JP2017108537A - Protection relay - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、例えば高出力の大型電動機等に用いられる保護継電装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to a protective relay device used for, for example, a high-output large motor or the like.
近年、大型電動機の高出力化に伴い、その保護が重要性を増してきている。その保護のため、例えば、ディジタル保護継電装置が用いられている。このディジタル保護継電装置は、入力電気量をディジタル化して、それに基づいて入力電気量の振幅値等を演算し、その振幅値に基づいて、事故が発生したか否かの判定を行うものである。 In recent years, with the increase in output of large motors, the protection thereof has become more important. For the protection, for example, a digital protection relay device is used. This digital protective relay device digitizes the input electric quantity, calculates the amplitude value of the input electric quantity based on it, and determines whether or not an accident has occurred based on the amplitude value. is there.
ところで、従来のディジタル保護継電装置では、振幅値を算出するために、定格周波数50Hzまたは60Hzの基本波とサンプリング周波数の特徴を利用しているものがある。振幅値演算において、例えば、サンプリング周波数が基本波の12倍(サンプリング間隔が電気角30°)の場合、電気角30°ごとのデータを6点加算(半波分の面積を計算)する方式や、電気角90°の瞬時値の絶対値の和および差から演算した結果をさらに過去3サンプリング分加算する方式などがある。 By the way, some conventional digital protective relay devices use the characteristics of a fundamental wave and a sampling frequency with a rated frequency of 50 Hz or 60 Hz in order to calculate an amplitude value. In the amplitude value calculation, for example, when the sampling frequency is 12 times the fundamental wave (sampling interval is electrical angle 30 °), 6 points of data for every electrical angle 30 ° are added (the area for half wave is calculated) In addition, there is a method in which the result calculated from the sum and difference of the absolute values of the instantaneous value of the electrical angle of 90 ° is further added for the past three samplings.
その他、系統周波数の上昇または低下を検出する周波数継電装置があり、波形の零クロス点と零クロス点前後のサンプリング点との時間間隔を直線近似法により補間し、これに極性の変化しないデータ時間間隔を加え、1周期分の時間を演算するものがある。 In addition, there is a frequency relay device that detects the rise or fall of the system frequency, and interpolates the time interval between the zero cross point of the waveform and the sampling points before and after the zero cross point using a linear approximation method, and the data does not change in polarity. Some add time intervals and calculate the time for one cycle.
周波数を検出する方法としては、次のようなものも提案されている。
(1) サンプリング値の極性変化から零点の存在を検知する。
(2) 零点に対するサンプリングの位相時間差を当該零点の直前および直後のサンプリング値から逆三角関数演算により算出する。
(3) 前回の零点から今回の零点までの検出区間の時間を位相時間差とこの間のサンプリング回数に基づいて算出する。
(4) 検出区間の逆数により正弦波の交流の周波数を求める。
As a method for detecting the frequency, the following has been proposed.
(1) Detect the zero point from the change in polarity of the sampling value.
(2) The sampling phase time difference with respect to the zero is calculated by inverse trigonometric function calculation from the sampling values immediately before and after the zero.
(3) The time of the detection interval from the previous zero to the current zero is calculated based on the phase time difference and the number of samplings during this time.
(4) Obtain the AC frequency of the sine wave from the reciprocal of the detection interval.
しかしながら、公知技術では、保護対象回路の周波数の変動幅が大きい場合に、電気角が激しく変動するため、上述の電気角に基づく演算アルゴリズムを用いることが困難であり、正確に振幅値を演算することが困難であった。これらを改善するために、特許文献2や特許文献3のディジタル保護継電装置も提案されているが、いずれも、演算が複雑である、演算誤差が大きいなどの問題があった。また、入力電気量の周波数の特定が困難であったり、高調波成分や直流成分の除去が困難で振幅値の精度に欠ける問題もあった。このようなことから、入力電気量の周波数が大きく変動するような回路に適用してもより正確に振幅値を演算することができ、電動機保護や発電機保護の高精度化かつ多機能化を図ることができるディジタル保護継電装置が必要とされていた。
However, in the known technique, when the frequency fluctuation range of the circuit to be protected is large, the electrical angle fluctuates violently. Therefore, it is difficult to use the above calculation algorithm based on the electrical angle, and the amplitude value is accurately calculated. It was difficult. In order to improve these, the digital protection relay devices of
本発明の実施形態は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものである。その目的は、例えば、高出力の大型電動機等に使用する周波数の変動が大きい回路を適切に保護できる保護継電装置を提供することである。 The embodiment of the present invention has been proposed in order to solve the above-described problems of the prior art. An object of the present invention is to provide a protective relay device that can appropriately protect a circuit having a large frequency variation used for, for example, a high-output large electric motor.
上記のような目的を達成するための実施形態の保護継電装置は、次のような構成を有する。
(1)保護対象回路の電気量を入力して、所定のサンプリング間隔でアナログ/ディジタル変換する入力処理部。
(2)前記入力電気量の振幅値を算出する振幅値演算部。
(3)前記振幅値演算部によって得られた振幅値に基づいて、前記保護対象回路についての保護動作を行うか否かの判定を行う動作判定部。
(4)前記振幅値演算部は、次の構成を有する。
(4−1)前記入力処理部に入力した入力電気量に基づいて、当該入力電気量の周波数を特定する周波数特定部。
(4−2)前記周波数特定部が特定した周波数における現時点の入力電気量並びに複数の過去の入力電気量と、それらの位相差を求める位相差算出部。
(4−3)前記位相差取得部によって得られた現時点並びに過去の入力電気量とそれらの位相差に基づいて、現時点の電気量と位相が四半周期ずれる電気量である直交電気量を演算する直交電気量演算部。
(5)前記振幅値演算部は、前記現時点の電気量と前記直交電気量に基づいて、前記入力電気量の振幅値を演算する。
The protection relay device of the embodiment for achieving the above object has the following configuration.
(1) An input processing unit that inputs an electric quantity of a circuit to be protected and performs analog / digital conversion at a predetermined sampling interval.
(2) An amplitude value calculation unit that calculates an amplitude value of the input electric quantity.
(3) An operation determination unit that determines whether or not to perform a protection operation for the protection target circuit based on the amplitude value obtained by the amplitude value calculation unit.
(4) The amplitude value calculator has the following configuration.
(4-1) A frequency specifying unit that specifies the frequency of the input electric quantity based on the input electric quantity input to the input processing unit.
(4-2) A phase difference calculation unit that obtains a current input electric quantity and a plurality of past input electric quantities at the frequency specified by the frequency specifying unit and a phase difference therebetween.
(4-3) Based on the current and past input electric quantities obtained by the phase difference acquisition unit and their phase differences, an orthogonal electric quantity that is an electric quantity whose phase deviates from the current electric quantity by a quarter period is calculated. Orthogonal electricity calculation unit.
(5) The amplitude value calculation unit calculates an amplitude value of the input electric quantity based on the current electric quantity and the orthogonal electric quantity.
また、他の実施形態の保護継電装置は、次のような構成を有する。
(1)保護対象回路の複数種類の電気量を入力して、所定のサンプリング間隔でアナログ/ディジタル変換する入力処理部。
(2)前記複数の入力電気量の振幅値を算出する振幅値演算部。
(3)前記複数の入力電気量の位相差を算出する位相差算出部。
(4)前記振幅値演算部によって得られた前記入力電気量の振幅値と、前記複数の入力電気量の位相差に基づいて、前記保護対象回路についての保護動作を行うか否かの判定を行う動作判定部。
(5)前記振幅値演算部は、次の構成を備える。
(5−1)前記複数種類の入力電気量を量子化して、そのベクトル差とベクトル和を求めるベクトル化処理部。
(5−2)前記複数の入力電気量とそのベクトル差およびベクトル和について、その現時点の入力電気量と現時点と異なるタイミングの入力電気量に基づいて、増加側ピーク値と減少側ピーク値を算出するピーク値算出部。
(5−3)前記増加側ピーク値と減少側ピーク値に基づいて、前記複数の入力電気量とそのベクトル差およびベクトル和の大きさを算出する大きさの算出部。
(6)前記位相差算出部は、大きさの算出部で得られた前記複数の入力電気量とそのベクトル差およびベクトル和の大きさに基づいて、前記複数の入力電気量の位相差を算出する。
Moreover, the protection relay device of other embodiment has the following structures.
(1) An input processing unit that inputs a plurality of types of electric quantities of a circuit to be protected and performs analog / digital conversion at a predetermined sampling interval.
(2) An amplitude value calculation unit that calculates an amplitude value of the plurality of input electric quantities.
(3) A phase difference calculation unit that calculates a phase difference between the plurality of input electric quantities.
(4) Determining whether or not to perform a protection operation for the protection target circuit based on the amplitude value of the input electric quantity obtained by the amplitude value calculation unit and the phase difference between the plurality of input electric quantities. Operation determination unit to perform.
(5) The amplitude value calculator has the following configuration.
(5-1) A vectorization processing unit that quantizes the plurality of types of input electric quantities and obtains a vector difference and a vector sum thereof.
(5-2) The increase-side peak value and the decrease-side peak value are calculated based on the current input electricity amount and the input electricity amount at a timing different from the current time for the plurality of input electricity amounts, vector differences, and vector sums. A peak value calculation unit.
(5-3) A magnitude calculator that calculates the magnitudes of the plurality of input electric quantities, their vector differences, and vector sums based on the increasing peak value and decreasing peak value.
(6) The phase difference calculation unit calculates a phase difference between the plurality of input electric quantities based on the plurality of input electric quantities obtained by the magnitude calculating unit, a vector difference thereof, and a vector sum. To do.
[1.第1実施形態]
[1−1.構成]
以下、本発明の第1実施形態について、図面を参照して説明する。図1は、本実施形態のシステム構成図である。本実施形態は、電力機器に発生した異常を検出して電力系統からの切り離しまたは警報を行うものである。
[1. First Embodiment]
[1-1. Constitution]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a system configuration diagram of this embodiment. In the present embodiment, an abnormality occurring in a power device is detected, and disconnection from the power system or an alarm is performed.
保護継電装置1は、保護対象回路から電気量を入力する入力処理部2を有する。入力処理部2は、所定のサンプリング間隔で入力電気量をアナログ/ディジタル変換するもので、入力変換器やA/D変換器を有する。すなわち、入力処理部2は、保護対象回路に設けられた計測用変成器(CT,PT)で電流や電圧などのアナログ電気量を取り込み、入力変換器でレベル変換、A/D変換器でA/D変換等のディジタル化処理を行った後に、その入力電気量を振幅値演算部3に出力する。
The
保護継電装置1は、入力処理部2の出力側に接続された振幅値演算部3を備える。振幅値演算部3は、現時点の入力電気量Znとその直交電気量Zn−π/2とに基づいて、入力電気量Znの振幅値|Z|を演算する。振幅値演算部3は、振幅値演算に必要なデータを算出するために、入力電気量の周波数特定部31と、各サンプリング角における入力電気量間の位相差Zn−π/2を算出する位相差算出部32と、各サンプリング角における入力電気量Zn−1〜Zn−4およびその位相差θ−1〜θ−4に基づいて直交電気量Zn−π/2を演算する直交電気量演算部33とを有する。
The
周波数特定部31は、入力処理部2に入力した入力電気量の周波数fnを特定する。具体的には、まず、入力電気量Znを所定のサンプリング間隔で計測し、その計測値の零クロス点を判定する。判定された零クロス点の幅に基づいて、入力電気量Znの周波数fnを特定する。零クロス点の判定とは、入力電気量Znが正から負になるか負から正になる時点を検出し、そのような複数の時点の間隔幅に基づいて周波数fnを算出する手法である。
The
位相差算出部32は、周波数特定部31が特定した周波数fnにおける現時点の入力電気量Zn並びに複数の過去の入力電気量Zn−1〜Zn−4と、それらの位相差θ−1〜θ−4を求めるものである。本実施形態では、現在のサンプリング時点を基準として、4サンプリング前までの入力電気量Zn−1〜Zn−4と、各入力電気量Zn−1〜Zn−4の位相差θ−1〜θ−4を算出する。
The phase
直交電気量演算部33は、周波数特定部31で特定した周波数を用いて、現時点の電気量と位相が四半周期(π/2)遅れている直交電気量Zn−π/2を演算し、当該直交電気量Zn−π/2から振幅二乗法を用いて振幅値を算出する。本実施形態では、位相差算出部32によって得られた4サンプリング分の入力電気量と、各入力電気量の位相差に基づいて、直交電気量Zn−π/2を算出する。
The orthogonal electric
振幅値演算部3の出力側は動作判定部4に接続され、動作判定部4の出力側に出力処理部5が接続されている。動作判定部4は、振幅値演算部3での算出結果を用いて遮断や警告等の所定の動作の判定を行う。例えば、振幅値演算部3で算出された電流値や電圧値等の振幅値|Z|が閾値を上回ったり、または、下回ったりした場合に、保護対象回路の遮断処理や警告処理等の動作判定を行う。例えば、入力電気量Znが電圧量である場合は、電圧量の振幅値|Z|を用いて不足電圧判定を実施してもよい。動作判定部4は、電圧量の振幅値|Z|が閾値を下回った場合に、リレー動作を行うことを判定し、出力処理部5にトリップ信号を遮断器に送出させる。
The output side of the amplitude
入力電気量Znが電流量である場合は、電流量の振幅値|Z|を用いて過電流判定を行ってもよい。送電線の事故時には、平常時の電流よりも上昇した値が入力処理部2を経由して保護継電装置1に取り込まれる。周波数特定部31、振幅値演算部3が処理を行うことで、電流量の周波数fn、振幅値|Z|を得ることができる。動作判定部4は、算出した電流量の振幅値を用いて過電流判定を実施し、閾値を上回れば、リレー動作を行う判定をし、出力処理部5にトリップ信号を遮断器に対して送信させる。出力処理部5は、動作判定部での判定結果に基づいて、遮断や警告等の動作を行う。
When the input electrical quantity Zn is a current quantity, the overcurrent determination may be performed using the amplitude value | Z | of the current quantity. In the event of a power transmission line accident, a value that is higher than the normal current is taken into the
[1−2.作用]
図2は、本実施形態において、零クロス方式を用いた周波数特定の演算フローの一例を示すフローチャートである。
[1-2. Action]
FIG. 2 is a flowchart showing an example of a calculation flow for specifying a frequency using the zero cross method in the present embodiment.
周波数特定部31は、任意のサンプリング周期によりサンプリングされた入力電気量に対し、現時点の入力電気量Znが0、または、Znと1サンプリング前の入力電気量Zn−1とのベクトル和とスカラー和の比率が1より小さいと判定された場合、つまり、数式(1)を満たす場合のカウンタ値SPを図示しない記憶部に記憶する(ステップS2)。詳述すると、零クロス判定されるまで、サンプリング毎にカウントアップ(SP=SP+1)し(ステップS1)、零クロス判定された場合、つまり、Zn=0もしくはZn−1とZnとが正負に分かれている場合のカウンタ値SPを特定して記憶部に記憶する(ステップS2)。
Zn=0 or (|Zn+Zn−1|)/(|Zn|+|Zn−1|)<1・・・(1)
Vector sum of the
Z n = 0 or (| Z n + Z n-1 |) / (| Z n | + | Z n-1 |) <1 (1)
なお、この後に、現時点の入力電気量の大きさと1サンプリング前の入力電気量の大きさから、零クロス時のカウンタ値SPを数式(2)および(3)を用いて補正してもよい(ステップS3,S4)。ここで、ΔSPnは現時点の補正分、ΔSPn−1は1サンプリング前の補正分、SP′は補正後のサンプリング数である。
ΔSPn=|Zn|/(|Zn|+|Zn−1|)・・・(2)
SP′=SP−ΔSPn+ΔSPn−1・・・(3)
After this, the counter value SP at the time of zero crossing may be corrected using Equations (2) and (3) based on the current input electric quantity and the input electric quantity one sampling before ( Steps S3 and S4). Here, ΔSP n is the current correction amount, ΔSP n−1 is the correction amount before one sampling, and SP ′ is the number of samplings after the correction.
ΔSP n = | Z n | / (| Z n | + | Z n-1 |) (2)
SP ′ = SP−ΔSP n + ΔSP n−1 (3)
次に、周波数特定部31は、数式(4)または数式(5)を用いて、入力電気量の半周期Tn/2をカウンタ値SPとサンプリング周期から算出する(ステップS5)。サンプリング周期は、基準周波数fb、基準周波数における1サンプリング分の電気角θspからθ/(fb×2π)として求める。周波数特定部31は、求めた半周期Tn/2と前回値Tn−1/2を用いて入力電気量Znの周波数fnを算出する(ステップS6)。なお、求めた周波数fnに対して移動平均をとってもよい。そして、零クロス判定されて周波数fnを算出した後にカウンタ値SPをリセットする(ステップS7)。
Tn/2=SP×θsp/(fb×2π)・・・(4)
Tn/2=SP′×θsp/(fb×2π)・・・(5)
Next, the
T n / 2 = SP × θ sp / (f b × 2π) (4)
T n / 2 = SP ′ × θ sp / (f b × 2π) (5)
図3は、本実施形態において、特定した周波数を用いた振幅値演算フローを示すフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart showing an amplitude value calculation flow using the specified frequency in the present embodiment.
まず、位相差算出部32は、入力電気量が1サンプリングで進む角度θnspを、周波数特定部31で求めた周波数fnと基準周波数fbとサンプリング角θspとから算出する(ステップS11)。ここで、算出した角度θnspを用い、現時点の入力電気量Znを基準にして、1サンプリング前の入力電気量Zn−1との位相差θ−1=−θnsp、2サンプリング前の入力電気量Zn−2との位相差θ−2=−2θnsp、3サンプリング前の入力電気量Zn−3との位相差θ−3=−3θnsp、4サンプリング前の入力電気量Zn−4との位相差θ−4=−4θnspと表す。
First, the phase
次に、直交電気量演算部33は、位相差算出部32が求めた各位相差を次式(6)(7)に当て嵌めて、現時点の入力電気量の直交電気量Zn−π/2を算出するための値であるk1、k2を算出する(ステップS12)。
k1=(cosθ−3+cosθ−4)/(cosθ−1+cosθ−2)・・・(6)
k2=1/{k1×(sinθ−1+sinθ−2)−(sinθ−3+sinθ−4)}
・・・(7)
Next, the orthogonal electric
k1 = (cos θ −3 + cos θ −4 ) / (cos θ −1 + cos θ −2 ) (6)
k2 = 1 / {k1 × (sin θ −1 + sin θ −2 ) − (sin θ −3 + sin θ −4 )}
... (7)
そして、直交電気量演算部33は、次式(8)を用いて、現時点の入力電気量Znの直交電気量Zn−π/2を算出する(ステップS13)。
Zn−π/2=k2×{k1×(Zn−1+Zn−2)−(Zn−3+Zn−4)}・・・(8)
Then, the orthogonal electric
Zn −π / 2 = k2 × {k1 × (Zn −1 + Zn −2 ) − (Zn −3 + Zn −4 )} (8)
なお、現在のサンプリング基準に対する過去のサンプリング数と周期間隔は任意であり、上述の4サンプリング前までを用いた算出方法と同様にして直交電気量を求めればよい。 In addition, the past sampling number and period interval with respect to the current sampling standard are arbitrary, and the orthogonal electric quantity may be obtained in the same manner as the calculation method using up to four samplings described above.
最後に、振幅値演算部3は、この直交電気量Zn−π/2と現時点の入力電気量Znを次式(9)に代入して、振幅二乗法により入力電気量の振幅値|Z|を算出する(ステップS14)。
|Z|2=Zn 2+Zn−π/2 2・・・(9)
Finally, the amplitude
| Z | 2 = Z n 2 + Z n−π / 2 2 (9)
上述の演算結果を用いて、動作判定部4は、電流または電圧の増加または低下、差動電流の増加などの事故検出手法により動作判定を行ってもよい。この判定結果を受けた出力処理部5より遮断器の引き外し信号を送信して遮断器の引き外しを実行したり、運用者に警告を行ったりする。
Using the above calculation result, the
[1−3.効果]
本実施形態に係る保護継電装置1の振幅値演算部3は、入力処理部2に入力した入力電気量Znに基づいて、当該入力電気量Znの周波数fnを特定する周波数特定部31と、周波数特定部31が特定した周波数fnを用いて現時点の電気量Znと位相が四半周期ずれる電気量である直交電気量Zn−π/2を演算し、当該直交電気量Zn−π/2から振幅二乗法を用いて振幅値|Z|を算出する。この際、振幅値演算部3に設けた位相差演算部32は、周波数特定部31が算出した周波数fnに基づいて、入力電気量Znが1サンプリングで進むサンプリング角度θnspを算出し、サンプリング角度θnspに基づいた複数のタイミングにおける入力電気量Zn−1,Zn−2,Zn−3,Zn−4および位相差θ−1,θ−2,θ−3,θ−4を計算し、その結果に基づいて直交電気量Zn−π/2を算出する。
[1-3. effect]
The amplitude
すなわち、入力電気量Znの変動が激しい場合、その周波数の振幅値|Z|の変動も大きくなることから、入力電気量Znのみに基づく振幅値を基準として保護対象回路を遮断するか否かの判断を行うことは困難であるが、本実施形態では、変動が激しいサンプリング毎の入力電気量Znではなく、周波数の変動の影響が比較的少ない入力電気量Znと直交電気量Zn−π/2とを用いる。よって、入力電気量Znの周波数の変動が大きい場合でも、その正確な振幅値|Z|を算出することができる。 That is, when the variation of the input electrical quantity Z n is severe, the amplitude value of the frequency | whether from the greater variation in the blocks the protected circuit, based on the amplitude value based only on an input electrical quantity Z n | Z Although it is difficult to perform Kano decision, in the present embodiment, fluctuations input electrical quantity rather than Z n intense sampling each, influence of variation in the frequency is relatively small input electric quantity Z n perpendicular electric quantity Z n-π / 2 is used. Therefore, even when the fluctuation of the frequency of the input electric quantity Z n is large, the accurate amplitude value | Z | can be calculated.
また、複数のサンプリング毎の入力電気量Zn−1,Zn−2,Zn−3,Zn−4および位相差θ−1,θ−2,θ−3,θ−4に基づいて、入力電気量の振幅値|Z|を算出するので、入力電気量の周波数の変動が大きい回路でも複数のタイミングでサンプリングしたデータを使用することによりデータの平準化が可能となり、瞬間的な入力電気量の変動に左右されることなく、正確な振幅値|Z|を取得することができる。 Moreover, based on input electric quantity Zn -1 , Zn -2 , Zn -3 , Zn -4 for every some sampling, and phase difference (theta) -1 , (theta) -2 , (theta) -3 , (theta) -4. Since the amplitude value | Z | of the input electric quantity is calculated, even if a circuit with large fluctuations in the frequency of the input electric quantity is used, it is possible to level the data by using data sampled at a plurality of timings. An accurate amplitude value | Z | can be obtained without being affected by fluctuations in the amount of electricity.
特に、位相差算出部32は、サンプリング角度θnspに基づいて、現時点の入力電気量Znと1サンプリング前〜4サンプリング前の入力電気量Zn−1,Zn−2,Zn−3,Zn−4との各位相差θ−1,θ−2,θ−3,θ−4を算出し、数式(6)〜(8)に基づいて直交電気量Zn−π/2を算出する。したがって、四つの入力電気量およびそれらの位相差に基づいて直交電気量を算出するので、周波数の変動に比較的左右されないで、直交電気量を精度良く算出することができる。
In particular, the phase
周波数特定部31は、入力電気量Znの二以上の零クロス点の間隔幅に基づいて周波数を特定する。したがって、入力電気量Znの零クロス判定により、零クロス周期を算出することで、変動の激しい周波数の現在値を特定できる。また、零クロスの判定は、簡単な演算によってできるので、振幅値演算部3は、小さい負荷で迅速に演算を行うことができる。この際、周波数特定部31は、二以上の零クロス点の間隔幅を、その間のサンプリング数SPを計数することによって計測し、計数したサンプリング数SPを現時点およびその前の入力電気量|Zn|,|Zn−1|に基づいて補正する。零クロスのタイミングとサンプリングタイミングにはズレがあることがあるため、つまり、隣接サンプリング間で零クロスすることがあるため、サンプリング数SPを補正することでサンプリング数をn−1〜n間の数値とすることができ、その結果算出する周波数fnの精度が向上する。
[2.第2実施形態]
[2−1.構成]
第2実施形態の保護継電装置1の構成は、図4に示すように、基本的には第1実施形態と同じである。ただし、本実施形態の周波数特定部34が実施する内容が、第1実施形態の周波数特定部31が実施する内容とは異なる。簡単に説明すると、第1実施形態における周波数特定部31は、零クロス判定により周波数を特定するものであるが、第2実施形態における周波数特定部34は、所定時間の入力電気量の差分および大小を算出および比較することを繰り返して周波数を特定する。
[2. Second Embodiment]
[2-1. Constitution]
The configuration of the
そのため、本実施形態の周波数特定部34は、現時点の入力電気量Znと一定時間(Δt)前の入力電気量Zn−Δtとの差分ZΔnを演算する機能を有する。また、入力電気量Znについてその増加側ピーク値Z+ Δpeakと減少側ピーク値Z− Δpeakを、差分Δnについてその増加側ピーク値Z+ Δpeakおよび減少側ピーク値Z− Δpeakを求める機能を有する。更に、各サンプリング時間において得られたこれらのピーク値を比較し、サンプリング期間中における最大の増加側ピーク値と最小の減少側ピーク値を求め、これらに基づいて、入力電気量の周波数fnを算出する機能を有する。
Therefore, the
[2−2.作用]
図5は、第2実施形態において、弦長方式を用いた周波数特定の演算フローを示すフローチャートである。この演算フローは、現時点の入力電気量Znと一定時間(Δt)前の入力電気量Zn−Δtとの差分ZΔnを用いて周波数を特定するものである。
[2-2. Action]
FIG. 5 is a flowchart showing a calculation flow of frequency identification using the chord length method in the second embodiment. This operation flow is to specify the frequency using the difference Z [Delta] n between the input electrical quantity Z n-Delta] t of the front input electricity quantity Z n that the predetermined period of current (Delta] t).
まず、周波数特定部34は、現時点の入力電気量Znの大きさとして、増加側ピーク値Z+ Δpeakおよび減少側ピーク値Z− Δpeakのスカラー和の平均値を求める(ステップS21〜S25)。
First, the
また、周波数特定部34は、差分ZΔnを算出し(ステップS26)、当該差分ZΔnに対し、増加側ピーク値Z+ Δpeakおよび減少側ピーク値Z− Δpeakを求める(ステップS27〜S30)。詳述すると、ステップS26で算出した差分ZΔnがZΔn−1より大きいか否かを判別し(ステップS27)、大きい場合(S27:YES)はZ+ ΔpeakにZΔnを代入してステップS29に進み、小さい場合(S27:NO)はそのままステップS29に進む。つまり、増加側ピーク値Z+ Δpeakの算出においては、現時点の入力電気量が1サンプリング前の入力電気量より大きい場合にピーク値を更新する。
The
次に、ステップS26で算出した差分ZΔnがZΔn−1より小さいか否かを判別し(ステップS29)、小さい場合(S29:YES)はZ− ΔpeakにZΔnを代入して(ステップS30)ステップS31に進み、小さい場合(S29:NO)はそのままステップS31に進む。つまり、減少側ピーク値Z− Δpeakの算出においては、現時点の入力電気量が1サンプリング前の入力電気量より小さい場合にピーク値を更新する。 The differential Z [Delta] n calculated in step S26, it is determined whether or not Z [Delta] n-1 is smaller than (step S29), is smaller (S29: YES) is Z - by substituting Z [Delta] n in Derutapeak (step S30 ) Proceed to step S31, and if smaller (S29: NO), proceed directly to step S31. That is, in calculating the decrease-side peak value Z − Δpeak , the peak value is updated when the current input electric quantity is smaller than the input electric quantity before one sampling.
そして、周波数特定部34は、差分ZΔnの大きさとして、増加側ピーク値Z+ Δpeakおよび減少側ピーク値Z− Δpeakのスカラー和の平均を算出する(ステップS31)。
The
周波数特定部34は、次式(10)を用いて、入力電気量の周波数fnを算出する(ステップS32)。
fn=cos−1{1−|ZΔn|2/(2|Zn|2)}×{1/(2π×Δt)}
・・・(10)
The
f n = cos −1 {1- | Z Δn | 2 / (2 | Z n | 2 )} × {1 / (2π × Δt)}
(10)
ここで、上記の式(10)について説明する。入力電気量Znが一定時間(Δt)で進む角度θnΔtは、図6に示すように、現時点の入力電気量データZnと一定時間前のデータZn−Δtの弦長が差分ZΔnの大きさとなるため、上記で求めた|ZΔn|および|Zn|を用いた三角関数として、
cosθnΔt=1−|ZΔn|2/(2|Zn|2)・・・(11)
となる。したがって、逆三角関数cos−1{1−|ZΔn|2/(2|Zn|2)}として表される角度θnΔtと、時間Δtから、入力電気量の周波数fnを求める。
Here, the above equation (10) will be described. As shown in FIG. 6, the angle θ nΔt at which the input electric quantity Z n advances at a constant time (Δt) is obtained by calculating the difference Z Δn between the current input electric quantity data Z n and the chord length of the data Z n−Δt before the predetermined time As a trigonometric function using | Z Δn | and | Z n | determined above,
cos θ nΔt = 1− | Z Δn | 2 / (2 | Z n | 2 ) (11)
It becomes. Accordingly, the frequency f n of the input electric quantity is obtained from the angle θ nΔt expressed as the inverse trigonometric function cos −1 {1- | Z Δn | 2 / (2 | Z n | 2 )} and the time Δt.
[2−3.効果]
本実施形態において、周波数特定部34は、所定時間の入力電気量Znの差分ZΔnおよび大小を算出および比較することを繰り返して周波数fnを特定する。したがって、ある時点の入力電気量Znと、ある時点より一定時間Δt前の入力電気量Zn−Δtとの差分ZΔnを算出することで、入力電気量が一定時間Δtで進む角度を求めることができ、算出した角度から変動が大きい周波数の現時点の値fnを特定できる。したがって、近接した数サンプリングの情報ではなく、所定時間の差分に基づいて周波数を特定するので、精度のよい周波数を特定することができる。
[2-3. effect]
In the present embodiment, the
周波数特定部31は、入力電気量Znが入力される度に現時点および1サンプリング前の入力電気量Zn−1を比較することによって、入力電気量Znの増加側ピーク値Z+ Δpeakおよび減少側ピーク値Z− Δpeakを判別し、入力電気量Znの増加側ピーク値Z+ peakおよび減少側ピーク値Z− Δpeakの絶対値の平均を入力電気量の大きさ|Zn|として算出する。また、周波数特定部31は、入力電気量Znが入力される度に現時点および所定時間Δt前の入力電気量Zn,Zn−Δtの差分量ZΔtを算出し、現時点および1サンプリング前の差分量ZΔnを比較することによって、差分量ZΔnの増加側ピーク値Z+ Δpeakおよび減少側ピーク値Z− Δpeakを判別し、差分量ZΔnの増加側ピーク値Z+ Δpeakおよび減少側ピーク値Z− Δpeakの絶対値の平均を差分量の大きさ|ZΔn|として算出する。
したがって、現時点の入力電気量の大きさと、現時点および所定時間前の入力電気量の差分量の大きさとから周波数を特定するので、現時点よりどの程度前の入力電気量を使用するかを決定することによって、精度を高めたり、計算時間を縮めたり、記憶容量を減らしたり増やしたり調整を行うことができる。 Therefore, since the frequency is specified from the current input electric quantity and the difference between the current electric quantity and the input electric quantity before a predetermined time, it is necessary to determine how much of the input electric quantity is used before the present time. Thus, the accuracy can be increased, the calculation time can be shortened, and the storage capacity can be reduced or increased.
[3.第3実施形態]
[3−1.構成]
第3実施形態の構成は、基本的には第1実施形態と同じである。ただし、図7に示す通り、振幅値演算部3は、入力処理部2から受信した入力電気量Znから高調波成分を除去す高調波成分除去部35と、入力電気量Znの直流成分を除去する直流成分除去部36を備えている。周波数特定部31の出力側には、ゲイン補正部37が設けられている。ゲイン補正部37の出力は、位相差算出部32に入力される。
[3. Third Embodiment]
[3-1. Constitution]
The configuration of the third embodiment is basically the same as that of the first embodiment. However, as the amplitude
高調波成分除去部35は、入力処理部2から受信した入力電気量Znから高調波成分を除去する。具体的には、高調波成分除去部35は、連続した複数個のサンプリングデータを加算する移動平均により入力電気量から高調波成分を除去する。例えば、m個のサンプリングデータの総和Zδ、現時点の入力電気量Zn=|Z|sinθn、・・・、(m−1)サンプリング前の入力電気量Zn−(m−1)=|Z|sinθn−(m−1)を用い、入力電気量Znを、電気量Zδ=|Z|sinθn+|Z|sinθn−1+・・・+|Z|sinθn−(m−1)で置き換える。なお、移動平均による入力電気量のベクトル関係は図9に示すグラフのようになる。
Harmonic
[3−2.作用]
直流成分除去部36は、例えば、図8に示すような演算フローによって入力電気量から直流成分を除去する。図8は、第3実施形態において、直流成分除去の演算フローの一例を示すフローチャートである。
[3-2. Action]
The direct current
直流成分除去部36は、現時点の入力電気量Znに対する増加側ピーク値Z+ Δpeakおよび減少側ピーク値Z− Δpeakを算出し(ステップS41〜S44)、これを用いて現時点の直流成分ZDnを算出する(ステップS45)。なお、求めた直流成分に対し、移動平均を実施して、ZDn′としてもよい。その後、振幅値演算部3は、現時点の入力電気量Znから、算出した現時点の直流成分ZDnまたは移動平均後の直流成分ZDn′を引いて、直流成分除去後の電気量Zn′を算出する(ステップS46)。
DC
次に、周波数特定部31が零クロス判定により入力電気量の周波数fnを算出し、ゲイン補正部37が、移動平均ゲイン補正処理を行う。具体的に説明すると、あらかじめ定めてあるサンプリング個数m、サンプリング角θspと下記の数式(12)の非線形関数を用いて、ゲインGを算出し、高周波成分除去および直流成分除去後の電気量Zn′をゲインGで除算してゲイン補正を行って電気量Znとして出力する。
Next, the
ゲインGは上式より予め求めて記憶しておいてもよいし、あるいは、周波数fnを関数とする非線形近似式から求めてもよい。ゲイン補正後に、ゲイン補正した電気量Znに基づいて、振幅値演算部3が、第1実施形態と同様に、振幅値|Z|を演算し、その演算結果に基づいて、動作判定部4が動作判定を行い、出力処理部5が出力処理を実行する。
The gain G may be obtained and stored in advance from the above equation, or may be obtained from a non-linear approximation equation using the frequency f n as a function. After the gain correction, the amplitude
[3−3.効果]
本実施形態において、振幅値演算部3は、周波数特定部31が周波数fnを特定する前に入力電気量Znのデータから所定時間の移動平均により高調波成分を除去する高調波成分除去部35を有する。したがって、算出した周波数に対して移動平均をとることで、周波数を特定する際の演算誤差を小さくすることができる。詳述すると、移動平均として、m個のサンプリングデータを加算することで高調波成分を打ち消すことができ、高調波成分の影響を小さくすることができ、結果として周波数の誤差を小さくすることができる。
[3-3. effect]
In the present embodiment, the
振幅値演算部3は、周波数特定部31が周波数fnを特定する前に入力電気量Znのデータから増加側ピーク値と減少側ピーク値を判別することによって直流成分を算出し、当該直流成分を除去する直流成分除去部36を有する。したがって、直流成分の影響を取り除いた周波数を演算することができ、算出する周波数の精度を高めることができる。
The amplitude
振幅値演算部3は、高調波成分除去部35で移動平均として算出した現時点から所定サンプリング前の入力電気量の総和Zδを、数式(12)を用いて算出したゲインGで除算して補正するゲイン補正部37を有する。したがって、ゲインGは、特定した周波数fnで決定され、そのゲインGを用いてゲイン補正を行うことで、さらに正確な移動平均での高調波成分除去を行うことができる。
The amplitude
[4.第4実施形態]
[4−1.構成]
図10は、第4実施形態のシステム構成図である。図10に示すように、第4実施形態の構成は、基本的には第1実施形態と同じである。ただし、第4実施形態において、振幅値演算部3は、振幅値を演算するための構成として、入力電気量のベクトル化処理部38とピーク値算出部39と入力電気量の大きさ算出部40を備えている。一方、第1実施形態において振幅値演算部3内に設けられていた直交電気量演算部33は、本実施形態では存在しない。
[4. Fourth Embodiment]
[4-1. Constitution]
FIG. 10 is a system configuration diagram of the fourth embodiment. As shown in FIG. 10, the configuration of the fourth embodiment is basically the same as that of the first embodiment. However, in the fourth embodiment, the amplitude
本実施形態において、入力電気量Znとしては、電圧量と電流量のように、異なる複数種類の電気量が用いられ、振幅値演算部3と位相差算出部32において、複数の入力電気量Znについてそれぞれ振幅値|Z|と、複数の入力電気量の位相差φnの演算が行われる。また、第1実施形態の動作判定部4は、予め記憶されていた閾値と振幅値を比較して動作判定を行う機能を有するものであるが、本実施形態の動作判定部4は、振幅値演算部3で得られた電圧量と電流量の振幅値と位相差算出部32で得られた2つの電気量の位相差に基づいて、保護対象回路のインピーダンスが算出する機能を有する。
In the present embodiment, as the input electric quantity Z n , a plurality of different types of electric quantities such as a voltage quantity and a current quantity are used. In the amplitude
[4−2.作用]
図11は、第4実施形態において、異なる2つの電気量を用いた位相差演算フローを示すフローチャートである。入力処理部2は、少なくとも二系統以上の異なる入力電気量を取得し、それぞれを量子化して振幅値演算部3に出力する。なお、振幅値演算部3に第3実施形態と同様に直流成分除去部36を設けた場合は、入力電気量Znに対して直流分を除去する直流成分除去を行ってもよい。次に、振幅演算部3は、直流成分除去および量子化された入力電気量に対し、図11や以下に示すような振幅値を求める演算を行う。
[4-2. Action]
FIG. 11 is a flowchart showing a phase difference calculation flow using two different electric quantities in the fourth embodiment. The
一例として2つの入力電気量Z1,Z2が取り込まれた場合を示す。まず、ベクトル化処理部38は、2つの入力電気量Z1,Z2のベクトル差ΔZとベクトル和ΣZを算出する(ステップS51、S52)。次に、ピーク値算出部39が、入力電気量Z1,Z2と算出されたベクトル差ΔZ及びベクトル和ΣZに対して、それぞれの現時点の電気量と1サンプリング前の電気量を用いて、増加側ピーク値Z+ Δpeakおよび減少側ピーク値Z− Δpeakを算出する。詳述すると、ピーク値算出部39は、Z+ ΔpeakおよびZ− Δpeakの算出するために、次式を用いて、増加分Z′+ nおよび減少分Z′− nを算出する(ステップS53)。
Z′+ n={(Zn−Zn−1)+|Zn−Zn−1|}/2・・・(13)
Z′+ n={(Zn−Zn−1)−|Zn−Zn−1|}/2・・・(14)
As an example, a case where two input electric quantities Z 1 and Z 2 are taken in is shown. First, the
Z '+ n = {(Z n -Z n-1) + | Z n -Z n-1 |} / 2 ··· (13)
Z '+ n = {(Z n -Z n-1) - | Z n -Z n-1 |} / 2 ··· (14)
そして、ピーク値算出部39は、増加側ピークZ+ Δpeakの場合には、現時点の増加分と1サンプリング前の減少分の和が零の場合にピーク値を更新する(ステップS54,S55)。減少側ピーク値Z− Δpeakの場合には、現時点の減少分と1サンプリング前の増加分の和が零の場合にピーク値を更新する(ステップS56,S57)。なお、第2実施形態に記述した方法にて増加側ピーク値Z+ Δpeakおよび減少側ピーク値Z− Δpeakを算出してもよい。
Then, in the case of the increase-side peak Z + Δpeak , the peak
入力電気量の大きさ算出部40は、入力電気量Z1,Z2、ベクトル差ΔZ及びベクトル和ΣZの各々で算出した増加側ピーク値Z+ Δpeakおよび減少側ピーク値Z− Δpeakに基づいて、その大きさ|Z1|,|Z2|,|ΔZ|,|ΣZ|を算出する(ステップS58)。このようにして得られた入力電気量の大きさ|Z1|,|Z2|は、各入力電気量の振幅値に相当する。その後、振幅値演算部3によって得られたこれらの値と式(15)を用いて、位相差算出部41は、2つの入力電気量の位相差φnを算出する(ステップS59)。
φn=cos−1{(|ΣZ|2−|ΔZ|2)/(4|Z1|・|Z2|)}・・・(15)
The
φ n = cos −1 {(| ΣZ | 2 − | ΔZ | 2 ) / (4 | Z 1 | · | Z 2 |)} (15)
動作判定部4は、振幅値演算部3が算出した電流量と電圧量の振幅値と、それらの位相差φnとに基づいて、測距インピーダンス判定を用いて、インピーダンスを演算して動作判定を行い、リレー動作を行うと判定すれば、出力処理部5にトリップ信号を遮断器に対して送信させる。
[4−3.効果]
第4実施形態に係る保護継電装置1の振幅値演算部3は、入力処理部2から入力した少なくとも2つの異なる入力電気量を用いて、そのベクトル差、ベクトル和および大きさを演算して、入力電気量の振幅値と隣接2サンプリング間の位相差とを算出する振幅値演算部3と位相差演算部40を有する。したがって、2つの異なる入力電気量(電圧量および電流量)の振幅値と位相差を算出して、動作判定に用いることができるので、それらからインピーダンスを算出して、事故が起こったか否かの判定を行う測距インピーダンス判定を実施できる。
[4-3. effect]
The amplitude
動作判定部4は、異なる2つの入力電気量の大きさ|Zn|および位相差φnに基づいて、インピーダンスを算出して、当該インピーダンスに基づいて動作判定を行う。したがって、周波数を特定しないでも、事故判定を行うことができ、周波数の変動が激しくても、それに影響されることがない。
The
[5.他の実施形態]
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
[5. Other Embodiments]
Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1…保護継電装置
2…入力処理部
3…振幅値演算部
4…動作判定部
5…出力処理部
31…周波数特定部(零クロス)
32…位相差算出部
33…直交電気量演算部
34…周波数特定部(差分)
35…高調波成分除去部
36…直流成分除去部
37…ゲイン補正部
38…ベクトル化処理部
39…ピーク値算出部
40…入力電気量の大きさ算出部
DESCRIPTION OF
32 ... Phase
35 ... Harmonic
Claims (10)
前記入力電気量の振幅値を算出する振幅値演算部と、
前記振幅値演算部によって得られた振幅値に基づいて、前記保護対象回路についての保護動作を行うか否かの判定を行う動作判定部を備え、
前記振幅値演算部は、
前記入力処理部に入力した入力電気量に基づいて、当該入力電気量の周波数を特定する周波数特定部と、
前記周波数特定部が特定した周波数における現時点の入力電気量並びに複数の過去の入力電気量と、それらの位相差を求める位相差算出部と、
前記位相差算出部によって得られた現時点並びに過去の入力電気量とそれらの位相差に基づいて、現時点の電気量と位相が四半周期ずれる電気量である直交電気量を演算する直交電気量演算部とを備え、
前記振幅値演算部は、前記現時点の電気量と前記直交電気量に基づいて、前記入力電気量の振幅値を演算する保護継電装置。 An input processing unit that inputs an electrical quantity of a circuit to be protected and performs analog / digital conversion at a predetermined sampling interval;
An amplitude value calculator for calculating an amplitude value of the input electric quantity;
Based on the amplitude value obtained by the amplitude value calculator, an operation determination unit that determines whether or not to perform a protection operation for the protection target circuit,
The amplitude value calculator is
Based on the input electric quantity input to the input processing unit, a frequency specifying unit that specifies the frequency of the input electric quantity,
A current input electric quantity and a plurality of past input electric quantities at the frequency specified by the frequency specifying unit, and a phase difference calculating unit for obtaining a phase difference between them;
Based on the current and past input electric quantities obtained by the phase difference calculating section and their phase differences, an orthogonal electric quantity calculating section that calculates an orthogonal electric quantity that is an electric quantity whose phase is shifted by a quarter period from the current electric quantity. And
The amplitude value calculation unit is a protective relay device that calculates an amplitude value of the input electric quantity based on the current electric quantity and the orthogonal electric quantity.
前記直交電気量演算部が、前記位相差算出部が算出した各位相差およびそれに対応する入力電気量に基づいて、前記直交電気量を算出する請求項1記載の保護継電装置。 The phase difference calculating unit calculates each phase difference between the current input electric quantity and the input electric quantity before 1 sampling to 4 samplings before,
The protective relay device according to claim 1, wherein the orthogonal electric quantity calculation unit calculates the orthogonal electric quantity based on each phase difference calculated by the phase difference calculation unit and an input electric quantity corresponding thereto.
前記入力電気量が入力される度に現時点およびその1サンプリング前の入力電気量を比較することによって、前記入力電気量の増加側ピーク値および減少側ピーク値を判別し、
前記入力電気量の増加側ピーク値および減少側ピーク値の絶対値の平均を前記入力電気量の大きさとして算出し、
前記入力電気量が入力される度に現時点および所定時間前の入力電気量の差分量を算出し、現時点およびその1サンプリング前の前記差分量を比較することによって、前記差分量の増加側ピーク値および減少側ピーク値を判別し、
前記差分量の増加側ピーク値および減少側ピーク値の絶対値の平均を前記差分量の大きさとして算出し、
算出した前記入力電気量および前記差分量の大きさに基づいて前記入力電気量の周波数を特定する請求項4記載の保護継電装置。 The frequency specifying unit is
Each time the input electric quantity is input, by comparing the input electric quantity at the present time and one sampling before, the increase-side peak value and the decrease-side peak value of the input electric quantity are determined,
The average of the absolute value of the increase side peak value and the decrease side peak value of the input electric quantity is calculated as the magnitude of the input electric quantity,
Every time the input electricity amount is input, the difference amount between the current electricity amount and the input electricity amount before a predetermined time is calculated, and the difference amount before the current time and one sampling before is compared, thereby increasing the peak value of the difference amount. And the decreasing peak value
The average of the absolute value of the increase side peak value and the decrease side peak value of the difference amount is calculated as the size of the difference amount,
The protective relay device according to claim 4, wherein the frequency of the input electric quantity is specified based on the calculated magnitude of the input electric quantity and the difference quantity.
前記複数の入力電気量の振幅値を算出する振幅値演算部と、
前記複数の入力電気量の位相差を算出する位相差算出部と、
前記振幅値演算部によって得られた前記入力電気量の振幅値と、前記複数の入力電気量の位相差に基づいて、前記保護対象回路についての保護動作を行うか否かの判定を行う動作判定部を備え、
前記振幅値演算部は、
前記複数種類の入力電気量を量子化して、そのベクトル差とベクトル和を求めるベクトル化処理部と、
前記複数の入力電気量とそのベクトル差およびベクトル和について、その現時点の入力電気量と現時点と異なるタイミングの入力電気量に基づいて、増加側ピーク値と減少側ピーク値を算出するピーク値算出部と、
前記増加側ピーク値と減少側ピーク値に基づいて、前記複数の入力電気量とそのベクトル差およびベクトル和の大きさを算出する大きさの算出部を備え、
前記位相差算出部は、前記大きさの算出部で得られた前記複数の入力電気量とそのベクトル差およびベクトル和の大きさに基づいて、前記複数の入力電気量の位相差を算出するものである保護継電装置。 An input processing unit that inputs a plurality of types of electricity in the circuit to be protected and performs analog / digital conversion at a predetermined sampling interval;
An amplitude value calculator for calculating an amplitude value of the plurality of input electric quantities;
A phase difference calculation unit for calculating a phase difference between the plurality of input electric quantities;
Operation determination for determining whether or not to perform a protection operation on the protection target circuit based on the amplitude value of the input electric quantity obtained by the amplitude value calculation unit and the phase difference between the plurality of input electric quantities. Part
The amplitude value calculator is
A vectorization processing unit that quantizes the plurality of types of input electric quantities and obtains a vector difference and a vector sum thereof;
A peak value calculation unit that calculates an increase-side peak value and a decrease-side peak value based on an input electricity amount at a timing different from the current input electricity amount and a vector difference and a vector sum of the plurality of input electricity amounts. When,
Based on the increase-side peak value and the decrease-side peak value, the plurality of input electric quantities and their vector differences and a magnitude calculating unit for calculating the magnitude of the vector sum,
The phase difference calculating unit calculates a phase difference between the plurality of input electric quantities based on the plurality of input electric quantities obtained by the magnitude calculating unit, a vector difference thereof, and a vector sum. Is a protective relay device.
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