JPH0572237A - 交流電気量検出装置 - Google Patents
交流電気量検出装置Info
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- JPH0572237A JPH0572237A JP3235958A JP23595891A JPH0572237A JP H0572237 A JPH0572237 A JP H0572237A JP 3235958 A JP3235958 A JP 3235958A JP 23595891 A JP23595891 A JP 23595891A JP H0572237 A JPH0572237 A JP H0572237A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電力系統の交流電気量の大きさを高速度で正
確に演算し、保護継電装置等の高速度化を目的とする。 【構成】 ２個のサンプリング値２、３を加算回路12と
減算回路13で演算し、それぞれの出力を乗算回路14、15
で定数ａ、ｂを乗じたあと２乗回路16、17で２乗する。
この２つの出力を加算回路18で加算し、平方根演算回路
19によって平方根を演算すれば、交流電気量の波高値が
得られる。
確に演算し、保護継電装置等の高速度化を目的とする。 【構成】 ２個のサンプリング値２、３を加算回路12と
減算回路13で演算し、それぞれの出力を乗算回路14、15
で定数ａ、ｂを乗じたあと２乗回路16、17で２乗する。
この２つの出力を加算回路18で加算し、平方根演算回路
19によって平方根を演算すれば、交流電気量の波高値が
得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば電力系統の事
故を検知する保護継電装置等で使用される交流電気量検
出装置に関するものである。
故を検知する保護継電装置等で使用される交流電気量検
出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来この種の装置の原理として、「保護
継電工学」電気学会昭和56年７月20日、P112〜P113に開
示されているが、図４は従来の交流電気量検出装置の機
能構成図で、所定周期Ｔでサンプリングしてディジタル
値に変換したサンプリング値を処理する過程を示したも
のである。なお、ここでは、交流電気量を交流電圧と
し、その大きさとして電圧の波高値を求めている。図に
おいて、１は交流電圧で、瞬時値をｖ、波高値をＶ、角
速度をθとする。２は現時刻のサンプリング値v(o)、３
は１サンプル前のサンプリング値v(T)、４は２サンプル
前のサンプリング値v(2T) 、５は３サンプル前のサンプ
リング値v(3T) 、６は４サンプル前のサンプリング値v
(4T) 、７は５サンプル前のサンプリング値v(5T) であ
る。また８、９はサンプリング値の２乗を演算する２乗
回路、10は２乗回路８、９の出力の和を演算する加算回
路、11は加算回路10の出力の平方根を演算する平方根演
算回路である。
継電工学」電気学会昭和56年７月20日、P112〜P113に開
示されているが、図４は従来の交流電気量検出装置の機
能構成図で、所定周期Ｔでサンプリングしてディジタル
値に変換したサンプリング値を処理する過程を示したも
のである。なお、ここでは、交流電気量を交流電圧と
し、その大きさとして電圧の波高値を求めている。図に
おいて、１は交流電圧で、瞬時値をｖ、波高値をＶ、角
速度をθとする。２は現時刻のサンプリング値v(o)、３
は１サンプル前のサンプリング値v(T)、４は２サンプル
前のサンプリング値v(2T) 、５は３サンプル前のサンプ
リング値v(3T) 、６は４サンプル前のサンプリング値v
(4T) 、７は５サンプル前のサンプリング値v(5T) であ
る。また８、９はサンプリング値の２乗を演算する２乗
回路、10は２乗回路８、９の出力の和を演算する加算回
路、11は加算回路10の出力の平方根を演算する平方根演
算回路である。
【０００３】次に、交流電圧の波高値を求め、その結果
から電力系統の事故を検知する動作について説明する。
サンプリング周波数は、一般には交流電圧ｖの周波数の
12倍（サンプリング周期Ｔは電気角30度）が多いので、
説明の都合上これを用いる。現時刻のサンプリング値２
を２乗回路８で２乗したものと、３サンプル前のサンプ
リング値５（電気角90度前の交流電圧値）を２乗回路９
で２乗したものとを加算回路10で加算し、その結果を平
方根演算回路11で平方根演算すると、 Ｚ0 ＝〔｛v(o)｝2 ＋｛v(3T) ｝2 〕1/2 ＝〔｛Ｖ・sin(θ）｝2 ＋｛Ｖ・sin(θ-90)｝2 〕1/2 ＝〔｛Ｖ・sin(θ）｝2 ＋｛Ｖ・cos(θ) ｝2 〕1/2 ＝Ｖ ………（１） となり、上記交流電圧の大きさが波高値で求められる。
この演算式（１）は三角関数の公式通りであり誤差の無
い正確な交流電圧の波高値が得られるために、従来の保
護継電装置に利用されてきた。
から電力系統の事故を検知する動作について説明する。
サンプリング周波数は、一般には交流電圧ｖの周波数の
12倍（サンプリング周期Ｔは電気角30度）が多いので、
説明の都合上これを用いる。現時刻のサンプリング値２
を２乗回路８で２乗したものと、３サンプル前のサンプ
リング値５（電気角90度前の交流電圧値）を２乗回路９
で２乗したものとを加算回路10で加算し、その結果を平
方根演算回路11で平方根演算すると、 Ｚ0 ＝〔｛v(o)｝2 ＋｛v(3T) ｝2 〕1/2 ＝〔｛Ｖ・sin(θ）｝2 ＋｛Ｖ・sin(θ-90)｝2 〕1/2 ＝〔｛Ｖ・sin(θ）｝2 ＋｛Ｖ・cos(θ) ｝2 〕1/2 ＝Ｖ ………（１） となり、上記交流電圧の大きさが波高値で求められる。
この演算式（１）は三角関数の公式通りであり誤差の無
い正確な交流電圧の波高値が得られるために、従来の保
護継電装置に利用されてきた。
【０００４】電力系統に事故が発生したことを検知する
ためには、演算式（１）の演算結果を別に設けた整定値
（図示せず）と大小比較して行う。一般に、保護継電装
置では、電力系統の事故時の過渡現象や、サンプリング
ミスによる１個のデータ誤りでの誤検知を避ける目的
で、例えば現時刻のサンプリング値v(o)、１サンプル前
のサンプリング値v(T)、２サンプル前のサンプリング値
v(2T) 、３サンプル前のサンプリング値v(3T) 、……よ
り、 Ｚ0 ＝〔｛v(o)｝2 ＋｛v(3T) ｝2 〕1/2 Ｚ1 ＝〔｛v(T)｝2 ＋｛v(4T) ｝2 〕1/2 Ｚ2 ＝〔｛v(2T) ｝2 ＋｛v(5T) ｝2 〕1/2 Ｚ3 ＝〔｛v(3T) ｝2 ＋｛v(6T) ｝2 〕1/2 ： の様に、時刻のずれた過去のサンプリング値を演算式
（１）のアルゴリズムに従って複数回（一般に３回が多
い）演算させ、Ｚ0 、Ｚ1 、Ｚ2 が連続して事故を検知
した場合にＺ0 の時点で事故発生と判断させる複数回照
合の手段を用いている。
ためには、演算式（１）の演算結果を別に設けた整定値
（図示せず）と大小比較して行う。一般に、保護継電装
置では、電力系統の事故時の過渡現象や、サンプリング
ミスによる１個のデータ誤りでの誤検知を避ける目的
で、例えば現時刻のサンプリング値v(o)、１サンプル前
のサンプリング値v(T)、２サンプル前のサンプリング値
v(2T) 、３サンプル前のサンプリング値v(3T) 、……よ
り、 Ｚ0 ＝〔｛v(o)｝2 ＋｛v(3T) ｝2 〕1/2 Ｚ1 ＝〔｛v(T)｝2 ＋｛v(4T) ｝2 〕1/2 Ｚ2 ＝〔｛v(2T) ｝2 ＋｛v(5T) ｝2 〕1/2 Ｚ3 ＝〔｛v(3T) ｝2 ＋｛v(6T) ｝2 〕1/2 ： の様に、時刻のずれた過去のサンプリング値を演算式
（１）のアルゴリズムに従って複数回（一般に３回が多
い）演算させ、Ｚ0 、Ｚ1 、Ｚ2 が連続して事故を検知
した場合にＺ0 の時点で事故発生と判断させる複数回照
合の手段を用いている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のア
ルゴリズムを用いて電力系統の事故を検知した時の事故
検知時間の最大時間を求める。60サイクルで運転されて
いる電力系統では、交流電圧の１サイクルの周期は1/60
秒でこれが電気角360 度である。サンプリング周波数は
交流電圧の周波数の12倍としてあるから、サンプリング
の周期Ｔを電気角で表現すると30度となり、これを時間
で表現すると、 Ｔ＝｛1/60｝＊｛1/12｝＝0.00139 秒 となる。この従来のアルゴリズムを用いれば、事故発生
と判断できる時間は、最短でも原理的に電気角90度（0.
00417 秒）が必要である。また、複数回（３回）照合を
用い、さらに事故発生直前にサンプリングが行われる様
な最大見逃し時間（0.00139 秒）も考慮すれば、事故発
生と判断できる最大時間は、図５に示したように0.0083
3 秒（＝６Ｔ）となる。
ルゴリズムを用いて電力系統の事故を検知した時の事故
検知時間の最大時間を求める。60サイクルで運転されて
いる電力系統では、交流電圧の１サイクルの周期は1/60
秒でこれが電気角360 度である。サンプリング周波数は
交流電圧の周波数の12倍としてあるから、サンプリング
の周期Ｔを電気角で表現すると30度となり、これを時間
で表現すると、 Ｔ＝｛1/60｝＊｛1/12｝＝0.00139 秒 となる。この従来のアルゴリズムを用いれば、事故発生
と判断できる時間は、最短でも原理的に電気角90度（0.
00417 秒）が必要である。また、複数回（３回）照合を
用い、さらに事故発生直前にサンプリングが行われる様
な最大見逃し時間（0.00139 秒）も考慮すれば、事故発
生と判断できる最大時間は、図５に示したように0.0083
3 秒（＝６Ｔ）となる。
【０００６】電力系統の安定化要求を満たすためには、
系統事故を可能な限り早く除去する事が必要となってき
ており、正確でより早い電気量検出のアルゴリズムが求
められるようになってきた。さらに、演算式（１）の原
理からわかるように、交流電圧の２個のサンプリング値
は電気角90度に保つ必要があるため、サンプリング周期
Ｔは90度を整数で分割できる値（45度、30度、22.5度、
……）とすることが条件となる。
系統事故を可能な限り早く除去する事が必要となってき
ており、正確でより早い電気量検出のアルゴリズムが求
められるようになってきた。さらに、演算式（１）の原
理からわかるように、交流電圧の２個のサンプリング値
は電気角90度に保つ必要があるため、サンプリング周期
Ｔは90度を整数で分割できる値（45度、30度、22.5度、
……）とすることが条件となる。
【０００７】この発明は、かかる問題点を解決するため
になされたもので、任意の時刻を隔てた２個のサンプリ
ング値を用いて交流電気量の大きさを高速度で正確に計
算し、迅速な事故検知を実現させたアルゴリズムを提供
することを目的とする。
になされたもので、任意の時刻を隔てた２個のサンプリ
ング値を用いて交流電気量の大きさを高速度で正確に計
算し、迅速な事故検知を実現させたアルゴリズムを提供
することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る電気量検出
装置は、電力系統の交流電圧を任意の一定周期（周期が
一定でその値は任意）でサンプリングして得られた２個
のサンプリング値に対し、加算を行う第１の加算回路と
減算を行う減算回路、サンプリング周期で決まる第１の
定数と上記第１の加算回路の出力との積を演算する第１
の乗算回路、サンプリング周期で決まる第２の定数と上
記減算回路の出力との積を演算する第２の乗算回路、上
記第１と第２の乗算回路の出力のそれぞれの２乗を演算
する第１と第２の２乗回路、上記第１と第２の２乗回路
の出力の和を演算する第２の加算回路を備え、上記第２
の加算回路の出力から交流電気量の大きさを求める。
装置は、電力系統の交流電圧を任意の一定周期（周期が
一定でその値は任意）でサンプリングして得られた２個
のサンプリング値に対し、加算を行う第１の加算回路と
減算を行う減算回路、サンプリング周期で決まる第１の
定数と上記第１の加算回路の出力との積を演算する第１
の乗算回路、サンプリング周期で決まる第２の定数と上
記減算回路の出力との積を演算する第２の乗算回路、上
記第１と第２の乗算回路の出力のそれぞれの２乗を演算
する第１と第２の２乗回路、上記第１と第２の２乗回路
の出力の和を演算する第２の加算回路を備え、上記第２
の加算回路の出力から交流電気量の大きさを求める。
【０００９】また第１と第２の定数は、任意で一定のサ
ンプリング周期をＴとしたとき、第１の定数をａとして ａ＝１／（２・cos(Ｔ／２））………（２） 第２の定数をｂとして ｂ＝１／（２・sin(Ｔ／２））………（３） とする。
ンプリング周期をＴとしたとき、第１の定数をａとして ａ＝１／（２・cos(Ｔ／２））………（２） 第２の定数をｂとして ｂ＝１／（２・sin(Ｔ／２））………（３） とする。
【００１０】また、上記第２の加算回路の出力の平方根
を演算する平方根演算回路を備え、この平方根演算回路
の出力から交流電気量の波高値又は実効値を求める。
を演算する平方根演算回路を備え、この平方根演算回路
の出力から交流電気量の波高値又は実効値を求める。
【００１１】
【作用】この発明における電気量検出装置は、異なる時
刻の２個のサンプリング値を利用するが、このサンプリ
ング周期は任意に短く設定することができるので、高速
な電気量の検出が可能となる。なお、電気量の大きさ
は、波高値または実効値として求められる。
刻の２個のサンプリング値を利用するが、このサンプリ
ング周期は任意に短く設定することができるので、高速
な電気量の検出が可能となる。なお、電気量の大きさ
は、波高値または実効値として求められる。
【００１２】
実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１は本発明の一実施例による交流電気量検出装
置を示す機能構成図であり、１〜５は従来装置と全く同
一のものである。12は現時刻のサンプリング値２と１サ
ンプル前のサンプリング値３との加算を行う加算回路、
13は現時刻のサンプリング値２と１サンプル前のサンプ
リング値３との減算を行う減算回路、14は加算回路12の
出力と第１の定数ａ＝１／（２・cos(Ｔ／２））との積
を演算する乗算回路、15は減算回路13の出力と第２の定
数ｂ＝１／（２・sin(Ｔ／２））との積を演算する乗算
回路、16は乗算回路14の出力の２乗を演算する２乗回
路、17は乗算回路15の出力の２乗を演算する２乗回路、
18は２乗回路16、17の出力の加算を行う加算回路、19は
加算回路18の出力の平方根を演算する平方根演算回路で
ある。
する。図１は本発明の一実施例による交流電気量検出装
置を示す機能構成図であり、１〜５は従来装置と全く同
一のものである。12は現時刻のサンプリング値２と１サ
ンプル前のサンプリング値３との加算を行う加算回路、
13は現時刻のサンプリング値２と１サンプル前のサンプ
リング値３との減算を行う減算回路、14は加算回路12の
出力と第１の定数ａ＝１／（２・cos(Ｔ／２））との積
を演算する乗算回路、15は減算回路13の出力と第２の定
数ｂ＝１／（２・sin(Ｔ／２））との積を演算する乗算
回路、16は乗算回路14の出力の２乗を演算する２乗回
路、17は乗算回路15の出力の２乗を演算する２乗回路、
18は２乗回路16、17の出力の加算を行う加算回路、19は
加算回路18の出力の平方根を演算する平方根演算回路で
ある。
【００１３】また、図２はこの発明の交流電気量検出装
置を含む保護継電装置20のハードウェア構成図例であ
り、図において、21は電力系統、22は電圧変成器、23は
電力系統21の電圧を処理容易な値に変換する入力変換
器、24は前記電圧に含まれる高調波のうちサンプリング
周波数の１／２以上の周波数成分を除去するフィルタ、
25はサンプリング値を次のサンプリング周期まで保持す
るサンプルホールド、26はサンプルホールド25の出力を
ディジタル値に変換するアナログ／ディジタル変換器、
27はメモリ28にあらかじめ収納されているプログラムを
利用して上記図１で示したアルゴリズムを実行し、その
結果を、メモリ28の中にあらかじめ保存した整定値（図
示せず）と比較して出力回路29に出力させる制御を行う
マイクロプロセッサである。なお、メモリ28の内部は、
アルゴリズムを実行するプログラム部分と、上記式
（２）、式（３）の定数ａ、ｂと整定値（図示せず）を
記憶する部分とで構成され、番地によって区分されてい
る。
置を含む保護継電装置20のハードウェア構成図例であ
り、図において、21は電力系統、22は電圧変成器、23は
電力系統21の電圧を処理容易な値に変換する入力変換
器、24は前記電圧に含まれる高調波のうちサンプリング
周波数の１／２以上の周波数成分を除去するフィルタ、
25はサンプリング値を次のサンプリング周期まで保持す
るサンプルホールド、26はサンプルホールド25の出力を
ディジタル値に変換するアナログ／ディジタル変換器、
27はメモリ28にあらかじめ収納されているプログラムを
利用して上記図１で示したアルゴリズムを実行し、その
結果を、メモリ28の中にあらかじめ保存した整定値（図
示せず）と比較して出力回路29に出力させる制御を行う
マイクロプロセッサである。なお、メモリ28の内部は、
アルゴリズムを実行するプログラム部分と、上記式
（２）、式（３）の定数ａ、ｂと整定値（図示せず）を
記憶する部分とで構成され、番地によって区分されてい
る。
【００１４】次に動作について説明する。交流電圧の現
時刻のサンプリング値２と１サンプル前のサンプリング
値３に対し、加算回路12、乗算回路14および２乗回路16
を通すとその出力Ｖa は、 Ｖa ＝〔ａ＊｛v(o)＋v(T)｝〕2 ………（４） となる。また、上記２つのサンプリング値に対し、減算
回路13、乗算回路15および２乗回路17を通すとその出力
Ｖb は、 Ｖb ＝〔ｂ＊〔v(o)−v(T)｝〕2 ………（５） となる。次にＶa とＶb とを加算回路18および平方根演
算回路19を通すと Ｚ0 ＝〔〔ａ＊｛v(o)＋v(T)｝〕2 ＋〔ｂ＊｛v(o)−v(T)｝〕2 〕1/2 ……… （６） となる。
時刻のサンプリング値２と１サンプル前のサンプリング
値３に対し、加算回路12、乗算回路14および２乗回路16
を通すとその出力Ｖa は、 Ｖa ＝〔ａ＊｛v(o)＋v(T)｝〕2 ………（４） となる。また、上記２つのサンプリング値に対し、減算
回路13、乗算回路15および２乗回路17を通すとその出力
Ｖb は、 Ｖb ＝〔ｂ＊〔v(o)−v(T)｝〕2 ………（５） となる。次にＶa とＶb とを加算回路18および平方根演
算回路19を通すと Ｚ0 ＝〔〔ａ＊｛v(o)＋v(T)｝〕2 ＋〔ｂ＊｛v(o)−v(T)｝〕2 〕1/2 ……… （６） となる。
【００１５】ここで三角関数の定理を用いると、 v(o)＋v(T)＝Ｖ・sin(θ）＋Ｖ・sin(θ−Ｔ） ＝２Ｖ・cos(Ｔ／２）・sin(θ−Ｔ／２）………（７） v(o)−v(T)＝Ｖ・sin(θ）−Ｖ・sin(θ−Ｔ） ＝２Ｖ・sin(Ｔ／２）・cos(θ−Ｔ／２）………（８） となる。一方、ａとｂはサンプリング周期Ｔに従って式
（２）、（３）であらかじめ設定した値である。式
（６）に式（２）、（３）、（７）、（８）を代入する
と、 Ｚ0 ＝〔〔ａ＊｛v(o)＋v(T)｝〕2 ＋〔ｂ＊｛v(o)−v(T)｝〕2 〕1/2 ＝〔〔Ｖ・sin(θ−Ｔ／２）〕2 ＋〔Ｖ・cos(θ−Ｔ／２）〕2 〕1/2 ＝Ｖ ………（９） となり、式（９）から、即ち式（６）から交流電圧の波
高値が求められることになる。
（２）、（３）であらかじめ設定した値である。式
（６）に式（２）、（３）、（７）、（８）を代入する
と、 Ｚ0 ＝〔〔ａ＊｛v(o)＋v(T)｝〕2 ＋〔ｂ＊｛v(o)−v(T)｝〕2 〕1/2 ＝〔〔Ｖ・sin(θ−Ｔ／２）〕2 ＋〔Ｖ・cos(θ−Ｔ／２）〕2 〕1/2 ＝Ｖ ………（９） となり、式（９）から、即ち式（６）から交流電圧の波
高値が求められることになる。
【００１６】次に、この発明のアルゴリズムを用いて事
故発生を検知する時間の最大値を求める。サンプリング
周波数は原理上いくらでも良いが、従来との比較のため
に上記と同様に交流電圧の周波数の12倍、即ち、サンプ
リング周期はＴ＝0.00139 秒とする。また、複数回（３
回）照合の手段を用いる場合は式（６）を適用して、１
サンプル前のサンプリング値３、２サンプル前のサンプ
リング値４、３サンプル前のサンプリング値５より、 Ｚ1 ＝〔〔ａ＊｛v(T)＋v(2T) ｝〕2 ＋〔ｂ＊｛v(T)−v(2T) ｝〕2 〕1/2 Ｚ2 ＝〔〔ａ＊｛v(2T) ＋v(3T) ｝〕2 ＋〔ｂ＊｛v(2T) −v(3T) ｝〕2 〕
1 /2 のように演算させ、Ｚ0 、Ｚ1 、Ｚ2 が連続して検知し
た場合にのみ、Ｚ0 の時点で事故発生と判断させること
とする。
故発生を検知する時間の最大値を求める。サンプリング
周波数は原理上いくらでも良いが、従来との比較のため
に上記と同様に交流電圧の周波数の12倍、即ち、サンプ
リング周期はＴ＝0.00139 秒とする。また、複数回（３
回）照合の手段を用いる場合は式（６）を適用して、１
サンプル前のサンプリング値３、２サンプル前のサンプ
リング値４、３サンプル前のサンプリング値５より、 Ｚ1 ＝〔〔ａ＊｛v(T)＋v(2T) ｝〕2 ＋〔ｂ＊｛v(T)−v(2T) ｝〕2 〕1/2 Ｚ2 ＝〔〔ａ＊｛v(2T) ＋v(3T) ｝〕2 ＋〔ｂ＊｛v(2T) −v(3T) ｝〕2 〕
1 /2 のように演算させ、Ｚ0 、Ｚ1 、Ｚ2 が連続して検知し
た場合にのみ、Ｚ0 の時点で事故発生と判断させること
とする。
【００１７】さらに、従来同様、最大見逃し時間(0.001
39秒) も考慮すれば、図３に示したように、この発明に
よる事故検知時間の最大値は、３回照合を行った場合、
サンプリング周期Ｔの４倍、即ち4T（＝0.00556 秒）と
なり、サンプリング周期Ｔを従来と同一としても明らか
に高速化されていることが判る。サンプリング周期Ｔは
任意の値であってよいため、サンプリング周波数を上げ
てＴを短縮すれば、さらに高速度で系統事故を検知する
保護継電装置を実現することができる。また、サンプリ
ング周期Ｔが決まれば上記式（２）、（３）から定数
ａ、ｂが計算で求められ、式（６）は誤差のない正確な
波高値の算出が可能で、検知精度の良い保護継電装置を
実現することができる。
39秒) も考慮すれば、図３に示したように、この発明に
よる事故検知時間の最大値は、３回照合を行った場合、
サンプリング周期Ｔの４倍、即ち4T（＝0.00556 秒）と
なり、サンプリング周期Ｔを従来と同一としても明らか
に高速化されていることが判る。サンプリング周期Ｔは
任意の値であってよいため、サンプリング周波数を上げ
てＴを短縮すれば、さらに高速度で系統事故を検知する
保護継電装置を実現することができる。また、サンプリ
ング周期Ｔが決まれば上記式（２）、（３）から定数
ａ、ｂが計算で求められ、式（６）は誤差のない正確な
波高値の算出が可能で、検知精度の良い保護継電装置を
実現することができる。
【００１８】実施例２．上記実施例１では、式（６）の
アルゴリズムに従って交流電圧の波高値Ｖを求めたが、
実効値＝Ｖ／２1/2 として交流電圧の実効値も同様に得
ることができる。更に、加算回路18の出力から式(10)に
示すように、波高値Ｖを２乗したＶ2 を直接利用するよ
うにしてもよい。 Ｚ0 ＝〔ａ＊｛v(o)＋v(T)｝〕2 ＋〔ｂ＊｛v(o)−v(T)｝〕2 =V2 ………（10） この場合は、図２に示すメモリ28に上記式（10）で示し
たアルゴリズムをプログラムとしてあらかじめ収納して
おく。この結果とメモリ28の中に保存した整定値を２乗
したもの（図示せず）とをマイクロプロセッサ27で比較
し、出力回路29に出力させる制御を行えば、同様の効果
が得られる。
アルゴリズムに従って交流電圧の波高値Ｖを求めたが、
実効値＝Ｖ／２1/2 として交流電圧の実効値も同様に得
ることができる。更に、加算回路18の出力から式(10)に
示すように、波高値Ｖを２乗したＶ2 を直接利用するよ
うにしてもよい。 Ｚ0 ＝〔ａ＊｛v(o)＋v(T)｝〕2 ＋〔ｂ＊｛v(o)−v(T)｝〕2 =V2 ………（10） この場合は、図２に示すメモリ28に上記式（10）で示し
たアルゴリズムをプログラムとしてあらかじめ収納して
おく。この結果とメモリ28の中に保存した整定値を２乗
したもの（図示せず）とをマイクロプロセッサ27で比較
し、出力回路29に出力させる制御を行えば、同様の効果
が得られる。
【００１９】実施例３．上記実施例１では、式（６）の
アルゴリズムに従って時刻のずれた過去のサンプリング
値による複数回照合として３回照合の手段を用いるとし
たが、３回に限られる訳ではなく、保護継電装置の仕様
によって適宜変更できる。
アルゴリズムに従って時刻のずれた過去のサンプリング
値による複数回照合として３回照合の手段を用いるとし
たが、３回に限られる訳ではなく、保護継電装置の仕様
によって適宜変更できる。
【００２０】実施例４．上記実施例１では電気量を交流
電圧として入力するものを示したが、交流電流であって
もよい。この場合は図２の22を電流変成器、23を電力系
統の電流を処理容易な値に変換する入力変換器とすれ
ば、過電流を検出する過電流保護継電装置として実施で
きる。また、系統の２ヵ所以上の差電流の波高値を検出
する差動保護継電装置に適用することもできる。更に、
電力系統の事故を検知する他の原理の保護継電装置にお
いても、交流電気量の波高値を高速で正確に求める必要
があれば本発明装置を適用できる。なお、上記各実施例
は保護継電装置に適用した場合について説明したが、こ
の発明はこれに限らず、その他交流電気量の大きさを高
速度に検出する装置に広く適用することができ同等の効
果を発揮する。
電圧として入力するものを示したが、交流電流であって
もよい。この場合は図２の22を電流変成器、23を電力系
統の電流を処理容易な値に変換する入力変換器とすれ
ば、過電流を検出する過電流保護継電装置として実施で
きる。また、系統の２ヵ所以上の差電流の波高値を検出
する差動保護継電装置に適用することもできる。更に、
電力系統の事故を検知する他の原理の保護継電装置にお
いても、交流電気量の波高値を高速で正確に求める必要
があれば本発明装置を適用できる。なお、上記各実施例
は保護継電装置に適用した場合について説明したが、こ
の発明はこれに限らず、その他交流電気量の大きさを高
速度に検出する装置に広く適用することができ同等の効
果を発揮する。
【００２１】
【発明の効果】この発明に関わる交流電気量検出装置は
以上のように構成されているので、交流電気量の大きさ
を算出するアルゴリズムにおいて、サンプリングする周
期Ｔが任意の値であってよい。従って、サンプリング周
波数を上げて周期Ｔを短縮すれば高速度で交流電気量の
波高値が算出できる。
以上のように構成されているので、交流電気量の大きさ
を算出するアルゴリズムにおいて、サンプリングする周
期Ｔが任意の値であってよい。従って、サンプリング周
波数を上げて周期Ｔを短縮すれば高速度で交流電気量の
波高値が算出できる。
【００２２】また、サンプリング周期Ｔが決まればアル
ゴリズムで必要なａ、ｂの定数が計算で求められるた
め、原理的に誤差無く正確に交流電気量の波高値の算出
ができる。
ゴリズムで必要なａ、ｂの定数が計算で求められるた
め、原理的に誤差無く正確に交流電気量の波高値の算出
ができる。
【図１】この発明の実施例１による交流電気量検出装置
を示す機能構成図である。
を示す機能構成図である。
【図２】図１の装置を含む保護継電装置を示すハードウ
ェア構成図である。
ェア構成図である。
【図３】図２の保護継電装置による事故検知時間を説明
するタイミング図である。
するタイミング図である。
【図４】従来の交流電気量検出装置を示す機能構成図で
ある。
ある。
【図５】図４の装置を使用した保護継電装置による事故
検知時間を説明するタイミング図である。
検知時間を説明するタイミング図である。
【符号の説明】 １ 交流電気量としての交流電圧 ２ 現時刻のサンプリング値 ３ １サンプリング前のサンプリング値 12、18 加算回路 13 減算回路 14、15 定数ａ、ｂを乗じる乗算回路 16、17 ２乗回路 19 平方根演算回路
Claims (3)
- 【請求項１】 所定周波数の交流電気量を所定の周期で
サンプリングして得られた２個の瞬時値に基づいて上記
交流電気量の大きさを求める交流電気量検出装置におい
て、 サンプリング周期に関わる第１と第２の定数を設定し、
上記２個のサンプリング値について、加算を行う第１の
加算回路と減算を行う減算回路、上記第１の定数と上記
第１の加算回路の出力との積を演算する第１の乗算回
路、上記第２の定数と上記減算回路の出力との積を演算
する第２の乗算回路、上記第１と第２の乗算回路の出力
のそれぞれの２乗を演算する第１と第２の２乗回路、お
よび上記第１と第２の２乗回路の出力の和を演算する第
２の加算回路を備え、上記第２の加算回路の出力から上
記交流電気量の大きさを求めることを特徴とする交流電
気量検出装置。 - 【請求項２】 所定のサンプリング周期をＴとしたと
き、第１の定数をａとしてａ＝１／（２・cos(Ｔ／
２））、第２の定数をｂとしてｂ＝１／（２・sin(Ｔ／
２））とした事を特徴とする請求項１記載の交流電気量
検出装置。 - 【請求項３】 第２の加算回路の出力の平方根を演算す
る平方根演算回路を備え、この平方根演算回路の出力か
ら交流電気量の交流波高値又は実効値を求めることを特
徴とする請求項１または２記載の交流電気量検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3235958A JPH0572237A (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 交流電気量検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3235958A JPH0572237A (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 交流電気量検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0572237A true JPH0572237A (ja) | 1993-03-23 |
Family
ID=16993736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3235958A Pending JPH0572237A (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 交流電気量検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0572237A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5498955A (en) * | 1994-02-10 | 1996-03-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Apparatus for detecting the amplitude and phase of an a.c. signal |
| JPH11202003A (ja) * | 1997-11-10 | 1999-07-30 | Fluke Corp | ｒｍｓコンバータ、電力線信号のｒｍｓ値を計算するための方法および電力線信号の高速ｒｍｓ測定を得るための測定計器 |
-
1991
- 1991-09-17 JP JP3235958A patent/JPH0572237A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5498955A (en) * | 1994-02-10 | 1996-03-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Apparatus for detecting the amplitude and phase of an a.c. signal |
| JPH11202003A (ja) * | 1997-11-10 | 1999-07-30 | Fluke Corp | ｒｍｓコンバータ、電力線信号のｒｍｓ値を計算するための方法および電力線信号の高速ｒｍｓ測定を得るための測定計器 |
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