(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統の電気量を示すアナログ信号を出力するアナログ入力部と、
前記アナログ入力部から入力された前記アナログ信号をサンプリングしてデジタルデータに変換するアナログ／デジタル変換器と、
他からの制御によりフィルタ係数が可変され、前記アナログ／デジタル変換器により変換されたデジタルデータをフィルタリングして出力する可変フィルタと、
前記アナログ信号に対応する目標信号を発生する目標信号発生部と、
前記可変係数フィルタを通過したデジタルデータと前記目標信号発生部により発生された目標信号との差分を算出する差分算出部と、
前記差分算出部により算出された差分が小さくなるように前記可変フィルタのフィルタ係数を可変制御する適応制御部とを備え、
前記適応制御部は、
前記電力系統の事故発生時に動作する保護リレーからの信号を受信した場合、前記可変フィルタに対する適応動作を停止することを特徴とする保護継電装置。
【請求項２】
電力系統の電気量を示すアナログ信号を出力するアナログ入力部と、
前記アナログ入力部から入力された前記アナログ信号をサンプリングしてデジタルデータに変換するアナログ／デジタル変換器と、
他からの制御によりフィルタ係数が可変され、前記アナログ／デジタル変換器により変換されたデジタルデータをフィルタリングして出力する可変フィルタと、
前記アナログ信号に対応する目標信号を発生する目標信号発生部と、
前記可変係数フィルタを通過したデジタルデータと前記目標信号発生部により発生された目標信号との差分を算出する差分算出部と、
前記差分算出部により算出された差分が小さくなるように前記可変フィルタのフィルタ係数を可変制御する適応制御部と、
電力系統から得られるアナログ信号の周波数を計測する周波数計測部とを備え、
前記目標信号発生部は、
前記周波数計測部により計測された周波数に基づいて目標信号を発生することを特徴とする保護継電装置。
【請求項３】
前記適応制御部は、
前記差分が所定範囲内に入ったことを条件に、前記可変フィルタのフィルタ係数を固定することを特徴とする請求項１または２いずれか記載の保護継電装置。
【請求項４】
前記周波数計測部に可変通過帯域フィルタを用いたことを特徴とする請求項２記載の保護継電装置。
【請求項５】
電力系統の電気量を示すアナログ信号をアナログ入力部から出力するステップと、
前記アナログ入力部からアナログ／デジタル変換器に入力された前記アナログ信号をサンプリングしてデジタルデータに変換するステップと、
他からの制御によりフィルタ係数が可変される可変フィルタが、前記アナログ／デジタル変換器により変換されたデジタルデータをフィルタリングして出力するステップと、
前記アナログ信号に対応する目標信号を目標信号発生部が発生するステップと、
前記可変係数フィルタを通過したデジタルデータと前記目標信号発生部により発生された目標信号との差分を差分算出部が算出するステップと、
前記差分算出部により算出された差分が小さくなるように適応制御部が前記可変フィルタのフィルタ係数を可変制御し、前記電力系統の事故発生時に動作する保護リレーからの信号を受信した場合、前記可変フィルタに対する適応動作を停止するステップと
を有することを特徴とする保護継電方法。
【請求項６】
電力系統の電気量を示すアナログ信号をアナログ入力部から出力するステップと、
前記アナログ入力部からアナログ／デジタル変換器に入力された前記アナログ信号をサンプリングしてデジタルデータに変換するステップと、
他からの制御によりフィルタ係数が可変される可変フィルタが、前記アナログ／デジタル変換器により変換されたデジタルデータをフィルタリングして出力するステップと、
前記電力系統から得られるアナログ信号の周波数を周波数計測部が計測するステップと、
前記周波数計測部により計測された周波数に基づいて前記アナログ信号に対応する目標信号を目標信号発生部が発生するステップと、
前記可変係数フィルタを通過したデジタルデータと前記目標信号発生部により発生された目標信号との差分を差分算出部が算出するステップと、
前記差分算出部により算出された差分が小さくなるように適応制御部が前記可変フィルタのフィルタ係数を可変制御するステップと
を有することを特徴とする保護継電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば送電線などの電力系統を保護する保護継電装置および保護継電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばデジタル型の電力系統保護制御計測装置は、電力系統からの電流、電圧を変成器（ＰＣＴ）、アナログフィルタ、アナログデジタル変換器を介してデジタルデータに変換しソフトウエア演算を行い、その演算結果に応じて遮断器や警報器などを制御するものである。
【０００３】
このような電力系統の保護制御を行う保護制御計測装置において、計測精度を決める支配的要因は、入力変成器（ＰＣＴ）、アナログフィルタ、アナログ／デジタル変換器（以下これらをまとめて「アナログ入力部」と称す）までであり、保護制御計測装置の性能を向上させるためには、このアナログ入力部をより高精度にしていく必要がある。またアナログフィルタなどは経年劣化をしていくがこれを高精度に監視していく必要がある。
【０００４】
電力系統の保護制御を行う従来の技術として、例えばアナログ入力部においてアナログ信号から変換したデジタルデータをオーバーサンプリングしそのデータを用いてアナログ入力部の雑音を低減するデジタル保護リレーが公開されている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
また、アナログ入力部の監視手法として、例えば高調波の重畳監視を行う技術が開示されている（例えば特許文献２参照）。
【０００６】
この監視手法は、アナログフィルタの各部品の経年劣化を常時監視するために、電力系統に流れる商用周波数（５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）の信号をアナログフィルタの入力として重畳し、ソフトウエアにより、その大きさ、位相などを監視するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２４８４７７号公報
【特許文献２】特開平５−６８３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した特許文献１の技術の場合、オーバーサンプリングの精度がアナログデジタル変換器の性能に依存し、汎用的なものを利用した場合、オーバーサンプリングの精度が悪く、アナログ入力部の雑音を低減できないという問題がある。
【０００９】
また、特許文献２の技術の場合、電力系統側に発生する高調波の影響を受け易く、監視結果の信頼性に難がある。
【００１０】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、電力系統からの信号を取り込むアナログ入力部に発生する雑音を低減すると共に、アナログ入力部の部品の経年変化を高精度でかつ高い信頼度で監視することのできる保護継電装置および保護継電方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明の保護継電装置は電力系統の電気量を示すアナログ信号を出力するアナログ入力部と、前記アナログ入力部から入力された前記アナログ信号をサンプリングしてデジタルデータに変換するアナログ／デジタル変換器と、他からの制御によりフィルタ係数が可変され、前記アナログ／デジタル変換器により変換されたデジタルデータをフィルタリングして出力する可変フィルタと、前記アナログ信号に対応する目標信号を発生する目標信号発生部と、前記可変係数フィルタを通過したデジタルデータと前記目標信号発生部により発生された目標信号との差分を算出する差分算出部と、前記差分算出部により算出された差分が小さくなるように前記可変フィルタのフィルタ係数を可変制御する適応制御部とを備え、前記適応制御部は、前記電力系統の事故発生時に動作する保護リレーからの信号を受信した場合、前記可変フィルタに対する適応動作を停止することを特徴とする。
【００１２】
本発明の保護継電方法は、電力系統の電気量を示すアナログ信号をアナログ入力部から出力するステップと、前記アナログ入力部からアナログ／デジタル変換器に入力された前記アナログ信号をサンプリングしてデジタルデータに変換するステップと、他からの制御によりフィルタ係数が可変される可変フィルタが、前記アナログ／デジタル変換器により変換されたデジタルデータをフィルタリングして出力するステップと、前記アナログ信号に対応する目標信号を目標信号発生部が発生するステップと、前記可変係数フィルタを通過したデジタルデータと前記目標信号発生部により発生された目標信号との差分を差分算出部が算出するステップと、前記差分算出部により算出された差分が小さくなるように適応制御部が前記可変フィルタのフィルタ係数を可変制御し、前記電力系統の事故発生時に動作する保護リレーからの信号を受信した場合、前記可変フィルタに対する適応動作を停止するステップとを有することを特徴とする、
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電力系統からの信号を取り込むアナログ入力部に発生する雑音を低減すると共に、アナログ入力部の部品の経年変化を高精度でかつ高い信頼度で監視できる保護継電装置および保護継電方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一つの実施の形態の送電システムの概要構成を示す図である。
【図２】第１実施形態の保護制御測定部の構成を示すブロックである。
【図３】可変係数フィルタの一例を示す図である。
【図４】入力信号の波形図である。
【図５】目標信号の波形図である。
【図６】出力信号を示す図である。
【図７】図４の入力信号の波形のスペクトルを示す図ある。
【図８】図６の出力信号の波形のスペクトルを示す図ある。
【図９】第２実施形態における入力信号の波形のスペクトルを示す図ある。
【図１０】第２実施形態における出力信号の波形のスペクトルを示す図ある。
【図１１】第３実施形態において時間ｋの経過による可変フィルタ係数ｗ１（ｋ）の変化の様子を示す図である。
【図１２】第４実施形態の保護制御測定部の構成を示すブロックである。
【図１３】第５実施形態の保護制御測定部の構成を示すブロックである。
【図１４】直線近似法による電圧波形の零クロス点と零クロス点前後のサンプリング点との時間間隔の算出の様子を示す図である。
【図１５】第６実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は一つの実施の形態の送電システムの構成を示す図である。
（第１実施形態）
【００１６】
図１に示すように、この送電システムは、電力系統の送電線１０１や変電機器と、送電線１０１に接続された遮断器ＣＢ、変流器１０８および計器用変圧器１０９と、これら変流器１０８および計器用変圧器１０９によりそれぞれ検出された電力量を示すアナログ信号（電圧信号、電流信号）を取り込み監視し、異常時には遮断器ＣＢに対して送電を遮断する保護制御を行う保護継電装置１０５とを有している。
【００１７】
保護継電装置１０５は、保護制御測定部１１０、演算部１０７、出力部１０６を有している。保護制御測定部１１０は、送電線１０１に生じる電圧および送電線１０１に流れる電流を測定し、ノイズを除去した演算用のデジタルデータを演算部１０７へ送る。
【００１８】
演算部１０７は、保護制御測定部１１０から入力されるデジタルデータを用いて論理演算し、電力系統に異常が生じているか否かを判定する。出力部１０６は、判定結果、異常が生じている場合、遮断器ＣＢを開放するための制御信号と異常警報信号を出力する。
【００１９】
図２に示すように、第１実施形態の保護制御測定部１１０は、入力変成器１１１（以下「ＰＣＴ１１１」と称す）、アナログフィルタ１１２、アナログ／デジタル変換器１１３、適応フィルタ１１４を有している。
【００２０】
ＰＣＴ１１１は、運用状態にある送電線１０１からの電圧（電流）を比例配分して、この測定部で処理可能な電圧（電流）に減圧（減流）する。例えば６０ｖ〜６５ｖ程度の電圧を５ｖ〜１０ｖ程度に減圧する。
【００２１】
アナログフィルタ１１２は、ＰＣＴ１１１により取り込まれた電圧（電流）などの信号の折り返し誤差（ノイズ）などを抑制する低域通過フィルタである。すなわちアナログフィルタ１１２は、電力系統の電気量を示すアナログ信号を出力する。
【００２２】
アナログ／デジタル変換器１１３は、アナログ／デジタル変換器１１３は、入力された前記アナログ信号をサンプリングしてデジタルデータに変換する。すなわちアナログフィルタ１１２によりノイズを抑制したアナログ信号（フィルタリングされたアナログ信号）をデジタルデータに変換し出力する。
【００２３】
適応フィルタ１１４は、アナログ／デジタル変換器１１３の後段に設けられている。適応フィルタ１１４は、可変フィルタ１１５、適応制御部１１６、目標信号発生部１１７、差分算出器１１８などを有している。
【００２４】
可変フィルタ１１５は、図３に示すように、アナログ／デジタル変換器１１３から出力された入力信号（デジタルデータ）ｘ（ｋ）にフィルタをかける可変係数フィルタ３０１と、所定のタップ係数Ｚ−１を有する複数の遅延要素３０２と、加算器３０３とを有している。可変係数フィルタ３０１はそれぞれ可変フィルタ係数ｗ（ｋ）（ｋは０，１，２，３…の整数）を有している。
【００２５】
可変フィルタ１１５は、適応制御部１１６により可変係数フィルタ３０１の可変フィルタ係数ｗ（ｋ）が制御され、出力データｙ（ｋ）を差分算出器１１８へ出力する。
すなわち可変フィルタ１１５は、他からの制御（適応制御部１１６からの制御）によりフィルタ係数が調整（可変）され、アナログ／デジタル変換器１１３により変換されたデジタルデータをフィルタリングして出力する。
【００２６】
目標信号発生部１１７は、入力信号に対し、ノイズやひずみのない理想的な目標信号（収束目標）、この場合、正弦波の伝達関数ｄ（ｋ）を発生する。すなわちこの目標信号発生部１１７は、アナログ信号に対応する目標信号を発生する。
【００２７】
差分算出器１１８は、入力信号（デジタルデータ）ｘ（ｋ）と目標信号ｄ（ｋ）との誤差ｅ（ｋ）を算出し適応制御部１１６へ出力する。すなわち、この差分算出器１１８は、可変フィルタ１１５を通過したデジタルデータｘ（ｋ）と目標信号発生部１１７により発生された目標信号ｄ（ｋ）との差分を算出し適応制御部１１６へ出力する。
【００２８】
差分算出器１１８は、目標信号発生部１１７から発生された目標信号ｄ（ｋ）と出力データｙ（ｋ）との差分を算出し、誤差ｅ（ｋ）とし、符号に影響を受けないように誤差ｅ（ｋ）を２乗したもの、つまり誤差ｅ２（ｋ）を適応制御部１１６へ入力する。
【００２９】
適応制御部１１６は、予め備えられている適用アルゴリズムに従って、入力信号（デジタルデータ）ｘ（ｋ）と目標信号ｄ（ｋ）との誤差ｅ２（ｋ）が最小となるように可変係数フィルタ３０１の可変フィルタ係数ｗ（ｋ）を調整（可変制御）する。適応アルゴリズムとして、例えばＬＭＳアルゴリズムなどが用いられる。
【００３０】
目標信号ｄ（ｋ）として下記（式１）に示す正弦波を用いる。送電線１０１、変電機器などに流れる電流は、例えば日本では基本周波数５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの正弦波であるが、下記（式１）は周波数が基本周波数からずれたとしても適用できる。
【００３１】
【数１】
0005401710.tif 000002
【００３２】
続いて、送電システムの動作を説明する。この送電システムの場合、送電線１０１に生じる電圧および送電線１０１に流れる電流を保護制御測定部１１０が測定し、ノイズを除去した演算用のデジタルデータを演算部１０７へ送る。
【００３３】
演算部１０７は、保護制御測定部１１０から入力されるデジタルデータを用いて論理演算し、電力系統に異常が生じているか否かを判定する。
【００３４】
この判定の結果、異常が生じている場合、出力部１０６は、送電を停止するため、制御信号を遮断器ＣＢへ出力すると共に、異常警報信号を監視室の監視盤などへ出力し、電力系統の異常を監視員などに報知する。
【００３５】
ここで、送電線１０１にはさまざまなノイズがのった状態で送電されているため、保護制御測定部１１０では、測定対象の入力信号からノイズを除去しつつ信号の状態を測定しなければ正しい判定ができない。
【００３６】
そこで、保護継電装置１０５の保護制御測定部１１０に、アナログ／デジタル変換器１１３の後段に適応フィルタ１１４を設け、図４に示すような入力信号が入力された場合、適応フィルタ１１４において、差分算出部１１８が、送電線１０１からの入力信号と、図５に示す目標信号との誤差（差分）を算出し、適応制御部１１６へ送り、適応制御部１１６が、その誤差（差分）が最小となるように可変フィルタ１１５を制御することで、図６に示す出力信号が得られる。
【００３７】
適応制御部１１６により可変フィルタ１１５のフィルタ係数を制御した結果、図６に示す出力信号の波形では、ＰＣＴ１１１にて発生する非線形誤差、アナログフィルタ１１２の周辺で発生する熱雑音などの白色雑音、電源線などから誘起される雑音、アナログ／デジタル変換器１１３などで発生する量子化誤差などが適応フィルタ１１４により低減されていることが判る。
【００３８】
また、図７は図４の入力信号の波形のスペクトルであり、図８は図６の出力信号の波形のスペクトルであり、互いのスペクトルを比較すると、基本周波数付近を除いて他の周波数帯でノイズが一様に低減されていることが判る。
【００３９】
このようにこの第１実施形態の送電システムによれば、アナログ／デジタル変換器１１３の後段に適応フィルタ１１４を配置し、（式１）の関数を目標信号として、入力信号の誤差が最小になるようにフィルタ係数を調整制御することで、アナログ入力部の雑音を大幅に低減でき、適応フィルタ１１４を通した出力信号を電力系統の異常判定に用いることで高精度の保護継電装置を提供することができる。
【００４０】
具体的には、距離リレーなどの保護演算とメータリング機能な入力ダイナミックレンジの異なる機能を同一の装置内に収納し、かつおのおの機能の入力精度が高いことから経済性および信頼性にすぐれた保護継電装置を提供できる。
【００４１】
この結果、アナログ入力部の白色雑音および外来雑音、ＰＣＴの非線形による歪などの雑音を低減すると共に、アナログ入力部の経年変化を高精度にかつ高い信頼度で監視することができる。
【００４２】
（第２実施形態）
次に、図９，図１０を参照して第２実施形態を説明する。上記第１実施形態では、適応フィルタ１１４を常に動作させておくことで、ノイズを低減する最適な値へ出力信号の値が収束するが、部品の経時的な変化を主眼として監視する場合、適応フィルタ１１４を常に動作させておく必要はない。
【００４３】
そこで、この第２実施形態では、適応フィルタ１１４の適応動作を一定時間経過後に停止させる（一定時間経過後にフィルタ係数を固定する）一例を説明する。
【００４４】
この場合、予めメモリなどに、一定の閾値の範囲内（下限のある閾値から上限のある閾値の範囲内）を設定しておき、適応制御部１１６は、目標信号に対して可変係数フィルタ３０１の出力が、その所定閾値の範囲内に入ったことを条件に、可変係数フィルタ３０１の係数を固定する。なお差分算出器１１８から入力される誤差（差分）が所定範囲内に入ったことを条件に、可変係数フィルタ３０１のフィルタ係数を固定してもよい。
【００４５】
通常、適応制御部１１６では、最適な可変フィルタ係数ｗ（ｋ）を求めるための演算を行う。そして、誤差ｅ（ｋ）が最小となるように各可変係数フィルタ３０１の可変フィルタ係数ｗ（ｋ）を調整していく。
【００４６】
そして、適応制御部１１６は、誤差ｅ（ｋ）が、予め設定されている閾値ｅ（ｓ）よりも小さくなったことで適応制御を停止し、その際の係数ｗ（０），ｗ（１），ｗ（２）…をその後の可変係数フィルタ３０１の係数として固定する。可変フィルタ係数を固定して求めた入出力波形のスペクトルを図９、図１０に示す。
【００４７】
図９の入力信号の波形のスペクトルにはある程度ノイズがのっているが、一定時間を経過した後、可変係数フィルタ３０１の可変フィルタ係数を固定しても、図１０に示すようなスペクトルが得られ、図８に示した、常にフィルタ係数を調整制御したものとほぼ同程度にノイズが収まっていることが判る。
【００４８】
適応フィルタ１１４は、入力波形と目標信号の差分を求める必要があるが、ある程度の観測時間を経ると、可変係数フィルタ３０１の係数はおおむねある値に収束していく傾向がある。これは各アナログ入力部の特性に合致して固有の雑音を低減できる係数を得たということを意味する。
【００４９】
この第２実施形態によれば、保護継電装置１０５が運用を開始した後、一定時間は適応制御部１１６を動かして可変フィルタ１１５の可変フィルタ係数を求め、その後、可変フィルタ係数を固定することで、第１実施形態同様に雑音低減の効果が得られ、かつ装置運用開始から一定時間が経過した後は適応制御を停止することから、装置の演算負荷を軽減でき、経済性の高い保護継電装置１０５を提供することができる。
【００５０】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態では、可変係数ベクトルの時間変化を適応制御部１１６が監視し、所定の基準範囲からの逸脱または所定の変化様相を示す場合には保護継電装置１０５の異常と判定する。
【００５１】
換言すると、適応制御部１１６は、可変フィルタ１１５から出力される信号の時間変化を監視し、時間変化に伴い変化する出力信号の変化の値が所定の閾値の範囲内から逸脱、または時間変化で変わる出力パターンが所定の変化パターンに一致または近似した場合、保護継電装置１０５の異常と判定する。
【００５２】
第２実施形態のように、適応フィルタ１１４を動作させるようにシステムの運用を開始した後、図１１に示すように、適応動作を開始してから時間ｋが経過するのに伴い、可変係数フィルタ３０１の係数ｗｉ（ｋ）が一定の値に落ち着き、ある程の時間ｋが経過することで、最適な可変係数フィルタ３０１の係数ｗｉ（ｋ）を求めることが可能となる。
【００５３】
適応制御部１１６は、この係数値を、入力信号のレベルと比較し、予め設定しておいた、係数値に対する所定の基準範囲を入力信号のレベルが外れるか否かといった、アナログ入力部の常時監視を行う。
【００５４】
具体的な例としては上記で求めた最適な係数ｗ０（ｓ），ｗ１（ｓ），ｗ２（ｓ）…と常時適応アルゴリズムで求めている係数ｗ０（ｋ），ｗ１（ｋ），ｗ２（ｋ）…を、次の（式２）で比較する。
【００５５】
【数２】
0005401710.tif 000003
【００５６】
上記（式２）が成立したとき、適応制御部１１６は、アナログ入力部に経年劣化が発生したものと判定して、経年劣化が発生した旨の警報を出力する。警報としては、例えばブザー音や監視盤などへ報知のためのメッセージを送る等である。また警報と共に保護継電装置１０５自体の動作を停止するよう制御してもよい。
【００５７】
この第３実施形態によれば、従来のアナログ入力部の監視方法のように高調波を重畳する必要もなく精度のよい監視が行え、重畳のためのハードウェアも不要となり経済性、信頼性に優れた保護継電装置を提供できる。
【００５８】
（第４実施形態）
図１２を参照して第４実施形態を説明する。この第４実施形態では、電力系統の事故発生中は適応制御動作を停止する。第１実施形態では、適応フィルタ１１４の目標信号を正弦波（固定信号）としたが、入力信号に正弦波とは大きく異なる信号が入り、この信号と正弦波とを比較し誤差を最小とするように適応フィルタ１１４を駆動すると、可変フィルタ係数が大きく変動するが、アナログ入力部の誤差低減と経年劣化を監視する上で、フィルタ係数の大きな変動は好ましくない。
【００５９】
このような正弦波と大きく異なる信号は電力系統の事故発生中に入力される場合が多いことから、図１２に示すように、例えば保護リレー１２０から出力されるリレー動作信号を適応制御部１１６に取り込み、適応制御部１１６はリレー動作信号が入力された場合に適応制御動作を停止、つまりロックする。
【００６０】
すなわち、適応制御部１１６は電力系統の事故発生時に動作する保護リレー１２０からのリレー動作信号を受信した場合、可変フィルタ１１５に対する適応動作を停止する。
【００６１】
この第４実施形態によれば、保護リレー１２０から出力されるリレー動作信号を適応制御部１１６に取り込み、適応制御動作をロックするので、適応フィルタ１１４の可変フィルタ１１５が、保護リレー１２０が働いたときの誤ったフィルタ係数に調整されることがなくなり、信頼度の高い保護継電装置１０５を提供することができる。
【００６２】
（第５実施形態）
図１３、図１４を参照して第５実施形態を説明する。この第５実施形態では、図１３に示すように、アナログ／デジタル変換器１１３の後段に周波数計測部１２１を設け、電力系統から得られる入力信号ｘ（ｋ）の周波数を計測する。
【００６３】
そして、目標信号発生部１１７は、周波数計測部１２１により得られる周波数で目標信号である正弦波の周波数を補正する。すなわち、目標信号発生部１１７は、周波数計測部１２１により計測された周波数に基づいて目標信号を発生する。
【００６４】
適応フィルタ１１４の目標信号は（式１）で示されるが、第１実施形態では、商用周波数（５０Ｈｚあるいは６０Ｈｚ）と同じ値に固定していた。
【００６５】
しかし、実際の電力系統では、入力信号の周波数が、商用周波数から若干ずれて運用される場合がある。このような場合に可変フィルタ１１５の係数が不適切に制御されないようする必要がある。
【００６６】
そこで、この第５実施形態では、アナログ／デジタル変換器１１３から出力される信号ｘ（ｋ）を分岐させて適応フィルタ１１４と周波数計測部１２１に入力し、周波数計測部１２１では、入力信号ｘ（ｋ）の周波数を測定し、測定した周波数を用いて（式１）で周波数を計算し、計算した周波数を目標信号発生部１１７で発生させる。
【００６７】
これにより、周波数が商用周波数よりずれた場合でも適切な可変フィルタ係数が得られ、信頼性の高い保護継電装置を提供することができる。なお周波数計測部１２１での周波数計測アルゴリズムとして、例えば下記（式３）を適用する。
【００６８】
【数３】
0005401710.tif 000004
【００６９】
周波数計測部１２１は、サンプリングした電圧データを用い、図１４に示すように、電圧波形の零クロス点Ａ，Ｂと各零クロス点Ａ，Ｂ前後のサンプリング点（Ｖｍ−３，Ｖｍ−１）との時間間隔（零クロス点Ａとその後のサンプリング点Ｖｍ−３との時間間隔Ｔ１と、零クロス点Ｂとその前のサンプリング点Ｖｍ−１との時間間隔Ｔ３を、直線近似法によりそれぞれ求める。そして、求めた時間間隔Ｖ１と時間間隔Ｖ３に、極性の変化しないデータの時間間隔（Ｔ２）を加えて半周期時間（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）を求め、この半周期時間（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）を２倍して１周期時間（（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）×２）を求め、周波数を算出する。
【００７０】
（第６実施形態）
図１５を参照して第６実施形態を説明する。この第６実施形態では、第５実施形態の周波数計測部１２１として、図１５に示すような可変通過帯域フィルタ１２２を用いる。
【００７１】
可変通過帯域フィルタ１２２は、フィルタのパラメータを変化させることで遮断周波数，帯域幅，減衰量など変化させることができる。例えば所定の特性を持ったデジタルフィルタの伝達関数Ｈ（ｚ）に対して周波数変換Ｔ（ｚ）を行うことにより、可変係数フィルタ３０１の伝達関数Ｈ’（ｚ）が得られる。
【００７２】
周波数変換Ｔ（ｚ）を行うための関数を下記（式４）、つまり
【数４】
0005401710.tif 000005
とすると、可変通過帯域フィルタ１２２の伝達関数が得られる。なお上記（式４）においてαは可変通過帯域フィルタ１２２の可変パラメータ、ω０は中心周波数である。このパラメータを可変通過帯域フィルタ１２２で適応的に更新する。
【００７３】
この第６実施形態によれば、周波数計測部１２１として可変通過帯域フィルタ１２２を用い、この可変通過帯域フィルタ１２２でパラメータを適応的に更新することで、雑音を含む入力信号の周波数を高精度に計測できる。すなわち、この可変通過帯域フィルタ１２２を周波数計測部１２１に適用することで、信頼性の高い保護継電装置を提供することができる。
【００７４】
なお、本願発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形してもよい。例えば各構成要素を、コンピュータのハードディスク装置などのストレージにインストールしたプログラムで実現してもよく、また上記プログラムを、コンピュータ読取可能な電子媒体：electronic mediaに記憶しておき、プログラムを電子媒体からコンピュータに読み取らせることで本発明の機能をコンピュータが実現するようにしてもよい。
【００７５】
電子媒体としては、例えばＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体やフラッシュメモリ、リムーバブルメディア：Removable media等が含まれる。さらに、ネットワークを介して接続した異なるコンピュータに構成要素を分散して記憶し、各構成要素を機能させたコンピュータ間で通信することで実現してもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１０１…送電線、１０５…保護継電装置、１０６…出力部、１０７…演算部、１０８…変流器、１０９…計器用変圧器、１１０…保護制御測定部、１１１…入力変成器、１１２…アナログフィルタ、１１３…アナロク／デジタル変換器、１１４…適応フィルタ、１１５…可変係数フィルタ、１１６…適応制御部、１１７…目標信号発生部、１１８…差分算出部、１２０…保護リレー、１２１…周波数計測部、１２２…可変通過帯域フィルタ、３０１…可変係数フィルタ、３０２…遅延要素、３０３…加算器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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