(57)【要約】【課題】励磁突入電流値および事故電流値をキャンセルした計測値を得ることができるアナログ計測システムを提供する。【解決手段】計器用変成器の二次乃至三次のアナログ電流・電圧出力を入力する。アナログ電流・電圧の実効値演算を所定周期で実行しその結果を実効値計測結果として出力する。また、入力されたアナログ電流・電圧を所定の基準値と比較して計測抑止信号を得る。実効値計測結果は前記計測抑止信号と同時系列で、予め設定した時間分アナログ計測値蓄積手段に記憶する。このアナログ計測値蓄積手段は、実効値計測結果の最終結果を周期的に出力する際、計測抑止信号が無しから有りに状態変化したとき、この状態変化検出時点より予め設定した第１の時間遡った時点までの計測値をキャンセルして前値保持し、かつ、計測抑止信号が有りから無しに状態変化したとき、この状態変化検出時点より予め設定した第２の時間遡った時点までの計測値をキャンセルして前値保持する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
計器用変成器の二次乃至三次のアナログ電流・電圧出力を入力値とするアナログ入力手段と、
このアナログ入力手段により入力されたアナログ電流・電圧の実効値演算を所定周期で実行しその結果を実効値計測結果として出力するアナログ実効値計測手段と、
前記アナログ入力手段により入力されたアナログ電流・電圧を所定の基準値と比較して計測抑止信号を得る計測抑制手段と、
前記実効値計測結果と前記計測抑止信号とを同時系列で、予め設定した時間分記憶し、前記実効値計測結果の最終結果を周期的に出力する際、前記計測抑止信号が無しから有りに状態変化したとき、この状態変化検出時点より予め設定した第１の時間遡った時点までの計測値をキャンセルして前値保持し、かつ、前記計測抑止信号が有りから無しに状態変化したとき、この状態変化検出時点より予め設定した第２の時間遡った時点までの計測値をキャンセルして前値保持するアナログ計測値蓄積手段と
を備えたことを特徴とするアナログ計測システム。
【請求項２】
計測抑制手段は、アナログ電圧入力の電圧無しから電圧有りへの急変状態信号を得てこれをアナログ計測値蓄積手段出力する機能を有し、
アナログ計測値蓄積手段は、前記電圧有りへの急変状態信号を検出すると、その検出時点から予め設定した第1の時間遡った時点までの計測値をキャンセルして前値保持する機能を併せ持った
ことを特徴とする請求項1に記載のアナログ計測システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受変電システムの各系統部位などに設置された計器用変成器の二次乃至三次のアナログ出力を入力値とし、その入力値を演算することで実効値を計測値として出力するアナログ計測システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、受変電システムなどの電力系統を監視する場合、計器用変成器の二次乃至三次のアナログ出力を入力値とし、その入力値を演算することで実効値を計測値として出力する方式が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来のアナログ計測システムの例を図２に示す。計器用変成器１からアナログ電流・電圧出力が入力値５としてアナログ入力手段２に対して与えられる。この入力値（アナログ電流・電圧信号）５はアナログ入力手段２からアナログ実効値計測手段３に送られる。アナログ実効値計測手段３では、アナログ入力手段２から受け取ったアナログ電流・電圧信号５を用いてアナログ実効値演算を行い、その演算結果であるアナログ実効値計測結果６を一定周期間隔でアナログ計測値表示手段４に送る。アナログ計測値表示手段４では、受け取ったアナログ実効値計測結果６を用いて、現在計測値表示や日報・月報、トレンド表示、デマンド表示等の処理を行う。
【特許文献１】特開２００４−３６２５１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術では、変圧器や種々負荷の投入による励磁突入電流値や事故電流も含めて計測されるため、通常負荷電流の取得を目的として計測を行う場合に、不必要な計測値が結果に含まれてしまうという問題がある。一般に、励磁突入電流や事故電流の大きさは、通常負荷電流に比べて非常に大きく、励磁突入電流の場合，変圧器の場合を例にとると変圧器定格電流の７〜１０倍、事故電流に至っては数十倍にもおよぶことがある。そのため、計測タイミングと励磁突入電流の発生や事故発生のタイミングが合致したり、電車負荷のように一日に何度も励磁突入電流が発生するような負荷の場合、出力される計測結果が負荷電流のそれではなく、励磁突入電流や事故電流の大きな値となってしまい、目的を完遂することができなくなる。
【０００５】
本発明の目的は、励磁突入電流値および事故電流値などをキャンセルした計測値を得ることができるアナログ計測システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のアナログ計測システムは、計器用変成器の二次乃至三次のアナログ電流・電圧出力を入力値とするアナログ入力手段と、このアナログ入力手段により入力されたアナログ電流・電圧の実効値演算を所定周期で実行しその結果を実効値計測結果として出力するアナログ実効値計測手段と、前記アナログ入力手段により入力されたアナログ電流・電圧を所定の基準値と比較して計測抑止信号を得る計測抑制手段と、前記実効値計測結果と前記計測抑止信号とを同時系列で、予め設定した時間分記憶し、前記実効値計測結果の最終結果を周期的に出力する際、前記計測抑止信号が無しから有りに状態変化したとき、この状態変化検出時点より予め設定した第１の時間遡った時点までの計測値をキャンセルして前値保持し、かつ、前記計測抑止信号が有りから無しに状態変化したとき、この状態変化検出時点より予め設定した第２の時間遡った時点までの計測値をキャンセルして前値保持するアナログ計測値蓄積手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明では、計測抑制手段が、アナログ電圧入力の電圧無しから電圧有りへの急変状態信号を得てこれをアナログ計測値蓄積手段に出力する機能を有し、アナログ計測値蓄積手段が、前記電圧有りへの急変状態信号を検出すると、その検出時点から予め設定した第1の時間遡った時点までの計測値をキャンセルして前値保持する機能を併せ持った構成でもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電力系統のアナログ計測を行う場合に、変圧器や種々負荷の投入による励磁突入電流値および事故電流値をキャンセルした計測値が得られるようになるため、設備の維持・管理運用に必要な負荷電流計測を確実に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明によるアナログ計測システムの一実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１０】
図１はこの実施の形態の構成図である。図１において、１２はアナログ入力手段であり、計器用変成器１１の二次乃至三次のアナログ電流・電圧信号出力を入力値１５とする。１３はアナログ実効値計測手段であり、アナログ入力手段１２からアナログ電流・電圧１５を入力し、その実効値演算を所定周期で実行し、その結果を実効値計測結果１６として出力する。１７は計測抑制手段であり、アナログ入力手段１２からアナログ電流・電圧を入力し所定の基準値と比較して計測抑止信号１９を得ると共に、上記アナログ電圧入力の電圧無しから電圧有りへの急変状態信号２０を得てこれらを出力する。２１は投入情報入力手段であり、計器用変成器１１の一次側１１Ａに接続される図示しない電気機器の投入情報２２を入力する。
【００１１】
１８はアナログ計測値蓄積手段であり、実効値演算結果１６、計測抑止信号１９、急変状態信号２０及び投入情報２２をそれぞれ入力し、これらを同時系列で、予め設定した時間分記憶する。そして、実効値演算結果１６をアナログ実効値計測結果２３として周期的に出力する。この際、前記計測抑止信号１９、急変状態信号２０及び投入情報２２の無しの状態が、予め設定した第１の時間継続すると、今回の実効値計測結果をそのまま出力する。また、計測抑止信号１９、急変状態信号２０及び投入情報２２のいずれかが有りの場合は、異常電流継続時間等に基いて予め設定した第２の時間の間、前回の実効値計測結果を今回の実行値計測結果として出力する。
【００１２】
上記構成において、計器用変成器１１からアナログ入力手段１２に対してアナログ電流・電圧信号１５が与えられる。このアナログ電流・電圧信号１５はアナログ入力手段１２からアナログ実効値計測手段１３および計測抑制手段１７にそれぞれ送られる。アナログ実効値計測手段１３では、アナログ入力手段１２から受け取ったアナログ電流・電圧信号１５を用いて、アナログ実効値演算を行い、その演算結果であるアナログ実効値計測結果１６を予め設定された一定周期間隔でアナログ計測値蓄積手段１８に送る。
【００１３】
一方、計測抑制手段１７では、アナログ入力手段１２から受け取ったアナログ電流・電圧信号１５を用いて電流、電圧値を演算し、その結果である電流値が予め設定した検出レベルを超え、かつ電圧値が予め設定した検出レベルを下回る場合、または、電流の基本波成分に対する第二高調波成分の含有率を演算・抽出し、その結果と予め設定された検出レベルとを比較することで計測抑制の必要性の有無を判定し、その結果を計測抑制信号１９として得る。また、入力電圧値と予め設定された電圧変化検出レベルとを比較し、電圧無しから電圧有りへの電圧急変状態信号２０を検出する。そして、これら双方の結果、すなわち、計測抑制信号１９及び電圧急変状態信号２０をアナログ計測値蓄積手段１８に送る。
【００１４】
また、本システムには外部からの接点情報２２を入力する投入情報入力手段２１が設けられており、変圧器や種々負荷の投入指令等の接点信号を入力することが可能である。この投入情報入力手段２１に入力された接点情報２２もアナログ計測値蓄積手段１８に送られる。
【００１５】
アナログ計測値蓄積手段１８では、アナログ実効値計測手段１３から受け取ったアナログ実効値計測結果１６および計測抑制手段１７から受け取った計測抑止信号１９の有無、電圧急変状態情報２０および投入情報入力手段２１から受け取った接点情報２２を同時系列で一定時間(回数)分記憶する。記憶する時間(回数)は、励磁突入電流継続時間や事故時間を考慮した値に予め設定しておく。例えば、アナログ実効値計測手段１３が１０ミリ秒毎に実効値データをアナログ計測値蓄積手段１８に渡す場合、励磁突入電流や事故状態が１００ミリ秒継続するとした場合、(１００ミリ秒÷１０ミリ秒) ×２００％程度(裕度) = ２０回分のデータを記憶するように設定する。
【００１６】
このアナログ計測値蓄積手段１８の出力としてアナログ実効値最終計測結果２３がアナログ計測値表示手段１４に送られる。この送られるデータは蓄積された上記データを用いて以下の条件判断が行われ、必要のないデータをキャンセルした結果のデータである。この条件は、計測結果の用途目的により、個別に活殺が可能である。
【００１７】
条件１：
計測抑止信号１９「無」、かつ電圧急変状態信号２０「無」、かつ投入情報２２「無」が予め設定された時間（これを第１の時間とする）ｔ１(回数)以上継続した場合、今回のアナログ実効値計測結果１６をそのままアナログ実効値最終計測結果２３として出力する。
【００１８】
上記時間ｔ１の設定は、計測抑止手段１７における計測抑止信号１９「有」検出に要する時間を越える時間に設定する。こうすることで、アナログ信号１５に励磁突入電流や事故電流が含まれているが、計測抑止判断の演算処理中で、計測抑止信号１９「有」に至っていない状況下での不要計測値出力を抑止することが可能となる。
【００１９】
条件２：
計測抑止信号１９「有」、または電圧急変状態２０「有」状態、または投入情報２２「有」から、計測抑止信号１９「無」、かつ電圧急変状態１０「無」、かつ接点情報１２「無」となった後、予め設定された時間ｔ２(回数)は前回のアナログ実効値最終計測結果３３を今回のアナログ実効値最終計測結果２３として前値保持して用いる。
【００２０】
上記時間ｔ２時間の設定は、計測抑止手段１７における計測抑止信号１９「無」に要する時間を越える時間に設定する。こうすることで、アナログ信号１５に励磁突入電流や事故電流が含まれておらず、かつ計測抑止判断の演算処理中で、計測抑止信号１９「無」に至っていない状況下での不要計測値出力を抑止することが可能となる。
【００２１】
条件３：
計測抑止信号１９「有」、または電圧急変状態２０「有」、または投入情報２２「有」状態が予め設定された時間（これを第２の時間とする）ｔ３(回数)継続するまでは、前回のアナログ実効値最終計測結果を今回のアナログ実効値最終計測結果２３として前値保持して用いる。
【００２２】
時間ｔ３の設定は、アナログ信号１５に励磁突入電流や事故電流などの異常電流が含まれる最大時間を越える時間に設定する。こうすることで、アナログ信号１５に励磁突入電流や事故電流が含まれている短時間の過渡的な状況下で、欠測なく計測値を出力することが可能となる。
【００２３】
条件４：
計測抑止信号１９「有」、または電圧急変状態２０「有」、または投入情報２２「有」状態が予め設定された時間ｔ３(回数)を越えて継続した場合、アナログ実効値最終計測結果２３をエラー値や無効値とする、または今回のアナログ実効値計測結果１６をそのままアナログ実効値最終計測結果２３とする。
【００２４】
本処理により、一定時間を越えて継続的に前値保持をしてしまう弊害を解消することが可能である。アナログ実効値最終計測結果２３をエラー値や無効値とするか今回のアナログ実効値計測結果１６をそのまま用いるかは計測結果の用途目的に応じて切り替えることができる。
【００２５】
アナログ計測値表示手段１４では，アナログ計測値蓄積手段１８から出力されたアナログ実効値最終計測結果２３を用いて、現在計測値表示や日報・月報、トレンド表示、デマンド表示等を行う。
【００２６】
上記関係を表したのが図３で示すタイミングチャートである。この図３を参照して本発明の３つのポイントを説明する。
【００２７】
（１）自己発生時の電流Ｉ、電圧Ｖの値を計測値としないこと。すなわち、電流値Ｉが高く、電圧値Ｖが低いことにより系統短絡状態を検出し、計測抑止を行っている。
【００２８】
（２）変圧器などの機器等乳児における励磁突入電流を計測値としないこと。このための手法として、従来から第二高調波成分（２ｆ）を検出したり、機器投入指令を入力したりして、励磁突入電流を検出することは行われていた。しかし、第２高調波成分（２ｆ）が低い場合などがあり、確実性の面で改良の余地があった。そこで、本発明では、電圧急変状態を表す「Ｖ急変」を導入し、より確実性を向上させた。この「Ｖ急変」を導入したことにより、第二高調波（２ｆ）のレベルが低い場合であっても、確実に励磁突入電流を捉え、励磁突入電流を計測値としないこととすることができる。
【００２９】
（３）上記（１）（２）に加え、事故時、及び機器投入時におけるかと状態を監視し、不要計測値を抑止することである。
【００３０】
上記図３において、第１の時間ｔ１、及び第２の時間ｔ２は、計測抑止及びＶ急変時の判断計算中における計測値（過渡値）をキャンセルする目的の時間である。すなわち、抑止信号発生（検出）から、第１の時間ｔ１又は第２の時間ｔ２遡った時点まで、計測値をキャンセルし、前値保持している。これらは数ｍｓ〜数十ｍｓのごく短時間の処理であり、通常、計測に要求される時間間隔（数秒〜数十秒程度）と比較しても、リアルタイム性を損なうことはない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明によるアナログ計測システムの一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】従来例を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施の形態の動作を説明するタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００３２】
１１    計器用変成器
１２    アナログ入力手段
１３    アナログ実効値計測手段
１７    計測抑制手段
２１    投入情報入力手段
【図１】
2008232746.tif 000003
【図２】
2008232746.tif 000004
【図３】
2008232746.tif 000005