(57)【要約】【課題】三相電力系統の電圧・電力品質の測定法を得るに際し、需要地点にてノイズが抑制された正確な波形となるようにしたい。【解決手段】三相電力系統に対して計器用変成器を接続した電圧・電力品質の測定法において、前記計器用変成器はＶ−Ｖ結線とすると共に、測定された２つの線間電圧に基準を共通の相にしたクラーク座標法を適用することにより、ノイズをα相かβ相のいずれかに限定してノイズを抑制するようにした。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相電力系統に対して計器用変成器を接続した電圧・電力品質の測定法において、前記計器用変成器はＶ−Ｖ結線とすると共に、測定された２つの線間電圧に基準を共通の相にしたクラーク座標法を適用することにより、ノイズをα相かβ相のいずれかに限定してノイズを抑制することを特徴とする三相電力系統の電圧・電力品質の測定法。
【請求項２】
請求項１記載の三相電力系統の電圧・電力品質の測定法において、前記α相とβ相のいずれにもノイズが発生したとき、β相（α相）変換処理後、残るα相（β相）ノイズがランダムであれば前記β相（α相）電圧に移動平均法などによる平滑手段を介して出力することを特徴とする三相電力系統の電圧・電力品質の測定法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は三相電力系統の電圧・電力品質の測定法に関する。
【０００２】
近年、電力自由化の進展及びＲＰＳ法等による分散型電源の電力系統への連系が増加しており、今後、更に加速する勢いである。そして電力会社は需要者に対して、所定の品質を有する電力を安定して供給する責務を負っている。
【０００３】
この場合の電力品質としては、電気事業法による▲１▼電圧管理値の維持（１０１±６Ｖ），（２０２±２０Ｖ）であったり、▲２▼高調波ガイドラインによる高調波環境目標レベルでの、６．６ＫＶ配電系統：総合電圧歪み率５％，特別高圧系統：総合電圧歪み率３％であったり、▲３▼フリッカによる影響評価での、ΔＶ１０≦０．４５Ｖ（電気協同研究会「照明フリッカ基準調査専門委員会」報告書）等によっている。
【０００４】
上記の複数の電力品質を測定するためには、その利便性から１台の測定器でこれらを同時測定できることが望まれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこでノイズ除去についての解決手段としては各種のものが想起されるが、多機能な計測に対してローパスフィルタを用いてノイズを除去しようとすれば、実系統に存在する高調波成分も除去されてしまうこと。およびハードの付加を要するなどの問題がある。また、測定信号の取込に必要な計器用変成器や計器用変流器などの分散して存在している現場（需要地点）への搬送の問題や、高圧電圧系統における活線作業などの問題点がある。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、需要地点にてノイズが抑制された正確な波形を簡単に得ることの可能な三相電力系統の電圧・電力品質の測定法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の基本的な考え方は、まず計器用変成器や計器用変流器などの搬送や活線作業などの問題を解決するため、高圧需要家に必ず設置されている電力量計用の計器用変成器を用いる。次にノイズ抑制法は、電力系統での需要家における電圧測定のための計器用変成器は図２に示されるようにＶ−Ｖ結線となっていることに着目したものである。即ち、三相線路Ｕ，Ｖ，Ｗに対して計器用変成器ＴｒはＶ相を共通相としたＶ−Ｖ線となっている。上記Ｖ結線を考慮したとき、この結線であれば共通相Ｖに関し回路構成が対称のことから、従来のＵ相を基準としたクラーク座標法ではなく、Ｖ相を基準とした同法によるα，β相を用いるならば、ノイズの性質をより明確に把握できるのではないかとの着想に基づいたものである。
【０００８】
図３は図２における発生ノイズの状態と線間電圧を示すものであり、各測定量はＵＶ，ＶＷ相の各測定線間電圧をＶ´ｕｖ，Ｖ´ｖｗ各Ｕ，Ｖ，Ｗ相に発生するノイズをΔＶｅｍ，ΔＶｖ，ΔＶｅｍとしたとき、各測定線間電圧は（１）式となる。
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【０００９】
又、通常のαβ変換はＵ相を基準として、（２）式のように定義される。
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【００１０】
上記右辺に測定量Ｖ´ｕｖ，Ｖ´ｖｗを代入すると、（３）式となる。
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【００１１】
（３）式のα相，β相には２種類のノイズΔＶｅｍ，ΔＶｖが混在し、１種類のノイズに限定できないことがわかる。これはＷ相を基準にしても同様である。
【００１２】
一方、本発明で提案しているように、Ｖ相を基準にすればα，β相は（４）式で与えられる。
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【００１３】
（４）式の右辺に測定量Ｖ´ｕｖ，Ｖ´ｖｗを代入すると（５）式となる。
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上記（５）式からわかるように、ノイズの下記の性質がわかる。
▲１▼  Ｖ相に発生するノイズΔＶｖはβ相には影響を与えない。
▲２▼  Ｕ，Ｗ相に発生するノイズΔＶｅｍはα相には影響を与えない。
以上により２種類のノイズの混在は回避され、ノイズの抑制が容易となる。
【００１４】
ここで２種類のノイズが同時に発生した場合には、単にＶ相基準のクラーク座標法（以後、αβ変換と呼ぶ）でのα相とβ相の電圧を用いるだけではノイズ誤差は避けられない。これを避けるためには、次のようなノイズの性格を仮定する。
▲１▼  Ｖｕｖ，Ｖｖｗに、同一のノイズΔＶｅｍが重畳し、かつ、時間的にランダム変動する。
▲２▼  Ｖｕｖ，Ｖｖｗに共通のＶ相に発生するノイズΔＶｖで、時間的な変動は殆んどない。
この場合には、次のようなデータ処理を行なうことを要する。
即ち、Ｖ相基準のαβ変換でのＶβを用いることにより、一方のノイズΔＶｖを避ける。更にΔＶｅｍがランダムノイズであるため、これを移動平均法などで平滑化すればよい。
一方、ノイズの性質が次のような場合には、逆の処理が必要となる。
▲１▼  Ｖｕｖ，Ｖｖｗに、同一のノイズΔＶｅｍが重畳し、かつ、時間的な変動は殆んどない。
▲２▼  Ｖｕｖ，Ｖｖｗに共通のＶ相に発生するノイズΔＶｖで、時間的にランダム変動する。
この場合には、Ｖ相基準のαβ変換でのＶαを用いることにより、一方のノイズΔＶｅｍを避ける。更にΔＶｖがランダムノイズであるため、これを移動平均法などで平滑化すればよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による三相電力系統の電圧・電力品質の測定法を示す図である。図１において、１は電力系統，２は既存の系統電圧測定手段でＶ−Ｖ結線による電気量の測定を行なう。３はα，β相電圧演算手段で基準相を共通の相（Ｖ相）にしたαβ変換を適用し、入力電圧をα相かβ相に変換する。
【００１６】
この場合、Ｖ相に発生するノイズΔＶｖはβ相には影響を与えず、Ｕ，Ｗ相に発生するノイズΔＶｅｍはα相には影響を与えない。
図４，図５に実測定量ＵＶ，ＶＷ相電圧とα，β電圧相を例示するが、同図よりα相ではノイズがほぼ消え、β相では倍増していることが分かる。また、時間的変動のないノイズがＶ相に発生している場合もある。
【００１７】
そして、この場合の動作は、α，β相電圧演算手段３によるαβ変換後は直接出力手段４にて表示される。
【００１８】
要するに、本発明の請求項１記載のα相とβ相の電圧を用いる手法は、上記２つのノイズはＶ相を基準としたαβ変換を適用すれば、２つのノイズはそれぞれα相とβ相に限定されるので、どちらかのノイズしか発生せず、ノイズの影響を受けない電圧を得ることが可能となる。
【００１９】
又、請求項２記載の発明は、２つのノイズが同時に発生した場合には、単にα相とβ相の電圧を用いるだけではノイズ誤差を避けられない。これらを避けるために、次のようなデータ処理を行なっている。
▲１▼  β（α）相電圧を採用してΔＶｖ（ΔＶｅｍ）を回避する。
▲２▼  さらにΔＶｅｍ（ΔＶｖ）がランダムノイズであるため、これを移動平均法などで平滑化する。
そしてこの場合の動作は、α，β相電圧演算手段３によるαβ変換後は平滑手段５にて平滑した後、出力手段４にて出力される。その結果、図６に示すようにノイズを含まない正確な波形となる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によればＶ−Ｖ結線された計器用変成器からＶ相基準のαβ変換を経た電気量を用いるようにしたので、ノイズを含まない正確な出力波形を得ることができるばかりか、ローパスフィルタなどのハード構成の追加もなく、信号入力電圧を得るためには、電力系統と需要家の設備分界点のテストターミナルからの出力端子へ接続するだけの簡単なものとして既設の設備をそのまま利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による三相電力系統の電圧・電力品質の測定法を示す構成図。
【図２】電圧・電力の計測の仕方を示すための計器用変成器の接続図。
【図３】Ｖ−Ｖ結線における発生ノイズの状態を示す図。
【図４】α変換後の各種電圧波形図。
【図５】β変換後の実測波形図。
【図６】平滑化した後の波形図。
【符号の説明】
１：電力系統
２：系統電圧測定手段
３：α，β相電圧演算手段
４：出力手段
５：平滑化手段
【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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