JPH0332287B2 - - Google Patents
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- JPH0332287B2 JPH0332287B2 JP3805384A JP3805384A JPH0332287B2 JP H0332287 B2 JPH0332287 B2 JP H0332287B2 JP 3805384 A JP3805384 A JP 3805384A JP 3805384 A JP3805384 A JP 3805384A JP H0332287 B2 JPH0332287 B2 JP H0332287B2
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- power
- voltage vector
- vector
- power supply
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y5/00—Nanobiotechnology or nanomedicine, e.g. protein engineering or drug delivery
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- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、系統の脱調現象を検出し、系統分
離による全系の停電を回避する系統を保護する保
護継電方式に関するものである。
離による全系の停電を回避する系統を保護する保
護継電方式に関するものである。
電力系統の安定度を保つためには、系統脱調の
初期の現象をとらえ、じよう乱の進展する前に系
統分離を行なう脱調予測分離方式が有効である。
このため発明者は、有効・無効電力の軌跡をとら
えると脱調時に円運動を呈することを利用し、脱
調の初期状態で系統の脱調を予測検出すると共に
脱調の電気的中心点を把握する全く新しい方式に
ついて開発研究を進めた。
初期の現象をとらえ、じよう乱の進展する前に系
統分離を行なう脱調予測分離方式が有効である。
このため発明者は、有効・無効電力の軌跡をとら
えると脱調時に円運動を呈することを利用し、脱
調の初期状態で系統の脱調を予測検出すると共に
脱調の電気的中心点を把握する全く新しい方式に
ついて開発研究を進めた。
従来の保護継電方式のように計測した電圧ベク
トルから背後電源端電圧ベクトルを求めないでそ
のまま有効電力Ｐ、無効電力Ｑを算出してPQ平
面に軌跡をとる場合を考える。第１図の保護継電
方式の電圧、電流ベクトルを示すにおいて直線ｌ
上の点ａ，ｂ，ｃ，ｓ，s′は系統における電気的
位置関係を示しており、ａ点は電源Ａ，ｂ点は電
源Ｂ，ｃ点は電気的中心点、ｓ点、s′点は計測点
を示す。又、計測電流I〓sは系統のインピーダンス
アングルαとすると電気的中心点電圧ベクトルに
対してθ＝90゜−αだけ進み状態となつている。
この電流ベクトルI〓Sと計測点ｓ点及びs′点の計測
電圧ベクトルV〓S及びV〓S′とからPQ軌跡を求めると
第２図で示すようになる。
トルから背後電源端電圧ベクトルを求めないでそ
のまま有効電力Ｐ、無効電力Ｑを算出してPQ平
面に軌跡をとる場合を考える。第１図の保護継電
方式の電圧、電流ベクトルを示すにおいて直線ｌ
上の点ａ，ｂ，ｃ，ｓ，s′は系統における電気的
位置関係を示しており、ａ点は電源Ａ，ｂ点は電
源Ｂ，ｃ点は電気的中心点、ｓ点、s′点は計測点
を示す。又、計測電流I〓sは系統のインピーダンス
アングルαとすると電気的中心点電圧ベクトルに
対してθ＝90゜−αだけ進み状態となつている。
この電流ベクトルI〓Sと計測点ｓ点及びs′点の計測
電圧ベクトルV〓S及びV〓S′とからPQ軌跡を求めると
第２図で示すようになる。
第３図から理解できる様に、PQ軌跡が計測位
置により無効電力のＱ軸方向に圧縮されただ円形
状となつて表わされる欠点がある。
置により無効電力のＱ軸方向に圧縮されただ円形
状となつて表わされる欠点がある。
この発明は、系統動揺をPQ平面上のPQ軌跡を
処理して系統の脱調検出をするときに、計測した
電圧ベクトルが系統の中間点のとき有効電力Ｑの
ゲインが減少し正確な脱調検出ができなくなるこ
とを防止するためになされたもので背後の電源端
のPQ軌跡を演算処理して高精度で脱調検出ので
きる保護継電方式を提供することを目的としてい
る。
処理して系統の脱調検出をするときに、計測した
電圧ベクトルが系統の中間点のとき有効電力Ｑの
ゲインが減少し正確な脱調検出ができなくなるこ
とを防止するためになされたもので背後の電源端
のPQ軌跡を演算処理して高精度で脱調検出ので
きる保護継電方式を提供することを目的としてい
る。
以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。この発明の背後電源端電圧ベクトル算出装置
の入出力フロー図を示す第３図において、１は電
圧と電流の各ベクトルの入力部、２はそれら各ベ
クトルから背後電圧ベクトルを算出する第１論理
演算部、３は、第１論理演算部２で求めた背後電
源端電圧ベクトルとベクトルの入力部１からの電
流ベクトルから有効電力、無効電力PQの軌跡を
作成し脱調検出する第２論理演算部、４はメモリ
バツフア、５は脱調出力部である。
る。この発明の背後電源端電圧ベクトル算出装置
の入出力フロー図を示す第３図において、１は電
圧と電流の各ベクトルの入力部、２はそれら各ベ
クトルから背後電圧ベクトルを算出する第１論理
演算部、３は、第１論理演算部２で求めた背後電
源端電圧ベクトルとベクトルの入力部１からの電
流ベクトルから有効電力、無効電力PQの軌跡を
作成し脱調検出する第２論理演算部、４はメモリ
バツフア、５は脱調出力部である。
第４図においてｓ点は電源Ａと電源Ｂとで構成
される２機系統における計測点の電気的位置を示
し、１０は、電源Ａにおける電圧ベクトルV〓Aに
対する電源Ｂにおける電圧ベクトルV〓Bの動揺軌
跡を示し、２０はそのときの計測点ｓにおける電
圧ベクトルV〓Sの軌跡を示し、第５図において、
４０は電源Ａの電圧ベクトルV〓Aに対するPQ軌
跡、５０は計測点ｓの電圧ベクトルV〓Sに対する
PQ軌跡を示す。又、第６図は電圧ベクトルV〓Bが
電圧ベクトルV〓Aに対して位相θ1が開いたときの
計測電圧、電流ベクトルとの関係を示し、第７図
はベクトルの補正による収束過程を示す。
される２機系統における計測点の電気的位置を示
し、１０は、電源Ａにおける電圧ベクトルV〓Aに
対する電源Ｂにおける電圧ベクトルV〓Bの動揺軌
跡を示し、２０はそのときの計測点ｓにおける電
圧ベクトルV〓Sの軌跡を示し、第５図において、
４０は電源Ａの電圧ベクトルV〓Aに対するPQ軌
跡、５０は計測点ｓの電圧ベクトルV〓Sに対する
PQ軌跡を示す。又、第６図は電圧ベクトルV〓Bが
電圧ベクトルV〓Aに対して位相θ1が開いたときの
計測電圧、電流ベクトルとの関係を示し、第７図
はベクトルの補正による収束過程を示す。
第８図はこの発明の１実施例を示す保護継電方
式を示す構成図で、７ａは第１論理演算部、８ａ
は第２論理演算部、９ａは判定部である。第１論
理演算部７ａは回転処理部７１ａ、収束演算部７
２ａ、比較回路７３ａ及びPQ演算処理部７４ａ
で構成される。
式を示す構成図で、７ａは第１論理演算部、８ａ
は第２論理演算部、９ａは判定部である。第１論
理演算部７ａは回転処理部７１ａ、収束演算部７
２ａ、比較回路７３ａ及びPQ演算処理部７４ａ
で構成される。
次に動作について説明する。
第４図に示す２機系動揺時の電源Ａ，Ｂ間にお
ける電気的位置ｓ点において、入力部１からのデ
ータを第１論理演算部２でグラフ処理をする。
ける電気的位置ｓ点において、入力部１からのデ
ータを第１論理演算部２でグラフ処理をする。
第６図に示す電圧ベクトルV〓S，電流ベクトルI〓S
の２つのベクトルが入力されると電流ベクトルI〓S
をラインアングル分θの回転処理を行ない電流ベ
クトルI〓を次の(1)式のように求める。
の２つのベクトルが入力されると電流ベクトルI〓S
をラインアングル分θの回転処理を行ない電流ベ
クトルI〓を次の(1)式のように求める。
I〓＝（Isd×cosθ＋Isq×sinθ）＋ｊ
（−Isd×sinθ＋Isq×cosθ） ……(1)
次に、ここで求めた電流ベクトルI〓と設定イン
ピーダンスZSとで次式のように補正を行う。
ピーダンスZSとで次式のように補正を行う。
V〓′＝V〓S＋I〓×ZS
上記ベクトル電圧V〓′と電源端電圧絶対値Ｕと
の２乗差値ΔVとして求め収束判定し、収束しな
いときは次式の補正を行う。
の２乗差値ΔVとして求め収束判定し、収束しな
いときは次式の補正を行う。
V〓′＝V〓′＋ΔV×2n-m×I〓×ZS
（ｎ：ΔVの同符号連続回数、ｍ：ΔVの異
符号連続回数） 以下、同様にして電圧ベクトルV〓′を検出し、
２乗差値ΔVが収束したとき、電圧ベクトルV〓′を
背後電源端電圧ベクトルとし有効電力Ｐと無効電
力Ｑを算出し脱調の検出をする。
符号連続回数） 以下、同様にして電圧ベクトルV〓′を検出し、
２乗差値ΔVが収束したとき、電圧ベクトルV〓′を
背後電源端電圧ベクトルとし有効電力Ｐと無効電
力Ｑを算出し脱調の検出をする。
第８図はこの発明の１実施例による保護継電方
式の構成図で、第１論理演算部７ａは入力電気量
として電流４ａ、電圧５ａより有効電力Pa、無
効電力Qaを演算をして、第２論理演算部８ａに
入力し、該第２論理演算部８ａで各時刻の有効電
力Paと無効電力Qaより弦を測定する。この弦の
信号を入力する判定部９ａは弦の方向変化を判定
して出力信号を送出する。上記第１論理演算部７
ａは回転処理部７１ａで上記電流ISについて、ラ
インアングル分θの回転処理を行つて電流I〓を検
出する。収束演算部７２ａは上記電圧V〓Sと回転
処理部７１ａの電流I〓を入力し、該電流I〓と設定イ
ンピーダンスZSとでV〓＝VS＋I〓ZSを算出し電圧
V〓′のベクトル絶対値が背後電源電圧絶対値にな
るまで収束演算を行う。PQ演算処理部７４ａは
上記収束演算部７２ａの出力を比較回路７３ａ介
した入力信号V〓′と回転処理部７１ａの出力信号
I〓′を入力して有効電力Paと無効電力Qaを算出し
第２論理演算部８ａの入力に供給する。
式の構成図で、第１論理演算部７ａは入力電気量
として電流４ａ、電圧５ａより有効電力Pa、無
効電力Qaを演算をして、第２論理演算部８ａに
入力し、該第２論理演算部８ａで各時刻の有効電
力Paと無効電力Qaより弦を測定する。この弦の
信号を入力する判定部９ａは弦の方向変化を判定
して出力信号を送出する。上記第１論理演算部７
ａは回転処理部７１ａで上記電流ISについて、ラ
インアングル分θの回転処理を行つて電流I〓を検
出する。収束演算部７２ａは上記電圧V〓Sと回転
処理部７１ａの電流I〓を入力し、該電流I〓と設定イ
ンピーダンスZSとでV〓＝VS＋I〓ZSを算出し電圧
V〓′のベクトル絶対値が背後電源電圧絶対値にな
るまで収束演算を行う。PQ演算処理部７４ａは
上記収束演算部７２ａの出力を比較回路７３ａ介
した入力信号V〓′と回転処理部７１ａの出力信号
I〓′を入力して有効電力Paと無効電力Qaを算出し
第２論理演算部８ａの入力に供給する。
なお、上記実施例では計測点での背後電源端電
圧ベクトルを算出したが、これに限定することが
なく、計測点からインピーダンス換算でZl′どち
らかに移動した電圧ベクトルを計測値より測定
し、仮想計測点の背後を求めても同じである。さ
らに、上記実施例では収束過程でインピーダンス
を２倍及び1/2倍にしたが、倍率は系統の性質に
より決めればよい。また、ここではすべて背後の
電源としたが、前方の電源としてもよい。
圧ベクトルを算出したが、これに限定することが
なく、計測点からインピーダンス換算でZl′どち
らかに移動した電圧ベクトルを計測値より測定
し、仮想計測点の背後を求めても同じである。さ
らに、上記実施例では収束過程でインピーダンス
を２倍及び1/2倍にしたが、倍率は系統の性質に
より決めればよい。また、ここではすべて背後の
電源としたが、前方の電源としてもよい。
以上のように、この発明によれば計測した電圧
ベクトルと電流ベクトルから背後の電源端電圧ベ
クトルを平方根関数など用いない収束演算し、し
かも収束演算過程で収束具合により変化するパラ
メータを与えるので、高速でより正確な背後電源
端電圧ベクトルを求め電源端PQ軌跡による脱調
検出装置としてより精度が高く、しかも高信頼性
のある保護継電方式が得られる効果がある。
ベクトルと電流ベクトルから背後の電源端電圧ベ
クトルを平方根関数など用いない収束演算し、し
かも収束演算過程で収束具合により変化するパラ
メータを与えるので、高速でより正確な背後電源
端電圧ベクトルを求め電源端PQ軌跡による脱調
検出装置としてより精度が高く、しかも高信頼性
のある保護継電方式が得られる効果がある。
第１図は保護継電方式のベクトル図、第２図は
有効電力と無効電力の軌跡を示す特性図、第３図
はこの発明の一実施例による背後電源端電圧ベク
トル算出装置の入出力フロー図、第４図は、この
発明の一実施例を設定した２機のモデル系統を示
した各ベクトル関係図、第５図は計測位置のPQ
軌跡を示す特性図、第６図は、この発明の一実施
例による計測電流ベクトルの回転処理したときの
ベクトル図、第７図は、計測した電圧ベクトルに
対してベクトルを補正し、収束させてゆく過程を
説明する説明図、第８図はこの発明の一実施例に
よる保護継電方式の構成図である。 １…ベクトルの入力部、２…第１論理演算部、
３…第２論理演算部、４…メモリバツフア、５…
脱調出力部、７ａ…第１論理演算部、８ａ…第２
論理演算部、９ａ…判定部、７１ａ…回転処理
部、７２ａ…収束演算部、７３ａ…比較回路、７
４ａ…PQ演算処理部。
有効電力と無効電力の軌跡を示す特性図、第３図
はこの発明の一実施例による背後電源端電圧ベク
トル算出装置の入出力フロー図、第４図は、この
発明の一実施例を設定した２機のモデル系統を示
した各ベクトル関係図、第５図は計測位置のPQ
軌跡を示す特性図、第６図は、この発明の一実施
例による計測電流ベクトルの回転処理したときの
ベクトル図、第７図は、計測した電圧ベクトルに
対してベクトルを補正し、収束させてゆく過程を
説明する説明図、第８図はこの発明の一実施例に
よる保護継電方式の構成図である。 １…ベクトルの入力部、２…第１論理演算部、
３…第２論理演算部、４…メモリバツフア、５…
脱調出力部、７ａ…第１論理演算部、８ａ…第２
論理演算部、９ａ…判定部、７１ａ…回転処理
部、７２ａ…収束演算部、７３ａ…比較回路、７
４ａ…PQ演算処理部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電力系統の有効電力と無効電力を直交する平
面座標にとり、その推移軌跡に注目した場合、系
統脱調時に推移軌跡が円運動することをとらえて
脱調検出する保護継電方式において、上記電力系
統より計測した第１電圧ベクトルに計測した第１
電流ベクトルと所定インピーダンスにより演算し
た第２電圧ベクトルを加算した第３電圧ベクトル
を検出し、背後電源端電圧ベクトルとの絶対値差
が許容差内あることを収束判定し上記絶対値差が
収束するまで上記検出動作を繰返し背後電源端電
圧ベクトルとして有効電力と無効電力を測定し、
系統の脱調検出をすることを特徴とする保護継電
方式。 ２ 上記、所定インピーダンスは継電器設置位置
ごとに設定値を有し、通常の系統運用時に設置位
置からみる背後電源端までのインピーダンスを設
定したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の保護継電方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3805384A JPS60180429A (ja) | 1984-02-28 | 1984-02-28 | 保護継電方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3805384A JPS60180429A (ja) | 1984-02-28 | 1984-02-28 | 保護継電方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60180429A JPS60180429A (ja) | 1985-09-14 |
| JPH0332287B2 true JPH0332287B2 (ja) | 1991-05-10 |
Family
ID=12514772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3805384A Granted JPS60180429A (ja) | 1984-02-28 | 1984-02-28 | 保護継電方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60180429A (ja) |
-
1984
- 1984-02-28 JP JP3805384A patent/JPS60180429A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60180429A (ja) | 1985-09-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| R370 | Written measure of declining of transfer procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370 |