距離継電装置
【課題】 電力系統の周波数が変動している場合でも、事故点までのインピーダンスを十分な精度で算出することができ、サンプリング位相によらずにインピーダンスの算出が行える距離継電装置を提供すること
【解決手段】 電力系統の電圧，電流の瞬時値をメモリ部１へ記憶し、抽出部２は所定時期についてデータ抽出を行う。複数の演算部３，４，５により瞬時値データについて所定の演算を行い、判定部６は最終的な演算結果が所定しきい値の範囲内にあった場合に保護動作信号を出力する。抽出は基準時点の瞬時値データ、定格周波数の電気角で９０°前の時点における瞬時値データ、定格周波数の電気角で１８０°前の時点における瞬時値データとを抽出し、演算部では複数の演算部により瞬時値データから異なる２つの実効値演算結果の差分を算出して電力系統の周波数変動を補正する演算を行う。
【解決手段】 電力系統の電圧，電流の瞬時値をメモリ部１へ記憶し、抽出部２は所定時期についてデータ抽出を行う。複数の演算部３，４，５により瞬時値データについて所定の演算を行い、判定部６は最終的な演算結果が所定しきい値の範囲内にあった場合に保護動作信号を出力する。抽出は基準時点の瞬時値データ、定格周波数の電気角で９０°前の時点における瞬時値データ、定格周波数の電気角で１８０°前の時点における瞬時値データとを抽出し、演算部では複数の演算部により瞬時値データから異なる２つの実効値演算結果の差分を算出して電力系統の周波数変動を補正する演算を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統の電圧および電流から事故点までのインピーダンスを求めて故障の判別を行う距離継電装置に関するもので、より具体的には、所定周期のサンプリングにより得られる電力系統の瞬時値データを使用してインピーダンスの算出を行う演算方法の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
距離継電装置は、電力系統の電圧および電流から事故点までのインピーダンスを求めて保護範囲内の事故か否かを判定し、保護範囲内の事故の場合に遮断器のトリップ信号を出力する構成になっている。
【０００３】
図１は、距離継電装置による事故検出の原理を説明する構成図である。距離継電装置９９は、電力系統のある点へ接続し、当該点において電圧ｖおよび電流ｉを測定し、取り込みを行う。そして、その取り込み点から事故点ＦまでのインピーダンスＺを求め、予め設定してあるインピーダンスの所定しきい値と比較して、保護範囲内の事故かどうかを判定し、保護範囲内であれば保護動作信号を出力する。
【０００４】
事故点ＦまでのインピーダンスＺは、抵抗成分Ｒとリアクタンス成分Ｘからなる複素数として表すことができ、距離継電装置９９ではそれらの値を求めることになる。インピーダンスＺの算出のための演算方法としては、電力系統の電圧および電流の基本波ベクトルを用いたベクトル計算による方法がよく知られている。まず、距離継電装置９９において取り込む点の電圧ｖ（ｔ），電流ｉ（ｔ）は、
ｖ（ｔ）＝Ｖｓｉｎ（ωｔ＋θ） …（１）
ｉ（ｔ）＝Ｉｓｉｎωｔ …（２）
となり、それぞれ時刻ｔにおける瞬時値を示している。ここで、Ｖは電圧の振幅値、Ｉは電流の振幅値、ωは電圧および電流の角周波数、θは電流に対する電圧の進み位相である。角周波数ωは電力系統の基本周波数ｆｂに関してω＝２πｆｂという関係になる。
【０００５】
電圧，電流が式（１），（２）で示す関係にあるとき、インピーダンスＺは抵抗成分Ｒおよびリアクタンス成分Ｘに関して、
Ｒ＝Ｖｃｏｓθ／Ｉ＝ＶＩｃｏｓθ／Ｉ２ …（３）
Ｘ＝Ｖｓｉｎθ／Ｉ＝ＶＩｓｉｎθ／Ｉ２ …（４）
Ｚ＝Ｒ＋ｊＸ …（５）
となり、ｊは虚数単位である。
【０００６】
したがって、電圧ｖ（ｔ），電流ｉ（ｔ）の瞬時値のから、Ｉ２，ＶＩｃｏｓθ，ＶＩｓｉｎθを求めれば、式（３），（４），（５）により抵抗成分Ｒ，リアクタンス成分Ｘ，インピーダンスＺを算出することができる。
【０００７】
上記式に示すインピーダンスＺの算出には、所定周期のサンプリングにより得られる電力系統の瞬時値データを使用して演算を行う演算方法を適用している。まず、電力系統の定格周波数の１２倍のサンプリング周波数により電圧，電流の瞬時値をサンプリングして記憶する。記憶した電圧，電流の瞬時値をｖｋ，ｉｋとすると、
ｖｋ＝Ｖｓｉｎ（ωｋＴ＋θ） …（６）
ｉｋ＝Ｉｓｉｎ（ωｋＴ） …（７）
と表すことができ、Ｔはサンプリング周期、ｋは１，２，３，… という値をとる。
【０００８】
電力系統の定格周波数が５０Ｈｚの場合、１２倍のサンプリング周波数ｆｓは６００Ｈｚ、周期Ｔ＝１／６００となる。現時点におけるサンプリング位置をｍとすると、記憶した瞬時値のうちｋ＝ｍ―０とｋ＝ｍ−３の瞬時値は、
ｖｍ−０＝Ｖｓｉｎ｛ω（ｍ−０）Ｔ＋θ｝ …（８）
ｉｍ−０＝Ｉｓｉｎ｛ω（ｍ−０）Ｔ｝ …（９）
ｖｍ−３＝Ｖｓｉｎ｛ω（ｍ−３）Ｔ＋θ｝ …（１０）
ｉｍ−３＝Ｉｓｉｎ｛ω（ｍ−３）Ｔ｝ …（１１）
となっているので、これを用いれば、
Ｉ２＝ｉｍ−０２＋ｉｍ−３２ …（１２）
ＶＩｃｏｓθ＝ｖｍ−０・ｉｍ−０＋ｖｍ−３・ｉｍ−３ …（１３）
ＶＩｓｉｎθ＝ｖｍ−３・ｉｍ−０−ｖｍ−０・ｉｍ−３ …（１４）
という演算によりＩ２，ＶＩｃｏｓθ，ＶＩｓｉｎθが求まる。
【０００９】
なお、式（１２），（１３），（１４）において右辺が左辺となる証明は以下に示す数１の通りである。
【数１】
【００１０】
したがって、式（１２），（１３），（１４）を式（３），（４）へ代入することにより、抵抗成分Ｒ，リアクタンス成分Ｘは、
Ｒ＝（ｖｍ−０・ｉｍ−０＋ｖｍ−３・ｉｍ−３）／（ｉｍ−０２＋ｉｍ−３２） …（１５）
Ｘ＝（ｖｍ−３・ｉｍ−０−ｖm-0・ｉm-3）／（ｉm-0２＋ｉｍ−３２） …（１６）
というように求めることができる。
【００１１】
なお、サンプリング周波数ｆｓは、電力系統の定格周波数の１２倍とする設定がよく用いられている。例えば特許文献１などに見られるように、そうした設定においても高性能を得るための技術の提案がある。
【特許文献１】特開平８−１２６１９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、そうした従来の演算方法では以下に示すような問題がある。電力系統の周波数が変動した場合は、サンプリング周波数と電力系統の電気量との間に成立していた周期性の関係が成り立たなくなる。このため、算出インピーダンスには演算誤差が含まれてしまう。また、サンプリング開始位置に影響を受けることから、算出インピーダンスは演算処理毎に演算結果が変動してしまう。したがって、距離継電装置が演算誤差に起因した誤動作を起こす問題がある。
【００１３】
電力系統周波数ｆの変動（周波数変動率α）は基本周波数ｆｂに関して、
α＝（ｆ−ｆｂ）／ｆｂ …（１７）
と定義し、例えば基本周波数ｆｂが５０Ｈｚであるとき、電力系統周波数ｆが６０Ｈｚとなったのであれば周波数変動率αは０．２となる。
【００１４】
そして、電圧，電流の瞬時値は、周波数変動率αを考慮するので、
ｖｍ−０＝Ｖｓｉｎ｛ω（１＋α）（ｍ−０）Ｔ＋θ｝ …（１８）
ｉｍ−０＝Ｉｓｉｎ｛ω（１＋α）（ｍ−０）Ｔ｝ …（１９）
ｖｍ−３＝Ｖｓｉｎ｛ω（１＋α）（ｍ−３）Ｔ＋θ｝ …（２０）
ｉｍ−３＝Ｉｓｉｎ｛ω（１＋α）（ｍ−３）Ｔ｝ …（２１）
となる。これらの式（１８）〜（２１）は式（１２），（１３），（１４）の右辺へ代入し、数２に示す式（２２），（２３），（２４）となる。そして、これらの式（２２），（２３），（２４）は式（１５），（１６）へ代入することにより、抵抗成分Ｒ，リアクタンス成分Ｘは、数２に示す式（２５），（２６）となる。
【数２】
【００１５】
式（２５），（２６）は周波数変動率αを含んでおり、式（３），（４）と明らかに相違している。すなわち、周波数が変動すると抵抗成分Ｒ，リアクタンス成分Ｘを正しく求めることができなく、誤差が生じることになる。
【００１６】
特性図を例示すると、図２は式（２５）に係る周波数特性であり、周波数変動率αに対する抵抗成分Ｒの誤差率（最大値）を示している。そして、図３は式（２６）に係る周波数特性であり、周波数変動率αに対するリアクタンス成分Ｘの誤差率（最大値）を示している。図２，図３において、実線（ａ）はサンプリング開始位置を０°とした場合の特性であり、点線（ｂ）はサンプリング開始位置を６０°とした場合の特性である。
【００１７】
図２，図３から明らかなように、従来の演算方法では、電力系統の周波数が変動している場合は、事故点までのインピーダンスを正しく求めることができない問題がある。また、インピーダンスの演算結果はサンプリング開始位置（サンプリング位相）に応じて変動してしまい、演算結果が定まらないといった問題が起きる。
【００１８】
この発明は上記した課題を解決するもので、その目的は、電力系統の周波数が変動している場合でも、事故点までのインピーダンスを十分な精度で算出することができ、サンプリング位相によらずにインピーダンスの算出が行える距離継電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記した目的を達成するために、本発明に係る距離継電装置は、電力系統の電圧，電流の瞬時値を記憶するメモリ部と、メモリ部から所定時期についてデータ抽出を行う抽出部と、抽出部が抽出した瞬時値データについて所定の演算を行う複数の演算部と、演算部から最終的に出力する演算結果が所定しきい値の範囲内にあった場合に保護動作信号を出力する判定部とを備えて、抽出部での抽出はある時点を基準時点とし、当該基準時点の電圧瞬時値ｖ０と電流瞬時値ｉ０、基準時点から電力系統の定格周波数の電気角で９０°前の時点における電圧瞬時値ｖ３と電流瞬時値ｉ３、基準時点から電力系統の定格周波数の電気角で１８０°前の時点における電圧瞬時値ｖ６と電流瞬時値ｉ６とを抽出し、演算部では複数の演算部により瞬時値データから異なる２つの実効値演算結果の差分を算出して電力系統の周波数変動を補正する演算を行う構成にする（請求項１）。
【００２０】
また、演算部として演算部Ａ，演算部Ｂ，抵抗演算部を備え、演算部Ａでの演算は、電圧瞬時値ｖ３と電流瞬時値ｉ３とを乗算して計算値１とし、電圧瞬時値ｖ６と電流瞬時値ｉ０とを乗算して計算値２とし、電圧瞬時値ｖ０と電流瞬時値ｉ６とを乗算して計算値３とし、計算値２と計算値３との加算平均値を求め、計算値１から前記加算平均値を減算する演算とし、演算部Ｂでの演算は、電流瞬時値ｉ３を２乗して計算値４とし、電流瞬時値ｉ０と電流瞬時値ｉ６とを乗算して計算値５とし、計算値４から計算値５減算する演算とし、抵抗演算部での演算は、演算部Ａの演算結果を演算部Ｂの演算結果で除算して抵抗成分とする演算を行う構成にする（請求項２）。
【００２１】
また、演算部として演算部Ｃ，演算部Ｂ，リアクタンス演算部を備え、演算部Ｃでの演算は、電圧瞬時値ｖ３と電流瞬時値ｉ０とを乗算して計算値６とし、電圧瞬時値ｖ０と電流瞬時値ｉ３とを乗算して計算値７とし、計算値６から計算値７を減算する演算とし、演算部Ｂでの演算は、電流瞬時値ｉ３を２乗して計算値４とし、電流瞬時値ｉ０と電流瞬時値ｉ６とを乗算して計算値５とし、計算値４から計算値５減算する演算とし、リアクタンス演算部での演算は、演算部Ｃの演算結果を演算部Ｂの演算結果で除算してリアクタンス成分とする演算を行う構成にする（請求項３）。
【００２２】
また、演算部として演算部Ｃ，演算部Ｂ，演算部Ｄ，リアクタンス演算部を備え、演算部Ｃでの演算は、電圧瞬時値ｖ３と電流瞬時値ｉ０とを乗算して計算値６とし、電圧瞬時値ｖ０と電流瞬時値ｉ３とを乗算して計算値７とし、計算値６から計算値７を減算する演算とし、演算部Ｂでの演算は、電流瞬時値ｉ３を２乗して計算値４とし、電流瞬時値ｉ０と電流瞬時値ｉ６とを乗算して計算値５とし、計算値４から計算値５減算する演算とし、演算部Ｄでの演算は、電流瞬時値ｉ３を２乗して計算値４とし、電流瞬時値ｉ０と電流瞬時値ｉ６との加算平均値を２乗して計算値８とし、計算値４から計算値８を減算して平方根を求め、当該平方根を電流瞬時値ｉ３で除算する演算とし、リアクタンス演算部での演算は、演算部Ｃの演算結果を演算部Ｂの演算結果で除算し、当該除算結果に演算部Ｄの演算結果を乗算してリアクタンス成分とする演算を行う構成にする（請求項４）。
【００２３】
また、演算部として演算部Ａ，演算部Ｃ，演算部Ｂ，抵抗演算部，リアクタンス演算部，インピーダンス演算部を備え、演算部Ａでの演算は、電圧瞬時値ｖ３と電流瞬時値ｉ３とを乗算して計算値１とし、電圧瞬時値ｖ６と電流瞬時値ｉ０とを乗算して計算値２とし、電圧瞬時値ｖ０と電流瞬時値ｉ６とを乗算して計算値３とし、計算値２と計算値３との加算平均値を求め、計算値１から加算平均値を減算する演算とし、演算部Ｃでの演算は、電圧瞬時値ｖ３と電流瞬時値ｉ０とを乗算して計算値６とし、電圧瞬時値ｖ０と電流瞬時値ｉ３とを乗算して計算値７とし、計算値６から計算値７を減算する演算とし、演算部Ｂでの演算は、電流瞬時値ｉ３を２乗して計算値４とし、電流瞬時値ｉ０と電流瞬時値ｉ６とを乗算して計算値５とし、計算値４から計算値５減算する演算とし、抵抗演算部での演算は、演算部Ａの演算結果を演算部Ｂの演算結果で除算して抵抗成分とする演算を行い、リアクタンス演算部での演算は、演算部Ｃの演算結果を演算部Ｂの演算結果で除算してリアクタンス成分とする演算を行い、インピーダンス演算部での演算は、抵抗演算部の演算結果とリアクタンス演算部の演算結果とを合成してインピーダンスとする演算を行う構成にする（請求項５）。
【００２４】
また、演算部として演算部Ａ，演算部Ｃ，演算部Ｂ，演算部Ｄ，抵抗演算部，リアクタンス演算部，インピーダンス演算部を備え、演算部Ａでの演算は、電圧瞬時値ｖ３と電流瞬時値ｉ３とを乗算して計算値１とし、電圧瞬時値ｖ６と電流瞬時値ｉ０とを乗算して計算値２とし、電圧瞬時値ｖ０と電流瞬時値ｉ６とを乗算して計算値３とし、計算値２と計算値３との加算平均値を求め、計算値１から加算平均値を減算する演算とし、演算部Ｃでの演算は、電圧瞬時値ｖ３と電流瞬時値ｉ０とを乗算して計算値６とし、電圧瞬時値ｖ０と電流瞬時値ｉ３とを乗算して計算値７とし、計算値６から計算値７を減算する演算とし、演算部Ｂでの演算は、電流瞬時値ｉ３を２乗して計算値４とし、電流瞬時値ｉ０と電流瞬時値ｉ６とを乗算して計算値５とし、計算値４から計算値５減算する演算とし、演算部Ｄでの演算は、電流瞬時値ｉ３を２乗して計算値４とし、電流瞬時値ｉ０と電流瞬時値ｉ６との加算平均値を２乗して計算値８とし、計算値４から計算値８を減算して平方根を求め、当該平方根を電流瞬時値ｉ３で除算する演算とし、抵抗演算部での演算は、演算部Ａの演算結果を演算部Ｂの演算結果で除算して抵抗成分とする演算を行い、リアクタンス演算部での演算は、演算部Ｃの演算結果を演算部Ｂの演算結果で除算し、当該除算結果に演算部Ｄの演算結果を乗算してリアクタンス成分とする演算を行い、インピーダンス演算部での演算は、抵抗演算部の演算結果とリアクタンス演算部の演算結果とを合成してインピーダンスとする演算を行う構成にする（請求項６）。
【００２５】
係る構成にすることにより本発明では、複数の演算部により瞬時値データから異なる２つの実効値演算結果の差分を算出して電力系統の周波数変動を補正する演算を行うので、周波数変動の影響を除外することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係る距離継電装置では、複数の演算部により瞬時値データから異なる２つの実効値演算結果の差分を算出して電力系統の周波数変動を補正する演算を行うので、周波数変動の影響を除外することができる。したがって、電力系統の周波数が変動している場合でも、事故点までのインピーダンスを十分な精度で算出することができる。そして、サンプリング位相によらずにインピーダンスの算出が行える。その結果、演算誤差に起因した誤動作を回避することができる。
【００２７】
また、サンプリング位相によらずにインピーダンスの算出が行えるため、従来の一般的なサンプリング周期であっても、高精度の演算結果を得ることができる。したがって、装置構成の各部をむやみと高性能のものにする必要がなく、装置構成を簡素にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
（第１の実施の形態）
図４は本発明の第１の実施の形態を示している。本実施形態において、距離継電装置は、メモリ部１，抽出部２，演算部Ａ３，演算部Ｂ４，抵抗演算部５，判定部６を備え、電力系統の電圧ｖ，電流ｉをメモリ部１へ取り込み、そのメモリ部１から瞬時値データを抽出部２へ送り込んで各演算部３，４，５において抽出データの演算を行い、それらの演算結果から判定部６において事故点の判定を行う構成になっている。
【００２９】
メモリ部１には、電力系統の電圧ｖ，電流ｉの瞬時値を記憶し、抽出部２ではメモリ部１が取り込んだ瞬時値データから特定データを抽出するようになっている。ここでの抽出は、ある時点を基準時点とし、その基準時点の電圧瞬時値ｖ０と電流瞬時値ｉ０、基準時点から電力系統の定格周波数の電気角で９０°前の時点における電圧瞬時値ｖ３と電流瞬時値ｉ３、基準時点から電力系統の定格周波数の電気角で１８０°前の時点における電圧瞬時値ｖ６と電流瞬時値ｉ６とを抽出する。
【００３０】
抽出した瞬時値は、抽出部２から演算部Ａ３，演算部Ｂ４へ送り、それぞれ演算を行う。演算部Ａ３では、電圧瞬時値ｖ３と電流瞬時値ｉ３とを乗算して計算値１とし、電圧瞬時値ｖ６と電流瞬時値ｉ０とを乗算して計算値２とし、電圧瞬時値ｖ０と電流瞬時値ｉ６とを乗算して計算値３とし、計算値２と計算値３との加算平均値を求め、計算値１から加算平均値を減算する演算を行う。演算部Ｂ４では、電流瞬時値ｉ３を２乗して計算値４とし、電流瞬時値ｉ０と電流瞬時値ｉ６とを乗算して計算値５とし、計算値４から計算値５を減算する演算を行う。
【００３１】
抵抗演算部５では、演算部Ａ３の演算結果を演算部Ｂ４の演算結果で除算して抵抗成分Ｒとする演算を行う。そして、判定部６では、抵抗演算部５から取り込んだ演算結果（抵抗成分Ｒ）が、所定しきい値の範囲内にあった場合に保護動作信号を出力する。
【００３２】
次に原理を説明する。まず条件として、電力系統の定格周波数が５０Ｈｚの場合、１２倍のサンプリング周波数ｆｓは６００Ｈｚ、周期Ｔ＝１／６００となる。サンプリング間隔は、定格周波数が５０Ｈｚでは電気角３０°となる。
【００３３】
メモリ部１は、電圧，電流の瞬時値をサンプリング周期Ｔでサンプルして記憶する。その電圧ｖｋ，電流ｉｋは式で表すと、
ｖｋ＝Ｖｓｉｎ（ωｋＴ＋θ） …（６）
ｉｋ＝Ｉｓｉｎ（ωｋＴ） …（７）
となり、ｋは１，２，３，… という値をとる。
【００３４】
抽出部２は記憶した瞬時値のうちｋ＝ｍ―０とｋ＝ｍ−３およびｋ＝ｍ−６の瞬時値、すなわち、
ｖｍ−０＝Ｖｓｉｎ｛ω（ｍ−０）Ｔ＋θ｝ …（２７）
ｉｍ−０＝Ｉｓｉｎ｛ω（ｍ−０）Ｔ｝ …（２８）
ｖｍ−３＝Ｖｓｉｎ｛ω（ｍ−３）Ｔ＋θ｝ …（２９）
ｉｍ−３＝Ｉｓｉｎ｛ω（ｍ−３）Ｔ｝ …（３０）
ｖｍ−６＝Ｖｓｉｎ｛ω（ｍ−６）Ｔ＋θ｝ …（３１）
ｉｍ−６＝Ｉｓｉｎ｛ω（ｍ−６）Ｔ｝ …（３２）
を抽出する。
【００３５】
抽出した瞬時値を電気角で表す。電力系統周波数が５０Ｈｚの場合、ある時点を基準時点をｋ＝ｍ−０とすれば、ｋ＝ｍ−０が基準時点の瞬時値、ｋ＝ｍ−３は基準時点から９０°前の瞬時値、ｋ＝ｍ−６は基準時点から１８０°前の瞬時値となる。
【００３６】
ω（ｍ−３）Ｔ−ω（ｍ−０）Ｔ＝−３ωＴ
＝−３×２π×５０×（１／６００）
＝−π／２
ω（ｍ−６）Ｔ−ω（ｍ−０）Ｔ＝−６ωＴ
＝−６×２π×５０×（１／６００）
＝−π
【００３７】
演算部Ａ３は、抽出部２からのｖｍ−０，ｖｍ−３，ｖｍ−６，ｉｍ−０，ｉｍ−３，ｉｍ−６の瞬時値を用いて、
計算値１＝ｖｍ−３・ｉｍ−３
計算値２＝ｖｍ−６・ｉｍ−０
計算値３＝ｖｍ−０・ｉｍ−６
を求める。そしてこれらより、
ｖｍ−３・ｉｍ−３−｛（ｖｍ−６・ｉｍ−０＋ｖｍ−０・ｉｍ−６）／２｝
を求める。したがって、演算部Ａ３の出力ｙＡは、
ｙＡ＝ｖｍ−３・ｉｍ−３−｛（ｖｍ−６・ｉｍ−０＋ｖｍ−０・ｉｍ−６）／２｝ …（３３）
となる。
【００３８】
演算部Ｂ４は、抽出部２からのｉｍ−０，ｉｍ−３，ｉｍ−６の瞬時値を用いて、
ｉｍ−３２−ｉｍ−０・ｉｍ−６
を求める。したがって、演算部Ｂ４の出力ｙＢは、
ｙＢ＝ｉｍ−３２−ｉｍ−０・ｉｍ−６ …（３４）
となる。
【００３９】
抵抗演算部５は、上記演算部Ａ３と演算部Ｂ４の演算結果を用い、
Ｒ＝ｙＡ／ｙＢ
＝［ｖｍ−３・ｉｍ−３−｛（ｖｍ−６・ｉｍ−０＋ｖｍ−０・ｉｍ−６）／２｝］
／（ｉｍ−３２−ｉｍ−０・ｉｍ−６）
…（３５）
の演算を行う。
【００４０】
電力系統には周波数の変動があるので、ωは、式（１７）に示す周波数変動率αを考慮してω（１＋α）と表すことができ、式（２７）〜（３２）は以下のようになる。
【００４１】
ｖｍ−０＝Ｖｓｉｎ｛ω（１＋α）（ｍ−０）Ｔ＋θ｝ …（２７ａ）
ｉｍ−０＝Ｉｓｉｎ｛ω（１＋α）（ｍ−０）Ｔ｝ …（２８ａ）
ｖｍ−３＝Ｖｓｉｎ｛ω（１＋α）（ｍ−３）Ｔ＋θ｝ …（２９ａ）
ｉｍ−３＝Ｉｓｉｎ｛ω（１＋α）（ｍ−３）Ｔ｝ …（３０ａ）
ｖｍ−６＝Ｖｓｉｎ｛ω（１＋α）（ｍ−６）Ｔ＋θ｝ …（３１ａ）
ｉｍ−６＝Ｉｓｉｎ｛ω（１＋α）（ｍ−６）Ｔ｝ …（３２ａ）
したがってｙＡ、ｙＢは、
ｙＡ＝ｖｍ−３・ｉｍ−３−｛（ｖｍ−６・ｉｍ−０＋ｖｍ−０・ｉｍ−６）／２｝
＝ＶＩｃｏｓθ［１−ｃｏｓ２｛３ω（１＋α）Ｔ｝］
…（３６）
ｙＢ＝ｉｍ−３２−ｉｍ−０・ｉｍ−６
＝Ｉ２［１−ｃｏｓ２｛３ω（１＋α）Ｔ｝］
…（３７）
となり、抵抗演算部５では以下のように抵抗成分Ｒが求まる。
【００４２】
Ｒ＝ｙＡ／ｙＢ
＝［ｖｍ−３・ｉｍ−３−｛（ｖｍ−６・ｉｍ−０＋ｖｍ−０・ｉｍ−６）／２｝］
／（ｉｍ−３２−ｉｍ−０・ｉｍ−６）
＝ＶＩｃｏｓθ［１−ｃｏｓ２｛３ω（１＋α）Ｔ｝］
／（Ｉ２［１−ｃｏｓ２｛３ω（１＋α）Ｔ｝］）
＝ＶＩｃｏｓθ／Ｉ２
…（３８）
【００４３】
特性図を例示すると、式（３８）は図５に示す周波数特性となる。同図は、横軸が周波数変動率α、縦軸が抵抗成分Ｒの誤差率（最大値）であって、実線（ａ）はサンプリング開始位置を０°とした場合の特性であり、点線（ｂ）はサンプリング開始位置を６０°とした場合の特性であるが、両者は一致していて図中には実線のみとなっている。
【００４４】
また、図６はインピーダンス平面における動作領域を説明するグラフ図であり、同図に示す抵抗値ＲＳの右側領域は、保護動作を起動すべき動作領域（所定しきい値）になっている。判定部６の動作では、予め設定しておいた所定しきい値ＲＳとの比較を行い、抵抗演算部５で算出した抵抗成分Ｒが、所定しきい値ＲＳの範囲内（動作領域）となった場合に保護動作信号を出力することになる。
【００４５】
以上のように、抵抗成分Ｒの演算式には、周波数変動率αおよびサンプリング開始位置ｍを含まなく、それらを排除した演算結果を得ることができる。したがって、電力系統周波数が基本周波数から変動している場合でも、その影響を受けずに高精度に事故点Ｆまでの抵抗成分Ｒを演算することができる。そして、抵抗成分Ｒの演算結果は、サンプリング位相によらない演算結果となっている。
【００４６】
すなわち本発明にあっては、複数の演算部により瞬時値データから異なる２つの実効値演算結果の差分を算出して電力系統の周波数変動率αを補正する演算を行うので、周波数変動の影響を除外することができる。したがって、電力系統の周波数が変動している場合でも、事故点Ｆまでのインピーダンスを十分な精度で算出することができる。そして、サンプリング位相によらずにインピーダンスの算出が行える。その結果、演算誤差に起因した誤動作を回避することができる。
【００４７】
（第２の実施の形態）
図７は本発明の第２の実施の形態を示している。本実施形態において、距離継電装置は、メモリ部１，抽出部２，演算部Ｃ７，演算部Ｂ４，リアクタンス演算部８，判定部６を備え、電力系統の電圧ｖ，電流ｉをメモリ部１へ取り込み、そのメモリ部１から瞬時値データを抽出部２へ送り込んで各演算部７，４，８において抽出データの演算を行い、それらの演算結果から判定部６において事故点の判定を行う構成になっている。なお、第１の実施の形態と同様な構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４８】
演算部Ｃ７では、電圧瞬時値ｖ３と電流瞬時値ｉ０とを乗算して計算値６とし、電圧瞬時値ｖ０と電流瞬時値ｉ３とを乗算して計算値７とし、計算値６から計算値７を減算する演算を行う。
【００４９】
リアクタンス演算部８では、演算部Ｃ７の演算結果を演算部Ｂ４の演算結果で除算してリアクタンス成分Ｘとする演算を行う。そして、判定部６では、リアクタンス演算部８から取り込んだ演算結果（リアクタンス成分Ｘ）が、所定しきい値の範囲内にあった場合に保護動作信号を出力する。
【００５０】
次に原理を説明する。サンプリングの条件等は第１実施形態と同様である。
【００５１】
演算部Ｃ７は、抽出部２から送られた瞬時値データ、つまりｖｍ−０，ｖｍ−３，ｉｍ−０，ｉｍ−３を用いて、
ｖｍ−３・ｉｍ−０−ｖｍ−０・ｉｍ−３
を求める。このため、演算部Ｃ７の出力ｙＣは、
ｙＣ＝ｖｍ−３・ｉｍ−０−ｖｍ−０・ｉｍ−３ …（３９）
となる。
【００５２】
リアクタンス演算部８は、演算部Ｃ７の演算結果と演算部Ｂ４の演算結果とを用い、つまり式（３９）と式（３４）を用い、
Ｘ＝ｙＣ／ｙＢ
＝（ｖｍ−３・ｉｍ−０−ｖｍ−０・ｉｍ−３ｙＢ）／ｉｍ−３２−ｉｍ−０・ｉｍ−６） …（４０）
の演算を行う。
【００５３】
ここで第１実施形態と同様に、電力系統の周波数変動率αを考慮してωをω（１＋α）と表すこととし、式（２７ａ）〜（３０ａ）を式（３９）へ代入すると、
ｙＣ＝ｖｍ−３・ｉｍ−０−ｖｍ−０・ｉｍ−３
＝ＶＩｓｉｎθｓｉｎ｛３ω（１＋α）Ｔ｝ …（３９）
となり、この式（３９）の演算を演算部Ｃ７が行う。
【００５４】
リアクタンス演算部８は、上記の式（３９）によるｙＣを、前述した式（３７）によるｙＢで除算してリアクタンス成分Ｘとする演算を行うので、以下に示すように求まる。
【００５５】
Ｘ＝ｙＣ／ｙＢ
＝（ｖｍ−３・ｉｍ−０−ｖｍ−０・ｉｍ−３）／（ｉｍ−３２−ｉｍ−０・ｉｍ−６）
＝ＶＩｓｉｎθｓｉｎ｛３ω（１＋α）Ｔ｝
／（Ｉ２［１−ｃｏｓ２｛３ω（１＋α）Ｔ｝］）
＝（ＶＩｓｉｎθ／Ｉ２）・１／ｓｉｎ｛３ω（１＋α）Ｔ｝ …（４１）
【００５６】
特性図を例示すると、式（４１）は図８に示す周波数特性となる。同図は、横軸が周波数変動率α、縦軸がリアクタンス成分Ｘの誤差率（最大値）であって、実線（ａ）はサンプリング開始位置を０°とした場合の特性であり、点線（ｂ）はサンプリング開始位置を６０°とした場合の特性であるが、両者は一致していて図中には実線のみとなっている。
【００５７】
図８から明らかなように、リアクタンス成分Ｘとしては、周波数変動率に応じた一定の誤差を含んでおり、周波数変動率が±１０％の範囲において１．５％以下程度の算出誤差となる。この誤差は、従来の約１５％程度の誤差が１／１０となり、精度が大幅に向上したことになる。そして、サンプリング位相によらない演算結果となる。
【００５８】
なお、式（４１）において、電力系統の周波数が定格周波数ではα＝０なので、リアクタンス成分Ｘは、
Ｘ＝（ＶＩｓｉｎθ／Ｉ２）・１／ｓｉｎ｛３ω（１＋α）Ｔ｝
＝（ＶＩｓｉｎθ／Ｉ２）・１／ｓｉｎ｛３×２π×５０／６００｝
＝ＶＩｓｉｎθ／Ｉ２
…（４２）
となり、図８に示す特性も明らかに誤差はない。
【００５９】
また、図９はインピーダンス平面における動作領域を説明するグラフ図であり、同図に示すリアクタンス値ＸＳの上側領域は、保護動作を起動すべき動作領域（所定しきい値）になっている。判定部６の動作では、予め設定しておいた所定しきい値ＸＳとの比較を行い、リアクタンス演算部８で算出したリアクタンス成分Ｘが、所定しきい値ＸＳの範囲内（動作領域）となった場合に保護動作信号を出力することになる。
【００６０】
以上のように、リアクタンス成分Ｘの演算式には、周波数変動率に応じた一定の誤差を含むものの、周波数変動率が±１０％の範囲で発生した場合は、検出誤差は約１．３％以下に抑えることができ、従来に比べて格段に高精度と言える。
【００６１】
すなわち本発明にあっては、電力系統の周波数が変動している場合でも、事故点Ｆまでのインピーダンスを十分な精度で算出することができる。そして、サンプリング位相によらずにインピーダンスの算出が行える。その結果、演算誤差に起因した誤動作を回避することができる。
【００６２】
（第３の実施の形態）
図１０は本発明の第３の実施の形態を示している。本実施形態において、距離継電装置は、メモリ部１，抽出部２，演算部Ｃ７，演算部Ｂ４，演算部Ｄ９，リアクタンス演算部８，判定部６を備え、電力系統の電圧ｖ，電流ｉをメモリ部１へ取り込み、そのメモリ部１から瞬時値データを抽出部２へ送り込んで各演算部７，４，９，８において抽出データの演算を行い、それらの演算結果から判定部６において事故点の判定を行う構成になっている。なお、第１，２の実施の形態と同様な構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６３】
演算部Ｄ９では、電流瞬時値ｉ３を２乗して計算値４とし、電流瞬時値ｉ０と電流瞬時値ｉ６との加算平均値を２乗して計算値８とし、計算値４から計算値８を減算して平方根を求め、当該平方根を電流瞬時値ｉ３で除算する演算を行う。
【００６４】
リアクタンス演算部８では、演算部Ｃ７の演算結果を演算部Ｂ４の演算結果で除算し、当該除算結果に演算部Ｄ９の演算結果を乗算してリアクタンス成分Ｘとする演算を行う。そして、判定部６では、リアクタンス演算部８から取り込んだ演算結果（リアクタンス成分Ｘ）が、所定しきい値の範囲内にあった場合に保護動作信号を出力する。
【００６５】
次に原理を説明する。サンプリングの条件等は第１実施形態と同様である。
【００６６】
演算部Ｂ４の演算結果は、第１実施形態で示した式（３４）のｙＢとなり、演算部Ｃ３の演算結果は、第２実施形態で示した式（３９）のｙＣとなる。そして、演算部Ｄ９の出力ｙＤは、数３に示す式（４３）となる。
【数３】
【００６７】
リアクタンス演算部８は、演算部Ｃ７の演算結果ｙＣ，演算部Ｂ４の演算結果ｙＢ，演算部Ｄ９の演算結果のｙＤを用いて、数３に示す式（４４）の演算を行うことになる。
【００６８】
ここで第１実施形態と同様に、電力系統の周波数変動率αを考慮してωをω（１＋α）で表すこととし、式（２８ａ），（３０ａ），（３２ａ）を式（４３）へ代入すると、ｙＤは数３に示す式（４５）のようになる。
【００６９】
また、式（４４）のｙＣ／ｙＢは、第２実施形態で示した式（４１）となるので、式（４１）と式（４５）から式（４４）は、数３に示す式（４６）となる。したがって、式（４６）によれば、周波数変動率の影響がないリアクタンス成分Ｘが求まり、これはリアクタンス演算部８で得ることになる。
【００７０】
特性図を例示すると、式（４６）は図１１に示す周波数特性となる。同図は、横軸が周波数変動率α、縦軸がリアクタンス成分Ｘの誤差率（最大値）であって、実線（ａ）はサンプリング開始位置を０°とした場合の特性であり、点線（ｂ）はサンプリング開始位置を６０°とした場合の特性であるが、両者は一致していて図中には実線のみとなっている。
【００７１】
以上のように、リアクタンス成分Ｘの演算式には、周波数変動率αおよびサンプリング開始位置ｍを含まなく、それらを排除した演算結果を得ることができる。したがって、電力系統周波数が基本周波数から変動している場合でも、その影響を受けずに高精度に事故点Ｆまでのリアクタンス成分Ｘを演算することができる。そして、リアクタンス成分Ｘの演算結果は、サンプリング位相によらない演算結果となっている。
【００７２】
すなわち本発明にあっては、電力系統の周波数が変動している場合でも、事故点Ｆまでのインピーダンスを十分な精度で算出することができる。そして、サンプリング位相によらずにインピーダンスの算出が行える。その結果、演算誤差に起因した誤動作を回避することができる。
【００７３】
（第４の実施の形態）
図１２は本発明の第４の実施の形態を示している。本実施形態において、距離継電装置は、メモリ部１，抽出部２，演算部Ａ３，演算部Ｂ４，演算部Ｃ７，抵抗演算部５，リアクタンス演算部８，インピーダンス演算部１０，判定部６を備え、電力系統の電圧ｖ，電流ｉをメモリ部１へ取り込み、そのメモリ部１から瞬時値データを抽出部２へ送り込んで各演算部３，４，７，５，８，１０において抽出データの演算を行い、それらの演算結果から判定部６において事故点の判定を行う構成になっている。なお、第１，２，３の実施の形態と同様な構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７４】
インピーダンス演算部１０では、抵抗演算部５の演算結果とリアクタンス演算部８の演算結果とを合成してインピーダンスＺとする演算を行う。そして、判定部６では、インピーダンス演算部１０から取り込んだ演算結果（インピーダンスＺ）が、所定しきい値の範囲内にあった場合に保護動作信号を出力する。
【００７５】
次に原理を説明する。サンプリングの条件等は第１実施形態と同様である。インピーダンス演算部１０は、抵抗演算部５からの抵抗成分Ｒとリアクタンス演算部８からのリアクタンス成分Ｘを用い、
Ｚ＝Ｒ＋ｊＸ …（４７）
という演算を行う。ここで、抵抗成分Ｒ，リアクタンス成分Ｘは前述したように、周波数が変動しても影響がなく、あるいは影響による誤差が小さくなるため、上記式（４７）で算出したインピーダンスＺは精度が高いと言える。
【００７６】
図１３はインピーダンス平面における動作領域を説明するグラフ図であり、同図に示す円形の領域は、保護動作を起動すべき動作領域（所定しきい値）になっている。判定部６の動作では、予め設定しておいた所定しきい値（動作領域）との比較を行い、インピーダンス演算部１０で算出したインピーダンスＺが、所定しきい値の範囲内となった場合に保護動作信号を出力することになる。
【００７７】
以上のように、インピーダンスＺの演算式には、抵抗成分Ｒは周波数が変動しても影響がなく、リアクタンス成分Ｘは影響による誤差が小さくなるため、従来に比べて格段に高精度の演算結果を得ることができる。そして、インピーダンスＺの演算結果は、サンプリング位相によらない演算結果となっている。
【００７８】
すなわち本発明にあっては、電力系統の周波数が変動している場合でも、事故点Ｆまでのインピーダンスを十分な精度で算出することができる。そして、サンプリング位相によらずにインピーダンスの算出が行える。その結果、演算誤差に起因した誤動作を回避することができる。
【００７９】
（第５の実施の形態）
図１４は本発明の第５の実施の形態を示している。本実施形態において、距離継電装置は、メモリ部１，抽出部２，演算部Ａ３，演算部Ｂ４，演算部Ｃ７，演算部Ｄ９，抵抗演算部５，リアクタンス演算部８，インピーダンス演算部１０，判定部６を備え、電力系統の電圧ｖ，電流ｉをメモリ部１へ取り込み、そのメモリ部１から瞬時値データを抽出部２へ送り込んで各演算部３，４，７，９，５，８，１０において抽出データの演算を行い、それらの演算結果から判定部６において事故点の判定を行う構成になっている。なお、第１，２，３，４の実施の形態と同様な構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００８０】
本実施形態にあっては、演算部Ｄ９を削除することで第４実施形態と同一構成となる。また、演算部Ｄ９の演算結果を用いたリアクタンス演算部８での演算は第３実施形態と同一であり、詳細な説明は省略する。
【００８１】
前述した他の実施形態から容易に分かるように、本実施形態では、抵抗成分Ｒ，リアクタンス成分Ｘの演算ではともに、周波数変動率αおよびサンプリング開始位置ｍを含まなく、それらを排除した演算結果を得ることができる。したがって、インピーダンスＺについても周波数変動の影響がなく、従来に比べて格段に高精度の演算結果を得ることができる。そして、インピーダンスＺの演算結果は、サンプリング位相によらない演算結果となっている。
【００８２】
すなわち本発明にあっては、電力系統の周波数が変動している場合でも、事故点Ｆまでのインピーダンスを十分な精度で算出することができる。そして、サンプリング位相によらずにインピーダンスの算出が行える。その結果、演算誤差に起因した誤動作を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】距離継電装置による事故検出の原理を説明する構成図である。
【図２】抵抗成分Ｒの演算式に係る周波数特性であり、周波数変動率αに対する抵抗成分Ｒの誤差率を示している。
【図３】リアクタンス成分Ｘの演算式に係る周波数特性であり、周波数変動率αに対するリアクタンス成分Ｘの誤差率を示している。
【図４】本発明に係る距離継電装置の好適な一実施の形態を示す構成図である。
【図５】抵抗成分Ｒの演算式に係る周波数特性であり、周波数変動率αに対する抵抗成分Ｒの誤差率を示している。
【図６】インピーダンス平面における動作領域を説明するグラフ図である。
【図７】本発明に係る距離継電装置の第２の実施の形態を示す構成図である。
【図８】リアクタンス成分Ｘの演算式に係る周波数特性であり、周波数変動率αに対するリアクタンス成分Ｘの誤差率を示している。
【図９】インピーダンス平面における動作領域を説明するグラフ図である。
【図１０】本発明に係る距離継電装置の第３の実施の形態を示す構成図である。
【図１１】リアクタンス成分Ｘの演算式に係る周波数特性であり、周波数変動率αに対するリアクタンス成分Ｘの誤差率を示している。
【図１２】本発明に係る距離継電装置の第４の実施の形態を示す構成図である。
【図１３】インピーダンス平面における動作領域を説明するグラフ図である。
【図１４】本発明に係る距離継電装置の第５の実施の形態を示す構成図である。
【符号の説明】
【００８４】
１ メモリ部
２ 抽出部
３ 演算部Ａ
４ 演算部Ｂ
５ 抵抗演算部
６ 判定部
７ 演算部Ｃ
８ リアクタンス演算部
９ 演算部Ｄ
１０ インピーダンス演算部
９９ 距離継電装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統の電圧および電流から事故点までのインピーダンスを求めて故障の判別を行う距離継電装置に関するもので、より具体的には、所定周期のサンプリングにより得られる電力系統の瞬時値データを使用してインピーダンスの算出を行う演算方法の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
距離継電装置は、電力系統の電圧および電流から事故点までのインピーダンスを求めて保護範囲内の事故か否かを判定し、保護範囲内の事故の場合に遮断器のトリップ信号を出力する構成になっている。
【０００３】
図１は、距離継電装置による事故検出の原理を説明する構成図である。距離継電装置９９は、電力系統のある点へ接続し、当該点において電圧ｖおよび電流ｉを測定し、取り込みを行う。そして、その取り込み点から事故点ＦまでのインピーダンスＺを求め、予め設定してあるインピーダンスの所定しきい値と比較して、保護範囲内の事故かどうかを判定し、保護範囲内であれば保護動作信号を出力する。
【０００４】
事故点ＦまでのインピーダンスＺは、抵抗成分Ｒとリアクタンス成分Ｘからなる複素数として表すことができ、距離継電装置９９ではそれらの値を求めることになる。インピーダンスＺの算出のための演算方法としては、電力系統の電圧および電流の基本波ベクトルを用いたベクトル計算による方法がよく知られている。まず、距離継電装置９９において取り込む点の電圧ｖ（ｔ），電流ｉ（ｔ）は、
ｖ（ｔ）＝Ｖｓｉｎ（ωｔ＋θ） …（１）
ｉ（ｔ）＝Ｉｓｉｎωｔ …（２）
となり、それぞれ時刻ｔにおける瞬時値を示している。ここで、Ｖは電圧の振幅値、Ｉは電流の振幅値、ωは電圧および電流の角周波数、θは電流に対する電圧の進み位相である。角周波数ωは電力系統の基本周波数ｆｂに関してω＝２πｆｂという関係になる。
【０００５】
電圧，電流が式（１），（２）で示す関係にあるとき、インピーダンスＺは抵抗成分Ｒおよびリアクタンス成分Ｘに関して、
Ｒ＝Ｖｃｏｓθ／Ｉ＝ＶＩｃｏｓθ／Ｉ２ …（３）
Ｘ＝Ｖｓｉｎθ／Ｉ＝ＶＩｓｉｎθ／Ｉ２ …（４）
Ｚ＝Ｒ＋ｊＸ …（５）
となり、ｊは虚数単位である。
【０００６】
したがって、電圧ｖ（ｔ），電流ｉ（ｔ）の瞬時値のから、Ｉ２，ＶＩｃｏｓθ，ＶＩｓｉｎθを求めれば、式（３），（４），（５）により抵抗成分Ｒ，リアクタンス成分Ｘ，インピーダンスＺを算出することができる。
【０００７】
上記式に示すインピーダンスＺの算出には、所定周期のサンプリングにより得られる電力系統の瞬時値データを使用して演算を行う演算方法を適用している。まず、電力系統の定格周波数の１２倍のサンプリング周波数により電圧，電流の瞬時値をサンプリングして記憶する。記憶した電圧，電流の瞬時値をｖｋ，ｉｋとすると、
ｖｋ＝Ｖｓｉｎ（ωｋＴ＋θ） …（６）
ｉｋ＝Ｉｓｉｎ（ωｋＴ） …（７）
と表すことができ、Ｔはサンプリング周期、ｋは１，２，３，… という値をとる。
【０００８】
電力系統の定格周波数が５０Ｈｚの場合、１２倍のサンプリング周波数ｆｓは６００Ｈｚ、周期Ｔ＝１／６００となる。現時点におけるサンプリング位置をｍとすると、記憶した瞬時値のうちｋ＝ｍ―０とｋ＝ｍ−３の瞬時値は、
ｖｍ−０＝Ｖｓｉｎ｛ω（ｍ−０）Ｔ＋θ｝ …（８）
ｉｍ−０＝Ｉｓｉｎ｛ω（ｍ−０）Ｔ｝ …（９）
ｖｍ−３＝Ｖｓｉｎ｛ω（ｍ−３）Ｔ＋θ｝ …（１０）
ｉｍ−３＝Ｉｓｉｎ｛ω（ｍ−３）Ｔ｝ …（１１）
となっているので、これを用いれば、
Ｉ２＝ｉｍ−０２＋ｉｍ−３２ …（１２）
ＶＩｃｏｓθ＝ｖｍ−０・ｉｍ−０＋ｖｍ−３・ｉｍ−３ …（１３）
ＶＩｓｉｎθ＝ｖｍ−３・ｉｍ−０−ｖｍ−０・ｉｍ−３ …（１４）
という演算によりＩ２，ＶＩｃｏｓθ，ＶＩｓｉｎθが求まる。
【０００９】
なお、式（１２），（１３），（１４）において右辺が左辺となる証明は以下に示す数１の通りである。
【数１】
【００１０】
したがって、式（１２），（１３），（１４）を式（３），（４）へ代入することにより、抵抗成分Ｒ，リアクタンス成分Ｘは、
Ｒ＝（ｖｍ−０・ｉｍ−０＋ｖｍ−３・ｉｍ−３）／（ｉｍ−０２＋ｉｍ−３２） …（１５）
Ｘ＝（ｖｍ−３・ｉｍ−０−ｖm-0・ｉm-3）／（ｉm-0２＋ｉｍ−３２） …（１６）
というように求めることができる。
【００１１】
なお、サンプリング周波数ｆｓは、電力系統の定格周波数の１２倍とする設定がよく用いられている。例えば特許文献１などに見られるように、そうした設定においても高性能を得るための技術の提案がある。
【特許文献１】特開平８−１２６１９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、そうした従来の演算方法では以下に示すような問題がある。電力系統の周波数が変動した場合は、サンプリング周波数と電力系統の電気量との間に成立していた周期性の関係が成り立たなくなる。このため、算出インピーダンスには演算誤差が含まれてしまう。また、サンプリング開始位置に影響を受けることから、算出インピーダンスは演算処理毎に演算結果が変動してしまう。したがって、距離継電装置が演算誤差に起因した誤動作を起こす問題がある。
【００１３】
電力系統周波数ｆの変動（周波数変動率α）は基本周波数ｆｂに関して、
α＝（ｆ−ｆｂ）／ｆｂ …（１７）
と定義し、例えば基本周波数ｆｂが５０Ｈｚであるとき、電力系統周波数ｆが６０Ｈｚとなったのであれば周波数変動率αは０．２となる。
【００１４】
そして、電圧，電流の瞬時値は、周波数変動率αを考慮するので、
ｖｍ−０＝Ｖｓｉｎ｛ω（１＋α）（ｍ−０）Ｔ＋θ｝ …（１８）
ｉｍ−０＝Ｉｓｉｎ｛ω（１＋α）（ｍ−０）Ｔ｝ …（１９）
ｖｍ−３＝Ｖｓｉｎ｛ω（１＋α）（ｍ−３）Ｔ＋θ｝ …（２０）
ｉｍ−３＝Ｉｓｉｎ｛ω（１＋α）（ｍ−３）Ｔ｝ …（２１）
となる。これらの式（１８）〜（２１）は式（１２），（１３），（１４）の右辺へ代入し、数２に示す式（２２），（２３），（２４）となる。そして、これらの式（２２），（２３），（２４）は式（１５），（１６）へ代入することにより、抵抗成分Ｒ，リアクタンス成分Ｘは、数２に示す式（２５），（２６）となる。
【数２】
【００１５】
式（２５），（２６）は周波数変動率αを含んでおり、式（３），（４）と明らかに相違している。すなわち、周波数が変動すると抵抗成分Ｒ，リアクタンス成分Ｘを正しく求めることができなく、誤差が生じることになる。
【００１６】
特性図を例示すると、図２は式（２５）に係る周波数特性であり、周波数変動率αに対する抵抗成分Ｒの誤差率（最大値）を示している。そして、図３は式（２６）に係る周波数特性であり、周波数変動率αに対するリアクタンス成分Ｘの誤差率（最大値）を示している。図２，図３において、実線（ａ）はサンプリング開始位置を０°とした場合の特性であり、点線（ｂ）はサンプリング開始位置を６０°とした場合の特性である。
【００１７】
図２，図３から明らかなように、従来の演算方法では、電力系統の周波数が変動している場合は、事故点までのインピーダンスを正しく求めることができない問題がある。また、インピーダンスの演算結果はサンプリング開始位置（サンプリング位相）に応じて変動してしまい、演算結果が定まらないといった問題が起きる。
【００１８】
この発明は上記した課題を解決するもので、その目的は、電力系統の周波数が変動している場合でも、事故点までのインピーダンスを十分な精度で算出することができ、サンプリング位相によらずにインピーダンスの算出が行える距離継電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記した目的を達成するために、本発明に係る距離継電装置は、電力系統の電圧，電流の瞬時値を記憶するメモリ部と、メモリ部から所定時期についてデータ抽出を行う抽出部と、抽出部が抽出した瞬時値データについて所定の演算を行う複数の演算部と、演算部から最終的に出力する演算結果が所定しきい値の範囲内にあった場合に保護動作信号を出力する判定部とを備えて、抽出部での抽出はある時点を基準時点とし、当該基準時点の電圧瞬時値ｖ０と電流瞬時値ｉ０、基準時点から電力系統の定格周波数の電気角で９０°前の時点における電圧瞬時値ｖ３と電流瞬時値ｉ３、基準時点から電力系統の定格周波数の電気角で１８０°前の時点における電圧瞬時値ｖ６と電流瞬時値ｉ６とを抽出し、演算部では複数の演算部により瞬時値データから異なる２つの実効値演算結果の差分を算出して電力系統の周波数変動を補正する演算を行う構成にする（請求項１）。
【００２０】
また、演算部として演算部Ａ，演算部Ｂ，抵抗演算部を備え、演算部Ａでの演算は、電圧瞬時値ｖ３と電流瞬時値ｉ３とを乗算して計算値１とし、電圧瞬時値ｖ６と電流瞬時値ｉ０とを乗算して計算値２とし、電圧瞬時値ｖ０と電流瞬時値ｉ６とを乗算して計算値３とし、計算値２と計算値３との加算平均値を求め、計算値１から前記加算平均値を減算する演算とし、演算部Ｂでの演算は、電流瞬時値ｉ３を２乗して計算値４とし、電流瞬時値ｉ０と電流瞬時値ｉ６とを乗算して計算値５とし、計算値４から計算値５減算する演算とし、抵抗演算部での演算は、演算部Ａの演算結果を演算部Ｂの演算結果で除算して抵抗成分とする演算を行う構成にする（請求項２）。
【００２１】
また、演算部として演算部Ｃ，演算部Ｂ，リアクタンス演算部を備え、演算部Ｃでの演算は、電圧瞬時値ｖ３と電流瞬時値ｉ０とを乗算して計算値６とし、電圧瞬時値ｖ０と電流瞬時値ｉ３とを乗算して計算値７とし、計算値６から計算値７を減算する演算とし、演算部Ｂでの演算は、電流瞬時値ｉ３を２乗して計算値４とし、電流瞬時値ｉ０と電流瞬時値ｉ６とを乗算して計算値５とし、計算値４から計算値５減算する演算とし、リアクタンス演算部での演算は、演算部Ｃの演算結果を演算部Ｂの演算結果で除算してリアクタンス成分とする演算を行う構成にする（請求項３）。
【００２２】
また、演算部として演算部Ｃ，演算部Ｂ，演算部Ｄ，リアクタンス演算部を備え、演算部Ｃでの演算は、電圧瞬時値ｖ３と電流瞬時値ｉ０とを乗算して計算値６とし、電圧瞬時値ｖ０と電流瞬時値ｉ３とを乗算して計算値７とし、計算値６から計算値７を減算する演算とし、演算部Ｂでの演算は、電流瞬時値ｉ３を２乗して計算値４とし、電流瞬時値ｉ０と電流瞬時値ｉ６とを乗算して計算値５とし、計算値４から計算値５減算する演算とし、演算部Ｄでの演算は、電流瞬時値ｉ３を２乗して計算値４とし、電流瞬時値ｉ０と電流瞬時値ｉ６との加算平均値を２乗して計算値８とし、計算値４から計算値８を減算して平方根を求め、当該平方根を電流瞬時値ｉ３で除算する演算とし、リアクタンス演算部での演算は、演算部Ｃの演算結果を演算部Ｂの演算結果で除算し、当該除算結果に演算部Ｄの演算結果を乗算してリアクタンス成分とする演算を行う構成にする（請求項４）。
【００２３】
また、演算部として演算部Ａ，演算部Ｃ，演算部Ｂ，抵抗演算部，リアクタンス演算部，インピーダンス演算部を備え、演算部Ａでの演算は、電圧瞬時値ｖ３と電流瞬時値ｉ３とを乗算して計算値１とし、電圧瞬時値ｖ６と電流瞬時値ｉ０とを乗算して計算値２とし、電圧瞬時値ｖ０と電流瞬時値ｉ６とを乗算して計算値３とし、計算値２と計算値３との加算平均値を求め、計算値１から加算平均値を減算する演算とし、演算部Ｃでの演算は、電圧瞬時値ｖ３と電流瞬時値ｉ０とを乗算して計算値６とし、電圧瞬時値ｖ０と電流瞬時値ｉ３とを乗算して計算値７とし、計算値６から計算値７を減算する演算とし、演算部Ｂでの演算は、電流瞬時値ｉ３を２乗して計算値４とし、電流瞬時値ｉ０と電流瞬時値ｉ６とを乗算して計算値５とし、計算値４から計算値５減算する演算とし、抵抗演算部での演算は、演算部Ａの演算結果を演算部Ｂの演算結果で除算して抵抗成分とする演算を行い、リアクタンス演算部での演算は、演算部Ｃの演算結果を演算部Ｂの演算結果で除算してリアクタンス成分とする演算を行い、インピーダンス演算部での演算は、抵抗演算部の演算結果とリアクタンス演算部の演算結果とを合成してインピーダンスとする演算を行う構成にする（請求項５）。
【００２４】
また、演算部として演算部Ａ，演算部Ｃ，演算部Ｂ，演算部Ｄ，抵抗演算部，リアクタンス演算部，インピーダンス演算部を備え、演算部Ａでの演算は、電圧瞬時値ｖ３と電流瞬時値ｉ３とを乗算して計算値１とし、電圧瞬時値ｖ６と電流瞬時値ｉ０とを乗算して計算値２とし、電圧瞬時値ｖ０と電流瞬時値ｉ６とを乗算して計算値３とし、計算値２と計算値３との加算平均値を求め、計算値１から加算平均値を減算する演算とし、演算部Ｃでの演算は、電圧瞬時値ｖ３と電流瞬時値ｉ０とを乗算して計算値６とし、電圧瞬時値ｖ０と電流瞬時値ｉ３とを乗算して計算値７とし、計算値６から計算値７を減算する演算とし、演算部Ｂでの演算は、電流瞬時値ｉ３を２乗して計算値４とし、電流瞬時値ｉ０と電流瞬時値ｉ６とを乗算して計算値５とし、計算値４から計算値５減算する演算とし、演算部Ｄでの演算は、電流瞬時値ｉ３を２乗して計算値４とし、電流瞬時値ｉ０と電流瞬時値ｉ６との加算平均値を２乗して計算値８とし、計算値４から計算値８を減算して平方根を求め、当該平方根を電流瞬時値ｉ３で除算する演算とし、抵抗演算部での演算は、演算部Ａの演算結果を演算部Ｂの演算結果で除算して抵抗成分とする演算を行い、リアクタンス演算部での演算は、演算部Ｃの演算結果を演算部Ｂの演算結果で除算し、当該除算結果に演算部Ｄの演算結果を乗算してリアクタンス成分とする演算を行い、インピーダンス演算部での演算は、抵抗演算部の演算結果とリアクタンス演算部の演算結果とを合成してインピーダンスとする演算を行う構成にする（請求項６）。
【００２５】
係る構成にすることにより本発明では、複数の演算部により瞬時値データから異なる２つの実効値演算結果の差分を算出して電力系統の周波数変動を補正する演算を行うので、周波数変動の影響を除外することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係る距離継電装置では、複数の演算部により瞬時値データから異なる２つの実効値演算結果の差分を算出して電力系統の周波数変動を補正する演算を行うので、周波数変動の影響を除外することができる。したがって、電力系統の周波数が変動している場合でも、事故点までのインピーダンスを十分な精度で算出することができる。そして、サンプリング位相によらずにインピーダンスの算出が行える。その結果、演算誤差に起因した誤動作を回避することができる。
【００２７】
また、サンプリング位相によらずにインピーダンスの算出が行えるため、従来の一般的なサンプリング周期であっても、高精度の演算結果を得ることができる。したがって、装置構成の各部をむやみと高性能のものにする必要がなく、装置構成を簡素にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
（第１の実施の形態）
図４は本発明の第１の実施の形態を示している。本実施形態において、距離継電装置は、メモリ部１，抽出部２，演算部Ａ３，演算部Ｂ４，抵抗演算部５，判定部６を備え、電力系統の電圧ｖ，電流ｉをメモリ部１へ取り込み、そのメモリ部１から瞬時値データを抽出部２へ送り込んで各演算部３，４，５において抽出データの演算を行い、それらの演算結果から判定部６において事故点の判定を行う構成になっている。
【００２９】
メモリ部１には、電力系統の電圧ｖ，電流ｉの瞬時値を記憶し、抽出部２ではメモリ部１が取り込んだ瞬時値データから特定データを抽出するようになっている。ここでの抽出は、ある時点を基準時点とし、その基準時点の電圧瞬時値ｖ０と電流瞬時値ｉ０、基準時点から電力系統の定格周波数の電気角で９０°前の時点における電圧瞬時値ｖ３と電流瞬時値ｉ３、基準時点から電力系統の定格周波数の電気角で１８０°前の時点における電圧瞬時値ｖ６と電流瞬時値ｉ６とを抽出する。
【００３０】
抽出した瞬時値は、抽出部２から演算部Ａ３，演算部Ｂ４へ送り、それぞれ演算を行う。演算部Ａ３では、電圧瞬時値ｖ３と電流瞬時値ｉ３とを乗算して計算値１とし、電圧瞬時値ｖ６と電流瞬時値ｉ０とを乗算して計算値２とし、電圧瞬時値ｖ０と電流瞬時値ｉ６とを乗算して計算値３とし、計算値２と計算値３との加算平均値を求め、計算値１から加算平均値を減算する演算を行う。演算部Ｂ４では、電流瞬時値ｉ３を２乗して計算値４とし、電流瞬時値ｉ０と電流瞬時値ｉ６とを乗算して計算値５とし、計算値４から計算値５を減算する演算を行う。
【００３１】
抵抗演算部５では、演算部Ａ３の演算結果を演算部Ｂ４の演算結果で除算して抵抗成分Ｒとする演算を行う。そして、判定部６では、抵抗演算部５から取り込んだ演算結果（抵抗成分Ｒ）が、所定しきい値の範囲内にあった場合に保護動作信号を出力する。
【００３２】
次に原理を説明する。まず条件として、電力系統の定格周波数が５０Ｈｚの場合、１２倍のサンプリング周波数ｆｓは６００Ｈｚ、周期Ｔ＝１／６００となる。サンプリング間隔は、定格周波数が５０Ｈｚでは電気角３０°となる。
【００３３】
メモリ部１は、電圧，電流の瞬時値をサンプリング周期Ｔでサンプルして記憶する。その電圧ｖｋ，電流ｉｋは式で表すと、
ｖｋ＝Ｖｓｉｎ（ωｋＴ＋θ） …（６）
ｉｋ＝Ｉｓｉｎ（ωｋＴ） …（７）
となり、ｋは１，２，３，… という値をとる。
【００３４】
抽出部２は記憶した瞬時値のうちｋ＝ｍ―０とｋ＝ｍ−３およびｋ＝ｍ−６の瞬時値、すなわち、
ｖｍ−０＝Ｖｓｉｎ｛ω（ｍ−０）Ｔ＋θ｝ …（２７）
ｉｍ−０＝Ｉｓｉｎ｛ω（ｍ−０）Ｔ｝ …（２８）
ｖｍ−３＝Ｖｓｉｎ｛ω（ｍ−３）Ｔ＋θ｝ …（２９）
ｉｍ−３＝Ｉｓｉｎ｛ω（ｍ−３）Ｔ｝ …（３０）
ｖｍ−６＝Ｖｓｉｎ｛ω（ｍ−６）Ｔ＋θ｝ …（３１）
ｉｍ−６＝Ｉｓｉｎ｛ω（ｍ−６）Ｔ｝ …（３２）
を抽出する。
【００３５】
抽出した瞬時値を電気角で表す。電力系統周波数が５０Ｈｚの場合、ある時点を基準時点をｋ＝ｍ−０とすれば、ｋ＝ｍ−０が基準時点の瞬時値、ｋ＝ｍ−３は基準時点から９０°前の瞬時値、ｋ＝ｍ−６は基準時点から１８０°前の瞬時値となる。
【００３６】
ω（ｍ−３）Ｔ−ω（ｍ−０）Ｔ＝−３ωＴ
＝−３×２π×５０×（１／６００）
＝−π／２
ω（ｍ−６）Ｔ−ω（ｍ−０）Ｔ＝−６ωＴ
＝−６×２π×５０×（１／６００）
＝−π
【００３７】
演算部Ａ３は、抽出部２からのｖｍ−０，ｖｍ−３，ｖｍ−６，ｉｍ−０，ｉｍ−３，ｉｍ−６の瞬時値を用いて、
計算値１＝ｖｍ−３・ｉｍ−３
計算値２＝ｖｍ−６・ｉｍ−０
計算値３＝ｖｍ−０・ｉｍ−６
を求める。そしてこれらより、
ｖｍ−３・ｉｍ−３−｛（ｖｍ−６・ｉｍ−０＋ｖｍ−０・ｉｍ−６）／２｝
を求める。したがって、演算部Ａ３の出力ｙＡは、
ｙＡ＝ｖｍ−３・ｉｍ−３−｛（ｖｍ−６・ｉｍ−０＋ｖｍ−０・ｉｍ−６）／２｝ …（３３）
となる。
【００３８】
演算部Ｂ４は、抽出部２からのｉｍ−０，ｉｍ−３，ｉｍ−６の瞬時値を用いて、
ｉｍ−３２−ｉｍ−０・ｉｍ−６
を求める。したがって、演算部Ｂ４の出力ｙＢは、
ｙＢ＝ｉｍ−３２−ｉｍ−０・ｉｍ−６ …（３４）
となる。
【００３９】
抵抗演算部５は、上記演算部Ａ３と演算部Ｂ４の演算結果を用い、
Ｒ＝ｙＡ／ｙＢ
＝［ｖｍ−３・ｉｍ−３−｛（ｖｍ−６・ｉｍ−０＋ｖｍ−０・ｉｍ−６）／２｝］
／（ｉｍ−３２−ｉｍ−０・ｉｍ−６）
…（３５）
の演算を行う。
【００４０】
電力系統には周波数の変動があるので、ωは、式（１７）に示す周波数変動率αを考慮してω（１＋α）と表すことができ、式（２７）〜（３２）は以下のようになる。
【００４１】
ｖｍ−０＝Ｖｓｉｎ｛ω（１＋α）（ｍ−０）Ｔ＋θ｝ …（２７ａ）
ｉｍ−０＝Ｉｓｉｎ｛ω（１＋α）（ｍ−０）Ｔ｝ …（２８ａ）
ｖｍ−３＝Ｖｓｉｎ｛ω（１＋α）（ｍ−３）Ｔ＋θ｝ …（２９ａ）
ｉｍ−３＝Ｉｓｉｎ｛ω（１＋α）（ｍ−３）Ｔ｝ …（３０ａ）
ｖｍ−６＝Ｖｓｉｎ｛ω（１＋α）（ｍ−６）Ｔ＋θ｝ …（３１ａ）
ｉｍ−６＝Ｉｓｉｎ｛ω（１＋α）（ｍ−６）Ｔ｝ …（３２ａ）
したがってｙＡ、ｙＢは、
ｙＡ＝ｖｍ−３・ｉｍ−３−｛（ｖｍ−６・ｉｍ−０＋ｖｍ−０・ｉｍ−６）／２｝
＝ＶＩｃｏｓθ［１−ｃｏｓ２｛３ω（１＋α）Ｔ｝］
…（３６）
ｙＢ＝ｉｍ−３２−ｉｍ−０・ｉｍ−６
＝Ｉ２［１−ｃｏｓ２｛３ω（１＋α）Ｔ｝］
…（３７）
となり、抵抗演算部５では以下のように抵抗成分Ｒが求まる。
【００４２】
Ｒ＝ｙＡ／ｙＢ
＝［ｖｍ−３・ｉｍ−３−｛（ｖｍ−６・ｉｍ−０＋ｖｍ−０・ｉｍ−６）／２｝］
／（ｉｍ−３２−ｉｍ−０・ｉｍ−６）
＝ＶＩｃｏｓθ［１−ｃｏｓ２｛３ω（１＋α）Ｔ｝］
／（Ｉ２［１−ｃｏｓ２｛３ω（１＋α）Ｔ｝］）
＝ＶＩｃｏｓθ／Ｉ２
…（３８）
【００４３】
特性図を例示すると、式（３８）は図５に示す周波数特性となる。同図は、横軸が周波数変動率α、縦軸が抵抗成分Ｒの誤差率（最大値）であって、実線（ａ）はサンプリング開始位置を０°とした場合の特性であり、点線（ｂ）はサンプリング開始位置を６０°とした場合の特性であるが、両者は一致していて図中には実線のみとなっている。
【００４４】
また、図６はインピーダンス平面における動作領域を説明するグラフ図であり、同図に示す抵抗値ＲＳの右側領域は、保護動作を起動すべき動作領域（所定しきい値）になっている。判定部６の動作では、予め設定しておいた所定しきい値ＲＳとの比較を行い、抵抗演算部５で算出した抵抗成分Ｒが、所定しきい値ＲＳの範囲内（動作領域）となった場合に保護動作信号を出力することになる。
【００４５】
以上のように、抵抗成分Ｒの演算式には、周波数変動率αおよびサンプリング開始位置ｍを含まなく、それらを排除した演算結果を得ることができる。したがって、電力系統周波数が基本周波数から変動している場合でも、その影響を受けずに高精度に事故点Ｆまでの抵抗成分Ｒを演算することができる。そして、抵抗成分Ｒの演算結果は、サンプリング位相によらない演算結果となっている。
【００４６】
すなわち本発明にあっては、複数の演算部により瞬時値データから異なる２つの実効値演算結果の差分を算出して電力系統の周波数変動率αを補正する演算を行うので、周波数変動の影響を除外することができる。したがって、電力系統の周波数が変動している場合でも、事故点Ｆまでのインピーダンスを十分な精度で算出することができる。そして、サンプリング位相によらずにインピーダンスの算出が行える。その結果、演算誤差に起因した誤動作を回避することができる。
【００４７】
（第２の実施の形態）
図７は本発明の第２の実施の形態を示している。本実施形態において、距離継電装置は、メモリ部１，抽出部２，演算部Ｃ７，演算部Ｂ４，リアクタンス演算部８，判定部６を備え、電力系統の電圧ｖ，電流ｉをメモリ部１へ取り込み、そのメモリ部１から瞬時値データを抽出部２へ送り込んで各演算部７，４，８において抽出データの演算を行い、それらの演算結果から判定部６において事故点の判定を行う構成になっている。なお、第１の実施の形態と同様な構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４８】
演算部Ｃ７では、電圧瞬時値ｖ３と電流瞬時値ｉ０とを乗算して計算値６とし、電圧瞬時値ｖ０と電流瞬時値ｉ３とを乗算して計算値７とし、計算値６から計算値７を減算する演算を行う。
【００４９】
リアクタンス演算部８では、演算部Ｃ７の演算結果を演算部Ｂ４の演算結果で除算してリアクタンス成分Ｘとする演算を行う。そして、判定部６では、リアクタンス演算部８から取り込んだ演算結果（リアクタンス成分Ｘ）が、所定しきい値の範囲内にあった場合に保護動作信号を出力する。
【００５０】
次に原理を説明する。サンプリングの条件等は第１実施形態と同様である。
【００５１】
演算部Ｃ７は、抽出部２から送られた瞬時値データ、つまりｖｍ−０，ｖｍ−３，ｉｍ−０，ｉｍ−３を用いて、
ｖｍ−３・ｉｍ−０−ｖｍ−０・ｉｍ−３
を求める。このため、演算部Ｃ７の出力ｙＣは、
ｙＣ＝ｖｍ−３・ｉｍ−０−ｖｍ−０・ｉｍ−３ …（３９）
となる。
【００５２】
リアクタンス演算部８は、演算部Ｃ７の演算結果と演算部Ｂ４の演算結果とを用い、つまり式（３９）と式（３４）を用い、
Ｘ＝ｙＣ／ｙＢ
＝（ｖｍ−３・ｉｍ−０−ｖｍ−０・ｉｍ−３ｙＢ）／ｉｍ−３２−ｉｍ−０・ｉｍ−６） …（４０）
の演算を行う。
【００５３】
ここで第１実施形態と同様に、電力系統の周波数変動率αを考慮してωをω（１＋α）と表すこととし、式（２７ａ）〜（３０ａ）を式（３９）へ代入すると、
ｙＣ＝ｖｍ−３・ｉｍ−０−ｖｍ−０・ｉｍ−３
＝ＶＩｓｉｎθｓｉｎ｛３ω（１＋α）Ｔ｝ …（３９）
となり、この式（３９）の演算を演算部Ｃ７が行う。
【００５４】
リアクタンス演算部８は、上記の式（３９）によるｙＣを、前述した式（３７）によるｙＢで除算してリアクタンス成分Ｘとする演算を行うので、以下に示すように求まる。
【００５５】
Ｘ＝ｙＣ／ｙＢ
＝（ｖｍ−３・ｉｍ−０−ｖｍ−０・ｉｍ−３）／（ｉｍ−３２−ｉｍ−０・ｉｍ−６）
＝ＶＩｓｉｎθｓｉｎ｛３ω（１＋α）Ｔ｝
／（Ｉ２［１−ｃｏｓ２｛３ω（１＋α）Ｔ｝］）
＝（ＶＩｓｉｎθ／Ｉ２）・１／ｓｉｎ｛３ω（１＋α）Ｔ｝ …（４１）
【００５６】
特性図を例示すると、式（４１）は図８に示す周波数特性となる。同図は、横軸が周波数変動率α、縦軸がリアクタンス成分Ｘの誤差率（最大値）であって、実線（ａ）はサンプリング開始位置を０°とした場合の特性であり、点線（ｂ）はサンプリング開始位置を６０°とした場合の特性であるが、両者は一致していて図中には実線のみとなっている。
【００５７】
図８から明らかなように、リアクタンス成分Ｘとしては、周波数変動率に応じた一定の誤差を含んでおり、周波数変動率が±１０％の範囲において１．５％以下程度の算出誤差となる。この誤差は、従来の約１５％程度の誤差が１／１０となり、精度が大幅に向上したことになる。そして、サンプリング位相によらない演算結果となる。
【００５８】
なお、式（４１）において、電力系統の周波数が定格周波数ではα＝０なので、リアクタンス成分Ｘは、
Ｘ＝（ＶＩｓｉｎθ／Ｉ２）・１／ｓｉｎ｛３ω（１＋α）Ｔ｝
＝（ＶＩｓｉｎθ／Ｉ２）・１／ｓｉｎ｛３×２π×５０／６００｝
＝ＶＩｓｉｎθ／Ｉ２
…（４２）
となり、図８に示す特性も明らかに誤差はない。
【００５９】
また、図９はインピーダンス平面における動作領域を説明するグラフ図であり、同図に示すリアクタンス値ＸＳの上側領域は、保護動作を起動すべき動作領域（所定しきい値）になっている。判定部６の動作では、予め設定しておいた所定しきい値ＸＳとの比較を行い、リアクタンス演算部８で算出したリアクタンス成分Ｘが、所定しきい値ＸＳの範囲内（動作領域）となった場合に保護動作信号を出力することになる。
【００６０】
以上のように、リアクタンス成分Ｘの演算式には、周波数変動率に応じた一定の誤差を含むものの、周波数変動率が±１０％の範囲で発生した場合は、検出誤差は約１．３％以下に抑えることができ、従来に比べて格段に高精度と言える。
【００６１】
すなわち本発明にあっては、電力系統の周波数が変動している場合でも、事故点Ｆまでのインピーダンスを十分な精度で算出することができる。そして、サンプリング位相によらずにインピーダンスの算出が行える。その結果、演算誤差に起因した誤動作を回避することができる。
【００６２】
（第３の実施の形態）
図１０は本発明の第３の実施の形態を示している。本実施形態において、距離継電装置は、メモリ部１，抽出部２，演算部Ｃ７，演算部Ｂ４，演算部Ｄ９，リアクタンス演算部８，判定部６を備え、電力系統の電圧ｖ，電流ｉをメモリ部１へ取り込み、そのメモリ部１から瞬時値データを抽出部２へ送り込んで各演算部７，４，９，８において抽出データの演算を行い、それらの演算結果から判定部６において事故点の判定を行う構成になっている。なお、第１，２の実施の形態と同様な構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６３】
演算部Ｄ９では、電流瞬時値ｉ３を２乗して計算値４とし、電流瞬時値ｉ０と電流瞬時値ｉ６との加算平均値を２乗して計算値８とし、計算値４から計算値８を減算して平方根を求め、当該平方根を電流瞬時値ｉ３で除算する演算を行う。
【００６４】
リアクタンス演算部８では、演算部Ｃ７の演算結果を演算部Ｂ４の演算結果で除算し、当該除算結果に演算部Ｄ９の演算結果を乗算してリアクタンス成分Ｘとする演算を行う。そして、判定部６では、リアクタンス演算部８から取り込んだ演算結果（リアクタンス成分Ｘ）が、所定しきい値の範囲内にあった場合に保護動作信号を出力する。
【００６５】
次に原理を説明する。サンプリングの条件等は第１実施形態と同様である。
【００６６】
演算部Ｂ４の演算結果は、第１実施形態で示した式（３４）のｙＢとなり、演算部Ｃ３の演算結果は、第２実施形態で示した式（３９）のｙＣとなる。そして、演算部Ｄ９の出力ｙＤは、数３に示す式（４３）となる。
【数３】
【００６７】
リアクタンス演算部８は、演算部Ｃ７の演算結果ｙＣ，演算部Ｂ４の演算結果ｙＢ，演算部Ｄ９の演算結果のｙＤを用いて、数３に示す式（４４）の演算を行うことになる。
【００６８】
ここで第１実施形態と同様に、電力系統の周波数変動率αを考慮してωをω（１＋α）で表すこととし、式（２８ａ），（３０ａ），（３２ａ）を式（４３）へ代入すると、ｙＤは数３に示す式（４５）のようになる。
【００６９】
また、式（４４）のｙＣ／ｙＢは、第２実施形態で示した式（４１）となるので、式（４１）と式（４５）から式（４４）は、数３に示す式（４６）となる。したがって、式（４６）によれば、周波数変動率の影響がないリアクタンス成分Ｘが求まり、これはリアクタンス演算部８で得ることになる。
【００７０】
特性図を例示すると、式（４６）は図１１に示す周波数特性となる。同図は、横軸が周波数変動率α、縦軸がリアクタンス成分Ｘの誤差率（最大値）であって、実線（ａ）はサンプリング開始位置を０°とした場合の特性であり、点線（ｂ）はサンプリング開始位置を６０°とした場合の特性であるが、両者は一致していて図中には実線のみとなっている。
【００７１】
以上のように、リアクタンス成分Ｘの演算式には、周波数変動率αおよびサンプリング開始位置ｍを含まなく、それらを排除した演算結果を得ることができる。したがって、電力系統周波数が基本周波数から変動している場合でも、その影響を受けずに高精度に事故点Ｆまでのリアクタンス成分Ｘを演算することができる。そして、リアクタンス成分Ｘの演算結果は、サンプリング位相によらない演算結果となっている。
【００７２】
すなわち本発明にあっては、電力系統の周波数が変動している場合でも、事故点Ｆまでのインピーダンスを十分な精度で算出することができる。そして、サンプリング位相によらずにインピーダンスの算出が行える。その結果、演算誤差に起因した誤動作を回避することができる。
【００７３】
（第４の実施の形態）
図１２は本発明の第４の実施の形態を示している。本実施形態において、距離継電装置は、メモリ部１，抽出部２，演算部Ａ３，演算部Ｂ４，演算部Ｃ７，抵抗演算部５，リアクタンス演算部８，インピーダンス演算部１０，判定部６を備え、電力系統の電圧ｖ，電流ｉをメモリ部１へ取り込み、そのメモリ部１から瞬時値データを抽出部２へ送り込んで各演算部３，４，７，５，８，１０において抽出データの演算を行い、それらの演算結果から判定部６において事故点の判定を行う構成になっている。なお、第１，２，３の実施の形態と同様な構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７４】
インピーダンス演算部１０では、抵抗演算部５の演算結果とリアクタンス演算部８の演算結果とを合成してインピーダンスＺとする演算を行う。そして、判定部６では、インピーダンス演算部１０から取り込んだ演算結果（インピーダンスＺ）が、所定しきい値の範囲内にあった場合に保護動作信号を出力する。
【００７５】
次に原理を説明する。サンプリングの条件等は第１実施形態と同様である。インピーダンス演算部１０は、抵抗演算部５からの抵抗成分Ｒとリアクタンス演算部８からのリアクタンス成分Ｘを用い、
Ｚ＝Ｒ＋ｊＸ …（４７）
という演算を行う。ここで、抵抗成分Ｒ，リアクタンス成分Ｘは前述したように、周波数が変動しても影響がなく、あるいは影響による誤差が小さくなるため、上記式（４７）で算出したインピーダンスＺは精度が高いと言える。
【００７６】
図１３はインピーダンス平面における動作領域を説明するグラフ図であり、同図に示す円形の領域は、保護動作を起動すべき動作領域（所定しきい値）になっている。判定部６の動作では、予め設定しておいた所定しきい値（動作領域）との比較を行い、インピーダンス演算部１０で算出したインピーダンスＺが、所定しきい値の範囲内となった場合に保護動作信号を出力することになる。
【００７７】
以上のように、インピーダンスＺの演算式には、抵抗成分Ｒは周波数が変動しても影響がなく、リアクタンス成分Ｘは影響による誤差が小さくなるため、従来に比べて格段に高精度の演算結果を得ることができる。そして、インピーダンスＺの演算結果は、サンプリング位相によらない演算結果となっている。
【００７８】
すなわち本発明にあっては、電力系統の周波数が変動している場合でも、事故点Ｆまでのインピーダンスを十分な精度で算出することができる。そして、サンプリング位相によらずにインピーダンスの算出が行える。その結果、演算誤差に起因した誤動作を回避することができる。
【００７９】
（第５の実施の形態）
図１４は本発明の第５の実施の形態を示している。本実施形態において、距離継電装置は、メモリ部１，抽出部２，演算部Ａ３，演算部Ｂ４，演算部Ｃ７，演算部Ｄ９，抵抗演算部５，リアクタンス演算部８，インピーダンス演算部１０，判定部６を備え、電力系統の電圧ｖ，電流ｉをメモリ部１へ取り込み、そのメモリ部１から瞬時値データを抽出部２へ送り込んで各演算部３，４，７，９，５，８，１０において抽出データの演算を行い、それらの演算結果から判定部６において事故点の判定を行う構成になっている。なお、第１，２，３，４の実施の形態と同様な構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００８０】
本実施形態にあっては、演算部Ｄ９を削除することで第４実施形態と同一構成となる。また、演算部Ｄ９の演算結果を用いたリアクタンス演算部８での演算は第３実施形態と同一であり、詳細な説明は省略する。
【００８１】
前述した他の実施形態から容易に分かるように、本実施形態では、抵抗成分Ｒ，リアクタンス成分Ｘの演算ではともに、周波数変動率αおよびサンプリング開始位置ｍを含まなく、それらを排除した演算結果を得ることができる。したがって、インピーダンスＺについても周波数変動の影響がなく、従来に比べて格段に高精度の演算結果を得ることができる。そして、インピーダンスＺの演算結果は、サンプリング位相によらない演算結果となっている。
【００８２】
すなわち本発明にあっては、電力系統の周波数が変動している場合でも、事故点Ｆまでのインピーダンスを十分な精度で算出することができる。そして、サンプリング位相によらずにインピーダンスの算出が行える。その結果、演算誤差に起因した誤動作を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】距離継電装置による事故検出の原理を説明する構成図である。
【図２】抵抗成分Ｒの演算式に係る周波数特性であり、周波数変動率αに対する抵抗成分Ｒの誤差率を示している。
【図３】リアクタンス成分Ｘの演算式に係る周波数特性であり、周波数変動率αに対するリアクタンス成分Ｘの誤差率を示している。
【図４】本発明に係る距離継電装置の好適な一実施の形態を示す構成図である。
【図５】抵抗成分Ｒの演算式に係る周波数特性であり、周波数変動率αに対する抵抗成分Ｒの誤差率を示している。
【図６】インピーダンス平面における動作領域を説明するグラフ図である。
【図７】本発明に係る距離継電装置の第２の実施の形態を示す構成図である。
【図８】リアクタンス成分Ｘの演算式に係る周波数特性であり、周波数変動率αに対するリアクタンス成分Ｘの誤差率を示している。
【図９】インピーダンス平面における動作領域を説明するグラフ図である。
【図１０】本発明に係る距離継電装置の第３の実施の形態を示す構成図である。
【図１１】リアクタンス成分Ｘの演算式に係る周波数特性であり、周波数変動率αに対するリアクタンス成分Ｘの誤差率を示している。
【図１２】本発明に係る距離継電装置の第４の実施の形態を示す構成図である。
【図１３】インピーダンス平面における動作領域を説明するグラフ図である。
【図１４】本発明に係る距離継電装置の第５の実施の形態を示す構成図である。
【符号の説明】
【００８４】
１ メモリ部
２ 抽出部
３ 演算部Ａ
４ 演算部Ｂ
５ 抵抗演算部
６ 判定部
７ 演算部Ｃ
８ リアクタンス演算部
９ 演算部Ｄ
１０ インピーダンス演算部
９９ 距離継電装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統の電圧，電流の瞬時値を記憶するメモリ部と、前記メモリ部から所定時期についてデータ抽出を行う抽出部と、前記抽出部が抽出した瞬時値データについて所定の演算を行う複数の演算部と、前記演算部から最終的に出力する演算結果が所定しきい値の範囲内にあった場合に保護動作信号を出力する判定部とを備えて、
前記抽出部での抽出はある時点を基準時点とし、当該基準時点の電圧瞬時値ｖ０と電流瞬時値ｉ０、前記基準時点から電力系統の定格周波数の電気角で９０°前の時点における電圧瞬時値ｖ３と電流瞬時値ｉ３、前記基準時点から電力系統の定格周波数の電気角で１８０°前の時点における電圧瞬時値ｖ６と電流瞬時値ｉ６とを抽出し、前記演算部では複数の演算部により前記瞬時値データから異なる２つの実効値演算結果の差分を算出して電力系統の周波数変動を補正する演算を行うことを特徴とする距離継電装置。
【請求項２】
前記演算部として演算部Ａ，演算部Ｂ，抵抗演算部を備え、
前記演算部Ａでの演算は、前記電圧瞬時値ｖ３と前記電流瞬時値ｉ３とを乗算して計算値１とし、前記電圧瞬時値ｖ６と前記電流瞬時値ｉ０とを乗算して計算値２とし、前記電圧瞬時値ｖ０と前記電流瞬時値ｉ６とを乗算して計算値３とし、前記計算値２と前記計算値３との加算平均値を求め、前記計算値１から前記加算平均値を減算する演算とし、
前記演算部Ｂでの演算は、前記電流瞬時値ｉ３を２乗して計算値４とし、前記電流瞬時値ｉ０と前記電流瞬時値ｉ６とを乗算して計算値５とし、前記計算値４から前記計算値５減算する演算とし、
前記抵抗演算部での演算は、前記演算部Ａの演算結果を前記演算部Ｂの演算結果で除算して抵抗成分とする演算を行うことを特徴とする請求項１に記載の距離継電装置。
【請求項３】
前記演算部として演算部Ｃ，演算部Ｂ，リアクタンス演算部を備え、
前記演算部Ｃでの演算は、前記電圧瞬時値ｖ３と前記電流瞬時値ｉ０とを乗算して計算値６とし、前記電圧瞬時値ｖ０と前記電流瞬時値ｉ３とを乗算して計算値７とし、前記計算値６から前記計算値７を減算する演算とし、
前記演算部Ｂでの演算は、前記電流瞬時値ｉ３を２乗して計算値４とし、前記電流瞬時値ｉ０と前記電流瞬時値ｉ６とを乗算して計算値５とし、前記計算値４から前記計算値５減算する演算とし、
前記リアクタンス演算部での演算は、前記演算部Ｃの演算結果を前記演算部Ｂの演算結果で除算してリアクタンス成分とする演算を行うことを特徴とする請求項１に記載の距離継電装置。
【請求項４】
前記演算部として演算部Ｃ，演算部Ｂ，演算部Ｄ，リアクタンス演算部を備え、
前記演算部Ｃでの演算は、前記電圧瞬時値ｖ３と前記電流瞬時値ｉ０とを乗算して計算値６とし、前記電圧瞬時値ｖ０と前記電流瞬時値ｉ３とを乗算して計算値７とし、前記計算値６から前記計算値７を減算する演算とし、
前記演算部Ｂでの演算は、前記電流瞬時値ｉ３を２乗して計算値４とし、前記電流瞬時値ｉ０と前記電流瞬時値ｉ６とを乗算して計算値５とし、前記計算値４から前記計算値５減算する演算とし、
前記演算部Ｄでの演算は、前記電流瞬時値ｉ３を２乗して計算値４とし、前記電流瞬時値ｉ０と前記電流瞬時値ｉ６との加算平均値を２乗して計算値８とし、前記計算値４から前記計算値８を減算して平方根を求め、当該平方根を前記電流瞬時値ｉ３で除算する演算とし、
前記リアクタンス演算部での演算は、前記演算部Ｃの演算結果を前記演算部Ｂの演算結果で除算し、当該除算結果に前記演算部Ｄの演算結果を乗算してリアクタンス成分とする演算を行うことを特徴とする請求項１に記載の距離継電装置。
【請求項５】
前記演算部として演算部Ａ，演算部Ｃ，演算部Ｂ，抵抗演算部，リアクタンス演算部，インピーダンス演算部を備え、
前記演算部Ａでの演算は、前記電圧瞬時値ｖ３と前記電流瞬時値ｉ３とを乗算して計算値１とし、前記電圧瞬時値ｖ６と前記電流瞬時値ｉ０とを乗算して計算値２とし、前記電圧瞬時値ｖ０と前記電流瞬時値ｉ６とを乗算して計算値３とし、前記計算値２と前記計算値３との加算平均値を求め、前記計算値１から前記加算平均値を減算する演算とし、
前記演算部Ｃでの演算は、前記電圧瞬時値ｖ３と前記電流瞬時値ｉ０とを乗算して計算値６とし、前記電圧瞬時値ｖ０と前記電流瞬時値ｉ３とを乗算して計算値７とし、前記計算値６から前記計算値７を減算する演算とし、
前記演算部Ｂでの演算は、前記電流瞬時値ｉ３を２乗して計算値４とし、前記電流瞬時値ｉ０と前記電流瞬時値ｉ６とを乗算して計算値５とし、前記計算値４から前記計算値５減算する演算とし、
前記抵抗演算部での演算は、前記演算部Ａの演算結果を前記演算部Ｂの演算結果で除算して抵抗成分とする演算を行い、
前記リアクタンス演算部での演算は、前記演算部Ｃの演算結果を前記演算部Ｂの演算結果で除算してリアクタンス成分とする演算を行い、
前記インピーダンス演算部での演算は、前記抵抗演算部の演算結果と前記リアクタンス演算部の演算結果とを合成してインピーダンスとする演算を行うことを特徴とする請求項１に記載の距離継電装置。
【請求項６】
前記演算部として演算部Ａ，演算部Ｃ，演算部Ｂ，演算部Ｄ，抵抗演算部，リアクタンス演算部，インピーダンス演算部を備え、
前記演算部Ａでの演算は、前記電圧瞬時値ｖ３と前記電流瞬時値ｉ３とを乗算して計算値１とし、前記電圧瞬時値ｖ６と前記電流瞬時値ｉ０とを乗算して計算値２とし、前記電圧瞬時値ｖ０と前記電流瞬時値ｉ６とを乗算して計算値３とし、前記計算値２と前記計算値３との加算平均値を求め、前記計算値１から前記加算平均値を減算する演算とし、
前記演算部Ｃでの演算は、前記電圧瞬時値ｖ３と前記電流瞬時値ｉ０とを乗算して計算値６とし、前記電圧瞬時値ｖ０と前記電流瞬時値ｉ３とを乗算して計算値７とし、前記計算値６から前記計算値７を減算する演算とし、
前記演算部Ｂでの演算は、前記電流瞬時値ｉ３を２乗して計算値４とし、前記電流瞬時値ｉ０と前記電流瞬時値ｉ６とを乗算して計算値５とし、前記計算値４から前記計算値５減算する演算とし、
前記演算部Ｄでの演算は、前記電流瞬時値ｉ３を２乗して計算値４とし、前記電流瞬時値ｉ０と前記電流瞬時値ｉ６との加算平均値を２乗して計算値８とし、前記計算値４から前記計算値８を減算して平方根を求め、当該平方根を前記電流瞬時値ｉ３で除算する演算とし、
前記抵抗演算部での演算は、前記演算部Ａの演算結果を前記演算部Ｂの演算結果で除算して抵抗成分とする演算を行い、
前記リアクタンス演算部での演算は、前記演算部Ｃの演算結果を前記演算部Ｂの演算結果で除算し、当該除算結果に前記演算部Ｄの演算結果を乗算してリアクタンス成分とする演算を行い、
前記インピーダンス演算部での演算は、前記抵抗演算部の演算結果と前記リアクタンス演算部の演算結果とを合成してインピーダンスとする演算を行うことを特徴とする請求項１に記載の距離継電装置。
【請求項１】
電力系統の電圧，電流の瞬時値を記憶するメモリ部と、前記メモリ部から所定時期についてデータ抽出を行う抽出部と、前記抽出部が抽出した瞬時値データについて所定の演算を行う複数の演算部と、前記演算部から最終的に出力する演算結果が所定しきい値の範囲内にあった場合に保護動作信号を出力する判定部とを備えて、
前記抽出部での抽出はある時点を基準時点とし、当該基準時点の電圧瞬時値ｖ０と電流瞬時値ｉ０、前記基準時点から電力系統の定格周波数の電気角で９０°前の時点における電圧瞬時値ｖ３と電流瞬時値ｉ３、前記基準時点から電力系統の定格周波数の電気角で１８０°前の時点における電圧瞬時値ｖ６と電流瞬時値ｉ６とを抽出し、前記演算部では複数の演算部により前記瞬時値データから異なる２つの実効値演算結果の差分を算出して電力系統の周波数変動を補正する演算を行うことを特徴とする距離継電装置。
【請求項２】
前記演算部として演算部Ａ，演算部Ｂ，抵抗演算部を備え、
前記演算部Ａでの演算は、前記電圧瞬時値ｖ３と前記電流瞬時値ｉ３とを乗算して計算値１とし、前記電圧瞬時値ｖ６と前記電流瞬時値ｉ０とを乗算して計算値２とし、前記電圧瞬時値ｖ０と前記電流瞬時値ｉ６とを乗算して計算値３とし、前記計算値２と前記計算値３との加算平均値を求め、前記計算値１から前記加算平均値を減算する演算とし、
前記演算部Ｂでの演算は、前記電流瞬時値ｉ３を２乗して計算値４とし、前記電流瞬時値ｉ０と前記電流瞬時値ｉ６とを乗算して計算値５とし、前記計算値４から前記計算値５減算する演算とし、
前記抵抗演算部での演算は、前記演算部Ａの演算結果を前記演算部Ｂの演算結果で除算して抵抗成分とする演算を行うことを特徴とする請求項１に記載の距離継電装置。
【請求項３】
前記演算部として演算部Ｃ，演算部Ｂ，リアクタンス演算部を備え、
前記演算部Ｃでの演算は、前記電圧瞬時値ｖ３と前記電流瞬時値ｉ０とを乗算して計算値６とし、前記電圧瞬時値ｖ０と前記電流瞬時値ｉ３とを乗算して計算値７とし、前記計算値６から前記計算値７を減算する演算とし、
前記演算部Ｂでの演算は、前記電流瞬時値ｉ３を２乗して計算値４とし、前記電流瞬時値ｉ０と前記電流瞬時値ｉ６とを乗算して計算値５とし、前記計算値４から前記計算値５減算する演算とし、
前記リアクタンス演算部での演算は、前記演算部Ｃの演算結果を前記演算部Ｂの演算結果で除算してリアクタンス成分とする演算を行うことを特徴とする請求項１に記載の距離継電装置。
【請求項４】
前記演算部として演算部Ｃ，演算部Ｂ，演算部Ｄ，リアクタンス演算部を備え、
前記演算部Ｃでの演算は、前記電圧瞬時値ｖ３と前記電流瞬時値ｉ０とを乗算して計算値６とし、前記電圧瞬時値ｖ０と前記電流瞬時値ｉ３とを乗算して計算値７とし、前記計算値６から前記計算値７を減算する演算とし、
前記演算部Ｂでの演算は、前記電流瞬時値ｉ３を２乗して計算値４とし、前記電流瞬時値ｉ０と前記電流瞬時値ｉ６とを乗算して計算値５とし、前記計算値４から前記計算値５減算する演算とし、
前記演算部Ｄでの演算は、前記電流瞬時値ｉ３を２乗して計算値４とし、前記電流瞬時値ｉ０と前記電流瞬時値ｉ６との加算平均値を２乗して計算値８とし、前記計算値４から前記計算値８を減算して平方根を求め、当該平方根を前記電流瞬時値ｉ３で除算する演算とし、
前記リアクタンス演算部での演算は、前記演算部Ｃの演算結果を前記演算部Ｂの演算結果で除算し、当該除算結果に前記演算部Ｄの演算結果を乗算してリアクタンス成分とする演算を行うことを特徴とする請求項１に記載の距離継電装置。
【請求項５】
前記演算部として演算部Ａ，演算部Ｃ，演算部Ｂ，抵抗演算部，リアクタンス演算部，インピーダンス演算部を備え、
前記演算部Ａでの演算は、前記電圧瞬時値ｖ３と前記電流瞬時値ｉ３とを乗算して計算値１とし、前記電圧瞬時値ｖ６と前記電流瞬時値ｉ０とを乗算して計算値２とし、前記電圧瞬時値ｖ０と前記電流瞬時値ｉ６とを乗算して計算値３とし、前記計算値２と前記計算値３との加算平均値を求め、前記計算値１から前記加算平均値を減算する演算とし、
前記演算部Ｃでの演算は、前記電圧瞬時値ｖ３と前記電流瞬時値ｉ０とを乗算して計算値６とし、前記電圧瞬時値ｖ０と前記電流瞬時値ｉ３とを乗算して計算値７とし、前記計算値６から前記計算値７を減算する演算とし、
前記演算部Ｂでの演算は、前記電流瞬時値ｉ３を２乗して計算値４とし、前記電流瞬時値ｉ０と前記電流瞬時値ｉ６とを乗算して計算値５とし、前記計算値４から前記計算値５減算する演算とし、
前記抵抗演算部での演算は、前記演算部Ａの演算結果を前記演算部Ｂの演算結果で除算して抵抗成分とする演算を行い、
前記リアクタンス演算部での演算は、前記演算部Ｃの演算結果を前記演算部Ｂの演算結果で除算してリアクタンス成分とする演算を行い、
前記インピーダンス演算部での演算は、前記抵抗演算部の演算結果と前記リアクタンス演算部の演算結果とを合成してインピーダンスとする演算を行うことを特徴とする請求項１に記載の距離継電装置。
【請求項６】
前記演算部として演算部Ａ，演算部Ｃ，演算部Ｂ，演算部Ｄ，抵抗演算部，リアクタンス演算部，インピーダンス演算部を備え、
前記演算部Ａでの演算は、前記電圧瞬時値ｖ３と前記電流瞬時値ｉ３とを乗算して計算値１とし、前記電圧瞬時値ｖ６と前記電流瞬時値ｉ０とを乗算して計算値２とし、前記電圧瞬時値ｖ０と前記電流瞬時値ｉ６とを乗算して計算値３とし、前記計算値２と前記計算値３との加算平均値を求め、前記計算値１から前記加算平均値を減算する演算とし、
前記演算部Ｃでの演算は、前記電圧瞬時値ｖ３と前記電流瞬時値ｉ０とを乗算して計算値６とし、前記電圧瞬時値ｖ０と前記電流瞬時値ｉ３とを乗算して計算値７とし、前記計算値６から前記計算値７を減算する演算とし、
前記演算部Ｂでの演算は、前記電流瞬時値ｉ３を２乗して計算値４とし、前記電流瞬時値ｉ０と前記電流瞬時値ｉ６とを乗算して計算値５とし、前記計算値４から前記計算値５減算する演算とし、
前記演算部Ｄでの演算は、前記電流瞬時値ｉ３を２乗して計算値４とし、前記電流瞬時値ｉ０と前記電流瞬時値ｉ６との加算平均値を２乗して計算値８とし、前記計算値４から前記計算値８を減算して平方根を求め、当該平方根を前記電流瞬時値ｉ３で除算する演算とし、
前記抵抗演算部での演算は、前記演算部Ａの演算結果を前記演算部Ｂの演算結果で除算して抵抗成分とする演算を行い、
前記リアクタンス演算部での演算は、前記演算部Ｃの演算結果を前記演算部Ｂの演算結果で除算し、当該除算結果に前記演算部Ｄの演算結果を乗算してリアクタンス成分とする演算を行い、
前記インピーダンス演算部での演算は、前記抵抗演算部の演算結果と前記リアクタンス演算部の演算結果とを合成してインピーダンスとする演算を行うことを特徴とする請求項１に記載の距離継電装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００８−９２７５７（Ｐ２００８−９２７５７Ａ）
【公開日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２７３９０１（Ｐ２００６−２７３９０１）
【出願日】平成１８年１０月５日（２００６．１０．５）
【出願人】（０００００２８４２）株式会社高岳製作所 (72)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月５日（２００６．１０．５）
【出願人】（０００００２８４２）株式会社高岳製作所 (72)
【Ｆターム（参考）】
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