(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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ＶＪ１Ａ，ＶＪ２Ａ，Ｂ端子から見た分岐点Ｊ1の電圧をＶＪ１Ｂ，Ｃ端子から見た分岐点Ｊ１とＪ２の各電圧をＶＪ１Ｃ，ＶＪ２Ｃとしたとき、下記の式により各分岐点の電圧ＶＪ１Ａ，ＶＪ２Ａ，ＶＪ１Ｂ，ＶＪ１Ｃ，ＶＪ２Ｃ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ことを特徴とする故障点標定装置。
記
0003656966.tif 000010
【発明の詳細な説明】
【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】
0003656966.tif 000002
【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ＶＪ１Ａ，ＶＪ２Ａ，Ｂ端子から見た分岐点Ｊ1の電圧をＶＪ１Ｂ，Ｃ端子から見た分岐点Ｊ１とＪ２の各電圧をＶＪ１Ｃ，ＶＪ２Ｃとしたとき、下記の式により各分岐点の電圧ＶＪ１Ａ，ＶＪ２Ａ，ＶＪ１Ｂ，ＶＪ１Ｃ，ＶＪ２Ｃ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
0003656966.tif 000003
【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】
0003656966.tif 000004
【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】
0003656966.tif 000005
【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】
0003656966.tif 000006
【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】
0003656966.tif 000007
【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】
0003656966.tif 000008
【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】
0003656966.tif 000009
【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
【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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