JPH10246738A - 周波数変化量検出装置 - Google Patents
周波数変化量検出装置Info
- Publication number
- JPH10246738A JPH10246738A JP4818997A JP4818997A JPH10246738A JP H10246738 A JPH10246738 A JP H10246738A JP 4818997 A JP4818997 A JP 4818997A JP 4818997 A JP4818997 A JP 4818997A JP H10246738 A JPH10246738 A JP H10246738A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- sampling
- value
- polarity
- change amount
- 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
- Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単で安価な構成でありながら、周波数の変
化量を精度良く検出することが可能な周波数変化量検出
装置を提供すること。 【解決手段】 極性変化検出手段３０２は、最初のゼロ
クロス点付近でサンプリング手段３０１からのサンプリ
ングｘ1 が負でありｘ2 が正であることを検出した時点
で極性変化検出信号を出力し、次のゼロクロス点付近で
ｘn が正であり、ｘn+1 が負であることを検出した時点
で同様に極性変化検出信号を出力する。最大値・最小値
検出手段３０３は、この間の最大値ｘM を検出する。周
波数変化量演算手段３０４は、（１）式及び（２）式を
用いて、半周期毎に周波数ｆの変化量Δｆを演算する。 Δｕ＝｜ｘn+1 −ｘn ｜−｜ｘ2 −ｘ1 ｜ … （１） Δｆ＝Δｕ・ｆs ／２π・｜ｘM ｜ … （２）
化量を精度良く検出することが可能な周波数変化量検出
装置を提供すること。 【解決手段】 極性変化検出手段３０２は、最初のゼロ
クロス点付近でサンプリング手段３０１からのサンプリ
ングｘ1 が負でありｘ2 が正であることを検出した時点
で極性変化検出信号を出力し、次のゼロクロス点付近で
ｘn が正であり、ｘn+1 が負であることを検出した時点
で同様に極性変化検出信号を出力する。最大値・最小値
検出手段３０３は、この間の最大値ｘM を検出する。周
波数変化量演算手段３０４は、（１）式及び（２）式を
用いて、半周期毎に周波数ｆの変化量Δｆを演算する。 Δｕ＝｜ｘn+1 −ｘn ｜−｜ｘ2 −ｘ1 ｜ … （１） Δｆ＝Δｕ・ｆs ／２π・｜ｘM ｜ … （２）
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、商用電源の周波数
の変化量の検出を行う周波数変化量検出装置に関するも
のである。
の変化量の検出を行う周波数変化量検出装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】大きな電力を消費する工場等において
は、独自の発電システム（コジェネレーションシステ
ム）を設置し、このコジエネレーションシステムの電源
と電力会社の商用電源とを連係させながら電力系統の運
転を行う場合がある。このような連係運転においては、
負荷変動に伴う微少な周波数変化を高速に検出すること
が要求される。
は、独自の発電システム（コジェネレーションシステ
ム）を設置し、このコジエネレーションシステムの電源
と電力会社の商用電源とを連係させながら電力系統の運
転を行う場合がある。このような連係運転においては、
負荷変動に伴う微少な周波数変化を高速に検出すること
が要求される。
【０００３】そこで、電力系統の周波数変動を一定範囲
内に抑制する制御が行われることになるが、この制御の
ためには周波数検出装置が必要になる。
内に抑制する制御が行われることになるが、この制御の
ためには周波数検出装置が必要になる。
【０００４】このような周波数検出装置には、従来から
パルスカウンタ方式と呼ばれるものが多く用いられてい
る。これは、所定サンプリング周波数毎に交流入力の値
をサンプリングしてその極性変化を検出し、ある極性変
化検出時点から次の極性変化検出時点までの間のパルス
カウント数に基づいて周波数を求める方式のものであ
る。
パルスカウンタ方式と呼ばれるものが多く用いられてい
る。これは、所定サンプリング周波数毎に交流入力の値
をサンプリングしてその極性変化を検出し、ある極性変
化検出時点から次の極性変化検出時点までの間のパルス
カウント数に基づいて周波数を求める方式のものであ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】パルスカウンタ方式の
周波数検出装置の場合、サンプリング回路以外にパルス
発振回路を必要とし、さらに検出精度を上げるために
は、このパルス発振回路について高周波数のパルスを出
力し得るものが必要となる。
周波数検出装置の場合、サンプリング回路以外にパルス
発振回路を必要とし、さらに検出精度を上げるために
は、このパルス発振回路について高周波数のパルスを出
力し得るものが必要となる。
【０００６】また、最近の周波数検出装置の多くはマイ
クロコンピュータを利用した構成となっており、交流入
力量をディジタル量に変換して処理を行っている。しか
し、ディジタル保護継電器のサンプリング周波数に基づ
いて、微少な周波数変化を高速に検出するためには、専
用の回路を必要とする。そのため、従来の周波数検出装
置は、回路構成が複雑でコスト的にも不利なものとなっ
ていた。
クロコンピュータを利用した構成となっており、交流入
力量をディジタル量に変換して処理を行っている。しか
し、ディジタル保護継電器のサンプリング周波数に基づ
いて、微少な周波数変化を高速に検出するためには、専
用の回路を必要とする。そのため、従来の周波数検出装
置は、回路構成が複雑でコスト的にも不利なものとなっ
ていた。
【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、簡単で安価な構成でありながら、周波数の変化
量を精度良く検出することが可能な周波数変化量検出装
置を提供することを目的としている。
であり、簡単で安価な構成でありながら、周波数の変化
量を精度良く検出することが可能な周波数変化量検出装
置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、請求項１記載の発明は、商用電源周波数
付近の周波数（ｆ）を有する交流入力の値を所定サンプ
リング周波数（ｆs ）毎にサンプリングするサンプリン
グ手段と、前記サンプリング手段の連続する２つのサン
プリング値（ｘ1 ，ｘ2 ）の極性が負から正又は正から
負に変化する第１の時点、及びその後の連続する２つの
サンプリング値（ｘn ，ｘn+1 ）の極性が正から負又は
負から正に変化する第２の時点を検出する極性変化検出
手段と、前記極性変化検出手段が検出した第１の時点と
第２の時点との間における最大値又は最小値（ｘM ）を
検出する最大値・最小値検出手段と、前記サンプリング
周波数の値（ｆs ）、前記第１及び第２の時点をはさむ
各サンプリング値（ｘ1 ，ｘ2 ，ｘn ，ｘn+1 ）、及び
前記最大値又は最小値（ｘM ）の入力に基づいて、下式
（１），（２）により前記交流入力の周波数（ｆ）の変
化量（Δｆ）を半周期毎に演算する周波数変化量演算手
段と、を備えたことを特徴とする。 Δｕ＝｜ｘn+1 −ｘn ｜−｜ｘ2 −ｘ1 ｜ … （１） Δｆ＝Δｕ・ｆs ／２π・｜ｘM ｜ … （２）
の手段として、請求項１記載の発明は、商用電源周波数
付近の周波数（ｆ）を有する交流入力の値を所定サンプ
リング周波数（ｆs ）毎にサンプリングするサンプリン
グ手段と、前記サンプリング手段の連続する２つのサン
プリング値（ｘ1 ，ｘ2 ）の極性が負から正又は正から
負に変化する第１の時点、及びその後の連続する２つの
サンプリング値（ｘn ，ｘn+1 ）の極性が正から負又は
負から正に変化する第２の時点を検出する極性変化検出
手段と、前記極性変化検出手段が検出した第１の時点と
第２の時点との間における最大値又は最小値（ｘM ）を
検出する最大値・最小値検出手段と、前記サンプリング
周波数の値（ｆs ）、前記第１及び第２の時点をはさむ
各サンプリング値（ｘ1 ，ｘ2 ，ｘn ，ｘn+1 ）、及び
前記最大値又は最小値（ｘM ）の入力に基づいて、下式
（１），（２）により前記交流入力の周波数（ｆ）の変
化量（Δｆ）を半周期毎に演算する周波数変化量演算手
段と、を備えたことを特徴とする。 Δｕ＝｜ｘn+1 −ｘn ｜−｜ｘ2 −ｘ1 ｜ … （１） Δｆ＝Δｕ・ｆs ／２π・｜ｘM ｜ … （２）
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図１乃
至図４に基づき説明する。図２は、コジェネレーション
システムにおいて用いられる周波数変化量検出装置の概
略構成を示すブロック図である。この図において、電源
系統から商用電源周波数ｆ（例えば５０Ｈｚ）の交流入
力が計器用変成器１の１次側に送られており、この計器
用変成器１の２次側からは、交流入力の信号レベルを低
下させたアナログ信号がアナログ入力装置２に送られて
いる。アナログ入力装置２は、この入力されたアナログ
信号をディジタル信号に変換し、これをマイクロプロセ
ッサ３に出力している。
至図４に基づき説明する。図２は、コジェネレーション
システムにおいて用いられる周波数変化量検出装置の概
略構成を示すブロック図である。この図において、電源
系統から商用電源周波数ｆ（例えば５０Ｈｚ）の交流入
力が計器用変成器１の１次側に送られており、この計器
用変成器１の２次側からは、交流入力の信号レベルを低
下させたアナログ信号がアナログ入力装置２に送られて
いる。アナログ入力装置２は、この入力されたアナログ
信号をディジタル信号に変換し、これをマイクロプロセ
ッサ３に出力している。
【００１０】マイクロプロセッサ３は、入力したディジ
タル信号に対して所定の演算を施すことにより商用電源
周波数ｆの変化量Δｆを求める。ディジタル出力装置４
は、この求められた変化量Δｆを数値表示器５に出力
し、数値表示器５はこの変化量Δｆの表示を行う。
タル信号に対して所定の演算を施すことにより商用電源
周波数ｆの変化量Δｆを求める。ディジタル出力装置４
は、この求められた変化量Δｆを数値表示器５に出力
し、数値表示器５はこの変化量Δｆの表示を行う。
【００１１】図１は図２におけるマイクロプロセッサ３
の構成を示すブロック図である。図示するように、マイ
クロプロセッサ３内には、サンプリング手段３０１、極
性変化検出手段３０２最大値・最小値検出手段３０３、
及び周波数変化量演算手段３０４が形成されている。
の構成を示すブロック図である。図示するように、マイ
クロプロセッサ３内には、サンプリング手段３０１、極
性変化検出手段３０２最大値・最小値検出手段３０３、
及び周波数変化量演算手段３０４が形成されている。
【００１２】サンプリング手段３０１は、アナログ入力
装置２から送られてくる交流入力のディジタル値を所定
周波数ｆs （例えば１２００Ｈｚ）でサンプリングする
ようになっている。サンプリング手段３０１は、交流入
力についての連続したサンプリング値（ｘ1 ，ｘ2 ，
…，ｘn ，ｘn+1 ，…）を極性変化検出手段３０２、最
大値・最小値検出手段３０３、及び周波数変化量演算手
段３０４に出力するようになっている。極性変化検出手
段３０２は、サンプリング手段３０１からの連続する２
つのサンプリング値が負から正又は正から負に変化する
各時点を検出しており、各時点において、極性変化検出
信号を最大値・最小値検出手段３０３及び周波数変化量
演算手段３０４に出力するようになっている。最大値・
最小値検出手段３０３は、ある極性変化検出信号と次の
極性変化検出信号との間の期間中における最大値又は最
小値を検出し、その値ｘM を周波数変化量演算手段３０
４に出力するようになっている。周波数変化量演算手段
３０４は、極性変化検出手段３０２から極性変化検出信
号を入力した時点における各サンプリング値（ｘ1 ，ｘ
2 ，ｘn ，ｘn+1 ）と、最大値・最小値検出手段３０３
からの値ｘM と、予め記憶してあるサンプリング周波数
ｆs との入力に基づいて、商用電源周波数ｆの変化量Δ
ｆを演算するようになっている。
装置２から送られてくる交流入力のディジタル値を所定
周波数ｆs （例えば１２００Ｈｚ）でサンプリングする
ようになっている。サンプリング手段３０１は、交流入
力についての連続したサンプリング値（ｘ1 ，ｘ2 ，
…，ｘn ，ｘn+1 ，…）を極性変化検出手段３０２、最
大値・最小値検出手段３０３、及び周波数変化量演算手
段３０４に出力するようになっている。極性変化検出手
段３０２は、サンプリング手段３０１からの連続する２
つのサンプリング値が負から正又は正から負に変化する
各時点を検出しており、各時点において、極性変化検出
信号を最大値・最小値検出手段３０３及び周波数変化量
演算手段３０４に出力するようになっている。最大値・
最小値検出手段３０３は、ある極性変化検出信号と次の
極性変化検出信号との間の期間中における最大値又は最
小値を検出し、その値ｘM を周波数変化量演算手段３０
４に出力するようになっている。周波数変化量演算手段
３０４は、極性変化検出手段３０２から極性変化検出信
号を入力した時点における各サンプリング値（ｘ1 ，ｘ
2 ，ｘn ，ｘn+1 ）と、最大値・最小値検出手段３０３
からの値ｘM と、予め記憶してあるサンプリング周波数
ｆs との入力に基づいて、商用電源周波数ｆの変化量Δ
ｆを演算するようになっている。
【００１３】次に、上記のように構成される図１の動作
を、図３の波形図及び図４のフローチャートに基づき説
明する。サンプリング手段３０１は、所定周波数ｆs
（１２００Ｈｚ）毎にサンプリング値を極性変化検出手
段３０２、最大値・最小値検出手段３０３、及び周波数
変化量演算手段３０４に出力している。まず、極性変化
検出手段３０２は、各ゼロクロス点付近の最初のサンプ
リング値の極性を検出する（ステップ１）。最初のサン
プリング値の極性が負である場合、極性変化検出手段３
０２、最大値・最小値検出手段３０３、及び周波数変化
量演算手段３０４は、ステップ２〜５の動作を行い、最
後に周波数変化量演算手段３０４が周波数変動量Δｆを
演算する（ステップ６）。一方、最初のサンプリング値
の極性が正である場合、極性変化検出手段３０２、最大
値・最小値検出手段３０３、及び周波数変化量演算手段
３０４は、ステップ６〜９の動作を行い、最後に周波数
変化量演算手段３０４が周波数変動量Δｆを演算する
（ステップ６）。
を、図３の波形図及び図４のフローチャートに基づき説
明する。サンプリング手段３０１は、所定周波数ｆs
（１２００Ｈｚ）毎にサンプリング値を極性変化検出手
段３０２、最大値・最小値検出手段３０３、及び周波数
変化量演算手段３０４に出力している。まず、極性変化
検出手段３０２は、各ゼロクロス点付近の最初のサンプ
リング値の極性を検出する（ステップ１）。最初のサン
プリング値の極性が負である場合、極性変化検出手段３
０２、最大値・最小値検出手段３０３、及び周波数変化
量演算手段３０４は、ステップ２〜５の動作を行い、最
後に周波数変化量演算手段３０４が周波数変動量Δｆを
演算する（ステップ６）。一方、最初のサンプリング値
の極性が正である場合、極性変化検出手段３０２、最大
値・最小値検出手段３０３、及び周波数変化量演算手段
３０４は、ステップ６〜９の動作を行い、最後に周波数
変化量演算手段３０４が周波数変動量Δｆを演算する
（ステップ６）。
【００１４】いま、図３の時刻ｔ1 付近で、極性変化検
出手段３０２がサンプリング手段３０１からのサンプリ
ング値の極性について負であることを検出したとする
（ステップ１）。極性変化検出手段３０２は、ゼロクロ
ス点となる時刻ｔ1 直前の時点でサンプリング値ｘ1 の
極性が負であることを検出した後、時刻ｔ1 直後の時点
でサンプリング値ｘ2 の極性が正であることを検出した
時に極性変化検出信号を出力する（ステップ２）。周波
数変化量演算手段３０４は、この時のサンプリング値ｘ
1 ，ｘ2 を記憶しておく。
出手段３０２がサンプリング手段３０１からのサンプリ
ング値の極性について負であることを検出したとする
（ステップ１）。極性変化検出手段３０２は、ゼロクロ
ス点となる時刻ｔ1 直前の時点でサンプリング値ｘ1 の
極性が負であることを検出した後、時刻ｔ1 直後の時点
でサンプリング値ｘ2 の極性が正であることを検出した
時に極性変化検出信号を出力する（ステップ２）。周波
数変化量演算手段３０４は、この時のサンプリング値ｘ
1 ，ｘ2 を記憶しておく。
【００１５】最大値・最小値検出手段３０３は、極性変
化検出手段３０２から極性変化信号を入力すると、その
後のサンプリング値の増減を監視し、増加方向から減少
方向に転じた時のサンプリング値を最大値ｘmax として
検出し、この最大値ｘmax を出力値ｘM として周波数変
化量演算手段３０４に送出する（ステップ３）。周波数
変化量演算手段３０４は、この出力値ｘM を記憶してお
く。
化検出手段３０２から極性変化信号を入力すると、その
後のサンプリング値の増減を監視し、増加方向から減少
方向に転じた時のサンプリング値を最大値ｘmax として
検出し、この最大値ｘmax を出力値ｘM として周波数変
化量演算手段３０４に送出する（ステップ３）。周波数
変化量演算手段３０４は、この出力値ｘM を記憶してお
く。
【００１６】そして、極性変化検出手段３０２は、次の
ゼロクロス点となる時刻ｔ2 直前の時点でサンプリング
値ｘn の極性が正であることを検出した後、時刻ｔ2 直
後の時点でサンプリング値ｘn+1 の極性が負であること
を検出した時に極性変化検出信号を出力する（ステップ
４）。周波数変化量演算手段３０４は、この時のサンプ
リング値ｘn ，ｘn+1 を記憶しておく。
ゼロクロス点となる時刻ｔ2 直前の時点でサンプリング
値ｘn の極性が正であることを検出した後、時刻ｔ2 直
後の時点でサンプリング値ｘn+1 の極性が負であること
を検出した時に極性変化検出信号を出力する（ステップ
４）。周波数変化量演算手段３０４は、この時のサンプ
リング値ｘn ，ｘn+1 を記憶しておく。
【００１７】次いで、周波数変化量演算手段３０４は、
記憶しておいたサンプリング値ｘ1，ｘ2 ，ｘn ，ｘn+1
に基づいて、時刻ｔ1 ，ｔ2 における各サンプリング
値偏差の変化量Δｕを下式（１）により演算する（ステ
ップ５）。 Δｕ＝｜ｘn+1 −ｘn ｜−｜ｘ2 −ｘ1 ｜ … （１）
記憶しておいたサンプリング値ｘ1，ｘ2 ，ｘn ，ｘn+1
に基づいて、時刻ｔ1 ，ｔ2 における各サンプリング
値偏差の変化量Δｕを下式（１）により演算する（ステ
ップ５）。 Δｕ＝｜ｘn+1 −ｘn ｜−｜ｘ2 −ｘ1 ｜ … （１）
【００１８】周波数変化量演算手段３０４は、さらに、
この演算したΔｕと、先に最大値・最小値検出手段３０
３から入力して記憶しておいた出力値ｘM の絶対値｜ｘ
M ｜と、予め記憶してあるサンプリング周波数ｆs とに
基づいて、下式（２）により商用電源周波数ｆの変化量
Δｆを演算する（ステップ６）。 Δｆ＝Δｕ・ｆs ／２π・｜ｘM ｜ … （２）
この演算したΔｕと、先に最大値・最小値検出手段３０
３から入力して記憶しておいた出力値ｘM の絶対値｜ｘ
M ｜と、予め記憶してあるサンプリング周波数ｆs とに
基づいて、下式（２）により商用電源周波数ｆの変化量
Δｆを演算する（ステップ６）。 Δｆ＝Δｕ・ｆs ／２π・｜ｘM ｜ … （２）
【００１９】この場合、上記式のΔｆが周波数ｆの変化
量を表すことになるのは次のような理由による。すなわ
ち、ゼロクロス点となる時刻ｔ1 をはさむサンプリング
値ｘ1 ，ｘ2 の偏差をΔｘ（＝ｘ2 −ｘ1 ）とし、この
時の位相変化分をΔθ（＝２πｆ／ｆs ）とすると、次
式が成立する。 ｘmax ＝Δｘ／Δθ この式は、ゼロクロス点におけるサンプリング値を位相
により微分した結果は、その波形の半周期の最大値とな
るということを意味しているが、これはサイン関数を微
分すれば位相が９０°ずれたコサイン関数となることか
らも明らかである。上記式のΔθに２πｆ／ｆs を代入
すれば下式が得られる。 ｆ＝Δｘ・ｆs ／２π・ｘmax
量を表すことになるのは次のような理由による。すなわ
ち、ゼロクロス点となる時刻ｔ1 をはさむサンプリング
値ｘ1 ，ｘ2 の偏差をΔｘ（＝ｘ2 −ｘ1 ）とし、この
時の位相変化分をΔθ（＝２πｆ／ｆs ）とすると、次
式が成立する。 ｘmax ＝Δｘ／Δθ この式は、ゼロクロス点におけるサンプリング値を位相
により微分した結果は、その波形の半周期の最大値とな
るということを意味しているが、これはサイン関数を微
分すれば位相が９０°ずれたコサイン関数となることか
らも明らかである。上記式のΔθに２πｆ／ｆs を代入
すれば下式が得られる。 ｆ＝Δｘ・ｆs ／２π・ｘmax
【００２０】したがって、上記式で表される周波数ｆの
半周期単位での変化量Δｆは、（２）式で表されること
になる。なお、（２）式で表されるΔｆの値が正である
場合は、周波数ｆがその分上昇したことを意味してお
り、Δｆの値が負である場合は、周波数ｆがその分減少
したことを意味している。
半周期単位での変化量Δｆは、（２）式で表されること
になる。なお、（２）式で表されるΔｆの値が正である
場合は、周波数ｆがその分上昇したことを意味してお
り、Δｆの値が負である場合は、周波数ｆがその分減少
したことを意味している。
【００２１】ステップ６で時刻ｔ1 から時刻ｔ2 の間の
半周期分の変動量Δｆが演算された後、極性変化検出手
段３０２は、次のゼロクロス点となる時刻ｔ2 直前の時
点でサンプリング値ｘn の極性が正であることを検出
し、その後時刻ｔ2 直後の時点でサンプリング値ｘn+1
の極性が負であることを検出した時に極性変化検出信号
を出力する（ステップ７）。周波数変化量演算手段３０
４は、この時のサンプリング値ｘn ，ｘn+1 を記憶して
おく。なお、ステップ７の動作は、実際にはステップ４
で既に実行されており、ステップ７をステップ４とは別
にフローチャート上に示したのは、概念的理解を容易に
するためである。
半周期分の変動量Δｆが演算された後、極性変化検出手
段３０２は、次のゼロクロス点となる時刻ｔ2 直前の時
点でサンプリング値ｘn の極性が正であることを検出
し、その後時刻ｔ2 直後の時点でサンプリング値ｘn+1
の極性が負であることを検出した時に極性変化検出信号
を出力する（ステップ７）。周波数変化量演算手段３０
４は、この時のサンプリング値ｘn ，ｘn+1 を記憶して
おく。なお、ステップ７の動作は、実際にはステップ４
で既に実行されており、ステップ７をステップ４とは別
にフローチャート上に示したのは、概念的理解を容易に
するためである。
【００２２】最大値・最小値検出手段３０３は、極性変
化検出手段３０２から極性変化信号を入力すると、その
後のサンプリング値の増減を監視し、減少方向から増加
方向に転じた時のサンプリング値を最小値ｘmin として
検出し、この最小値ｘmin を出力値ｘM として周波数変
化量演算手段３０４に送出する（ステップ８）。周波数
変化量演算手段３０４は、この出力値ｘM を記憶してお
く。
化検出手段３０２から極性変化信号を入力すると、その
後のサンプリング値の増減を監視し、減少方向から増加
方向に転じた時のサンプリング値を最小値ｘmin として
検出し、この最小値ｘmin を出力値ｘM として周波数変
化量演算手段３０４に送出する（ステップ８）。周波数
変化量演算手段３０４は、この出力値ｘM を記憶してお
く。
【００２３】そして、極性変化検出手段３０２は、次の
ゼロクロス点となる時刻ｔ3 直前の時点でサンプリング
値ｘp の極性が負であることを検出した後、時刻ｔ3 直
後の時点でサンプリング値ｘp+1 の極性が正であること
を検出した時に極性変化検出信号を出力する（ステップ
９）。周波数変化量演算手段３０４は、この時のサンプ
リング値ｘp ，ｘp+1 を記憶しておく。
ゼロクロス点となる時刻ｔ3 直前の時点でサンプリング
値ｘp の極性が負であることを検出した後、時刻ｔ3 直
後の時点でサンプリング値ｘp+1 の極性が正であること
を検出した時に極性変化検出信号を出力する（ステップ
９）。周波数変化量演算手段３０４は、この時のサンプ
リング値ｘp ，ｘp+1 を記憶しておく。
【００２４】次いで、周波数変化量演算手段３０４は、
記憶しておいたサンプリング値ｘn，ｘn+1 ，ｘp ，ｘp
+1 に基づいて、時刻ｔ2 ，ｔ3 における各サンプリン
グ値偏差の変化量Δｕを下式（３）により演算する（ス
テップ１０）。 Δｕ＝｜ｘp+1 −ｘp ｜−｜ｘn+1 −ｘn ｜ … （３）
記憶しておいたサンプリング値ｘn，ｘn+1 ，ｘp ，ｘp
+1 に基づいて、時刻ｔ2 ，ｔ3 における各サンプリン
グ値偏差の変化量Δｕを下式（３）により演算する（ス
テップ１０）。 Δｕ＝｜ｘp+1 −ｘp ｜−｜ｘn+1 −ｘn ｜ … （３）
【００２５】周波数変化量演算手段３０４は、さらに、
この演算したΔｕと、先に最大値・最小値検出手段３０
３から入力して記憶しておいた出力値ｘM の絶対値｜ｘ
M ｜と、予め記憶してあるサンプリング周波数ｆs とに
基づいて、下式（２）により商用電源周波数ｆの変化量
Δｆを演算する（ステップ６）。 Δｆ＝Δｕ・ｆs ／２π・｜ｘM ｜ … （２）
この演算したΔｕと、先に最大値・最小値検出手段３０
３から入力して記憶しておいた出力値ｘM の絶対値｜ｘ
M ｜と、予め記憶してあるサンプリング周波数ｆs とに
基づいて、下式（２）により商用電源周波数ｆの変化量
Δｆを演算する（ステップ６）。 Δｆ＝Δｕ・ｆs ／２π・｜ｘM ｜ … （２）
【００２６】周波数変化量演算手段３０４は、このよう
な演算を半周期毎に繰り返して商用電源周波数ｆの変化
量Δｆを求めている。上記した演算の特徴は、ゼロクロ
ス点におけるサンプリング値を位相で微分することによ
り、ゼロクロス点から９０°位相がずれた位置における
最大値又は最小値を得ることができるという原理を利用
した点であり、周波数の値そのものを演算するのではな
く、半周期毎の周波数の変化量を演算するようにした点
である。
な演算を半周期毎に繰り返して商用電源周波数ｆの変化
量Δｆを求めている。上記した演算の特徴は、ゼロクロ
ス点におけるサンプリング値を位相で微分することによ
り、ゼロクロス点から９０°位相がずれた位置における
最大値又は最小値を得ることができるという原理を利用
した点であり、周波数の値そのものを演算するのではな
く、半周期毎の周波数の変化量を演算するようにした点
である。
【００２７】上記のように、本発明は半周期毎のサンプ
リング値の四則演算のみにより周波数変化量を容易に求
めることができるので、回路構成を簡単化することがで
き、したがって、従来のように、ハードウエアとしての
専用回路を設けることが不要となる。
リング値の四則演算のみにより周波数変化量を容易に求
めることができるので、回路構成を簡単化することがで
き、したがって、従来のように、ハードウエアとしての
専用回路を設けることが不要となる。
【００２８】なお、本発明では周波数変化量の検出は半
周期毎にしか行わないので、高周波数よりも商用電源周
波数程度の低周波数（４５Ｈｚ〜６０Ｈｚ程度）の変化
量を検出する場合に適しているといえる。また、上記実
施形態では、サンプリング周波数が１２００Ｈｚの場合
につき説明したが、もちろんサンプリング周波数の値は
特に限定されるわけではない。
周期毎にしか行わないので、高周波数よりも商用電源周
波数程度の低周波数（４５Ｈｚ〜６０Ｈｚ程度）の変化
量を検出する場合に適しているといえる。また、上記実
施形態では、サンプリング周波数が１２００Ｈｚの場合
につき説明したが、もちろんサンプリング周波数の値は
特に限定されるわけではない。
【００２９】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ゼロク
ロス点での位相による微分は、その波形の半周期の最大
値又は最小値を表すという原理を利用して、四則演算の
みにより周波数変化量を求める構成としているので、簡
単で安価な構成でありながら、周波数の変化量を精度良
く検出することが可能な周波数変化量検出装置を実現す
ることができる。
ロス点での位相による微分は、その波形の半周期の最大
値又は最小値を表すという原理を利用して、四則演算の
みにより周波数変化量を求める構成としているので、簡
単で安価な構成でありながら、周波数の変化量を精度良
く検出することが可能な周波数変化量検出装置を実現す
ることができる。
【図１】本発明の実施形態に係るマイクロプロセッサの
構成を示すブロック図。
構成を示すブロック図。
【図２】本発明の実施形態に係る周波数変化量検出装置
の概略構成を示すブロック図。
の概略構成を示すブロック図。
【図３】図１の動作を説明するための波形図。
【図４】図１の動作を説明するためのフローチャート。
１ 計器用変成器 ２ アナログ入力装置 ３ マイクロプロセッサ ４ ディジタル出力装置 ５ 数値表示器 ３０１ サンプリング手段 ３０２ 極性変化検出手段 ３０３ 最大値・最小値検出手段 ３０４ 周波数変化量演算手段
Claims (1)
- 【請求項１】商用電源周波数付近の周波数（ｆ）を有す
る交流入力の値を所定サンプリング周波数（ｆs ）毎に
サンプリングするサンプリング手段と、 前記サンプリング手段の連続する２つのサンプリング値
（ｘ1 ，ｘ2 ）の極性が負から正又は正から負に変化す
る第１の時点、及びその後の連続する２つのサンプリン
グ値（ｘn ，ｘn+1 ）の極性が正から負又は負から正に
変化する第２の時点を検出する極性変化検出手段と、 前記極性変化検出手段が検出した第１の時点と第２の時
点との間における最大値又は最小値（ｘM ）を検出する
最大値・最小値検出手段と、 前記サンプリング周波数の値（ｆs ）、前記第１及び第
２の時点をはさむ各サンプリング値（ｘ1 ，ｘ2 ，ｘn
，ｘn+1 ）、及び前記最大値又は最小値（ｘM）の入力
に基づいて、下式（１），（２）により前記交流入力の
周波数（ｆ）の変化量（Δｆ）を半周期毎に演算する周
波数変化量演算手段と、 を備えたことを特徴とする周波数変化量検出装置。 Δｕ＝｜ｘn+1 −ｘn ｜−｜ｘ2 −ｘ1 ｜ … （１） Δｆ＝Δｕ・ｆs ／２π・｜ｘM ｜ … （２）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4818997A JPH10246738A (ja) | 1997-03-03 | 1997-03-03 | 周波数変化量検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4818997A JPH10246738A (ja) | 1997-03-03 | 1997-03-03 | 周波数変化量検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10246738A true JPH10246738A (ja) | 1998-09-14 |
Family
ID=12796450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4818997A Pending JPH10246738A (ja) | 1997-03-03 | 1997-03-03 | 周波数変化量検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10246738A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008267917A (ja) * | 2007-04-18 | 2008-11-06 | Mitsubishi Electric Corp | 周波数変化分測定装置、周波数変化率測定装置および電力系統制御保護装置 |
| CN100432681C (zh) * | 2005-02-02 | 2008-11-12 | 艾默生网络能源系统有限公司 | 交流电频率监测方法 |
| CN102116798A (zh) * | 2011-03-07 | 2011-07-06 | 深圳市锐能微科技有限公司 | 一种电网频率测量方法及装置 |
-
1997
- 1997-03-03 JP JP4818997A patent/JPH10246738A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100432681C (zh) * | 2005-02-02 | 2008-11-12 | 艾默生网络能源系统有限公司 | 交流电频率监测方法 |
| JP2008267917A (ja) * | 2007-04-18 | 2008-11-06 | Mitsubishi Electric Corp | 周波数変化分測定装置、周波数変化率測定装置および電力系統制御保護装置 |
| CN102116798A (zh) * | 2011-03-07 | 2011-07-06 | 深圳市锐能微科技有限公司 | 一种电网频率测量方法及装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| 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 | |
| KR850000327B1 (ko) | 수치제어방법 | |
| KR910021001A (ko) | 전기모우터 제어장치 | |
| JP6272508B2 (ja) | 位置検出器の角度誤差補正装置および角度誤差補正方法 | |
| 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 | |
| JPH10246738A (ja) | 周波数変化量検出装置 | |
| CN111030169B (zh) | 一种锁相条件下电网参数的计算方法和可读存储介质 | |
| JPH07325636A (ja) | 力率自動調整装置および交流電気量のディジタル量変換方法 | |
| JP3856710B2 (ja) | 電子式交流電流計 | |
| KR20040018716A (ko) | 무정류자 직류모터의 속도제어장치 및 방법 | |
| EP2515128A2 (en) | High-resolution and low-resolution sensors for phase detection | |
| JP3048467B2 (ja) | 位相検出装置 | |
| JP3119541B2 (ja) | 周波数検出方式 | |
| JPS62864A (ja) | 速度検出装置 | |
| JPS6346648B2 (ja) | ||
| JPH0712860A (ja) | 周波数検出装置 | |
| JPH07260844A (ja) | 正弦波交流信号の周波数検出方法 | |
| JPH1176727A (ja) | 空気清浄機の汚染度検知装置 | |
| JPH06284584A (ja) | 自動同期装置 | |
| JPH0740052B2 (ja) | 周波数検出装置 | |
| JPH08219704A (ja) | 変位検出装置 | |
| JPH0366620B2 (ja) | ||
| JPS58129368A (ja) | 周波数検出方法 | |
| JPH03202713A (ja) | 位置検出装置 | |
| JPH0469079A (ja) | モータ速度検出装置 |