JPH01136523A - デジタル型逆電力保護継電器 - Google Patents
デジタル型逆電力保護継電器Info
- Publication number
- JPH01136523A JPH01136523A JP62295509A JP29550987A JPH01136523A JP H01136523 A JPH01136523 A JP H01136523A JP 62295509 A JP62295509 A JP 62295509A JP 29550987 A JP29550987 A JP 29550987A JP H01136523 A JPH01136523 A JP H01136523A
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- JP
- Japan
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- value
- reverse power
- power component
- voltage
- power
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- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、並列運転系統に適用するデジタル型の逆電
力保護継電器に関する。
力保護継電器に関する。
第３図はこの種の逆電力保護継電器が適用される並列運
転電力系統を示したもので、■は受電系統から電力を引
き込むための引込み母線、２は変流器、３は受電しゃ断
器、４は変成器、５は需要家の負荷、６はしゃ断器、７
は需要家の交流発電機、１０はデジタル型逆電力保護継
電器である。
転電力系統を示したもので、■は受電系統から電力を引
き込むための引込み母線、２は変流器、３は受電しゃ断
器、４は変成器、５は需要家の負荷、６はしゃ断器、７
は需要家の交流発電機、１０はデジタル型逆電力保護継
電器である。
この逆電力保護継電器１０は、その電流入力端子１１に
変流器２の出力（電流ｉ）が導かれ、電圧入力端子１２
に変成器４から出力（電圧Ｖ）が導かれる。１３と１４
は入力を測定レベルの電圧に変換する変換回路、１５と
１６はサンプリング定理から制限される周波数帯を除去
するアナログフィルター回路、１７は入力を一定間隔毎
にサンプリングして順次Ａ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路
、１８は後述する演算を行う演算回路、１９は出力端子
である。
変流器２の出力（電流ｉ）が導かれ、電圧入力端子１２
に変成器４から出力（電圧Ｖ）が導かれる。１３と１４
は入力を測定レベルの電圧に変換する変換回路、１５と
１６はサンプリング定理から制限される周波数帯を除去
するアナログフィルター回路、１７は入力を一定間隔毎
にサンプリングして順次Ａ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路
、１８は後述する演算を行う演算回路、１９は出力端子
である。
第４図はこの逆電力保護継電器１０の特性図であって、
ＶＡは変成器４から導入されるＡ相の電圧Ｖの最大値、
ＩＡ （Ｒ）は変流器２から導入されるＡ相の電流ｉ
の最大値であって、逆電力を検出するため、電流成分の
極性を逆にして導入している。ＩＡ （Ｓ）は需要家側
から受電系統へ電力が逆流する場合の電流の最大値を示
したものである。Ｐ３は電力が流出する場合の逆電力許
容値で、ＰＳ以上の逆電力が発生すると、逆電力保護継
電器１０は第３図の受電しゃ断器３を引き外し、並列運
転を解列する。なお、θは電圧Ｖと電流ｉの相差角を示
す。
ＶＡは変成器４から導入されるＡ相の電圧Ｖの最大値、
ＩＡ （Ｒ）は変流器２から導入されるＡ相の電流ｉ
の最大値であって、逆電力を検出するため、電流成分の
極性を逆にして導入している。ＩＡ （Ｓ）は需要家側
から受電系統へ電力が逆流する場合の電流の最大値を示
したものである。Ｐ３は電力が流出する場合の逆電力許
容値で、ＰＳ以上の逆電力が発生すると、逆電力保護継
電器１０は第３図の受電しゃ断器３を引き外し、並列運
転を解列する。なお、θは電圧Ｖと電流ｉの相差角を示
す。
上記演算回路１８は、例えば、昭和６１年１月発行の刊
行物「電気協同研究」第４１巻第４号の題目「デジタル
リレー」中の第４−１−３表（頁４５）に記載されてい
るＡ−Ｄ方式の演算を行うが、例えば、Ｃ方式の場合、
逆電力保護継電器１０のサンプリング間隔をωＴ＝９０
°とすると、演算回路１８は、第５図に示すサンプリン
グ値ＶＯＳ １０．、■−１、ｉ−１から、ｖ（、ｘ
ｔ、）、 ■−。
行物「電気協同研究」第４１巻第４号の題目「デジタル
リレー」中の第４−１−３表（頁４５）に記載されてい
るＡ−Ｄ方式の演算を行うが、例えば、Ｃ方式の場合、
逆電力保護継電器１０のサンプリング間隔をωＴ＝９０
°とすると、演算回路１８は、第５図に示すサンプリン
グ値ＶＯＳ １０．、■−１、ｉ−１から、ｖ（、ｘ
ｔ、）、 ■−。
ｘｉ−、を演算し、有効電力成分Ｐを算出する。即ち、
１相分について説明すると、 Ｖｏ ｘ ｉｏ＋ｖ−、Ｘ ｉ−、−Ｖ、Ｉ、ｃ ｏ
ｓθ・ ・ ・ ・ ・（１） 但し、Ｖｏ ＝ＶＡ ｓ ｉｎωｔ ｖ−、＝ＶＡ ｓ ｉｎ （ωｔ−９０° ）ｉｏ
＝ＩＡ ｓ ｉｎ （ωを一θ）ｉ−＋−ＩＡ
ｓ ｉｎ （ωｔ−９Ｑ° −θ）このＴｌ１式の演
算値Ｐが逆電力許容値Ｐｓより大きくなると、逆電力保
護継電器１ｏが出力動作を行う。需要家が電力を受電し
ている場合は、θは、９０°〈θく２７０°であるので
、＋１１式の演算値Ｐは負となり、逆電力保護継電器１
ｏは動作しない。
１相分について説明すると、 Ｖｏ ｘ ｉｏ＋ｖ−、Ｘ ｉ−、−Ｖ、Ｉ、ｃ ｏ
ｓθ・ ・ ・ ・ ・（１） 但し、Ｖｏ ＝ＶＡ ｓ ｉｎωｔ ｖ−、＝ＶＡ ｓ ｉｎ （ωｔ−９０° ）ｉｏ
＝ＩＡ ｓ ｉｎ （ωを一θ）ｉ−＋−ＩＡ
ｓ ｉｎ （ωｔ−９Ｑ° −θ）このＴｌ１式の演
算値Ｐが逆電力許容値Ｐｓより大きくなると、逆電力保
護継電器１ｏが出力動作を行う。需要家が電力を受電し
ている場合は、θは、９０°〈θく２７０°であるので
、＋１１式の演算値Ｐは負となり、逆電力保護継電器１
ｏは動作しない。
ところで、受電系統に停電が発生したり、需要家側に余
剰電力が生じたために、需要家側から受電系統へ電力が
流出する場合、この流出電力を低く抑えるために逆電力
許容値Ｐｓを小さく設定すると、この電力流出時は定格
電圧が保たれているので、逆電力保護継電器１ｏは僅が
な逆電力を検出する必要があり、微小な電流値を取り込
んで演算することになるが、微小な電流値では、アナロ
グフィルター回路１５．１６による直流ドリフト電圧が
無視できなくなる。即ち、直流ドリフト電圧をｋとする
と、 Ｐ＝ｖｏＸ ｉ、＋ｖ−、Ｘ １−１ ＝ＶＡ ＩＡ ＣＯ３θ＋Ｋ・・・・・・・・・（２）
但し、Ｋ＝２ｋＶＡ ｓ ｉｎ （ωｔ−４５°）と
なり、（２）式の第２項が無視できず、誤差要因となる
ので、精度、信軌性共に余り良くないという問題があっ
た。
剰電力が生じたために、需要家側から受電系統へ電力が
流出する場合、この流出電力を低く抑えるために逆電力
許容値Ｐｓを小さく設定すると、この電力流出時は定格
電圧が保たれているので、逆電力保護継電器１ｏは僅が
な逆電力を検出する必要があり、微小な電流値を取り込
んで演算することになるが、微小な電流値では、アナロ
グフィルター回路１５．１６による直流ドリフト電圧が
無視できなくなる。即ち、直流ドリフト電圧をｋとする
と、 Ｐ＝ｖｏＸ ｉ、＋ｖ−、Ｘ １−１ ＝ＶＡ ＩＡ ＣＯ３θ＋Ｋ・・・・・・・・・（２）
但し、Ｋ＝２ｋＶＡ ｓ ｉｎ （ωｔ−４５°）と
なり、（２）式の第２項が無視できず、誤差要因となる
ので、精度、信軌性共に余り良くないという問題があっ
た。
この発明は上記問題を解消するためになされたもので、
アナログ回路部分に生ずる直流ドリフト電圧の影響を受
けることのない信頼性の高いデジタル型逆電力保護継電
器を提供することを目的とする。
アナログ回路部分に生ずる直流ドリフト電圧の影響を受
けることのない信頼性の高いデジタル型逆電力保護継電
器を提供することを目的とする。
この発明は上記目的を達成するため、電圧１サイクル期
間における有効電力成分の算術平均値を演算して該算術
平均値を逆電力許容値と比較する平均値演算回路を設け
、サンプリング間隔として、上記算術平均値が有効電力
成分演算値の項を含まない間隔を与える構成としたもの
である。
間における有効電力成分の算術平均値を演算して該算術
平均値を逆電力許容値と比較する平均値演算回路を設け
、サンプリング間隔として、上記算術平均値が有効電力
成分演算値の項を含まない間隔を与える構成としたもの
である。
この作用では、算術平均を取ることにより、各サンプリ
ング時の有効電力成分演算値に含まれる直流ドリフトの
影響が相殺されて無くなるので、アナログ回路部分の該
直流ドリフトに起因する誤動作が無くなる。
ング時の有効電力成分演算値に含まれる直流ドリフトの
影響が相殺されて無くなるので、アナログ回路部分の該
直流ドリフトに起因する誤動作が無くなる。
第１図はこの発明の一実施例を示したもので、有効電力
成分を演算する演算回路１８の次段に、算術和平均値を
演算する平均値演算回路２０を有している点において、
前記第３図の構成と相違する。他の構成は第３図のもの
と同じであるので、同じ構成要素には同一符号を付して
示しである。
成分を演算する演算回路１８の次段に、算術和平均値を
演算する平均値演算回路２０を有している点において、
前記第３図の構成と相違する。他の構成は第３図のもの
と同じであるので、同じ構成要素には同一符号を付して
示しである。
次に、この実施例の動作を第２図のタイムチャートを参
照して説明する。
照して説明する。
第２図において、■−，、ｖｏ、ｖＩ、ｖ２、ｖ３、と
ｉ−、、ｉ６．１１．１ｇ 、１３は、サンプリング間
隔ωＴ（＝９０°）とした時の１サイクルにおける第１
回目、第２回目、第３回目、第４回目の電圧Ｖのサンプ
リング値と電流ｉのサンプリング値であり、直流ドリフ
ト電圧ｋを考慮した場合、これらのサンプリング値は下
記に示すようになる。
ｉ−、、ｉ６．１１．１ｇ 、１３は、サンプリング間
隔ωＴ（＝９０°）とした時の１サイクルにおける第１
回目、第２回目、第３回目、第４回目の電圧Ｖのサンプ
リング値と電流ｉのサンプリング値であり、直流ドリフ
ト電圧ｋを考慮した場合、これらのサンプリング値は下
記に示すようになる。
ｙ−、＝ＶＡｓ ｉ ｎ （ωｔ−９０°）Ｖｏ ＝Ｖ
Ｍ Ｓ ｉｎωｔ Ｖ、 ＝ＶＭ Ｓ ｉｎ （ωｔ＋９０°）Ｖｚ ＝Ｖ
Ａ Ｓ ｉｎ （ωｔ＋ｌ ３Ｑ’ ）Ｖ、 ＝ＶＡ
Ｓ ｉｎ （ωｔ＋２７０°）ｔ−、＝ＩＡ ｓ ｉｎ
（ωｔ−９０°−θ）＋に１０ ＝ＩＡ Ｓ Ｉｎ
（ωを一θ）＋ｋｉ、＝ｒＡｓ ｉｎ （ωｔ＋９０°
−θ）＋ｋｔ２＝ＩＡ ｓｉｎ （ａ＋ｔ＋１８０°−
θ）＋ｋｉ３ ＝ＩＡ Ｓ ｉｎ （ωｔ＋２７０°−
θ十ｋ）演算回路１８で演算される第１回目、第２回目
、第３回目、第４回目のサンプリング時の有効電力成分
Ｐ１〜Ｐ、は、 Ｐ＋ ＝Ｖ−、Ｘ ｉ−１＋ＶｏＸ １６＝ＶａＩＡｃ
ｏｓ θ＋Ｋｌ 但し、Ｋ、 づ２ｋＶ６ｓｉｎ （ａ＋ｔ−４５°
）Ｐｇ ＝ＶＯｘｉｏ十ｖ、ｘｉ。
Ｍ Ｓ ｉｎωｔ Ｖ、 ＝ＶＭ Ｓ ｉｎ （ωｔ＋９０°）Ｖｚ ＝Ｖ
Ａ Ｓ ｉｎ （ωｔ＋ｌ ３Ｑ’ ）Ｖ、 ＝ＶＡ
Ｓ ｉｎ （ωｔ＋２７０°）ｔ−、＝ＩＡ ｓ ｉｎ
（ωｔ−９０°−θ）＋に１０ ＝ＩＡ Ｓ Ｉｎ
（ωを一θ）＋ｋｉ、＝ｒＡｓ ｉｎ （ωｔ＋９０°
−θ）＋ｋｔ２＝ＩＡ ｓｉｎ （ａ＋ｔ＋１８０°−
θ）＋ｋｉ３ ＝ＩＡ Ｓ ｉｎ （ωｔ＋２７０°−
θ十ｋ）演算回路１８で演算される第１回目、第２回目
、第３回目、第４回目のサンプリング時の有効電力成分
Ｐ１〜Ｐ、は、 Ｐ＋ ＝Ｖ−、Ｘ ｉ−１＋ＶｏＸ １６＝ＶａＩＡｃ
ｏｓ θ＋Ｋｌ 但し、Ｋ、 づ２ｋＶ６ｓｉｎ （ａ＋ｔ−４５°
）Ｐｇ ＝ＶＯｘｉｏ十ｖ、ｘｉ。
＝■Ａ ＩＡ ｃｏｓθ十に２
但し、Ｋ、＝ＪｋＶＡｓｉｎ （ωｔ＋４５°）Ｐ
３ ”’ Ｖ ＋ Ｘ １１ ＋ Ｖ Ｚ Ｘ
１ ｚ＝Ｖ６Ｉ６ｃｏｓ θ＋に３ 但し、Ｋ３″−、ｌ’ＴｋＶＡｓｉｎ （ａ＋ｔ＋１
３５’）Ｐ４ ＝Ｖａ Ｘ １ｇ ＋ｖ３ Ｘ
１３＝ｖＡ ＩＡＣＯ８θ十に４ 但し、Ｋ４ ＝ｆ ｋ ＶＡｓｉｎ （６） ｔ ＋
２２５°）である。平均値演算回路２０は、有効電力
成分・ ・ ・ ・ ・ ・（３） この平均値を逆電力許容値Ｐｓと比較し、該平均値が逆
電力許容値Ｐ、より大である場合に出力動作を行う。
３ ”’ Ｖ ＋ Ｘ １１ ＋ Ｖ Ｚ Ｘ
１ ｚ＝Ｖ６Ｉ６ｃｏｓ θ＋に３ 但し、Ｋ３″−、ｌ’ＴｋＶＡｓｉｎ （ａ＋ｔ＋１
３５’）Ｐ４ ＝Ｖａ Ｘ １ｇ ＋ｖ３ Ｘ
１３＝ｖＡ ＩＡＣＯ８θ十に４ 但し、Ｋ４ ＝ｆ ｋ ＶＡｓｉｎ （６） ｔ ＋
２２５°）である。平均値演算回路２０は、有効電力
成分・ ・ ・ ・ ・ ・（３） この平均値を逆電力許容値Ｐｓと比較し、該平均値が逆
電力許容値Ｐ、より大である場合に出力動作を行う。
上記（３）式は直流ドリフト電圧にの成分を含んでいな
いので、アナログ回路部分の直流ドリフトに起因する誤
差は無い。
いので、アナログ回路部分の直流ドリフトに起因する誤
差は無い。
なお、上記実施例では、単相の場合を例にして説明して
いるが、３相の場合は、演算した有効電力成分の３倍を
逆電力許容値と比較する。
いるが、３相の場合は、演算した有効電力成分の３倍を
逆電力許容値と比較する。
また、上記実施例では、前記刊行物の表のＣ方式につい
て説明したが、同表の他の方式にこの発明を実施しても
同様の効果を得ることができる。
て説明したが、同表の他の方式にこの発明を実施しても
同様の効果を得ることができる。
〔発明の効果〕
この発明は以上説明した通り、１サイクル分の有効電力
成分の算術和平均値を逆電力許容値と比較する構成とし
たことにより、アナログ回路部分の直流ドリフトの影響
を無くすことができるので、従来に比して、検出精度を
高め、信鯨性を向上することができる。
成分の算術和平均値を逆電力許容値と比較する構成とし
たことにより、アナログ回路部分の直流ドリフトの影響
を無くすことができるので、従来に比して、検出精度を
高め、信鯨性を向上することができる。
第１図はこの発明の実施例を示すブロック図、第２図は
上記実施例の動作を説明するための波形図、第３図は従
来の逆電力保護継電器とこれを設置する系統を示す図、
第４図は逆電力保護継電器の特性図、第５図は上記従来
例の動作を説明するための波形図である。 図において、１８−・演算回路、２〇−平均値演算回路
。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
上記実施例の動作を説明するための波形図、第３図は従
来の逆電力保護継電器とこれを設置する系統を示す図、
第４図は逆電力保護継電器の特性図、第５図は上記従来
例の動作を説明するための波形図である。 図において、１８−・演算回路、２〇−平均値演算回路
。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 母線の電圧と電流を所定のサンプリング間隔でサンプリ
ングして、電圧サンプリング値と電流サンプリング値か
ら有効電力成分を算出し、該有効電力成分と予め設定し
た逆電力許容値との大小を比較して逆電力を検出するデ
ジタル式逆電力保護継電器において、電圧１サイクル期
間における上記有効電力成分の算術平均値を演算して該
算術平均値を上記逆電力許容値と比較する平均値演算回
路を有し、上記サンプリング間隔として、上記算術平均
値が有効電力成分項以外の項を含まない間隔が選択され
ることを特徴とするデジタル型逆電力保護継電器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62295509A JPH01136523A (ja) | 1987-11-24 | 1987-11-24 | デジタル型逆電力保護継電器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62295509A JPH01136523A (ja) | 1987-11-24 | 1987-11-24 | デジタル型逆電力保護継電器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01136523A true JPH01136523A (ja) | 1989-05-29 |
Family
ID=17821535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62295509A Pending JPH01136523A (ja) | 1987-11-24 | 1987-11-24 | デジタル型逆電力保護継電器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01136523A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021193865A (ja) * | 2020-06-08 | 2021-12-23 | オムロン株式会社 | 運転制御システム及び運転制御方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0640705A (ja) * | 1992-07-23 | 1994-02-15 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料電池式発電装置の反応装置 |
-
1987
- 1987-11-24 JP JP62295509A patent/JPH01136523A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0640705A (ja) * | 1992-07-23 | 1994-02-15 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料電池式発電装置の反応装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021193865A (ja) * | 2020-06-08 | 2021-12-23 | オムロン株式会社 | 運転制御システム及び運転制御方法 |
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