JPS63204157A - 実効値算出方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電圧又は電流の瞬時サンプリング値より実効
値を求める方式に係り、特に、周波数の変化に対しても
、高精度で実効値を求めるに好適な方式に関する。

〔従来の技術〕

従来の電力系統における電圧、電流等の実効値は、日立
評論　Ｖｏｌ、６１．　Ｎｏ、１１．　ＰＩ３に示され
るように、サンプリング値を一定サンプル数按分し、こ
の値に係数を乗じて求めていた。この方式では、系統の
周波数が変化した場合に、正確な実効値を求めるための
考慮がなされてぃなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、前述の通り、系統周波数の変化に対す
る考慮がなされておらず、系統周波数が変化した場合に
は、算出された実効値に大きな誤差が含まれるという欠
点があった。

本発明の目的は、系統周波数の変化にもかがらず、精度
のよい実効値を算出する方式を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

従来の実効値算出方式は、系統周波数の１／２サイクル
、又は、１サイクル間のデータを用いて積分を行ってい
る。このため、周波数変動の影響をうける。従来のよう
に、サンプリング値を積分する考えでは誤差の影響を低
減することはできない。このため、時系列的なサンプリ
ング値を順次比較し、この最大値を実効値に比例するも
のとして抽出する。精度を向上させるためには、サンプ
リングデータより中間時点のデータを求め、データ間隔
をせまくすることにより達成できる。

更に、処理時間の短縮をはかるためには、連続する四個
のデータの大小を比較し、最大値の生じる領域を見極め
、この区間についてのみ内挿を行う必要がある。

〔作用〕

本発明は、時系列的な四個のサンプリングデータを用い
、時間的に１サンプルとはなれたデータの大、小を比較
することにより、最大値の存在する領域を限定する。

Ｆ記のようにして限定された最大値の存在する領域に対
し、最大値の存在する領域の両端のサンプリングデータ
より、中間時点のデータを内挿し、これらのデータの比
較により、実効値に比例する最大値を求める。

この方式では、従来方式に比べ、周波数変化に対する誤
差は少なく、このため、精度が低下することがない。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を説明する。

電圧の時刻ｔ、ｔ＋Δｔ、ｔ＋２Δを及びｔ＋３Δｔに
おけるサンプリング値ｖ（ｔ）。

ｖ（を十Δｔ）、ｖ（ｔ＋２Δｔ）、ｖ（ｔ＋３Δｔ）
は、ｖ（ｔ）：＝Ｖ　ｓｉｎ　ωｔ　　　　　　　　　
　　（１）ｖ（ｔ＋Δｔ）−＝Ｖ　ｓｉｎ　ω（ｔ＋Δ
ｔ）　　　　　（２）ｖ（ｔ＋２Δｔ）＝Ｖｓｊｎ　ω
（ｔ＋２Δｔ）　　　（３）ｖ（ｔ＋３Δｔ）＝Ｖｓｉ
ｎ　ω（ｔ＋３Δｔ）　　　（４）ここで、ｖ：＠圧の
最大値、ω＝２πｆ、ｆ：周波数とする。

正の最大値の存在する領域を限定するための考えは、次
式であられせる。すなわち、 （５）式の条件を満足し、ｖ（ｔ＋３Δｔ）−ｖ（ｔ＋
Δｔ）＝Ｏの場合は、ｖ　（ｔ＋２Δｔ）がピーク値で
あり、それ以外は、ｖ　（ｔ＋２Δｔ）とｖ　（ｔ＋３
Δｔ）の間にピーク値が存在する。

負の最大値の算出は、（５）式で用いるサンプリング値
に符号を考慮すれば同様に対処できる。

第１図は、この考えをもとに最大値の存在する領域を限
定する場合について示したものである。

ブロック３０でサンプリング値直ｖ（ｔ＋２Δｔ）とｖ
　（ｔ）の差をとり、この結果が負の場合には、ブロッ
ク３１で、サンプリング値ｖ（ｔ＋Δｔ）とｖ（ｔ＋３
Δｔ）の差をとる。ブロック３１の結果が零であれば、
ブロック３２でｖ（ｔ＋２Δｔ）を負のピークとする。

ブロック３１の結果が零以外では、ブロック３３で、ｖ
（ｔ＋Δｔ）−ｖ（ｔ＋３Δｔ）を求め、負では、ブロ
ック３４で、後述する手法により、ｖ（を十Δｔ）、ｖ
（ｔ＋２Δｔ）の中間データを内挿、最大値を推定する
。

ブロック３３の結果が、正では、最大値の算出に用いて
いるサンプリング値ｖ　（ｔ＋２Δｔ）。

ｖ（ｔ＋Δｔ）の間には最大値は存在しないため、次の
サンプルで同様の処理を行う。

ブロック３０の結果が正では、ブロック３５で、サンプ
リンゲイ直ｖ（を十Δｔ）とｖ（ｔ＋３Δｔ）の差を求
め、この結果が零では、ブロック３６で、サンプリング
値ｖ（ｔ＋２Δｔ）を正のピークとする。ブロック３５
の結果が零以外では、ブロック３７で、ｖ（を十へｔ）
−ｖ（ｔ＋３Δｔ）を求め、結果が正では、ブロック３
８でｖ（ｔ＋Δｔ）。

ｖ（ｔ＋２Δｔ）の中間データを内挿し、最大値を推定
する。

１　ブロック３７の結果が正以外では、最大値の算出に
用いるいるサンプリング値ｖ（ｔ＋２Δｔ）。

ｖ（を十Δｔ）の間には最大値は存在しないため、次の
時間間隔で同様の処理を行う。

次に中間データの内挿についてのべる。

（２）、　（３）式より中間時点ｔ＋Δを十−Δｔの瞬
時値を求めると、 とあられせる。（６）、　（７）式を加えると、ｖ（ｔ
＋Δｔ）＋ｖ（ｔ＋２Δｔ） となり、 ωΔｔ ＯＳ　− Δ　ｔ となり、この値が、時刻ｔ＋Δを十□におけるとあられ
せる。同様に、時刻ｔ＋Δを十−ΔｔにωΔｔ ＯＳ　　− として求められる。このようにして求めた瞬時値の時系
列的なデータを順次比較し、サンプリング値ｖ（ｔ＋Δ
ｔ）とｖ（ｔ＋２Δｔ）の間の最大のものを抽出するこ
とにより、実効値に比例するものを求めることができる
。

とする精度を達成することができる。

次に、中間データ内挿の具体例について説明する。第２
図は瞬時値ｖ　（ｔ＋Δｔ）及びｖ　（を十合の例であ
り、ブロック１０で、瞬時値ｖ（ｔ＋Δｔ）とｖ　（ｔ
＋２Δｔ）を加えあわせ、ブロック１１で、ブロック１
０の出力に係数□を乗じる。このようにすることに ωΔｔ Ｏ５ より、ブロック１１の出力として 第３図は、二個のサンプリングデータ及び三個の内挿デ
ータの計五個のデータにより実効値を求ぬる場合につい
て示したものであり、ブロック２０でカウンタ■の初期
値１をセットし、ブロンを減じ、ブロック２１の結果が
正では、ブロック憶し、ブロック２３ではカウンタ■の
内容に１を加算し、ブロック２４では、カウンタＶの内
容が６か否かを判定し、６以外ではブロック２１の処理
を行う。カウンタＶの内容が６では、ブロック２５でカ
ウンタ■に］−をセットし、ブロック２Ｇでは、最大値
記憶エリアＶ　ｗａｘを■にセットする。

ブロック２１の内容が負では、ブロック２３の処理を行
う。

〔発明の効果〕

本発明によれば、系統周波数変動時の電圧、電流の実効
値を高精度で求めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的者えを示すフローチャート、第
２図は中間時点データ算出説明図、第３図は本発明の概
要を示すフローチャートである。 １０　・加算部、１１・・・乗算部、２０　初期値設定
部、２１・・減算部、２２・・・記憶部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一定サンプリング間隔でサンプリングされた電圧又
   は電流の瞬時値情報より電圧又は電流の実効値を算出す
   る方法において、 電圧あるいは電流の時系列的な四個のサンプリングデー
   タをもとに最大値の存在する領域を限定する第一の手段
   及び前記第一の手段で限定された領域の二個のサンプリ
   ングデータを用いて、中間時点のデータを内挿する第二
   の手段及び前記第二の手段の出力の時系列的なデータを
   順次比較し、最大値を求める第三の手段を備え、基本波
   の１／２サイクル毎に求まる前記第三の手段の出力の１
   ／√２を電圧又は電流の実効値として算出することを特
   徴とする実効値算出方法。