JPS6399720A - Digital protective relay - Google Patents

Digital protective relay

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JPS6399720A
JPS6399720A JP24583886A JP24583886A JPS6399720A JP S6399720 A JPS6399720 A JP S6399720A JP 24583886 A JP24583886 A JP 24583886A JP 24583886 A JP24583886 A JP 24583886A JP S6399720 A JPS6399720 A JP S6399720A
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voltage
current
magnitude
calculation
determination element
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鈴木 愿
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Mitsubishi Electric 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) [Abstract] 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、電力系統の事故を検出するデジタル保護継
電器で、電流補償付不足電圧継1!器に関するものであ
る。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention is a digital protection relay for detecting faults in the power system, and is an undervoltage relay with current compensation. It is related to vessels.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第10図は例えばIEE発行のConferenceP
ubl 1cation N11249 Apri I
 1985年50ページ〜54ページに示された従来の
電流補償付不足電圧継電器(以下UVZと呼ぶ)の回路
構成図であり・図において、(1)は電圧変成器、(2
)は電流変成器、(311(4)は電圧、電流をUVZ
の入力に変換する入力変換器、f5)は移相器、(6)
は電流補償量を設定する設定器、(7) 、 (81は
交流の半波期間のみ通過させる半波整流器、(9)は検
出レベルを与える整定器、Q(Iは大きさを比較判定す
る比較器、αυは時限回路であり、□□□で示すUVZ
をh゛、1成する。
Figure 10 shows, for example, ConferenceP published by IEE.
ubl 1cation N11249 Apri I
This is a circuit configuration diagram of a conventional undervoltage relay with current compensation (hereinafter referred to as UVZ) shown on pages 50 to 54 of 1985. In the figure, (1) is a voltage transformer, (2)
) is the current transformer, (311(4) is the voltage and current transformer
input converter, f5) is a phase shifter, (6)
is a setting device that sets the amount of current compensation, (7), (81 is a half-wave rectifier that allows only the half-wave period of AC to pass, (9) is a setter that provides a detection level, and Q (I is used to compare and judge the size. The comparator, αυ, is a timed circuit, and the UVZ indicated by □□□
h゛, 1.

次に、第11図と共に動作について説明する。電力系統
から得た電圧■及び電流工は、それぞれの入力変換器(
3)泣び(4)によって絶縁して導入される。
Next, the operation will be explained with reference to FIG. The voltage and current obtained from the power grid are connected to their respective input converters (
3) Insulated and introduced by crying (4).

電流Iは、移+lJ器(5)で角度φだけ移相するが、
この角度は、送電線事故時の電圧と電流の位相差に相当
する角度が選定され、75°程度となる。この移+1j
した電流11φを、電流の補償量2を決定する設定器(
6)に与えると、Zlの電流補償量が得られる。電圧V
及び電流補償量ZIとを、それぞれ、中波整流器(7)
と(8)を通し、整流値kOとを、比較器Qt3に加え
ると、第11図に示すように、ZI軸上を原点として、
大きさkoで囲まれた長円形の軌跡が得られ、電圧Vが
、この長円形の範囲内にあれば、比較器00から出力が
出る。この出力を、時限回路aυで所定時11fi確認
して、OUT端子に判定結果を出力する。
The current I is phase-shifted by an angle φ in the shifter (5), but
This angle is selected to correspond to the phase difference between voltage and current at the time of a power transmission line fault, and is approximately 75°. This move +1j
The current 11φ is set by a setting device (
6), the current compensation amount of Zl can be obtained. Voltage V
and the current compensation amount ZI, respectively, in the medium wave rectifier (7).
When the rectified value kO is added to the comparator Qt3 through (8), as shown in FIG. 11, with the origin on the ZI axis,
An oval locus surrounded by a size ko is obtained, and if the voltage V is within the range of this oval, the comparator 00 outputs an output. This output is checked at a predetermined time 11fi by the time limit circuit aυ, and the determination result is output to the OUT terminal.

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

従来のUv’Zは以上の工うに溝底されているので、交
流の半サイクル毎に1度の判定処理しか出来ないため、
事故が発生して検出するまでの時間は、見逃し時間の最
大が半サイクルと判定時間が半サイクルで、1サイクル
必要になり、事故検出時間が遅いという問題点がろつf
c、また、回路Ji+、J成がアナログ回路であるため
、ドリフトの影響や部品の経年変化の影響が考えら九、
そのために、調整に時間がかかり、検出感度も高感度に
出来ないなどの問題点があった。さらに、最近発達して
きている、デジタル変圧器及びデジタル変流器からのデ
ジタル信号を受けることができないため、使用できる範
囲が限定されてくる問題点が出て来ている。
Conventional Uv'Z is based on the above method, so it can only perform one judgment process every half cycle of AC.
Regarding the time it takes to detect an accident after it occurs, the maximum missed time is half a cycle and the judgment time is half a cycle, so one cycle is required, and there is a problem that the accident detection time is slow.
c. Also, since the circuits Ji+ and J are analog circuits, the effects of drift and aging of components can be considered.
Therefore, there were problems such as it took time to adjust and the detection sensitivity could not be made high. Furthermore, since it is not possible to receive digital signals from digital transformers and digital current transformers, which have recently been developed, a problem has arisen in that the range of use is limited.

この発明は上記のような問題点を解消するためになさ几
たもので、マイクロプロセッサを用いて数1直演算処理
するため、話速度で判定でき、かつドリフトや経年変化
を考慮する必要のないUVZを得ることを目的とする。
This invention was made in order to solve the above-mentioned problems, and since it uses a microprocessor to perform direct arithmetic processing on the mathematical formula, it can be judged based on speech speed, and there is no need to take into account drift or aging. The purpose is to obtain UVZ.

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

この発明に係るUVZは、電圧及び電流をデジタル値に
変換し、演算処理によりミ流補償を付加した不足電圧継
WL器を実現したもので、演算処理に使用するサンプリ
ングデータ数を少なくして、高速度検出を可能にすると
ともに、アナログ回路で問題となったドリフトや経年変
化の影響を少なくして高信頼度化を達成したものである
The UVZ according to the present invention realizes an undervoltage coupling WL device that converts voltage and current into digital values and adds current compensation through arithmetic processing, and reduces the number of sampling data used for arithmetic processing. It not only enables high-speed detection, but also achieves high reliability by reducing the effects of drift and aging, which are problems with analog circuits.

〔作用〕[Effect]

この発明におけるUVZは、その特性を実現させるため
に、電流補償係数を設け、電圧との差分を演算した差分
量の大きさと電流補償量の大きさを定数倍したものと比
較して、その大小を判定する第1の判定要素と、電圧自
身の大きさが、所定値と比較して、大小を判定する第2
の判定要素を備え、第1と第2の判定要素のいずれかが
判定したとき事故構出するようデジタル演算処理したの
で、高速度で判定できる効果があり、さらに、デジタル
演算処理によって、ドリフトや経年変化の少1い長W1
的に安定した特性を保持することができる。
In order to realize the characteristics of UVZ in this invention, a current compensation coefficient is provided, and the magnitude of the difference calculated by calculating the difference with the voltage is compared with the magnitude of the current compensation amount multiplied by a constant. A first determining element that determines the magnitude of the voltage itself, and a second determining element that determines whether the magnitude of the voltage itself is large or small by comparing it with a predetermined value.
It is equipped with two judgment elements, and is digitally processed so that an accident is detected when either the first or second judgment element is judged, so it has the effect of being able to judge at high speed.Furthermore, the digital calculation process prevents drift and Long W1 with little change over time
It is possible to maintain stable characteristics.

〔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、(2)及びa4はフィルタで、周知の如く
、電圧及び電流に含まれる高調波のうち、サンプリング
周波数の72以上の周波数を除去するもの、(至)及び
αQはサンプルホールドで、サンプリング値を次のサン
プリング周期まで保持するもの、α力はマルチプレクサ
で、サンプルホールドαG及び(lLQの出力を順次切
り替えて、アナログデジタル変換器(ト)に伝達するも
の、OIはマイクロプロセッサで、メモリー(イ)にあ
らかじめ収納されているプログラムを利用して、演算を
実施し、その結果を、出力回路ぐυ及び磐に出力させる
ものである。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1st
In the figure, (2) and a4 are filters, which, as is well known, remove frequencies above 72 of the sampling frequency among harmonics contained in voltage and current. The α power is a multiplexer that holds the value until the next sampling period, and the output of the sample hold αG and (lLQ) is sequentially switched and transmitted to the analog-to-digital converter (g). The OI is a microprocessor and the memory ( A) A program stored in advance is used to perform calculations, and the results are output to the output circuits Gυ and Iwa.

第2図は、電圧■及び電流Iを、サンプル信号で、同一
時刻にサンプルして取り出し、それを次のサンプル信号
が来るまで保持するサンプルホールドの動作を示した波
形図であり、この値を、デジタル値に変換して処理する
こととなる。
Figure 2 is a waveform diagram showing a sample hold operation in which voltage ■ and current I are sampled at the same time as sample signals and held until the next sample signal arrives. , it will be converted into a digital value and processed.

第8図は、この発明の一実施例の特性を実現する手段を
説明するためのベクトル図であるが、実際は、デジタル
演算で実現させている。以下の説明でベクトル図が現わ
れた場合も同様である。
FIG. 8 is a vector diagram for explaining means for realizing the characteristics of an embodiment of the present invention, which is actually realized by digital calculation. The same applies when a vector diagram appears in the following explanation.

電流Iに対して、位相をφだけ移相し、大きさを2倍し
たペクト/I/(zl)を導出し、電圧Vとの差分を求
めると、ベクトル(V−Zl)となる。ベクトル(v−
zi )の大きさと、ベクトル(zl)の大きさに比例
したものとして、kを定数として、kXIZIIを求め IV−Zll≦kxlZIl  ・・・・・・・・・・
・・・・・・・・ ■を演算すると、ベクトルZIの先
端を中心とし、半径1(IZIIの円内が電圧■の存在
する範囲となる。この円の内側の特性を、第1の判定要
素として、特性りで表わす。
When the phase of the current I is shifted by φ and the magnitude is doubled, pect/I/(zl) is derived, and the difference from the voltage V is calculated, resulting in a vector (V-Zl). Vector (v-
Assuming that the size of zi ) is proportional to the size of the vector (zl), find kXIZII with k as a constant, IV-Zll≦kxlZIl ・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・ When calculating ■, a circle with a radius of 1 (IZII) centered on the tip of vector ZI becomes the range where voltage ■ exists.The characteristics inside this circle are determined by the first judgment. It is expressed as an element and a characteristic.

一方、電圧Vの大きさを求め、これが一定値k。On the other hand, the magnitude of the voltage V is determined, and this is the constant value k.

よりも小さい範囲を求めると0式となり、原点中心の円
となる。
If we find a range smaller than , we will get the formula 0, which will be a circle centered at the origin.

IVI≦l(o     ・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・■これを第2の判
定要素として、特性(ハ)で表わす。
IVI≦l(o ・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・ ■This is expressed as a characteristic (c) as a second determination element.

従って、前記、第1と第2の判定要素の論理和をとれば
、第8図の実線で示した特性が得られ、判定出力を、第
1図の出力回路Qツから出力させることにより、UVZ
Q3が検出したことが判明する。
Therefore, by calculating the logical sum of the first and second determination elements, the characteristic shown by the solid line in FIG. 8 is obtained, and by outputting the determination output from the output circuit Q in FIG. UVZ
It turns out that Q3 detected it.

第4図はこの発明のUVZを実現する演算処理方式の一
例を説明するフローチャート図である。
FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of an arithmetic processing method for realizing UVZ of the present invention.

以下の説明では、サンプリング周波数を、電圧及び電流
の周波数の12別、すなわち、電圧及び電流の周波数に
対して、電気角80°とし、記号をTとして示す、現サ
ンプリング時点のデータには、サフイツクヌで(1)と
し、80°、60°、90°、・・・前のデータは、(
t−T)、(t−2T)、(t−aT)、・・・と示す
こととする。従って、電圧及び電流は、位相差をθとす
れば、 v (t−nT)=−Vain(ht十〇)−80°×
n )=Vsir+ l (art+θ)−nT)・・
・・・・・・・・・・・・・91.  ■i(t  n
T)=Isin(ωt −nT )  ・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ ■ただし
、n ” 1 + 2 + 8 +・・・・・・となる
・以下の説明は一例として、(tl 、 (t−T) 
In the following explanation, the sampling frequency is set to 12 different voltage and current frequencies, that is, 80 degrees electrical angle with respect to the voltage and current frequencies, and the symbol is T. Assuming (1), the previous data is 80°, 60°, 90°, etc.
t-T), (t-2T), (t-aT), . . . Therefore, if the phase difference is θ, the voltage and current are as follows: v (t-nT)=-Vain(ht〇)-80°×
n)=Vsir+l(art+θ)-nT)...
・・・・・・・・・・・・91. ■i(t n
T)=Isin(ωt −nT) ・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・ ■However, n ” 1 + 2 + 8 +...・The following explanation is an example, (tl, (t-T)
.

(t−aT) 、 (t−4’l’)のデータを用いる
The data of (t-aT) and (t-4'l') are used.

先ず、第1の判定要素四について説明する。First, the first determination element 4 will be explained.

i (t)(至)と、1(t−T)@のデータを用いて
、電流工を位相角φ=75° 移相すると、 i(tl75°)=I苅(ωt+75°)” 1 (0
,25885ina+t + 0.9659 cxs 
ωt ) ・−=  ■一方、i(t T)=Isin
(ωt  80°)Ω41 sin 、、、(−−I 
cos art==咀i (l l−!−1casωt
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 
■■を■に代入すnば i(tl75°)= 0.25881(tl+ 0.9
659 (v’J 1ftl−2i (t −T ) 
)= 1.9ats (i(tl−r (t−T ) 
)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ ■が
?:+られ、減算□□□と、乗算−で実現できる。これ
に、電流補償iZ(至)を乗じて、Zi(tl75°)
を求めるm v(t)Hと、zi(t+’y5°)の減
算(至)を実行すると差分 D(tl=vft)  Zi(tl75°)= v(t
)−1,98192(1(t) −i (t −T )
 ) −・・−・−・’−・  ■の演算が実行された
ことになる。同様にして、1(t−a’r)i、 1(
t−4T)%、 v(t−a’r)raなる8T=90
°前のデータニジ、 i(tl75°−3T)=Istn(ωt+75°−5
T)= x、9ats(i(t−s’l’)−i(t−
4’l’) )・・・・・・■が電流補償量zc(ηに
、また D(t−aT)=v(t −gT )−1,9ax9 
Z (i (t−8’l’ )−i (t −4T )
 )−inが城算国に求められる。
Using the data of i (t) (to) and 1 (t-T)@, if we shift the phase angle of the electric current by the phase angle φ = 75°, we get i (tl75°) = I (ωt + 75°)" 1 0
,25885ina+t+0.9659cxs
ωt ) ・−= ■On the other hand, i(t T)=Isin
(ωt 80°)Ω41 sin ,,,(--I
cos art==咀i (l l-!-1casωt
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
Substitute ■■ into ■ nbai (tl75°) = 0.25881 (tl + 0.9
659 (v'J 1ftl-2i (t-T)
) = 1.9ats (i(tl-r (t-T)
)・・・・・・・・・・・・・・・・・・ ■What? : Can be realized by +, subtraction □□□, and multiplication -. Multiplying this by the current compensation iZ (to) gives Zi (tl75°)
By subtracting (to) m v(t)H and zi(t+'y5°), we get the difference D(tl=vft) Zi(tl75°)=v(t
) −1,98192(1(t) −i (t −T )
) −・・−・−・'−・ This means that the operation in ■ has been executed. Similarly, 1(t-a'r)i, 1(
t-4T)%, v(t-a'r)ra 8T=90
°Previous data, i(tl75°-3T) = Istn(ωt+75°-5
T) = x, 9ats(i(t-s'l')-i(t-
4'l'))...■ is the current compensation amount zc(η, and D(t-aT)=v(t-gT)-1,9ax9
Z (i (t-8'l')-i (t-4T)
)-in is required for castle calculation.

正弦波の場合は、BT=90°位相差のあるデータの2
乗和の平方根が、正弦波の大きさを表わすことが公知で
ある。従って、減算に)の2乗(至)と減算−の2乗1
411の和14′lJの平方根14′3を求めると、(
Dへt)+ D2(t−aT) ) ′/22 V’1 =((xt+ Zl(tl75°)) +(v(t−a
’r)−Zi (1+75°3T))):(v”ltl
 −2Xl、9319Z Mt)(1(t)−i (t
−′11))+ 1.9a192Z” (iit)−i
(t−T))” + v’tt−aT)−2x1.9a
i9Z v(t−5T)(i(t−sT)−i (t−
4T))+ 1.98192Z”[i (t−a’r)
−i(t−4’I’) )” ) ’” (V”−2V
ZlQ1111(75°−9)+(Zl)”)’t−・
・−・・−・−−−−−−@)となυ、0式は0式の左
辺に相当する。一方、電流補償量の大きさは、Z(31
)の2乗(ロ)と、zcl力の2乗囮の和!4Qの平方
根!471であり、これに定数k t4!1を乗じたも
のは、 k (Z2i’(tl75°)+Z2i(tl75°−
3T))’= 1(Zl (sir+2(ωt4−75
°)+9iJ12(ωt+75°−5T)l!’z:k
ZI             ・・・・・・・・・・
・・・・・ ○となり、0式は0式の右辺に相当する。
In the case of a sine wave, BT = 2 of the data with a 90° phase difference.
It is well known that the square root of the sum of products represents the magnitude of a sine wave. Therefore, for subtraction) squared (to) and subtraction - squared 1
Finding the square root 14'3 of the sum of 411 14'lJ, we get (
To D t) + D2 (t-aT) ) '/22 V'1 = ((xt+ Zl (tl75°)) + (v(t-a
'r)-Zi (1+75°3T))):(v”ltl
-2Xl, 9319Z Mt) (1(t)-i (t
-'11))+1.9a192Z" (iit)-i
(t-T))" + v'tt-aT)-2x1.9a
i9Z v(t-5T)(i(t-sT)-i (t-
4T))+1.98192Z"[i (t-a'r)
-i(t-4'I') )" ) '"(V"-2V
ZlQ1111(75°-9)+(Zl)")'t-・
・−・・−・−−−−−−@) and υ, 0 formula corresponds to the left side of 0 formula. On the other hand, the magnitude of the current compensation amount is Z(31
) squared (b) and the sum of the squared decoy of the zcl force! Square root of 4Q! 471, and multiplying this by the constant k t4!1 is k (Z2i'(tl75°) + Z2i(tl75°-
3T))'= 1(Zl (sir+2(ωt4-75
°)+9iJ12(ωt+75°-5T)l! 'z:k
ZI・・・・・・・・・
・・・・・・ ○, and formula 0 corresponds to the right side of formula 0.

従って、■式、@式を0式に当てはめると (V2−2VZICDS(75°−θ)+(Zl)2)
”!≦k (ZI )、、、、、、  ■の結果が、比
較演算(刺に現われる。0式を展開して・電圧Vを求め
ると、 y2−2VZLcoa(75°−θ)+(ZI)2≦に
2(ZL)”−、v≦(cas(75°−θ汁(Q (
75o−y )−(1−に2) ) (Z 1 )−@
となり、電流補償量ZIと電圧Vの関係式が、その位相
差(75°−θ)の関数として表現できる。
Therefore, by applying the formula ■ and the @ formula to the formula 0, we get (V2-2VZICDS(75°-θ) + (Zl)2)
”!≦k (ZI ),,,,,, ■The result of the comparison operation (stripes) appears. Expanding the 0 formula to find the voltage V, y2-2VZLcoa (75°-θ) + (ZI )2≦2(ZL)”−, v≦(cas(75°−θ juice(Q (
75o-y)-(1-to2))(Z1)-@
Therefore, the relational expression between the current compensation amount ZI and the voltage V can be expressed as a function of the phase difference (75°-θ).

電流補償量の移+目角を進み75°としたが、−膜化し
て、−とおくと、 ■≦(■(φ−θ)士 cc+s2(φ−#)−(11
2) ) (Zl ) 11.■とじて表わすことがで
きる。
The shift of the current compensation amount + eye angle was set to 75°, but if it becomes - film and set as -, ■≦(■(φ-θ) cc+s2(φ-#)-(11
2) ) (Zl) 11. ■It can be expressed as a combination.

第5図は、kをに:08とk = 1.2に設定して、
電流補償量のベクトル(ZI)と、電圧Vとの位相差(
75°−θ)を、0°から180°まで変化させた場合
の(ZI)に対するVの大きさの係数(a)8(75°
−θ)±(75°−〇)−(1−■lを求めたものであ
る。
In Figure 5, with k set to 08 and k = 1.2,
The phase difference between the vector of current compensation amount (ZI) and the voltage V (
The coefficient (a) of the magnitude of V with respect to (ZI) when changing 75° - θ) from 0° to 180° (a) 8 (75°
−θ)±(75°−〇)−(1−■l).

また、第6図の(梢と(ロ)は、第5図を図示したもの
で、それぞれに=0.8.φ=75°及びに:l:1.
2.φ=75゜としたときの0式の■の範囲を示したも
ので、ベクトル(Zl )の先端を中心とした半径o、
Bx(Zl)及び半径1.2X(ZI)の内時性が得ら
れている。従って、電圧Vが、この円の内側であれば、
演算の判定条件が成立し、第1の判定要素@が得られる
In addition, (treetop and (b) in Fig. 6 are illustrations of Fig. 5, and respectively =0.8.φ=75° and :l:1.
2. This shows the range of ■ in equation 0 when φ=75°, and the radius o centered at the tip of the vector (Zl),
An internal timeness of Bx (Zl) and radius 1.2X (ZI) is obtained. Therefore, if the voltage V is inside this circle,
The determination condition for the calculation is satisfied, and the first determination element @ is obtained.

矢に、第2の判定要素について説明する。電圧Vは、v
itl !31+の2乗ωとv(t−3T)zの2乗F
il+の和光の平方板目を求めると (vftl+v (t−8’l’) )3/2=(v2
sLr12(ωを十〇)+v2sir+2((+1 t
+θ−3T)肖=V      ・・・・・・・・・・
兄となる。
The second determination element will be explained with reference to the arrow. The voltage V is v
Itl! 31+ squared ω and v(t-3T)z squared F
Finding the Wako square plate of il+, (vftl+v (t-8'l'))3/2=(v2
sLr12 (ω is 10) + v2sir + 2 ((+1 t
+θ−3T) Port=V ・・・・・・・・・・・・
Become an older brother.

電圧Vが所定値にθ以下に低下した場合を判定するもの
として、平方根δりと定数koHを比較演算βGして、 (vftl +v”(t−8T ) 内= V≦ko 
  −=”−”−9とすれば、これは、原点を通り、半
径kOの円となり、電圧■が、この円内であれば演算の
判定条件が成立し、第2の判定要素(ハ)が得られる。
To determine when the voltage V has decreased to a predetermined value below θ, a comparison operation βG is performed between the square root δ and a constant koH, and (vftl + v”(t-8T) = V≦ko
If -="-"-9, this becomes a circle passing through the origin and having a radius kO, and if the voltage ■ is within this circle, the judgment condition for the calculation is satisfied, and the second judgment element (c) is obtained.

従って。Therefore.

第1と第2の判定要素の論理和団を得れば、第8図実線
の特性がOUTの端子に得られる。
If the logical sum group of the first and second determination elements is obtained, the characteristic shown by the solid line in FIG. 8 can be obtained at the OUT terminal.

第7図は、この発明によるUVZの検出時間を算出する
ための説明図である。(イ)は電圧V、(ロ)は電流l
でVより75°遅れ位相、(ハ)は電流補償量でφ=7
5°としたもの、に)は電圧■に電流補償を施こし、(
v−z+)としたもの、(ホ)は0式の振幅値演算結果
、(へ)はサンプリング時刻であり、時刻(t−5T)
を過ぎた1a後のF点で事故が発生したものとした。
FIG. 7 is an explanatory diagram for calculating the UVZ detection time according to the present invention. (a) is voltage V, (b) is current l
, the phase is 75° behind V, and (C) is the current compensation amount, φ = 7
5°, (2) applies current compensation to the voltage ■, and (
v-z+), (e) is the amplitude value calculation result of formula 0, (f) is the sampling time, and the time (t-5T)
It is assumed that the accident occurred at point F, 1a after the point.

事故発生後の(ハ)の電流補償量は、事故発生後の電流
1(t−4T)と1(t−a’r)で求められるため、
時刻(t’−IT )以降から、正確な値となる。従っ
て、(ホ)の振幅値演算は、1(t−4T)が確立した
値となる時刻を以降で、事故後の正確な値になるため、
0式が成立する検出時間の最大は、事故発生後((t−
4’r)−(t−sT)l+(t−(t−4T))+(
(t+T)−tl=6Tすなわち30°X 6 = 1
80°相当時間となり、これは、電力系統の1/2サイ
クルになる。具体的には、50Hzの電力系統では−(
15o) ×(//2)sw=:IQmsec テロる
The amount of current compensation (c) after the accident occurs is determined by the currents 1 (t-4T) and 1 (t-a'r) after the accident occurs, so
The value becomes accurate from time (t'-IT) onwards. Therefore, the amplitude value calculation in (e) becomes the correct value after the accident after the time when 1(t-4T) becomes the established value.
The maximum detection time for which Equation 0 holds true is after the accident ((t-
4'r)-(t-sT)l+(t-(t-4T))+(
(t+T)-tl=6T or 30°X 6 = 1
The time is equivalent to 80°, which is 1/2 cycle of the power system. Specifically, in a 50Hz power system -(
15o) ×(//2)sw=:IQmsec Terror.

なお、上記実施例では、正弦波の大きさを求める方法と
して1,3T=90°前後のデータを利用する方法につ
いて示したが、30’毎や60°4Aのデータを、(V
ltl+ v2(t−T )−s7丁vat) v(t
−’r ) )l/′2=v(SIr+2(ωt+の−
1−5in2(a+i+θ−T) −、fj 5in(
ωt+θ)sui ((II を十θ−T)肖(vft
l−v (t −T )+:(t−2’l” ) l’
2= V(sir+2(ωt +t/ ) −5in”
 (act +0−T)4−sin2(act + t
j−2T)l’2=±V             ・
・・・・・・・・・・・ Ov”2 のように利用しても同様に演算することができる。
In addition, in the above embodiment, a method of using data around 1,3T=90° was shown as a method for determining the magnitude of the sine wave, but data at every 30' or 60°4A is
ltl+ v2(t-T)-s7chovat) v(t
-'r) )l/'2=v(SIr+2(- of ωt+)
1-5in2(a+i+θ-T) -, fj 5in(
ωt+θ)sui ((II to 1θ−T)port(vft
l-v(t-T)+:(t-2'l")l'
2=V(sir+2(ωt+t/)−5in”
(act +0-T)4-sin2(act + t
j-2T) l'2=±V ・
・・・・・・・・・・・・ Even if it is used like Ov”2, the calculation can be performed in the same way.

この0式の場合は、時刻tと(t−T)のデータを利用
するため、1!流柚償量の演算も、(t−T)の時刻に
、1(t−T)とBt−2T)の=−夕を使うとして、
その検出時間は、 ((t−2T)−(t−aT))+(t−(t−2T)
)+ i(t+i’)−1)=4Tすなわち、電力系統
を50Hz  とすれば(1150) x (800×
4/3600) m = 6.67m5ecの高速度検
出が可能となる。
In the case of this formula 0, since data at time t and (t-T) is used, 1! In the calculation of the amount of compensation, assuming that 1(t-T) and Bt-2T) = - evening are used at the time of (t-T),
The detection time is ((t-2T)-(t-aT))+(t-(t-2T)
) + i (t + i') - 1) = 4T, that is, if the power system is 50Hz, (1150) x (800
4/3600) m = 6.67m5ec high-speed detection becomes possible.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、この発明によれば、デジタル演算処理方
式を用いて、UVZの特性を実現させるために、電流補
償係数を設け、電圧との差分を演算した差分量の大きさ
と、電流補償量の大きさを定数倍したものとを比較して
、その大小を判定する第1の判定要素と、電圧自身の大
きさが、所定値と比較して、大小を判定する第2の判定
要素とよ構成るように構成したので、事故を高速度で検
出でき、また、長期的に安定した特性を保持させること
ができる効果がある。
As described above, according to the present invention, in order to realize the UVZ characteristics using a digital arithmetic processing method, a current compensation coefficient is provided, and the magnitude of the difference amount obtained by calculating the difference with the voltage and the current compensation amount are determined. A first determination element that determines the magnitude by comparing the magnitude of the voltage multiplied by a constant, and a second determination element that determines the magnitude of the voltage itself by comparing it with a predetermined value. Since it is configured to have a good structure, accidents can be detected at high speed, and stable characteristics can be maintained over a long period of time.

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

第1図はこの発明の一実施例によるUVZを示す回路構
成図、第2図はサンプルホールドの動作説明図、第8図
はこの発明の特性を示した説明図、第4図は演算処理方
式を説明するフローチャート図、第5図は第1の判定要
素の電圧と電流補償量との関係図、第6図は第1の判定
要素の特性図、第7図は検出時間を算出する説明図、第
8図は従来のUVZの回路構成図、第9図は従来のUV
Zの特性を示す図である。 (1)は電圧変成器、(2)は電流変成器、+3) 、
 +4)は入力変換器、(5)は移相器、(6)は設定
器、(71、(81は半波整流器、(9)は整定器、α
Oは比較器、αυは限時回路、(ロ)はUVZ%@、α
◆はフィルタ、(イ)、aQはサンプルホールド、Q力
はマルチプレクサ、(至)はアナログデジタル変換器、
QIはマイクロプロセッサ、(1)はメモリ、QI> 
、 @は出力回路、勾、(ハ)はUVZの特性、に)、
@、C3111μs、01.□□□は入力データ、(至
)。 (至)、13G・国は差分演算手段、四、01.側、G
η、0稽は乗算演算手段である1輪、 nu 、 o4
. !4n 、ω、儂0は2乗演算手段、(42、14
fP 、閏は加算演算手段、@烏、 t471 、鵜は
平方根演算手段、囮、開は比較演算手段、図は整定値、
閃は論理和手段である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Fig. 1 is a circuit configuration diagram showing UVZ according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram of sample and hold operation, Fig. 8 is an explanatory diagram showing the characteristics of this invention, and Fig. 4 is an arithmetic processing method. FIG. 5 is a diagram of the relationship between the voltage of the first determination element and the amount of current compensation, FIG. 6 is a characteristic diagram of the first determination element, and FIG. 7 is an explanatory diagram for calculating the detection time. , Figure 8 is a circuit diagram of the conventional UVZ, Figure 9 is the conventional UV
It is a figure showing the characteristic of Z. (1) is a voltage transformer, (2) is a current transformer, +3),
+4) is the input converter, (5) is the phase shifter, (6) is the setting device, (71, (81) is the half-wave rectifier, (9) is the setter, α
O is a comparator, αυ is a time limit circuit, (b) is UVZ%@, α
◆ is a filter, (A), aQ is a sample hold, Q power is a multiplexer, (to) is an analog-to-digital converter,
QI is a microprocessor, (1) is a memory, QI>
, @ is the output circuit, slope, (c) is the characteristic of UVZ),
@, C3111μs, 01. □□□ is input data, (to). (To), 13G/Country is the difference calculation means, 4, 01. side, G
η, 0 is a multiplication operation means, nu, o4
.. ! 4n, ω, I0 is the square calculation means, (42, 14
fP, the leap is the addition calculation means, @Crow, t471, the cormorant is the square root calculation means, the decoy, the open is the comparison calculation means, the figure is the setting value,
Flash is a disjunctive means. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 電力系統の電圧及び電流を、一定終期でサンプリングし
、デジタル変換後、その数値に基づき演算処理して、電
力系統の事故を検出するデジタル保護継電器において、 前記電流を移相演算により所定移相器移相する手段と、 前記移相演算結果を、倍率演算により所定の大きさに変
換する手段と、 前記倍率演算結果を第1の振幅値演算により大きさを算
出する手段と、 前記電圧と前記倍率演算結果とを差分演算により差を得
る手段と、 前記差分演算結果を第2の振幅値演算により大きさを算
出する手段と、 前記第1の振幅値演算結果に所定の倍率を乗じた演算結
果と前記第2の振幅値演算結果との比較演算により大小
を判定する第1の判定要素と、前記電圧を第8の振幅値
演算により大きさを算出して所定値との比較演算により
大小を判定する第2の判定要素とを備え、 前記第1の判定要素と前記第2の判定要素との論理和に
より事故判定することを特徴とするデジタル保護継電器
[Scope of Claims] A digital protective relay that detects faults in the power system by sampling the voltage and current of the power system at a certain end, digitally converting the voltage and current, and then performing arithmetic processing based on the values, the current being phase-shifted. means for shifting the phase of the phase shifter by a predetermined amount by a calculation; means for converting the phase shift calculation result into a predetermined size by a magnification calculation; and means for calculating the size of the magnification calculation result by a first amplitude value calculation. and means for obtaining a difference between the voltage and the magnification calculation result by performing a difference calculation; means for calculating the magnitude of the difference calculation result by a second amplitude value calculation; and a predetermined value for the first amplitude value calculation result. a first determination element that determines the magnitude by a comparison operation between the calculation result multiplied by a multiplication factor and the second amplitude value calculation result; and a predetermined value by calculating the magnitude of the voltage by an eighth amplitude value calculation. A digital protective relay, comprising: a second determination element that determines the magnitude by a comparison operation with the first determination element and the second determination element, and an accident is determined by a logical sum of the first determination element and the second determination element.
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