(57)【要約】【課題】  電力系統の周波数が変動している場合でも、電力系統における２つ以上の電気量の位相関係を十分な精度で算出することができ、サンプリング開始位置の違いがあっても誤差を防止できて正しく判定が行える方向継電装置を提供すること【解決手段】  電力系統の電圧，電流の瞬時値をメモリ部１へ記憶し、抽出部２は所定時期についてデータ抽出を行う。複数の演算部３，４，５により瞬時値データについて所定の演算を行い、判定部６は最終的な演算結果が所定しきい値の範囲内にあった場合に保護動作信号を出力する。抽出は基準時点のデータ、定格周波数の電気角で９０°前の時点におけるデータ、定格周波数の電気角で１８０°前の時点におけるデータとを抽出し、演算部では２つ以上の電気量の瞬時値データについて位相差演算と実効値演算とを行い、位相差演算の結果と実効値演算の結果とで位相比較演算を行うことで演算誤差を打ち消す。【選択図】        図６
2008109814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統の電圧，電流の瞬時値を記憶するメモリ部と、前記メモリ部から所定時期についてデータ抽出を行う抽出部と、前記抽出部が抽出した瞬時値データについて所定の演算を行う複数の演算部と、前記演算部から最終的に出力する演算結果が所定しきい値の範囲内にあった場合に保護動作信号を出力する判定部とを備えて、
前記抽出部での抽出はある時点を基準時点とし、当該基準時点の電圧瞬時値ｖ０と電流瞬時値ｉ０、前記基準時点から電力系統の定格周波数の電気角で９０°前の時点における電圧瞬時値ｖ３と電流瞬時値ｉ３、前記基準時点から電力系統の定格周波数の電気角で１８０°前の時点における電圧瞬時値ｖ６と電流瞬時値ｉ６とを抽出し、前記演算部では複数の演算部により２つ以上の電気量の前記瞬時値データについて位相差演算を行うとともに実効値演算を行い、前記位相差演算の結果と前記実効値演算の結果とで位相比較演算を行うことにより電力系統の周波数変動を補正する演算を行うことを特徴とする方向継電装置。
【請求項２】
前記演算部として位相差演算部，実効値演算部，位相比較演算部を備え、
前記位相差演算部での演算は、前記電流瞬時値ｉ３と前記電圧瞬時値ｖ３とを乗算して計算値Ｐ１とし、前記電流瞬時値ｉ０と前記電圧瞬時値ｖ６とを乗算して計算値Ｐ２とし、前記電流瞬時値ｉ６と前記電圧瞬時値ｖ０とを乗算して計算値Ｐ３とし、前記計算値Ｐ２と前記計算値Ｐ３との加算平均値を求め、前記計算値Ｐ１から前記加算平均値を減算する演算とし、
前記実効値演算部での演算は、前記電圧瞬時値ｖ３を２乗して計算値Ｅ１とし、前記電圧瞬時値ｖ０と前記電圧瞬時値ｖ６とを乗算して計算値Ｅ２とし、前記計算値Ｅ１から前記計算値Ｅ２を減算して当該減算値の平方根を求めて計算値Ｅ３とし、前記電圧瞬時値ｖ０と前記電圧瞬時値ｖ６との加算平均値を２乗して計算値Ｅ４とし、前記計算値Ｅ１から前記計算値Ｅ４を減算して当該減算値の平方根を求め、さらに当該平方根を電圧瞬時値ｖ３で除算して計算値Ｅ５とし、前記計算値Ｅ５と前記計算値Ｅ３とを乗算する演算とし、
前記位相比較演算部での演算は、前記位相差演算部の演算結果を前記実効値演算部の演算結果で除算する演算を行うことを特徴とする請求項１に記載の方向継電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統における２つ以上の電気量の位相関係から事故点の方向や電力潮流の方向の判別を行う方向継電装置に関するもので、より具体的には、所定周期のサンプリングにより得られる電力系統の瞬時値データを使用して位相比較の演算を行う演算方法の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
方向継電装置は、電力系統における電圧および電流など、２つ以上の電気量の位相関係を比較して事故点の方向を判定し、保護範囲内の事故の場合に遮断器のトリップ信号を出力する構成になっている。そして、方向判定の動作には、ディジタル積形の演算を行う構成が知られている。
【０００３】
図１は、方向判定に係る位相特性の一例を示すグラフである。ここで、電圧Ｖを基準位相とし、電流Ｉとの位相差をθとする。そして、最大感度角φは０°とし、事故点の検出は前方について検出することを例示する。
【０００４】
方向判定の動作は、所定値Ｋと電流Ｉの最大感度角φにおける大きさを比較することで行っており、判定式（１）の基本形は、
Ｉｃｏｓθ  ＞  Ｋ      …（１）
となる。上記式（１）は両辺に電圧Ｖを乗算して、
ＩＶｃｏｓθ  ＞  ＫＶ  …（２）
と表すことができ、この式（２）の左辺は位相差演算、右辺は実効値演算になっている。これら両辺は、電圧Ｖ，電流Ｉの瞬時値を用いて演算でき、所定周期のサンプリングにより得られる瞬時値データを使用して演算を行う演算方法を適用している。
【０００５】
電力系統の定格周波数が５０Ｈｚの場合、その１２倍をサンプリング周波数とすると６００Ｈｚとなる。周期Ｔ＝１／６００のサンプリングにおける電圧，電流の瞬時値をｖｋ，ｉｋとし、現時点におけるサンプリング位置をｍとすると、位相差演算は、
ＶＩｃｏｓθ＝ｉｍ−０・ｖｍ−０＋ｉｍ−３・ｖｍ−３  …（３）
となる。瞬時値は、電気角では、ある時点ｋを基準時点（ｍ−０）とするので、ｋ＝ｍ−０が基準時点の瞬時値、ｋ＝ｍ−３は基準時点から９０°前の瞬時値、ｋ＝ｍ−６は基準時点から１８０°前の瞬時値となる。実効値演算は、以下の数１に示す式（４−１）となる。
【数１】
2008109814.tif 000003
【０００６】
また、実効値演算としては、数１に示す式（４−２）や式（４−３）があり、これら演算式において、
ｖｍ−ｊ＝Ｖｓｉｎ｛ω（ｍ−ｊ）Ｔ＋θ｝
ｉｍ−ｊ＝Ｉｓｉｎ｛ω（ｍ−ｊ）Ｔ｝
であり、Ｔはサンプリング周期、ωは電力系統の角周波数、ｇ（fz）はディジタルフィルタの利得関数である。
【０００７】
したがって、以上の位相差演算と実効値演算を実施することにより、方向の判定が行える。つまり、式（２）を変形すると、
（ＩＶｃｏｓθ／Ｖ）  ＞  Ｋ  …（２−１）
となるため、実効値演算に式（４−１）の右辺を用いた場合には、式（３）および式（４−１）のそれぞれ右辺の演算結果を用いることができ、数１に示す式（５）により判定動作が行えることになる。
【０００８】
また、地絡方向の判定を行う短絡方向継電装置について、例えば特許文献１などに見られるような提案があり、零相電圧と零相電流との位相関係から方向の判定を行うことになる。つまり、図２に示すように、零相電圧−Ｖ０を位相基準とし、零相電流Ｉ０が零相電圧−Ｖ０に対して遅れとなった場合は前方での地絡事故と判定し、零相電流Ｉ０が零相電圧−Ｖ０に対して進みとなった場合は後方での地絡事故と判定する。なお、図中に示すφは地絡方向継電装置の最大感度角である。
【特許文献１】特開２０００−１９７２５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、そうした従来の演算方法では以下に示すような問題がある。電力系統の周波数が変動した場合は、サンプリング周波数と電力系統の電気量との間に成立していた周期性の関係が成り立たなくなる。このため、判定式における位相差および実効値には演算誤差が含まれてしまい、方向継電装置が演算誤差に起因した誤動作を起こす問題がある。
【００１０】
具体的には、方向継電装置において取り込む電気量は電圧ｖ（ｔ），電流ｉ（ｔ）とすると、
ｖ（ｔ）＝Ｖｓｉｎ（ωｔ＋θ）  …（６）
ｉ（ｔ）＝Ｉｓｉｎωｔ          …（７）
となり、それぞれ時刻ｔにおける瞬時値を示している。ここで、Ｖは電圧の振幅値、Ｉは電流の振幅値、ωは電圧および電流の角周波数、θは電流に対する電圧の進み位相である。角周波数ωは電力系統の周波数ｆに関してω＝２πｆという関係になる。
【００１１】
電圧ｖ（ｔ），電流ｉ（ｔ）は所定周期のサンプリングにより得ており、これには電力系統の定格周波数の１２倍のサンプリング周波数により電圧，電流の瞬時値をサンプリングして記憶する。記憶した電圧，電流の瞬時値をｖｋ，ｉｋとすると、
ｖｋ＝Ｖｓｉｎ（ωｋＴ＋θ）  …（８）
ｉｋ＝Ｉｓｉｎ（ωｋＴ）      …（９）
と表すことができ、Ｔはサンプリング周期、ｋは１，２，３，… という値をとる。また、電力系統の周波数ｆの変動（周波数変動率α）は基本周波数ｆｂに関して、
α＝（ｆ−ｆｂ）／ｆｂ         …（１０）
と定義し、例えば基本周波数ｆｂが５０Ｈｚであるとき、電力系統の周波数ｆが６０Ｈｚに変動したのであれば周波数変動率αは０．２となる。
【００１２】
そして、電圧，電流の瞬時値は、周波数変動率αを考慮するので、
ｖｍ−０＝Ｖｓｉｎ｛ω（１＋α）（ｍ−０）Ｔ＋θ｝  …（１１）
ｉｍ−０＝Ｉｓｉｎ｛ω（１＋α）（ｍ−０）Ｔ｝      …（１２）
ｖｍ−３＝Ｖｓｉｎ｛ω（１＋α）（ｍ−３）Ｔ＋θ｝  …（１３）
ｉｍ−３＝Ｉｓｉｎ｛ω（１＋α）（ｍ−３）Ｔ｝      …（１４）
となる。これらの式（１１）〜（１４）は式（３）の右辺へ代入し、数２に示す式（１５）となる。そして、これらの式（１１），（１３）は式（４−１）の右辺へ代入し、数２に示す式（１６）となる。
【数２】
2008109814.tif 000004
【００１３】
式（１５），（１６）には周波数変動率αの項とサンプリング位置ｍの項が存在するため、周波数変動がない場合（α＝０）はＩＶcosθ，Ｖを正確に演算できるが、周波数変動がある場合には誤差が生じることになる。また、式（５）の左辺の演算を行っても、数２に示す式（１７）となり、周波数変動率αの項とサンプリング位置ｍの項が存在するため、それらの誤差による影響が生じることになる。
【００１４】
図３は位相比較演算式（１７）の左辺分母を実効値演算式（４−１）とした場合の誤差率を示すグラフである。同図に示す演算結果は、電圧と電流との位相差を６０°とし、電力系統の周波数に対する方向判定の演算における誤差率であり、実線はサンプリング開始位置が０°での演算結果、破線はサンプリング開始位置が６０°での演算結果になっている。同図から明らかなように、周波数変動があるときに誤差が生じ、サンプリング開始位置の違いによっても誤差が生じることがわかる。
【００１５】
また、図４は位相比較演算式（１７）の左辺分母を実効値演算式（４−２）とした場合の誤差率を示すグラフであり、図５は位相比較演算式（１７）の左辺分母を実効値演算式（４−３）とした場合の誤差率を示すグラフである。これらから明らかなように、式（１７）の左辺の分母の実効値演算式に、式（４−２）あるいは式（４−３）の何れを用いた場合でも誤差が生じてしまう。
【００１６】
この発明は上記した課題を解決するもので、その目的は、電力系統の周波数が変動している場合でも、電力系統における２つ以上の電気量の位相関係を十分な精度で算出することができ、サンプリング開始位置の違いがあっても誤差を防止できて正しく判定が行える方向継電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記した目的を達成するために、本発明に係る方向継電装置は、電力系統の電圧，電流の瞬時値を記憶するメモリ部と、メモリ部から所定時期についてデータ抽出を行う抽出部と、抽出部が抽出した瞬時値データについて所定の演算を行う複数の演算部と、演算部から最終的に出力する演算結果が所定しきい値の範囲内にあった場合に保護動作信号を出力する判定部とを備えて、抽出部での抽出はある時点を基準時点とし、当該基準時点の電圧瞬時値ｖ０と電流瞬時値ｉ０、基準時点から電力系統の定格周波数の電気角で９０°前の時点における電圧瞬時値ｖ３と電流瞬時値ｉ３、基準時点から電力系統の定格周波数の電気角で１８０°前の時点における電圧瞬時値ｖ６と電流瞬時値ｉ６とを抽出し、演算部では複数の演算部により２つ以上の電気量の瞬時値データについて位相差演算を行うとともに実効値演算を行い、位相差演算の結果と実効値演算の結果とで位相比較演算を行うことにより電力系統の周波数変動を補正する演算を行う構成にする（請求項１）。
【００１８】
また、演算部として位相差演算部，実効値演算部，位相比較演算部を備え、位相差演算部での演算は、電流瞬時値ｉ３と電圧瞬時値ｖ３とを乗算して計算値Ｐ１とし、電流瞬時値ｉ０と電圧瞬時値ｖ６とを乗算して計算値Ｐ２とし、電流瞬時値ｉ６と電圧瞬時値ｖ０とを乗算して計算値Ｐ３とし、計算値Ｐ２と計算値Ｐ３との加算平均値を求め、計算値Ｐ１から加算平均値を減算する演算とし、実効値演算部での演算は、電圧瞬時値ｖ３を２乗して計算値Ｅ１とし、電圧瞬時値ｖ０と電圧瞬時値ｖ６とを乗算して計算値Ｅ２とし、計算値Ｅ１から計算値Ｅ２を減算して当該減算値の平方根を求めて計算値Ｅ３とし、電圧瞬時値ｖ０と電圧瞬時値ｖ６との加算平均値を２乗して計算値Ｅ４とし、計算値Ｅ１から計算値Ｅ４を減算して当該減算値の平方根を求め、さらに当該平方根を電圧瞬時値ｖ３で除算して計算値Ｅ５とし、計算値Ｅ５と計算値Ｅ３とを乗算する演算とし、位相比較演算部での演算は、位相差演算部の演算結果を実効値演算部の演算結果で除算する演算を行う構成にする（請求項２）。
【００１９】
係る構成にすることにより本発明では、複数の演算部により２つ以上の電気量の瞬時値データについて位相差演算を行うとともに実効値演算を行い、位相差演算の結果と実効値演算の結果とで位相比較演算を行うことにより電力系統の周波数変動率αを補正する演算を行う。この場合、位相差演算および実効値演算には、周波数変動に応じた同一の演算誤差が含まれるが、これら２つの演算結果を比較する位相比較演算では演算誤差は打ち消しになり、周波数変動の影響を除外することができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、本発明に係る方向継電装置では、位相差演算の結果と実効値演算の結果とで位相比較演算を行うことにより電力系統の周波数変動率αを補正する演算を行うので、周波数変動の影響を除外することができる。したがって、電力系統の周波数が変動している場合でも、電力系統における２つ以上の電気量の位相関係を十分な精度で算出することができる。そして、サンプリング開始位置の違いがあっても誤差を防止できて正しく判定が行える。その結果、演算誤差に起因した誤動作を回避することができる。
【００２１】
また、サンプリング開始位置によらずに方向判定の演算が行えるため、従来の一般的なサンプリング周期であっても、高精度の演算結果を得ることができる。したがって、装置構成の各部をむやみと高性能のものにする必要がなく、装置構成を簡素にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図６は本発明の好適な一実施の形態を示している。本実施形態において、方向継電装置は、メモリ部１，抽出部２，位相差演算部３，実効値演算部４，位相比較演算部５，判定部６を備え、電力系統の電圧ｖ，電流ｉをメモリ部１へ取り込み、そのメモリ部１から瞬時値データを抽出部２へ送り込んで各演算部３，４，５において抽出データの演算を行い、それらの演算結果から判定部６において事故点の判定を行う構成になっている。
【００２３】
メモリ部１には、電力系統の電圧ｖ，電流ｉの瞬時値を記憶し、抽出部２ではメモリ部１が取り込んだ瞬時値データから特定データを抽出するようになっている。ここでの抽出は、ある時点を基準時点とし、その基準時点の電圧瞬時値ｖ０と電流瞬時値ｉ０、基準時点から電力系統の定格周波数の電気角で９０°前の時点における電圧瞬時値ｖ３と電流瞬時値ｉ３、基準時点から電力系統の定格周波数の電気角で１８０°前の時点における電圧瞬時値ｖ６と電流瞬時値ｉ６とを抽出する。
【００２４】
抽出した瞬時値は、抽出部２から位相差演算部３，実効値演算部４へ送り、それぞれ演算を行う。位相差演算部３では、電流瞬時値ｉ３と電圧瞬時値ｖ３とを乗算して計算値Ｐ１とし、電流瞬時値ｉ０と電圧瞬時値ｖ６とを乗算して計算値Ｐ２とし、電流瞬時値ｉ６と電圧瞬時値ｖ０とを乗算して計算値Ｐ３とし、計算値Ｐ２と計算値Ｐ３との加算平均値を求め、計算値Ｐ１から加算平均値を減算する演算を行う。実効値演算部４では、電圧瞬時値ｖ３を２乗して計算値Ｅ１とし、電圧瞬時値ｖ０と電圧瞬時値ｖ６とを乗算して計算値Ｅ２とし、計算値Ｅ１から計算値Ｅ２を減算して当該減算値の平方根を求めて計算値Ｅ３とし、電圧瞬時値ｖ０と電圧瞬時値ｖ６との加算平均値を２乗して計算値Ｅ４とし、計算値Ｅ１から計算値Ｅ４を減算して当該減算値の平方根を求め、さらに当該平方根を電圧瞬時値ｖ３で除算して計算値Ｅ５とし、計算値Ｅ５と計算値Ｅ３とを乗算する演算を行う。位相比較演算部５では、位相差演算部３の演算結果を実効値演算部４の演算結果で除算する演算を行う。
【００２５】
そして、判定部６では、位相比較演算部５から取り込んだ演算結果、つまり後述する式（２６）が、所定しきい値Ｋの範囲内にあった場合に保護動作信号を出力する。
【００２６】
次に原理を説明する。まず条件として、電力系統の定格周波数が５０Ｈｚの場合、１２倍のサンプリング周波数ｆｓは６００Ｈｚ、周期Ｔ＝１／６００となる。サンプリング間隔は、定格周波数が５０Ｈｚでは電気角３０°となる。
【００２７】
メモリ部１は、電圧，電流の瞬時値をサンプリング周期Ｔでサンプルして記憶する。その電圧ｖｋ，電流ｉｋは式で表すと、
ｖｋ＝Ｖｓｉｎ（ωｋＴ＋θ）  …（８）
ｉｋ＝Ｉｓｉｎ（ωｋＴ）      …（９）
となり、ｋは１，２，３，…  という値をとる。
【００２８】
抽出部２は記憶した瞬時値のうちｋ＝ｍ―０とｋ＝ｍ−３およびｋ＝ｍ−６の瞬時値、すなわち、
ｖｍ−０＝Ｖｓｉｎ｛ω（ｍ−０）Ｔ＋θ｝  …（１８）
ｉｍ−０＝Ｉｓｉｎ｛ω（ｍ−０）Ｔ｝      …（１９）
ｖｍ−３＝Ｖｓｉｎ｛ω（ｍ−３）Ｔ＋θ｝  …（２０）
ｉｍ−３＝Ｉｓｉｎ｛ω（ｍ−３）Ｔ｝      …（２１）
ｖｍ−６＝Ｖｓｉｎ｛ω（ｍ−６）Ｔ＋θ｝  …（２２）
ｉｍ−６＝Ｉｓｉｎ｛ω（ｍ−６）Ｔ｝      …（２３）
を抽出する。
【００２９】
抽出した瞬時値は電気角では、定格周波数が５０Ｈｚの場合、ある時点ｋを基準時点（ｍ−０）とすれば、ｋ＝ｍ−０が基準時点の瞬時値、ｋ＝ｍ−３は基準時点から９０°前の瞬時値、ｋ＝ｍ−６は基準時点から１８０°前の瞬時値となる。
ω（ｍ−３）Ｔ−ω（ｍ−０）Ｔ＝−３ωＴ
＝−３×２π×５０×（１／６００）
＝−π／２
ω（ｍ−６）Ｔ−ω（ｍ−０）Ｔ＝−６ωＴ
＝−６×２π×５０×（１／６００）
＝−π
【００３０】
位相差演算部３は、抽出部２からの瞬時値データ、つまりｖｍ−０，ｖｍ−３，ｖｍ−６，ｉｍ−０，ｉｍ−３，ｉｍ−６を用いて、
計算値Ｐ１＝ｉｍ−３・ｖｍ−３
計算値Ｐ２＝ｉｍ−０・ｖｍ−６
計算値Ｐ３＝ｉｍ−６・ｖｍ−０
を求める。そしてこれらより、
ｉｍ−３・ｖｍ−３−｛（ｉｍ−０・ｖｍ−６＋ｉｍ−６・ｖｍ−０）／２｝
を求める。したがって、位相差演算部３の出力ｙＡは、
ｙＡ＝ｉｍ−３・ｖｍ−３−｛（ｉｍ−０・ｖｍ−６＋ｉｍ−６・ｖｍ−０）／２｝    …（２４）
となる。
【００３１】
実効値演算部４は、抽出部２からの瞬時値データ、つまりｖｍ−０、ｖｍ−３、ｖｍ−６の瞬時値を用いて、数３に示す計算値Ｅ３，計算値Ｅ５を求め、これらの計算値Ｅ３と計算値Ｅ５を乗算することにより、数３に示す計算値Ｅ６を求める。したがって、実効値演算部４の出力ｙＢは、数３に示す式（２５）のように表すことができる。
【数３】
2008109814.tif 000005
【００３２】
なお、計算値Ｅ３において、平方根内の前項ｖｍ−３２は計算値Ｅ１であり、平方根内の次項ｖｍ−０・ｖｍ−６は計算値Ｅ２である。そして、計算値Ｅ５において、分母における平方根内の前項ｖｍ−３２は計算値Ｅ１であり、分母における平方根内の次項が計算値Ｅ４である。
【００３３】
位相比較演算部５は、位相差演算部３の演算結果ｙＡを実効値演算部４の演算結果ｙＢで除算する演算を行う。すなわち、位相比較演算部５では式（２４）を式（２５）で除算し、これは式（２６）となる。そして、判定部６において、所定しきい値Ｋとの比較を行い、所定しきい値Ｋの範囲内にあった場合に保護動作信号を出力する判定動作を行うことになる。
【００３４】
電力系統には周波数の変動があるので、ωは、式（１０）に示す周波数変動率αを考慮してω（１＋α）と表すことができ、式（１８）〜（２３）は以下のようになる。
ｖｍ−０＝Ｖｓｉｎ｛ω（１＋α）（ｍ−０）Ｔ＋θ｝  …（１８ａ）
ｉｍ−０＝Ｉｓｉｎ｛ω（１＋α）（ｍ−０）Ｔ｝      …（１９ａ）
ｖｍ−３＝Ｖｓｉｎ｛ω（１＋α）（ｍ−３）Ｔ＋θ｝  …（２０ａ）
ｉｍ−３＝Ｉｓｉｎ｛ω（１＋α）（ｍ−３）Ｔ｝      …（２１ａ）
ｖｍ−６＝Ｖｓｉｎ｛ω（１＋α）（ｍ−６）Ｔ＋θ｝  …（２２ａ）
ｉｍ−６＝Ｉｓｉｎ｛ω（１＋α）（ｍ−６）Ｔ｝      …（２３ａ）
【００３５】
したがって、ｙＡ，ｙＢは、数４に示す式（２７），（２８）となる。
【数４】
2008109814.tif 000006
【００３６】
そして、これら式（２７），（２８）を式（２６）式に代入すると、数４に示す式（２９）となり、周波数変動率αおよびサンプリング位置ｍを含まない判定式となる。
【００３７】
すなわち、位相差演算式（２７）および実効値演算式（２８）には、周波数変動率αに応じた同一の演算誤差が含まれるが、これら２つの演算結果を比較する位相比較演算式（２９）では、演算誤差は打ち消しになる。したがって、式（２６）を判定動作に用いれば、周波数変動率αやサンプリング位置ｍによる誤差が生じないことになる。
【００３８】
図７，８は、本発明に係る判定式（２６）による演算結果であり、電力系統の周波数に対する方向判定の演算における誤差率を示している。図７に示す演算結果は電圧と電流との位相差を３０°とした場合、図８に示す演算結果は電圧と電流との位相差を６０°とした場合である。何れにおいても、図中の実線はサンプリング開始位置が０°での演算結果、破線はサンプリング開始位置が６０°での演算結果であるが、両者は一致していて図中には実線のみとなっている。
【００３９】
以上のように、位相比較の演算式には、周波数変動率αおよびサンプリング開始位置ｍを含まなく、それらを排除した演算結果を得ることができる。したがって、電力系統の周波数が基本周波数から変動している場合でも、その影響を受けずに高精度に方向判定の演算を行うことができる。そして、方向判定の演算結果は、サンプリング開始位置によらない演算結果となっている。
【００４０】
すなわち本発明にあっては、複数の演算部により２つ以上の電気量の瞬時値データについて位相差演算を行うとともに実効値演算を行い、位相差演算の結果と実効値演算の結果とで位相比較演算を行うことにより電力系統の周波数変動率αを補正する演算を行うので、周波数変動の影響を除外することができる。したがって、電力系統の周波数が変動している場合でも、電力系統における２つ以上の電気量の位相関係を十分な精度で算出することができ、事故点の方向を十分な精度で算出することができる。
【００４１】
そして、方向判定の演算結果は、サンプリング開始位置によらない演算結果となっており、サンプリング開始位置の違いがあっても誤差を防止できて正しく判定が行える。その結果、演算誤差に起因した誤動作を回避することができる。
【００４２】
また、サンプリング開始位置によらずに方向判定の演算が行えるため、従来の一般的なサンプリング周期であっても、高精度の演算結果を得ることができる。したがって、装置構成の各部をむやみと高性能のものにする必要がなく、装置構成を簡素にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】方向判定に係る位相特性の一例を示すグラフである。
【図２】地絡方向の判定に係る位相特性の一例を示すグラフである。
【図３】位相比較演算式（１７）の左辺分母を実効値演算式（４−１）とした場合の誤差率を示すグラフである。
【図４】位相比較演算式（１７）の左辺分母を実効値演算式（４−２）とした場合の誤差率を示すグラフである。
【図５】位相比較演算式（１７）の左辺分母を実効値演算式（４−３）とした場合の誤差率を示すグラフである。
【図６】本発明に係る方向継電装置の好適な一実施の形態を示す構成図である。
【図７】本発明に係る判定式（２６）による演算結果であり、電圧と電流との位相差を３０°とした方向判定の演算における誤差率を示すグラフである。
【図８】本発明に係る判定式（２６）による演算結果であり、電圧と電流との位相差を６０°とした方向判定の演算における誤差率を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４４】
１  メモリ部
２  抽出部
３  位相差演算部
４  実効値演算部
５  位相比較演算部
６  判定部
【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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