JPS6289421A - 脱調検出装置 - Google Patents
脱調検出装置Info
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- JPS6289421A JPS6289421A JP60227029A JP22702985A JPS6289421A JP S6289421 A JPS6289421 A JP S6289421A JP 60227029 A JP60227029 A JP 60227029A JP 22702985 A JP22702985 A JP 22702985A JP S6289421 A JPS6289421 A JP S6289421A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は、電力系統の脱調を事前に予測判定し得るよう
にした脱調検出装置に関するものである。
にした脱調検出装置に関するものである。
「発明の技術的背景とその問題点］
従来から、系統事故による脱調現象を防止する手段とし
て、複数の電気所間の電圧位相を比較しあい、その互い
の位相角差が電気角で例えば１８０度以上になったこと
を検出して系統脱調と判定し、夫々の電気所のしゃ断器
を開放する脱調分離リレーがある。しかしかかる手段で
は、脱調検出が遅れるために脱調現象が他に波及してし
まう恐れがある。
て、複数の電気所間の電圧位相を比較しあい、その互い
の位相角差が電気角で例えば１８０度以上になったこと
を検出して系統脱調と判定し、夫々の電気所のしゃ断器
を開放する脱調分離リレーがある。しかしかかる手段で
は、脱調検出が遅れるために脱調現象が他に波及してし
まう恐れがある。
そこで、系統の脱調を事前に予測判定する、即ち脱調を
検出するのではなく脱調を事前に予測判定することがで
きれば、この条件により種々の系統安定化制御を行なっ
て系統脱調を事前に防止することが可能となるが、電気
所間の電圧位相角差を検出して系統脱調を早期に予測判
定するような手段は、現在のところまだ実現していない
。
検出するのではなく脱調を事前に予測判定することがで
きれば、この条件により種々の系統安定化制御を行なっ
て系統脱調を事前に防止することが可能となるが、電気
所間の電圧位相角差を検出して系統脱調を早期に予測判
定するような手段は、現在のところまだ実現していない
。
［発明の目的］
本発明は上記のような事情を考慮して成されたもので、
その目的は電力系統が脱調に至ることを早期に予測判定
して系統脱調を事前に防止することが可能な脱調検出装
置を提供することにある。
その目的は電力系統が脱調に至ることを早期に予測判定
して系統脱調を事前に防止することが可能な脱調検出装
置を提供することにある。
［発明の概要］
上記目的を達成するために本発明では、電力系統の複数
の電気所の電圧を高速にサンプリングして互いの電圧位
相角差を定周期で検出し、過去数点のその値より将来の
電圧位相角差を予測演算し、その値および変化の傾向に
応じて系統脱調に至ることを早期に予測するようにした
ことを特徴とする。
の電気所の電圧を高速にサンプリングして互いの電圧位
相角差を定周期で検出し、過去数点のその値より将来の
電圧位相角差を予測演算し、その値および変化の傾向に
応じて系統脱調に至ることを早期に予測するようにした
ことを特徴とする。
［発明の実施例〕
まず、本発明による脱調予測の考え方について説明する
。
。
第４図は、電力系統の一例を示すものである。
同図において、１および２は複数の発電機群からなる大
電源系統を示し、３はこれら大電源系統１゜２を結ぶ送
電系統を示す。
電源系統を示し、３はこれら大電源系統１゜２を結ぶ送
電系統を示す。
次に第５図（ａ）〜（ｃ）および（ｄ）は、系統事故な
どが原因となって上記第４図における系統１と系統２が
脱調に至る様相の概略を、各系統１〜３の電圧ベクトル
の動きおよび両者の電圧の位相角差の動きで示したもの
である。
どが原因となって上記第４図における系統１と系統２が
脱調に至る様相の概略を、各系統１〜３の電圧ベクトル
の動きおよび両者の電圧の位相角差の動きで示したもの
である。
図において、つ。は系統１の代表的な電気所の母線電圧
で、系統１のその他の各電気所の母線電圧とほぼ同一の
動きをするものと仮定する。一方、９□は系統２の代表
的な電気所の母線電圧で、系統２のその他の電気所の母
線電圧とほぼ同一の動きをするものと仮定する。ここで
、同一の動きとは系統事故その他の擾乱に対する同一系
統内の各発電機の動き、即ち加速、減速がほとんど同じ
ということである。すなわち、母線電圧ｖＡ、Ｖｅは系
統１，２のそれぞれ全体の電源の動きを示しているもの
とする。
で、系統１のその他の各電気所の母線電圧とほぼ同一の
動きをするものと仮定する。一方、９□は系統２の代表
的な電気所の母線電圧で、系統２のその他の電気所の母
線電圧とほぼ同一の動きをするものと仮定する。ここで
、同一の動きとは系統事故その他の擾乱に対する同一系
統内の各発電機の動き、即ち加速、減速がほとんど同じ
ということである。すなわち、母線電圧ｖＡ、Ｖｅは系
統１，２のそれぞれ全体の電源の動きを示しているもの
とする。
ここで、第５図（ａ）は通常の状態を示し、系統１と系
統２はある位相角差θａで連系されて運転している。次
に第５図（ｂ）は、系統擾乱などによって系統１と系統
２の各発電機の動きが異なり、徐々に位相角差が拡大し
て行く様子を示す。
統２はある位相角差θａで連系されて運転している。次
に第５図（ｂ）は、系統擾乱などによって系統１と系統
２の各発電機の動きが異なり、徐々に位相角差が拡大し
て行く様子を示す。
そして第５図（Ｃ）は、位相角差が刑々拡大してその角
度が１８０°になった場合を示す。この様な状態となれ
ば系統１と系統２は同期を失い脱調となる。更に第５図
（ｄ）は、この様な系統１と系統２どの位相角差の拡大
傾向の時間的変化を示したものであり、例えば過渡用−
波説調の場合はその傾向が単調発散となる。
度が１８０°になった場合を示す。この様な状態となれ
ば系統１と系統２は同期を失い脱調となる。更に第５図
（ｄ）は、この様な系統１と系統２どの位相角差の拡大
傾向の時間的変化を示したものであり、例えば過渡用−
波説調の場合はその傾向が単調発散となる。
この様に、大きな２つの電源系統が連系されて運転して
いる場合、各電源系の代表的な電気所の母線電圧間の電
圧位相角差の変化を観測すれば脱調現象をとらえること
ができる。
いる場合、各電源系の代表的な電気所の母線電圧間の電
圧位相角差の変化を観測すれば脱調現象をとらえること
ができる。
次に、定周期で検出した過去数点の２つの電源系統間の
電圧位相角差より、将来時点の電圧位相角差を予測演算
する方法について述べる。一般に、保護継電器による事
故送電線のしゃ断以降は、系統１と系統２の電圧位相角
差は、それぞれの発電機群の大きな慣性により不連続に
変化することはなく滑らかに変化する。それゆえ、過去
数点の系統１と系統２との電圧位相角差を通る高次式を
求め、その延長上の点として将来の電圧位相角差を求め
ることができる。
電圧位相角差より、将来時点の電圧位相角差を予測演算
する方法について述べる。一般に、保護継電器による事
故送電線のしゃ断以降は、系統１と系統２の電圧位相角
差は、それぞれの発電機群の大きな慣性により不連続に
変化することはなく滑らかに変化する。それゆえ、過去
数点の系統１と系統２との電圧位相角差を通る高次式を
求め、その延長上の点として将来の電圧位相角差を求め
ることができる。
以下、２次式で予測する場合について第６図を用いて説
明する。いま、ΔＴ間隔で検出した系統１と系統２との
電圧位相角差をθ（［ｇ）。
明する。いま、ΔＴ間隔で検出した系統１と系統２との
電圧位相角差をθ（［ｇ）。
θ（ｔイー１）、θ（ｊＫ２）とすると、この３点を通
る曲線は（１）式、 （２）式で定義される。
る曲線は（１）式、 （２）式で定義される。
θ（ｔ）＝θ（ｔｘ−ｚ ）十Δθ＋ｚ（ｔ ｔＫ−
＋）＋Δθ０＋２（ｔ ｔＫ−１）（ｔ ｔＫ−２）・
・・（１）Δθ１２−（θ（１に−１）−〇（ｔＫ−２
））／ΔＴΔθｏ１−（θ（ｔＫ）−〇（ｔｘ−１）
）／ΔＴ −（２）ｄθｏ１□＝（Ｊθ１２−
ｄθ。１）／２ΔＴここで、ｔＫは現時間、ｔ Ｋ−１
はΔＴ前の時間、ｊＫ−２は２ΔＴ前の時間をそれぞれ
示す。
＋）＋Δθ０＋２（ｔ ｔＫ−１）（ｔ ｔＫ−２）・
・・（１）Δθ１２−（θ（１に−１）−〇（ｔＫ−２
））／ΔＴΔθｏ１−（θ（ｔＫ）−〇（ｔｘ−１）
）／ΔＴ −（２）ｄθｏ１□＝（Ｊθ１２−
ｄθ。１）／２ΔＴここで、ｔＫは現時間、ｔ Ｋ−１
はΔＴ前の時間、ｊＫ−２は２ΔＴ前の時間をそれぞれ
示す。
そして、将来時点てにおける電圧位相角差は、（１）式
のｔにてτを代入することにより演算される。
のｔにてτを代入することにより演算される。
次に、脱調の判定方法について同様に第６図を用いて説
明する。脱調判定は、上記（１）１２ｊ式で演算した将
来時点の系統１と系統２との電圧位相角差が発散傾向を
示し、かつ予め設定した境界値を越えたか否かにより行
なう。すなわち、将来時点τ１くτ２〈・・・〈τＰに
おける電圧位相角差が、θ（τ１）〈θ（τ２）〈・・
・くθ（τＰ）・・・（３）かっ θ（τ、）〉θ１ｉ
ｌｌｌｉｔ・・・（４）６一 の場合に脱調と判定する。ここで、０１１ｍ１ｔは先に
述べた境界値である。この脱調判定方法は、系統１と系
統２が例えば第−波で脱調する場合、両者の電圧位相角
差が単調に発散しかつある境界値を越えるという物理的
性質を利用している。
明する。脱調判定は、上記（１）１２ｊ式で演算した将
来時点の系統１と系統２との電圧位相角差が発散傾向を
示し、かつ予め設定した境界値を越えたか否かにより行
なう。すなわち、将来時点τ１くτ２〈・・・〈τＰに
おける電圧位相角差が、θ（τ１）〈θ（τ２）〈・・
・くθ（τＰ）・・・（３）かっ θ（τ、）〉θ１ｉ
ｌｌｌｉｔ・・・（４）６一 の場合に脱調と判定する。ここで、０１１ｍ１ｔは先に
述べた境界値である。この脱調判定方法は、系統１と系
統２が例えば第−波で脱調する場合、両者の電圧位相角
差が単調に発散しかつある境界値を越えるという物理的
性質を利用している。
以下、上記の考え方に基づく本発明の一実施例について
図面を参照して説明する。第１図は、本発明による脱調
検出装置の構成例を示すものである。図において、１１
ａ、１１ｂはそれぞれ系統１と系統２の代表的な電気所
、１２ａ、１２ｂはそれぞれの電気所１１ａ、１１ｂの
母線電圧を八を間隔で高速に検出する電圧検出器である
。また１３ａ、１３ｂは、上記電圧検出器１２ａ、１２
ｂで検出した電気所１１ａ、１１ｂの母線電圧を脱調判
定器１４にそれぞれ伝送するための伝送系である。さら
に、脱調判定器１４は上記伝送系１３ａ。
図面を参照して説明する。第１図は、本発明による脱調
検出装置の構成例を示すものである。図において、１１
ａ、１１ｂはそれぞれ系統１と系統２の代表的な電気所
、１２ａ、１２ｂはそれぞれの電気所１１ａ、１１ｂの
母線電圧を八を間隔で高速に検出する電圧検出器である
。また１３ａ、１３ｂは、上記電圧検出器１２ａ、１２
ｂで検出した電気所１１ａ、１１ｂの母線電圧を脱調判
定器１４にそれぞれ伝送するための伝送系である。さら
に、脱調判定器１４は上記伝送系１３ａ。
１３ｂを介して伝送される夫々の電圧の位相角差θを定
周期６丁で検出し、その過去数点の値より将来の電圧位
相角差を予測演算し、かつその値および変化の傾向つま
り前記（３］ 、 （４）式により脱調を予測判定する
ものである。
周期６丁で検出し、その過去数点の値より将来の電圧位
相角差を予測演算し、かつその値および変化の傾向つま
り前記（３］ 、 （４）式により脱調を予測判定する
ものである。
次に、かかる構成の作用について具体的に述べる。いま
第１図において、送電線故障などに系統擾乱が発生して
図示しない保護継電器により故障が除去されると、電圧
検出器１２ａ、１２ｂは系統１と系統２の代表的な電気
所１１８．１１ｂの母線電圧を八を間隔で高速に検出し
、これらの電圧が夫々伝送系１３ａ、１３ｂを介して脱
調判定器１４に伝送される。これにより、脱調判定器１
４は第２図に示す様に、系統１と系統２の代表的な電気
所１１ａ、Ｌｌｂの母線電圧が零電位を切る時間差Δξ
より、両者の電圧位相角差θを次式よりΔＴ間隔で演算
する。
第１図において、送電線故障などに系統擾乱が発生して
図示しない保護継電器により故障が除去されると、電圧
検出器１２ａ、１２ｂは系統１と系統２の代表的な電気
所１１８．１１ｂの母線電圧を八を間隔で高速に検出し
、これらの電圧が夫々伝送系１３ａ、１３ｂを介して脱
調判定器１４に伝送される。これにより、脱調判定器１
４は第２図に示す様に、系統１と系統２の代表的な電気
所１１ａ、Ｌｌｂの母線電圧が零電位を切る時間差Δξ
より、両者の電圧位相角差θを次式よりΔＴ間隔で演算
する。
θ−３６０×ヂ×Δξ・・・（５）
ここで、ｆは系統の基本周波数である。また、Δ丁は１
／２ヂあるいは１／チであり、例えばチが５０ （Ｈｚ
）系統では１０ｍ５ｅｃあるイハ２０ｍ ｓｅｃとな
る。
／２ヂあるいは１／チであり、例えばチが５０ （Ｈｚ
）系統では１０ｍ５ｅｃあるイハ２０ｍ ｓｅｃとな
る。
次に脱調判定器１４は、現時点ｔＫ＋ΔＴ時間前℃よ−
１，２△Ｔ時間前ｊＫ ２時点に夫々検出した電圧位相
角差θ（ｔＫ）、θ（ｔＫ−１）。
１，２△Ｔ時間前ｊＫ ２時点に夫々検出した電圧位相
角差θ（ｔＫ）、θ（ｔＫ−１）。
θ（ｊＫ ２）より、前記ｍ、（２）式を用いて将来
時点τ１．τ２．・・・τＰにおける電位位相角差を予
測演算する。そしてさらに、その予測値が前記（３）、
（４＋式を満足したならば脱調と判定し、図示しない系
統安定化装置に制御指令を与えることにより、系統脱調
を事前に防止することができる。なお第３図は、上述し
た脱調判定器１４の作用をフローチャートで示したもの
である。
時点τ１．τ２．・・・τＰにおける電位位相角差を予
測演算する。そしてさらに、その予測値が前記（３）、
（４＋式を満足したならば脱調と判定し、図示しない系
統安定化装置に制御指令を与えることにより、系統脱調
を事前に防止することができる。なお第３図は、上述し
た脱調判定器１４の作用をフローチャートで示したもの
である。
上述したように本脱調検出装置は、複数の電気所１１８
．１１ｂから構成される電力系統における各電気所１１
ａ、１１ｂの母線電圧をΔを間隔で高速に夫々検出する
複数の電圧検出器１２ａ。
．１１ｂから構成される電力系統における各電気所１１
ａ、１１ｂの母線電圧をΔを間隔で高速に夫々検出する
複数の電圧検出器１２ａ。
１２ｂと、伝送系１３ａ、１３ｂを介して夫々伝送され
る上記各電圧検出器１２ａ 、 １２ｂからの各電圧を
入力して両者の位相角差θを定周期６丁にて検出し、過
去数点の当該電圧位相角差θＤＫ）。
る上記各電圧検出器１２ａ 、 １２ｂからの各電圧を
入力して両者の位相角差θを定周期６丁にて検出し、過
去数点の当該電圧位相角差θＤＫ）。
θ（ｔＫ ｔ）、θ（ｊＫ２＞を基に将来時点τ１．
τ２．τＰの電圧位相角差θ（τ１）。
τ２．τＰの電圧位相角差θ（τ１）。
θ（τ２）、θ（τＰ）を予測演算し、かっこの予測電
圧位相角差θ（τ１）、θ（τ２）。
圧位相角差θ（τ１）、θ（τ２）。
θ（τρ）の変化傾向がθ（τ１）〈θ（τ２）くθ（
τＰ）なる発散傾向でしかもその値が所定値を越えた［
θ（τρ）〉０１１ｍ１ｔ ］ことにより脱調と判定す
る脱調判定器１４とから構成したものである。
τＰ）なる発散傾向でしかもその値が所定値を越えた［
θ（τρ）〉０１１ｍ１ｔ ］ことにより脱調と判定す
る脱調判定器１４とから構成したものである。
従って、かかる構成とすることにより、脱調を早期に予
測検出することが可能となり、もってこの様な判定条件
を用いて所定の系統安定化制御を行なうことにより、系
統脱調を事前に防止することができる。
測検出することが可能となり、もってこの様な判定条件
を用いて所定の系統安定化制御を行なうことにより、系
統脱調を事前に防止することができる。
尚、上記実施例では、将来時点の電圧位相角差の予測演
算を２次式で行なったが、３次式以上のＮ次式で行なっ
ても同様の効果が得られるものである。この場合には、
現時点までの（Ｎ＋１）個の電圧位相角差が必要となる
。
算を２次式で行なったが、３次式以上のＮ次式で行なっ
ても同様の効果が得られるものである。この場合には、
現時点までの（Ｎ＋１）個の電圧位相角差が必要となる
。
［発明の効果］
以上説明したように本発明によれば、電力系統が脱調に
至ることを早期に予測判定して系統脱調を事前に防止す
ることが可能な信頼性の高い脱調検出装置が提供できる
。
至ることを早期に予測判定して系統脱調を事前に防止す
ることが可能な信頼性の高い脱調検出装置が提供できる
。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は電圧
サンプリング値から電圧位相角差を検出する方法を説明
するための図、第３図は脱調判定器の作用を説明するた
めのフローチャート図、第４図は電力系統の一例を示す
構成図、第５図（ａ）〜（ｄ）は定常および脱調時の電
圧ベクトルおよび電圧位相角差の時間的変化を説明する
だめの図、第６図は将来時点の電圧位相角差の演算方法
および脱調判定方法を説明するだめの図である。 １．２．３・・・系統、１１ａ 、 １ ｌｂ−％；、
気所、１２ａ、１２ｂ−・・電圧検出器、１３ａ、１３
ｂ・・・伝送系、１４・・・脱調判定器。
サンプリング値から電圧位相角差を検出する方法を説明
するための図、第３図は脱調判定器の作用を説明するた
めのフローチャート図、第４図は電力系統の一例を示す
構成図、第５図（ａ）〜（ｄ）は定常および脱調時の電
圧ベクトルおよび電圧位相角差の時間的変化を説明する
だめの図、第６図は将来時点の電圧位相角差の演算方法
および脱調判定方法を説明するだめの図である。 １．２．３・・・系統、１１ａ 、 １ ｌｂ−％；、
気所、１２ａ、１２ｂ−・・電圧検出器、１３ａ、１３
ｂ・・・伝送系、１４・・・脱調判定器。
Claims (1)
- 複数の電気所から構成される電力系統において、前記各
電気所の電圧を高速に夫々検出する複数の電圧検出器と
、伝送系を介して夫々伝送される前記各電圧検出器から
の各電圧を入力して両者の位相角差を定周期で検出し、
過去数点の当該電圧位相角差を基に将来の電圧位相角差
を予測演算し、かつこの予測電圧位相角差の変化傾向が
発散方向でしかもその値が所定値を越えたことにより脱
調と判定する脱調判定器とを具備して成ることを特徴と
する脱調検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60227029A JPH0714258B2 (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | 脱調検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60227029A JPH0714258B2 (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | 脱調検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6289421A true JPS6289421A (ja) | 1987-04-23 |
| JPH0714258B2 JPH0714258B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=16854399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60227029A Expired - Lifetime JPH0714258B2 (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | 脱調検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0714258B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6311024A (ja) * | 1986-06-30 | 1988-01-18 | 東京電力株式会社 | 脱調検出装置 |
| JPH0260429A (ja) * | 1988-08-23 | 1990-02-28 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 系統安定化装置 |
| JPH03212124A (ja) * | 1990-01-16 | 1991-09-17 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 系統分離装置 |
| JPH07327318A (ja) * | 1994-05-30 | 1995-12-12 | Toshiba Corp | 電力系統安定化装置 |
| WO2010073331A1 (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-01 | 三菱電機株式会社 | 位相制御開閉装置および開閉装置の制御方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57183218A (en) * | 1981-05-06 | 1982-11-11 | Tokyo Shibaura Electric Co | Method of predicting stepout of power system |
-
1985
- 1985-10-14 JP JP60227029A patent/JPH0714258B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57183218A (en) * | 1981-05-06 | 1982-11-11 | Tokyo Shibaura Electric Co | Method of predicting stepout of power system |
Cited By (7)
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| JPS6311024A (ja) * | 1986-06-30 | 1988-01-18 | 東京電力株式会社 | 脱調検出装置 |
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| JPH03212124A (ja) * | 1990-01-16 | 1991-09-17 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 系統分離装置 |
| JPH07327318A (ja) * | 1994-05-30 | 1995-12-12 | Toshiba Corp | 電力系統安定化装置 |
| WO2010073331A1 (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-01 | 三菱電機株式会社 | 位相制御開閉装置および開閉装置の制御方法 |
| JP5143237B2 (ja) * | 2008-12-25 | 2013-02-13 | 三菱電機株式会社 | 位相制御開閉装置および開閉装置の位相制御方法 |
| US8526155B2 (en) | 2008-12-25 | 2013-09-03 | Mitsubishi Electric Corporation | Phase-control switchgear and phase-control method for switchgear |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0714258B2 (ja) | 1995-02-15 |
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