JPH06284584A - 自動同期装置 - Google Patents
自動同期装置Info
- Publication number
- JPH06284584A JPH06284584A JP6781493A JP6781493A JPH06284584A JP H06284584 A JPH06284584 A JP H06284584A JP 6781493 A JP6781493 A JP 6781493A JP 6781493 A JP6781493 A JP 6781493A JP H06284584 A JPH06284584 A JP H06284584A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- reference phase
- voltage
- frequency
- synchronization
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 大型かつ高価な演算装置を必要とすることな
く、高精度の同期検定を可能にする。 【構成】 基準相と他地点の交流電圧の大きさ，位相差
および周波数を検出し、基準相に対する他地点の同期検
定により同期投入を行なうに当たり、高速フーリエ変換
器（ＦＦＴ）１を用いて実効値ベクトル演算を行ない、
位相差演算器３により両者の位相差を求め、加算器５に
より各周波数を求めることにより、高精度に同期検定し
得るようにする。
く、高精度の同期検定を可能にする。 【構成】 基準相と他地点の交流電圧の大きさ，位相差
および周波数を検出し、基準相に対する他地点の同期検
定により同期投入を行なうに当たり、高速フーリエ変換
器（ＦＦＴ）１を用いて実効値ベクトル演算を行ない、
位相差演算器３により両者の位相差を求め、加算器５に
より各周波数を求めることにより、高精度に同期検定し
得るようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば発電所と変電
所の如く、３相電力系統における２地点間の同期投入を
自動的に行なうための装置に関する。
所の如く、３相電力系統における２地点間の同期投入を
自動的に行なうための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、図３に示すような２つの交流瞬
時値波形（ｓｉｎω１ｔ，ｓｉｎω２ｔ）の差電圧は、
次式（１）に示すように２種類の周波数成分を含み、図
４に示すようなビート波形となる。これを数式を用いて
示すと、次の（１）式のようになる。 ｓｉｎω１ｔ−ｓｉｎω２ｔ＝２ｓｉｎ｛（ω１−ω２）ｔ／２｝・ ｃｏｓ｛（ω１＋ω２）ｔ／２｝ …（１）
時値波形（ｓｉｎω１ｔ，ｓｉｎω２ｔ）の差電圧は、
次式（１）に示すように２種類の周波数成分を含み、図
４に示すようなビート波形となる。これを数式を用いて
示すと、次の（１）式のようになる。 ｓｉｎω１ｔ−ｓｉｎω２ｔ＝２ｓｉｎ｛（ω１−ω２）ｔ／２｝・ ｃｏｓ｛（ω１＋ω２）ｔ／２｝ …（１）
【０００３】そこで、従来のアナログ式の自動同期装置
では、図４に示す位相一致点を満足するような点を検出
し、同期を取るようにしている。また、同期検定を行な
うに当たっては、２点の交流波形の周波数を測定して調
節を行なう必要があり、その検出には周波数−電圧（Ｆ
／Ｖ）変換器等を複数台使用して行なうようにしてい
る。
では、図４に示す位相一致点を満足するような点を検出
し、同期を取るようにしている。また、同期検定を行な
うに当たっては、２点の交流波形の周波数を測定して調
節を行なう必要があり、その検出には周波数−電圧（Ｆ
／Ｖ）変換器等を複数台使用して行なうようにしてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、同期検出ま
たは検定を離散量のディジタル演算にて行なう場合、そ
の離散時間によって上記ビート波形の精度が大きく左右
されることになる。図５は図４と同じビート波形を離散
量で示したものであるが、この離散量をさらに大きくす
ると図６の如き波形となる。このように、離散量を用い
たディジタル演算により同期検定を行なうには、離散時
間の刻み幅を小さく取ってビート波形の精度を確保する
ようにしている。
たは検定を離散量のディジタル演算にて行なう場合、そ
の離散時間によって上記ビート波形の精度が大きく左右
されることになる。図５は図４と同じビート波形を離散
量で示したものであるが、この離散量をさらに大きくす
ると図６の如き波形となる。このように、離散量を用い
たディジタル演算により同期検定を行なうには、離散時
間の刻み幅を小さく取ってビート波形の精度を確保する
ようにしている。
【０００５】しかしながら、このようにすると演算回数
が増大しディジタル演算装置に負担が掛かるため、その
多機能化が難しくなるという問題がある。また、周波数
検出に当たって複数のＦ／Ｖ変換器を必要とするため装
置全体が大型化するという問題もある。したがって、こ
の発明の課題はディジタル演算装置に対する負担を軽減
して多機能化を図り、高精度化を図ることにある。
が増大しディジタル演算装置に負担が掛かるため、その
多機能化が難しくなるという問題がある。また、周波数
検出に当たって複数のＦ／Ｖ変換器を必要とするため装
置全体が大型化するという問題もある。したがって、こ
の発明の課題はディジタル演算装置に対する負担を軽減
して多機能化を図り、高精度化を図ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、第１の発明では、基準相を含む多系統の交流電
圧の大きさ，位相差，周波数を検出し、基準相に対する
他地点の同期検定によって同期投入を行なう自動同期装
置において、基準相と比較対象とからなる２系統の交流
電圧の大きさにつき、高速フーリエ変換をしてその実効
値を求めるとともに、基準相の零クロス点を位相基準と
するベクトル演算をして基本波のみを検出することを特
徴としている。この第１の発明については、前記基準相
の零クロス点を位相基準とする代わりに、前記基準相の
交流電圧瞬時値をパルス化し、このパルス化信号を外部
同期信号とし、その立ち上がりを位相基準として用いる
ことができる（第２の発明）。
るため、第１の発明では、基準相を含む多系統の交流電
圧の大きさ，位相差，周波数を検出し、基準相に対する
他地点の同期検定によって同期投入を行なう自動同期装
置において、基準相と比較対象とからなる２系統の交流
電圧の大きさにつき、高速フーリエ変換をしてその実効
値を求めるとともに、基準相の零クロス点を位相基準と
するベクトル演算をして基本波のみを検出することを特
徴としている。この第１の発明については、前記基準相
の零クロス点を位相基準とする代わりに、前記基準相の
交流電圧瞬時値をパルス化し、このパルス化信号を外部
同期信号とし、その立ち上がりを位相基準として用いる
ことができる（第２の発明）。
【０００７】第３の発明では、基準相を含む多系統の交
流電圧の大きさ，位相差，周波数を検出し、基準相に対
する他地点の同期検定によって同期投入を行なう自動同
期装置において、基準相と比較対象とからなる２系統の
交流電圧について、高速フーリエ変換をしてその実効値
を求めるとともに、基準相の零クロス点を位相基準とす
るベクトル演算をして基本波のみを検出し、両者を比較
して２系統の交流電圧の位相差を求めることを特徴とし
ている。この第３の発明についても、前記基準相の零ク
ロス点を位相基準とする代わりに、前記基準相の交流電
圧瞬時値をパルス化し、このパルス化信号を外部同期信
号とし、その立ち上がりを位相基準として用いることが
できる（第４の発明）。
流電圧の大きさ，位相差，周波数を検出し、基準相に対
する他地点の同期検定によって同期投入を行なう自動同
期装置において、基準相と比較対象とからなる２系統の
交流電圧について、高速フーリエ変換をしてその実効値
を求めるとともに、基準相の零クロス点を位相基準とす
るベクトル演算をして基本波のみを検出し、両者を比較
して２系統の交流電圧の位相差を求めることを特徴とし
ている。この第３の発明についても、前記基準相の零ク
ロス点を位相基準とする代わりに、前記基準相の交流電
圧瞬時値をパルス化し、このパルス化信号を外部同期信
号とし、その立ち上がりを位相基準として用いることが
できる（第４の発明）。
【０００８】第５の発明では、基準相を含む多系統の交
流電圧の大きさ，位相差，周波数を検出し、基準相に対
する他地点の同期検定によって同期投入を行なう自動同
期装置において、前記基準相の周波数演算結果と、基準
相に対する位相の絶対値の変化方向，変化量とから比較
対象となる交流電圧の周波数を求めることを特徴として
いる。
流電圧の大きさ，位相差，周波数を検出し、基準相に対
する他地点の同期検定によって同期投入を行なう自動同
期装置において、前記基準相の周波数演算結果と、基準
相に対する位相の絶対値の変化方向，変化量とから比較
対象となる交流電圧の周波数を求めることを特徴として
いる。
【０００９】
【作用】周波数が異なる複数の交流瞬時値波形の実効値
ベクトルを演算し、その位相差を求めることにより、複
数の交流波形の同期検定を可能とする。すなわち、複数
の交流瞬時値波形を、基準となる交流波形の位相を基準
として実効値ベクトル演算を行ない、両者の位相差を測
定すれば、例えば図７に示すように長い周期（基準波形
と比較対象波形の周波数偏差に依存する周期）の位相差
によるトレンドが得られるため、位相一致点を検出する
に当たり従来のように連続量で検出せず、サンプリング
周期の長い離散量で検出しても、充分に精度を確保でき
るようになる。また、実効値ベクトル演算を行なう過程
で基準となる交流波形の周波数を測定し、基準波形と比
較対象波形の位相差の傾き（周波数偏差），ベクトルの
回転方向（基準波形に対する比較対象波形の周波数の上
下）を検出することにより、正確な周波数偏差と両者の
周波数を求められるようにする。
ベクトルを演算し、その位相差を求めることにより、複
数の交流波形の同期検定を可能とする。すなわち、複数
の交流瞬時値波形を、基準となる交流波形の位相を基準
として実効値ベクトル演算を行ない、両者の位相差を測
定すれば、例えば図７に示すように長い周期（基準波形
と比較対象波形の周波数偏差に依存する周期）の位相差
によるトレンドが得られるため、位相一致点を検出する
に当たり従来のように連続量で検出せず、サンプリング
周期の長い離散量で検出しても、充分に精度を確保でき
るようになる。また、実効値ベクトル演算を行なう過程
で基準となる交流波形の周波数を測定し、基準波形と比
較対象波形の位相差の傾き（周波数偏差），ベクトルの
回転方向（基準波形に対する比較対象波形の周波数の上
下）を検出することにより、正確な周波数偏差と両者の
周波数を求められるようにする。
【００１０】
【実施例】図１はこの発明の実施例を示すブロック図で
ある。なお、図１において、１は高速フーリエ変換装置
（ＦＦＴ）、２は周波数演算器、３は位相差演算器、４
は周波数偏差演算器、５は加算器、６は位相一致点検出
器である。すなわち、基準瞬時値波形ｖｓと比較対象瞬
時値波形ｖｃとはＦＦＴ１に入力され、ここで実効値ベ
クトル量に変換される。この実効値ベクトル量は基準波
形の周波数に追従して（基準波形の零クロス点を基準に
して）サンプリングされるため、位相位置は同期されず
ベクトルの向きも任意であるが、基準波形ｖｓと比較対
象波形ｖｃとの位相差は位相差演算器３において正確に
演算することができる。
ある。なお、図１において、１は高速フーリエ変換装置
（ＦＦＴ）、２は周波数演算器、３は位相差演算器、４
は周波数偏差演算器、５は加算器、６は位相一致点検出
器である。すなわち、基準瞬時値波形ｖｓと比較対象瞬
時値波形ｖｃとはＦＦＴ１に入力され、ここで実効値ベ
クトル量に変換される。この実効値ベクトル量は基準波
形の周波数に追従して（基準波形の零クロス点を基準に
して）サンプリングされるため、位相位置は同期されず
ベクトルの向きも任意であるが、基準波形ｖｓと比較対
象波形ｖｃとの位相差は位相差演算器３において正確に
演算することができる。
【００１１】周波数演算器２は基準波形の周波数を演算
し、周波数偏差演算器４はこの基準波形の周波数、およ
び位相差演算器３から与えられる位相差の絶対値とその
変化率（傾き）から、比較対象波形の基準波形に対する
周波数偏差を演算し、加算器５でこの周波数偏差に基準
波形の周波数を加算することにより、比較対象波形の周
波数を求める。位相一致点検出器６は基準波形と比較対
象波形の周波数偏差および位相差が或る範囲内にあるか
どうかを検出し、或る範囲内にあることで同期検定をし
同期指令を出力する。
し、周波数偏差演算器４はこの基準波形の周波数、およ
び位相差演算器３から与えられる位相差の絶対値とその
変化率（傾き）から、比較対象波形の基準波形に対する
周波数偏差を演算し、加算器５でこの周波数偏差に基準
波形の周波数を加算することにより、比較対象波形の周
波数を求める。位相一致点検出器６は基準波形と比較対
象波形の周波数偏差および位相差が或る範囲内にあるか
どうかを検出し、或る範囲内にあることで同期検定をし
同期指令を出力する。
【００１２】図２はこの発明の他の実施例を示すブロッ
ク図である。同図からも明らかなように、この実施例は
図１に示すものに対し、パルス化回路７を付加して構成
される。つまり、図１では基準波形の零クロス点を基準
にしてサンプリングが行なわれるのに対し、ここではパ
ルス化回路７により基準相の交流瞬時値波形ｖｓをパル
ス化し、このパルス化された信号を基準としてサンプリ
ングを行なうようにしたものである。これにより、位相
位置は常に基準波形に同期され、実効値のベクトル量も
基準波形に同期したものとなる。なお、それ以外の点は
図１の場合と同様なので、説明は省略する。
ク図である。同図からも明らかなように、この実施例は
図１に示すものに対し、パルス化回路７を付加して構成
される。つまり、図１では基準波形の零クロス点を基準
にしてサンプリングが行なわれるのに対し、ここではパ
ルス化回路７により基準相の交流瞬時値波形ｖｓをパル
ス化し、このパルス化された信号を基準としてサンプリ
ングを行なうようにしたものである。これにより、位相
位置は常に基準波形に同期され、実効値のベクトル量も
基準波形に同期したものとなる。なお、それ以外の点は
図１の場合と同様なので、説明は省略する。
【００１３】
【発明の効果】この発明によれば、高速フーリエ変換を
利用して実効値を求めるようにしたので、交流の基本波
成分のみを検出することができ、高調波成分を除去した
高精度の演算が可能となる利点が得られる。また、基準
となる交流波形の周波数を測定し、基準波形と比較対象
波形の位相差の傾き（周波数偏差），ベクトルの回転方
向（基準波形に対する比較対象波形の周波数の上下）を
検出するだけで正確な周波数偏差を求めることができ、
両者の周波数を求めることが可能となる。
利用して実効値を求めるようにしたので、交流の基本波
成分のみを検出することができ、高調波成分を除去した
高精度の演算が可能となる利点が得られる。また、基準
となる交流波形の周波数を測定し、基準波形と比較対象
波形の位相差の傾き（周波数偏差），ベクトルの回転方
向（基準波形に対する比較対象波形の周波数の上下）を
検出するだけで正確な周波数偏差を求めることができ、
両者の周波数を求めることが可能となる。
【図１】この発明の実施例を示すブロック図である。
【図２】この発明の他の実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図３】２つの交流瞬時値波形例を示す波形図である。
【図４】図３のビート波形例をアナログ量で示す波形図
である。
である。
【図５】図３のビート波形例を離散量を用いて示す波形
図である。
図である。
【図６】図５の離散量を大きくした例を示す波形図であ
る。
る。
【図７】実効値ベクトル演算による交流位相差演算例の
説明図である。
説明図である。
１…高速フーリエ変換装置（ＦＦＴ）、２…周波数演算
器、３…位相差演算器、４…周波数偏差演算器、５…加
算器、６…位相一致点検出器、７…パルス化回路。
器、３…位相差演算器、４…周波数偏差演算器、５…加
算器、６…位相一致点検出器、７…パルス化回路。
Claims (5)
- 【請求項１】 基準相を含む多系統の交流電圧の大き
さ，位相差，周波数を検出し、基準相に対する他地点の
同期検定によって同期投入を行なう自動同期装置におい
て、 基準相と比較対象とからなる２系統の交流電圧の大きさ
につき、高速フーリエ変換をしてその実効値を求めると
ともに、基準相の零クロス点を位相基準とするベクトル
演算をして基本波のみを検出することを特徴とする自動
同期装置。 - 【請求項２】 前記基準相の零クロス点を位相基準とす
る代わりに、前記基準相の交流電圧瞬時値をパルス化
し、このパルス化信号を外部同期信号とし、その立ち上
がりを位相基準として用いることを特徴とする請求項１
に記載の自動同期装置。 - 【請求項３】 基準相を含む多系統の交流電圧の大き
さ，位相差，周波数を検出し、基準相に対する他地点の
同期検定によって同期投入を行なう自動同期装置におい
て、 基準相と比較対象とからなる２系統の交流電圧につい
て、高速フーリエ変換をしてその実効値を求めるととも
に、基準相の零クロス点を位相基準とするベクトル演算
をして基本波のみを検出し、両者を比較して２系統の交
流電圧の位相差を求めることを特徴とする自動同期装
置。 - 【請求項４】 前記基準相の零クロス点を位相基準とす
る代わりに、前記基準相の交流電圧瞬時値をパルス化
し、このパルス化信号を外部同期信号とし、その立ち上
がりを位相基準として用いることを特徴とする請求項３
に記載の自動同期装置。 - 【請求項５】 基準相を含む多系統の交流電圧の大き
さ，位相差，周波数を検出し、基準相に対する他地点の
同期検定によって同期投入を行なう自動同期装置におい
て、 前記基準相の周波数演算結果と、基準相に対する位相の
絶対値の変化方向，変化量とから比較対象となる交流電
圧の周波数を求めることを特徴とする自動同期装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6781493A JPH06284584A (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 自動同期装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6781493A JPH06284584A (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 自動同期装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06284584A true JPH06284584A (ja) | 1994-10-07 |
Family
ID=13355797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6781493A Pending JPH06284584A (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 自動同期装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06284584A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016192890A (ja) * | 2015-03-30 | 2016-11-10 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 高速電源転送のための方法およびシステム |
| CN114910787A (zh) * | 2022-01-06 | 2022-08-16 | 云南电力试验研究院(集团)有限公司 | 一种电网时域频率动态曲线至交流电压波形的转化方法 |
-
1993
- 1993-03-26 JP JP6781493A patent/JPH06284584A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016192890A (ja) * | 2015-03-30 | 2016-11-10 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 高速電源転送のための方法およびシステム |
| CN114910787A (zh) * | 2022-01-06 | 2022-08-16 | 云南电力试验研究院(集团)有限公司 | 一种电网时域频率动态曲线至交流电压波形的转化方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5514978A (en) | Stator turn fault detector for AC motor | |
| CN102798748B (zh) | 一种基于迭代傅里叶变换计算交流电压信号幅值和相位的方法 | |
| JP3220327B2 (ja) | 周波数検出方法と装置および電力系統安定化システム | |
| EP3093624B1 (en) | Self-calibrating lvdt transformer demodulator | |
| Kharinov et al. | A Technique for Measuring the Frequency of Electrical Power Network Based on Spectral Analysis with Application of Henning Window | |
| JPH06284584A (ja) | 自動同期装置 | |
| CN104020350A (zh) | 一种克服频率摄动的电压基波分量检测方法 | |
| JPH11287830A (ja) | 正弦波信号の位相成分検出方法及び装置 | |
| EP0801745B1 (en) | Measuring method for determining the amplitude and phase of the fundamental tone of an alternating voltage | |
| JPH09211038A (ja) | 位相・振幅検出装置の診断装置、位相検出装置、振幅検出装置、周波数検出装置、位相・振幅・周波数検出装置 | |
| JP3395457B2 (ja) | 自動同期装置 | |
| Tikhomirov et al. | The accuracy of determining the phase during the development of the emergency mode by the piecewise overlay method | |
| JP2002218661A (ja) | 分散電源の単独運転検出方法 | |
| JPH02298872A (ja) | 位相計測回路 | |
| JP3119541B2 (ja) | 周波数検出方式 | |
| JP2946152B2 (ja) | 周波数検出装置 | |
| Serov | An Approach of Reducing the RMS Measurement Error for the Measurement Method Based on Averaging of the Squares of Samples | |
| JPH10221386A (ja) | 周波数測定方法及び装置 | |
| JPH0777547A (ja) | 正弦波交流信号の周波数検出方法 | |
| JPH01267464A (ja) | 交流電気量の計測装置 | |
| JPH02189416A (ja) | 変位測定装置 | |
| SU917122A1 (ru) | Способ измерени изменений сдвига фаз прерывистых синусоидальных сигналов | |
| JPH0436345B2 (ja) | ||
| JPH0221287A (ja) | 埋設管検知用磁場測定装置及びそれを用いた埋設管検知装置 | |
| JPH10246738A (ja) | 周波数変化量検出装置 |