JP3788883B2 - Motion detection system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力系統の動揺を検出する動揺検出システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、電力系統の動揺を検出する動揺検出システムとして、図17(a)に示すように保護対象系統からの電流がレベルL1、L2、…L7以上のとき出力”1”を判定する複数の過電流リレーを有する電流レベル判定手段1を具備し、同図(b)に示すように電流レベル判定手段1の各レベルL1、L2、…L7の過電流リレーより出力”1”を判定すると、これら出力を各別に動揺検出信号発生部2a〜2gに入力させ、一定時間(例えば、2sec)の動揺検出信号を出力するとともに、ANDゲート3a〜3gよりORゲート4を介して動揺検出を行なうようにしたものがある。この場合、保護対象系統の電流がレベルL1、L2、…L7以下になった場合は、動揺検出信号の出力を停止するようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような動揺検出システムによると、保護対象系統の動揺については確実に検出することができるが、系統事故などにより電流が急激に変化したような場合でもシステムは動作してしまうため、系統事故と動揺を区別することができないという問題があった。。
【0004】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、電力系統の事故と動揺を的確に区別し、系統動揺のみを正確に検出することができる動揺検出システムを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、電力系統の電流の振幅値を求める振幅値計算手段と、予め複数の電流レベルが設定され、所定の時間ごとに前記電流振幅値が前記複数の電流レベル以上かを判定し、各電流レベルに対応した判定結果を出力するレベル判定手段と、前記レベル判定手段での各電流レベルに対応した判定結果が1個のみ変化した場合に系統動揺を検出する動揺検出手段とを具備したことを特徴としている。
【0006】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記動揺検出手段は、前記レベル判定手段での各電流レベルに対応した判定結果が複数個変化した場合、系統動揺の検出を一定時間不動作とすることを特徴としている。
【0007】
請求項3記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記動揺検出手段は、前記レベル判定手段での各電流レベルに対応した判定結果が1個のみ変化する期間の前後に、一定時間変化しない期間が存在することで系統動揺を検出することを特徴としている。
【0008】
請求項4記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記動揺検出手段は、前記レベル判定手段での各電流レベルに対応した判定結果が1個のみ変化する期間が、一定時間内に複数回存在することで系統動揺を検出することを特徴としている。
【0009】
請求項5記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記動揺検出手段は、前記レベル判定手段での各電流レベルに対応した判定結果が1個のみ変化する状態で、前記判定結果の内容が繰り返し変化する場合は、系統動揺の検出をしないことを特徴としている。
【0013】
請求項6記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記振幅値計算手段は、電力系統の電流の正相を用いて振幅値を求めることを特徴としている。
【0014】
この結果、請求項1記載の発明によれば、所定時間ごとに行なわれる複数の電流レベルに対応した判定結果が1個のみ変化した場合に系統動揺を検出するようにしているので、保護対象系統の事故と動揺を的確に区別できる。
【0015】
請求項2記載の発明によれば、複数の電流レベルに対応した判定結果が複数変化した場合、系統動揺の検出を一定時間不動作とするようにしているので、事故発生直後の電流変化によって不用意に動揺を検出することを回避できる。
【0016】
請求項3記載の発明によれば、複数の電流レベルに対応した判定結果が1個のみ変化する期間の前後に、一定時間変化しない期間が存在することで系統動揺を検出するようにしているので、、系統動揺は比較的ゆっくりした電流の変化で生じる場合も系統の動揺を確実に検出できる。
【0017】
請求項4記載の発明によれば、複数の電流レベルに対応した判定結果が1個のみ変化する期間が、一定時間内に複数回存在することで系統動揺を検出するようにしているので、単純な負荷の増加/減少に伴う電流変化と系統動揺と区別し、系統動揺のみを検出することができる。
【0018】
請求項5記載の発明によれば、電流レベルに対応した判定結果が1個のみ変化する状態で、その判定結果の内容が繰り返し変化する場合は、系統動揺の検出をしないようにしているので、微小な負荷変動に伴う電流変化と系統動揺と区別し、系統動揺のみを検出することができる。
【0022】
請求項6記載の発明によれば、電力系統の電流の正相を用いて振幅値を求めるようにしたので、何れかの相に動揺が生じると、多相分演算を行うことなく動揺を検出することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
【0024】
(第1の実施の形態)
図1は、本発明が適用される動揺検出システムの概略構成を示している。
【0025】
図において、11は入力部で、この入力部11は、保護対象の電力系統から図示しないCTを介して検出電流が入力されるようになっている。
【0026】
この入力部11には、振幅値計算部12、レベル判定部13および動揺検出部14を直列に接続している。ここで、振幅値計算部12は、入力部11に入力される検出電流の振幅値を計算により求めるものである。レベル判定部13は、振幅値計算部12で計算された電流振幅値が予め定められた複数の異なる電流レベルに対して、それぞれのレベル以上かを判定し、これらレベル以上であれば出力を発生するものである。動揺検出部14は、図2に示すように、今回の判定結果記録回路14a、前回の判定結果記録回路14b、前回と今回の判定結果を比較する比較回路14c、比較回路14cから出力された数を数え動揺を判定するカウンタ回路14dからなるものである。そして、このうちの今回の判定結果記録回路14aは、レベル判定部13での結果を記録し、前回の判定結果記録回路14bは、前回の動揺検出を行ったときのレベル判定部13の結果を記録するもので、今回の動揺検出を行った後、今回の判定結果記録回路14aの結果をそのまま記録するようにしている。比較回路14cは、今回の判定結果記録回路14aと前回の判定結果記録回路14bの各レベルごとの出力を比較するもので、異なっていた場合は「1」、同じであった場合には「0」を出力するようにしている。そして、カウンタ回路14dは、比較回路14cの結果を入力し、比較結果が「1」の状態をカウントし、「1」の数が1個であれば、動揺検出信号を出力し、0または2個以上の場合は、動揺検出信号を出力しないようになっている。
【0027】
次に、このように構成した実施の形態の動作を説明する。
【0028】
いま、保護対象系統から図示しないCTを介して入力部11に電流を取り込むと、振幅値計算部12により入力部11で取り込んだ電流の振幅値を計算する。この場合、振幅値計算部12での振幅値を計算する間隔は、系統の動揺周期に比べ充分短い時間とする。
【0029】
振幅値計算部12で計算された振幅値は、レベル判定部13に入力される。レベル判定部13では、振幅値計算部12で計算した電流振幅値が予め定められた複数(図示例では、L1、L2、……L7の7段階)の電流レベルに対して、それぞれのレベル以上かを判定し、各電流レベルに対応させた判定結果を出力する。ここでの電流レベルは、低い方からL1、L2、……L7となっている。
【0030】
レベル判定部13で判定した結果は、動揺検出部14に与えられる。動揺検出部14では、今回の判定結果記録回路14aにレベル判定部13の判定結果を記録し、前回の動揺検出を行ったときのレベル判定部13の判定結果を記録した前回の判定結果記録回路14bからの出力とともに、比較回路14cに出力する。比較回路14cは、今回の判定結果記録回路14aと前回の判定結果記録回路14bの各電流レベルに対する判定結果を比較し、これらの比較で、両者が異なっている場合は「1」、同じであった場合は「0」を出力する。そして、この比較回路14cでの比較結果は、カウンタ回路14dに送られ、出力「1」のみがカウントされる。
【0031】
このような動作は、保護対象系統の動揺周期に比べ充分短い周期で、動揺検出部14の前回の判定結果記録回路14bに、動揺検出を行った後の今回の判定結果記録回路14aの結果を移行させながら繰り返し実行される。そして、最終的にカウンタ回路14dでの出力「1」のカウント数が1個のみであれば、系統動揺として動揺検出信号を出力し、一方、「1」のカウント数が0または2個以上の場合は、系統事故として動揺検出信号を出力しない。
【0032】
図3は、保護対象系統に事故が発生した場合の動作を説明するもので、ここでは、系統からの電流iと時間tの関係を用い、このうち電流iは振幅値計算部12における電流振幅値を示している。
【0033】
いま、時刻t1−t2間で系統事故が発生し、時刻ta1−ta2間で系統事故が除去されたとすると、これら系統事故発生時および事故除去時では、電流振幅値が複数のレベルを跨いで急変し、レベル判定部13では、時刻t1とt2ではレベル2からレベル7が不動作から動作に変化し、また、時刻ta1とta2ではレベル7からレベル1が動作から不動作に変化する。
【0034】
すると、動揺検出部14では、時刻t1での前回の判定結果記録回路14bの記録内容と時刻t2での今回の判定結果記録回路14aの記録内容を比較回路14cで比較した結果、両者の内容が異なると判断して「1」を出力する。同様に、時刻ta1での前回の判定結果記録回路14bと時刻ta2での今回の判定結果記録回路14aの記録内容についても両者の内容が異なるので、「1」を出力する。この結果、カウンタ回路14dでは、「1」の出力が2個カウントされるので、系統動揺でないと判断され、動揺検出信号の出力は阻止される(図3(b))。
【0035】
一方、図4は、保護対象系統に動揺が発生した場合の動作を説明するもので、ここでも、系統からの電流iと時間tの関係を用い、このうち電流iは振幅値計算部12における電流振幅値を示している。
【0036】
この場合、上述した系統事故に比べて、電流iは比較的緩やかに変化し、時刻t1とt2では、レベル2だけが不動作から動作となり、時刻ta1とta2では、レベル3だけが動作から不動作となっている。
【0037】
すると、動揺検出部14では、時刻t1での前回の判定結果記録回路14bの記録内容と時刻t2での今回の判定結果記録回路14aの記録内容を比較回路14cで比較した結果、両者の内容が異なると判断して「1」を出力する。同様に、時刻ta1での前回の判定結果記録回路14bと時刻ta2での今回の判定結果記録回路14aについても比較するが、ここでは両者の内容が同じなので、「0」を出力する。この結果、カウンタ回路14dでは、「1」出力が1個のみカウントされるので、系統動揺と判断され動揺検出信号が出力される(図4(b))。
【0038】
従って、このようにすれば保護対象系統の電流の振幅値を振幅値計算部12により求め、この電流振幅値がレベル判定部13により予め設定された複数の電流レベル以上かを所定時間ごとに判定して、各電流レベルに対応した判定結果を出力するとともに、動揺検出部14により今回の判定結果と前回の判定結果を比較し、これらの比較で今回と前回とで各電流レベルに対応した判定結果のうち1個のみ変化している場合に、系統動揺と判断するようにしたので、系統事故と系統動揺とを的確に区別することができ、系統動揺のみを正確に検出することができる。
【0039】
(第2の実施の形態)
この場合、本発明の第2の実施の形態が適用される動揺検出システムの概略構成は、図1と同様なので、ここでは、同図を援用するものとする。また、図2で述べた動揺検出部14は、図5に示すように比較回路14cにカウンタ/動揺検出回路14eを接続している。
【0040】
カウンタ/動揺検出回路14eは、カウンタ本体(図示せず)の他に、アンドゲート14e1、遅延回路14e2およびインバータ14e3からなる動揺検出回路を有するもので、比較回路14cで今回の判定結果記録回路14aと前回の判定結果記録回路14bの各レベルごとの比較結果に応じた出力「1」をカウントし、そのカウント数が1である場合、アンドゲート14e1を介して動揺検出信号が出力され、カウント数が2以上(2つ以上のレベルが変化)を検出した場合は、遅延回路14e2により、一定時間以上経過していることを条件に動揺を検出するようにしている。つまり、レベルが急変した場合には一定時間動揺検出をロックするようになっている。
【0041】
図6は、保護対象系統に動揺が発生した場合の動作を説明するもので、ここでも、系統からの電流iと時間tの関係を用い、このうち電流iは振幅値計算部12における電流振幅値を示している。
【0042】
この場合、系統事故が発生した時刻t1で振幅値は大きく変化するが、その後も電流振幅値が緩慢に変化することがある。これは、事故発生にともなう電流iの動揺や電流振幅値演算の手法によるものである。つまり、電流振幅値の演算の結果が所定のレベルに達するのに若干の時間が必要あり、図6に示すように大多数のレベルは事故発生直後に動作するが、事故電流と設定されたレベルが近接している場合は、そのレベルが動作するまで電流iの振幅値演算の遅れなどにより、他のレベルと比較して若干の時間を要することがある。このため、前回と今回の動作している電流レベルを比較すると、1つのレベル変化であるが、事故そのものの影響により動作したと考えられる。
【0043】
そこで、このような原因による誤動作を避けるため、複数のレベルが同時に動作した場合は、事故と判断して、その後一定時間、動揺検出をロックすることにより、事故発生直後の電流変化によって不用意に動揺を検出することを回避するようにしている(図6(b))。また、事故除去時も上記と同様のことが当てはまる。
【0044】
従って、このようにすれば、動揺検出部14のカウンタ/動揺検出回路14eでは、複数の電流レベルに対応した判定結果が複数変化した場合、系統動揺の検出を一定時間不動作とするようにしているので、系統事故の発生直後に電流の振幅値は大きく変化し、その後も電流振幅値が緩慢に変化するようなことがあっても、この時の電流変化によって不用意に系統動揺を検出するのを回避することができる。
【0045】
(第3の実施の形態)
この場合、本発明の第3の実施の形態が適用される動揺検出システムの概略構成は、図1と同様なので、ここでは、同図を援用するものとする。また、図2で述べた動揺検出部14は、図7に示すように比較回路14cにカウンタ/動揺検出回路14fを接続している。
【0046】
カウンタ/動揺検出回路14fは、カウンタ本体(図示せず)の他に、アンドゲート14f1、14f2、オアゲート14f3、遅延回路14f4、14f5、14f6、14f7およびフロップフロップ14f8からなる動揺検出回路を有するもので、比較回路14cで今回の判定結果記録回路14aと前回の判定結果記録回路14bの各レベルごとの比較結果に応じた出力「1」をカウントし、レベル変化無しが遅延回路14f4の遅延時間t1後、遅延回路14f6の遅延時間までの間に1レベル変化した場合、アンドゲート14f2を介してフロップフロップ14f8をセットし、その後、レベル変化が無く、レベル変化無しが遅延回路14f5の遅延時間t2後まで継続した場合に、動揺検出信号を出力し(図8(b))、また、フロップフロップ14f8のセットの後、遅延回路14f7の遅延時間を経過すると、オアゲート14f3を介してフロップフロップ14f8をリセットするようにしている。つまり、レベル変化無しが一定時間継続し、レベルが1個だけ変化し、その後続けてレベル変化無しが一定時間継続した場合に動揺検出信号を出力するようになっている。
【0047】
図8は、保護対象系統に動揺が発生した場合の動作を説明するもので、ここでは、振幅値計算部12における電流iの振幅値と時間tの関係を示している。
【0048】
この場合、振幅値計算部12での演算間隔を短くするとともに、電流レベルを比較的大きくとると、系統動揺は比較的ゆっくりした電流の変化となる。このため、電流iは、1レベルづつ変化し、レベル変化の前後は、レベル変化がない期間が存在するようになるので、この状態を捉え動揺を検出する。この場合、系統動揺時は、電流が減少することもあるが、上昇の場合と同様に電流は緩変するため、同じ論理で動揺を検出することができる。
【0049】
従って、このようにすれば、振幅値計算部12での演算間隔を短く、電流レベルを比較的大きくするなどの設定により、系統動揺が比較的ゆっくりした電流の変化となる場合も、複数の電流レベルに対応した判定結果が1個のみ変化する期間の前後に、一定時間変化しない期間が存在することで系統動揺を検出することにより、系統の動揺を区別して確実に検出できる。
【0050】
(第4の実施の形態)
この場合、本発明の第4の実施の形態が適用される動揺検出システムの概略構成は、図1と同様なので、ここでは、同図を援用するものとする。また、図2で述べた動揺検出部14は、図9に示すように、第3の実施の形態の図7で述べたカウンタ/動揺検出回路14fに、さらに動揺検出回路14gを接続している。
【0051】
動揺検出回路14gは、カウンタ/動揺検出回路14fからの動揺検出信号15aと1度に2レベル以上変化したことを表す信号15bを取込み、一定時間内に2回以上動揺検出信号15aを検出するとともに、その間に1度に2レベル以上変化した信号15bがないことを条件に動揺検出信号を出力するようになっている。
【0052】
図10は、保護対象系統に動揺が発生した場合の動作を説明するもので、ここでは、振幅値計算部12における電流iの振幅値と時間tの関係を示している。
【0053】
この場合、単純な負荷の増加/減少でも電流iの振幅値は時間tとともに変化するが、ここで検出したい系統不安定に至る前の現象としての系統動揺と比較し、電流振幅値の変化がゆっくりしている。系統動揺の周期は、約1〜3s程度であり、負荷の増減でレベルが変化する場合は、その変化は分オーダーである。このため、カウンタ/動揺検出回路14fより一定時間内に2回以上動揺検出信号15aが出力され(図10(b))、動揺検出回路14gより、これら動揺検出信号15aを検出することを動作条件に加えることで、通常の負荷変動に伴う電流変化と、系統動揺と分別し、系統動揺のみを検出することが可能となる(図10(c))。
【0054】
(第5の実施の形態)
この場合、本発明の第5の実施の形態が適用される動揺検出システムの概略構成は、図1と同様なので、ここでは、同図を援用するものとする。また、図2で述べた動揺検出部14は、図11に示すように第3の実施の形態の図7で述べたカウンタ/動揺検出回路14fに、さらに動揺検出回路14hを接続している。
【0055】
動揺検出回路14hは、カウンタ/動揺検出回路14fからの動揺検出信号15aと1度に2レベル以上変化したことを表す信号15b、さらに比較回路14cより動揺検出信号15aの出力の際に動作した電流レベルの情報15cを取込み、一定時間内に2回以上の動揺検出信号15aを検出し、その際に電流レベルの情報15cから動作した電流レベルが異なり、さらに1度に2レベル以上変化した信号15bがないことを条件に動揺検出信号を出力するようになっている。
【0056】
図12は、保護対象系統に負荷変動が発生した状態を説明するもので、ここでは、振幅値計算部12における電流iの振幅値と時間tの関係を示している。
【0057】
この場合、電流振幅値がほぼ一定で、且つ設定された電流レベルとほぼ等しい場合、ほんの少しの負荷変動で電流の振幅値は設定された電流レベルを越えたり下がったりする。このため、第3の実施の形態の手法では動揺と検出してしまう可能性がある(図12(b))が、系統動揺の場合は、図10で示したように電流iが増加または減少し複数のレベル間を跨ぎ電流iが変化する。
【0058】
このため、比較回路14cより動揺検出信号15aの出力の際に動作した電流レベル15cを動揺検出の条件として加えることにより微小な負荷変動に伴う電流変化と系統動揺と区別し、系統動揺のみを検出することができる。
【0059】
(第6の実施の形態)
図13は、本発明の第6の実施の形態の概略構成を示すもので、図1と同一部分には、同符号を付している。
【0060】
この場合、入力部11から動揺検出部14までの動揺検出システムを各相(R,S,T)ごとに用意し、これら各相の動揺検出システムの何れかが動揺検出信号を出力した場合に、系統動揺と判断し、オアゲート16を介して動揺検出を行なうようにしている。
【0061】
このようにすれば、確実に系統動揺を検出することが可能となる。
【0062】
(第7の実施の形態)
図14は、本発明の第7の実施の形態の概略構成を示すもので、図1と同一部分には、同符号を付している。
【0063】
この場合も、入力部11から動揺検出部14までの動揺検出システムを各相(R,S,T)ごとに用意し、これらこれら各相の動揺検出システムからの動揺検出信号を遅延回路17a、17b、17cを介してアンドゲート18に入力し、各相の動揺検出システムからの動揺検出信号を一定時間引き延ばし、各相ともに動作した場合に系統動揺と判断し、アンドゲート18を介して動揺検出を行なうようにしている。
【0064】
このようにしても、系統動揺は、通常3相共に発生するため、3相のアンド条件を取ることにより、不用意に系統動揺を検出することを防ぐことが可能となる。また、遅延回路17a、17b、17cを用いることにより、各相の動作時刻にバラつきがある場合でも安定した動作が可能となる。
【0065】
(第8の実施の形態)
図15は、本発明の第8の実施の形態の概略構成を示すもので、図1と同一部分には、同符号を付している。
【0066】
この場合も、入力部11から動揺検出部14までの動揺検出システムを各相(R,S,T)ごとに用意し、これらこれら各相の動揺検出システ部からの動揺検出信号を遅延回路17a、17b、17cを介して判定回路19に入力し、判定回路19により3相のうち2相が動作した場合に系統動揺と判定するようにしている。この場合、振幅値計算部12の振幅値演算は、線間電流で行う。
【0067】
このようにすると、系統動揺は、通常3相共に発生することにより、欠相事故発生中に動揺が始まる場合は、全ての相が動揺を検出することができないが、線間電圧を用い3相のうち2相が動作したことを検出することで欠相事故中の動揺を検出することが可能となる。
【0068】
(第9の実施の形態)
図16は、本発明の第9の実施の形態の概略構成を示すもので、図1と同一部分には、同符号を付している。
【0069】
この場合も、入力部11から動揺検出部14までの動揺検出システムを各相(R,S,T)ごとに用意する。そして、各相の振幅値計算部12は、振幅値演算を行う際に正相演算を行うようにしている。
【0070】
このようにすれば、振幅値計算部12により振幅値を正相演算することにより、三相うち何れかに動揺が生じると、三相分演算を行うことなく動揺を検出することができるようになり、さらに簡単に系統動揺の検出を行なうことができる。
【0071】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、系統電流は、事故時には急激に変化し、動揺時は比較的ゆっくりと変化することに着目することにより、系統事故と動揺を的確に区別し、系統動揺時のみ検出信号を出力することができ、また、通常の負荷の増減と系統動揺の区別や常時の負荷変動と系統動揺の区別なども確実に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の概略構成を示す図。
【図2】第1の実施の形態に用いられる動揺検出部の概略構成を示す図。
【図3】第1の実施の形態の事故発生時の電流とレベル判定の関係を説明する図。
【図4】第1の実施の形態の動揺発生時の電流とレベル判定の関係を説明する図。
【図5】本発明の第2の実施の形態に用いられる動揺検出部の概略構成を示す図。
【図6】第2の実施の形態の事故発生時の電流とレベル判定の関係を説明する図。
【図7】本発明の第3の実施の形態に用いられる動揺検出部の概略構成を示す図。
【図8】第3の実施の形態の事故発生時の電流とレベル判定の関係を説明する図。
【図9】本発明の第4の実施の形態に用いられる動揺検出部の概略構成を示す図。
【図10】第4の実施の形態の事故発生時の電流とレベル判定の関係を説明する図。
【図11】本発明の第5の実施の形態に用いられる動揺検出部の概略構成を示す図。
【図12】第5の実施の形態の電流微小変化時の電流とレベル判定の関係を説明する図。
【図13】本発明の第6の実施の形態の概略構成を示す図。
【図14】本発明の第7の実施の形態の概略構成を示す図。
【図15】本発明の第8の実施の形態の概略構成を示す図。
【図16】本発明の第9の実施の形態の概略構成を示す図。
【図17】従来の動揺検出システムを説明するための図。
【符号の説明】
11…入力部
12…振幅値計算部
13…レベル判定部
14…動揺検出部
14a…今回の判定結果記録回路
14b…前回の判定結果記録回路
14c…比較回路
14d…カウンタ回路
14e…動揺検出回路
14e1…アンドゲート
14e2…遅延回路
14e3…インバータ
14f…動揺検出回路
14f1.14f2…アンドゲート
14f3…オアゲート
14f4〜14f7…遅延回路
14f8…フロップフロップ
14g.14h…動揺検出回路
15a…動揺信号
15b…1度に2レベル以上の変化による信号
15c…電流レベル
16…オアゲート
17a.17b.17c…遅延回路
18…アンドゲート
19…判定回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fluctuation detection system that detects fluctuations in a power system.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a fluctuation detection system for detecting fluctuations in an electric power system, as shown in FIG. 17A, when a current from a protection target system is higher than levels L1, L2,... When the current level determining means 1 having a current relay is provided and the output “1” is determined from the overcurrent relays of the levels L1, L2,... L7 of the current level determining means 1 as shown in FIG. The outputs are input to the motion
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to such a sway detection system, the sway of the system to be protected can be reliably detected, but the system will operate even when the current suddenly changes due to a system fault, etc. There was a problem that it was impossible to distinguish between accidents and upsets. .
[0004]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a fluctuation detection system that can accurately distinguish between a power system accident and a fluctuation and accurately detect only the system fluctuation.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the amplitude value calculation means for obtaining the amplitude value of the current of the power system, and a plurality of current levels are set in advance, and whether the current amplitude value is equal to or more than the plurality of current levels at predetermined time intervals. Level determination means for determining and outputting a determination result corresponding to each current level; and a fluctuation detection means for detecting system fluctuation when only one determination result corresponding to each current level in the level determination means is changed. It is characterized by comprising.
[0006]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, when the fluctuation detecting means changes a plurality of determination results corresponding to each current level in the level determining means, the fluctuation of the system is detected for a predetermined time. It is characterized by non-operation.
[0007]
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the fluctuation detecting means changes for a predetermined time before and after a period in which only one determination result corresponding to each current level changes in the level determining means. It is characterized by detecting system fluctuations due to the absence of a period.
[0008]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the fluctuation detecting unit includes a plurality of periods in which a single determination result corresponding to each current level in the level determining unit changes within a certain time. It is characterized by detecting system sway by being present twice.
[0009]
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the fluctuation detection means is configured so that only one determination result corresponding to each current level in the level determination means is changed. When is repeatedly changed, the system fluctuation is not detected.
[0013]
Claim 6 The described invention is characterized in that, in the invention described in
[0014]
As a result, according to the first aspect of the present invention, the system fluctuation is detected when only one determination result corresponding to a plurality of current levels performed every predetermined time is changed. Can accurately distinguish between accidents and upsets.
[0015]
According to the second aspect of the present invention, when a plurality of determination results corresponding to a plurality of current levels are changed, the detection of the system fluctuation is disabled for a certain period of time. It is possible to avoid detecting shaking in advance.
[0016]
According to the third aspect of the present invention, system fluctuation is detected because there is a period that does not change for a certain period of time before and after a period when only one determination result corresponding to a plurality of current levels changes. The system oscillation can be reliably detected even when the system oscillation is caused by a relatively slow current change.
[0017]
According to the fourth aspect of the present invention, since the system fluctuation is detected when the period in which only one determination result corresponding to a plurality of current levels changes is present a plurality of times within a certain period of time, It is possible to distinguish only the system fluctuation from the current change and system fluctuation accompanying the increase / decrease of the load.
[0018]
According to the fifth aspect of the present invention, when only one determination result corresponding to the current level changes and the content of the determination result changes repeatedly, the system oscillation is not detected. It is possible to distinguish only a system fluctuation from a current change accompanying a minute load fluctuation and a system fluctuation.
[0022]
Claim 6 According to the described invention, since the amplitude value is obtained using the positive phase of the current of the power system, if any phase is shaken, the shake can be detected without performing multiphase calculation. it can.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0024]
(First embodiment)
FIG. 1 shows a schematic configuration of a motion detection system to which the present invention is applied.
[0025]
In the figure, 11 is an input unit, and this
[0026]
The
[0027]
Next, the operation of the embodiment configured as described above will be described.
[0028]
Now, when a current is taken into the
[0029]
The amplitude value calculated by the amplitude
[0030]
The result determined by the
[0031]
Such an operation has a sufficiently short period compared with the oscillation period of the protection target system, and the result of the current determination
[0032]
FIG. 3 illustrates the operation when an accident occurs in the protection target system. Here, the relationship between the current i from the system and the time t is used, and the current i is the current amplitude in the amplitude
[0033]
Assuming that a system fault occurs between times t1 and t2 and a system fault is removed between times ta1 and ta2, the current amplitude value suddenly changes across multiple levels when the system fault occurs and when the fault is removed. The
[0034]
Then, the
[0035]
On the other hand, FIG. 4 illustrates the operation when the protection target system is shaken. Here, the relationship between the current i from the system and the time t is used, and the current i is the amplitude
[0036]
In this case, the current i changes relatively slowly as compared with the system fault described above, and at time t1 and t2, only
[0037]
Then, the
[0038]
Therefore, in this way, the amplitude value of the current of the protection target system is obtained by the amplitude
[0039]
(Second Embodiment)
In this case, since the schematic configuration of the fluctuation detection system to which the second exemplary embodiment of the present invention is applied is the same as that in FIG. 1, the same figure is used here. Further, as shown in FIG. 5, the
[0040]
The counter /
[0041]
FIG. 6 illustrates the operation when the protection target system is shaken. Here, the relationship between the current i from the system and the time t is used, and the current i is the current amplitude in the amplitude
[0042]
In this case, the amplitude value changes greatly at time t1 when the system fault occurs, but the current amplitude value may change slowly thereafter. This is due to the method of fluctuation of the current i accompanying the occurrence of an accident and the calculation of the current amplitude value. That is, it takes some time for the result of the calculation of the current amplitude value to reach a predetermined level. As shown in FIG. 6, most levels operate immediately after the occurrence of the accident, but the level set as the accident current. May be slightly longer than other levels due to delays in the calculation of the amplitude value of the current i until the level operates. For this reason, comparing the current level of current operation with the previous time, it is considered that the current level was changed due to the influence of the accident itself, although it was one level change.
[0043]
Therefore, in order to avoid malfunctions due to such causes, when multiple levels operate simultaneously, it is determined that there is an accident, and then the motion detection immediately after the accident occurs is locked by locking the shake detection for a certain period of time. Detection of fluctuation is avoided (FIG. 6B). The same applies to accident removal.
[0044]
Accordingly, in this way, in the counter /
[0045]
(Third embodiment)
In this case, since the schematic configuration of the fluctuation detection system to which the third embodiment of the present invention is applied is the same as that shown in FIG. 1, the same figure is used here. Further, as shown in FIG. 7, the
[0046]
The counter /
[0047]
FIG. 8 illustrates the operation when the protection target system is shaken. Here, the relationship between the amplitude value of the current i and the time t in the amplitude
[0048]
In this case, if the calculation interval in the amplitude
[0049]
Therefore, in this way, even when the system fluctuation becomes a relatively slow current change by setting the calculation interval in the amplitude
[0050]
(Fourth embodiment)
In this case, since the schematic configuration of the fluctuation detection system to which the fourth embodiment of the present invention is applied is the same as that shown in FIG. 1, the same figure is used here. Further, as shown in FIG. 9, the
[0051]
The motion detection circuit 14g takes in the motion detection signal 15a from the counter /
[0052]
FIG. 10 illustrates the operation when the protection target system is shaken. Here, the relationship between the amplitude value of the current i and the time t in the amplitude
[0053]
In this case, the amplitude value of the current i changes with time t even with a simple increase / decrease of the load, but the change in the current amplitude value is compared with the system fluctuation as a phenomenon before the system instability to be detected here. I am slow. The period of system oscillation is about 1 to 3 s, and when the level changes as the load increases or decreases, the change is in the order of minutes. For this reason, the motion detection signal 15a is output twice or more from the counter /
[0054]
(Fifth embodiment)
In this case, since the schematic configuration of the fluctuation detection system to which the fifth embodiment of the present invention is applied is the same as that shown in FIG. 1, the same figure is used here. Further, as shown in FIG. 11, the
[0055]
The
[0056]
FIG. 12 illustrates a state in which a load fluctuation has occurred in the protection target system. Here, the relationship between the amplitude value of the current i and the time t in the amplitude
[0057]
In this case, when the current amplitude value is substantially constant and substantially equal to the set current level, the current amplitude value exceeds or falls below the set current level with only a slight load fluctuation. For this reason, in the method of the third embodiment, there is a possibility that the vibration is detected (FIG. 12B), but in the case of the system fluctuation, the current i increases or decreases as shown in FIG. However, the current i changes across a plurality of levels.
[0058]
For this reason, the current level 15c operated when the fluctuation detection signal 15a is output from the
[0059]
(Sixth embodiment)
FIG. 13 shows a schematic configuration of the sixth embodiment of the present invention, and the same parts as those in FIG.
[0060]
In this case, when a motion detection system from the
[0061]
In this way, it is possible to reliably detect system fluctuations.
[0062]
(Seventh embodiment)
FIG. 14 shows a schematic configuration of the seventh embodiment of the present invention, and the same parts as those in FIG.
[0063]
Also in this case, a motion detection system from the
[0064]
Even in this case, since the system oscillation usually occurs in all three phases, it is possible to prevent inadvertent detection of the system oscillation by taking the AND condition of the three phases. In addition, by using the
[0065]
(Eighth embodiment)
FIG. 15 shows a schematic configuration of the eighth embodiment of the present invention, and the same parts as those in FIG.
[0066]
Also in this case, a motion detection system from the
[0067]
In this way, system oscillation usually occurs in all three phases, and if oscillation begins during an open-phase accident, all phases cannot be detected, but line voltage is used to detect three-phase oscillation. By detecting that two phases have been operated, it is possible to detect fluctuation during a phase failure accident.
[0068]
(Ninth embodiment)
FIG. 16 shows a schematic configuration of the ninth embodiment of the present invention, and the same parts as those in FIG.
[0069]
Also in this case, a motion detection system from the
[0070]
In this way, when the amplitude
[0071]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by focusing on the fact that the grid current changes abruptly at the time of an accident and changes relatively slowly at the time of a shake, the grid fault and the shake are accurately distinguished, and the grid fluctuation is The detection signal can be output only at the time, and normal load increase / decrease and system oscillation can be distinguished, and regular load fluctuation and system oscillation can be reliably identified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a fluctuation detecting unit used in the first embodiment.
FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between current and level determination when an accident occurs according to the first embodiment.
FIG. 4 is a diagram for explaining a relationship between current and level determination when fluctuations occur in the first embodiment;
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a fluctuation detecting unit used in a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram for explaining the relationship between current and level determination when an accident occurs according to the second embodiment.
FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of a motion detection unit used in a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram for explaining a relationship between current and level determination when an accident occurs according to a third embodiment.
FIG. 9 is a diagram showing a schematic configuration of a fluctuation detecting unit used in a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram for explaining the relationship between current and level determination when an accident occurs according to the fourth embodiment.
FIG. 11 is a diagram showing a schematic configuration of a fluctuation detecting unit used in a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram for explaining a relationship between a current and a level determination at the time of a minute current change according to the fifth embodiment.
FIG. 13 is a diagram showing a schematic configuration of a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a diagram showing a schematic configuration of a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a diagram showing a schematic configuration of an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a diagram showing a schematic configuration of a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a diagram for explaining a conventional motion detection system;
[Explanation of symbols]
11 ... Input section
12 ... Amplitude value calculator
13 ... Level judgment part
14: Motion detection unit
14a: Current determination result recording circuit
14b ... previous determination result recording circuit
14c: Comparison circuit
14d ... Counter circuit
14e ... oscillation detection circuit
14e1 ... ANDGATE
14e2 ... delay circuit
14e3 ... Inverter
14f ... oscillation detection circuit
14f1.14f2 ... ANDGATE
14f3 ... Or gate
14f4-14f7 ... delay circuit
14f8 ... flop flop
14g. 14h ... oscillation detection circuit
15a ... shaking signal
15b: Signal due to changes of 2 levels or more at a time
15c ... Current level
16 ... Or Gate
17a. 17b. 17c ... Delay circuit
18 ... Andgate
19: Determination circuit
Claims (6)
予め複数の電流レベルが設定され、所定の時間ごとに前記電流振幅値が前記複数の電流レベル以上かを判定し、各電流レベルに対応した判定結果を出力するレベル判定手段と、
前記レベル判定手段での各電流レベルに対応した判定結果が1個のみ変化した場合に系統動揺を検出する動揺検出手段と
を具備したことを特徴とする動揺検出システム。An amplitude value calculating means for obtaining an amplitude value of the current of the power system;
A plurality of current levels are set in advance, a level determination unit that determines whether the current amplitude value is equal to or higher than the plurality of current levels every predetermined time, and outputs a determination result corresponding to each current level;
A fluctuation detection system comprising: fluctuation detection means for detecting system fluctuation when only one determination result corresponding to each current level in the level determination means is changed.
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