(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統の保護区間内に子局と信号発生器を互いに分散して設置し、前記信号発生器の設置点から前記電力系統にパルス信号を注入して伝送し、前記電力系統の電気信号に重畳したパルス信号を前記子局で抽出し、このパルス信号抽出時における系統の状態量を基に前記子局と前記信号発生器との間のインピーダンスを算出し、算出したインピーダンスと事故時のインピーダンスとして設定された設定値とを比較し、この比較結果を基に事故位置を標定する事故位置標定方法。
【請求項２】
電力系統の保護区間内に子局と複数の信号発生器を互いに分散して設置し、前記各信号発生器の設置点から前記電力系統にパルス信号を順次注入して伝送し、前記電力系統の電気信号に重畳した各パルス信号を前記子局で抽出し、各パルス信号抽出時における系統の状態量を基に前記各子局と前記各信号発生器との間のインピーダンスを算出し、各算出したインピーダンスと事故時のインピーダンスとして設定された設定値とを比較し、この比較結果を基に事故位置を標定する事故位置標定方法。
【請求項３】
電力系統に複数の子局を互いに分散して配置するとともに、前記各子局の保護区間内に複数の信号発生器を互いに分散して設置し、前記各信号発生器の設置点から前記電力系統にパルス信号を順次注入して伝送し、前記電力系統の電気信号に重畳した各パルス信号を前記各子局で抽出し、各パルス信号抽出時における系統の状態量を基に前記各子局と前記各信号発生器との間のインピーダンスを算出し、各算出したインピーダンスと事故時のインピーダンスとして設定された設定値とを比較し、この比較結果を各子局から親局に伝送し、前記親局において各子局からの比較結果を総合して判定するとともに、この判定結果を基に事故位置を標定する事故位置標定方法。
【請求項４】
請求項１、２または３のうちいずれか１項に記載の事故位置標定方法において、前記子局は指定の時刻毎に前記信号発生器に対してパルス信号の注入を指令することを特徴とする事故位置標定方法。
【請求項５】
電力系統の保護区間内に配置されて系統の状態量を計測する子局と、前記電力系統に前記子局から離れて設置されて前記電力系統にパルス信号を注入する信号発生器とを備え、前記子局は、前記電力系統の電気信号に重畳されたパルス信号を抽出し、このパルス信号抽出時における系統の状態量を基に前記子局と前記信号発生器との間のインピーダンスを算出し、算出したインピーダンスと事故時のインピーダンスとして設定された設定値とを比較し、この比較結果を基に事故位置を標定してなる事故位置標定装置。
【請求項６】
電力系統の保護区間内に配置されて系統の状態量を計測する子局と、前記電力系統に前記子局から互いに離れて設置されて前記電力系統にパルス信号を注入する複数の信号発生器とを備え、前記子局は、前記電力系統の電気信号に重畳されてパルス信号を抽出し、このパルス信号抽出時における系統の状態量を基に前記各子局と前記各信号発生器との間のインピーダンスをそれぞれ算出し、各算出したインピーダンスと事故時のインピーダンスとして設定された設定値とを比較し、この比較結果を基に事故位置を標定してなる事故位置標定装置。
【請求項７】
電力系統の状態を監視する親局と、前記電力系統に互いに離れて配置されて系統の状態量を計測するとともに前記親局と情報の授受を行う複数の子局と、前記各子局の保護区間内に互いに離れて設置されて前記電力系統にパルス信号を注入する複数の信号発生器とを備え、前記各子局は、前記電力系統の電気信号に重畳されてパルス信号を抽出し、このパルス信号抽出時における系統の状態量を基に前記各子局と前記各信号発生器との間のインピーダンスをそれぞれ算出し、各算出したインピーダンスと事故時のインピーダンスとして設定された設定値とを比較し、この比較結果を前記親局に伝送してなり、前記親局は、前記各子局から伝送された比較結果を総合して判定し、この判定結果を基に事故位置を標定してなる事故位置標定装置。
【請求項８】
請求項５、６または７のうちいずれか１項に記載の事故位置標定装置において、前記子局は、指定の時刻毎に前記信号発生器に対してパルス信号の注入を指令してなることを特徴とする事故位置標定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、事故位置標定方法および装置に係り、特に、配電系統などの電力系統に、短絡などの事故が発生したときに、事故位置を標定するに好適な事故位置標定方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、配電系統において短絡などの事故が生じたときに、事故位置を標定するに際して、例えば、特開平７−２８７０４５号公報に記載されているように、事故時に配電系統の一端よりパルスを注入し、注入したパルスが事故位置から反射してくるのを測定し、この測定値を基にパルス注入点から事故位置までの距離を標定する方法が知られている。
【０００３】
また、他の事故位置標定方法としては、特開平５−１２６８９４号公報に記載されているように、系統定常時の各種情報と系統事故時の各種情報を測定し、各測定結果にしたがった演算とシミュレーションを行って事故位置を標定するものが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術においては、各種のパラメータを用いて演算、シミュレーションを行って事故位置を標定しているが、この方法では、時々刻々変動する各配電系統の状態に対するパラメータ情報を正確に把握することは困難であり、事故位置の標定精度のバラツキが大きくなる。
【０００５】
本発明の課題は、電力系統の状態を考慮して事故位置を標定することができる事故位置標定方法および装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は、電力系統の保護区間内に子局と信号発生器を互いに分散して設置し、前記信号発生器の設置点から前記電力系統にパルス信号を注入して伝送し、前記電力系統の電気信号に重畳したパルス信号を前記子局で抽出し、このパルス信号抽出時における系統の状態量を基に前記子局と前記信号発生器との間のインピーダンスを算出し、算出したインピーダンスと事故時のインピーダンスとして設定された設定値とを比較し、この比較結果を基に事故位置を標定する事故位置標定方法を採用したものである。
【０００７】
前記事故位置標定方法を採用するに際しては、子局の保護区間内に複数の信号発生器を互いに分散して設置し、各信号発生器の設置点から電力系統にパルス信号を順次注入して伝送し、系統の電気信号に重畳した各パルス信号を子局で抽出し、各パルス信号抽出時における系統の状態量を基に各子局と各信号発生器との間のインピーダンスを算出し、各算出したインピーダンスと事故時のインピーダンスとして設定された設定値とを比較し、この比較結果を元に事故位置を標定することもできる。
【０００８】
さらに、電力系統に複数の子局を互いに分散して配置するとともに各子局の保護区間内に複数の信号発生器を互いに分散して設置し、各子局でパルス信号を抽出し、各パルス信号抽出時における系統の状態量を基に各子局と各信号発生器との間のインピーダンスを算出し、各算出したインピーダンスと事故位置のインピーダンスとして設定された設定値とを比較し、この比較結果を各子局から親局に伝送し、親局において各子局からの比較結果を総合して判定するとともに、この判定結果を基に事故位置を標定することもできる。
【０００９】
前記各事故位置標定方法を採用するに際しては、子局は特定の時刻ごとに信号発生器に対してパルス信号の注入を指令する機能を付加することができる。
【００１０】
また、本発明は、電力系統の保護区間内に配置されて系統の状態量を計測する子局と、前記電力系統に前記子局から離れて設置されて前記電力系統にパルス信号を注入する信号発生器とを備え、前記子局は、前記電力系統の電気信号に重畳されたパルス信号を抽出し、このパルス信号抽出時における系統の状態量を基に前記子局と前記信号発生器との間のインピーダンスを算出し、算出したインピーダンスと事故時のインピーダンスとして設定された設定値とを比較し、この比較結果を基に事故位置を標定してなる事故位置標定装置を構成したものである。
【００１１】
前記事故位置標定装置を構成するに際しては、子局の保護区間内に複数の信号発生器を互いに離して設置し、子局において、各信号発生器からのパルス信号を抽出し、このパルス信号抽出時における系統の状態量を基に各子局と各信号発生器との間のインピーダンスをそれぞれ算出し、各算出したインピーダンスと事故時のインピーダンスとして設定された設定値とを比較し、この比較結果を基に事故位置を標定することができる。
【００１２】
さらに、電力系統の状態を監視する親局と、親局と情報の授受を行う子局を複数個設置するとともに、各子局の保護区間内に複数の信号発生器を互いに離して設置し、各子局において各信号発生器から出力されたパルス信号を抽出し、このパルス信号抽出時における系統の状態量を基に各子局と各信号発生器との間のインピーダンスをそれぞれ算出し、各算出したインピーダンスと事故時のインピーダンスとして設定された設定値とを比較し、この比較結果を親局に伝送し、親局において、各子局から伝送された比較結果を総合して判定し、この判定結果を基に事故位置を標定することもできる。
【００１３】
前記事故位置標定装置を構成するに際しては、以下の要素を付加することができる。
【００１４】
子局は、指定の時刻ごとに前記信号発生器に対してパルス信号の注入を指令してなる。
【００１５】
また、系統の状態量として、電圧・電流の実効値、電圧・電流の位相を計測することが望ましい。
【００１６】
前記した手段によれば、子局が各発信器からのパルス信号を抽出したときに、このパルス信号抽出時における系統の状態量を基に子局と各信号発生器との間のインピーダンスを算出し、算出したインピーダンスと事故時のインピーダンスとして設定された設定値とを比較し、この比較結果を基に事故位置を標定するようにしたため、電力系統の状態を考慮して事故位置を標定することができ、事故位置を高精度に標定することが可能になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態を示す事故位置標定装置のブロック構成図である。図１において、電力系統のうち配電系統を構成する配電線１０には複数の子局１２、１４が互いに離れて配置されているとともに、複数の信号発信器１６〜３８が互いに分散して配置されている。子局１２、１４、各信号発信器１６〜３８はそれぞれ支柱４０の頭部に固定されている。
【００１８】
各子局１２、１４は、系統の状態を監視する親局４２と情報の授受を行うとともに、系統の状態量、例えば、配電線１０の電流、電圧の実効値、電圧・電流の位相を計測し、この計測結果にしたがったデータを生成するとともに、各信号発生器に対して信号発信指令を出力するようになっている。この場合、子局１２の保護区間内には信号発生器１６〜３６が設置されており、子局１２は各信号発信器１６〜３６に対して指定の時刻に順次信号発信指令を出力するようになっている。
【００１９】
各信号発信器１６〜３６は、子局１２からの信号発信指令に応答して発信器設置点から配電線１０の各相に対して、予め設定されたパルス信号を系統電圧に同期させて注入するようになっている。
【００２０】
各信号発信器１６〜３６からパルス信号が注入されると、図２に示すように、各相に注入されたパルス信号Ｐは系統の相電圧Ｖに重畳され、図３に示すように、信号Ｓとして伝送される。各発信器１６〜３６からパルス信号Ｐが注入されて信号Ｓが伝送されると、子局１２において信号Ｓが検知される。このとき、子局１２は、各３相の電圧・電流の実効値および電圧・電流の位相を計測し、各計測値から、パルス信号Ｐ検出前の信号であって、パルス信号検出時の１周期前またはＮ倍周期前（Ｎは正の整数）における各３相の電圧・電流の実効値および電圧・電流の位相を減算し、パルス信号Ｐ抽出時における系統の状態量として、信号の変化分の電圧・電流の実効値、電圧・電流の位相、波形の到達時間をそれぞれパルス信号Ｐ抽出時のデータとして記録する。このデータの記録は各信号発生器からパルス信号Ｐが伝送されるごとに実行される。
【００２１】
このとき、図４に示すように、前回のデータと今回のデータとが比較され、両者の間に大きな変化があるときには（ステップＳ１）、記録したデータを基に子局１２と各発信器との間のインピーダンスを算出し、算出したインピーダンスと事故時のインピーダンスとして設定された設定値（データテーブルに格納された設定値）とを比較（照合）し（ステップＳ２）、この比較結果を基に事故位置および事故種別を判定し、判定結果を親局４２に伝送するようになっている（ステップＳ３）。
【００２２】
次に、事故位置標定装置の作用を図５にしたがって説明する。まず、子局１２において、子局１２の保護区間内で事故が発生したか否かを監視するために、指定の定刻時刻になるごとに、子局１２から各信号発信器１６〜３６に対して順次信号発信指令が送信され（ステップＳ１０、Ｓ１１）、子局１２において、配電系統１０の状態量として、各３相の電圧・電流の実効値および電圧・電流の位相が順次計測される（ステップＳ１２）。このとき、各発信器１６〜３６は、子局１２から信号発信指令を受信したときには、この信号発信指令に応答して、配電線１０にパルス信号を注入する（ステップＳ１３）。各信号発信器からパルス信号Ｐが配電線１０に注入されると、このパルス信号Ｐは相電圧Ｖに重畳されて配電線１０を伝送する。
【００２３】
このあと子局１２から全ての発信器に対して発信指令が送信されたか否かの判定が行われ（ステップＳ１４）、全ての信号発信器に対して信号発信指令が送信されてないときには、ステップＳ１１の処理に戻り、全ての信号発信器に対して信号発信指令が送信されたときにはステップＳ１５の処理に移行する。
【００２４】
ステップＳ１５においては、前回測定したデータのうち電圧・電流の実効値および電圧・電流の位相、波形の到達時間、今回測定されたデータのうち電圧・電流の実効値および電圧・電流の位相、波形の到達時間についての比較演算が行われ、前回のデータと今回のデータにおいて大きな変化が見られないときにはステップＳ１６に移り次の時刻まで待機する。
【００２５】
一方、前回のデータと今回のデータとの間に大きな変化があるときには、ステップＳ１７に移り、子局１２と各発信器との間のインピーダンスと事故時のインピーダンスとして設定された設定値であってデータテーブルに格納された設定値を照合し、この照合結果を基に、子局１２から事故位置Ａまでの距離と事故の種別が判定され、この判定結果がデータとして子局１２から親局４２に送信される。
【００２６】
子局１２から送信されたデータは親局４２のデータテーブルに格納され（ステップＳ１８）、親局４２は、データベースに格納された受信データを基に、子局１２から事故位置Ａまでの距離と事故の種別を判定する。この場合、親局４２は他の子局、例えば、子局１４からも同様のデータを受信し、各子局１２、１４からのデータを総合して事故位置と事故種別を判定し（ステップＳ１９）、判定結果を親局４２の表示画面上に表示し、このルーチンでの処理を終了する。
【００２７】
本実施形態においては、子局１２において、子局１２と各発信器１６〜３６との間のインピーダンスを求め、各インピーダンスと設定値とを比較することで、子局１２から事故位置までの距離と事故種別を判定するものについて述べたが、子局１４においても同様な処理が行われる。
【００２８】
また、本実施形態においては、発信器３０と発信器３２との間の事故位置Ａにおいて１相断線事故が発生したことについて述べたが、事故位置Ａにおいて１相断線事故が生じたときには、事故の生じた相からはパルス信号Ｐが転送されないため、子局１２において、３相のうち１相からパルス信号を検出できないときには、発信器３０と発信器３２との間の区間において１相断線事故が発生したことを判定することができる。
【００２９】
本実施形態によれば、系統の状態量を示す各パラメータに依存せずに高精度に事故位置を標定することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電力系統の状態を考慮して事故位置を標定することができ、事故位置を高精度に標定することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す事故位置標定装置のブロック構成図である。
【図２】パルス信号と相電圧との関係を示す波形図である。
【図３】相電圧にパルス信号が重畳されたときの信号の波形図である。
【図４】子局の処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】事故位置標定装置の作用を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１０  配電線
１２、１４  子局
１６〜３８  発信器
４０  支柱
４２  親局
【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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