JPH0218012B2 - - Google Patents
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- JPH0218012B2 JPH0218012B2 JP19637781A JP19637781A JPH0218012B2 JP H0218012 B2 JPH0218012 B2 JP H0218012B2 JP 19637781 A JP19637781 A JP 19637781A JP 19637781 A JP19637781 A JP 19637781A JP H0218012 B2 JPH0218012 B2 JP H0218012B2
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- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 26
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 5
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 4
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
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- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は、方向継電器、特に保護演算を簡素化
した方向継電器に関するものである。
した方向継電器に関するものである。
技術的背景とその問題点
電力系統を保護する保護継電器としては種々の
ものが用いられているが、その中でも最近では系
統の電圧及び電流を導入し、これをデジタル信号
に変換してマイクロコンピユータ等によつて事故
点の方向を演算して判定するようにしたデジタル
方向継電器が用いられるようになつてきた。その
位相特性図の一例を第１図に示す。これは零相電
流I0、零相電圧V0を導入する地絡方向継電器とし
て適用されており、導入電気量である電流I〓、電
圧V〓を用いて特性Ａ、特性Ｂを作成し、もつて第
１図の折れ線特線を得るものである。
ものが用いられているが、その中でも最近では系
統の電圧及び電流を導入し、これをデジタル信号
に変換してマイクロコンピユータ等によつて事故
点の方向を演算して判定するようにしたデジタル
方向継電器が用いられるようになつてきた。その
位相特性図の一例を第１図に示す。これは零相電
流I0、零相電圧V0を導入する地絡方向継電器とし
て適用されており、導入電気量である電流I〓、電
圧V〓を用いて特性Ａ、特性Ｂを作成し、もつて第
１図の折れ線特線を得るものである。
ここで特性Ａの作成方法について述べるが特性
Ｂについても同様の考え方で得られる。電流I〓、
電圧V〓の位相差をθとし、特性Ａの最大角度角を
とし、最小感度電圧をKV〓とする。このKV〓を
だけ位相したベクトルC〓と、KV〓とI〓の両ベクト
ルから得られるベクトルD〓（＝I〓−KV〓）との位相
差が90゜となつた時動作出力とすることにより得
られる。
Ｂについても同様の考え方で得られる。電流I〓、
電圧V〓の位相差をθとし、特性Ａの最大角度角を
とし、最小感度電圧をKV〓とする。このKV〓を
だけ位相したベクトルC〓と、KV〓とI〓の両ベクト
ルから得られるベクトルD〓（＝I〓−KV〓）との位相
差が90゜となつた時動作出力とすることにより得
られる。
即ち、第１図々示折れ線特性は、ベクトルの移
相が必要であり、２つの特性の組合せにより得る
必要があつた。これらはデジタル方向継電器とし
ての演算処理負担の増大につながり、更には演算
を行なうためのプログラムが収納されている記憶
装置の容量の増大になる欠点を有している。
相が必要であり、２つの特性の組合せにより得る
必要があつた。これらはデジタル方向継電器とし
ての演算処理負担の増大につながり、更には演算
を行なうためのプログラムが収納されている記憶
装置の容量の増大になる欠点を有している。
発明の目的
本発明は上記欠点を解決することを目的として
なされたものであり、継電器特性を得るための保
護演算アルゴリズムを簡素化し、演算処理負担の
低減化、ハード規模の縮少化等が可能な方向継電
器を提供することを目的としている。
なされたものであり、継電器特性を得るための保
護演算アルゴリズムを簡素化し、演算処理負担の
低減化、ハード規模の縮少化等が可能な方向継電
器を提供することを目的としている。
発明の要点
そして本発明は系統からの電圧V〓、電流I〓によ
る方向継電器の動作判定を位相判定Stepを除外
した演算処理によつて行なおうとするものであ
る。
る方向継電器の動作判定を位相判定Stepを除外
した演算処理によつて行なおうとするものであ
る。
発明の実施例
以下図面を参照して実施例を説明する。
第２図は本発明による方向継電器の一実施例ブ
ロツク構成図、第３図はその位相特性図、第４図
は動作判定の演算手段を示すフローチヤート、第
５図は他の実施例特性図、第６図は更に他の実施
例特性図、第７図は方向継電器の他の一実施例ブ
ロツク構成図である。
ロツク構成図、第３図はその位相特性図、第４図
は動作判定の演算手段を示すフローチヤート、第
５図は他の実施例特性図、第６図は更に他の実施
例特性図、第７図は方向継電器の他の一実施例ブ
ロツク構成図である。
第２図において、１，２は入力変換器であつて
電力系統からの電圧V〓及び電流I〓が導入される。
３はアナログ・デジタル変換装置であつて、これ
にはサンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ）３ａ、マル
チプレクサ（MPX）３ｂ、アナログ・デジタル
変換回路（Ａ／Ｄ）３ｃを夫々内蔵している。４
は演算処理部であつて前記アナログ・デジタル変
換装置３によつて変換された電圧V〓、電流I〓に相
当するデジタル信号が導入される。そしてこの演
算処理部４はマイクロコンピユータ等により構成
されており、一連のデイジタル演算が行なわれて
動作出力を発生する。
電力系統からの電圧V〓及び電流I〓が導入される。
３はアナログ・デジタル変換装置であつて、これ
にはサンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ）３ａ、マル
チプレクサ（MPX）３ｂ、アナログ・デジタル
変換回路（Ａ／Ｄ）３ｃを夫々内蔵している。４
は演算処理部であつて前記アナログ・デジタル変
換装置３によつて変換された電圧V〓、電流I〓に相
当するデジタル信号が導入される。そしてこの演
算処理部４はマイクロコンピユータ等により構成
されており、一連のデイジタル演算が行なわれて
動作出力を発生する。
次に第３図の折れ線特性を得るための演算アル
ゴリズムについて説明する。第３図の特性は継電
器に導入された電流I〓と電圧V〓を用いて次式にて
表わされる。
ゴリズムについて説明する。第３図の特性は継電
器に導入された電流I〓と電圧V〓を用いて次式にて
表わされる。
I〓・V〓−｜KI〓×V〓｜K′｜V〓｜ …
上記演算式中「・」は内積、「×」は外積を表
わし、Ｋ，K′は定数である。I〓とV〓との両ベクト
ルの位相差をθとすると式は次のように変形で
きる。
わし、Ｋ，K′は定数である。I〓とV〓との両ベクト
ルの位相差をθとすると式は次のように変形で
きる。
｜I〓｜｜V〓｜cosθ−Ｋ｜｜I〓｜｜V〓｜sinθ｜
K′V …′ の両辺を｜V〓｜で割ると、 ｜I〓｜cosθ―Ｋ｜｜I〓｜sinθ｜＞K′ …″ 上式はI〓の２つの特定方向成分｜I〓｜cosθ，｜I〓
｜
sinθからなり、 傾き｜｜I〓｜sinθ｜／（｜I〓｜cosθ−K′）が一
定
値１／Ｋ以下となる領域を動作域とする特性を表わ している。そして式の内積演算、外積演算及び
振幅値演算は周知のデジタル演算によつて容易に
求めることができる。
K′V …′ の両辺を｜V〓｜で割ると、 ｜I〓｜cosθ―Ｋ｜｜I〓｜sinθ｜＞K′ …″ 上式はI〓の２つの特定方向成分｜I〓｜cosθ，｜I〓
｜
sinθからなり、 傾き｜｜I〓｜sinθ｜／（｜I〓｜cosθ−K′）が一
定
値１／Ｋ以下となる領域を動作域とする特性を表わ している。そして式の内積演算、外積演算及び
振幅値演算は周知のデジタル演算によつて容易に
求めることができる。
第４図は演算手順を示すフローチヤートであ
り、これによつて以下説明する。先ず、Step11
においてアナログ・デジタル変換装置３で得られ
た電圧V〓、電流I〓のデジタルデータの読み込みが
行なわれる。Step12では電圧V〓と電流I〓との内積
演算が行なわれる。次のStep13では、電流I〓に比
例したKI〓と電圧V〓との外積の大きさを求める演
算が行なわれる。Step14は電圧V〓の振幅値｜V〓｜
に比例したK′｜V〓｜が求められ、Step15において
上記I〓V〓、｜KI〓×V〓｜、及び｜V〓｜を夫々用いて
、
式の動作条件式による動算判定演算が行なわ
れ、式の条件を満足すれば、第３図のハツチン
グ部内に事故時の電流ベクトルが入つていると判
断して、次のStep16にて動作出力を導出して再
度Step11に戻る。以上同様の演算を繰り返し行
なう。
り、これによつて以下説明する。先ず、Step11
においてアナログ・デジタル変換装置３で得られ
た電圧V〓、電流I〓のデジタルデータの読み込みが
行なわれる。Step12では電圧V〓と電流I〓との内積
演算が行なわれる。次のStep13では、電流I〓に比
例したKI〓と電圧V〓との外積の大きさを求める演
算が行なわれる。Step14は電圧V〓の振幅値｜V〓｜
に比例したK′｜V〓｜が求められ、Step15において
上記I〓V〓、｜KI〓×V〓｜、及び｜V〓｜を夫々用いて
、
式の動作条件式による動算判定演算が行なわ
れ、式の条件を満足すれば、第３図のハツチン
グ部内に事故時の電流ベクトルが入つていると判
断して、次のStep16にて動作出力を導出して再
度Step11に戻る。以上同様の演算を繰り返し行
なう。
以上の様に式の動作条件式を用い、演算処理
部４においてデジタル演算を行ない。第３図々示
電圧ベクトルV〓に対称な折れ線特性の方向継電器
を得ることができる。
部４においてデジタル演算を行ない。第３図々示
電圧ベクトルV〓に対称な折れ線特性の方向継電器
を得ることができる。
上記式から明らかなように、１本の特性、即
ち、１回のデジタル演算を行なうのみで、しかも
移相演算を行なわずに折れ線特性を得ることがで
きる。なお定数Ｋを可変とすることにより直線の
傾きを、又、定数K′を可変とすることにより感
度を夫々可変できることは云うまでもない。
ち、１回のデジタル演算を行なうのみで、しかも
移相演算を行なわずに折れ線特性を得ることがで
きる。なお定数Ｋを可変とすることにより直線の
傾きを、又、定数K′を可変とすることにより感
度を夫々可変できることは云うまでもない。
次に他の実施例を説明する。上記説明において
は、電流I〓、電圧V〓の内積、外積の大きさ及び電
圧V〓の振幅値を用いて折れ線特性を得るようにし
たが、次の式の形を用いても所望の折れ線特性
を得ることができる。
は、電流I〓、電圧V〓の内積、外積の大きさ及び電
圧V〓の振幅値を用いて折れ線特性を得るようにし
たが、次の式の形を用いても所望の折れ線特性
を得ることができる。
I〓・V〓≧Max｛｜KI〓×V〓｜，K′｜V〓｜｝ …
ここでMax｛ ｝は｜KI〓×V〓｜とK′｜V〓｜の大
きさの大きい方を採ることを意味する。
きさの大きい方を採ることを意味する。
式は次のように変形できる。
｜I〓｜｜V〓｜cosθ≧Max｛Ｋ｜｜I〓｜｜V〓｜sin
θ
｜，K′｜V〓｜｝ …′ 両辺を｜V〓｜で割ると、 ｜I〓｜cosθ≧Max｛Ｋ｜｜I〓｜sinθ｜，K′｝
…″ ″式はI〓の２つの特定方向成分｜I〓｜cosθ，｜I
〓
｜sinθからなり、 Ｋ｜｜I〓｜sinθ｜K′のときは、傾き１／Ｋ以下
あ るいは傾き−１／Ｋ以上の原点０を通る２直線が電 流I〓の動作限界域を与える。Ｋ｜｜I〓｜sinθ＜K′の
ときは最大感度角を0゜とする感度K′の直線特性と
なる。ここで得られる総合特性は第５図のように
なる。本特性も１回の演算のみで所望の折れ線特
性が得られ、かつ移相演算を不用とするものであ
る。
θ
｜，K′｜V〓｜｝ …′ 両辺を｜V〓｜で割ると、 ｜I〓｜cosθ≧Max｛Ｋ｜｜I〓｜sinθ｜，K′｝
…″ ″式はI〓の２つの特定方向成分｜I〓｜cosθ，｜I
〓
｜sinθからなり、 Ｋ｜｜I〓｜sinθ｜K′のときは、傾き１／Ｋ以下
あ るいは傾き−１／Ｋ以上の原点０を通る２直線が電 流I〓の動作限界域を与える。Ｋ｜｜I〓｜sinθ＜K′の
ときは最大感度角を0゜とする感度K′の直線特性と
なる。ここで得られる総合特性は第５図のように
なる。本特性も１回の演算のみで所望の折れ線特
性が得られ、かつ移相演算を不用とするものであ
る。
次に更に他の実施例を説明する。上記各説明で
は移相演算を用いないものとしていたが、次のよ
うに一回の移送演算を導入することにより、更に
特性に融通性をもたせることが可能である。
は移相演算を用いないものとしていたが、次のよ
うに一回の移送演算を導入することにより、更に
特性に融通性をもたせることが可能である。
即ち、V〓を∠だけ移相したV〓′を用いて式と
同様に次の式を用いるものである。
同様に次の式を用いるものである。
I〓・V〓′−｜KI〓×V〓′｜K′｜V〓′｜ …
式は次のように変形できる。
｜I〓｜cos（θ−）−Ｋ｜｜I〓｜sin（θ−）｜
K′｜V〓｜ …′ これにより第６図の位相特性が得られる。この
場合においても１回の演算のみで折れ線特性を得
ることができる。
K′｜V〓｜ …′ これにより第６図の位相特性が得られる。この
場合においても１回の演算のみで折れ線特性を得
ることができる。
これまでの説明では，，式の右辺は電圧
V〓の振幅値に比例する量で行なつてきたが、振幅
値演算はしばしば２次式の形、即ち、｜V〓｜2の形
で求められる。例えば式において両辺を２乗し
た形、 （I〓・V〓）2≧Max｛｜KI〓×V〓｜2，（K′｜V〓｜
）2｝
にて適用しても上記説明と同様な特性が得られる
ことは明らかである。なお、，式に対しても
ほゞ同様な特性として得られる。
V〓の振幅値に比例する量で行なつてきたが、振幅
値演算はしばしば２次式の形、即ち、｜V〓｜2の形
で求められる。例えば式において両辺を２乗し
た形、 （I〓・V〓）2≧Max｛｜KI〓×V〓｜2，（K′｜V〓｜
）2｝
にて適用しても上記説明と同様な特性が得られる
ことは明らかである。なお、，式に対しても
ほゞ同様な特性として得られる。
第７図は本発明による方向継電器の他の一実施
例ブロツク構成図である。
例ブロツク構成図である。
以上の説明は導入電気量をアナログ・デジタル
変換した後、デイジタル演算により判定を行なう
ようなされたが、本実施例はアナログ判定を行な
うものである。
変換した後、デイジタル演算により判定を行なう
ようなされたが、本実施例はアナログ判定を行な
うものである。
図において５，６は信号発生回路であり、この
うち信号発生回路５は入力電圧V〓の特定位相、例
えば零点交叉時に信号ａを発生し、同じく信号発
生回路６は更に信号ａより90゜位相された信号ｂ
を発生する。この２つの信号ａ，ｂの発生タイミ
ングにより、入力電流I〓の大きさを夫々ホールド
する回路７，８を有している。ここでホールド回
路７の出力は｜I〓sinθとなり、次段の絶対値導出
回路９にて｜｜I〓｜sinθ｜を得る。一方、ホール
ド回路８の出力は｜I〓｜cosθとなる。１０は比較
回路であつて前記両入力と一定値K′との大きさ
比較を行ない最終出力を得る。ここでの判定は例
えば前記式が用いられる。なお比較回路１０に
おける判定をデジタル演算によつて行なつてもよ
いことは勿論である。
うち信号発生回路５は入力電圧V〓の特定位相、例
えば零点交叉時に信号ａを発生し、同じく信号発
生回路６は更に信号ａより90゜位相された信号ｂ
を発生する。この２つの信号ａ，ｂの発生タイミ
ングにより、入力電流I〓の大きさを夫々ホールド
する回路７，８を有している。ここでホールド回
路７の出力は｜I〓sinθとなり、次段の絶対値導出
回路９にて｜｜I〓｜sinθ｜を得る。一方、ホール
ド回路８の出力は｜I〓｜cosθとなる。１０は比較
回路であつて前記両入力と一定値K′との大きさ
比較を行ない最終出力を得る。ここでの判定は例
えば前記式が用いられる。なお比較回路１０に
おける判定をデジタル演算によつて行なつてもよ
いことは勿論である。
以下説明した如く、本発明によれば方向継電器
の動作式を演算するに際して移相判定Stepを除
外した演算処理構成としているために、保護演算
アリゴリズムを簡単化して継電器特性を得ること
ができ、それによつて演算処理負担を低減するこ
とができるばかりか、演算処理プログラムが収納
されている記憶容量が少なく、かつ回路規模を縮
少した方向継電器を提供可能である。
の動作式を演算するに際して移相判定Stepを除
外した演算処理構成としているために、保護演算
アリゴリズムを簡単化して継電器特性を得ること
ができ、それによつて演算処理負担を低減するこ
とができるばかりか、演算処理プログラムが収納
されている記憶容量が少なく、かつ回路規模を縮
少した方向継電器を提供可能である。
第１図は従来の方向継電器の位相特性図、第２
図は本発明による方向継電器の一実施例ブロツク
構成図、第３図は位相特性図、第４図は動作判定
の演算手順を示すフローチヤート、第５図は他の
実施例特性図、第６図は更に他の実施例特性図、
第７図は方向継電器の他の一実施例プロツク構成
図である。 １，２…入力変換器、３…アナログデジタル変
換装置、４…演算処理部、５，６…信号発生回
路、７，８…ホールド回路、９…絶対値出力回
路、１０…比較回路。
図は本発明による方向継電器の一実施例ブロツク
構成図、第３図は位相特性図、第４図は動作判定
の演算手順を示すフローチヤート、第５図は他の
実施例特性図、第６図は更に他の実施例特性図、
第７図は方向継電器の他の一実施例プロツク構成
図である。 １，２…入力変換器、３…アナログデジタル変
換装置、４…演算処理部、５，６…信号発生回
路、７，８…ホールド回路、９…絶対値出力回
路、１０…比較回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 系統からの電圧V〓及び電流I〓を入力し、マイ
クロコンピユータを介して演算処理する方向継電
器において、電圧V〓と電流I〓からなる両ベクトル
の内積と外積との差の大きさと、電圧の振幅値に
よる一定値との大小関係に応動することを特徴と
する方向継電器。 ２ 系統からの電圧V〓及び電流I〓を入力し、マイ
クロコンピユータを介して演算処理する方向継電
器において、電圧V〓と電流I〓からなる両ベクトル
の内積と、前記両ベクトルの外積の大きさ又は電
圧の振幅値による一定値のいずれか大なる量との
大小関係に応動することを特徴とする方向継電
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19637781A JPS5899214A (ja) | 1981-12-08 | 1981-12-08 | 方向継電器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19637781A JPS5899214A (ja) | 1981-12-08 | 1981-12-08 | 方向継電器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5899214A JPS5899214A (ja) | 1983-06-13 |
| JPH0218012B2 true JPH0218012B2 (ja) | 1990-04-24 |
Family
ID=16356849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19637781A Granted JPS5899214A (ja) | 1981-12-08 | 1981-12-08 | 方向継電器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5899214A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63302721A (ja) * | 1987-05-29 | 1988-12-09 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | デジタル型方向地絡継電器 |
-
1981
- 1981-12-08 JP JP19637781A patent/JPS5899214A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5899214A (ja) | 1983-06-13 |
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