JP2688285B2 - Protective relay - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION 【産業上の利用分野】[Industrial applications]

この発明は電力系統を保護する保護継電器に関するも
のである。The present invention relates to a protective relay that protects a power system.

【従来の技術】[Prior art]

第８図は、例えば『電気協同研究第41巻第４号ディジ
タルリレー』P45の第４−１−３表の方式、積形Ｃに示
された従来のディジタル演算形電力方向継電器のアルゴ
リズムを説明するための波形図である。電力方向を得る
演算原理式として上掲の表には、（１）式が示されてい
る。 ｜｜・｜|cosθ＝ｖ_mｉ_m＋ｖ_m-3ｉ_m-3 ……（１） 但し、｜|,||;電圧、電流の振巾値、 θ；電圧と電流の位相差 ｉ_m,v_m；時刻ｍのときの電流、電圧のディジタル データ ｉ_m-3,v_m-3；時刻ｍより３サンプル前の電流、電 圧のディジタルデータ 更に、ここではサンプリング時間巾βを電気角で30°の
場合について示しており、時刻ｍの電流、電圧の内積値
と、これより電気角90°隔った時点の電流、電圧の内積
値の和を得るものである。 今、継電器への入力電気量を第８図に示す様に、 ｉ（ｔ）＝Ｉ_Psin（ｗ_oｔ） ……（２） ｖ（ｔ）＝Ｖ_Psin（ｗ_oｔ＋θ） ……（３） とし、時刻ｍ時点における角周波数ｗ_oｔの値をαとす
れば、各サンプル値は次式で与えられる。 ｉ_m＝Ｉ_Psinα ……（４） ｖ_m＝Ｖ_Psin（α＋θ） ……（５） さらに、ｍ−ｋ時点におけるサンプル値は、次式で与え
られることになる。 ｉ_m-k＝Ｉ_Psin（α−ｋβ） ……（６） ｖ_m-k＝Ｖ_Psin（α−ｋβ＋θ） ……（７） 但し、Ｉ_PＶ_P：電流、電圧の振巾値、 β：サンプリング時間巾、 θ：電圧と電流の位相差、 k :k＝1,2,3,・・・ である。ここで（１）式の右辺に着目すると（８）式が
判明する。 ｉ_mｖ_m＋ｉ_m-3ｖ_m-3＝Ｉ_Psinα・Ｖ_Psin（α＋θ）＋Ｉ
_Psim（α−３β）Ｖ_Psin（α−３β＋θ） ＝Ｉ_PＶ_P｛sinαsin（α＋θ）＋sin（α−３β）sin （α−３β＋θ）｝ ＝Ｉ_PＶ_P｛sinαsin（α＋θ）＋cosαcos（α＋θ）｝ ＝Ｉ_PＶ_Pcosθ ……（８） 即ち、データの３サンプル分の隔たりは、電気角90°の
隔たりということになる。FIG. 8 illustrates the algorithm of the conventional digital operation type power direction relay shown in the product form C, for example, the method of Table 4-1-3 of "Electrical Cooperation Research Vol. 41, No. 4 Digital Relay" P45. FIG. 6 is a waveform diagram for doing so. Equation (1) is shown in the above table as an arithmetic principle equation for obtaining the power direction. _{|| · || cosθ = v m i} m + v m-3 i m-3 ...... (1) where, ||, ||; voltage, Fuhaba value of the current, theta; phase difference between the voltage and current i _m , v _m ; digital data of current and voltage at time m i _m-3 , v _m-3 ; digital data of current and voltage 3 samples before time m Furthermore, here, the sampling time width β is the electrical angle. Shows the case where the inner product value of the current and voltage at time m and the inner product value of the current and voltage at an electrical angle of 90 ° are obtained. Now, as shown the input quantity of electricity to the relay in FIG. _{8, i (t) = I P} sin (w o t) ...... (2) v (t) = V P sin (w o t + θ) ...... (3) and the value of the angular frequency w _o t at time m is α, each sample value is given by the following equation. i _m = I _p sin α (4) v _m = V _p sin (α + θ) (5) Further, the sample value at the time point m−k is given by the following equation. i _mk = I _p sin (α-k β) (6) v _mk = V _p sin (α-k β + θ) (7) where I _P V _P : current and voltage amplitude value, β: sampling Time width, θ: phase difference between voltage and current, k: k = 1,2,3, ... Here, focusing on the right side of the equation (1), the equation (8) is found. i _m v _m + i _m-3 v _m-3 = I _P sin α · V _P sin (α + θ) + I
_P sim (α-3β) V _P sin (α-3β + θ) = I _P V _P {sin αsin (α + θ) + sin (α-3β) sin (α-3β + θ)} = I _P V _P {sin αsin (α + θ) + cos αcos ( α + θ)} = I _P V _P cos θ (8) That is, the separation of three samples of data is a separation of an electrical angle of 90 °.

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the invention]

従来の保護継電器は以上のように構成されているの
で、『系統周波数は常に一定として扱うものであり、デ
ィジタル・リレーとして成立させるためには50Hz,60Hz
等の周波数に対応してサンプリング時間巾βを正確に定
める必要がある』の前提のもとに演算原理式が構成され
ている。 このため、系統の周波数変動に対しては（８）式の中
の sin（α−３β）sin（α−３β＋θ）＝cosαcos（α＋ θ） の前提が崩れてしまい等号が成立しなくなって演算原理
上、保護能力的に無視し得ない影響を受ける他、周波数
によってサンプリング時間巾βを変えないと誤差が大と
なって実用的でなくなるという課題があった。 更には、系統周波数に従属してサンプリング時間巾β
を30°の倍数に設定する必要があり、（８）式の場合、
電力方向リレーとして有効な演算結果を得るためには、
電気角で90°（60Hzの場合には4,167ms、50Hzの場合に
は5ms）相当の時間が必要（処理装置の処理に要する時
間はこれを無視してある。）であり従来の演算原理で
は、これ以上に検出時間を短縮するのは困難で、高速度
動作に対して限界がある等の課題があった。 この発明は、上記の様な課題を解消するためになされ
たもので、周波数変動による特性変化を改善すると共
に、扱う周波数によってサンプリング時間巾βを変える
ことなく、すなわち50Hz、60Hz共用形の演算処理回路で
対応が可能な保護継電器を得ることを目的とする。ま
た、水力発電機の起動時のように周波数が緩やかに変化
する系への対応、あるいは系統周波数に従属しないでサ
ンプリング時間巾を設定し得る（例えば、高速動作が可
能なディジタル演算形電力方向継電器のアルゴリズム）
保護継電器を得ることを目的とする。Since the conventional protective relay is configured as described above, "the system frequency is always treated as constant, and 50Hz and 60Hz are required to establish it as a digital relay.
It is necessary to accurately determine the sampling time width β corresponding to frequencies such as "," and so on. Therefore, for frequency fluctuations in the system, the premise of sin (α-3β) sin (α-3β + θ) = cos αcos (α + θ) in Eq. In principle, there is a problem that the protection capability cannot be ignored, and there is a problem that unless the sampling time width β is changed depending on the frequency, the error becomes large and it becomes unpractical. Furthermore, depending on the system frequency, the sampling time width β
Must be set to a multiple of 30 °, and in the case of equation (8),
To obtain an effective calculation result as a power direction relay,
A time equivalent to 90 ° in electrical angle (4167 ms for 60 Hz, 5 ms for 50 Hz) is required (the processing time of the processing device is neglected). However, it is difficult to further shorten the detection time, and there is a problem that there is a limit to high speed operation. The present invention has been made to solve the above problems, and improves the characteristic change due to frequency fluctuation, and does not change the sampling time width β depending on the frequency to be handled, that is, 50 Hz, 60 Hz common type arithmetic processing The purpose is to obtain a protective relay that can be handled by a circuit. In addition, the sampling time width can be set to correspond to a system in which the frequency changes gently such as when the hydropower generator starts up, or to set the sampling time width without depending on the system frequency (for example, a digital operation type power direction relay capable of high-speed operation). Algorithm)
The purpose is to obtain a protective relay.

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

請求項（１）記載の発明に係る保護継電器は、電力系
統の電圧及び電流データをサンプリングして量子化した
電気量データを一時的保管手段と、その格納したデータ
サンプリング値を用いて演算するための系統保護の演算
式を求め、その演算式は第１の電気量と第２の電気量の
加算式で構成し、第１の電気量は分数式から成り、分子
は電流の振巾値と電圧の振巾値の３乗値の積を量子化し
た値と第１のサンプリングタイム条件式及び電流、電圧
の位相差との積で構成し、分母は電圧の振巾値の２乗値
を２倍して量子化した値と第１のサンプリングタイム条
件式との積で構成し、第２の電気量は分数式から成り、
分子は電流の振巾値と電圧の振巾値の３乗の積を量子化
した値と、第２のサンプリングタイム条件式及び電流、
電圧の位相差との積で構成し、分母は電圧の振巾値の２
乗値を２倍して量子化した値と第２のサンプリングタイ
ム条件式との積で構成して四則演算する四則演算手段
と、前記第1,第２の電気量を加算して電力方向成分を求
め、前記第1,第２のサンプリングタイム条件式と第1,第
２の電圧データサンプリング条件式が零でなく、かつ電
力方向成分が零以上であることを条件に演算して判定す
る判定量導出部とを設けたものである。 また、請求項（２）記載の発明に係る保護継電器は、
請求項（１）と同様の電気量データの一時的保管手段
と、その電気量データの一時的保管手段へ格納されたサ
ンプリングデータの取り込み順序及び演算処理として、
第２の電圧データサンプリング式と、第１の電流データ
サンプリング式と、第３の電圧データサンプリング式を
乗算した第１の乗算値から、第４の電圧データサンプリ
ング式と、第２の電流データサンプリング式と、第５の
電圧データサンプリング式を乗算した第２の乗算値を減
算し、その減算値に第１の電流、電圧データサンプリン
グ式とを加算し、その加算値に第１の電圧データサンプ
リング式を乗算する如く規定して演算する第１の四則演
算手段と、その演算時に第1,第２のサンプリング条件
式、及び第1,第２の電圧データサンプリング条件式が零
でないことを条件に演算して判定する判定量導出部とを
設けたものである。 更に、請求項（３）記載の発明に係る保護継電器は、
請求項（１）と同様の電気量データの一時的保管手段
と、その電気量データの一時的保管手段へ格納されたサ
ンプリングデータ取り込み順序及び演算処理として第２
の電圧データサンプリング式と第３の電流データサンプ
リング式と第７の電圧データサンプリング式を乗算した
第１の乗算値と、第４の電圧データサンプリング式と第
４の電流データサンプリング式と第６の電圧データサン
プリング演算式を乗算した第２の乗算値とを加算し、そ
の加算値から第１の電流、電圧データサンプリング式を
減算し、その減算値に第１の電圧データサンプリング式
を乗算する如く規定して演算する第１の四則演算手段
と、その演算時に第1,第２のサンプリングタイム条件式
及び第1,第２の電圧データサンプリング条件式が零でな
いことを条件に演算して判定する判定量導出部とを設け
たものである。Since the protective relay according to the invention of claim (1) calculates the electric quantity data obtained by sampling and quantizing the voltage and current data of the power system, the temporary storage means and the stored data sampling value are used for calculation. The calculation formula for system protection of is calculated, and the calculation formula is composed of the addition formula of the first electric quantity and the second electric quantity. The first electric quantity is a fractional expression, and the numerator is the amplitude value of the current. It is composed of the product of the product of the cubed value of the voltage swing value and the first sampling time conditional expression and the phase difference of the current and voltage. The denominator is the squared value of the voltage swing value. It is composed of a product of a value quantized by doubling and a first sampling time conditional expression, and the second electric quantity is a fractional expression,
The numerator is a value obtained by quantizing the product of the cube of the amplitude value of the current and the amplitude value of the voltage, the second sampling time conditional expression and the current,
It is composed of the product of the voltage and the phase difference, and the denominator is 2 of the voltage swing value.
Four arithmetic operation means configured by a product of a quantized value obtained by doubling a power value and a second sampling time conditional expression, and an electric power direction component by adding the first and second electric quantities. And the judgment is made by operating under the condition that the first and second sampling time conditional expressions and the first and second voltage data sampling conditional expressions are not zero and the power direction component is zero or more. And a quantity derivation unit. Further, the protective relay according to the invention of claim (2),
As the temporary storage means for electric quantity data similar to claim (1), and the order of taking in the sampling data stored in the temporary storage means for electric quantity data and the arithmetic processing,
A second voltage data sampling formula, a first current data sampling formula, and a third voltage data sampling formula are multiplied by a first multiplication value to obtain a fourth voltage data sampling formula and a second current data sampling formula. The second multiplication value obtained by multiplying the equation and the fifth voltage data sampling equation is subtracted, the first current and the voltage data sampling equation are added to the subtraction value, and the first voltage data sampling is added to the addition value. The first four arithmetic operations means for defining and performing operations by multiplying the expressions and the first and second sampling conditional expressions and the first and second voltage data sampling conditional expressions are not zero at the time of the operation. A determination amount derivation unit for calculating and determining is provided. Further, the protective relay according to the invention of claim (3),
Secondly, the same temporary storage means for electric quantity data as in claim (1), and the sampling data fetching order and arithmetic processing stored in the temporary storage means for electric quantity data are provided.
Of the voltage data sampling equation, the third current data sampling equation, and the seventh voltage data sampling equation, a first multiplication value, a fourth voltage data sampling equation, a fourth current data sampling equation, and a sixth current data sampling equation. A second multiplication value obtained by multiplying the voltage data sampling arithmetic expression is added, the first current / voltage data sampling expression is subtracted from the added value, and the subtracted value is multiplied by the first voltage data sampling expression. A first four arithmetic operation means that defines and operates, and an arithmetic operation is performed under the condition that the first and second sampling time conditional expressions and the first and second voltage data sampling conditional expressions are not zero at the time of the operation. And a determination amount derivation unit.

【作用】[Action]

請求項（１）記載の発明における演算処理は、電流、
電圧のサンプリングデータの積量を導出し、これを電
流、電圧の位相差に関連する成分、第２調波に関連する
成分、サンプリング時間巾に関連する成分とに分け、そ
のうち、第２調波とサンプリング時間巾に関連する成分
を除去する如くサンプリングデータの入力順序を制御
し、四則演算手段で演算をして判定量導出部より判定量
を出力するので、サンプリング時間巾は系統周波数に対
する従属性から解放される。 また、請求項（２）及び請求項（３）記載の発明にお
ける演算処理は、請求項（１）記載の判定量導出処理を
行うため、データ取り込み順序と第１及び第２の四則演
算手段とを異なるアルゴリズムでもって構成したので、
四則演算手段の回路の選択度が拡大する。The arithmetic processing in the invention according to claim (1) is performed by using current,
Derive the product of voltage sampling data and divide it into current, voltage phase difference related component, second harmonic related component, sampling time width related component. The sampling time width is dependent on the system frequency because the input order of sampling data is controlled so as to remove the component related to Is released from. Further, since the arithmetic processing in the inventions described in claims (2) and (3) performs the determination amount derivation processing according to claim (1), the data fetching order and the first and second four arithmetic operation means are provided. Since I configured it with a different algorithm,
The selectivity of the circuit of the four arithmetic operations means is expanded.

【発明の実施例】DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

以下、この発明の一実施例を図について説明する。 第１図は、この発明の一実施例を示す保護継電器の回
路ブロック図であり、請求項（１）及び（２）に関連す
る。図において、１はディジタル量化された電流データ
の配分路、２は電圧データの配分路、３〜５は電流デー
タの一時的保管室、６〜８は電圧データの一時的保管
室、（以下、３〜８を電気量データの一時的保管手段と
総称する。）9,13、15は加算回路、10,16,19,21,28は減
算回路、11,12,14,17,18,23,26,27,30は乗算回路、20,2
9は加算回路、22,24,25は除算回路、31は判定量導出部
である。（ここで、９〜30を第１の四則演算（手段）回
路と略称する。） 次に動作について説明する。 電流、電圧データの配分路１、２には夫々ディジタル
データ列……ｉ_m+1,i_m,i_m-1，……、……ｖ_m+1,v_m,
v_m-1，……がサンプリング時間間隔βおきに流れてお
り、電流、電圧データの一時的保管室3,〜８には、夫々
ｉ_m+1,i_m,i_m-1,v_m+1,v_m,v_m-1が保管されているものとす
る。 この保管室のデータの出し入れは、別の制御系（図示
せず）により制御されている。例えば、最新データとし
て電流データｉ_m+2が配分路１に現われると（勿論、こ
れと同期してデータ配分路２にも電圧データｖ_m+2が現
われていることは言うまでもない。） 電流データの一時的保管室３では、データｉ_m+1がク
リアされ、データｉ_m+2を収納する。同時に電流データ
の一時的保管室４では、データｉ_mがクリアされ、デー
タｉ_m+1を収納する。また、電流データの一時的保管室
５ではデータｉ_m-1がクリアされ、データｉ_mを収納す
る。 この時、電流データの一時的保管室３〜５のデータの
クリア及び収納は常に同期して別の制御系によって制御
されている。 電圧データの一時的保管室６〜８についても電流デー
タの一時的保管室と同様の動作を行う。 即ち、ｖ_m+2が電圧データの一時的保管室６に収納さ
れた時、電圧データの一時的保管室7,8には夫々ｖ_m+1,v
_mが収納されることになる。 加算回路９は、電流データの一時的保管室3,4の出力
を夫々入力としてｉ_m+1＋ｉ_mを出力している。 また、減算回路10は、電流データの一時的保管室3,4
の出力を夫々入力としてｉ_m+1−ｉ_mを出力している。 乗算回路11は、電流及び電圧データの一時的保管室5,
7からの出力を夫々入力としてｉ_m-1ｖ_mを出力してい
る。 乗算回路12は、電流及び電圧データの一時的保管室4,
8の出力を夫々入力として、ｉ_mｖ_m-1を出力している。 加算回路13は、電圧データの一時的保管室6,8の出力
を夫々入力としてＶ_m+1＋Ｖ_m-1を出力している。 乗算回路14は、電圧データの一時的保管室７の出力を
入力として2v_mを出力している。 加算回路15は、電圧データの一時的保管室7,8の出力
を夫々入力としてｖ_m＋ｖ_m-1を出力している。 減算回路16は、電圧データの一時的保管室7,8の出力
を夫々入力として、ｖ_m−ｖ_m-1を出力している。 前述の各回路９〜16内の夫々のデータは、期間βの間
（次のデータｉ_m+2,v_m+2を電流及び電圧データの一時的
保管室3,6に収納するまでの間）保持されている。 そして、次の期間βでは、時刻ｍの代りに時刻（ｍ＋
１）を代入したデータが保持されることになる。（即
ち、時刻ｍ＋１→ｍ＋2,m→ｍ＋1,m−１→ｍとなる。） 乗算回路17は、加算回路9,15の出力を夫々入力として
（ｉ_m+1＋ｉ_m）（ｖ_m＋ｖ_m-1）を出力している。 乗算回路18は、減算回路10,16の出力を夫々入力とし
て（ｉ_m+1−ｉ_m）（ｖ_m−ｖ_m-1）を出力している。 減算回路19は、乗算回路11,12の出力を夫々入力とし
てｉ_m-1ｖ_m−ｉ_mｖ_m-1を出力している。 加算回路20は、加算回路13及び乗算回路14の出力を夫
々入力としてｖ_m+1＋2v_m＋ｖ_m-1を出力している。 減算回路21は、加算回路13及び乗算回路14の出力を夫
々入力としてｖ_m+1−2v_m＋ｖ_m-1を出力している。 除算回路22は、データの一時的保管室７及び加算回路
13の出力を夫々入力として を出力している。 （但し、ｖ_m+1＋ｖ_m-1≠０とする。） 乗算回路23は、減算回路19の出力を入力として２（ｉ
_m-1ｖ_m−ｉ_mｖ_m-1）を出力している。 除算回路24は、乗算回路14及び加算回路20の出力を夫
々入力として、 を出力している。 （但し、ｖ_m+1＋2v_m＋ｖ_m-1≠０とする。） 除算回路25は、乗算回路14及び減算回路21の出力を夫
々入力として を出力している。 （但し、ｖ_m+1−2v_m＋ｖ_m-1≠０とする。） 乗算回路26は、乗算回路17及び除算回路24の出力を夫
々入力として、第３図の式（９）を導出している。但
し、cosβ＋１≠０とする。 乗算回路27は、乗算回路18、除算回路25の出力を夫々
入力として第３図の式（10）を出力している。但し、co
sβ−１≠０とする。 減算回路28は、乗算回路26,27の出力を夫々入力し
て、第３図の式（11）を出力している。加算回路29は、
乗算回路23及び減算回路28の出力を夫々入力として、第
４図の式（12）を出力している。 乗算回路30は、除算回路22及び減算回路29の出力を夫
々入力として第５図の式（13）を演算して導出してい
る。 但し、Ｖ_m+1＋Ｖ_m-1≠０、ｖ_m+1±2v_m＋ｖ_m-1≠０、c
osβ±１≠０とする。 判定量導出部31では第５図の式（13）に示した結果が得
られたことになる。 これの判定基準は、図示していないが、 Ｉ_PＶ_Pcosθ≧０ ……（14） を満足した時、方向リレーとして、接点を閉じる如く構
成されている。 この時、分母を構成するcosβ±１≠０が肝要であ
り、常に、ｖ_m+1＋ｖ_m-1≠０、ｖ_m+1±2v_m＋ｖ_m-1≠０
となる様に予測制御する等の方策が必要である。 なお、上記実施例では、式（13）の左辺に示した演算
をすることによってＩ_PＶ_Pcosθを得ているが、第６図
の式（15）に示した演算式でもよく本発明の主旨は完全
に達成される。但し、ｖ_m+1＋ｖ_m-1≠０、ｖ_m+1±2v_m＋
ｖ_m-1≠０とする。 また、第２図は、請求項（３）に関する説明で式（1
5）以外の別の実施例を示す。図中、第１図と同一符号
は、夫々同一、又は相当部分を示す。 図において、32,34,40は、加算回路、33,35,41は減算
回路、36〜39,42は乗算回路である。（ここで、11〜42
を第２の四則演算（手段）回路と略称する。）次に動作
について説明する。まず、加算回路32は、電流データの
一時的保管室4,5の出力を夫々入力してｉ_m＋ｉ_m-1を出
力している。 減算回路33は、電流データの一時的保管室4,5の出力
を夫々入力してｉ_m−ｉ_m-1を出力している。 加算回路34は、電圧データの一時的保管室6,7の出力
を夫々入力してｖ_m＋ｖ_m+1を出力している。 減算回路35は、電圧データの一時的保管室6,7の出力
を夫々入力してｖ_m−ｖ_m+1を出力している。 乗算回路36は、加算回路32,34の出力を夫々入力して
（ｉ_m＋ｉ_m-1）（ｖ_m＋ｖ_m+1）を出力している。 乗算回路37は、減算回路33,35の出力を夫々入力して
（ｉ_m−ｉ_m-1）（ｖ_m−ｖ_m+1）を出力している。 乗算回路38は、乗算回路36及び除算回路24の出力を夫
々入力して を出力している。 （但し、ｖ_m+1＋2v_m＋ｖ_m-1≠０とする。） 乗算回路39は、乗算回路37及び除算回路25の出力を夫
々入力して を出力している。 （但し、ｖ_m+1−2v_m＋ｖ_m-1≠０とする。） 加算回路40は、乗算回路38,39の出力を夫々入力して
第６図の式（X1）を出力している。 減算回路41は、加算回路40及び乗算回路23の出力を夫
々入力して、第６図の式（X2）を出力している。 また、乗算回路42は、減算回路41及び除算回路22の出
力を夫々入力して、第６図の（X3）を出力している。
（但し、ｖ_m+1＋ｖ_m-1≠０とする。） 判定量導出部31は、乗算回路42の処理結果、Ｉ_PＶ_Pco
sθが導出されている。 これは、理論的には、第７図の式（16）により説明さ
れる（請求項（３））。 但し、ｖ_m+1＋ｖ_m-1≠０、ｖ_m+1±2v_m＋ｖ_m-1≠０、c
osβ±１≠１とする。 即ち、電流、電圧データの規定順序を変更して、式
（16）の左辺に示した規定としても、前述と同様の結果
を得る。 ここで、各実施例に適用した電流、電圧データサンプ
リング式及び関連式を次のように定義する。 （３） （cosβ＋１）≠０ ；第１のサンプリングタイム条件式 （４） （cosβ−１）≠０ ；第２のサンプリングタイム条件式 （５） cosβ ；第３のサンプリングタイム条件式 （６） ｖ_m+1＋ｖ_m-1≠０ ；第１の電圧データサンプリング条件式 （７） ｖ_m+1±2v_m＋ｖ_m-1≠０ ；第２の電圧データサンプリング条件式 （10） ｖ_m＋ｖ_m-1 ；第３の電圧データサンプリング式 （12） ｖ_m−ｖ_m-1 ；第５の電圧データサンプリング式 （13） ｖ_m−ｖ_m+1 ；第６の電圧データサンプリング式 （14） ｉ_m＋ｉ_m+1 ；第１の電流データサンプリング式 （15） ｉ_m−ｉ_m+1 ；第２の電流データサンプリング式 （16） ｉ_m＋ｉ_m-1 ；第３の電流データサンプリング式 （17） ｉ_m−ｉ_m-1 ；第４の電流データサンプリング式 （18） ２（ｉ_mｖ_m-1−ｉ_m-1ｖ_m） ；第１の電流、電圧データサンプリング式 （19） ｖ_m＋ｖ_m+1 ；第７の電圧データサンプリング式 第１図で述べた通り、この発明では、従来リレーの様
に、『不変周波数の正弦波であれば、サンプリング時間
巾を電気角30°にとり、３サンプル前（又は、後）のデ
ータを使えば、そのデータは、現在のデータよりも90°
前（又は後）のデータであり、前者はsin成分とすれ
ば、後者はcos成分となる。』の前提によらない演算原
理とするため、具体的な実施例で述べた如く、入力デー
タの取り込み順序を規定する四則演算手段について示し
た。 従って、この発明によれば、サンプリング時間巾を系
統周波数に無関係に設定することが可能となるため、50
Hz、60Hzで、サンプリング時間巾を共用化することが可
能となる他、処理装置の処理能力が向上すれば、する
程、サンプリング時間巾を短く設定し得ることになる。 具体的にはｍ−１〜ｍ＋１までの３サンプルデータ
（従来リレーはｍ〜ｍ＋３までの４サンプルデータ）で
あり、１サンプルデータ少ない分、事故検出に要する時
間は少ない。 サンプリング時間巾を縮めて行けば更に高速度動作が
可能となる。 更には、この３サンプル・データの間系統の周波数が
ほぼ一定と見倣し得る程度の周波数変動率であれば、即
ち、水力発電機が起動して、定格周波数になるまでの間
の保護にも最適である。 この発明は、時限協調が従来リレーに比べて容易にな
る。即ち、従来リレーは、タップ値、抑制スプリング、
接点間隔等で電源端から負荷端までの間に設置されたリ
レーの時限協調をとっているが、この発明では、負荷側
程サンプリング時間巾を短く、電源端側程サンプリング
時間巾は長く設定すれば、事故時には、各端をほぼ同一
の電流が貫通して事故点に向って流れるため、同一原理
のリレーで確実に時限協調がはがれることになる。 この時、併せて、演算結果の照合回数を電源端側程多
くする等の配慮をすれば信頼度向上にも資する。 更に、この発明はインピーダンスリレーへの応用も可
能である。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit block diagram of a protective relay showing an embodiment of the present invention and relates to claims (1) and (2). In the figure, 1 is a distribution path for digitalized current data, 2 is a distribution path for voltage data, 3-5 are temporary storage rooms for current data, 6-8 are temporary storage rooms for voltage data, (hereinafter, 3 to 8 are collectively referred to as a temporary storage means of electric quantity data.) 9,13,15 are addition circuits, 10,16,19,21,28 are subtraction circuits, 11,12,14,17,18,23 , 26,27,30 are multiplication circuits, 20,2
Reference numeral 9 is an addition circuit, 22, 24 and 25 are division circuits, and 31 is a determination amount derivation unit. (Here, 9 to 30 are abbreviated as a first four arithmetic operation (means) circuit.) Next, the operation will be described. In the distribution paths 1 and 2 for the current and voltage data, digital data strings ...... i _{m + 1} , i _m , i _m-1 , ・ ・ ・ v _{m + 1} , v _m ,
v _m-1 , ... flows at every sampling time interval β, and i _{m + 1} , i _m , i _m-1 , v _{m respectively in} the temporary storage rooms 3 to 8 for the current and voltage data. It is assumed that ₊₁ , v _m , v _m-1 are stored. The loading / unloading of data in this storage room is controlled by another control system (not shown). For example, when the current data i _{m + 2} appears as the latest data in the distribution path 1 (it goes without saying that the voltage data v _{m + 2} also appears in the data distribution path 2 in synchronization with this). In the temporary storage room 3 of, the data i _{m + 1} is cleared and the data i _{m + 2} is stored. At the same time the temporary storage chamber 4 of the current data, the data i _m is cleared, for accommodating the data i _{m + 1.} The data i _m-1 in the temporary storage chamber 5 of the current data is cleared, for accommodating the data i _m. At this time, the clearing and storage of the current data in the temporary storage rooms 3 to 5 are always controlled in synchronization with another control system. The temporary storage rooms 6 to 8 for voltage data also perform the same operation as the temporary storage room for current data. That is, when v _{m + 2} is stored in the voltage data temporary storage room 6, v _{m + 1} and v are stored in the voltage data temporary storage rooms 7 and 8, respectively.
_m will be stored. The adder circuit 9 receives the outputs of the current data temporary storage chambers 3 and 4, respectively, and outputs i _{m + 1} + i _m . In addition, the subtraction circuit 10 is used to store the current data in the temporary storage room 3, 4
The output of the outputs a i _{m + 1} -i _m respectively as input. The multiplication circuit 11 is a temporary storage room 5 for the current and voltage data,
The output from 7 is input, and i _m-1 v _m is output. The multiplication circuit 12 is a temporary storage room for current and voltage data 4,
The outputs of 8 are respectively input, and i _m v _m-1 is output. The adder circuit 13 receives the outputs of the voltage data temporary storage rooms 6 and 8 as inputs, and outputs V _{m + 1} + V _m−1 . The multiplication circuit 14 receives the output of the voltage data temporary storage room 7 as an input and outputs 2 v _m . The adder circuit 15 receives the outputs of the voltage data temporary storage chambers 7 and 8 as inputs, and outputs v _m + v _m-1 . The subtraction circuit 16 receives the outputs of the temporary storage rooms 7 and 8 of the voltage data as inputs, and outputs v _m −v _m−1 . The respective data in each of the circuits 9 to 16 described above is stored during the period β (while the next data i _{m + 2} , v _{m + 2} is stored in the temporary storage rooms 3 and 6 for the current and voltage data). ) It is held. Then, in the next period β, instead of the time m, the time (m +
The data obtained by substituting 1) will be retained. (That is, time m + 1 → m + 2, m → m + 1, m−1 → m.) The multiplication circuit 17 receives the outputs of the addition circuits 9 and 15 as (i _{m + 1} + i _m ) (v _m + v _{m, respectively). -1} ) is output. Multiplier circuit 18, and outputs the output of the subtraction circuit 10, 16 respectively as an input the _{(i m + 1 -i m)} (v m -v m-1). Subtraction circuit 19, and outputs the _{i m-1 v m -i m} v m-1 the outputs of the multiplier circuits 11 and 12 respectively as input. The adder circuit 20 receives the outputs of the adder circuit 13 and the multiplier circuit 14, respectively, and outputs v _{m + 1} + 2v _m + v _m−1 . The subtractor circuit 21 receives the outputs of the adder circuit 13 and the multiplier circuit 14, respectively, and outputs v _{m + 1} −2v _m + v _m−1 . The division circuit 22 is a temporary data storage room 7 and an addition circuit.
13 outputs as input Is output. (However, it is assumed that v _{m + 1} + v _m-1 ≠ 0.) The multiplication circuit 23 receives the output of the subtraction circuit 19 as input and outputs 2 (i
_m-1 v and outputs the _{m -i m v m-1)} . The division circuit 24 receives the outputs of the multiplication circuit 14 and the addition circuit 20, respectively, Is output. (However, it is assumed that v _{m + 1} + 2v _m + v _m-1 ≠ 0.) The division circuit 25 receives the outputs of the multiplication circuit 14 and the subtraction circuit 21, respectively. Is output. (However, it is assumed that v _{m + 1} −2v _m + v _m−1 ≠ 0.) The multiplication circuit 26 receives the outputs of the multiplication circuit 17 and the division circuit 24, respectively, and derives the equation (9) in FIG. ing. However, cosβ + 1 ≠ 0. The multiplication circuit 27 receives the outputs of the multiplication circuit 18 and the division circuit 25, respectively, and outputs the equation (10) of FIG. However, co
Let sβ-1 ≠ 0. The subtraction circuit 28 inputs the outputs of the multiplication circuits 26 and 27, respectively, and outputs the equation (11) of FIG. The adder circuit 29 is
The outputs of the multiplication circuit 23 and the subtraction circuit 28 are input, and the equation (12) of FIG. 4 is output. The multiplication circuit 30 receives the outputs of the division circuit 22 and the subtraction circuit 29 as inputs, and calculates and derives the equation (13) in FIG. However, V _{m + 1} + V _m-1 ≠ 0, v _{m + 1} ± 2v _m + v _m-1 ≠ 0, c
Let osβ ± 1 ≠ 0. The determination amount deriving unit 31 has obtained the result shown in the equation (13) in FIG. Although not shown in the drawing as a criterion for this, the contact is closed as a directional relay when I _P V _P cos θ ≧ 0 (14) is satisfied. At this time, cosβ ± 1 ≠ 0 that constitutes the denominator is essential, and v _{m + 1} + v _m-1 ≠ 0 and v _{m + 1} ± 2v _m + v _m-1 ≠ 0.
It is necessary to take measures such as predictive control so that In the above embodiment, I _P V _P cos θ is obtained by performing the operation shown on the left side of the equation (13), but the operation equation shown in the equation (15) of FIG. 6 may be used. The purpose is completely achieved. However, v _{m + 1} + v _m-1 ≠ 0, v _{m + 1} ± 2v _m +
Let v _m-1 ≠ 0. Further, FIG. 2 shows the formula (1
Another embodiment other than 5) will be shown. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same or corresponding portions, respectively. In the figure, 32, 34 and 40 are addition circuits, 33, 35 and 41 are subtraction circuits, and 36 to 39 and 42 are multiplication circuits. (Where 11 to 42
Is abbreviated as a second four arithmetic operation (means) circuit. ) Next, the operation will be described. First, the adder circuit 32 inputs the outputs of the temporary storage rooms 4 and 5 of the current data, respectively, and outputs i _m + i _m-1 . Subtraction circuit 33, and outputs the i _m -i _m-1 the outputs of the temporary storage room 4, 5 of the current data respectively input to. The adder circuit 34 inputs the outputs of the voltage data temporary storage rooms 6 and 7, respectively, and outputs v _m + v _{m + 1} . The subtraction circuit 35 inputs the outputs of the temporary storage rooms 6 and 7 for the voltage data, and outputs v _m −v _{m + 1} . Multiplier circuit 36, and outputs the output of the adder 32 and 34 by respective input _{(i m + i m-1} ) (v m + v m + 1). Multiplier circuit 37, and outputs the output of the subtraction circuit 33 and 35 and respectively enter the _{(i m -i m-1)} (v m -v m + 1). The multiplication circuit 38 inputs the outputs of the multiplication circuit 36 and the division circuit 24, respectively. Is output. (However, v _{m + 1} + 2v _m + v _m-1 ≠ 0.) The multiplication circuit 39 inputs the outputs of the multiplication circuit 37 and the division circuit 25, respectively. Is output. (However, v _{m + 1} −2v _m + v _m−1 ≠ 0.) The adder circuit 40 inputs the outputs of the multiplication circuits 38 and 39, respectively, and outputs the formula (X1) of FIG. . The subtraction circuit 41 inputs the outputs of the addition circuit 40 and the multiplication circuit 23, respectively, and outputs the formula (X2) of FIG. Further, the multiplication circuit 42 inputs the outputs of the subtraction circuit 41 and the division circuit 22, respectively, and outputs (X3) in FIG.
(However, it is assumed that v _{m + 1} + v _m−1 ≠ 0.) The determination amount derivation unit 31 calculates the processing result of the multiplication circuit 42 as I _P V _P co
sθ has been derived. This is theoretically explained by the equation (16) in FIG. 7 (claim (3)). However, v _{m + 1} + v _m-1 ≠ 0, v _{m + 1} ± 2v _m + v _m-1 ≠ 0, c
osβ ± 1 ≠ 1. That is, even if the order of defining the current and voltage data is changed and the definition shown on the left side of Expression (16) is obtained, the same result as described above is obtained. Here, the current and voltage data sampling formulas and related formulas applied to each embodiment are defined as follows. (3) (cosβ + 1) ≠ 0; first sampling time conditional expression (4) (cosβ-1) ≠ 0; second sampling time conditional expression (5) cosβ; third sampling time conditional expression (6) v _{m + 1} + v _m-1 ≠ 0; first voltage data sampling conditional expression (7) v _{m + 1} ± 2v _m + v _m-1 ≠ 0; second voltage data sampling conditional expression (10) v _m + v _m-1 ; third voltage data sampling formula _{(12) v m -v m-} 1; fifth voltage data sampling formula _{(13) v m -v m +} 1; sixth voltage data sampling formula _{(14) i m + i m} + 1; a first current data sampling formula _{(15) i m -i m +} 1; second current data sampling formula _{(16) i m + i m} -1; third current data sampling formula _{(17) i m -i m-} 1; the 4 current data sampling formula (18) 2 (i _m v _m-1 −i _m-1 v _m ); first current and voltage data sampling formula (19) v _m + v _{m + 1} ; seventh voltage data Sampling formula As described with reference to FIG. 1, in the present invention, like the conventional relay, “if the sine wave has an invariable frequency, the sampling time width is set to an electrical angle of 30 ° and the data of three samples before (or after) If you use, that data is 90 °
It is the data before (or after), and if the former is the sin component, the latter is the cos component. In order to make the operation principle not based on the premise, the four arithmetic means for defining the input data fetching order have been described as described in the concrete embodiments. Therefore, according to the present invention, it is possible to set the sampling time width regardless of the system frequency.
The sampling time width can be shared at Hz and 60 Hz, and the more the processing capacity of the processing device is improved, the shorter the sampling time width can be set. Specifically, it is 3 sample data from m-1 to m + 1 (4 sample data from m to m + 3 in the conventional relay), and the time required to detect an accident is short as much as 1 sample data is small. If the sampling time width is shortened, higher speed operation becomes possible. Furthermore, if the frequency fluctuation rate is such that the frequency of the system can be regarded as almost constant during the three sample data, that is, for protection until the hydroelectric generator starts up to the rated frequency. Is also perfect. In the present invention, timed cooperation becomes easier than conventional relays. That is, the conventional relay has a tap value, a suppression spring,
Although the relays installed between the power source end and the load end are timed in coordination with each other, such as the contact interval, in the present invention, the sampling time width can be set shorter on the load side and longer on the power supply side. For example, in the event of an accident, almost the same current will pass through each end and flow toward the accident point, so that relays of the same principle can reliably achieve timed coordination. At this time, it is also possible to improve reliability by taking into consideration the fact that the number of collations of the calculation result is increased toward the power source end side. Further, the present invention can be applied to an impedance relay.

【発明の効果】【The invention's effect】

以上のようにこの発明によれば、請求項（１）では、
電流、電圧データサンプリング値を用いて判定量を導出
する系統保護の演算式を求め、その演算式は、第１の電
気量と第２の電気量の加算式で構成して電力方向成分を
求める。更に演算式は、第２調波に関連した成分とサン
プリング時間巾に関連した成分を除去して（但し、第1,
第2,第３のサンプリングタイム条件式と第1,第２の電圧
データサンプリング条件式は零ではない。）示される。
そしてサンプリングデータの入力を制御し、四則演算手
段で処理をして判定量を出力するので、周波数変動によ
る特性への影響が改善され、50Hz、60Hzのいずれに対し
てもサンプリング時間巾を共用することが可能になると
共に、検出時間の短縮化を図ることができる。また、時
限協調の取り易いリレーが得られる効果がある。 更に、請求項（２）ないし（３）記載の発明によれ
ば、第１及び第２の四則演算手段は、請求項（１）記載
の判定量導出のためのデータ取り込み順序及び演算処理
に基くアルゴリズムに代って、別のアルゴリズムにより
判定量を出力するようにしたので、請求項（１）の効果
と併せて回路構成の選択度が拡大され、巾広い用途に適
用することができる効果がある。As described above, according to the present invention, in claim (1),
An arithmetic expression for system protection that derives a determination amount using current and voltage data sampling values is obtained, and the arithmetic expression is configured by an addition equation of a first electric amount and a second electric amount to obtain a power direction component. . Furthermore, the arithmetic expression removes the components related to the second harmonic and the sampling time width (however,
The second and third sampling time conditional expressions and the first and second voltage data sampling conditional expressions are not zero. ) Shown.
Then, the input of sampling data is controlled, and the judgment amount is output by processing with the four arithmetic means, so the influence of the frequency fluctuation on the characteristics is improved, and the sampling time width is shared for both 50 Hz and 60 Hz. As a result, the detection time can be shortened. Further, there is an effect that a relay which can easily take time coordination is obtained. Further, according to the invention described in claims (2) to (3), the first and second four arithmetic operation means are based on the data fetching order and the arithmetic processing for deriving the determination amount described in claim (1). Since the determination amount is output by using another algorithm instead of the algorithm, the selectivity of the circuit configuration is expanded together with the effect of claim (1), and the effect that it can be applied to a wide range of applications is obtained. is there.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図はこの発明の一実施例による保護継電器のブロッ
ク図、第２図はこの発明の他の実施例を示す保護継電器
のブロック図、第３図ないし第７図は請求項（２）ない
し請求項（３）の実施例に適用される演算式の展開図、
第８図は従来のディジタルリレーのアルゴリズムを説明
するための波形図である。 図において、１は電流データの配分路、２は電圧データ
の配分路、３〜５は電流データの一時的保管室、６〜８
は電圧データの一時的保管室（３〜８は電気量データの
一時的保管手段）、９〜42は第１及び第２の四則演算
（手段）回路、31は判定量導出部である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。FIG. 1 is a block diagram of a protective relay according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a protective relay showing another embodiment of the present invention, and FIGS. 3 to 7 are claims (2) to. Exploded view of an arithmetic expression applied to the embodiment of claim (3),
FIG. 8 is a waveform diagram for explaining the conventional digital relay algorithm. In the figure, 1 is a distribution path for current data, 2 is a distribution path for voltage data, 3-5 are temporary storage rooms for current data, and 6-8.
Is a temporary storage room for voltage data (3 to 8 is a temporary storage means for electric quantity data), 9 to 42 are first and second four arithmetic operation (means) circuits, and 31 is a judgment amount deriving unit. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】電力系統の電圧、電流を検出した電圧デー
タ及び電流データを所定のサンプリング時間巾でサンプ
リングして量子化し一時保管する電流データの一時的保
管手段及び電圧データの一時的保管手段と、前記一時的
保管手段に格納された電流データ及び電圧データのサン
プリング値を用いて下記第１の電気量及び第２の電気量
を演算処理して出力する演算手段と、その第１の電気量
と第２の電気量とを加算して電力方向成分を求め、前記
第１、第２及び第３のサンプリングタイム条件式と下記
第１及び第２の電圧データサンプリング条件式が零でな
く、かつ電力方向成分が零以上である時に判定量を出力
する判定量導出部とを備えた保護継電器。1. A temporary storage means of current data and a temporary storage means of voltage data, which has detected a voltage and a current of a power system, and which are quantized and temporarily stored by sampling the data for a predetermined sampling time width. Calculating means for calculating and outputting the following first electric quantity and second electric quantity using the sampling values of the current data and the voltage data stored in the temporary storage means, and the first electric quantity And a second electric quantity are added to obtain a power direction component, and the first, second and third sampling time conditional expressions and the following first and second voltage data sampling conditional expressions are not zero, and A protective relay having a determination amount derivation unit that outputs a determination amount when the power direction component is zero or more. 【請求項２】電力系統の電圧、電流を検出した電圧デー
タ及び電流データを所定のサンプリング時間巾でサンプ
リングして量子化し一時保管する電流データの一時的保
管手段及び電圧データの一時的保管手段と、前記一時的
保管手段に格納された電流データ及び電圧データのサン
プリング値を用いて演算処理する演算手段と、前記電流
データの一時的保管手段及び電圧データの一時的保管手
段へのサンプリングデータ取り込み順序及び演算処理と
して、下記第２の電圧データサンプリング式と、下記第
１の電流データサンプリング式と、下記第３の電圧デー
タサンプリング式とを乗算した第１の乗算値から下記第
４の電圧データサンプリング式とを乗算した第１の乗算
値から下記第４の電圧データサンプリング式と、下記第
２の電流データサンプリング式と、下記第５の電圧デー
タサンプリング式とを乗算した第２の乗算値を減算し、
その減算値に下記第１の電流、電圧データサンプリング
式を加算し、その加算値に下記第１の電圧データサンプ
リング式を乗算する如く規制し、下記第１、第２のサン
プリングタイム条件式及び下記第１、第２の電圧データ
サンプリング条件式が零でないことを条件に演算して判
定結果を出力する判定量導出部とを備えた保護継電器。2. A temporary storage means for current data and a temporary storage means for temporarily storing the voltage data and the current data, which are obtained by detecting the voltage and current of the electric power system, and quantizing the data for a predetermined sampling time width. An arithmetic means for performing arithmetic processing using the sampling values of the current data and the voltage data stored in the temporary storage means, and a sampling data fetching order into the temporary storage means for the current data and the temporary storage means for the voltage data And as the arithmetic processing, the following fourth voltage data sampling is performed from the first multiplication value obtained by multiplying the following second voltage data sampling formula, the following first current data sampling formula, and the following third voltage data sampling formula. The following fourth voltage data sampling equation and the following second current data sample are obtained from the first multiplication value obtained by multiplying And pulling type, a second multiplier that multiplies the voltage data sampling formula fifth subtracting,
The following first current and voltage data sampling formulas are added to the subtracted value, and the added value is regulated so as to be multiplied by the following first voltage data sampling formula. A protective relay, comprising: a first and second voltage data sampling conditional expressions, a determination amount deriving unit that outputs a determination result by performing a calculation on the condition that the conditional expression is not zero. 【請求項３】電力系統の電圧、電流を検出した電圧デー
タ及び電流データを所定のサンプリング時間巾でサンプ
リングして量子化し一時保管する電流データの一時的保
管手段及び電圧データの一時的保管手段と、前記一時的
保管手段に格納された電流データ及び電圧データのサン
プリング値を用いて演算処理する演算手段と、前記電流
データの一時的保管手段及び電圧データの一時的保管手
段へのサンプリングデータ取り込み順序及び演算処理と
して、下記第２の電圧データサンプリング式と、下記第
３の電流データサンプリング式と、下記第７の電圧デー
タサンプリング式とを乗算した第１の乗算値と、下記第
４の電圧データサンプリング式と、下記第４の電流デー
タサンプリング式と、下記第６の電圧データサンプリン
グ式とを乗算した第２の乗算値を加算し、その加算値か
ら下記第１の電流、電圧データサンプリング式を減算
し、その減算値に下記第１の電圧データサンプリング式
を乗算する如く規定し、下記第１、第２、第３のサンプ
リングタイム条件式及び下記第１、第２の電圧データサ
ンプリング条件式が零でないことを条件に演算して判定
結果を出力する判定量導出部とを備えた保護継電器。 記 第１の電気量： 第２の電気量： 第１のサンプリングタイム条件式： （cosβ＋１）≠０ 第２のサンプリングタイム条件式： （cosβ−１）≠０ 第３のサンプリングタイム条件式： cosβ 第１の電圧データサンプリング条件式： ｖ_m+1＋ｖ_m-1≠０ 第２の電圧データサンプリング条件式： ｖ_m+1±2v_m＋ｖ_m-1≠０ 第１の電圧データサンプリング式： 第２の電圧データサンプリング式： 第３の電圧データサンプリング式： ｖ_m＋ｖ_m-1 第４の電圧データサンプリング式： 第５の電圧データサンプリング式： ｖ_m−ｖ_m-1 第６の電圧データサンプリング式： ｖ_m−ｖ_m+1 第７の電圧データサンプリング式： ｖ_m＋ｖ_m+1 第１の電流データサンプリング式： ｉ_m＋ｉ_m+1 第２の電流データサンプリング式： ｉ_m−ｉ_m+1 第３の電流データサンプリング式： ｉ_m＋ｉ_m-1 第４の電流データサンプリング式： ｉ_m−ｉ_m-1 第１の電流、電圧データサンプリング式： ２（ｉ_mｖ_m-1−ｉ_m-1ｖ_m） 電力方向成分： Ｉ_PＶ_Pcosθ ここで、Ｉ_P：電流の振巾値 Ｖ_P：電圧の振巾値 β：サンプリング時間（間隔）巾 θ：電圧、電流の位相差 ｉ_m：電流データ ｖ_m：電圧データ3. A temporary storage means for storing current data and a temporary storage means for temporarily storing the voltage data and the current data obtained by detecting the voltage and current of the power system, quantizing and quantizing the data for a predetermined sampling time width. An arithmetic means for performing arithmetic processing using the sampling values of the current data and the voltage data stored in the temporary storage means, and a sampling data fetching order into the temporary storage means for the current data and the temporary storage means for the voltage data And as arithmetic processing, a first multiplication value obtained by multiplying the following second voltage data sampling formula, the following third current data sampling formula, and the following seventh voltage data sampling formula, and the following fourth voltage data. The sampling formula, the following fourth current data sampling formula, and the following sixth voltage data sampling formula are multiplied. It is specified that the multiplication value of 2 is added, the following first current and voltage data sampling equation is subtracted from the addition value, and the subtraction value is multiplied by the following first voltage data sampling equation. A protective relay comprising: a second and a third sampling time conditional expressions and a judgment amount derivation section that outputs a judgment result by performing a calculation on the condition that the following first and second voltage data sampling conditional expressions are not zero. Note First electricity quantity: Second quantity of electricity: First sampling time conditional expression: (cosβ + 1) ≠ 0 Second sampling time conditional expression: (cosβ−1) ≠ 0 Third sampling time conditional expression: cosβ First voltage data sampling conditional expression: v _{m + 1} + V _m-1 ≠ 0 Second voltage data sampling conditional expression: v _{m + 1} ± 2v _m + v _m-1 ≠ 0 First voltage data sampling expression: Second voltage data sampling formula: Third voltage data sampling formula: v _m + v _m-1 Fourth voltage data sampling formula: Fifth voltage data sampling formula: v _m -v _m-1 sixth voltage data sampling formula: v _m -v _m + ₁ seventh voltage data sampling formula: v _{m +} v _m + ₁ first current data sampling wherein: i _{m +} i _m + ₁ second current data sampling formula: i _m -i _{m + 1} third current data sampling formula: i _m + i _m-1 fourth current data sampling formula: i _m -i _{m -1} first current, voltage data sampling _{formula: 2 (i m v m-} 1 -i m-1 v m) power direction component: I _P V _P cosθ where, I _P: Fuhaba value V _P of the current : Fuhaba value of the voltage beta: sampling time (interval) width theta: voltage, phase difference of the current i _m: current data v _m: voltage data