JP2005287256A - ディジタル形保護制御装置とその表示データ作成方法、および表示データ作成プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 表示データの柔軟な取り扱いと有効活用を実現し、位相基準要素の十分な実効値が得られない場合でも位相表示を正常に行うことを可能にする。
【解決手段】 表示装置１は、母線２の変成器３と送電線４の変流器５より電圧および電流の電気量をそれぞれアナログ入力する入力変換器６、入力された電気量をディジタル変換するアナログ／ディジタル変換器７、変換されたディジタル信号８を取込み、表示データを作成する演算処理部９、作成された表示データを画面表示する表示部１０、を備えている。演算処理部９は、各電気量要素の位相を算出する位相算出部９ａ、ユーザからの指定に応じて、任意の電気量要素を位相表示用の位相基準要素として選択する位相基準選択部９ｂ、選択された位相基準要素の位相を基準とする位相表示データを作成して画面上に表示する位相表示データ作成部９ｃ、を備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電力系統の電気量を、アナログ入力回路を介して入力し、電力系統の事故の有無を判別するディジタル形保護制御装置において、特に、電力系統の電気量を表示するための表示データの作成に関するものである。

従来、電力系統を保護制御する保護制御装置としては種々のものがあるが、最近では、マイクロコンピュータ等のディジタル演算処理手段を用いて電力系統の保護制御を行う、いわゆるディジタル形保護制御装置が多く採用されている。

このディジタル形保護制御装置は、系統からアナログ入力回路に入力される電圧・電流などの電気量を所定のサンプリング周波数でアナログ／ディジタル変換した後、そのディジタル信号を取込んで系統保護制御に必要な演算処理を行うものである。例えば、整定条件に基づいて電力系統の状態を判定する演算処理手段と、この演算処理手段とシステムバスを介して接続され、整定条件を外部より入力可能なＣＰＵを内蔵するマンマシンインタフェース手段とを有し、演算処理手段の判定により、整定条件を満たすときにはリレー動作をさせる保護制御装置が存在している（例えば、特許文献１参照）。
特開平０９−１４９５３７号公報

このようなディジタル形保護制御装置は、一般的に、電力系統から得られる電圧・電流などの電気量を、電力系統の状態を示す電気量データとして画面上に表示する機能を有する。図１８は、従来のディジタル形保護制御装置によって表示される入力電気量表示画面の画面例を示す図である。

ここで、図１８の（ａ）は、アナログ入力回路に入力される電気量をアナログ／ディジタル変換して得られるディジタル信号を使用して、演算処理手段により各電気量要素相互間の位相差および実効値を演算し、その演算結果を入力電気量表示画面１１として表示した画面例である。この画面例では、電気量要素として、３相の電圧要素Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃと３相の電流要素Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃをそれぞれ表示している。なお、この画面例において、各要素の位相情報については、電圧の第１相（Ｖａ）を位相表示用の位相基準として算出した場合における、各電気量要素のＶａに対する相対位相を、Ｖａの位相に対して遅れ方向を正とする遅れ位相表示で示している。

また、図１８の（ｂ）は、図１８の（ａ）と同じ形式の画面例であるが、位相基準として設定したＶａの実効値がゼロの状態を示している。この図１８の（ｂ）に示す画面例は、位相基準であるＶａの実効値がゼロのため、位相基準を用いて位相差を算出することが不可能となり、その他の電気量の位相表示ができなくなった状態を示している。

上述したように、従来のディジタル形保護制御装置における電気量データの表示方式では、位相表示をする場合に、位相表示用の位相基準として選択される要素が、予め固定的に設定されている。そのため、表示データを取り扱うための自由度が不足しており、表示データの有効活用に限界があった。また、位相基準要素が固定的に設定されているため、図１８の（ｂ）に示すように、位相基準要素の電気量入力がないか若しくは非常に小さく、十分な実効値が得られない場合には、位相表示を正常に行うことができなくなる可能性があった。さらに、位相表示方法についても、位相基準に対する進み位相表示または遅れ位相表示のいずれかに予め固定的に設定されているため、この点からも、表示データを取扱うための自由度が不足しており、表示データの有効活用に限界があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、表示データの柔軟な取り扱いと有効活用が実現可能で、位相基準要素の十分な実効値が得られない場合でも位相表示を正常に行うことが可能な、ディジタル形保護制御装置とその表示データ作成方法、および表示データ作成プログラムを提供することである。

本発明は、上記のような目的を達成するために、ユーザからの指定に応じて位相表示用の位相基準要素を選択し、この位相基準要素の位相を基準とする位相表示データを作成することにより、表示データの柔軟な取り扱いと有効活用が実現でき、位相基準要素の十分な実効値が得られない場合でも位相表示を正常に行うことができるようにしたものである。

請求項１の発明は、所定の基本周波数を有する複数種類の電気量を入力し、所定のサンプリング周波数でアナログ／ディジタル変換した後の電気量データを表示するディジタル形保護制御装置において、位相算出手段、位相基準選択手段、位相表示データ作成手段、を備えたことを特徴としている。ここで、位相算出手段は、複数種類の電気量の各電気量要素について位相を算出する手段である。また、位相基準選択手段は、ユーザからの指定に応じて、複数種類の電気量の中から任意の電気量要素を位相表示用の位相基準要素として選択する手段である。さらに、位相表示データ作成手段は、算出された位相と選択された位相基準要素に基づき、当該位相基準要素の位相を基準として、他の電気量要素については、当該位相基準要素の位相との差分を表示する位相表示データを作成して画面上に表示する手段である。

この発明によれば、ユーザからの指定に応じて、任意の電気量要素を位相表示用の位相基準要素として選択し、この位相基準要素の位相を基準として、他の電気量要素については、当該位相基準要素の位相との差分を表示する位相表示データを作成することができる。したがって、位相基準要素を自由に選択できるため、表示データの柔軟な取り扱いと有効活用が実現できる。また、一旦選択した任意の位相基準要素について十分な実効値が得られない場合でも、別の電気量要素を新たな位相基準要素として選択することにより、位相表示を正常に行うことができる。

以上のように、本発明によれば、ユーザからの指定に応じて位相表示用の位相基準要素を選択し、この位相基準要素の位相を基準とする位相表示データを作成することにより、表示データの柔軟な取り扱いと有効活用が実現可能で、位相基準要素の十分な実効値が得られない場合でも位相表示を正常に行うことが可能な、ディジタル形保護制御装置とその表示データ作成方法、および表示データ作成プログラムを提供することができる。

以下には、本発明を適用した実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。

［第１の実施形態］
図１は、本発明を適用した第１の実施形態におけるディジタル形保護制御装置の表示装置を示すブロック図である。この図１において、表示装置１には、電力系統の母線２に設けられた変成器３と送電線４に設けられた変流器５より、電圧と電流の電気量がそれぞれ入力されるようになっている。

この表示装置１は、母線２の変成器３と送電線４の変流器５より電圧および電流の電気量をそれぞれアナログ入力する入力変換器６、入力された電気量をディジタル変換するアナログ／ディジタル変換器７、変換されたディジタル信号８を取込み、表示データを作成する演算処理部（ディジタル演算処理手段）９、および、作成された表示データを画面表示する表示部１０、を備えている。

演算処理部９は、各電気量要素の位相を算出する位相算出部（位相算出手段）９ａ、ユーザからの指定に応じて、任意の電気量要素を位相表示用の位相基準要素として選択する位相基準選択部（位相基準選択手段）９ｂ、および、選択された位相基準要素の位相を基準とする位相表示データを作成して画面上に表示する位相表示データ作成部（位相表示データ作成手段）９ｃ、を備えている。

図２は、図１に示す表示装置１の動作の概要を示すフローチャートである。この図２に示すように、母線２の変成器３と送電線４の変流器５より、電圧および電流の電気量が入力変換器６にアナログ入力されると（Ｓ２１０）、入力された電気量は、アナログ／ディジタル変換器７により所定のサンプリング周波数でディジタル信号８に変換され、演算処理部９に与えられる（Ｓ２２０）。演算処理部９では、表示データ作成処理（Ｓ２３０）として、次のような一連の処理を行う。

まず、位相算出部９ａにより、ディジタル信号８の各電気量要素の絶対位相を算出する（Ｓ２３１）。次に、位相基準選択部９ｂにより、ユーザから位相基準要素として何らかの電気量要素が指定されているか否かを判定する（Ｓ２３２）。位相基準選択部９ｂは、電気量要素が指定されている場合（Ｓ２３２のＹＥＳ）には、その指定された電気量要素を位相基準要素として選択する（Ｓ２３３）。また、ユーザからの指定がない場合（Ｓ２３２のＮＯ）には、デフォルト値として予め設定された電気量要素を位相基準要素として選択する（Ｓ２３４）。

続いて、位相表示データ作成部９ｃにより、算出された絶対位相と選択された位相基準要素に基づき、当該位相基準要素の位相を基準として、他の電気量要素については、当該位相基準要素の位相との差分を表示する位相表示データを作成する（Ｓ２３５）。作成された位相表示データは、表示部１０に与えられ、画面表示される（Ｓ２４０）。

図３は、第１の実施形態において、表示部１０により位相表示データを入力電気量表示画面１１として表示した画面例を示す図であり、図１８に示した画面例と同様に、電気量要素として、３相の電圧要素Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃと３相の電流要素Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃについて、位相差と実効値をそれぞれ表示している。ここで、図３の（ａ）は、入力電気量表示画面１１において、位相基準要素として電圧の第１相Ｖａを選択し、その他の電気量要素については、各電気量要素のＶａに対する相対位相を、Ｖａの位相に対して遅れ方向を正とする遅れ位相表示で示している。

また、図３の（ｂ）は、位相基準要素として電圧の第２相Ｖｂを選択し、その他の電気量要素をＶｂに対する遅れ位相表示で示しており、図３の（ｃ）は、位相基準要素として電流の第１相Ｉａを選択し、その他の電気量要素をＩａに対する遅れ位相表示で示している。なお、図３の（ａ）〜（ｃ）において、個々の電気量要素を特定する符号のうち、位相基準要素を特定する符号を含む矩形の表示領域１２については、図中では、符号を太字とし、囲み線を施して示しているが、実際には、他の部分と異なる色を使用するなどの表示形式により強調的に表示される。この場合、表示領域１２は、位相基準要素を特定する情報であり、本発明における位相基準要素特定情報に相当する。

以上のような第１の実施形態によれば、ユーザからの指定に応じて、任意の電気量要素を位相表示用の位相基準要素として選択し、この位相基準要素の位相を基準として、他の電気量要素については、当該位相基準要素の位相との差分を表示する位相表示データを作成することができるため、入力電気量表示画面１１にユーザである運用者が意図した通りの電気量の位相表示を柔軟に行うことが可能となる。すなわち、位相基準要素を自由に選択できるため、表示データの柔軟な取り扱いと有効活用が実現できる。

また、一旦選択した任意の位相基準要素について十分な実効値が得られない場合でも、別の電気量要素を新たな位相基準要素として選択することにより、位相表示を正常に行うことができる。さらに、位相基準要素を特定する符号を含む表示領域１２を色分けなどの表示形式で強調的に表示することにより、ユーザである運用者が、表示内容を確認する際に、どの要素が位相表示の基準となっているかを容易に認識することが可能な、より理解し易く取り扱い易い入力電気量表示画面１１を提供できる。

［第１の実施形態の変形例］
また、前記第１の実施形態の変形例として、位相表示データ作成部９ｃにより、位相基準要素の位相に対して、進み方向を正とする進み位相表示と遅れ方向を正とする遅れ位相表示のいずれの位相表示方向であるかを示す何らかの位相表示方向種別を入力電気量表示画面１１上に付加的に表示することも可能である。図４の入力電気量表示画面１１においては、そのような位相表示方向種別の一例として、正とする位相表示方向が遅れ方向であることを明示する「位相は遅れ表示」の文字列１３ａが付加的に表示されている。

このように、文字列１３ａなどの位相表示方向種別を画面上に明示することにより、ユーザである運用者が、表示内容を確認する際に、より理解し易く取り扱い易い入力電気量表示画面１１を提供できる。

［第２の実施形態］
図５は、本発明を適用した第２の実施形態におけるディジタル形保護制御装置の表示装置を示すブロック図である。この図５に示すように、第２の実施形態は、第１の実施形態における演算処理部９を変更したものであり、位相基準選択部９ｂによって選択された位相基準要素に基づき、位相算出部９ａによって位相基準要素を基準としたその他の電気量要素の相対位相を算出するようにしたものである。なお、他の構成については、第１の実施形態と全く同様である。

図６は、図５に示す表示装置１の動作の概要を示すフローチャートである。この図６において、電気量入力（Ｓ６１０）、電気量ディジタル変換（Ｓ６２０）、表示データ作成処理（Ｓ６３０）、位相表示データ画面表示（Ｓ６４０）は、図２における下二桁が同一番号の各ステップＳ２１０、Ｓ２２０、Ｓ２３０、Ｓ２４０、とそれぞれ対応している。そして、表示データ作成処理（Ｓ６３０）の一部のみが、図２の表示データ作成処理（Ｓ２３０）と異なっている。

すなわち、第２の実施形態の演算処理部９では、表示データ作成処理（Ｓ６３０）として、位相を算出する前に、位相基準選択部９ｂにより、ユーザから位相基準要素として何らかの電気量要素が指定されているか否かを判定し（Ｓ６３１）、電気量要素の指定の有無に応じて、指定された電気量要素またはデフォルト値の電気量要素を位相基準要素として選択する（Ｓ６３２、Ｓ６３３）。このように電気量要素指定の有無を判定して位相基準要素を選択する一連の動作（Ｓ６３１〜Ｓ６３３）自体は、図２の一連の動作（Ｓ２３２〜Ｓ２３４）と同様である。

第２の実施形態では、このような位相基準要素の選択を行った後に、位相算出部９ａにより、選択された位相基準要素の位相を基準とし、他の各電気量要素については、当該位相基準要素の位相に対する相対位相を算出する（Ｓ６３４）。そして、位相表示データ作成部９ｃは、選択された位相基準要素と算出された相対位相とに基づき、位相表示データを作成する（Ｓ６３５）。

以上のような第２の実施形態は、表示データ作成処理の手順が前記第１の実施形態と異なっているが、得られる効果は第１の実施形態と全く同様である。

［第３の実施形態］
図７は、本発明を適用した第３の実施形態におけるディジタル形保護制御装置の表示装置を示すブロック図である。この図７に示すように、第３の実施形態は、第１の実施形態における演算処理部９に、位相基準要素の位相に対して、進み方向を正とする進み位相表示と遅れ方向を正とする遅れ位相表示のいずれの位相表示を行うかを選択する進み／遅れ選択部（進み／遅れ選択手段）９ｄを追加したものである。また、位相表示データ作成部９ｃは、選択された位相表示方向を示す位相表示方向種別を入力電気量表示画面１１上に付加的に表示するようになっている。なお、他の構成については、第１の実施形態と全く同様である。

図８は、図７に示す表示装置１の動作の概要を示すフローチャートである。この図８において、電気量入力（Ｓ８１０）、電気量ディジタル変換（Ｓ８２０）、表示データ作成処理（Ｓ８３０）、位相表示データ画面表示（Ｓ８４０）は、図２における下二桁が同一番号の各ステップＳ２１０、Ｓ２２０、Ｓ２３０、Ｓ２４０、とそれぞれ対応している。そして、表示データ作成処理（Ｓ８３０）の一部のみが、図２の表示データ作成処理（Ｓ２３０）と異なっている。

まず、第３の実施形態の演算処理部９により、表示データ作成処理（Ｓ８３０）として、各電気量要素の絶対位相を算出し、電気量要素指定の有無を判定して位相基準要素を選択するまでの一連の動作（Ｓ８３１〜Ｓ８３４）は、図２の一連の動作（Ｓ２３１〜Ｓ２３４）と同様である。第３の実施形態においては、このような位相基準要素の選択を行った後に、進み／遅れ選択部９ｄにより、ユーザから進み位相表示と遅れ位相表示のいずれかの位相表示方向が指定されているか否かを判定する（Ｓ８３５）。

進み／遅れ選択部９ｄは、位相表示方向が指定されている場合（Ｓ８３５のＹＥＳ）には、その指定された位相表示方向を選択し（Ｓ８３６）、ユーザからの指定がない場合（Ｓ８３５のＮＯ）には、デフォルト値として予め設定された位相表示方向（例えば、遅れ位相表示）を選択する（Ｓ８３７）。続いて、位相表示データ作成部９ｃにより、算出された絶対位相と選択された位相基準要素に基づき、選択された位相表示方向の位相表示データを、その位相表示方向を示す位相表示方向種別を含めて作成する（Ｓ８３８）。

図９は、第３の実施形態において、表示部１０により、位相表示方向種別を含む位相表示データを入力電気量表示画面１１として表示した画面例を示す図であり、図３に示した画面例と同様に、３相の電圧要素Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃと３相の電流要素Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃについて、位相差と実効値をそれぞれ表示している。この例では、入力電気量表示画面１１において、位相基準要素として電圧の第１相Ｖａを選択し、その他の電気量要素については、各電気量要素のＶａに対する相対位相を、Ｖａの位相に対する進み位相表示で示している。また、この図９の入力電気量表示画面１１においては、位相表示方向種別として、正とする位相表示方向が進み方向であることを明示する「位相は進み表示」の文字列１３ａが付加的に表示されている。

以上のような第３の実施形態によれば、前記第１の実施形態と同様の効果が得られることに加えて、さらに次のような効果が得られる。ユーザからの指定に応じて、進み位相表示と遅れ位相表示のいずれかの位相表示方向を選択し、選択された位相表示方向の位相表示データを、その位相表示方向を示す位相表示方向種別を含めて作成することができるため、入力電気量表示画面１１にユーザである運用者が意図した通りの進み位相表示または遅れ位相表示を柔軟に行うことが可能となる。すなわち、進み位相表示または遅れ位相表示のいずれかを自由に選択できるため、表示データのより柔軟な取り扱いと一層の有効活用が実現できる。

さらに、文字列１３ａなどの位相表示方向種別を画面上に明示することにより、ユーザである運用者が、表示内容を確認する際に、より理解し易く取り扱い易い入力電気量表示画面１１を提供できる。

［第４の実施形態］
図１０は、本発明を適用した第４の実施形態におけるディジタル形保護制御装置の表示装置を示すブロック図である。この図１０に示すように、第４の実施形態は、第１の実施形態における演算処理部９に、位相基準選択部９ｂによって選択された位相基準要素を記憶する位相基準要素記憶部９ｅを追加したものである。また、位相表示データ作成部９ｃは、位相表示データが進み位相表示であるか遅れ位相表示であるかを示す位相表示方向種別と、記憶された位相基準要素を特定する位相基準特定情報を、入力電気量表示画面１１上に付加的に表示するようになっている。なお、他の構成については、第１の実施形態と全く同様である。

図１１は、図１０に示す表示装置１の動作の概要を示すフローチャートである。この図１１において、電気量入力（Ｓ１１１０）、電気量ディジタル変換（Ｓ１１２０）、表示データ作成処理（Ｓ１１３０）、位相表示データ画面表示（Ｓ１１４０）は、図２における下二桁が同一番号の各ステップＳ２１０、Ｓ２２０、Ｓ２３０、Ｓ２４０、とそれぞれ対応している。そして、表示データ作成処理（Ｓ１１３０）の一部のみが、図２の表示データ作成処理（Ｓ２３０）と異なっている。

まず、第４の実施形態の演算処理部９により、表示データ作成処理（Ｓ１１３０）として、各電気量要素の絶対位相を算出し、電気量要素指定の有無を判定して位相基準要素を選択するまでの一連の動作（Ｓ１１３１〜Ｓ１１３４）は、図２の一連の動作（Ｓ２３１〜Ｓ２３４）と同様である。第４の実施形態においては、このような位相基準要素の選択を行った後に、位相基準要素記憶部９ｅにより、選択された位相基準要素を特定する位相基準特定情報を記憶する（Ｓ１１３５）。続いて、位相表示データ作成部９ｃにより、算出された絶対位相と選択された位相基準要素に基づき、選択された位相表示方向の位相表示データを、その位相表示方向を示す位相表示方向種別および位相基準要素を特定する位相基準特定情報を含めて作成する（Ｓ１１３６）。

図１２は、第４の実施形態において、表示部１０により、位相表示方向種別および位相基準特定情報を含む位相表示データを入力電気量表示画面１１として表示した画面例を示す図であり、図３に示した画面例と同様に、３相の電圧要素Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃと３相の電流要素Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃについて、位相差と実効値をそれぞれ表示している。この例では、入力電気量表示画面１１において、位相基準要素として電圧の第１相Ｖａを選択し、その他の電気量要素については、各電気量要素のＶａに対する相対位相を、Ｖａの位相に対する遅れ位相表示で示している。また、この図１２の入力電気量表示画面１１においては、位相表示方向種別として、正とする位相表示方向が遅れ方向であることを明示する「位相は遅れ表示」の文字列１３ａが付加的に表示されると共に、位相基準特定情報として、位相基準要素がＶａであることを明示する「位相基準はＶａ」の文字列１３ｂが付加的に表示されている。

また、図１２などに示す画面例においては、説明を簡略化するために単一の画面に全ての電気量が表示される場合について説明したが、実際には、各種の適用条件に応じて、全ての電気量を表示するための入力電気量表示画面が、画面切替方式で表示される複数の画面となる場合がある。図１３、図１４は、このように複数の入力電気量表示画面で全ての電気量を表示する場合の異なる画面例をそれぞれ示す図である。

まず、図１３は、母線保護装置に適用した場合における複数の入力電気量表示画面１１ａ，１１ｂの画面例を示す図である。すなわち、母線保護装置では、母線につながる多数の送電線の電気量を扱っており、これらを全て表示させる必要があるため、入力電気量表示画面も複数必要となる。図１３の例では、第１の入力電気量表示画面１１ａにおいて、３相の電圧要素Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃと３相の電流要素１ＬＩａ，１ＬＩｂ，１ＬＩｃを表示すると共に、第２の入力電気量表示画面１１ｂにおいて、３相の電流要素２ＬＩａ，２ＬＩｂ，２ＬＩｃと別の３相の電流要素３ＬＩａ，３ＬＩｂ，３ＬＩｃを表示している。そして、両方の入力電気量表示画面１１ａ，１１ｂのそれぞれにおいて、位相表示方向種別と位相基準特定情報を示す両方の文字列１３ａ，１２ｂが付加的に表示されている。

また、図１４は、表示画面自体の寸法が小さい場合における複数の入力電気量表示画面１１ａ，１１ｂの画面例を示す図である。この例では、１つの画面の表示が３行に限定されている場合を示しており、第１の入力電気量表示画面１１ａにおいて、３相の電圧要素Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃを表示すると共に、第２の入力電気量表示画面１１ｂにおいて、３相の電流要素Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃを表示している。そして、両方の入力電気量表示画面１１ａ，１１ｂのそれぞれにおいて、位相表示方向種別と位相基準特定情報を示す両方の文字列１３ａ，１２ｂが付加的に表示されている。

以上のような第４の実施形態によれば、前記第１の実施形態と同様の効果が得られることに加えて、さらに次のような効果が得られる。すなわち、文字列１３ｂなどの位相基準特定情報を画面上に明示することにより、ユーザである運用者が、表示内容を確認する際に、どの要素が位相表示の基準となっているかを容易に認識することが可能な、より理解し易く取り扱い易い入力電気量表示画面１１を提供できる。また、文字列１３ａなどの位相表示方向種別を画面上に明示しているため、このことからも、入力電気量表示画面１１をより理解し易く取り扱い易いものにすることができる。

特に、全ての電気量を複数の入力電気量表示画面を用いて画面切替方式で表示する場合には、例えば、表示されている側の画面に、位相基準要素が表示されない場合でも、位相基準特定情報が表示されることにより、ユーザである運用者は、現在の位相基準要素を常に画面上で確認することができる。例えば、図１３において、第１の入力電気量表示画面１１ａから第２の入力電気量表示画面１１ｂに画面切替された場合に、この第２の入力電気量表示画面１１ｂには、現在の位相基準要素である電圧の第１相Ｖａは表示されないが、位相基準特定情報を示す「位相基準はＶａ」という文字列１３ｂが表示されているため、第２の入力電気量表示画面１１ｂ上においても、現在の位相基準要素が電圧の第１相Ｖａであることを容易に確認することができる。

［第５の実施形態］
図１５は、本発明を適用した第５の実施形態におけるディジタル形保護制御装置の表示装置を示すブロック図である。この図１５に示すように、第５の実施形態は、第１の実施形態における演算処理部９に、位相基準切替部９ｆと実効値算出部９ｇを追加したものである。ここで、実効値算出部９ｇは、現在の位相基準要素の実効値を算出する部分であり、位相基準切替部９ｆは、実効値算出部９ｇからの実効値が予め設定された所定値以下である場合に、位相基準要素を自動的に他相または他電気量に切り替える部分である。実効値が所定値以下となる場合は、系統事故、設備停止、変成器等の不良など、各種の場合が考えられるが、ここでは、一例として、系統事故の場合について説明する。

また、位相表示データ作成部９ｃは、位相表示データが進み位相表示であるか遅れ位相表示であるかを示す位相表示方向種別と、現在または事故前の位相基準要素を特定する位相基準特定情報を、入力電気量表示画面１１上に付加的に表示するようになっている。なお、他の構成については、第１の実施形態と全く同様である。

図１６は、図１５に示す表示装置１の動作の概要を示すフローチャートである。この図１６において、電気量入力（Ｓ１６１０）、電気量ディジタル変換（Ｓ１６２０）、表示データ作成処理（Ｓ１６３０）、位相表示データ画面表示（Ｓ１６４０）は、図２における下二桁が同一番号の各ステップＳ２１０、Ｓ２２０、Ｓ２３０、Ｓ２４０、とそれぞれ対応している。そして、表示データ作成処理（Ｓ１６３０）の一部のみが、図２の表示データ作成処理（Ｓ２３０）と異なっている。

まず、第５の実施形態の演算処理部９により、表示データ作成処理（Ｓ１６３０）として、各電気量要素の絶対位相を算出し、電気量要素指定の有無を判定して位相基準要素を選択するまでの一連の動作（Ｓ１６３１〜Ｓ１６３４）は、図２の一連の動作（Ｓ２３１〜Ｓ２３４）と同様である。第５の実施形態においては、このような位相基準要素の選択を行った後に、系統事故が発生した場合（Ｓ１６３５のＹＥＳ）は、実効値算出部９ｇにより、現在の位相基準要素の事故時実効値を算出してその結果を位相基準切替部９ｆに与える（Ｓ１６３６）。なお、図１６は、系統事故の場合について説明しているが、これに限定されない。すなわち、図１６のステップＳ１６３５の判断要素としては、系統事故以外にも、設備停止、変成器等の不良など、実効値が所定値以下となる各種の要素が該当する。

位相基準切替部９ｆは、実効値算出部９ｇからの実効値が予め設定された所定値以下である場合（Ｓ１６３７のＹＥＳ）には、位相基準要素を自動的に他相または他電気量に切り替えて位相表示データ作成部９ｃに与える（Ｓ１６３８）。また、事故時でない通常時（Ｓ１６３５のＮＯ）においては、位相基準切替部９ｆは、位相基準選択部９ｂによって選択された位相基準要素をそのまま位相表示データ作成部９ｃに与える。

位相表示データ作成部９ｃは、算出された絶対位相と与えられた位相基準要素に基づき、位相表示データを、その位相表示方向を示す位相表示方向種別および位相基準要素を特定する位相基準特定情報を含めて作成する（Ｓ１６３９）。

図１７の（ａ）は、第５の実施形態において、表示部１０により、事故時電気量の位相表示データを入力電気量表示画面１１として表示した画面例を示す図であり、図３に示した画面例と同様に、３相の電圧要素Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃと３相の電流要素Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃについて、位相差と実効値をそれぞれ表示している。この画面例は、本来の位相基準要素は、電圧の第１相Ｖａであったが、事故相が第１相であり、位相基準要素の事故時実効値が所定値以下であったため、位相基準要素を電圧の第２相Ｖｂに自動切替し、その他の電気量要素については、Ｖｂを基準とし、遅れ位相を正として表示した場合を示したものである。

また、図１７の（ａ）の入力電気量表示画面１１においては、図１２〜図１４の画面例と同様に、位相表示方向種別として、正とする位相表示方向が遅れ方向であることを明示する「位相は遅れ表示」の文字列１３ａが付加的に表示されると共に、位相基準特定情報として、位相基準要素がＶｂであることを明示する「位相基準はＶｂ」の文字列１３ｂが付加的に表示されている。

以上のような第５の実施形態によれば、前記第１の実施形態と同様の効果、および前記第４の実施形態と同様の効果が得られることに加えて、さらに次のような効果が得られる。すなわち、位相基準要素の事故時入力電気量を用いて位相基準要素の事故時実効値を算出し、実効値が所定値以下であれば位相基準要素を他相または他電気量に自動切替し、切替後の位相基準要素の位相を基準とする位相表示データを作成して画面表示することができるため、例えば、事故相と位相基準要素が重なり、位相基準要素の実効値がゼロもしくは非常に小さくなった場合においても事故時電気量の位相表示を適切に行うことができる。

図１７の（ｂ）は、第５の実施形態における別の画面例として、事故前の位相基準要素である電圧の第１相Ｖａを位相基準要素として、事故時電気量の位相表示データを入力電気量表示画面１１として表示した画面例を示す図である。この図１７の（ｂ）の画面例では、位相基準要素を特定する位相基準特定情報として、事故前の電圧の第１相Ｖａを採用していることを明示する「位相基準は事故前Ｖａ」という文字列１３ｂが表示されている。このように、事故時電気量を位相表示する場合の位相基準要素として、事故前の電圧を用いる方法は、事故を分析する上で有用な手法の１つである。

［他の実施形態］
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で他にも多種多様な変形例が実施可能である。例えば、第３〜第５の実施形態の各々を第２の実施形態と組合せた場合にも、同様の効果が得られることは明らかである。また、第３〜第５の実施形態を加算的に組合せた場合には、それらの実施形態の各効果を加算した相乗的な効果が得られる。

また、本発明において、図３などに示した画面例の画面構成や表示形式は一例にすぎず、具体的な表示画面の画面構成や表示形式などは自由に選択可能である。例えば、位置方向種別や位相基準特定情報の表示形式は、文字列に限らず、各種のマークや記号、あるいは、文字列とそれらの組合せ等、自由に選択可能である。また、位置表示種別や位相基準特定情報を視覚的により強調するために色分けや点滅等の手法を使用することも考えられる。

本発明を適用した第１の実施形態におけるディジタル形保護制御装置の表示装置を示すブロック図。 図１に示す表示装置１の動作の概要を示すフローチャート。 図１に示す表示部により位相表示データを入力電気量表示画面として表示した画面例を示す図。 図１に示す表示部により位相表示方向種別を含む位相表示データを入力電気量表示画面として表示した画面例を示す図。 本発明を適用した第２の実施形態におけるディジタル形保護制御装置の表示装置を示すブロック図。 図５に示す表示装置の動作の概要を示すフローチャート。 本発明を適用した第３の実施形態におけるディジタル形保護制御装置の表示装置を示すブロック図。 図７に示す表示装置１の動作の概要を示すフローチャート。 図７に示す表示部により、位相表示方向種別を含む位相表示データを入力電気量表示画面として表示した画面例を示す図。 本発明を適用した第４の実施形態におけるディジタル形保護制御装置の表示装置を示すブロック図。 図１０に示す表示装置の動作の概要を示すフローチャート。 図１０に示す表示部により、位相表示方向種別および位相基準特定情報を含む位相表示データを入力電気量表示画面として表示した画面例を示す図。 図１０に示すディジタル形保護制御装置を母線保護装置に適用した場合における複数の入力電気量表示画面の画面例を示す図。 図１０に示す表示部の表示画面自体の寸法が小さい場合における複数の入力電気量表示画面の画面例を示す図。 本発明を適用した第５の実施形態におけるディジタル形保護制御装置の表示装置を示すブロック図。 図１５に示す表示装置の動作の概要を示すフローチャート。 図１５に示す表示部により、事故時電気量の位相表示データを入力電気量表示画面として表示した画面例を示す図。 従来のディジタル形保護制御装置によって表示される入力電気量表示画面の画面例を示す図。

符号の説明

１…表示装置
２…母線
３…変成器
４…送電線
５…変流器
６…入力変換器
７…アナログ／ディジタル変換器
８…ディジタル信号
９…演算処理部
９ａ…位相算出部
９ｂ…位相基準選択部
９ｃ…位相表示データ作成部
９ｄ…進み／遅れ選択部
９ｅ…位相基準要素記憶部
９ｆ…位相基準切替部
９ｇ…実効値算出部
１０…表示部
１１，１１ａ，１１ｂ…入力電気量表示画面
１２…表示領域
１３ａ，１３ｂ…文字列

Claims (11)

1. 所定の基本周波数を有する複数種類の電気量を入力し、所定のサンプリング周波数でアナログ／ディジタル変換した後の電気量データを表示するディジタル形保護制御装置において、
   前記複数種類の電気量の各電気量要素について位相を算出する位相算出手段と、
   ユーザからの指定に応じて、前記複数種類の電気量の中から任意の電気量要素を位相表示用の位相基準要素として選択する位相基準選択手段と、
   前記算出された位相と前記選択された位相基準要素に基づき、当該位相基準要素の位相を基準として、他の電気量要素については、当該位相基準要素の位相との差分を表示する位相表示データを作成して画面上に表示する位相表示データ作成手段、
   を備えたことを特徴とするディジタル形保護制御装置。
2. 前記位相算出手段は、各電気量要素の絶対位相を算出するように構成され、
   前記位相表示データ作成手段は、前記算出された絶対位相に基づき、前記位相表示データを作成するように構成されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のディジタル形保護制御装置。
3. 前記位相算出手段は、前記選択された位相基準要素の位相を基準とし、他の電気量要素については、当該位相基準要素の位相に対する相対位相を算出するように構成され、
   前記位相表示データ作成手段は、前記算出された相対位相に基づき、前記位相表示データを作成するように構成されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のディジタル形保護制御装置。
4. 前記位相表示データ作成手段は、前記選択された位相基準要素の位相に対して、進み方向を正とする進み位相表示および遅れ方向を正とする遅れ位相表示のいずれの位相表示方向であるかを示す位相表示方向種別を前記画面上に表示するように構成されている、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のディジタル形保護制御装置。
5. ユーザからの指定に応じて、前記選択された位相基準要素の位相に対して、進み方向を正とする進み位相表示および遅れ方向を正とする遅れ位相表示のいずれの位相表示を行うかを選択する進み／遅れ選択手段を備え、
   前記位相表示データ作成手段は、前記選択された進み位相表示または遅れ位相表示に基づき、前記位相表示データを作成するように構成されている、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のディジタル形保護制御装置。
6. 前記位相表示データ作成手段は、前記選択された位相基準要素を特定する位相基準特定情報を前記画面上に表示するように構成されている、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のディジタル形保護制御装置。
7. 前記選択された位相基準要素の実効値を算出する実効値算出手段と、
   前記算出された実効値が予め設定された所定値以下の場合には、位相基準要素を自動的に他電気量要素に切り替える位相基準切替手段、
   を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のディジタル形保護制御装置。
8. 所定の基本周波数を有する複数種類の電気量を入力し、所定のサンプリング周波数でアナログ／ディジタル変換した後の電気量データを表示するディジタル形保護制御装置の表示データ作成方法において、
   前記複数種類の電気量の各電気量要素について絶対位相を算出する絶対位相算出ステップと、
   ユーザからの指定に応じて、前記複数種類の電気量の中から任意の電気量要素を位相表示用の位相基準要素として選択する位相基準選択ステップと、
   前記算出された絶対位相と前記選択された位相基準要素に基づき、当該位相基準要素の絶対位相を基準として、他の電気量要素については、当該位相基準要素の絶対位相との差分を表示する位相表示データを作成して画面上に表示する位相表示データ作成ステップ、
   を含むことを特徴とするディジタル形保護制御装置の表示データ作成方法。
9. 所定の基本周波数を有する複数種類の電気量を入力し、所定のサンプリング周波数でアナログ／ディジタル変換した後の電気量データを表示するディジタル形保護制御装置の表示データ作成方法において、
   ユーザからの指定に応じて、前記複数種類の電気量の中から任意の電気量要素を位相表示用の位相基準要素として選択する位相基準選択ステップと、
   前記複数種類の電気量の各電気量要素について、前記選択された位相基準要素の位相を基準とし、他の電気量要素については、当該位相基準要素の位相に対する相対位相を算出する相対位相算出ステップと、
   前記算出された相対位相と前記選択された位相基準要素に基づき、当該位相基準要素の位相を基準として、他の電気量要素については前記相対位相を表示する位相表示データを作成して画面上に表示する位相表示データ作成ステップ、
   を含むことを特徴とするディジタル形保護制御装置の表示データ作成方法。
10. ディジタル演算処理手段を利用して、所定の基本周波数を有する複数種類の電気量を入力し、所定のサンプリング周波数でアナログ／ディジタル変換した後の電気量データを表示するディジタル形保護制御装置の表示データ作成プログラムにおいて、
    前記複数種類の電気量の各電気量要素について絶対位相を算出する絶対位相算出機能と、
    ユーザからの指定に応じて、前記複数種類の電気量の中から任意の電気量要素を位相表示用の位相基準要素として選択する位相基準選択機能と、
    前記算出された絶対位相と前記選択された位相基準要素に基づき、当該位相基準要素の絶対位相を基準として、他の電気量要素については、当該位相基準要素の絶対位相との差分を表示する位相表示データを作成して画面上に表示する位相表示データ作成機能、
    を前記ディジタル演算処理手段に実現させることを特徴とするディジタル形保護制御装置の表示データ作成プログラム。
11. ディジタル演算処理手段を利用して、所定の基本周波数を有する複数種類の電気量を入力し、所定のサンプリング周波数でアナログ／ディジタル変換した後の電気量データを表示するディジタル形保護制御装置の表示データ作成プログラムにおいて、
    ユーザからの指定に応じて、前記複数種類の電気量の中から任意の電気量要素を位相表示用の位相基準要素として選択する位相基準選択機能と、
    前記複数種類の電気量の各電気量要素について、前記選択された位相基準要素の位相を基準とし、他の電気量要素については、当該位相基準要素の位相に対する相対位相を算出する相対位相算出機能と、
    前記算出された相対位相と前記選択された位相基準要素に基づき、当該位相基準要素の位相を基準として、他の電気量要素については前記相対位相を表示する位相表示データを作成して画面上に表示する位相表示データ作成機能、
    を前記ディジタル演算処理手段に実現させることを特徴とするディジタル形保護制御装置の表示データ作成プログラム。

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