JPH0561857B2 - - Google Patents
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- JPH0561857B2 JPH0561857B2 JP23204386A JP23204386A JPH0561857B2 JP H0561857 B2 JPH0561857 B2 JP H0561857B2 JP 23204386 A JP23204386 A JP 23204386A JP 23204386 A JP23204386 A JP 23204386A JP H0561857 B2 JPH0561857 B2 JP H0561857B2
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- Japan
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- current
- voltage
- calculation
- uvz
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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電器に関
するものである。
ル保護継電器で、電流補償付不足電圧継電器に関
するものである。
第８図は例えばIEE発行のConference
Publication No.249 April 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、
３，４は電圧、電流をUVZの入力変換器、５は
移相器、６は電流補償量を設定する設定器、７，
８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、１０は大きさを
比較判定する比較器、１１は時限回路であり、１
２で示すUVZを構成する。
Publication No.249 April 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、
３，４は電圧、電流をUVZの入力変換器、５は
移相器、６は電流補償量を設定する設定器、７，
８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、１０は大きさを
比較判定する比較器、１１は時限回路であり、１
２で示すUVZを構成する。
次に、第９図と共に動作について説明する。電
力系統から得た電圧Ｖ及び電流Ｉは、それぞれの
入力変換器３及び４によつて絶縁して導入され
る。電流Ｉは、移相器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。
この移相した電流Ｉ＜Φを、電流の補償量Ｚを決
定する設定器６に与えると、ZIの電流補償分ZIと
を、それぞれ、半波整流器７と８を通し、整定値
koとを比較器１０に加えると、第９図に示すよ
うにZI軸上を原点として、大きさが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１０から出力が出る。こ
の出力を時限回路１１で所定時間確認して、
OUT端子に判定結果を出力する。
力系統から得た電圧Ｖ及び電流Ｉは、それぞれの
入力変換器３及び４によつて絶縁して導入され
る。電流Ｉは、移相器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。
この移相した電流Ｉ＜Φを、電流の補償量Ｚを決
定する設定器６に与えると、ZIの電流補償分ZIと
を、それぞれ、半波整流器７と８を通し、整定値
koとを比較器１０に加えると、第９図に示すよ
うにZI軸上を原点として、大きさが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１０から出力が出る。こ
の出力を時限回路１１で所定時間確認して、
OUT端子に判定結果を出力する。
従来のUVZは以上のように構成されているの
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あつた。また、回路構成
がアナログ回路であるためドリフトの影響が考え
られ、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つた。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。
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あつた。また、回路構成
がアナログ回路であるためドリフトの影響が考え
られ、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つた。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。
この発明は上記のような問題点を解消するため
になされたもので、マイクロプロセツサを用いて
数値演算処理するため、高速度で判定でき、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。
になされたもので、マイクロプロセツサを用いて
数値演算処理するため、高速度で判定でき、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。
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、演算処理により電流補償を付加
した不足電圧継電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
問題となつ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。
タル値に変換し、演算処理により電流補償を付加
した不足電圧継電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
問題となつ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。
この発明におけるUVZは、その特性を実現さ
せるために、複数個の電流補償係数を設けて、電
圧との差分を演算し、それぞれの大きさを判定す
るようにデジタル演算処理するので、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
によつて、ドリフトや経年変化の少ない長期的に
安定した特性を保持することができる。
せるために、複数個の電流補償係数を設けて、電
圧との差分を演算し、それぞれの大きさを判定す
るようにデジタル演算処理するので、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
によつて、ドリフトや経年変化の少ない長期的に
安定した特性を保持することができる。
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、１３及び１４はフイルタ
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1/2以上の周波数を
除去するもの、１５及び１６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、１７はマルチプレクサで、サンプ
ルホールド１５及び１６の出力を順次切り替え
て、アナログデジタル変換器１８に伝達するも
の、１９はマイクロプロセツサで、メモリー２０
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２１及
び２２に出力させるものである。
る。第１図において、１３及び１４はフイルタ
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1/2以上の周波数を
除去するもの、１５及び１６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、１７はマルチプレクサで、サンプ
ルホールド１５及び１６の出力を順次切り替え
て、アナログデジタル変換器１８に伝達するも
の、１９はマイクロプロセツサで、メモリー２０
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２１及
び２２に出力させるものである。
第２図は、電圧Ｖ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。
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。
第３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。
電流Ｉに対して位相をΦだけ位相し、大きさをＺ
倍したベクトルZIを導出し、電圧Ｖとの差分を求
めると、ベクトル（Ｖ−ZI）となる。この（Ｖ−
ZI）の大きさが、整定値として与えられる定数
koより小さい領域を求めると、図示した通りZI
を中心として、半径koの円が得られる。すなわ
ち、電圧Ｖの先端が円の内部に存在することを示
している。従つて、この条件が成立した場合に、
判定出力を、第１図の出力回路２１から出力させ
ることにより、UVZ１２が検出したことが判明
する。しかし、第３図で電圧Ｖが、Voの位置ま
で低下した場合は、ベクトル（Vo−ZI）が定数
koより大きくなるため、電圧がより低下したに
もかかわらず、UVZが検出できないことになり
不具合である。
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。
電流Ｉに対して位相をΦだけ位相し、大きさをＺ
倍したベクトルZIを導出し、電圧Ｖとの差分を求
めると、ベクトル（Ｖ−ZI）となる。この（Ｖ−
ZI）の大きさが、整定値として与えられる定数
koより小さい領域を求めると、図示した通りZI
を中心として、半径koの円が得られる。すなわ
ち、電圧Ｖの先端が円の内部に存在することを示
している。従つて、この条件が成立した場合に、
判定出力を、第１図の出力回路２１から出力させ
ることにより、UVZ１２が検出したことが判明
する。しかし、第３図で電圧Ｖが、Voの位置ま
で低下した場合は、ベクトル（Vo−ZI）が定数
koより大きくなるため、電圧がより低下したに
もかかわらず、UVZが検出できないことになり
不具合である。
第４図は、この発明の一実施例の特性を実現し
たものの説明図である。この図では、一例として
電流Ｉから導出するベクトルZIのＺを、Ｚ＝Ｏ，
Z1，Z2として、Ｏ，Z1I，Z2Iの３個のベクトルと
したものであり、電圧Ｖとの差分も、（Ｖ−Ｏ）＝
Ｖ，（Ｖ−Z1I），（Ｖ−Z2I）の３個として、各々
の差分の大きさを、定数koと比較して判定する。
第３図で説明したと同様に、第４図では、原点
（ZI＝Ｏ）を中心とする円２３、Z1Iを中心とする
円２４、Z2Iを中心とする円２５が得られること
になるが、ベクトル（Ｖ−Z1I）のみが定数koよ
り小さいため出力されることになる。電圧Ｖが、
円２３，２４，２５のいずれの内部にあつても、
UVZから出力が得られるようにするには、これ
らの出力の論理和を求めることで実現できる。従
つて、UVZは、第４図で示した３個の円の論理
和内が検出領域となる。
たものの説明図である。この図では、一例として
電流Ｉから導出するベクトルZIのＺを、Ｚ＝Ｏ，
Z1，Z2として、Ｏ，Z1I，Z2Iの３個のベクトルと
したものであり、電圧Ｖとの差分も、（Ｖ−Ｏ）＝
Ｖ，（Ｖ−Z1I），（Ｖ−Z2I）の３個として、各々
の差分の大きさを、定数koと比較して判定する。
第３図で説明したと同様に、第４図では、原点
（ZI＝Ｏ）を中心とする円２３、Z1Iを中心とする
円２４、Z2Iを中心とする円２５が得られること
になるが、ベクトル（Ｖ−Z1I）のみが定数koよ
り小さいため出力されることになる。電圧Ｖが、
円２３，２４，２５のいずれの内部にあつても、
UVZから出力が得られるようにするには、これ
らの出力の論理和を求めることで実現できる。従
つて、UVZは、第４図で示した３個の円の論理
和内が検出領域となる。
この考えを発展させ、ベクトルZIの個数を増加
させれば、ZIと平行な部分の特性を直線に近づけ
ることができる。
させれば、ZIと平行な部分の特性を直線に近づけ
ることができる。
第５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ヤート図である。
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倍、すなわち、電圧及び電流
の周波数に対して、電気角30゜とし、記号をＴと
して示す。現サンプル時点のデータには、サフイ
ツクスで(+)とし、30゜、60゜…前のデータは、（ｔ
−Ｔ）、（ｔ−2T）、…と示すこととする。従つ
て、電圧及び電流は、位相差をθとすれば ｖ（ｔ−nT）＝Vsin｛（ωt＋θ）−30゜×ｎ｝＝Vsin
｛ωt＋θ）−nT｝…… ｉ（ｔ−nT）＝Isin（ωt−30゜×ｎ）＝Isin（ωt−nT
）
…… ただし、ｎ＝０、１、２、３……となる。
方式の一例を説明するフローチヤート図である。
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倍、すなわち、電圧及び電流
の周波数に対して、電気角30゜とし、記号をＴと
して示す。現サンプル時点のデータには、サフイ
ツクスで(+)とし、30゜、60゜…前のデータは、（ｔ
−Ｔ）、（ｔ−2T）、…と示すこととする。従つ
て、電圧及び電流は、位相差をθとすれば ｖ（ｔ−nT）＝Vsin｛（ωt＋θ）−30゜×ｎ｝＝Vsin
｛ωt＋θ）−nT｝…… ｉ（ｔ−nT）＝Isin（ωt−30゜×ｎ）＝Isin（ωt−nT
）
…… ただし、ｎ＝０、１、２、３……となる。
電流Ｉの移相角度をΦ＝75゜とすれば
ｉ（ｔ＋75゜）＝Isin（ωt＋75゜）＝Ｉ（0.2588sinω
t＋0.9659cosωt）…… 一方、 ｉ（ｔ−Ｔ）Isin（ωt−30゜） ＝√３／２ｉ(t)−１／２−Icosωt ∴ Icosωt＝√３ｉ(t)−2i（ｔ−Ｔ） …… 従つて、式は、式を代入して、 ｉ（ｔ＋75゜）＝0.2588i(t)＋0.9659×｛√３ｉ(t)−2
i（ｔ−Ｔ）｝＝1.9319×｛ｉ(t)−ｉ（ｔ−Ｔ）｝……
となる。
t＋0.9659cosωt）…… 一方、 ｉ（ｔ−Ｔ）Isin（ωt−30゜） ＝√３／２ｉ(t)−１／２−Icosωt ∴ Icosωt＝√３ｉ(t)−2i（ｔ−Ｔ） …… 従つて、式は、式を代入して、 ｉ（ｔ＋75゜）＝0.2588i(t)＋0.9659×｛√３ｉ(t)−2
i（ｔ−Ｔ）｝＝1.9319×｛ｉ(t)−ｉ（ｔ−Ｔ）｝……
となる。
第５図は、ｉ(t)27とｉ（ｔ−Ｔ）28のデータよ
り｛｛ｉ(t)−ｉ（ｔ−Ｔ）｝29を演算し、これに、
Ｋ３０＝1.9319を乗じて、式を実現させてい
る。Ｋ＝1.9319よりＫ＝2.0の方が、マイクロプ
ロセツサの処理がシフト命令で実行できるため、
Ｋ＝2.0としてもよく、これは、次に処理するＺ
の乗算で換算処理することで補正できる。次に、
Ｚ＝O31、Ｚ＝Z132、Ｚ＝Z233の定数を乗じて、
Ｏ、KZ1｛ｉ(t)−ｉ（ｔ−Ｔ）｝、KZ2｛ｉ(t)−ｉ（ｔ
−Ｔ）｝を算出し、ｖ(t)26から、それぞれを減算
してそれぞれの差分 D00＝ｖ(t) 34 …… D01＝〔ｖ(t)−KZ1｛ｉ(t)−ｉ（ｔ−Ｔ）｝〕 35）
…… D02＝〔ｖ(t)−KZ2｛ｉ(t)−ｉ（ｔ−Ｔ）｝〕36
…… を得る。
り｛｛ｉ(t)−ｉ（ｔ−Ｔ）｝29を演算し、これに、
Ｋ３０＝1.9319を乗じて、式を実現させてい
る。Ｋ＝1.9319よりＫ＝2.0の方が、マイクロプ
ロセツサの処理がシフト命令で実行できるため、
Ｋ＝2.0としてもよく、これは、次に処理するＺ
の乗算で換算処理することで補正できる。次に、
Ｚ＝O31、Ｚ＝Z132、Ｚ＝Z233の定数を乗じて、
Ｏ、KZ1｛ｉ(t)−ｉ（ｔ−Ｔ）｝、KZ2｛ｉ(t)−ｉ（ｔ
−Ｔ）｝を算出し、ｖ(t)26から、それぞれを減算
してそれぞれの差分 D00＝ｖ(t) 34 …… D01＝〔ｖ(t)−KZ1｛ｉ(t)−ｉ（ｔ−Ｔ）｝〕 35）
…… D02＝〔ｖ(t)−KZ2｛ｉ(t)−ｉ（ｔ−Ｔ）｝〕36
…… を得る。
同様に、１サンプル前でも同様な演算処理を実
施しており、ｉ（ｔ−Ｔ）28とｉ（ｔ−2T）38よ
り｛ｉ（ｔ−Ｔ）−ｉ（ｔ−2T）｝39を求め、Ｋ｛ｉ
（ｔ−Ｔ）−ｉ（ｔ−2T）｝40で、Φ＝75゜を実現
し、O41、KZ1｛ｉ（ｔ−Ｔ）−ｉ（ｔ−2T）｝42、
KZ2｛ｉ（ｔ−Ｔ）−ｉ（ｔ−2T）｝43を算出し、電
圧ｖ（ｔ−Ｔ）37から、それぞれを減算して差分
を DT0＝ｖ（ｔ−Ｔ）44 …… DT1＝〔ｖ（ｔ−Ｔ）−KZ1｛ｉ（ｔ−Ｔ）−ｉ
（ｔ−2T）｝〕45 …… DT2＝〔ｖ（ｔ−Ｔ）−KZ2｛ｉ（ｔ−Ｔ）−ｉ
（ｔ−2T）｝〕46 …… を得る。
施しており、ｉ（ｔ−Ｔ）28とｉ（ｔ−2T）38よ
り｛ｉ（ｔ−Ｔ）−ｉ（ｔ−2T）｝39を求め、Ｋ｛ｉ
（ｔ−Ｔ）−ｉ（ｔ−2T）｝40で、Φ＝75゜を実現
し、O41、KZ1｛ｉ（ｔ−Ｔ）−ｉ（ｔ−2T）｝42、
KZ2｛ｉ（ｔ−Ｔ）−ｉ（ｔ−2T）｝43を算出し、電
圧ｖ（ｔ−Ｔ）37から、それぞれを減算して差分
を DT0＝ｖ（ｔ−Ｔ）44 …… DT1＝〔ｖ（ｔ−Ｔ）−KZ1｛ｉ（ｔ−Ｔ）−ｉ
（ｔ−2T）｝〕45 …… DT2＝〔ｖ（ｔ−Ｔ）−KZ2｛ｉ（ｔ−Ｔ）−ｉ
（ｔ−2T）｝〕46 …… を得る。
ここで、正弦波上で30゜離れた２個のデータよ
り正弦波の振幅値を求めるには、 v2(t)＋v2（ｔ−Ｔ）−3v(t)ｖ（ｔ−Ｔ）＝V2sin2（ω
t＋θ）＋V2sin2｛（ωt＋θ）−Ｔ｝ −√３V2sin（ωt＋θ）sin｛（ωt＋θ）−Ｔ｝＝１
／４V2 より V2＝４｛v2(t)＋v2（ｔ−Ｔ）−3v(t)ｖ（ｔ−Ｔ）｝
…… の関係があるから、と、と、と式を
同様にして振幅値は、M00、M01、M02とすれば M2 00＝４｛D2 00＋Ｄ T2 0−3D00D T0｝＝４｛ｖ２(t) ＋ｖ（ｔ−2T）−√３ｖ(t)ｖ（ｔ−Ｔ）｝47 …… M2 01＝４｛D2 01＋D2 T1−√３D01D T1−√３D01D Ｔ｝＝４〔〔ｖ(t)−KZ1｛ｉ(t)−ｉ（ｔ−Ｔ）｝〕2＋
〔ｖ（ｔ−Ｔ） −KZ1｝ｉ（ｔ−Ｔ）−ｉ（ｔ−2T）｝〕2−３〔ｖ(t
)−KZ1｛ｉ(t) −ｉ（ｔ−Ｔ）｝〕〔ｖ（ｔ−Ｔ）−KZ1｛ｉ（ｔ−
Ｔ）−ｉ（ｔ−2T）｝〕〕48…… M2 02４｛D2 02＋D2 T2−3D02D T2−3D02D Ｔ｝＝４〔〔ｖ(t)−KZ2｛ｉ(t)−ｉ（ｔ−Ｔ）｝〕2＋
〔ｖ（ｔ−Ｔ） −KZ2｛ｉ（ｔ−Ｔ）−ｉ（ｔ−2T）｝〕2−３〔ｖ(t
)−KZ2｛ｉ(t) −ｉ（ｔ−Ｔ）｝〕〔ｖ（ｔ−Ｔ）−KZ2｛ｉ（ｔ−
Ｔ）−ｉ（ｔ−2T）｝〕〕49…… として得られる。
り正弦波の振幅値を求めるには、 v2(t)＋v2（ｔ−Ｔ）−3v(t)ｖ（ｔ−Ｔ）＝V2sin2（ω
t＋θ）＋V2sin2｛（ωt＋θ）−Ｔ｝ −√３V2sin（ωt＋θ）sin｛（ωt＋θ）−Ｔ｝＝１
／４V2 より V2＝４｛v2(t)＋v2（ｔ−Ｔ）−3v(t)ｖ（ｔ−Ｔ）｝
…… の関係があるから、と、と、と式を
同様にして振幅値は、M00、M01、M02とすれば M2 00＝４｛D2 00＋Ｄ T2 0−3D00D T0｝＝４｛ｖ２(t) ＋ｖ（ｔ−2T）−√３ｖ(t)ｖ（ｔ−Ｔ）｝47 …… M2 01＝４｛D2 01＋D2 T1−√３D01D T1−√３D01D Ｔ｝＝４〔〔ｖ(t)−KZ1｛ｉ(t)−ｉ（ｔ−Ｔ）｝〕2＋
〔ｖ（ｔ−Ｔ） −KZ1｝ｉ（ｔ−Ｔ）−ｉ（ｔ−2T）｝〕2−３〔ｖ(t
)−KZ1｛ｉ(t) −ｉ（ｔ−Ｔ）｝〕〔ｖ（ｔ−Ｔ）−KZ1｛ｉ（ｔ−
Ｔ）−ｉ（ｔ−2T）｝〕〕48…… M2 02４｛D2 02＋D2 T2−3D02D T2−3D02D Ｔ｝＝４〔〔ｖ(t)−KZ2｛ｉ(t)−ｉ（ｔ−Ｔ）｝〕2＋
〔ｖ（ｔ−Ｔ） −KZ2｛ｉ（ｔ−Ｔ）−ｉ（ｔ−2T）｝〕2−３〔ｖ(t
)−KZ2｛ｉ(t) −ｉ（ｔ−Ｔ）｝〕〔ｖ（ｔ−Ｔ）−KZ2｛ｉ（ｔ−
Ｔ）−ｉ（ｔ−2T）｝〕〕49…… として得られる。
検出範囲を決定する整定数は、k2 0５０で与えら
れ、比較演算でM2 00≦k2 0５１、M2 01≦k2 0５２、
M2 02≦k2 0５３を演算し、条件が成立すれば、論理
和５４を通つて、いずれかが判定しておれば、
OUTに出力が得られる。
れ、比較演算でM2 00≦k2 0５１、M2 01≦k2 0５２、
M2 02≦k2 0５３を演算し、条件が成立すれば、論理
和５４を通つて、いずれかが判定しておれば、
OUTに出力が得られる。
第６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ＩでＶより75゜遅れ位相、ハは電流補償量で
Φ＝75゜としたもの、ニは電圧Ｖに電流補償を施
こしたもの、ホは振幅値演算結果ヘはサンプリン
グ時刻であり、時刻（ｔ−3T）を過ぎた直後の
Ｆ点で事故が発生したものとした。事故発生後の
ハの電流補償量は、事故発生後の電流ｉ（ｔ−
2T）、ｉ（ｔ−Ｔ）、ｉ(t)で求められるため、時刻
ｔ次降で正確な値となる。従つて、ホの振幅値演
算も、時刻ｔ次降で事故後の正確な値になるた
め、M2 01≦k2 0となる検出時間の最大は、事故発生
後、｛（ｔ−2T）−（ｔ−3T）｝＋｛ｔ−（ｔ−2T）｝
＋
｛（ｔ＋Ｔ）−ｔ｝＝4Tすなわち、30゜×４＝120゜相
当時間となり、これは電力系統の1/3サイクルに
なる。具体的には50Hzの電力系統では（1/50）×
（1/3）Sec＝6.67mSecである。
算出するための説明図である。イは電圧Ｖ、ロは
電流ＩでＶより75゜遅れ位相、ハは電流補償量で
Φ＝75゜としたもの、ニは電圧Ｖに電流補償を施
こしたもの、ホは振幅値演算結果ヘはサンプリン
グ時刻であり、時刻（ｔ−3T）を過ぎた直後の
Ｆ点で事故が発生したものとした。事故発生後の
ハの電流補償量は、事故発生後の電流ｉ（ｔ−
2T）、ｉ（ｔ−Ｔ）、ｉ(t)で求められるため、時刻
ｔ次降で正確な値となる。従つて、ホの振幅値演
算も、時刻ｔ次降で事故後の正確な値になるた
め、M2 01≦k2 0となる検出時間の最大は、事故発生
後、｛（ｔ−2T）−（ｔ−3T）｝＋｛ｔ−（ｔ−2T）｝
＋
｛（ｔ＋Ｔ）−ｔ｝＝4Tすなわち、30゜×４＝120゜相
当時間となり、これは電力系統の1/3サイクルに
なる。具体的には50Hzの電力系統では（1/50）×
（1/3）Sec＝6.67mSecである。
なお、上記実施例では電圧及び電流の30゜毎の
データを使用する例について示したが、この他
に、60゜毎や90゜毎のデータを使用した一例とし
て、移相演算と振幅値演算を第７図のように変え
ることで、第４図で示したUVZの特性が実現可
能である。（M02については、M01のZ1をZ2に変
えることで良いため、図示しない）。
データを使用する例について示したが、この他
に、60゜毎や90゜毎のデータを使用した一例とし
て、移相演算と振幅値演算を第７図のように変え
ることで、第４図で示したUVZの特性が実現可
能である。（M02については、M01のZ1をZ2に変
えることで良いため、図示しない）。
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、電流補償係数を複数個用い
て、電圧との差分を求め、その大きさを判定する
ように構成したので、高速度で検出することがで
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。
算処理方式を用いて、電流補償係数を複数個用い
て、電圧との差分を求め、その大きさを判定する
ように構成したので、高速度で検出することがで
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。
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３図はこの発明の特性を実現する手段
を説明するベクトル図、第４図はこの発明の特性
を示した説明図、第５図は演算処理方式を説明す
るフローチヤート図、第６図は検出時間を算出す
る説明図、第７図は演算周期を変えた場合の他の
実施例を示した図、第８図は従来のUVZの回路
構成図、第９図は従来のUVZの特性を示す図で
ある。図において、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、７，８は半波整流器、９は整定器、１０は
比較器、１１は限時回路、１２はUVZ、１３，
１４はフイルタ、１５，１６はサンプルホール
ド、１７はマルチプレクサ、１８はアナログデジ
タル変換器、１９はマイクロプロセツサ、２０は
メモリー、２１，２２は出力回路、２３，２４，
２５は特性を示す円、２６，２７，２８，３７，
３８は入力データ、２９，３４，３５，３６，３
９，４４，４５，４６は差分演算、３０，３１，
３２，３３，４０，４１，４２，４３は乗算演
算、４７，４８，４９は振幅値演算、５０は整定
値、５１，５２，５３，は比較演算、５４は論理
和。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を
示す。
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３図はこの発明の特性を実現する手段
を説明するベクトル図、第４図はこの発明の特性
を示した説明図、第５図は演算処理方式を説明す
るフローチヤート図、第６図は検出時間を算出す
る説明図、第７図は演算周期を変えた場合の他の
実施例を示した図、第８図は従来のUVZの回路
構成図、第９図は従来のUVZの特性を示す図で
ある。図において、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、７，８は半波整流器、９は整定器、１０は
比較器、１１は限時回路、１２はUVZ、１３，
１４はフイルタ、１５，１６はサンプルホール
ド、１７はマルチプレクサ、１８はアナログデジ
タル変換器、１９はマイクロプロセツサ、２０は
メモリー、２１，２２は出力回路、２３，２４，
２５は特性を示す円、２６，２７，２８，３７，
３８は入力データ、２９，３４，３５，３６，３
９，４４，４５，４６は差分演算、３０，３１，
３２，３３，４０，４１，４２，４３は乗算演
算、４７，４８，４９は振幅値演算、５０は整定
値、５１，５２，５３，は比較演算、５４は論理
和。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を
示す。
Claims (1)
- １ 電力系統の電圧及び電流を、一定周期でサン
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
り所定位相分移相する手段と、前記移相演算結果
を倍率を変えた複数個の倍率演算により複数個の
大きさに変換する手段と、前記電圧と前記複数個
の倍率演算結果とを差分演算によりそれぞれの差
を得る手段と、前記複数個の差分演算結果を振幅
値演算によりそれぞれの大きさを得る手段と、前
記複数個の振幅値演算結果と所定の整定値とを比
較演算してそれぞれの判定結果を出力する手段
と、前記複数個の判定出力のうちいずれかが出力
をしたことをもつて、保護継電器を構成したこと
を特徴とするデジタル保護継電器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23204386A JPS6387120A (ja) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | デジタル保護継電器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23204386A JPS6387120A (ja) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | デジタル保護継電器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6387120A JPS6387120A (ja) | 1988-04-18 |
| JPH0561857B2 true JPH0561857B2 (ja) | 1993-09-07 |
Family
ID=16933067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23204386A Granted JPS6387120A (ja) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | デジタル保護継電器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6387120A (ja) |
-
1986
- 1986-09-29 JP JP23204386A patent/JPS6387120A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6387120A (ja) | 1988-04-18 |
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