JP3656966B2 - Fault location system - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、多端子送電線の送電線各端子の電気量を用いて、事故点の標定を行なう故障点標定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
3端子以上の多端子送電線の各端子の電圧,電流を用いて事故点までの距離を求める故障点標定は、事故点の両側にある端子の電圧,電流データから算出した事故点の残り電圧が等しいことを利用して実施している(例えば、特開昭58−208676号公報)。
【0003】
図7の電力系統図によって説明する。図7は3つの電気所ASS,BSS,CSSが線路長la ,lb ,lc によって分岐点Jにて接続された3端子系を示し、A−J間のF点にてR相1線地絡事故が発生した場合を示す。この場合、各電気所におけるR相電圧を*VaR,*VbR,*VcR、電流を*IaR,*IbR,*IcR、単位長当の線路インピーダンスを*Za ,*Zb ,*Zc としたとき、R相の事故点電圧VFRは、電気所ASSの電気量を用いた場合、(1)式となる。なお、*印はベクトル量である(以下同じ)。
【0004】
【数1】
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
(3)式を用いて故障点を標定するには、各端子の電流値IaR,IbR,IcRが既知である必要がある。しかしCTがない又は端末装置が設置されていない等の理由で電流値が取込めない端子があると標定できず、またその端子に流れる電流を用いず標定しても標定誤差が生じる欠点があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、電流データを入力できない端子があっても高精度に故障点を標定できる故障点標定装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の故障点標定装置は、多端子送電線の各端子から伝送される電圧,電流データを用いて送電線の事故点を標定する故障点標定装置において、前記多端子送電線はA,B,C,Mの4端子とし、前記A,B端子の各線路の接続位置を第1の分岐点J1とすると共に、前記分岐点J1とC端子とは第2の分岐点J2を介して接続し、かつ前記第2の分岐点J2にはデータを測定する手段を有しないM端子を接続した系統構成を被監視系統とし、前記データを測定する手段を有しないM端子の事故前電流を推定する非測定データ推定手段と、A端子から見た分岐点J1とJ2の各電圧をV J1A ,V J2A ,B端子から見た分岐点J 1 の電圧をV J1B ,C端子から見た分岐点J1とJ2の各電圧をV J1C ,V J2C としたとき、下記の式により各分岐点の電圧V J1A ,V J2A ,V J1B ,V J1C ,V J2C を算出する分岐点電圧算出手段と、前記非測定データ推定手段が推定した事故前電流と各端子で測定された電圧,電流データと前記各分岐点電圧とを用いて事故点を標定する標定演算手段とを備え、前記標定演算手段は第1の分岐点についてはそれを挟むA,B2端子からみた電圧値が等しいか否かを判断する第1の判断手段と、前記第1の判断結果が等しければ第2の分岐点についてそれを挟むA,C2端子からみた電圧値が等しいか否かを判断する第2の判断手段と、前記第1の判断手段の判断結果が等しくなければ前記第1の分岐点についてそれを挟むA,C2端子からみた電圧値が等しいか否かを判断する第3の判断手段と、前記第3の判断手段の判断結果が等しくなければ前記第1の分岐点についてそれを挟むB,C2端子からみた電圧値が等しいか否かを判断する第4の判断手段を有する事故発生区間を判断する手段と、前記事故発生区間の両端を用いて2端子扱いとして最終的な事故点を特定する手段とを備えた。
記
【0007】
【実施例】
以下図面を参照して実施例を説明するが、それに先立って図1を用いて本願発明のシステム構成を3端子系統を例として説明する。図1において、電気所1,2には端末装置4,5が設置されており、データ入力部6,7からそれぞれの端子の電圧,電流データを入力し、送信部8,9及び伝送路10,11を介して中央判定装置12へ伝送する。13は受信部であって各端末装置4,5の送信部8,9に接続される。14は標定部であり各端子1,2からのデータを用いて電気所3を流れる電流を求め、故障点を標定する。なお、電気所3には端末装置が設置されていないため、電気量の入力はできない。
【0008】
そして中央判定装置12にある標定部14では、(3)式より事故点までの距離を求めるが、(3)式においてIbRのデータは電気所3に端末装置がないため、直接知ることはできない。そこで電気所1,2の電流データから間接的に算出して求める。この場合、A相1線地絡の場合はB端電流の各相電流は図2のベクトル図より(4)式となる。
【数2】
【0009】
一方、IbSはA端及びC端のS相電流の和となり、IbTはA端及びC端のT相電流の和となるから、(5)式となる。(4),(5)式を(3)式へ代入して(6)式を得る。なお、(6)式は事故点までの距離である。
【数3】
【0010】
次に端末装置及び中央判定装置の構成、及び内部処理について説明する。図3は端末装置の機能を示したものであり、データ入力手段100は電圧,電流データを入力してサンプリングし、その瞬時値をアナログ/ディジタル変換する。データ記憶手段101はデータを一定時間分だけ記憶し、まとめて送信手段103へ送っている。送信手段103は、電流,電圧データと事故検出手段102から送られた事故発生フラグを、中央判定装置へ送信する。図4は事故検出手段の例である。データ入力処理手段104は電圧又は電流データを入力し、事故検出手段105はΔV又はΔIが一定値以上になったときに事故発生と判定する。
【0011】
図5は中央判定装置の機能を示したものである。自端電圧,電流データ入力手段201により、自端電圧,電流データを入力し、データ保存手段202により保存する。事故検出手段203は、系統に事故があったことを検出する手段で、端末装置の事故検出手段と同様に、図4のように構成できる。
電圧,電流データ受信手段204は、他端子の端末装置から電圧,電流データを受信する。負荷電流演算手段205は、端末装置の設置されていない端子に流れる負荷電流を、演算により求める手段で201,204により入力したデータを用いて(4)式,(5)式のようにして求める。事故点標定手段206における標定は、前記(6)式のアルゴリズムに従い、次式により求める。なお、以下に示す(7)式はA端子と分岐点間のR相1線地絡事故の場合(A端からの距離)を示し、(8)式はC端と分岐点間のR相1線地絡事故の場合(C端からの距離)を示している。
【0012】
【数4】
【0013】
図6は参考例の構成図である。本例は中央判定装置17を電気所1にて設置して、端末装置と機能を兼用した点が図1と異なる。この場合の中央判定装置17は、自端の電圧,電流データを入力するデータ入力部6と端末装置5からの電圧,電流データを受信する受信部15と、標定部16とからなる。なお、事故点標点のアルゴリズムは図1の場合と同一である。
【0014】
図8は本実施例の故障点標定装置を電力系統に適用したシステム構成図であり、4端子系統を例として示し説明する。なお、図9は故障点標定装置19が実施する手段の流れ図である。図8において、電気所A,B,Cはデータを測定する端子、電気所Mはデータを測定しない端子(非測定端子)、J1,J2,は分岐点1A,1B,1C,1Dは各区間の線路長、ZA,ZB,ZC,ZDは各区間の単位長当りのインピーダンス、18は伝送装置、19は故障点標定装置(中央判定装置)、19a,19b,19cはそれぞれ故障点標定装置19の受信回路,演算回路,表示回路である。故障点標定の対象区間の各端子A〜Cの電圧,電流データは夫々の伝送装置18を介して故障点標定装置19の受信回路19aに入力され、このデータを用いて演算回路19bが標定演算を行ない、表示回路19cに出力する。
【0015】
次に図9を用いて本実施例の標定処理を説明する。図9において、21は非測定データ推定手段、22は分岐点電圧算出手段、23は事故区間判定手段、24は標定演算手段、25は出力手段である。手段21はA〜C端子の測定データを用いてM端子のデータを推定し、手段22は各端子のデータを使ってA〜C端子から見た分岐点J1 ,J2 の電圧を算出する。手段23は手段22が算出した分岐点電圧を比較して事故の有無,事故区間の判定を行ない、事故が検出されたとき手段24で事故点の標定演算を行ない、結果を手段25が表示回路に出力する。以下に各手段の詳細を説明する。
【0016】
送電線に事故がない平常時はM端子の負荷電流*IM は(9)式で求められるので、非測定データ推定手段21は(10)式のようにNサイクル前の値をM端子の事故前電流として推定する。
【数5】
【0017】
次に、分岐点電圧算出手段22はA端子から見た分岐点J1 とJ2 の電圧*VJ1A ,*VJ2A 、B端子から見た分岐点J1 の電圧*VJ1B 、C端子から見た分岐点J1 とJ2 の電圧*VJ1C ,*VJ2C を(11)式で算出する。
【数6】
【0018】
事故区間判定手段23で行なう処理を図10に示す。図10は本発明の事故区間判定手段の処理フローチャートであり、上記(11)式をもとに図10を用いて事故判定をする。
(イ)先ずステップ31ではVJ1A とVJIB とが等しいか否かを判断し、これが等しければステップ32へ移ってVJ2C とVJ2A とが等しいか否かを判断する。ステップ32でVJ2C とVJ2A とが等しければステップ33で事故なしまたは外部事故と判定する。
(ロ)ステップ32においてVJ2C とVJ2A とが等しくなければ、ステップ34へ移って分岐点j1 とC端間の事故と判定する。
(ハ)ステップ31においてVJ1A とVJIB とが等しくなければ、ステップ35へ移ってステップ35にてVJ1A とVJ1C とが等しいか否かを判定する。ステップ35においてVJ1A とVJ1C とが等しければ、ステップ36にて分岐点j1 とB端間の事故と判定する。
(ニ)ステップ35においてVJ1A とVJ1C とが等しくなければステップ37へ移ってVJIB とVJ1C とが等しいか否かを判定する。ステップ37においてVJIB とVJ1C とが等しければ、ステップ38にて分岐点j1 とA端間の事故と判定する。なお、ステップ37においてVJIB とVJ1C とが等しくなければ終了する。
【0019】
事故点がいずれの区間においても最終的には2端子扱いと等価となり、事故区間両端の電圧,電流を使って、事故点の残り電圧が等しいという条件を利用する基本式で標定を行なうことができる。標定演算手段24は次のように標定演算を行なう。
【数7】
【0020】
出力手段25は事故点までの距離を表示回路に出力する。以上によりデータを測定しない端子があっても精度よく標定を行なうことができる。
以上説明したように、本発明によれば測定端子のデータを用いて非測定端子の事故前電流を推定し、この推定値でデータを補正するようにしたので、データの非測定端子があっても精度よく故障点標定を行なうことができる。
【0021】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば電流データの取込めない端子があっても、他の端子の電流データを用いて演算する構成としたので、事故点標定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による故障点標定装置のシステム構成図。
【図2】A相1線地絡の場合におけるB端電流の各相電流のベクトル図。
【図3】端末装置の機能を説明する図。
【図4】事故検出手段の機能を説明する図。
【図5】中央判定装置の機能を説明する図。
【図6】参考例の構成図。
【図7】故障点標定の原理を説明する電力系統図。
【図8】本発明による故障点標定装置の実施の形態を示す図。
【図9】図8の処理内容を示すフローチャート図。
【図10】事故区間判定手段の処理内容を示すフローチャート。
【符号の説明】
1,2,3 電気所
4,5 端末装置
6,7 データ入力部
8,9 送信部
10,11 伝送路
12,17 中央判定装置
13 受信部
14 標定部
18 伝送装置
19 故障点標定装置[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a failure point locating device for locating an accident point using the amount of electricity at each terminal of a transmission line of a multi-terminal transmission line.
[0002]
[Prior art]
The fault location using the voltage and current of each terminal of a multi-terminal transmission line with 3 or more terminals to determine the distance to the accident point is the remaining voltage at the accident point calculated from the voltage and current data of the terminals on both sides of the accident point. (For example, Japanese Patent Laid-Open No. 58-208676).
[0003]
This will be described with reference to the power system diagram of FIG. FIG. 7 shows a three-terminal system in which three electrical stations A SS , B SS , C SS are connected at branch point J by line lengths l a , l b , and l c , and at point F between A and J. The case where an R-phase 1-wire ground fault occurs is shown. In this case, the R-phase voltage at each electric station is * V aR , * V bR , * V cR , the current is * I aR , * I bR , * I cR , and the line impedance per unit length is * Z a , * Z b, * when the Z c, the fault point voltage V FR of the R phase, when a quantity of electricity substation a SS, the equation (1). In addition, * mark is a vector quantity (hereinafter the same).
[0004]
[Expression 1]
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In order to determine the failure point using the equation (3), the current values I aR , I bR , and I cR of each terminal need to be known. However, if there is a terminal that cannot capture the current value due to reasons such as no CT or no terminal device installed, it cannot be standardized, and even if standardization is performed without using the current flowing through the terminal, there is a drawback that a standardization error occurs. It was.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a failure point locating device capable of locating a failure point with high accuracy even if there is a terminal that cannot input current data.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The failure point locating device according to the present invention is a failure point locating device for locating an accident point of a transmission line using voltage and current data transmitted from each terminal of the multi-terminal transmission line. , C and M, the connection position of each line of the A and B terminals is a first branch point J1, and the branch point J1 and the C terminal are connected via a second branch point J2. In addition, a system configuration in which an M terminal having no means for measuring data is connected to the second branch point J2 is a monitored system, and the pre-accident current of the M terminal having no means for measuring the data is estimated. Non-measurement data estimation means, and the voltages at the branch points J1 and J2 viewed from the A terminal are V J1A and V J2A , and the voltage at the
Record
[0007]
【Example】
The embodiment will be described below with reference to the drawings . Prior to that, the system configuration of the present invention will be described using a three-terminal system as an example with reference to FIG. In FIG. 1,
[0008]
Then, the
[Expression 2]
[0009]
On the other hand, I bS is the sum of the S-phase currents at the A and C ends, and I bT is the sum of the T-phase currents at the A and C ends. Substituting Equations (4) and (5) into Equation (3) to obtain Equation (6). Equation (6) is the distance to the accident point.
[Equation 3]
[0010]
Next, the configuration of the terminal device and the central determination device and the internal processing will be described. FIG. 3 shows the function of the terminal device. The data input means 100 inputs voltage and current data, samples them, and converts the instantaneous values from analog to digital. The
[0011]
FIG. 5 shows the function of the central determination device. The local voltage / current data input means 201 inputs the local voltage / current data, and the data storage means 202 stores the data. The accident detection means 203 is a means for detecting that an accident has occurred in the system, and can be configured as shown in FIG. 4 in the same manner as the accident detection means of the terminal device.
The voltage / current data receiving means 204 receives voltage / current data from the terminal device at the other terminal. The load current calculation means 205 obtains the load current flowing through the terminal where the terminal device is not installed by means of the calculation using the data input by 201 and 204 as shown in the equations (4) and (5). . The orientation in the accident point location means 206 is obtained by the following equation according to the algorithm of the above equation (6). The following equation (7) shows the case of an R-phase 1-wire ground fault between the A terminal and the branch point (distance from the A end), and equation (8) shows the R phase between the C end and the branch point. for 1-line ground fault that indicates the (distance from C-terminal).
[0012]
[Expression 4]
[0013]
FIG. 6 is a block diagram of a reference example. This example is different from FIG. 1 in that a
[0014]
FIG. 8 is a system configuration diagram in which the failure point locating device of this embodiment is applied to an electric power system. A four-terminal system will be described as an example. Incidentally, FIG. 9 is a flow diagram of means for performing the fault point locating system 19. In FIG. 8, electric stations A, B, and C are terminals that measure data, electric stations M are terminals that do not measure data (non-measuring terminals), and J 1 and J 2 are
[0015]
Next, the orientation process of the present embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 9, 21 is a non-measurement data estimation means, 22 is a branch point voltage calculation means, 23 is an accident section determination means, 24 is an orientation calculation means, and 25 is an output means. The means 21 estimates the data of the M terminal using the measurement data of the A to C terminals, and the
[0016]
Since normal time no accident in the transmission line is the load current * I M of the M-terminal obtained in (9), the non-measured data estimating means 21 the previous value of N cycles of M terminals as (10) Estimated as current before accident.
[Equation 5]
[0017]
Then, the branch point
[Formula 6]
[0018]
The processing performed by the accident section determination means 23 is shown in FIG. FIG. 10 is a process flowchart of the accident section determination means of the present invention. The accident is determined using FIG. 10 based on the above equation (11).
(A) First, in
(Ii) if not equal to the V J2C and V J2A In
(C) If V J1A and V JIB are not equal in
(D) If V J1A and V J1C are not equal in
[0019]
In any section, the fault point will eventually be equivalent to a two-terminal treatment, and the voltage and current at both ends of the fault section will be used to standardize using the basic equation that uses the condition that the remaining voltage at the fault point is equal. it can. The orientation calculation means 24 performs the orientation calculation as follows.
[Expression 7]
[0020]
The output means 25 outputs the distance to the accident point to the display circuit. Thus, even if there is a terminal that does not measure data, the orientation can be performed with high accuracy.
As described above, according to the present invention, the pre-accident current of the non-measurement terminal is estimated using the data of the measurement terminal, and the data is corrected with this estimated value. Also, fault location can be performed with high accuracy.
[0021]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention , even if there is a terminal from which current data cannot be captured, the calculation is performed using the current data of the other terminals, so that it is possible to determine the accident point.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram of a fault location apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a vector diagram of each phase current of a B-end current in the case of an A-phase 1-wire ground fault .
FIG. 3 is a diagram illustrating functions of a terminal device.
FIG. 4 is a diagram for explaining the function of accident detection means.
FIG. 5 is a diagram for explaining functions of a central determination device.
FIG. 6 is a configuration diagram of a reference example.
FIG. 7 is a power system diagram illustrating the principle of fault location.
FIG. 8 is a diagram showing an embodiment of a fault location apparatus according to the present invention.
FIG. 9 is a flowchart showing the processing content of FIG . 8 ;
FIG. 10 is a flowchart showing processing contents of an accident section determination unit.
[Explanation of symbols]
1, 2, 3
Claims (1)
記
In the failure point locating device for locating the fault point of the transmission line using the voltage and current data transmitted from each terminal of the multi-terminal transmission line, the multi-terminal transmission line has four terminals A, B, C, and M, The connection position of each line of the A and B terminals is a first branch point J1, the branch point J1 and the C terminal are connected via a second branch point J2, and the second branch point A non-measurement data estimation means for estimating the pre-accident current of the M terminal, which has a system configuration in which an M terminal having no means for measuring data is connected to J2 as a monitored system, and does not have the means for measuring the data; The voltages at the branch points J1 and J2 viewed from the terminals are V J1A and V J2A , the voltage at the branch point J 1 viewed from the B terminal is V J1B , and the voltages at the branch points J1 and J2 viewed from the C terminal are V J1C. , V J2C , the voltage V at each branch point is J1A , V J2A , V J1B , V J1C , V J2C calculating branch point voltage calculating means, pre-accident current estimated by the non-measurement data estimating means, voltage measured at each terminal, current data, and each branch An orientation calculation means for locating the accident point using the point voltage, and the orientation calculation means determines whether or not the first branch point has the same voltage value seen from the A and B2 terminals sandwiching it. If the first determination result is equal to the first determination means, the second determination means for determining whether or not the voltage values seen from the A and C2 terminals sandwiching the second branch point are equal to each other. If the judgment results of the judgment means are not equal, the third judgment means for judging whether the voltage values seen from the A and C2 terminals sandwiching the first branch point are equal, and the third judgment means If judgment result is not equal Means for determining a serial first accident section to have a fourth determining means for determining whether the voltage equal value as seen from B, C2 terminals sandwiching the bifurcation point, both ends of the accident section And a means for identifying a final accident point as a two-terminal treatment.
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