JPH1138073A - 配電線モニタリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は配電線の事故検出と高調波演算を高
速で処理しながら、リアルタイムにデータを通信処理で
きるモニタリング装置を提供する。 【解決手段】 配電線からの入力信号をＡ／Ｄ変換器２
でディジタル信号に変換して配電線の事故検出及び電
流、電圧の高調波成分を計測するモニタリング装置にお
いて、Ａ／Ｄ変換された前記入力信号を主制御装置３を
介して記憶する入力情報メモリ手段４，７と、この入力
情報メモリ手段４，７からの情報により事故検出または
高調波分析する演算装置５，８を設けると共に、その演
算装置５，８の演算結果を演算データとして記憶し、外
部装置へ前記演算データを受け渡す通信処理を行うＩ／
Ｏ装置１０の間で、処理データを共有する演算データメ
モリ手段６，９を備えて成る。

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の属する技術分野】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高圧線路の事故検
出及び高調波成分の計測をするモニタリング装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図３に従来のモニタリング装置の構成例
［以下、『構成例』という］を示す。図３において、１
は入力信号を選択するマルチプレクサ、２はマルチプレ
クサ１からのアナログ信号をデジタル信号に変換するア
ナログ・デジタル変換器［以下、『Ａ／Ｄ変換器』とい
う］、３はマルチプレクサ１及びＡ／Ｄ変換器２を制御
するとともに各装置へデータの受け渡しを制御する主制
御装置（例えばＣＰＵ）、４ａと７ａは主制御装置３か
らデータの受け渡しを行う第１，第２のメモリ、５は第
１のメモリ４ａからデータを入力して配電線の事故を検
出し、その結果を第１のメモリ４ａに記憶させる事故検
出演算装置、８は第２のメモリ７ａからデータを入力し
て高調波成分を分析演算して、その結果を第２のメモリ
７ａに記憶させる第２の高調波分析演算装置、１０は主
制御装置３及び第１，第２メモリ４ａ，７ａと外部装置
との信号授受を行う入出力装置［以下、『Ｉ／Ｏ装置』
という］である。

【０００３】このような従来のモニタリング装置におい
て、主制御装置３はマルチプレクサ１、Ａ／Ｄ変換器２
を制御して入力信号を各サンプリング毎にデータを第
１，第２のメモリ４ａ，７ａへ書き込む。配電線の事故
を検出するときは、この第１のメモリ４ａに記憶された
データを演算装置５に入力して、配電線路の線路電流、
線路電圧、零相電流、零相電圧等を演算して、その演算
結果を第１のメモリ４ａに入力し、主制御装置３の制御
によってＩ／Ｏ装置１０より外部へ出力される。高調波
演算するときは、第２のメモリ７ａに記憶されたデータ
を演算装置８に入力して配電線路の高調波を演算し、そ
の演算結果を第２のメモリ７ａへ入力し、主制御装置３
の制御によってＩ／Ｏ装置１０より外部へ出力される。

【０００４】その他の従来手段として、特開平4-339277
号公報がある。これは、安価で適時に事故検出を目的と
する装置（図示せず）であって、親局の電圧センサ3 個
を零相電圧測定装置に接続し、零相電圧のアナログ波形
を取り出し、取り出したアナログ波形アンプで増幅さ
れ、フイルタおよび通信用のトランスを介して伝送路上
の信号に重畳され、子局に送信され、子局では電流セン
サ３個を零相電流測定装置に接続し、零相電流のアナロ
グ波形を取り出し、この零相電流のアナログ波形と先の
零相電圧のアナログ波形とをデジタル化して演算装置に
おいて事故検出を行う配電線事故検出装置である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが近年、電力系
統の高調波問題が重要視されはじめ、配電線の高調波に
対する規制が高調波の高次数まで行われようとしてい
る。このために配電線の情報を高速サンプリングして検
出処理し、その情報をリアルタイムで通信処理すること
が必要となり、配電線の事故検出用の測定量も電圧３相
分、電流３相分と多いため、従来の主制御装置の制御を
介して情報をＩ／Ｏ装置へ受け渡すと、ソフトが複雑に
なったり、データの通過処理が遅くなるなどの問題があ
る。

【０００６】また、特開平4-339277号公報の装置は、零
相電流の有無により事故の有無を判定し、零相電流と零
相電圧の位相差により事故点の位置を判定する手段であ
るから、配電線に重畳する高調波電流については検出機
能を持たないので、本発明の範疇から逸脱している。こ
こにおいて、本発明は配電線の事故検出と高調波演算を
高速で処理しながら、リアルタイムにデータを通信処理
できる装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

（解決手段１）上記課題を達成するため本発明請求項１
に記載の発明は、配電線からの入力信号をＡ／Ｄ変換器
でディジタル信号に変換して配電線の事故検出及び電
流、電圧の高調波成分を計測するモニタリング装置にお
いて、Ａ／Ｄ変換された前記入力信号を主制御装置を介
して記憶する入力情報メモリ手段と、この入力情報メモ
リ手段からの情報により事故検出または高調波分析する
演算装置を設けると共に、その演算装置の演算結果を演
算データとして記憶し、外部装置へ前記演算データを受
け渡す通信処理を行うＩ／Ｏ装置の間で、処理データを
共有する演算データメモリ手段を備えたことを特徴とす
る配電線モニタリング装置である。

【０００８】これにより、本発明は事故を検出する演算
装置によって処理された演算データは第３のデータメモ
リに書き込まれ、高調波成分を演算する演算装置によっ
て処理された演算データは第４のデータメモリに書き込
まれるので、それぞれの演算装置は双方のタイミング等
に関係なく、独立に最高速で演算しデータをメモリに格
納できる。それぞれのメモリに格納されたデータはＩ／
Ｏ装置へリアルタイムで必要な時に読み出され外部装置
へ出力される。つまり、通信処理を目的とするＩ／Ｏ装
置における共有メモリを主制御装置を通さず演算装置側
で独立させることで、主制御装置に負担をかけることな
く、高速に事故検出と高調波演算を処理しながらリアル
タイムで演算データの通信処理が可能となるという特段
の効果を奏することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）以下、本発明の実施の形態１につい
て、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実
施の形態１におけるモニタリング装置の回路構成を示す
ブロック図である。また、図２は本発明が適用される配
電線の監視・線路開閉を行う子局部および開閉器部の回
路構成を示すブロック図である。初めに図２に基づい
て、子局部の動作等を説明する。開閉器部２０１の内部
には、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の各相について、電流検出器ＣＴ
１，ＣＴ２，ＣＴ３（ｒ１，ｒ２，ｒ３は抵抗）から相
電流を検出し、ＺＣＴにおいて零相電流を検出してそれ
ぞれ信号調整部２０４へ与える。また、電圧検出器ＰＴ
１，ＰＴ２，ＰＴ３（ｃ１〜ｃ６はコンデンサ）を介し
て各相電圧を検出し、信号調整部２０４へ加える。これ
らの検出入力信号は信号ケーブル２０６を経由して子局
部２０２へ導入され、ここの信号処理部２１１において
それらの信号の持つ情報が演算されて読み取られ、開閉
所としての処置が実施される。

【００１０】つまり、開閉器部２０１からのアナログ信
号はアナログ部２０において前段処理がなされ、次段の
ディジタル部３０でディジタル演算による解析判断が行
われる。その結果としての演算データに基づき、Ｉ／Ｏ
装置１０を経て通信部２１２等から親局へのデータの伝
送、直接制御部２０９への制御指令がなされ、親局から
の制御指令もまた通信部２１２・Ｉ／Ｏ装置１０経由で
制御部２０９へ加えられる。そして、この子局部２０２
の電源部２１０は図２の左方に示す配電線（Ｕ，Ｖ，Ｗ
相）に設置されている開閉器（不図示）の電源側からと
負荷側からとの２箇所よりＡ，Ｃ電源として給電されて
おり、子局部２０２の開閉器等の制御を司る制御部２０
９、それからの指令に起因して操作パワーを出力する操
作部２０８［主としてリレー回路］は保安部［外部から
の異常電圧防御のためのバリスター等］２０７を介して
から、制御ケーブル２０５を通り、開閉器部２０１の操
作部２０３での機器操作の動作に移る。

【００１１】ここから、本発明の実施の形態１の図１の
詳細な説明を述べる。３はマルチプレクサ１およびＡ／
Ｄ変換器２を制御する主制御装置で、４と７は主制御装
置３からデータの受け渡しを行う第１および第２の入力
情報メモリ、５は第１の入力情報メモリ４からの情報を
入力し、配電線の事故検出をする事故検出演算装置、８
は第２の入力情報メモリ７から情報を入力し、高調波成
分を演算する高調波分析演算装置である。６と９は事故
検出演算装置５，高調波分析８演算装置により演算され
たデータを格納する第３，第４のデータメモリ、１０は
第３のデータメモリ６と第４データメモリ９のデータを
読み取り、外部装置［例えば光中継器など］にデータを
出力する通信処理を行うＩ／Ｏ装置である。

【００１２】次に動作について説明する。例えばＣＰＵ
から成る主制御装置３は、マルチプレクサ１，Ａ／Ｄ変
換器２を制御して、入力信号と同期のとれたサンプリン
グ周期の信号をデジタルデータに変換し、入力信号の各
サンプリングデータを第１，第２の入力情報メモリ４，
７へ書き込む。データの書き込みが終了すると、高調波
成分を演算する高調波分析演算装置８及び配電線の事故
を検出する事故検出演算装置５はそれぞれに独立に第
１，第２の入力情報メモリ４，７からサンプリングデー
タを読み取る。その後、事故検出演算装置５が事故検出
の演算を行い、事故があればその結果を第３のデータメ
モリ６に書き込み、Ｉ／Ｏ装置１０を通して外部装置に
その事故情報を出力する。

【００１３】一方、高調波演算は外部装置からの指令が
Ｉ／Ｏ装置１０を通して第４のデータメモリ９に指令内
容が書き込まれると、その指令を高調波分析演算装置８
が受け取り実行される。演算終了後、結果を第４のデー
タメモリ９に書き込むと、そのデータがＩ／Ｏ装置１０
を通して外部装置へ出力される。このように、本発明で
は、主制御装置３がアクセスするのはマルチプレクサ
１，Ａ／Ｄ変換器２および第１，第２の入力情報メモリ
４，７であって、演算結果を外部等へ出力するＩ／Ｏ装
置１０に係るデータの授受は、事故検出演算装置５，高
調波分析演算装置８および第３，第４の演算データメモ
リ６，９であり、Ｉ／Ｏ装置１０からのアクセス信号に
基づき行われる。

【００１４】従って、従来例の情報・データの全てを主
制御装置３において実施していたのに比較して、著しく
主制御装置３の負担が軽減し、ディジタル部での演算が
円滑かつ高速化されたことになる。

【００１５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、通
信処理を目的とするＩ／Ｏ装置における共有メモリを主
制御装置を通さず演算装置側で独立させることで、主制
御装置に負担を掛けることなく、高速に事故検出と高調
波演算を処理しながらリアルタイムで演算データの通信
処理が可能となるという特段の効果を奏することができ
る。

【００１６】すなわち、本発明は事故を検出する事故検
出演算装置によって処理された演算データは第３のデー
タメモリに書き込まれ、高調波成分を演算する高調波分
析演算装置によって処理された演算データは第４のデー
タメモリに書き込まれるので、それぞれの演算装置は双
方のタイミング等に関係なく、独立に最高速で演算しデ
ータをメモリに格納でき、かつそれぞれのデータメモリ
には格納されたデータはＩ／Ｏ装置へリアルタイムで必
要な時に読み出され外部装置へ出力されるので、通信処
理を目的とするＩ／Ｏ装置におけるデータメモリを主制
御装置を通さず演算装置側で独立させることで、主制御
装置に負担をかけることなく、高速に事故検出と高調波
演算を処理しながらリアルタイムで演算データの通信処
理が可能となるという格段の効果を奏することができ
る。

【００１７】それにより、演算装置からの演算データに
対するアクセスは主制御装置では行わず、演算装置自体
からのアクセスにより書き込み・読み出しがなされるか
ら、当然に従来例に比べ主制御装置の負担は著しく軽く
なり、速度の速い事故判断・高調波分析からの次段動作
の迅速性が確保でき、配電線の損傷を軽減させる効果が
顕著である。

【００１８】かくして、この種の有人親局が監視する無
人子局での配電線の開閉が円滑かつ確実に行え、配電の
信頼性と質の保全が確保可能なモニタリング装置が得ら
れるという望ましい効果が認められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における回路構成を示す
ブロック図

【図２】本発明が適用される配電線開閉所（開閉器部・
子局部）の概要結線図

【図３】従来例の回路構成を表すブロック図

【符号の説明】

１ マルチプレクサ ２ アナログ→デイジタル信号変換器（Ａ／Ｄ変換器） ３ 主制御装置（ＣＰＵ） ４ 第１の入力情報メモリ ４ａ 第１のメモリ ５ 事故検出演算装置 ６ 第３の演算データメモリ ７ 第２の入力情報メモリ ７ａ 第２のメモリ ８ 高調波分析演算装置 ９ 第４の演算データメモリ １０ 入出力装置（Ｉ／Ｏ装置） ２０ アナログ部 ３０ ディジタル部 ２０１ 開閉器部 ２０２ 子局部 ２０３ 操作部 ２０４ 信号調整部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配電線からの入力信号をＡ／Ｄ変換器で
   ディジタル信号に変換して配電線の事故検出及び電流、
   電圧の高調波成分を計測するモニタリング装置におい
   て、 Ａ／Ｄ変換された前記入力信号を主制御装置を介して記
   憶する入力情報メモリ手段と、 この入力情報メモリ手段からの情報により事故検出また
   は高調波分析する演算装置を設けると共に、 その演算装置の演算結果を演算データとして記憶し、外
   部装置へ前記演算データを受け渡す通信処理を行うＩ／
   Ｏ装置の間で、処理データを共有する演算データメモリ
   手段を備えたことを特徴とする配電線モニタリング装
   置。