(57)【要約】【課題】入力されるアナログデータ間の位相差が大きな場合でも処理データの増加を招くことなく補正の精度を確保できるデジタル演算処理装置を得る。【解決手段】例えばチャネル０とチャネル１から入力されるアナログデータ間の位相差αがサンプリング間隔θ−Ｋ（Ｋ定数）以上のとき、第１の補正手段２５１はチャネル１のＡ／Ｄ変換されたデジタルデータをサンプリング間隔θの整数ｎ倍だけサンプリングの周期をずらした補正後データ記憶手段の番地のメモリに書き込みｎサンプリング周期後に読み出されるようにしてθ×ｎだけ位相差が補正されるようにする。第２の補正手段２５２は、補正されたチャネル１のデジタルデータと補正しきれない残りの位相差（α−θ×ｎ）に基づいて現在のデータを補正する。第１の補正手段で大きな位相角分を補正し、残りの位相差分を第２の補正手段で補正するので、少ないデータで補正の精度を確保できる。【選択図】図１
2008141826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２のＡ／Ｄ変換手段と補正装置と演算処理手段とを有するものであって、
上記第１及び第２のＡ／Ｄ変換手段は、第１及び第２の入力変換部を介してそれぞれ入力される第１及び第２のアナログデータを所定のサンプリング間隔で第１及び第２のデジタルデータに変換するものであり、
上記補正装置は、第１及び第２の補正手段を有し、
上記第１の補正手段は、上記第１及び第２のアナログデータ間の位相差が上記サンプリング間隔から所定値を引いた値である基準値以上のとき上記サンプリング間隔の整数倍の位相角だけ上記第１及び第２のデジタルデータの一方の位相を補正するものであり、上記第２の補正手段は上記補正された第１及び第２のデジタルデータの一方と上記データ間位相差から上記サンプリング間隔の整数倍の位相角を減算した値である減算位相差とに基づいて補正するものであり、
上記演算処理手段は、上記第１及び第２のデジタルデータの他方と上記第２の補正手段により補正された上記第１及び第２のデジタルデータの一方とに基づいて演算を行うものである
デジタル演算処理装置。
【請求項２】
補正後データ記憶手段を有するものであって、上記第１の補正手段は上記データ間位相差が上記サンプリング間隔から所定値を引いた値である基準値以上のとき上記第１及び第２のデジタルデータの一方を上記補正後データ記憶手段に書き込むときの書き込み先の番地を上記第１及び第２のデジタルデータの一方が上記サンプリング間隔の整数倍だけずらして読み出されるように指定することにより上記サンプリング間隔の整数倍の位相角だけ上記第１及び第２のデジタルデータの一方の位相を補正するものであることを特徴とする請求項１に記載のデジタル演算処理装置。
【請求項３】
上記第１及び第２のアナログデータをＡ／Ｄ変換した第１及び第２のデジタルデータを第１及び第２のキューデータとしてサンプリングした順に記憶するキューデータ記憶手段と上記第１及び第２のキューデータに基づいてデジタルフィルタ演算を行うデジタルフィルタ演算手段とを有するものであって、上記デジタルフィルタ演算手段はデジタルフィルタ演算を行うときに上記第１及び第２のキューデータの一方について、上記第１及び第２のキューデータの他方よりも整数倍のサンプリング間隔だけ前のキューデータを使用してデジタルフィルタ演算を行うことによりデジタルフィルタ演算後のデジタルデータの位相を上記サンプリング間隔の整数倍の位相角だけ補正することにより上記第１の補正手段として機能するものであることを特徴とする請求項１に記載のデジタル演算処理装置。
【請求項４】
第１及び第２のＡ／Ｄ変換手段と補正装置と継電演算装置とを有するものであって、
上記第１及び第２のＡ／Ｄ変換手段は、第１及び第２の入力変換部を介してそれぞれ入力される第１及び第２のアナログデータを所定のサンプリング間隔で第１及び第２のデジタルデータに変換するものであり、
上記補正装置は、上記第１及び第２のアナログデータ間の位相差が上記サンプリング間隔から所定値を引いた値である基準値以上のとき上記データ間位相差から上記サンプリング間隔の整数倍の位相角を減算した値である減算位相差に基づいて上記第１及び第２のデジタルデータの一方を補正するものであり、
上記継電演算装置は、継電演算の特性を上記サンプリング間隔の整数倍の位相角だけ変化させる継電演算式変更手段を有し、上記第１及び第２のデジタルデータの他方と上記補正装置により補正された第１及び第２のデジタルデータの一方とに基づいて演算を行うものである
デジタル演算処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル形保護継電装置等のデジタル演算処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル形保護継電器は、入力される電流データや電圧データをもとに保護機能等の演算を行っているが、例えば電流データと電圧データの位相を同相にして入力したとしても、入力変換器の特性やアナログフィルタ回路で使用される部品の特性のばらつき等によって、アナログ入力回路間で位相差が発生する。
【０００３】
従来、保護機能の演算を正確に行うためにアナログ入力回路間の位相差をなくす必要がある場合は、ボリューム抵抗の調整等ハードウェアにて調整する方法や、位相補正演算式等のソフトウェアにて調整する方法がある。
アナログ入力回路間の位相差は、通常は数度（°）程度であるが、例えばギャップ付入力変換器を使用した場合等は、入力変換器の入出力間での位相差が大きくなる傾向があり、例えば、電流用入力変換器がギャップ付トランスで、電圧用入力変換器がギャップ無しの場合等、両者が混在するような機種においては、アナログ入力回路間の位相差が数拾度（°）近くになることがある。
【０００４】
基準となるアナログ入力回路に対してαの位相誤差がある場合、例えば次のような位相補正の式（１）や（２）によって位相補正を行う。
Ｉ（ｔ）＝Ｉ（ｔ）＋Ｉ（ｔ−９０°）×ｔａｎα                      （１）
Ｉ（ｔ）＝Ｉ（ｔ）×ｃｏｓα＋Ｉ（ｔ−９０°）×ｓｉｎα            （２）
つまり、現在のデータと過去のデータ（これらの例の場合、９０°前のデータ）を使用して、補正を行う。
このような位相補正を行った場合、αが小さい場合はｔａｎαやｓｉｎαの値が小さいため、過去のデータ（Ｉ（ｔ−９０°））の影響は小さいが、αが大きい場合はｔａｎαやｓｉｎαの値が大きくなり過去のデータの影響が大きくなる。
【０００５】
また、位相補正の式は、波形が正弦波であることを前提としており、波形が正弦波の場合は過去のデータの影響が大きくても問題はないが、事故時等入力が急変した場合や、高調波が含まれている場合、周波数が変動した場合等は、正弦波ではないデータが入力され、過去のデータの影響が大きければ正しい補正ができなくなり、位相補正をすることによって、補正前の波形とは形が大きく変わることや、ゲイン等の誤差が大きくなることがある。
このため、正弦波ではないデータが入力され、アナログ入力回路間の位相差が大きい（αが大きい）場合は、従来の方法で位相補正を行うと、継電器特性の誤差が大きくなる可能性がある。
【０００６】
一方、入力データをｎ回シフトすることで位相補正を行う方法が提案されており、この方法であれば、波形が正弦波でなくなった場合や正弦波の形が崩れた場合においても、位相補正後のデータは基本的には補正前の波形の形や大きさを再現できる（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開昭６４−３０４１８号公報（第２頁左下欄第８行〜右下欄第８行目、第３頁左上欄第１６行〜右下欄第１行目及び第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のような特許文献１に記載されたものにおいては、入力データをｎ回シフトすることで位相補正を行っており、この方法ではシフトのみで位相補正を行うため、サンプリング間隔によって位相補正の精度が決まり、例えば１°の精度で位相補正を行うためには、サンプリング間隔も１°で行う必要がある。サンプリング間隔を短くすることは、単位時間当たりの処理が増えるため、処理時間による制約を受け、また一般的な保護継電器は演算を３０°間隔で行えばよいケースが多く、それよりもはるかに短い間隔（１°等）でサンプリングを行うことは、処理データの増加を招き、ＣＰＵの性能やコスト的にも現実的でない。
【０００９】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、入力されるアナログデータ間の位相差が大きな場合でも処理データの増加を招くことなく補正の精度を確保できるデジタル演算処理装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係るデジタル演算処理装置においては、第１及び第２のＡ／Ｄ変換手段と補正装置と演算処理手段とを有するものであって、第１及び第２のＡ／Ｄ変換手段は、第１及び第２の入力変換部を介してそれぞれ入力される第１及び第２のアナログデータを所定のサンプリング間隔で第１及び第２のデジタルデータに変換するものであり、補正装置は、第１及び第２の補正手段を有し、第１の補正手段は、第１及び第２のアナログデータ間の位相差がサンプリング間隔値である減算位相差のときサンプリング間隔の整数倍の位相角だけ第１及び第２のデジタルデータの一方の位相を補正するものであり、第２の補正手段は補正された第１及び第２のデジタルデータの一方とデータ間位相差からサンプリング間隔の整数倍の位相角を減算した値である減算位相差とに基づいて補正するものであり、演算処理手段は、第１及び第２のデジタルデータの他方と第２の補正手段により補正された第１及び第２のデジタルデータの一方とに基づいて演算を行うものである。
【００１１】
また、第１及び第２のＡ／Ｄ変換手段と補正装置と継電演算装置とを有するものであって、第１及び第２のＡ／Ｄ変換手段は、第１及び第２の入力変換部を介してそれぞれ入力される第１及び第２のアナログデータを所定のサンプリング間隔で第１及び第２のデジタルデータに変換するものであり、補正装置は、第１及び第２のアナログデータ間の位相差がサンプリング間隔値である減算位相差のときデータ間位相差からサンプリング間隔の整数倍の位相角を減算した値である減算位相差に基づいて第１及び第２のデジタルデータの一方を補正するものであり、継電演算装置は、継電演算の特性をサンプリング間隔の整数倍の位相角だけ変化させる継電演算式変更手段を有し、第１及び第２のデジタルデータの他方と補正装置により補正された第１及び第２のデジタルデータの一方とに基づいて演算を行うものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明においては、第１及び第２のＡ／Ｄ変換手段と補正装置と演算処理手段とを有するものであって、第１及び第２のＡ／Ｄ変換手段は、第１及び第２の入力変換部を介してそれぞれ入力される第１及び第２のアナログデータを所定のサンプリング間隔で第１及び第２のデジタルデータに変換するものであり、補正装置は、第１及び第２の補正手段を有し、第１の補正手段は、第１及び第２のアナログデータ間の位相差がサンプリング間隔値である減算位相差のときサンプリング間隔の整数倍の位相角だけ第１及び第２のデジタルデータの一方の位相を補正するものであり、第２の補正手段は補正された第１及び第２のデジタルデータの一方とデータ間位相差からサンプリング間隔の整数倍の位相角を減算した値である減算位相差とに基づいて補正するものであり、演算処理手段は、第１及び第２のデジタルデータの他方と第２の補正手段により補正された第１及び第２のデジタルデータの一方とに基づいて演算を行うものであるので、第１の補正手段でサンプリング間隔の整数倍の位相角だけ補正し、第２の補正手段で減算位相差分を補正することにより、入力されるアナログデータ間の位相差が大きな場合でも処理データの増加を招くことなく補正の精度を確保できる。
【００１３】
また、第１及び第２のＡ／Ｄ変換手段と補正装置と継電演算装置とを有するものであって、第１及び第２のＡ／Ｄ変換手段は、第１及び第２の入力変換部を介してそれぞれ入力される第１及び第２のアナログデータを所定のサンプリング間隔で第１及び第２のデジタルデータに変換するものであり、補正装置は、第１及び第２のアナログデータ間の位相差がサンプリング間隔値である減算位相差のときデータ間位相差からサンプリング間隔の整数倍の位相角を減算した値である減算位相差に基づいて第１及び第２のデジタルデータの一方を補正するものであり、継電演算装置は、継電演算の特性をサンプリング間隔の整数倍の位相角だけ変化させる継電演算式変更手段を有し、第１及び第２のデジタルデータの他方と補正装置により補正された第１及び第２のデジタルデータの一方とに基づいて演算を行うものであるので、継電演算式変更手段で継電演算の特性をサンプリング間隔の整数倍の位相角だけ変化させることにより等価的にサンプリング間隔の整数倍の角度だけ位相差を補正し、第２の補正手段で減算位相差分を補正することにより、入力されるアナログデータ間の位相差が大きな場合でも処理データの増加を招くことなく補正の精度を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
実施の形態１．
図１〜図５は、この発明を実施するための実施の形態１を示すものであり、図１は保護継電装置の構成図、図２は補正係数算出手段の動作を示すフローチャートである。図３は第１の補正手段の動作を示すフローチャート、図４は第１の補正の流れを説明するための説明図、図５は各データの流れを示す説明図である。図１において、デジタル演算処理装置としての保護継電装置１００は、入力変換部１１、アナログフィルタ回路１２、サンプルホールド回路１３、マルチプレクサ１４、Ａ／Ｄ変換器１６、整定回路２１、モード切替スイッチ２２、キューデータ記憶手段としての入力データ記憶手段２４、第１の補正手段２５１と第２の補正手段２５２を有する補正装置２５、補正後データ記憶手段２６、演算処理手段としての保護継電演算手段２７、表示器２８、出力回路２９、補正係数算出手段３１、補正係数記憶手段３２を有する。第１の補正手段２５１と第２の補正手段２５２を有する補正装置２５、保護継電演算手段２７は、この実施の形態においては、マイクロコンピュータによるソフトウェア処理により実現している。なお、整定回路２１は、保護継電演算を行うための整定値を設定するためのものである。表示器２８は保護継電動作結果を表示し、出力回路２９は保護継電出力を出力する。
【００１５】
次に動作について説明する。電力系統の電圧や電流の波形データ等の複数のアナログデータは、入力変換部１１により所定レベルのアナログデータに変換され、アナログフィルタ回路１２にて高調波が除去され、Ａ／Ｄ変換器１６によって入力チャネルごとにデジタルデータに変換される。入力変換部１１から入力された電流や電圧の波形は、入力変換部１１やアナログフィルタ回路１２で使われている部品の精度や入力変換部１１の特性のばらつき等により、入力波形が同相であってもＡ／Ｄ変換器１６に入力されるときに位相差が生じるためＡ／Ｄ変換器１６によってＡ／Ｄ変換されたデジタルデータはチャネル間で位相差が発生する。特に、入力変換部１１において、ギャップ付入力変換部とギャップ無し入力変換部とが混在している場合等は、アナログデータの入力チャネル間での位相差が大きく、数拾度（°）になることもある。
【００１６】
ここで、例えば電流入力と電圧入力が入力されるアナログ入力回路部の出力データが次のような式（３）、（４）にて表される場合を考える。アナログ入力回路部から出力される電圧Ｖと電流Ｉ間で位相差αが生じ、
Ｖ＝Ａｓｉｎ（ωｔ）                                                （３）
Ｉ＝Ｂｓｉｎ（ωｔ＋α）                                            （４）
となるようなアナログ入力回路部を有する保護継電装置であれば、通常、電圧Ｖをα分進めるか、電流Ｉをα分遅らせるかして位相補正をしている。この場合、電圧Ｖや電流Ｉの波形が歪んでいる場合に、位相差αが大きくなると上述の式（１）や（２）による補正では誤差が大きくなるという問題が発生する。
【００１７】
そこで、この実施の形態における位相補正においては、αを分解して、次の式（５）のように考える。
Ｉ＝Ｂｓｉｎ（ωｔ＋θ・ｎ＋β）                                    （５）
ここで、θ＋β＝α
θ：サンプリング間隔
ｎ：倍数（整数）
β：残りの位相補正
とする。
【００１８】
従って、第１の補正手段２５１では、大きな位相角すなわち保護継電器のサンプリング間隔θの倍数分の位相角で補正を行う。サンプリング間隔が３０°であれば３０°、６０°等３０°の倍数分だけ位相補正を行う。例えば、α＝３２°の位相補正が必要で、サンプリング間隔がθ＝３０°の場合、第１の補正手段２５１で３０°の位相補正を行う。第２の補正手段２５２では、次のように第１の補正手段２５１で補正できなかった残りの分β（２°）を、従来と同様に次の式（６）あるいは（７）により一つ前（時間（ｔ−θ））のサンプリングデータＩ（ｔ−θ）及び補正係数ｔａｎβ，ｃｏｓβ，ｓｉｎβ等を用いて位相補正を行う。
Ｉ（ｔ）＝Ｉ（ｔ）＋Ｉ（ｔ−θ）×ｔａｎβ                          （６）
Ｉ（ｔ）＝Ｉ（ｔ）×ｃｏｓβ＋Ｉ（ｔ−θ）×ｓｉｎβ                （７）
【００１９】
この実施の形態においては、上記原理によって補正を行うのであるが、予め補正係数算出手段３１により補正係数ｔａｎβ，ｃｏｓβ，ｓｉｎβ等を求め、不揮発性メモリにて構成された補正係数記憶手段３２に記憶させておく。その手順について、図２のフローチャートにより説明する。まず、モード切替スイッチ２２により、位相調整モードに切り替える（ステップＳ１１）。補正係数算出手段３１により、最も位相が進んでないチャネルを基準にして、チャネルごとにデジタルデータの位相差αを求める（ステップＳ１２）。次に、サンプリング間隔θとして、β＝α−θ×ｎ（ｎ：整数）を求め、補正係数ｔａｎβ，ｃｏｓβ，ｓｉｎβ等の補正係数を算出し（ステップＳ１３）、補正係数記憶手段３２に記憶する（ステップＳ１４）。全てのチャネルについて算出が終了すれば（ステップＳ１５）、モード切替スイッチ２２により、運転モードに切り替える（ステップＳ１６）。
【００２０】
次に、運転モードおける補正動作について図３のフローチャートにより説明する。入力変換部１１からのアナログデータは、Ａ／Ｄ変換器１６でデジタルデータに変換され、ＲＡＭメモリであるキューデータ記憶手段としての入力データ記憶手段２４にキュー構造にて記憶される。補正装置２５の第１の補正手段２５１は、上記入力データ記憶手段２４に記憶されたデジタルデータを補正するに当たって、まず初期化を行いＮ＝１とする（ステップＳ２１）。入力データ記憶手段２４に記憶されたチャネルＮのデジタルデータを読み込む（ステップＳ２２）。
【００２１】
次に、第１の補正手段２５１により、第１の補正として大きな位相補正をする（ステップＳ２３）。この実施の形態においては、第１の補正手段２５１において、大まかな位相補正を行うために、補正後データ記憶手段２６にデジタルデータを書き込む時点で、当該アナログ入力回路の位相差に応じて書き込み先アドレスをずらし、保護継電演算手段２７が当該デジタルデータを読み出す時は、アドレスをずらさないようにする。なお、基準となる例えばチャネル０のアナログ入力回路（入力変換部１１）からのデジタルデータは通常どおり補正後データ記憶手段２６に書き込む。なお、従来のものにおいては、読み込まれたデジタルデータは、最新のデジタルデータを記憶手段に書き込むアドレスと、読み出す時に最新データとして扱うアドレスは同一としている。また、書き込みと読み出しのタイミングによって、アドレスが同一でなかったとしても、書き込みしたアドレスと、読み出すアドレスの差分はアナログ入力回路間で同一である。
【００２２】
第１の補正手段２５１による補正は、基準とするチャネルを例えばチャネル０であるとして、チャネル０のデジタルデータは補正なしで図４に示すように書込先のアドレスをずらさないで補正後データ記憶手段２６に書き込む。チャネル１のデジタルデータはチャネル０のデータとの位相差αが例えば３２°であった場合、サンプリング間隔３０°として、図４に示すように書き込み先の番地を１サンプリング分だけずらして書き込むように指定する（ステップＳ２３）。読み出し時は、そのまま読み出すので、そのデータは１サンプリング３０°分だけ遅らせたことになり、３０°分は補正されるので、残りのβである２°分について、次の式（８）や（９）により第２の補正を行う（ステップＳ２４）。
Ｉ（ｔ）＝Ｉ（ｔ）＋Ｉ（ｔ−３０°）×ｔａｎ２°                    （８）
Ｉ（ｔ）＝Ｉ（ｔ）×ｃｏｓ２°＋Ｉ（ｔ−３０°）×ｓｉｎ２°        （９）
このようにして求めた補正データを、書き込み先を１サンプリング分だけずらせて補正後データ記憶手段２６に書き込む（ステップＳ２５）。次に、Ｎに１を加え（ステップＳ２６）、全チャネルについて終了したかどうか判定し（ステップＳ２７）、終了していなければステップＳ２２へ戻る。
【００２３】
チャネル２のデジタルデータはチャネル０のデータとの位相差αが例えば６２°であった場合、サンプリング間隔３０°として、図４に示すように書き込み先の番地を２サンプリング分だけずらして書き込むように指定する（ステップＳ２３）。そのデジタルデータは２サンプリング６０°分だけ遅らせたことになり、６０°分は補正されるので、残りのβである２°分について、チャネル１のデジタルデータと同様にして第２の補正を行い、書き込み先を２サンプリング分だけずらせて補正後データ記憶手段２６に書き込む（ステップＳ２５）。全てのチャネル１〜Ｎについて、補正が終われば終了する（ステップＳ２７）。そして、データの読み出し時には、保護継電演算手段２７は補正後データ記憶手段２６に記憶されたキューの順にデジタルデータを読み出し、所定の保護継電演算を行う。以上のようなデータの流れを図５に示す。
なお、位相差αがサンプリング間隔θから所定値Ｋ（例えばθ／２）を引いた値である基準値α−Ｋ＝α−θ／２よりも大きい場合には第１及び第２の補正を行い、基準値α−Ｋ未満の時は第２の補正だけを行う。また、上記例で位相差αが例えば５８°であった場合、サンプリング間隔３０°として、第１の補正で２サンプリング６０°分の補正を行い、第２の補正で−２°分の補正を行うことになる。以下の他の実施の形態においても同様である。
【００２４】
なお、第１の補正手段５２１による大きな位相での位相補正は、サンプリング間隔の倍数だけ前のデータを最新として扱うようにするため、位相がもっとも進んでいないチャネルを基準にする必要がある。
例えば、チャネル１      Ｉ１＝Ａ１ｓｉｎ（ωｔ＋α１）
チャネル２      Ｉ２＝Ａ２ｓｉｎ（ωｔ＋α２）
チャネル３      Ｉ３＝Ａ３ｓｉｎ（ωｔ＋α３）
となっている入力において、どれかを基準とする場合、α１＜α２＜α３の場合は、α１を基準にする。
【００２５】
以上のように、第１の補正手段２５１によって補正後データ記憶手段２６への書き込みアドレスを制御することによって大きな位相補正を行い、第２の補正手段２５２により式（６）に基づいて小さな位相補正（微調整）を行う。
なお、この実施の形態においては、入力変換部１１からのアナログデータは、Ａ／Ｄ変換器１６でデジタルデータに変換され、入力データ記憶手段２４にキュー構造にて記憶されるものを示したが、入力データ記憶手段２４を設けないで、Ａ／Ｄ変換器１６からのデジタルデータを直接補正して、補正後データ記憶手段２６に記憶させることも可能である。しかし、デジタルフィルタ（後述の図６のデジタルフィルタ演算手段４５１参照）を設ける場合は、デジタルフィルタのために入力データ記憶手段２４が必要となる。
【００２６】
このように、第１及び第２の補正手段２５１、２５２を有する補正装置２５を設けることにより、サンプリング間隔を小さすることを要せず少ないデータに基づいて精度よく位相差αの補正をでき、処理データの増加を招くことなく高速かつ安価に動作するデジタル演算処理装置を得ることができる。
【００２７】
実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２について説明する。図６〜図８は、この発明の実施の形態２を示すものであり、図６は保護継電装置の構成図、図７は動作を示すフローチャート、図８はデータの流れを示す説明図である。この実施の形態は、実施の形態１における第１の補正手段２５１とは異なる方法によりサンプリング間隔に比例した位相補正を行うものである。図４の保護継電装置２００において、補正装置４５は、デジタルフィルタ演算手段４５１と第２の補正手段２５２を有する。その他の構成については、図１に示した実施の形態１と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。
【００２８】
保護継電装置において、通常、デジタルフィルタ演算手段４５１を設けて、アナログフィルタ回路１２（図１参照）で除去できなかった高調波成分や直流成分を除去する。この実施の形態においては、このデジタルフィルタ演算手段４５１を第１の補正手段として利用する。各チャネルのＡ／Ｄ変換されたデジタルデータを、入力データ記憶手段２４のメモリにキューデータとして書き込むときは、従来と同様に最新のＡ／Ｄ変換されたデジタルデータを書き込むアドレスと、読み出すアドレスの差分は、アナログ入力回路間で同一とする。以下、簡略化のため、最新データを書き込むアドレスと読み出すアドレスとが同一であるとする。
【００２９】
入力データ記憶手段２４にあるキューデータとしてのデジタルデータは、通常デジタルフィルタ演算を行って、アナログフィルタ回路で除去できなかった高調波成分や直流成分が除去されるが、デジタルフィルタ演算では、入力データ記憶手段２４上の複数のデジタルデータが使用される。
デジタルフィルタ演算で、例えば次の式（２１）を使用する。
Ｉａ（ｔ）＝Ｉ（ｔ）＋Ｉ（ｔ−６０°）−Ｉ（ｔ−１８０°）−Ｉ（ｔ−２４０°）
（２１）
ここで、Ｉ（ｔ）はフィルタ処理前のデータ、Ｉａ（ｔ）はフィルタ後のデジタルデータである。デジタルフィルタ演算のために、最新データ、６０°前データ、１８０°前データ、２４０°前データが使用される。
【００３０】
実施の形態２では、このデジタルフィルタ処理の過程で、大きな位相補正を行う。上記のデジタルフィルタ演算の式（２１）を例にすると、例えば使用するデータを全て３０°ずらせば、フィルタ処理後のデータは３０°位相補正されたことになる。
Ｉａ（ｔ）＝Ｉ（ｔ−３０°）＋Ｉ（ｔ−９０°）−Ｉ（ｔ−２１０°）−Ｉ（ｔ−２７０°）                                                              （２２）
このような演算におけるデータの流れを図８に示す。
【００３１】
以上のように、デジタルフィルタ演算を行う過程で、第１の補正として大きな位相補正を行い、小さな位相補正（微調整）は第２の補正手段２５２により実施の形態１で示したのと同様の方法にて行う。
【００３２】
以上のように、第１の補正手段として機能するデジタルフィルタ演算手段４５１及び第２の補正手段２５２を有する補正装置４５を設けることにより、サンプリング間隔を小さすることを要せず少ないデータに基づいて精度よく位相差αの補正をでき、処理データの増加を招くことなく高速かつ安価に動作するデジタル演算処理装置を得ることができる。また、実施の形態１では、Ａ／Ｄ変換されたデジタルデータを補正後データ記憶手段２６に書き込むときに、書き込み先をずらすことで位相補正を行ったが、デジタルデータをデータ記憶装置にハードウェアで書き込みを行う場合もあり、またソフトウェアで書き込みを行う場合でも、アナログ入力回路によって書き込み先を変えることは不必要にソフトウェアを複雑にしてしまう可能性がある。これに対し、この実施の形態においては、デジタルフィルタ演算は電流入力と電圧入力で異なる演算式を使用する場合であっても、ソフトウェアが不必要に複雑化するおそれが少ない。
【００３３】
実施の形態３．
以下、この発明の実施の形態３について説明する。図９は実施の形態３である保護継電装置の構成を示す構成図、図１０はモー特性の距離継電器の特性を示す説明図、図１１は各データの流れを示す説明図である。実施の形態１で述べたように、大きな位相角での補正と小さな位相角での補正の組合せで位相補正するという考え方は同じであるが、図９に示すようにデジタル演算処理装置としての保護継電装置３００は、大きな位相角での補正については演算処理手段としての保護継電演算装置５７に保護要素特性変更手段５７１を設けて保護要素の特性を位相変化させることで対応し、小さな位相角での補正は上記実施の形態１に示した第２の補正手段２５２と同様の機能を有する補正装置５５にて対応する。
【００３４】
デジタルフィルタ演算後のデータは、保護機能を実現するための保護継電演算で使用される。保護要素の特性に応じて、さまざまなアルゴリズムが存在する。ここで、保護要素特性変更手段５７１により保護継電演算に使うアルゴリズムを変更して、本来の特性からは、大きな位相角であるサンプリング間隔θの整数倍の角度だけ位相をずらした特性になるようにし、等価的にサンプリング間隔θの整数倍の角度だけ位相差を補正する。例えば、図１０（ａ）に示すようなモー特性の距離継電器の場合、通常は円Ａのような特性を有するものを、保護要素の特性を位相変化させて図１０（ｂ）の円Ｂのような特性にしている。図１０のように位相特性を変化させることは、保護継電演算式変更手段５７１により保護継電演算式を変更することで容易に実現可能である。保護要素の特性を位相変化させるのは、保護継電器の内部処理上だけであり、ユーザーにとっては、本来の位相特性で継電器が動作しているように見える。
【００３５】
なお、デジタルデータは、サンプリング間隔の倍数分の位相角を減じて残った位相分だけ、補正装置５５にて位相補正を行う。例えば、３２°の位相補正が必要で、サンプリング間隔が３０°の場合は、補正装置５５にて２°分だけ位相補正を行う。補正後データ記憶手段２６へのデジタルデータの書き込みは上記実施の形態１と同様の方法で行う。また、デジタルフィルタ演算を行う場合は従来の方法で行い位相補正は行わない。
【００３６】
以上のように、保護継電演算式変更手段５７１により保護継電演算式を変更することにより第１の補正手段と同様の大きい角度での補正を行い、補正装置４５を設けることにより実施の形態１における第２の補正手段と同様の補正を行うことにより、サンプリング間隔を小さすることを要せず少ないデータに基づいて精度よく位相差αの補正をでき、高速かつ安価に動作するデジタル演算処理装置を得ることができる。
なお、上記各実施の形態においては、デジタル演算処理装置として保護継電装置について説明したが、リレー演算装置その他のものであっても同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】この発明の実施の形態１である保護継電装置の構成図である。
【図２】図１の補正係数算出手段の動作を示すフローチャートである。
【図３】図１の第１の補正手段の動作を示すフローチャートである。
【図４】第１の補正の流れを説明するための説明図である。
【図５】各データの流れを示す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態２である保護継電装置の構成図である。
【図７】図６の第１の補正手段の動作を示すフローチャートである。
【図８】各データの流れを示す説明図である。
【図９】この発明の実施の形態３である保護継電装置の構成図である。
【図１０】モー特性の距離継電器の特性を示す説明図である。
【図１１】各データの流れを示す説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
１１  入力変換部、１６  Ａ／Ｄ変換器、２５  補正装置、２５１  第１の補正手段、
２５２  第２の補正手段、２７  保護継電手段、３１  補正係数算出手段、
３２  補正係数記憶手段、２５  補正装置、４５１  デジタルフィルタ演算手段、
５７  保護継電演算装置、５３１  保護継電演算式変更手段、５５  補正装置。
【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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【図１１】
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