大きくずれるような不具合はない。
第5図(c)の場合、定常的に既1cnT、、〜T7,
4と ゛なりていると仮定すると、TVPi −n
Tgp <−ΔTが1=1において一回成立するが、−
回ではサンプリング間隔の更新はされず、同一値に保た
れる。
4と ゛なりていると仮定すると、TVPi −n
Tgp <−ΔTが1=1において一回成立するが、−
回ではサンプリング間隔の更新はされず、同一値に保た
れる。
このようにして得られたサンプリング間隔T8Pは、サ
ンプリング、p4ルス生成回路5にてサンプリング間隔
がTIIPのサンプリングパルスSPに変換され、この
サンプリングツ4ルスSPを用いて、公知のように系統
電気量がサンプルホールドされ、マルチブレフサ8.A
/Dコンバータ9を経てCPU10に導入され、保獲動
作判定が実施される。
ンプリング、p4ルス生成回路5にてサンプリング間隔
がTIIPのサンプリングパルスSPに変換され、この
サンプリングツ4ルスSPを用いて、公知のように系統
電気量がサンプルホールドされ、マルチブレフサ8.A
/Dコンバータ9を経てCPU10に導入され、保獲動
作判定が実施される。
以上説明したように、本実施例によれば系統周波数が変
動した場合においても、予定した一定のサンプリング・
アングルでサンプリングが実施で、き、しかも系統じよ
う乱に対して、サンプリング・アングルに大きな影響が
生じないサンプリング回路が実現できる。
動した場合においても、予定した一定のサンプリング・
アングルでサンプリングが実施で、き、しかも系統じよ
う乱に対して、サンプリング・アングルに大きな影響が
生じないサンプリング回路が実現できる。
第9図は本発明の他の実施例であり、図中、第1図と同
一符号を付した部分は第1因と同一機能を有するもので
ある。
一符号を付した部分は第1因と同一機能を有するもので
ある。
第9図において、4bはサンプリング間隔演算回路であ
り、周期記憶回路3に記憶されたm個の周期データTV
P (これらを新しい順に便宜上Tvp1・Tvp2・
・・TYPyylと表わす)の全部又は一部を用いてサ
ンプリング間隔TsPを決めるものであシ、本発明の最
も特徴的な部分である。
り、周期記憶回路3に記憶されたm個の周期データTV
P (これらを新しい順に便宜上Tvp1・Tvp2・
・・TYPyylと表わす)の全部又は一部を用いてサ
ンプリング間隔TsPを決めるものであシ、本発明の最
も特徴的な部分である。
その他の構成は第1図と同様であるため、説明を省略す
る。サンプリング間隔演算回路4bの構成を第10図を
用いて説明する。
る。サンプリング間隔演算回路4bの構成を第10図を
用いて説明する。
第10図は一構成例であり、図中13bは!イクaゾロ
セ、すで、周期記憶回路3に記憶されたmヶの周期デー
タを用い、第11図に示されたフローチャートにしたが
って、サイクリックにサンプリング間隔Tspを決める
ものである。
セ、すで、周期記憶回路3に記憶されたmヶの周期デー
タを用い、第11図に示されたフローチャートにしたが
って、サイクリックにサンプリング間隔Tspを決める
ものである。
ここで、自然数nはサンプリング・アングルが300(
電気角)の場合、12に選択される。また、周期制御量
ΔTは電力系統の通常の運用時の周期の微少なゆらぎに
よるものより大きく、且つ演算誤差が許容し得る限度よ
り小さな値に選択される。
電気角)の場合、12に選択される。また、周期制御量
ΔTは電力系統の通常の運用時の周期の微少なゆらぎに
よるものより大きく、且つ演算誤差が許容し得る限度よ
り小さな値に選択される。
第11図はサンプリング間隔演算回路4bの動作を表わ
すフローチャートであシ、初期化のステ、プでは、サン
プリング回路電源が生きたとき、あるいは外部より図示
しないリセット信号が入ったときに、最初のサンプリン
グ・fルス間隔Tspを決めるものであり、T□は例え
ば、定格周波数運転時の周期TVPRの1 / nある
いはTvPiに選択される。
すフローチャートであシ、初期化のステ、プでは、サン
プリング回路電源が生きたとき、あるいは外部より図示
しないリセット信号が入ったときに、最初のサンプリン
グ・fルス間隔Tspを決めるものであり、T□は例え
ば、定格周波数運転時の周期TVPRの1 / nある
いはTvPiに選択される。
ここで、量== 1〜mの全てにおいて(TYPI−n
TSF)≧ΔTのときは、T、、+’!”−を新たなT
BPの値とし、(Ty、1−nT、、 ) <−ΔTの
ときは、”sp−’!工を新たなToの値とし、(Ty
p 1− n Ts P ) <ΔTかつ(・Ty
p i−n T g p ) >−ΔTのときは。
TSF)≧ΔTのときは、T、、+’!”−を新たなT
BPの値とし、(Ty、1−nT、、 ) <−ΔTの
ときは、”sp−’!工を新たなToの値とし、(Ty
p 1− n Ts P ) <ΔTかつ(・Ty
p i−n T g p ) >−ΔTのときは。
とし、かつこれらの処理を(”vpi+ ItTsp
)又は(TVP i−n Tll F ) <−ΔTの
関係が成立しなくなるまで続けるものである。
)又は(TVP i−n Tll F ) <−ΔTの
関係が成立しなくなるまで続けるものである。
以下、第5図に示した条件におけるサンプリング間隔演
算回路4bの応動について説明する。
算回路4bの応動について説明する。
第5図(、)の場合、定常的に既にn T B p〜T
VP4となっていると仮定すると、Tvpl−” Ts
p≧ΔT及びTvpl −tLTgp ’−ΔT、(
t=1〜4)はいずれも成立しないので、サンプリング
間隔TIIPは、但し、1.+12−+−・・・+tm
=mここで、1.+ 12+−・・十tm=1のとき、
このT8FT +T +・・・十T はmヶの周期データの平均値□ 即ち、平均周期の1 / nに相当する。n=12に選
択されていると、サンプリング間隔TIIPは、この偏
移した周期における電気角30°に略等しく、その誤差
はΔT/n以下である。
VP4となっていると仮定すると、Tvpl−” Ts
p≧ΔT及びTvpl −tLTgp ’−ΔT、(
t=1〜4)はいずれも成立しないので、サンプリング
間隔TIIPは、但し、1.+12−+−・・・+tm
=mここで、1.+ 12+−・・十tm=1のとき、
このT8FT +T +・・・十T はmヶの周期データの平均値□ 即ち、平均周期の1 / nに相当する。n=12に選
択されていると、サンプリング間隔TIIPは、この偏
移した周期における電気角30°に略等しく、その誤差
はΔT/n以下である。
第5図(b)の場合、定常的に既にnT、Pり”VF6
と仮定すると、TvPi−nT8F≧ΔT及び”vp
l−nTsp≦−ΔT、(量=1〜4)はいずれも成立
しないので、サンプリング間隔は、Ct、=t2=・・
・” tm= ”のとき) この場合にもサンプリング間隔は、TVPI ITvP
□、・・”VF6の1 / nに略等しく、サンプリン
グ・アングルは略予定値である。
と仮定すると、TvPi−nT8F≧ΔT及び”vp
l−nTsp≦−ΔT、(量=1〜4)はいずれも成立
しないので、サンプリング間隔は、Ct、=t2=・・
・” tm= ”のとき) この場合にもサンプリング間隔は、TVPI ITvP
□、・・”VF6の1 / nに略等しく、サンプリン
グ・アングルは略予定値である。
更に、系統周波数が徐々に変化してゆく場合には、サン
プリング間隔は、上記のように平均値で追従するので、
サンプリング・アングルが予定値よシ大きくずれるよう
な不具合がない、また、周期の変化が77以上となると
きは、前述のようにΔT/nずつす/ブリング間隔に補
正演算が行なわれ、結果的にサンプリング間隔は系統周
波数に追従する。その結果として前述の −jT((Tv、ビnT8F)〈ΔTの条件を満たせば
、すKtで更新することが可能である。
プリング間隔は、上記のように平均値で追従するので、
サンプリング・アングルが予定値よシ大きくずれるよう
な不具合がない、また、周期の変化が77以上となると
きは、前述のようにΔT/nずつす/ブリング間隔に補
正演算が行なわれ、結果的にサンプリング間隔は系統周
波数に追従する。その結果として前述の −jT((Tv、ビnT8F)〈ΔTの条件を満たせば
、すKtで更新することが可能である。
第5図(、)の場合、定常時に既にn T g p〜T
VP4となっていると仮定すると、TVri−nTIF
≦−ΔTが1=1になって一回成立するが、−回ではサ
ンプリング間隔の更新はされず、同一値に保たれる。
VP4となっていると仮定すると、TVri−nTIF
≦−ΔTが1=1になって一回成立するが、−回ではサ
ンプリング間隔の更新はされず、同一値に保たれる。
系統じよう包中の系統周波数が変化していると仮定する
と、理想的なサンプリング間隔はじよう乱に対して、サ
ンプリング・アングルはほとんど影響を受けない。
と、理想的なサンプリング間隔はじよう乱に対して、サ
ンプリング・アングルはほとんど影響を受けない。
更に、位相変化が継続して発生した場合においても、こ
の異常周期データが(m−1)ケリ下であれば、TgP
は一定に保たれ、サンプリング・アングルは、はとんど
影響を受けないのは明らかである。
の異常周期データが(m−1)ケリ下であれば、TgP
は一定に保たれ、サンプリング・アングルは、はとんど
影響を受けないのは明らかである。
このようにして得られたサンプリング間隔Tspは、サ
ンプリングパルス生成回路5により、サンプリング間隔
がT□のサンプリング/4ルスSPに変換され、このサ
ングリングパルスSPヲ用イテ、公知のように系統電気
量がサンプルホールドされ、マルチプレクサ8.A/D
コンバータ9を経てCPU 10に導入され、保護動作
判定が実施される。
ンプリングパルス生成回路5により、サンプリング間隔
がT□のサンプリング/4ルスSPに変換され、このサ
ングリングパルスSPヲ用イテ、公知のように系統電気
量がサンプルホールドされ、マルチプレクサ8.A/D
コンバータ9を経てCPU 10に導入され、保護動作
判定が実施される。
以上説明し九ように、本実施例によれば系統周波数が変
動し九場合においても、予定した一定のサンプリング・
アングルでサンプリングが実施でき、しかも系統じよう
乱に対してサンプリング・アングルに大きな影響が生じ
ないサンプリング回路が実現できる。
動し九場合においても、予定した一定のサンプリング・
アングルでサンプリングが実施でき、しかも系統じよう
乱に対してサンプリング・アングルに大きな影響が生じ
ないサンプリング回路が実現できる。
以上の各実施例では、電力系統の線間電圧v&bを導入
し、この周期TvPによりサンプリング間隔T、Pを決
定するものであ−)九が、本発明はこれに限定されるも
のではなく、電力系統の相電圧、あるいは正相電圧を周
期TVFの測定に用いても同様 ゛の効果を得るこ
とができることは明らかである。
し、この周期TvPによりサンプリング間隔T、Pを決
定するものであ−)九が、本発明はこれに限定されるも
のではなく、電力系統の相電圧、あるいは正相電圧を周
期TVFの測定に用いても同様 ゛の効果を得るこ
とができることは明らかである。
また、これらの導入している電圧の波高値もしくけ実効
値もしくは平均値が、通常運転時の値のに%(K%は周
期測定誤差がサンプリング間隔の補正精度以上となる値
以下)以下となったときに、サンプリング間隔TIIF
を不変とすることも可能である。
値もしくは平均値が、通常運転時の値のに%(K%は周
期測定誤差がサンプリング間隔の補正精度以上となる値
以下)以下となったときに、サンプリング間隔TIIF
を不変とすることも可能である。
これは至近端事故などにより、導入している電圧が小さ
くなり、精度よく周期TvPが測定できなくなった場合
に、サンプリング間隔T8Pが誤った周期データ”vp
l + Tvp2・・・TvPrnにより更新されるの
で防止する効果がある。
くなり、精度よく周期TvPが測定できなくなった場合
に、サンプリング間隔T8Pが誤った周期データ”vp
l + Tvp2・・・TvPrnにより更新されるの
で防止する効果がある。
W、12図はこのようにした本発明の実施例であり、図
中第1図と同一符号を付したものは、第1図と同一機能
を有するものである。
中第1図と同一符号を付したものは、第1図と同一機能
を有するものである。
@12図において、14は不足電圧検出回路であシ、導
入された線間電圧v、bが通常運転時の値のに%以下と
なったとき1口、り信号りを送出するものである。4c
はサンプリング間隔演算回路であシ、周期記憶回路3に
記憶されたmヶの周期データTvPの全部又は一部と、
ロック信号りを用いてサンプリング間隔″rl!IPを
決めるものである。
入された線間電圧v、bが通常運転時の値のに%以下と
なったとき1口、り信号りを送出するものである。4c
はサンプリング間隔演算回路であシ、周期記憶回路3に
記憶されたmヶの周期データTvPの全部又は一部と、
ロック信号りを用いてサンプリング間隔″rl!IPを
決めるものである。
ilI、13図はサンプリング間隔演算回路4Cの構成
であシ、図中13cはマイクロプロセッサで。
であシ、図中13cはマイクロプロセッサで。
第14図に示された70−チ考−トにしたがって、サイ
クリ、りにサンプリング間隔TsFを決めるものである
。
クリ、りにサンプリング間隔TsFを決めるものである
。
ここで電力系統の線間電圧vllbが通常運転時のに%
より大きいときはL=Oであって、第14図は実質的に
第4図と同じであり、第1図の実施例と同様の効果が得
られる。
より大きいときはL=Oであって、第14図は実質的に
第4図と同じであり、第1図の実施例と同様の効果が得
られる。
一方、線間電圧vabが通常運転時のに%以下のときは
L=1であり、したがって第14図において明らかなよ
うに、サンプリング間隔T8Pは更新されず一定値に保
持される。
L=1であり、したがって第14図において明らかなよ
うに、サンプリング間隔T8Pは更新されず一定値に保
持される。
したがりt導入している電圧が小さくなりた場合におい
ても、異常なサンプリング・アングルになることがない
。
ても、異常なサンプリング・アングルになることがない
。
以上説明した如く、本発明によれば系統周波数に追従し
たサンプリングを実施し、系統周波数が変動した場合に
おいても、予定した一定のサンプリング・アングルでサ
ンプリングが実施でき、しかも系統故障時のじよう乱に
対してサンプリング・アングルに大きな影響の生じるこ
とのないサンプリング回路が実現できる。
たサンプリングを実施し、系統周波数が変動した場合に
おいても、予定した一定のサンプリング・アングルでサ
ンプリングが実施でき、しかも系統故障時のじよう乱に
対してサンプリング・アングルに大きな影響の生じるこ
とのないサンプリング回路が実現できる。
第1図は本発明によるサンプリング回路の一実施例図、
第2図はサンプリングツ臂ルス生成回路例図、第3図は
サンプリング間隔演算回路の構成例図、第4図は第3囚
の回路の動作を説明するフローチャート、第5図はサン
プリング間隔演算回路を説明するための図、第6図は本
発明の他の実施例図、第7図は第6図の実施例のサンプ
リング間隔演算回路の構成例図、第8図は第7図の回路
の動作を説明するフローチャート、第9図は本発明の他
の実施例図、第10図は第9図の実施例のサンプリング
間隔演算回路の構成例図、第11図は第10図の回路の
動作を説明するフローチャート、第12図は本発明の他
の実施例図、K13図は第12図の実施例のサンプリン
グ間隔演算回路の構成例図、第14図は第13図の回路
の動作を説明する70−チャートである。 1・・・補助PT、 2・・・周期測定回路、3
・・・周期記憶回路、 4c4m*4bs4e・・・サンプリング間隔演算回路
、5・・・サンプリングI9ルス生成回路、6 m 、
6 b 、 6 c =変換回路、7 m * 7
b e 7 e・・・サンプルホールド回路、8・・・
マルチプレクサ、 9・・・A/Dコ/パータ、10
・・・CPU 。 11・・・マグニチ、〜ドコンパレータ、12・・・カ
ウンタ、 13.13a、13b113c・・・マイクOコンピュ
ータ。 特許出原人 株式会社 東 芝 (ほか1名)代理人弁
理士 石 井 紀 男 馬1図 箆2図 箆3図 第4図 第5図 (α) (b) (C) 晃8図 見9図 見10図 鬼11図 (α) 兎11図 (b) 兎12図 鬼13図 党14図
第2図はサンプリングツ臂ルス生成回路例図、第3図は
サンプリング間隔演算回路の構成例図、第4図は第3囚
の回路の動作を説明するフローチャート、第5図はサン
プリング間隔演算回路を説明するための図、第6図は本
発明の他の実施例図、第7図は第6図の実施例のサンプ
リング間隔演算回路の構成例図、第8図は第7図の回路
の動作を説明するフローチャート、第9図は本発明の他
の実施例図、第10図は第9図の実施例のサンプリング
間隔演算回路の構成例図、第11図は第10図の回路の
動作を説明するフローチャート、第12図は本発明の他
の実施例図、K13図は第12図の実施例のサンプリン
グ間隔演算回路の構成例図、第14図は第13図の回路
の動作を説明する70−チャートである。 1・・・補助PT、 2・・・周期測定回路、3
・・・周期記憶回路、 4c4m*4bs4e・・・サンプリング間隔演算回路
、5・・・サンプリングI9ルス生成回路、6 m 、
6 b 、 6 c =変換回路、7 m * 7
b e 7 e・・・サンプルホールド回路、8・・・
マルチプレクサ、 9・・・A/Dコ/パータ、10
・・・CPU 。 11・・・マグニチ、〜ドコンパレータ、12・・・カ
ウンタ、 13.13a、13b113c・・・マイクOコンピュ
ータ。 特許出原人 株式会社 東 芝 (ほか1名)代理人弁
理士 石 井 紀 男 馬1図 箆2図 箆3図 第4図 第5図 (α) (b) (C) 晃8図 見9図 見10図 鬼11図 (α) 兎11図 (b) 兎12図 鬼13図 党14図
Claims (1)
- 入力交流電気量の周期を1サイクルもしくは複数サイク
ルにわたって測定する第1の手段と、異なる時刻に測定
された前記複数の周期を用いて入力交流電気量の周期の
変化を検出する第2の手段と、これらの各周期の変化が
複数回又は1回の予定の条件を満したか否かを判別する
第3の手段と、前記第3の手段の出力により新たなサン
プリング周期を演算する第4の手段とを備え、前記第4
の手段ではサンプリング周期の一回の変化が予定値ΔT
以下に制限され、かつ周期の変化がΔT以下の場合はサ
ンプリング周期を変化させず、また周期の変化がΔT以
上の場合は測定された複数の周期と予定値ΔTとを用い
て新たなサンプリング周期を決定することを特徴とする
サンプリング回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60066196A JPS61227627A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | サンプリング回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60066196A JPS61227627A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | サンプリング回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61227627A true JPS61227627A (ja) | 1986-10-09 |
Family
ID=13308850
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60066196A Pending JPS61227627A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | サンプリング回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61227627A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63148815A (ja) * | 1986-12-10 | 1988-06-21 | 日新電機株式会社 | デジタルリレ−のサンプリング装置 |
US7742884B2 (en) | 2006-11-09 | 2010-06-22 | Mitsubishi Electric Corporation | Sampling frequency control method and protective relay |
-
1985
- 1985-03-29 JP JP60066196A patent/JPS61227627A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63148815A (ja) * | 1986-12-10 | 1988-06-21 | 日新電機株式会社 | デジタルリレ−のサンプリング装置 |
US7742884B2 (en) | 2006-11-09 | 2010-06-22 | Mitsubishi Electric Corporation | Sampling frequency control method and protective relay |
KR100982078B1 (ko) | 2006-11-09 | 2010-09-13 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 샘플링 주파수 제어 방식 및 보호 계전기 |
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