JPH1048273A

JPH1048273A - 交流電気系統の波形の調波分析を行うモニター装置

Info

Publication number: JPH1048273A
Application number: JP9060064A
Authority: JP
Inventors: Roger William Cox; ウィリアムコックスロジャー; Robert Tracey Elms; トレイシーエルムズロバート
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1996-02-28
Filing date: 1997-02-26
Publication date: 1998-02-20
Also published as: EP0793108A2; US5754440A; DE69725636D1; CA2198659A1; AU716267B2; CA2198659C; EP0793108A3; AU1483197A; DE69725636T2; EP0793108B1

Abstract

(57)【要約】【課題】所定の基準波形に対する各調波の位相角の表
示を含む調波の視覚表示を提供するモニター装置を提供
する。【解決手段】交流電気系統（３）のモニター装置
（１）は、系統の任意の電流または電圧の５０個の調波
の値を、その大きさ及び／または基本波に対する百分比
で表示するディスプレイスクリーンをオンラインで発生
させる。この表示は、好ましくは相導体間電圧または相
導体−中性導体間電圧である基準波形に対する各調波の
位相角を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は交流電気系統の波形
の調波分析を行うモニター装置、さらに詳細には、所定
の基準波形に対する各調波の位相角の表示を含む調波の
視覚表示を提供するかかるモニター装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】交流電気系統のモニター装置は歴史的に
計量機能を有する。最新式のモニター装置は、これらの
計量機能をデジタル方式で実行するマイクロコンピュー
タを用いる。マイクロコンピュータの性能がこれらの計
量機能に加えて、交流電気系統の波形の調波分析をオン
ラインで行えるようになったのは、つい最近である。最
初は、デジタルモニター装置が波形を捕捉し、この波形
の調波を別のコンピュータがオフラインで分析してい
た。これは、調波分析によるマイクロコンピュータへの
情報処理の負担が非常に大きいためであった。調波分析
を行う交流電気系統のモニター装置には、依然として改
良の余地がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】特に、調波分析の結果
をユーザーに提示する態様に改良を加えたモニター装置
に対する需要が存在する。

【０００４】また、調波間の位相角をさらに分析する必
要がある。

【０００５】また、モニター装置の入力に用いるフィル
タにより周波数に依存する位相シフトが生じるが、これ
を補償するモニター装置に対する需要も存在する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記及び他の需要は、各
調波の値、例えばその大きさまたは基本波に対する百分
比だけでなく基準波形に対する各調波の位相角を求める
処理手段を備えた、交流電気系統の波形をオンラインで
調波分析するモニター装置に関する本発明により充足さ
れる。調波の値及び位相角は好ましくは視覚表示装置に
提示される。基本波は交流電気系統の波形の１つ、好ま
しくは電圧波形である。この電圧波形は相導体−中性導
体間電圧または相間電圧いずれでもよい。

【０００７】本発明の別の特徴として、モニター装置
は、ローパスフィルタのような入力フィルタを用いて波
形からスパイクを除去する。このフィルタは周波数に依
存する位相シフトを発生させるため、高次の調波ほどシ
フト角が大きい。本発明者等は、この周波数に依存する
位相シフトは本質的に線形であり、調波の次数に線形関
数の傾きを乗算すると特定の調波の位相シフトが求めら
れることを発見した。

【０００８】

【実施例】図１を参照して、本発明のモニター装置１
は、配電系統のような交流電力系統３の監視及び分析に
用いられる。図示の配電系統３は、３つの相導体５Ａ，
５Ｂ，５Ｃ、中性導体５Ｎ、及び接地導体５Ｇを有す
る。変流器７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｎ，７Ｇが各導体を流
れる電流を感知し、計器用変圧器９Ａ，９Ｂ，９Ｃが相
導体−中性導体間電圧を感知し、計器用変圧器９Ｎによ
って中性導体−接地導体間電圧が感知される。このモニ
ター装置はレンジング回路（ranging circuit)１１を有
し、このレンジング回路は電流及び電圧波形を−１０〜
０ボルト信号から＋１０ボルト信号に変換して、アナロ
グ−デジタル変換器１３（以下、「Ａ／Ｄ変換器」とい
う）がこの信号を変換しデジタルプロセッサ１５に入力
できるようにする。このレンジング回路はまた、感知波
形からスパイクを除去するためローパスフィルタリング
を施す。Ａ／Ｄ変換器１３は、デジタルプロセッサ１５
が発生する割込み信号で決まるサンプリングレートでア
ナログ電圧及び電流をサンプリングする。これら割込み
信号は、第１の低速サンプリングレート、または第２の
高速サンプリングレートで選択的に発生される。低速サ
ンプリング時、Ａ／Ｄ変換器１３は、全部で５つの電流
及び全部で４つの電圧をサンプリングする。高速サンプ
リングについては、再度全ての電流と三相電圧がサンプ
リングされ、デジタルプロセッサ１５へ入力される。こ
れらの電流及び電圧はそれぞれ割込み信号毎にサンプリ
ングされる。接地導体−中性導体間電圧ＶGNはフィルタ
を含む入力回路１２により増幅された後、デジタルプロ
セッサ１５のアナログ−デジタル変換器１４によりデジ
タルサンプルに変換される。

【０００９】デジタルプロセッサ１５は、これらの電流
及び電圧のデジタルサンプルを用いて２組の電気的パラ
メータを発生させる。第１の組のパラメータはモニター
機能と関連し、計量パラメータ、例えば、電流及び電圧
の実効値、電流及び電圧のピーク値、電流及び電圧の最
小値、力率、ワット値、バール値（Vars）、ボルトアン
ペア値、全調波歪、Ｋ係数、ＣＢＭＥＡデレーティング
係数等を含む。デジタルプロセッサ１５により計算され
る第２の組のパラメータは、各調波の相対振幅を表わす
個々の調波係数である。データの収集及び処理は、１９
９４年１０月１７日付けの米国特許出願第０８／３２
５、７１１号に記載された態様で行われるため、最大数
のパラメータを継続的にモニターすると共に調波成分を
同時に計算することができる。

【００１０】デジタルプロセッサ１５は、入出力装置
（Ｉ／Ｏ）１７を有し、これを介してフロントパネル１
９に接続されている。フロントパネル１９は、ユーザー
とのインタフェースとして働く。ユーザーがモニター装
置１の動作を制御して交流電力系統３をモニターできる
のはこのフロントパネルによる。入出力装置１７はま
た、デジタル入力を介してデジタルプロセッサ１５を接
点入力とインタフェースさせる。また、リレー出力及び
アナログ出力が入出力装置１７により得られる。デジタ
ルプロセッサ１５はまた、通信リンク２０を介して遠隔
場所のプロセッサ（図示せず）と通信できる。この通信
リンク２０を通じて、モニター装置１は遠隔のプロセッ
サへの情報を提供できると共に、この遠隔プロセッサに
より制御可能となる。

【００１１】デジタルプロセッサ１５は、モニター機能
については低速で、またデータ捕捉機能については高速
で割込み信号を発生させることにより、プロセッサにか
かる負担を抑制して、必要とされる全ての機能を果た
す。デジタルプロセッサ１５が用いるサンプリング方式
は、１９９４年１０月１７日付けの米国特許出願第０８
／３２５、７１１号に記載されたものと同一である。波
形の捕捉には抽出すべき最も高次の調波の少なくとも２
倍のレートで同期サンプリングをする必要があることが
知られている。一方、モニター機能は同期サンプリング
を必要としない。このため、等価サンプリングとして知
られた方式を低速サンプリングに用いて実効サンプリン
グレートを増加させる。等価サンプリングでは、１サイ
クルにつき所定数のサンプルを採取した後、１サイクル
の何分の１かの遅延時間を挿入し、その後同一レートで
サンプリングを行う。このため、サンプリング時点は各
サイクルにおいて１サイクルの所定の何分の１かだけず
れることになる。このようにずれたタイミングで多数回
サンプリングすることにより収集したデータを用いて種
々のパラメータの計算を行う。

【００１２】低速で行われるが波形捕捉のための高速サ
ンプリングが選択可能な等価サンプリングは、フレーム
を形成するようにして実行される。各サンプリングフレ
ームは、所定数のサイクルのあと（１サイクルの何分の
１かの）遅延時間を挿入した時間に亘って行うサンプリ
ングを多数回繰り返したものより成る。一例として、サ
イクルの所定数を２とし、２サイクルにその後の遅延時
間δを加えた時間に行われるサンプリングを４回繰り返
したものを１フレームとする。この例のフレームの長さ
は８サイクルに４個の遅延時間４δを加算したものに等
しい。低速サンプリングレートは１サイクルにつき３２
個のサンプルを採取するため、遅延時間を１サイクルの
１２８分の１に等しくすると、サンプリングフレームは
波形の基本周波数の８・１／３２サイクルに等しくな
る。これにより、等価サンプリングレートは１サイクル
当たりサンプル１２８個となる。

【００１３】高速サンプリングは、サンプリングフレー
ムの複数の繰り返しのうち任意のただ１つの繰り返し時
に実行できる。従って、この例では、高速サンプリング
は、要求されると、フレームの第３番目の繰り返し時に
行われる。任意の１つのフレームを高速サンプリングに
用いることができるが、それはフレームの常に同一番目
の繰り返しである。高速サンプリングはただ１つの繰り
返しについて行われるため、サンプリングは同期的で有
り得、これは波形の調波成分のフーリエ分析にとって必
要条件である。同期的とは、サイクルごとに整数個のサ
ンプルを採取することを意味する。遅延時間δはその繰
り返しの最後に来るため、それによりただ１つの繰り返
し時に行われる同期的サンプリングが乱されることはな
い。高速サンプリングは低速サンプリングレートの整数
倍のレートで行われる。実施例では、高速サンプリング
レートは１サイクル当たりサンプル１２８個の速さであ
り、これは低速サンプリングレートの４倍である。これ
により、低速データを高速データから抽出することが可
能となり、低速サンプリング時に行われる計算のための
連続データとして利用可能である。

【００１４】サンプリングの各繰り返しに含まれる所定
サイクル数はこの例では２であるが、サイクル数を２以
外にしてもよい。しかしながら、各繰り返しに含まれる
サイクル数により、１つのフレームの間収集可能な高速
データの最大サイクル数が決まる。

【００１５】波形捕捉のための高速サンプリングは、交
流配電系統３における状態、例えば過電流、トリップ、
低電圧状態などのような状態に応答して自動的に実行さ
せることができる。さらに、高速サンプリングをフロン
トパネル１９を介して或いは通信リンク２０を介して遠
隔の場所から命令することもできる。また、高速サンプ
リングはタイマー（図示せず）で始動することも可能で
ある。

【００１６】図２は、ユーザーインターフェイスを形成
するフロントパネル１９を示す。フロントパネル１９の
主要な特徴部分はディスプレイ２１であり、この実施例
では８行の表示部分を持つガスプラズマディスプレイで
ある。ユーザーインターフェイスは好ましくは、ディス
プレイ２１上に提示されるソフトキー２３より成る。ユ
ーザーは、フロントパネル上のディスプレイ２１の近く
にある、Ｆ１−Ｆ４と表示された多数のスイッチ２５の
うち適当なスイッチに触れることにより選択を行う。ス
イッチ２５の機能は、ディスプレイ上に表示されたソフ
トスイッチのアイコン２７により指示され、これはスク
リーンごとに異なる。他の種類のユーザーインターフェ
イス２３としては、キーボード、マウスまたはトラック
ボールのようなものが使用できる。ディスプレイ２１上
には、モニター装置が発生する多数のパラメータから知
りたいパラメータを選択する際オペレータが用いるメー
ターメニューが提示される。さらに別のスイッチ２８及
び２９を用いると、オペレータは他のメニューに容易に
移動できる。

【００１７】ガスプラズマディスプレイであるディスプ
レイ２１は、最下行がソフトキーのアイコン２７により
使用される最大８行の情報を提示できる。場合によって
は、２行を一緒に用いて大きくてよく見える文字を提示
する。

【００１８】フロントパネル１９は、多数の機能、動作
及び／またはイベントを指示するための発光ダイオード
ＬＥＤを多数有する。フロントパネル１９の上部にある
４個のＬＥＤはこの装置の作動状況が迅速に一目で分か
るようにする。ＮＯＲＭＡＬと表示されたＬＥＤ３１
は、緑色に点滅することによって、その装置に電力が供
給され、システムの動作が常態であり、また全てのハー
ドウェアが作動状態であることを示す。このＬＥＤ３１
は不具合が存在するときは点灯しない。ＥＶＥＮＴと表
示されたＬＥＤ３３は、点灯状態でパラメータが所定の
しきい値を越えたようなイベントの発生を指示する。Ｒ
ＥＬＡＹと表示されたＬＥＤ３５は、点灯状態で複数の
リレーのうちの１つが作動状態になったことを示す。Ｐ
ＲＯＧＲＡＭと表示されたＬＥＤ３７は、点灯状態でプ
ログラムモードが選択され、プログラムスクリーンがデ
ィスプレイ２１上に表示されていることを示す。

【００１９】フロントパネル１９は、１２個のさらに別
のＬＥＤ３９を有する。叙上のように、モニター装置１
は多数（実施例では６０個）の電気的パラメータを追跡
する。図から明らかのように、ディスプレイ２１は一度
に７行の文字／記号を表示できるにすぎないため、これ
ら全てのパラメータ値を同時に表示することは不可能で
ある。しかしながら、パラメータを種類によってグルー
プ分けし、ＬＥＤ３９がディスプレイ上に表示中のパラ
メータの種類を示すようにする。

【００２０】かくして、オペレータはそれぞれＵＰ及び
ＤＯＷＮと表示された押しボタン４１，４３を用いるこ
とによって表示すべきパラメータ群を選択できる。かく
して、例えば、ボタン４１，４３により、ディスプレイ
２１上に電圧を表示できる。これは、ＶＯＬＴＡＧＥと
表示されたＬＥＤ３９の点灯により指示される。図３は
ディスプレイ２１上の電圧スクリーンの一例を示す。こ
のスクリーン上には、相間電圧がダブルサイズで、即ち
それぞれ２行を用いて表示される。７番目の行は表示中
のパラメータの単位がボルトであることを示す。最下行
はソフトキーを表わすが、この例では傾向を意味するＴ
ＲＮＤ、イベントまたは事象を意味するＥＶＮＴ、調波
を意味するＨＡＲＭ、需要を意味するＤＥＭＤと表示さ
れている。オペレータは、適当なソフトキーを用いるこ
とによって、表示パラメータについてさらに情報を得る
ことができる。例えば、傾向分析を選ぶと、時間と日付
が付された選択したパラメータの最小値及び最大値を示
す表示が得られる。イベント分析は、イベントの説明、
発生日及び時間とそのイベントに関連する他の値を提示
する。イベントはパラメータがプログラムされたしきい
値を越えると発生する。需要分析は、現在の電流及び電
力並びにピーク電流及び電力を与える。ＨＡＲＭキーを
押すと調波分析が始動されるが、これにより高速サンプ
リングレートでの全ての電流及び電圧のサンプリングが
開始される。そして、各調波につき、それらの大きさ
（ボルトで）或いは基本波の百分比が、基準波形との間
の位相角と共に計算される。相導体−中性導体間電圧を
表示するように選択していない限り、デフォルトの基準
波形は相導体ＡとＢの相間電圧である。前者の場合、基
準電圧は相導体Ａと中性導体の間の電圧である。これら
の値は，５つの電流Ｉ_a，Ｉ_b，Ｉ_c，Ｉ_n，Ｉ_gの各々に
つき、または３つの相間電圧Ｖ_ab、Ｖ_bc、Ｖ_caの１つに
つき、若しくは３つの相導体−中性導体間電圧Ｖ_an，Ｖ
_bn，Ｖ_cnの１つのつき５０個の調波に対して発生され
る。これは、下記のごとく各調波につき正弦値及び余弦
値を求めるフーリエアルゴリズムにより達成される。

【００２１】

【数１】

【数２】上式において、ｎ＝調波次数；ｗ＝２＊ＰＩ＊基本波ヘルツ；ｊ＝サンプル数；及びＴ＝サンプル間周期。

【００２２】式１及び２から求める正弦値及び余弦値は
５０個の各調波の実数及び虚数成分である。Ｖ_ab（また
は最も最近選択した電圧が相導体−中性導体間電圧であ
ればＶan）の第１番目の調波は残りの調波の位相角を求
めるための基準角度を提供する。基準電圧はある任意の
位相角で収集されるが、その角度が他の全ての波形にと
って基準となる。位相は虚数成分／実数成分のアークタ
ンジェントである。位相角を求めるアークタンジェント
の値の探索表はデジタルプロセッサに保存されている。
アークタンジェントの値が非常に大きくなり、９０°で
無限大に近付くと、本発明による位相角は４５°の増分
で求められる。この方式を図４に示すが、実数及び虚数
平面は８個のセクターまたはオクタント４５に分割され
るため、合計３６０°で各セクターは４５°である。実
位相角を求めるにあたり、実数成分が正であれば、位相
角はセクター１，２，５または６の１つにある。そし
て、虚数成分もまた正であれば、位相角はオクタント１
または２に局限できる。虚数成分が負であればオクタン
ト５または６に局限できる。逆に、実数成分が負であれ
ば、位相角はセクター３，４，７または８にあり、虚数
成分が正であれば、その領域はセクター３または４に局
限される（虚数成分が負であればセクター７または８に
局限される）。

【００２３】測定を４５°またはそれ以下の角度に限定
するには、実数成分と虚数成分のうち大きい方を常に分
母とするためアークタンジェントの値は１（４５°）ま
たはそれ以下である。位相角が各象限の２つのセクター
のうちのいずれにあるかを求めるにあたり、実数成分か
虚数成分に等しいかそれよりも大きければ、位相角は２
つのセクターのうちの番号の小さいセクターにある。例
えば、実数及び虚数成分が共に正であれば、位相角は、
実数成分が虚数成分より大きい場合、オクタント１にあ
り、虚数成分が実数成分より大きい場合、オクタント２
にある。位相角の分解能を０．２°よりも高くするため
には、４５°の表に３２０個のエントリーを設ける。

【００２４】その表から角度が一旦求まると、その角度
が含まれるオクタントに適当な回転を施す必要がある。
以下に示す表は、実際の角度を求めるため４５°探索表
により得られる角度に施される回転量を示す。

【００２５】オクタント必要な回転量１表の値は正しい２９０°から表の値を差し引いた値３１８０°から表の値を差し引いた値４９０°に表の値を加えた値５表の値に負の符号をつけた値６９０°に表の値を加えた値７１８０°に表の値を加えた値８９０°から表の値を差し引いた値叙上のように、位相角ルーチンは正しい角度を１°の十
分の一でリターンする。

【００２６】全てのリターン値は−１８０．０°乃至＋
１８０．０°である。

【００２７】叙上のように、変流器７と感知抵抗９によ
り発生されるアナログ信号は、スパイクを除去するため
にレンジング／フィルタ回路１１のローパスフィルタに
よりフィルタリングを受ける。このフィルタリングによ
り、感知信号に周波数に依存する量の位相シフトが生じ
る。この周波数依存性は本質的に線形であることが判明
している。従って、各調波の位相角に対して施す必要の
ある補償量は下式から求められる。

【００２８】

【数３】式３のフィルタ定数は本質的に線形の関数の傾きであ
る。従って、このフィルタ定数は基本波と５０個の調波
の位相シフトを実験的に求めることにより知ることが可
能である。図示の例の装置のフィルタ定数は調波ごとに
２．７°であった。

【００２９】本発明により生じるディスプレイスクリー
ンの一例を、相電圧Ｖ_abの電圧につき図５に示す。この
例では、Ｖ_abの最初の５０個の調波の大きさ及び位相角
を示す。前述のように、ディスプレイ２１には８行しか
ない。最上行は表示中のパラメータ、この場合はＶabの
調波を示す。ディスプレイの２番目の行は次の５行に表
示される値の属性を示す。図示の特定のスクリーンは基
本波（第１番目の調波）から５番目の調波を示す。お分
かりのように、Ｖ_abは位相角を求めるための基準となる
ため、１番目の調波の位相角は０°である。最下行、即
ち８番目の行はソフトキー２３のアイコン２７である。
ソフトキーには、ＦＩＲＳＴ、ＰＧＵＰ、ＰＧＤＷＮ及
びＬＡＳＴがある。これらのソフトキーにより、ユーザ
ーは表示パラメータの他の調波のページまで移動でき
る。５０個の調波を表示するため、スクリーン上に表示
できるのが１０頁分ある。ＦＩＲＳＴ及びＬＡＳＴと表
示されたソフトキーを押すと、オペレータは最初または
最後のスクリーンへ迅速にジャンプできる。

【００３０】図６及び７は、図５に示すようなディスプ
レイスクリーンを発生させるルーチンを示す。このルー
チンを呼ぶ前に、ユーザーは調波情報のための特定の信
号、即ち、Ｉ_a、Ｉ_b、Ｉ_c、Ｉ_n、Ｉ_g、Ｖ_an、Ｖ_bn、Ｖ
_cn、Ｖ_ab、Ｖ_bc、Ｖ_caを選択しなければならない。いず
れにしても、１つの行に基本波から始まる各調波が割り
当てられた、５０行のファイルが構成される。実数（正
弦）及び虚数（余弦）値は、上式１及び２により説明し
た離散フーリエ変換によりすでに発生されている。調波
行形成（ｉ，モード）ルーチン４７は、選択したパラメ
ータにつき図５に示すようなディスプレイスクリーンを
発生させる。インデックスｉは選択されたパラメータの
調波である。このルーチンは４９において、０調波と表
示された基本波で始まる各調波の実数及び虚数成分を取
り出すことによって開始される。その調波の大きさは位
相角と同様、上述したように計算される。その後、この
位相角にフィルタによる補償が施され位相角の補償値が
得られる。このルーチンが最初に終了したことが５１で
判明すると、５３において、相導体−中性導体間電圧ま
たは相間電圧のいずれが選択されているかによりＶ_anま
たはＶ_abの位相角が基準位相角として求められる。次い
で５５において、特定の調波の大きさ及び位相角（フィ
ルタリングに対し補償済み）がファイルに印刷される。
選択したパラメータが接地電流以外の電流であることが
５７で判明すると、５９においてその電流の大きさがア
ンペア単位でそのファイルに印刷され、相電流と中性電
流の変流器の巻線比により小数が求まる。選択したパラ
メータが接地電流であることが６１において判明する
と、その大きさがアンペア単位でファイルに印刷される
が、６３において接地電流の変流器の巻線比が用いられ
る。一方、選択したパラメータが電圧であることが６５
で判明すると、６７においてその大きさがボルト単位で
ファイルに印刷される。調波の値をその大きさでなく基
本波に対する百分比で表示するように選択されている場
合、６９において基本波の百分比としての調波の値が発
生される。その後、７１において基準角に対する位相角
が計算される。調波の大きさが０であることが７３で判
明すると、７５において位相角は０に等しい値に設定さ
れる。いずれの場合も、角度は７７においてファイルに
印刷される。

【００３１】本発明を特定の実施例につき詳細に説明し
たが、本願の開示全体に照らして当業者であれば種々の
変形例及び設計変更が容易に想到されるであろう。従っ
て、図示説明した特定の実施例は例示の目的をもつもの
にすぎず、本発明の技術的範囲を限定するものでなく、
その範囲は頭書した特許請求の範囲の全幅及びその均等
物の範囲を与えられるべきである。

【００３２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従って調波分析を行うモニター装置の
ブロック図である。

【図２】モニター装置の一部を形成するフロントパネル
の前立面図である。

【図３】モニター装置のフロントパネル上に発生される
表示を示す。

【図４】調波の成分のオクタントによる分析に用いる実
数及び虚数平面の分割態様を示す。

【図５】位相角を含む調波値を表示するためモニター装
置が発生させるディスプレイスクリーンを示す。

【図６】位相角を含む調波値のディスプレイスクリーン
を発生させるためモニター装置が用いるルーチンのフロ
ーチャートの一部を示す。

【図７】位相角を含む調波値のディスプレイスクリーン
を発生させるためモニター装置が用いるルーチンのフロ
ーチャートの一部を示す。

【符号の説明】

１モニター装置３電気系統１１レンジング回路１２入力回路１５デジタルプロセッサ１７入出力装置１９フロントパネル２０通信リンク２１ディスプレイ２３ソフトキー２５スイッチ２７ソフトスイッチアイコン３９ＬＥＤ

フロントページの続き (71)出願人 390033020 ＥａｔｏｎＣｅｎｔｅｒ，Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，Ｏｈｉｏ 44114，Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者ロバートトレイシーエルムズアメリカ合衆国ペンシルベニア州 15146 モンロービルフォックスボロードライブ 1303

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】交流電気系統の波形を感知する入力手段
と、入力手段により感知される波形の調波の値及び調波と基
準波形の間の位相角を求める処理手段と、調波及び位相角の値を表わす出力を発生させる出力手段
とより成る、交流電気系統のモニター装置。
【請求項２】入力手段は波形にフィルタリングを施す
フィルタ手段を含み、処理手段はフィルタ手段により導
入される位相シフトに対して位相角を補償する手段を含
む請求項１のモニター装置。
【請求項３】入力手段は交流電気系統の複数の相の波
形を感知し、処理手段は全波形の調波と基準波形として
選択された交流電気系統の１つの相の１つの波形の間の
位相角を求める手段より成る請求項１のモニター装置。
【請求項４】入力手段は交流電気系統の複数の相の電
流及び電圧波形を感知し、処理手段は電流及び電圧波形
の調波と基準波形として選択された１つの相の１つの電
圧波形の間の位相角を求める手段より成る請求項３のモ
ニター装置。
【請求項５】出力手段は調波の値及び位相角を視覚表
示するディスプレイ手段より成る請求項４のモニター装
置。
【請求項６】処理手段は、波形の調波の実数及び虚数
成分を発生させ、前記成分のうちの大きい方を分母とし
て前記成分の比率を求め、最大４５°の角度に対して比
率の位相角表を蓄積し、前記成分の比率、位相角表及び
符号から位相角を求める手段を含む請求項１のモニター
装置。