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JPH0736668B2 - Digital type protective relay - Google Patents
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JPH0736668B2 - Digital type protective relay - Google Patents

Digital type protective relay

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JPH0736668B2
JPH0736668B2 JP60060255A JP6025585A JPH0736668B2 JP H0736668 B2 JPH0736668 B2 JP H0736668B2 JP 60060255 A JP60060255 A JP 60060255A JP 6025585 A JP6025585 A JP 6025585A JP H0736668 B2 JPH0736668 B2 JP H0736668B2
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JP
Japan
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digital
frequency
amplitude value
protective relay
gain
Prior art date
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八大 伊藤
充 山浦
順一 稲垣
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、ディジタル形保護継電器、特に広い周波数範
囲にわたって誤差が少なく、周波数特性が改善されたデ
ィジタル形保護継電器に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a digital protective relay, and more particularly to a digital protective relay having a small error over a wide frequency range and improved frequency characteristics.

〔発明の技術的背景〕[Technical background of the invention]

電力系統を保護するために保護継電器が設けられるが、
この場合、保護されるべき電力系統の入力交流量の振幅
値を算出する必要のある場合がある。この場合、ディジ
タル形保護継電器では、その電力系統の正弦波電流又は
電圧あるいは、それらの両者を所定の時間間隔でサンプ
リングし、そのサンプリング値をディジタルデータに変
換して符号化をして伝送し、このディジタルデータのま
ま演算を行なって入力交流量の振幅値を計算する。この
ディジタルデータ入力から振幅値を算出する場合、一般
に第9図に示すように、ディジタルデータ入力処理1
と、直流成分及び2倍調波成分を減衰させるためのディ
ジタルフィルタ処理2とを実施した後に、振幅値算出演
算3を行なっている。ここで、サンプリング周波数が入
力交流周波数の12倍、即ち、60Hz入力に対しサンプリン
グ周波数が720Hzの場合を例にとると、サンプリングデ
ータはim,im-1,im-2…(mは時系列)となり、前記デ
ィジタルフィルタ処理としては、Z変換で なる関数で表わされるフィルタを用い、その結果、ディ
ジタルフィルタ処理後のデータImが得られる。そして振
幅値Ieを求める振幅値算出演算としては、例えば特公昭
54−41513号に示されるような、 Ie=K1{|Im|+|Im-3||+K2||Im|−|Im|}なる関
数で表わされる整流加算法、 や特開昭55−88514号に示されるような なる関数で表わされる2乗法などが従来から用いられて
いる。
A protective relay is provided to protect the power system,
In this case, it may be necessary to calculate the amplitude value of the input AC amount of the power system to be protected. In this case, in the digital protective relay, the sine wave current or voltage of the power system or both of them are sampled at a predetermined time interval, the sampled value is converted into digital data, encoded, and transmitted. This digital data is used as it is to calculate the amplitude value of the input AC amount. When the amplitude value is calculated from this digital data input, generally, as shown in FIG.
And the digital filter process 2 for attenuating the DC component and the second harmonic component, and then the amplitude value calculation operation 3 is performed. Here, if the sampling frequency is 12 times the input AC frequency, that is, the sampling frequency is 720 Hz for 60 Hz input, the sampling data is i m , i m-1 , i m-2, ... Time series), and the Z conversion is used as the digital filter processing. A filter represented by the following function is used, and as a result, data I m after digital filtering is obtained. An amplitude value calculation operation for obtaining the amplitude value I e is, for example, Japanese Patent Publication
54-41513, a rectifying addition method represented by a function of I e = K 1 {| I m | + | I m-3 || + K 2 || I m |-| I m |}, Or as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 55-88514 The square method represented by the following function has been conventionally used.

〔背景技術の問題点〕 上記従来方式のものは、入力交流が商用周波数近傍にあ
ることを前提として考えられているため、入力交流が商
用周波数近傍、例えば60Hz近傍では性能上十分な精度が
得られるが、商用周波数から離れた入力に対しては、誤
差が大きくなる。
[Problems of background art] Since the above-mentioned conventional system is considered on the premise that the input AC is in the vicinity of the commercial frequency, sufficient accuracy is obtained in terms of performance when the input AC is in the vicinity of the commercial frequency, for example, near 60 Hz. However, the error is large for inputs that are far from the commercial frequency.

したがって発電機保護継電器のように、20Hz〜100Hz
(商用周波数が60Hzの場合)の入力に対して十分誤差が
小さいことが要求される用途の場合は、使用することが
できなかった。
Therefore, like a generator protection relay, 20Hz-100Hz
It could not be used for applications where a sufficiently small error is required for the input (when the commercial frequency is 60Hz).

このことを以下に説明する。ここで商用周波数における
角周波数をω0,入力交流の角周波数をω,振幅をI,時
間をtで表わし、サンプリング周期が商用周期の1/12で
ある時、入力交流im,im-6は次の第(1)式で表わされ
る。
This will be described below. Here, the angular frequency at the commercial frequency is ω 0 , the angular frequency of the input AC is ω, the amplitude is I, and the time is t. When the sampling cycle is 1/12 of the commercial cycle, the input AC i m , i m- 6 is represented by the following equation (1).

但しRe{ }は実部をとり出す演算 次に なる関数のディジタルフィルタ処理を行なうと、その出
力Imは以下のようになる。
However, R e {} is an operation that extracts the real part When the digital filter processing of the function is performed, the output I m is as follows.

即ち、振幅が の正弦波となる。したがって、この なる関数のゲイン−周波数特性は第10図のようになる。 That is, the amplitude Becomes a sine wave of. Therefore this Figure 10 shows the gain-frequency characteristics of this function.

ここで、 とすると、Im,Im-3,Im-6は、次の第(3)式のように
なる。
here, Then, I m , I m-3 , and I m-6 are given by the following expression (3).

次に、振幅値算出演算として、 なる2乗法を用いた場合を一例として考えると、次の第
(4)式のようになる。
Next, as an amplitude value calculation operation, Considering the case where the square method is used as an example, the following Expression (4) is obtained.

よって、前記した2乗法のゲイン、即ち、入力交流の振
幅I′と、得られた振幅値Ieとの比は、 となり、ゲイン−周波数特性は第11のようになる。
Therefore, the above-described gain of the square method, that is, the ratio of the amplitude I ′ of the input alternating current to the obtained amplitude value I e is And the gain-frequency characteristic is as shown in the eleventh.

以上により、 なる関数の前記したディジタル処理と、 なる2乗法とを組合せた総合的なゲインAは、次の第
(5)式で表わされ、そのゲイン−周波数特性は第12図
のようになる。
From the above, The digital processing of the function The total gain A in combination with the square method is expressed by the following equation (5), and its gain-frequency characteristic is as shown in FIG.

上記方法により求めた振幅値は、入力交流の周波数が商
用周波数近傍では、入力交流の振幅を表わすが、周波数
が商用周波数から離れるにしたがって、商用周波数の時
に比べて各周波数における変動幅は小さいが、振幅を小
さく見積ることになる。
The amplitude value obtained by the above method represents the amplitude of the input AC when the frequency of the input AC is in the vicinity of the commercial frequency.However, as the frequency moves away from the commercial frequency, the fluctuation range at each frequency is smaller than that at the commercial frequency. , The amplitude will be underestimated.

次に、他の例として振幅値が と表わされる2乗法で求めた場合を考えると、次のよう
になる。
Next, as another example, Considering the case of the square method expressed as follows, the result is as follows.

Ie 2はt′,即ち、サンプリングのサイミングによって
変化するが、次の2値間の値となる。
I e 2 is t ′, that is, a value between the following two values although it changes depending on the sampling shimming.

よってIeは次の第(6)で示される2つの値の間の値と
なり、時間と共に変化することになる。
Therefore, I e becomes a value between the following two values (6) and changes with time.

したがってゲイン−周波数特性は第13図のようになり、
サンプリングのタイミングにより、斜線内のいずれかの
値となる。
Therefore, the gain-frequency characteristics are as shown in Fig. 13,
Depending on the timing of sampling, it will be any value within the diagonal line.

以上により、 なる関数の前記ディジタルフィルタ処理と、 なる前記2乗法とを組合せた総合的なゲインAは、次の
第(7)式で表わされるゲインA1と、第(8)式で表わ
されるゲインA2の間の値となり、そのゲイン周波数特性
は第14図のようになる。
From the above, The digital filtering of the function The total gain A obtained by combining the above-mentioned square method becomes a value between the gain A1 expressed by the following equation (7) and the gain A2 expressed by the following equation (8), and its gain frequency characteristic is It looks like Figure 14.

即ち、上述の方法によって求めた振幅値は、入力交流の
周波数が商用周波数近傍では、入力交流の2倍を表わす
が、周波数が商用周波数から離れるにしたがって、商用
周波数の時に比べて変動範囲が大きくなる。また、振幅
値演算として、前記整流加算法を用いた場合でも、振幅
値は入力交流の周波数が商用周波数から離れるにしたが
い、商用周波数の時に比べて変動範囲が大きくなる。
That is, the amplitude value obtained by the above-described method represents twice the input AC when the frequency of the input AC is near the commercial frequency, but as the frequency becomes farther from the commercial frequency, the fluctuation range is larger than that at the commercial frequency. Become. Further, even when the rectification and addition method is used as the amplitude value calculation, the variation range of the amplitude value becomes larger as the frequency of the input AC deviates from the commercial frequency, as compared with the case of the commercial frequency.

以上のようなディジタルフィルタ処理及び振幅値算出演
算を用いたディジタル形保護継電器を、送電線あるいは
変圧器保護などに用いた場合は、常時、商用周波数の交
流が入力されるため、商用周波数から離れることによる
誤差の増大を考える必要がなく問題とはならない。しか
し発電機保護においては、その出力交流の周波数が回転
数に応じて変化するため、例えば60Hz系では20Hz〜100H
zのように、広い周波数帯域で出来るだけ誤差の小さい
リレー判定方法、ひいては振幅値演算の方法が必要であ
り、前述のようなディジタルフィルタ処理と振幅値算出
演算の組合せは、商用周波数から離れた入力に対して誤
差が大きいために問題となる。
When a digital protective relay using the above digital filter processing and amplitude value calculation calculation is used for protection of a transmission line or a transformer, etc., the commercial frequency is always input, and therefore it is separated from the commercial frequency. There is no need to consider the increase in the error due to the problem, and this does not pose a problem. However, in protecting the generator, the frequency of the output AC changes depending on the number of revolutions.
Like z, a relay judgment method with the smallest possible error in a wide frequency band, and eventually an amplitude value calculation method, are required.The combination of digital filter processing and amplitude value calculation operation as described above is separated from the commercial frequency. This is a problem because the error is large with respect to the input.

〔発明の目的〕[Object of the Invention]

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
り、商用周波数を含む広い周波数帯域に対し、誤差の小
さなディジタル形保護継電器を提供することを目的とし
ている。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a digital protective relay having a small error in a wide frequency band including a commercial frequency.

〔発明の概要〕[Outline of Invention]

本発明けは、サンプリング周期が商用周期の1/4n(但し
nは自然数)のとき、入力交流信号が商用周期から離れ
るとゲインが増加する周波数特性を有し、かつZ変換に
より (但しK,kは定数で|k|<1)又は近似式で表わされる関
数のディジタルフィルタと、ディジタルフィルタ処理後
のデータをIm(mはサンプリング時系列)としたとき、
振幅値が で表わされ、入力信号が商用周期から離れるとゲインが
減少する周波数特性を有する振幅値演算を用いることに
より、振幅値を相補して誤差を小さくするようにしたも
のである。
The present invention has a frequency characteristic that the gain increases when the input AC signal deviates from the commercial cycle when the sampling cycle is 1 / 4n (where n is a natural number) of the commercial cycle, and by the Z conversion. (Where K and k are constants | k | <1) or when the digital filter of the function expressed by an approximate expression and the data after digital filtering are I m (m is a sampling time series),
Amplitude value , The gain is reduced when the input signal deviates from the commercial cycle. By using the amplitude value calculation, the amplitude value is complemented to reduce the error.

〔発明の実施例〕Example of Invention

以下図面を参照して実施例を説明する。第1図は本発明
によるディジタル形保護継電器に適用されるディジタル
フィルタ処理及び振幅値算出演算の手順を示す一実施例
の流れ図である。なお、ディジタル形保護継電器の他の
構成部分は周知の回路及び手順であるため、これらの説
明は省略する。
Embodiments will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a flow chart of an embodiment showing a procedure of digital filter processing and amplitude value calculation calculation applied to a digital protective relay according to the present invention. Since the other components of the digital protective relay are well-known circuits and procedures, their description will be omitted.

第1図において、ディジタルデータ入力処理1Aは、入力
された交流信号からサンプリングすることにより得たサ
ンプル値を、ディジタル信号に変換し、これによるディ
ジタルデータim,im-1,im-2……(mは時系列)を読込
み処理する。そいてサンプル周期は商用周期(周波数の
逆数)の1/4n(nは自然数)の周期とする。次のディジ
タルフィルタ処理2Aでは、Z変換で (但し|k|<1)と表わされる次の第(9)式により、
フィルタ処理後のデータIm(mは時系列)を求め、次の
振幅値算出演算3Aへ渡す。
In FIG. 1, a digital data input process 1A converts a sample value obtained by sampling from an input AC signal into a digital signal, and digital data i m , i m-1 , i m-2 resulting therefrom. ... (m is a time series) is read and processed. Therefore, the sampling period is 1 / 4n (n is a natural number) of the commercial period (reciprocal of frequency). In the next digital filter processing 2A, Z conversion (However, | k | <1)
Data I m after filtering (m is a time series) is obtained and passed to the next amplitude value calculation calculation 3A.

前記した振幅値算出演算3Aでは、次の(10)式で表わさ
れる2乗法により、振幅値Ieを算出する。
In the amplitude value calculation operation 3A described above, the amplitude value I e is calculated by the square method represented by the following equation (10).

次に作用について説明する。ここで入力された交流信号
の振幅をI、角周波数をω、時間をt、商用角周波数を
ω0とし、サンプリング周期(周波数の逆数)を商用周
期のの1/4nとすると、前記したディジタルデータim,i
m-2nは、次の第(11)式で表わされる。
Next, the operation will be described. If the amplitude of the AC signal input here is I, the angular frequency is ω, the time is t, the commercial angular frequency is ω 0 , and the sampling cycle (reciprocal of frequency) is 1 / 4n of the commercial cycle, then the above digital Data i m , i
m-2n is expressed by the following equation (11).

この第(11)式を第(9)式に代入する。 This equation (11) is substituted into the equation (9).

ここで、 とすると、前記フィルタ処理後のデータIm,Im-n,I
m-2nは、次の第(12)式のように表わせる。
here, Then, the filtered data I m , I mn , I
m-2n can be expressed as the following equation (12).

これらのフィルタ処理後のデータIm,Im-n,Im-2nは、
振幅値算出演算3Aに入力され、前記した第(10)式によ
り振幅値Ieが求められる。
The data I m , I mn , and I m-2n after these filter processing are
It is input to the amplitude value calculation calculation 3A, and the amplitude value I e is obtained by the above-mentioned equation (10).

第(10)式及び第(12)式より となる。したがって入力された交流信号の振幅Iに対す
る振幅値Ieの比、即ち、ゲインAは、次の第(14)式で
表わされ、そのゲイン−周波数特性は、kの値に応じ
て、例えば第2図〜第4図のようになる。
From equation (10) and equation (12) Becomes Therefore, the ratio of the amplitude value Ie to the amplitude I of the input AC signal, that is, the gain A is expressed by the following formula (14), and its gain-frequency characteristic is, for example, according to the value of k, It becomes like FIG. 2 to FIG.

以上の説明のように、本実施例ではZ変換を用いて なる関数で表わされるディジタルフィルタ処理後に、2
乗法による振幅値算出演算 にて振幅値を求めているため、例えばk=0.2の場合に
は、第2図に示したように0.41ω0≦ω≦1.59ω0の範
囲、即ち、商用周波数が50Hzでは20.5Hz〜79.5Hz,60Hz
では24.6Hz〜95.4Hzの範囲で、0.8≦A≦1.0、即ち、ゲ
イン誤差が+0%,−20%以内に収まる。また、例えば
k=0.25の場合には第3図に示したように、0.5ω0≦ω
≦1.5ω0の範囲、即ち、商用周波数が50Hzでは、25Hz〜
75Hz,60Hzでは30Hz〜90Hzの範囲で、0.97≦A≦1.04,即
ち、ゲインの誤差が±4%以内に収まる。更にk=0.3
の場合には、第4図に示したように、0.37ω0≦ω≦1.6
0の範囲、即ち、商用周波数が50Hzでは18.5Hz〜81.5
Hz、60Hzでは22.2Hz〜97.8Hzの範囲で、0.9≦A≦1.1、
即ち、ゲインの誤差が±10%以内に収まる。
As described above, in this embodiment, Z conversion is used. After the digital filter processing represented by
Calculation of amplitude value by multiplication Since seeking amplitude value at, for example, in the case of k = 0.2, the range of 0.41ω 0 ≦ ω ≦ 1.59ω 0 as shown in FIG. 2, i.e., the commercial frequency is 50 Hz 20.5Hz~79.5 Hz, 60Hz
Then, in the range of 24.6 Hz to 95.4 Hz, 0.8 ≦ A ≦ 1.0, that is, the gain error is within + 0% and −20%. Further, for example, when k = 0.25, as shown in FIG. 3, 0.5ω 0 ≦ ω
In the range of ≤1.5ω 0 , that is, when the commercial frequency is 50Hz, 25Hz ~
At 75 Hz and 60 Hz, 0.97 ≦ A ≦ 1.04, that is, the gain error is within ± 4% in the range of 30 Hz to 90 Hz. Furthermore, k = 0.3
In the case of, as shown in FIG. 4, 0.37ω 0 ≤ω≤1.6
0 range, that is, 18.5Hz to 81.5 when the commercial frequency is 50Hz
In the range of 22.2Hz to 97.8Hz for Hz and 60Hz, 0.9≤A≤1.1,
That is, the gain error is within ± 10%.

したがって、第9図〜第14図に示した従来方式によるも
のよりも、商用周波数を含む、より広い周波数帯域に対
して誤差が小さくなる。
Therefore, the error becomes smaller for a wider frequency band including the commercial frequency than that of the conventional method shown in FIGS.

第5図は本発明の他の実施例のディジタルフィルタ処理
及び振幅値算出演算の手順を示す流れ図である。なお、
第1図と同様にディジタル形保護継電器の他の構成部分
は周知の回路及び手順であるため、説明は省略する。
FIG. 5 is a flow chart showing the procedure of digital filter processing and amplitude value calculation operation according to another embodiment of the present invention. In addition,
Similar to FIG. 1, the other components of the digital protective relay have well-known circuits and procedures, and therefore their explanations are omitted.

本実施例ではディジタルフィルタ処理2Bにおいて、Z変
換で と表わされる、次の第(15)式により、フィルタ処理後
のデータIm(Imは時系列)を求め、振幅値算出処理3Aへ
渡そうとするものである。その他の処理は第1図と同様
である。
In this embodiment, in the digital filter processing 2B, Z conversion is performed. The data I m after filtering (I m is a time series) is obtained by the following equation (15), which is expressed as follows, and is passed to the amplitude value calculation processing 3A. Other processes are the same as those in FIG.

次に作用について説明する。前記した実施例と同様に、
ディジタルデータim,im-2n,im-4nは第(16)式で表わ
される。
Next, the operation will be described. Similar to the embodiment described above,
Digital data i m , i m-2n , and i m-4n are expressed by the equation (16).

この第(16)式を第(15)式に代入する。 This equation (16) is substituted into equation (15).

ここで、ωt′=ωt+β−π/2とすると、フイルタ処
理後のデータImは、次の第(17)式のように表わせる。
Here, assuming that ωt ′ = ωt + β−π / 2, the data I m after the filter processing can be expressed by the following expression (17).

あるいは第(16)式で表わされるデイジタルフイルタの
ゲインは、次の(18)式で表わされる。
Alternatively, the gain of the digital filter expressed by the equation (16) is expressed by the following equation (18).

で表わされる振幅値算出演算3Aのゲインは、第(4)式
からわかるように、 であるから、本実施例にて得られる振幅値Ieの、入力さ
れた交流信号の振幅Iに対するゲインAは、次の第(1
9)式で表わされる。
As can be seen from the equation (4), the gain of the amplitude value calculation operation 3A represented by Therefore, the gain A of the amplitude value I e obtained in the present embodiment with respect to the amplitude I of the input AC signal is as follows.
It is expressed by the equation 9).

このゲイン−周波数特性はkの値に応じて例えば第6図
〜第8図のようになる。
This gain-frequency characteristic becomes, for example, as shown in FIGS. 6 to 8 according to the value of k.

上記したように、本実施例ではZ変換を用いて なる関数で表わされるデイジタルフイルタの処理後に、
2乗法による にて振幅値算出演算し、振幅値Ieを求めているため、例
えばk=0.37の場合には、第6図に示すように0.425ω0
≦ω≦1.575ω0の範囲、即ち、商用周波数が50Hzでは2
1.25Hz〜78.85Hz、60Hzでは25.5Hz〜94.5Hzの範囲で、
0.85≦A≦1、即ち、ゲインの誤差が+0%,−15%以
内に収まる。またk=0.4の場合には第7図に示すよう
に、0.395ω0≦ω≦1.605ω0の範囲、即ち、商用周波数
が50Hzでは、19.75Hz〜80.25Hz、60Hzでは23.7Hz〜96.3
Hzの範囲で、0.85≦A≦1、即ち、ゲイン誤差が+0
%,−15%以内に収まる。
As described above, in this embodiment, Z conversion is used. After processing the digital filter represented by
By the square method And the amplitude value calculating operation by, for seeking the amplitude value I e, for example, in the case of k = 0.37 is, 0.425Omega as shown in FIG. 6 0
≦ ω ≦ 1.575 ω 0 range, that is, 2 when commercial frequency is 50Hz
1.25Hz ~ 78.85Hz, 60Hz in the range of 25.5Hz ~ 94.5Hz,
0.85 ≦ A ≦ 1, that is, the gain error is within + 0% and −15%. Also as in the case of k = 0.4 is shown in FIG. 7, the range of 0.395ω 0 ≦ ω ≦ 1.605ω 0, i.e., the commercial frequency is 50 Hz, 19.75Hz~80.25Hz, the 60 Hz 23.7Hz~96.3
0.85 ≦ A ≦ 1 in the range of Hz, that is, the gain error is +0
%, Within -15%.

更に、k=0.46の場合には第8図に示すように、0.295
ω0≦ω≦1.705ω0の範囲、即ち、商用周波数が50Hzで
は、14.75Hz〜85.25Hz、60Hzでは17.7Hz〜102.3Hzの範
囲で、0.8≦A≦1、即ち、ゲインの誤差が+0%,−2
0%以内に収まる。
Furthermore, when k = 0.46, as shown in FIG.
range of ω 0 ≦ ω ≦ 1.705ω 0, i.e., the commercial frequency is 50 Hz, 14.75Hz~85.25Hz, in the range of 17.7Hz~102.3Hz At 60Hz, 0.8 ≦ A ≦ 1, i.e., an error of gain + 0% , -2
It falls within 0%.

したがって前記した第1の実施例よりも、更に広い周波
数帯域で誤差が小さくなる。
Therefore, the error becomes smaller in a wider frequency band than in the first embodiment.

上記した各実施例では、サンプリング周期を入力される
交流信号の商用周期の1/4n(nは自然数)としている
が、これは商用周期の1/4間隔が得られるサンプリング
周期であれば、例えば商用周期の1/4,1/8,1/12,1/16な
ど、いずれでも良いことを示している。また商用周波数
も50Hzあるいは60Hzに限らず、何Hzであっても適用可能
である。
In each of the above-described embodiments, the sampling cycle is set to 1 / 4n (n is a natural number) of the commercial cycle of the input AC signal, but if this is a sampling cycle that can obtain 1/4 interval of the commercial cycle, for example, It indicates that any of 1/4, 1/8, 1/12, 1/16, etc. of the commercial cycle may be used. Further, the commercial frequency is not limited to 50 Hz or 60 Hz, and any frequency can be applied.

更にディジタルフイルタ処理の関数として、Z変換を用
いて の各場合について説明したが、これに限るものではな
く、Z変換で なる関数か、またはこの近似式、例えば などでも良く、この近似を正確にするにしたがって、よ
り広い周波数帯域において、ゲインの誤差が小さくなる
ことも明らかである。更には、これらのディジタルフイ
ルタ処理の各関数として定数Kを乗じたものとして、ゲ
インがK倍となるだけであり、またkの値も上記各実施
例で示した値に限るものではなく、他の値としても、ゲ
イン−周波数特性が異なるものとなるだけであることは
明らかである。
Furthermore, using the Z transform as a function of the digital filter processing, Although each case has been described, the present invention is not limited to this. Or its approximation, eg It is clear that the error of the gain becomes smaller in a wider frequency band as the approximation becomes more accurate. Furthermore, if a constant K is multiplied as each function of these digital filter processes, the gain is only K times, and the value of k is not limited to the value shown in each of the above embodiments, and other It is clear that the gain-frequency characteristics differ only for the value of.

また、以上の各実施例において、振幅値Ieを、 の如く平方根の形で求めているが、これに限るものでは
なく、少なくともIe 2=▲I2 m-n▼−Im・Im-2nの演算を
用いていれば良いことも当然である。
In each of the above examples, the amplitude value I e is However, the present invention is not limited to this, and it is needless to say that at least the calculation of I e 2 = ▲ I 2 mn ▼ -I m · I m -2n may be used.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明した如く、本発明によれば入力交流のサンプリ
ング周期を1/4n(nは自然数)とし、かつディジタルフ
イルタ処理の伝達関数がZ変換にて (但しK,kは定数で|k|<1)と表わされる関数か又は近
似積とし、デイジタルデータをImとしたとき、振幅値Ie
2=▲I2 m-n▼−Im・Im-2nとなる演算をするよう構成し
たので、商用周波数を含む広い周波数帯域で誤差が小さ
く、交流信号の振幅値を求めることの可能なデイジタル
形保護継電器を提供できる。
As described above, according to the present invention, the sampling period of the input alternating current is set to 1 / 4n (n is a natural number), and the transfer function of the digital filter processing is Z-transformed. (Where K and k are constants | k | <1) or an approximate product and the digital data is I m , the amplitude value I e
2 = ▲ I 2 mn ▼ -I m · I m -2n is configured so that the error is small in a wide frequency band including the commercial frequency and the amplitude value of the AC signal can be obtained. Can provide a protective relay.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明によるデイジタル形保護継電器に適用さ
れるデイジタルフイルタ処理及び振幅値算出演算の手順
を示す一実施例の流れ図、第2図ないし第4図はゲイン
−周波数特性図、第5図は本発明の他の実施例のデイジ
タルフイルタ処理及び振幅値算出演算の手順を示す流れ
図、第6図ないし第8図はゲイン−周波数特性図、第9
図は従来方式のデイジタルフイルタ処理及び振幅値算出
演算の手順を示す流れ図、第10図ないし第14図はゲイン
−周波数特性図である。 1,1A…デイジタルデータ入力処理 2,2A,2B…デイジタルフイルタ処理 3,3A…振幅値算出演算
FIG. 1 is a flow chart of an embodiment showing a procedure of digital filter processing and amplitude value calculation calculation applied to a digital protective relay according to the present invention, FIGS. 2 to 4 are gain-frequency characteristic diagrams, and FIG. 6 is a flow chart showing a procedure of a digital filter processing and an amplitude value calculation operation of another embodiment of the present invention, FIGS. 6 to 8 are gain-frequency characteristic diagrams, and FIG.
FIG. 10 is a flow chart showing a procedure of a conventional digital filter processing and an amplitude value calculation calculation, and FIGS. 10 to 14 are gain-frequency characteristic diagrams. 1,1A… Digital data input processing 2,2A, 2B… Digital filter processing 3,3A… Amplitude value calculation operation

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】電流もしくは電圧等の交流信号を入力し、
前記交流信号を一定周期でサンプリングしアナログ/デ
ィジタル変換して得たディジタルデータに対し、ディジ
タルフィルタ処理及び振幅値算出演算を行なうことによ
り、前記交流信号の振幅を算出して保護動作を行なうデ
ィジタル形保護継電器において、前記サンプリング周期
は前記交流信号の商用周期(周波数の逆数)の1/4nと
し、前記ディジタルフィルタ処理の伝達関数がZ変換に
(但しK,kは定数で|k|<1)と表わされる関数か、また
はこの近似関数であり、前記振幅値算出演算はディジタ
ル処理後のデータをIm(mはサンプリング時系列)、振
幅値をIeとしたとき、少なくとも▲Ie 2▼=▲I2 m-n
−Im・Im-2nなる演算を用いることを特徴とするディジ
タル形保護継電器。
1. Inputting an AC signal such as current or voltage,
A digital type which performs a digital filter processing and an amplitude value calculation operation on digital data obtained by sampling the AC signal at a constant cycle and performing analog / digital conversion, thereby calculating the amplitude of the AC signal and performing a protection operation. In the protective relay, the sampling cycle is 1 / 4n of the commercial cycle (the reciprocal of the frequency) of the AC signal, and the transfer function of the digital filter processing is Z conversion. (Where K and k are constants | k | <1) or an approximation function thereof, and the amplitude value calculation operation is performed on the digitally processed data by I m (m is a sampling time series), When the value is I e , at least ▲ I e 2 ▼ = ▲ I 2 mn
A digital protective relay characterized by using the operation −I m · I m-2n .
【請求項2】ディジタルフィルタ処理の伝達関数が、Z
変換にて (但しK,kは定数で|k|<1) と表わされる関数であることを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載のディジタル形保護継電器。
2. The transfer function of digital filtering is Z
By conversion (Where K and k are constants and | k | <1), and the digital protective relay according to claim 1 is characterized in that:
【請求項3】ディジタルフィルタ処理の伝達関数が、Z
変換にて (但しK,kは定数で|k|<1)と表わされる関数であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のディジタル
保護継電器。
3. The transfer function of digital filtering is Z
By conversion The digital protective relay according to claim 1, wherein (K, k is a constant and is a function expressed as | k | <1).
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