(57)【要約】      （修正有）【課題】部品交換時に、入力変換手段とアナログ／ディジタル変換手段とを組み合わせることなく、個別に補正処理を実施できる。【解決手段】入力変換手段と、アナログ／ディジタル変換手段と、このアナログ／ディジタル変換手段から出力されるディジタル電気量および前記系統の電気量と同一位相、同一振幅の基準電気量を入力し、これら両入力電気量相互間の位相差および振幅値のずれを算出する第１の位相差・振幅値算出手段と、前記入力変換手段のみにて発生する基準電気量との位相差および振幅値のずれを計測したデータを格納する第１の記憶手段と、この第１の記憶手段に格納されたデータと前記第１の位相差・振幅値算出手段にて算出した値とを用いて前記アナログ／ディジタル変換手段のみにて発生する基準電気量との位相差および振幅値のずれを算出する第２の位相差・振幅値算出手段と、この第２の位相差・振幅値算出手段にて算出したデータを格納する第２の記憶手段と、を備えた。【選択図】  図１
2004274930.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
系統から取り込んだ電気量を継電器の演算を行うために必要な電気量の値に変換する入力変換手段と、
この入力変換手段から出力された電気量から高調波成分を除去しディジタルデータに変換するアナログ／ディジタル変換手段と、
このアナログ／ディジタル変換手段から出力されるディジタルデータおよび前記系統の電気量と同一位相、同一振幅の基準電気量の双方を入力し、これら両入力電気量相互間の位相差および振幅値のずれを算出する第１の位相差・振幅値算出手段と、
前記入力変換手段にて発生する基準電気量との位相差および振幅値のずれを計測したデータを格納する第１の記憶手段と、
この第１の記憶手段に格納されたデータと前記第１の位相差・振幅値算出手段にて算出した値とを用いて前記アナログ／ディジタル変換手段にて発生する基準電気量との位相差および振幅値のずれを算出する第２の位相差・振幅値算出手段と、
この第２の位相差・振幅値算出手段にて算出したデータを格納する第２の記憶手段と、これら第１の記憶手段および第２の記憶手段にそれぞれ格納したデータを用いて補正する電気量補正手段と、
を備えたことを特徴とするディジタル形保護継電器。
【請求項２】
前記第１の記憶手段および第２の記憶手段に対して、格納しているデータを任意に書き換え可能な書き込み手段を有することを特徴とする請求項１記載のディジタル形保護継電器。
【請求項３】
系統から取り込んだ電気量を継電器の演算を行うために必要な電気量の値に変換する入力変換手段と、
この入力変換手段から出力された電気量から高調波成分を除去しディジタルデータに変換するアナログ／ディジタル変換手段と、
このアナログ／ディジタル変換手段から出力されるディジタルデータおよび前記系統の電気量と同一位相、同一振幅の基準電気量の双方を入力し、これら両入力電気量相互間の位相差および振幅値のずれを算出する第１の位相差・振幅値算出手段と、
位相および振幅値が既知の任意の電気量を前記アナログ／ディジタル変換手段に入力した時、当該アナログ／ディジタル変換手段より出力した値と前記基準電気量との位相差および振幅値のずれを算出する第４の位相差・振幅値算出手段と、
この第４の位相差・振幅値算出手段にて算出した値を格納する第４の記憶手段と、
この第４の記憶手段に格納されたデータと前記第１の位相差・振幅値算出手段にて算出した値から前記入力変換手段にて発生する基準電気量との位相差および振幅値のずれを算出する第３の位相差・振幅値算出手段と、この第３の位相差・振幅値算出手段にて算出した値を格納する第３の記憶手段と、
これら第３の記憶手段および第４の記憶手段に格納していたデータにより補正する電気量補正手段と、
を有することを特徴とするディジタル形保護継電器。
【請求項４】
前記第３の記憶手段および第４の記憶手段に対して、格納しているデータを任意に書き換え可能な書き込み手段を有することを特徴とする請求項３記載のディジタル形保護継電器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はディジタル形保護継電器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電力系統をディジタル形保護継電器にて保護する場合、電力系統の電圧変成器および電流変成器により得られたアナログ量の系統電気量をディジタルプロセッサにおけるリレー演算に必要なディジタルデータに変換するために、まず入力変換手段にて処理しやすい大きさに変換し、次いでアナログフィルタにより演算に不要な高調波成分を除去してから、所定間隔でサンプリングし、さらにそれをアナログ／ディジタル変換手段によりアナログデータをディジタルデータに変換している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
これら入力変換手段からアナログ／ディジタル変換手段までの各手段を構成している素子としては抵抗やコンデンサなどの能動素子やロジックＩＣなどは素子により個体的な差があるため、入力したデータと出力したデータとの間には位相や振幅値に差ができる。そこでリレー演算部で演算するときにはこれらの差を補正する処理を実施する必要がある。
【０００４】
図５はディジタル形保護継電器の一般的な構成例を示す図である。
入力変換手段１は系統から得られたアナログ量の入力電気量ａ１を電子回路に適切な大きさのアナログ電気量ａ２に変換し、この電気量ａ２をアナログ／ディジタル変換手段２にて高調波を除去した後サンプリングし、ディジタル電気量ｄ１に変換して出力する。
【０００５】
このディジタル電気量ｄ１は次段の位相差・振幅値算出手段３に入力され、ここでディジタル基準電気量ｄｒとディジタル出力電気量ｄ１との間に発生する位相差および振幅値のずれ（入力振幅値／出力振幅値）が算出される。
【０００６】
そして、この算出結果は記憶手段４に格納される。この記憶手段４に格納されたデータを基に電気量補正手段５で系統の電気量を正規化する補正処理を行い、この補正処理を終えたデータを用いてリレー演算手段７でリレー演算を行うようにしている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平４−５４８１５号公報（第１−２頁、図４−５）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、入力変換手段１およびアナログ／ディジタル変換手段２にて発生する位相差および振幅値のずれを算出するためには、入力変換手段１およびアナログ／ディジタル変換手段２を組み合わせた状態にする必要があるので、入力変換手段１やアナログ／ディジタル変換手段２を交換するときには、入力変換手段１とアナログ／ディジタル変換手段２とを新たに組み合わせ直して振幅値および位相のずれを算出し直す必要がある。
【０００９】
しかし、この場合部品交換時の補正データ再設定に多大な時間を要し、また、補正データ設定作業の誤操作を防止するために、細心の注意を払う必要があり、これらが現場保守員の負担になっていた。
【００１０】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、部品交換時に入力変換手段とアナログ／ディジタル変換手段とを組み合わせることなく、個別に補正処理を実施することができるようにしたディジタル形保護継電器を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決しようとする手段】
上記の目的を達成するため、請求項１に係わるディジタル形保護継電器の発明は、系統から取り込んだ電気量を継電器の演算を行うために必要な電気量の値に変換する入力変換手段と、この入力変換手段から出力された電気量から高調波成分を除去しディジタルデータに変換するアナログ／ディジタル変換手段と、このアナログ／ディジタル変換手段から出力されるディジタルデータおよび前記系統の電気量と同一位相、同一振幅の基準電気量の双方を入力し、これら両入力電気量相互間の位相差および振幅値のずれを算出する第１の位相差・振幅値算出手段と、前記入力変換手段にて発生する基準電気量との位相差および振幅値のずれを計測したデータを格納する第１の記憶手段と、この第１の記憶手段に格納されたデータと前記第１の位相差・振幅値算出手段にて算出した値とを用いて前記アナログ／ディジタル変換手段にて発生する基準電気量との位相差および振幅値のずれを算出する第２の位相差・振幅値算出手段と、この第２の位相差・振幅値算出手段にて算出したデータを格納する第２の記憶手段と、これら第１の記憶手段および第２の記憶手段にそれぞれ格納したデータを用いて補正する電気量補正手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３に係わるディジタル形保護継電器の発明は、系統から取り込んだ電気量を継電器の演算を行うために必要な電気量の値に変換する入力変換手段と、この入力変換手段から出力された電気量から高調波成分を除去しディジタルデータに変換するアナログ／ディジタル変換手段と、このアナログ／ディジタル変換手段から出力されるディジタルデータおよび前記系統の電気量と同一位相、同一振幅の基準電気量の双方を入力し、これら両入力電気量相互間の位相差および振幅値のずれを算出する第１の位相差・振幅値算出手段と、位相および振幅値が既知の任意の電気量を前記アナログ／ディジタル変換手段に入力した時、当該アナログ／ディジタル変換手段より出力した値と前記基準電気量との位相差および振幅値のずれを算出する第４の位相差・振幅値算出手段と、この第４の位相差・振幅値算出手段にて算出した値を格納する第４の記憶手段と、この第４の記憶手段に格納されたデータと前記第１の位相差・振幅値算出手段にて算出した値から前記入力変換手段にて発生する基準電気量との位相差および振幅値のずれを算出する第３の位相差・振幅値算出手段と、この第３の位相差・振幅値算出手段にて算出した値を格納する第３の記憶手段と、これら第３の記憶手段および第４の記憶手段に格納していたデータにより補正する電気量補正手段と、を有することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、各図を通して共通する部分については同一符号を付けて説明する。
【００１４】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係るディジタル形保護継電器のブロック構成図である。
図１において、図示しない系統の変成器から取り込んだアナログ入力電気量ａ１を入力変換手段１に入力し、処理しやすい適宜な大きさのアナログ電気量ａ２に変換して出力する。さらにこのアナログ出力電気量ａ２をアナログ／ディジタル変換手段２に入力してフィルタリングして高調波成分を除去した後サンプリングし、ディジタル出力電気量ｄ１に変換する。
【００１５】
ところで、本実施の形態は入力変換手段１およびアナログ／ディジタル変換手段２から発生する入出力電気量相互間の位相差および振幅値のずれ（入力電気量振幅値／出力電気量振幅値）を算出するために、前記ディジタル出力電気量ｄ１を第１の位相差・振幅算出手段３−１に入力する。一方、アナログ入力電気量ａ１と同じ位相でかつ同じ振幅値に設定したディジタル基準電気量ｄｒを前記第１の位相差・振幅値算出手段３−１に入力する。
【００１６】
この第１の位相差・振幅算出手段３−１は、入力された前記ディジタル出力電気量ｄ１とディジタル基準電気量ｄｒとを比較演算し、入力変換手段１およびアナログ／ディジタル変換手段２を通して発生する入力電気量ａ１との位相差および振幅値のずれを算出する。
【００１７】
なお、系統からのアナログ入力電気量ａ１と、入力変換手段１およびアナログ／ディジタル変換手段２を経由して出力されるディジタル出力電気量ｄ１とでは例えば３０°の位相差、６倍の振幅値のずれが発生しているものとする。
【００１８】
一方、入力変換手段１の入力電気量ａ１および出力電気量ａ２はともにアナログ量であり、他の手段と組み合わせること無く、図示していないが電流計や電圧計のような可般式の計器によってそれぞれ単独で位相差および振幅値のずれを測定することができる。この実施の形態の場合、入力変換手段１単体で発生する位相差を例えば１０°とし、振幅値のずれを例えば２倍とする。そして、これら位相差；１０°、振幅値のずれ；２倍というデータを、ディジタル形保護継電器を構成するプリント基板に着脱可能に設けた第１の記憶手段４−１に格納し、ディジタル保護継電器に実装する。
【００１９】
次に、第２の位相差・振幅値算出手段３−２において、第１の記憶手段４−１に格納しているデータ（位相差；１０°および振幅値ずれ；２倍）と、前記第１の位相差・振幅値算出手段３−１にて算出したデータ（位相差３０°および振幅値６倍）との差分を求めるための比較演算をする。
【００２０】
この比較演算の結果、アナログ／ディジタル変換手段２のみにて発生する基準電気量の位相差（３０°−１０°＝２０°）および振幅値のずれ（６／２＝３倍）が算出される。この算出データ（位相差；２０°および振幅値ずれ；３倍）を第２記憶手段４−２に格納する。
【００２１】
そして、電気量補正手段５は入力変換手段１およびアナログ／ディジタル変換手段２の両者を通して発生する位相差（３０°）および振幅値のずれ（６倍）を、前記第１の記憶手段４−１から入力された位相差１０°および振幅値のずれ２倍のデータ、第２記憶手段４−２から入力された位相差２０°および振幅値のずれ３倍のデータを基に、アナログ入力電気量ａ１とアナログ出力電気量ａ２の位相差の補正（位相を−３０°に補正する）および振幅値のずれを補正（振幅値を１／６とする）する。この補正後のデータを用いてリレー演算手段７でリレー演算を実行する。
【００２２】
このように入力変換手段１における位相差および振幅値のずれを個別に算出し、入力変換手段１およびアナログ／ディジタル変換手段２の全体で発生する位相差および振幅値のずれと比較演算することで、アナログ／ディジタル変換手段２における位相差および振幅値のずれを算出することができる。
【００２３】
また、入力変換手段１を交換するときには、それに対応したデータ（位相差１０°、振幅値のずれ２倍）を格納した第１の記憶手段４−１を一緒に交換し、また、アナログ／ディジタル変換手段２を交換するときには、それに対応したデータ（位相差２０°、振幅値のずれ３倍）を格納した第２の記憶手段４−２を一緒に交換することによって、補正値算出の作業を省略することができ、部品交換時における時間短縮を図るとともに、誤操作による補正値の誤設定を防止することができる。
【００２４】
（第２の実施の形態）
図２は本発明の第２の実施の形態に係るディジタル形保護継電器のブロック構成図である。
第２の実施の形態は、第１の実施の形態で述べた第１の記憶手段４−１および第２の記憶手段４−２に格納しているデータを、新たに設けた書き込み手段６により任意に書き換え可能に構成したことを特徴とするものである。それ以外の点については、第１の実施の形態と同じなので説明を省略する。
【００２５】
ディジタル形保護継電器にこのような構成を採用することにより、もし入力変換手段１を交換する時にはそれに対応したデータを第１の記憶手段４−１に設定し直し、またアナログ／ディジタル変換手段２を交換する時にはそれに対応したデータを第２の記憶手段４−２に設定し直すだけでよく、前述の第１の実施の形態のように第１の記憶手段４−１および第２の記憶手段４−２を交換する必要がない。
【００２６】
この結果、補正データ算出の作業時間をより一層省略することができ、部品交換時における時間短縮を図るとともに、誤操作による補正データの誤設定を防止することができる。
【００２７】
（第３の実施の形態）
図３は本発明の第３の実施の形態に係るディジタル形保護継電器のブロック構成図である。
図３において、前記第１の位相差・振幅値算出手段３−１は前述と同様にしてディジタル出力電気量ｄ１とディジタル基準電気量ｄｒとから算出した入力変換手段１およびアナログ／ディジタル変換手段２を通して得られる位相差および振幅値のずれのデータを一旦第３の位相差・振幅値算出手段３−３に入力する。
【００２８】
一方、前記アナログ／ディジタル変換手段２には前記アナログ電気量ａ２、ディジタル電気量ｄ１の入出力とは別に、位相および振幅値が既知の第２のアナログ入力電気量ａ３を入力するとともに、この第２アナログ電気量ａ３に対応した第２のディジタル電気量ｄ２を出力するようになされている。
【００２９】
第４の位相差・振幅値算出手段３−４は、前記ディジタル基準電気量ｄｒと第２のディジタル電気量ｄ２とからアナログ／ディジタル変換手段２のみにて発生する位相差および振幅値のずれのデータを算出し、そのデータを第４の記憶手段４−４に格納する。
【００３０】
第３の位相差・振幅値算出手段３−３は、前記第１の位相差・振幅値算出手段３−１にて算出したデータと、第４の記憶手段４−４に格納しているデータとの差分をとることによって、入力変換手段１のみにて発生する位相差および振幅値のずれのデータを算出し、その結果を第３の記憶手段４−３に格納する。
【００３１】
そして電気量補正手段５は、第３の記憶手段４−３および第４の記憶手段４−４にそれぞれ格納した入力変換手段１およびアナログ／ディジタル変換手段２の位相差および振幅値のずれに対する補正データを入力して、アナログ入力電気量ａ１とディジタル出力電気量ｄ１とのずれを補正する。
【００３２】
このように構成した結果、もし入力変換手段１を交換する時にはそれに対応したデータを格納した第３の記憶手段４−３を、またアナログ／ディジタル変換手段２を交換する時にはそれに対応したデータを格納した第４の記憶手段４−４を交換することで補正データ算出の作業を省略することができ、部品交換時における時間短縮を図るとともに、誤操作による補正データの誤設定を防止することができる。
【００３３】
（第４の実施の形態）
図４は本発明の第４の実施の形態に係るディジタル形保護継電器のブロック構成図である。
第４の実施の形態ではそれぞれ第３の記憶手段４−３、前記第４の記憶手段４−４に格納しているデータを前述した第２の実施の形態の如く書き込み手段６より任意にデータを書き換えることができるようにしたものである。それ以外の点については、第３の実施の形態と同じなので説明を省略する。
【００３４】
この第４の実施の形態によれば、入力変換手段１を交換する時にはそれに対応したデータを第３記憶手段４−３に、またアナログ／ディジタル変換手段２を交換する時にはそれに対応したデータを第４の記憶手段４−４に設定し直すことで補正データ算出の作業時間を省略することができ、部品交換時における時間短縮を図るとともに、誤操作による補正データの誤設定を防止することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、入力変換手段またはアナログ／ディジタル変換手段を交換する時、事前に準備した位相差および振幅値のずれに対する補正データを設定することができるため、部品交換時の補正データ再設定の時間を大幅に短縮することができ、補正データ設定作業の誤操作を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るディジタル形保護継電器のブロック構成図。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係るディジタル形保護継電器のブロック構成図。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係るディジタル形保護継電器のブロック構成図。
【図４】本発明の第４の実施の形態に係るディジタル形保護継電器のブロック構成図。
【図５】従来のディジタル形保護継電器のブロック構成図。
【符号の説明】
１…入力変換手段、２…アナログ／ディジタル変換手段、３−１、３−２、３−３…位相差・振幅値算出手段、４−１、４−２、４−３…記憶手段、５…電気量補正手段、６…書き込み手段、７…リレー演算手段、ａ１、ａ２，ａ３…アナログ電気量、ｄ１、ｄ２…ディジタル出力電気量、ｄｒ…ディジタル基準電気量。
【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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