JP3737640B2 - 電力動揺検出装置およびコンピュータが読取り可能な記憶媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばディジタルリレー（継電装置）に搭載されて電力系統に生じる電力動揺を検出する電力動揺検出装置、およびコンピュータが読取り可能な記憶媒体に係わり、特に、特殊な電力動揺が生じても正確に電力動揺を検出することができる電力動揺検出装置およびコンピュータが読取り可能な記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は、２つの大きな電力系統ブロックＮＥＴ１、ＮＥＴ２が一本の連系線ＴＬで結ばれている要素を示す図である。この様な系統の一部で、少なくとも一方の電力系統ブロックの送電線事故等に起因して電力の需給バランスが崩れると、少なくとも一方の電力系統には電力動揺が発生するが、状況によっては、図１１に示す２つの電力系統ＮＥＴ１、ＮＥＴ２を包括して電力動揺が起こることもある。このような２つの電力系統ＮＥＴ１、ＮＥＴ２を包括した電力動揺が発生した場合の連系線ＴＬにおける電力動揺｛動揺（振動）した電力｝の時間的変化を図１２に示す。
【０００３】
図１２において、電力動揺のボトム（底部）からピーク（頂上部）への動揺の振幅をＰP （…、ＰPm-1、ＰPm）、ピークからボトムへの動揺の振幅をＰN （…、ＰNm-1、ＰNm）とすると、ＰP またはＰN は安定な条件の下では次第に現象してゆき、最終的には平常な状態（安定状態）に戻るようになっている。なお、図１２において、各振幅値を表す参照符号に含まれた文字m は、動揺の波の順序を時系列的に示したものであり、最新の動揺に対してはm 、一波前の動揺に対してはm-1 、…のように付加される。
【０００４】
しかしながら、系統状態が不安定な場合においては、電力動揺の振幅ＰP 、ＰN は、次第に増加していき（例えば、ＰPm-1＜ＰPm、ＰNm-1＜ＰNm；図１２参照）、最終的には２つの電力系統ＮＥＴ１、ＮＥＴ２の間で脱調現象を引き起こす恐れがある。
【０００５】
したがって、上記脱調現象を回避するためにも、脱調現象に至る恐れのある電力動揺を検出して連系線に設置された遮断器を引き外す（トリップ）することにより、２つの電力系統ＮＥＴ１、ＮＥＴ２を速やかに分離しなければならない。
【０００６】
図１３は、上述した脱調現象に至る恐れのある電力動揺を検出して遮断器引き外し指令を出力するための機能（脱調現象判断機能）Ｓを示す図である。
【０００７】
図１３によれば、従来の電力動揺検出機能Ｓとしては、電力動揺の振幅ＰP 、ＰN の隣接かつ連続する３波（ＰPm-2、ＰPm-1、ＰPm；ＰNm-2、ＰNm-1、ＰNm）が連続して増加傾向にあり、かつその大きさが一定値（Ｋ）以上であれば（Ｋ＜ＰPm-2＜ＰPm-1＜ＰPm；Ｋ＜ＰNm-2＜ＰNm-1＜ＰNm）、２つの電力系統の間の脱調現象に至ると判断し、連系線の遮断器にトリップ指令を出力するようになっている。
【０００８】
図１４は、従来の電力動揺検出機能Ｓを有するディジタル継電装置（ディジタルリレー）の一例を示す図である。
【０００９】
図１４に示すディジタルリレー４０によれば、保護制御対象となる電力系統から順次入力された各相電圧、各相電流（Ａ11、Ａ12，Ａ21、Ａ22，…，Ａk1、Ａk2，…）は、入力変換器４１ａ、４１ｂにより適当な大きさの電圧信号、電流信号（総称して電気量Ａn1、Ａn2と呼ぶ）にそれぞれ変換され、フィルタ４２ａ、４２ｂを介してその電気量Ａn1、Ａn2に含まれる高調波成分が除去された後でサンプルホールド回路４３に送られる。
【００１０】
サンプルホールド回路４３において、各フィルタ４２ａ、４２ｂから出力された電気量Ａn1、Ａn2は所定の間隔でサンプリングされ、マルチプレクサ４４を介してＡ／Ｄ変換器４５へ順次切り換え出力される。
【００１１】
Ａ／Ｄ変換器４５においては、サンプリングホールド回路４３から出力された電気量Ａ１、Ａ２がアナログディジタル変換されてディジタルデータ（電圧データ）Ｄn1、ディジタルデータ（電流データ）Ｄn2が生成される。生成されたディジタルデータＤn1、Ｄn2は、ダイレクトメモリアクセス回路（ＤＭＡ）４６に送られ、ＤＭＡ４６は、送られたディジタルデータＤn1、Ｄn2をメモリ回路４７の所定の番地（アドレス）にそれぞれ書き込むようになっている。
【００１２】
また、ディジタルリレー４０は、後述する中央演算処理装置の処理用プログラムが予め書き込まれたＲＯＭ４８と、メモリ回路４７に書き込まれたディジタルデータＤn1、Ｄn2をそれぞれ読み出し、読み出したディジタルデータＤn1、Ｄn2およびＲＯＭ４８に書き込まれた処理用プログラムに基づいて、電力動揺検出機能を含む保護制御演算機能を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）４９と、このＣＰＵ４９により保護制御演算機能が実行されて得られた演算処理結果に応じて、保護制御対象となる電力系統における遮断器に対して引き外し指令を出力する出力回路５０とを備えている。
【００１３】
図１５は、ＲＯＭ４８に書き込まれた処理用プログラム（特に、電力動揺検出プログラム）に従ってＣＰＵ４９により実行される電力動揺検出機能５１を示すブロック図である。
【００１４】
図１５によれば、電力動揺検出機能５１として、電力変化率検出部（単に変化率検出部ともいう）５２は、メモリ回路４７から読み出されたディジタルデータＤn1、Ｄn2に基づいて電力ディジタルデータ（電力データ）Ｐを求め、この電力データＰの例えば１００ｍｓ程度の十分小さな時間幅（ΔＴ）に応じた変化分（電力変化率：ΔＰ／ΔＴ）を検出する。そして、第１の変化率符号判定部５３Ｐは、変化率検出部５２により検出されたΔＰ／ΔＴが負（＜０）のときに「１」、それ以外（≧０）のときに「０」を出力する。
【００１５】
同様に、第２の変化率符号判定部５３Ｎは、検出された変化率ΔＰ／ΔＴが正（＞０）のときに「１」、それ以外（≦０）のときに「０」を出力する。
【００１６】
また、ボトム記憶部５４Ｐは、後述するボトム検出部により電力動揺がボトムを過ぎたと判定された際にそのボトム検出部の出力に制御されて「１」を出力し、ピーク記憶部５４Ｎは、後述するピーク検出処理により電力動揺がピークを過ぎたと判定された際にそのピーク検出処理の出力に制御されて「１」を出力する。
【００１７】
このとき、第１のアンドゲート部５５Ｐは、第１の変化率符号判定部５３Ｐの出力およびボトム記憶部５４Ｐの出力のアンド演算を行ない、それらの出力の両方が「１」の場合、すなわち、ボトムを過ぎた後（電力動揺カーブ→上昇）で電力の変化率ΔＰ／ΔＴが負（＜０）の場合に、「１」を出力する。同様に、第２のアンドゲート部５５Ｎは、第２の変化率符号判定部５３Ｎの出力およびピーク記憶部５４Ｎの出力の両方が「１」の場合、すなわち、ピークを過ぎた後（電力動揺カーブ→下降）で電力の変化率ΔＰ／ΔＴが正（＞０）の場合に「１」を出力する。
【００１８】
そして、ピーク検出部５６Ｐは、第１のアンドゲート部５５Ｐから「１」が出力された場合に電力動揺はピークを過ぎたと判断し、ピーク記憶部５４Ｎの出力を「１」に制御し、ボトム記憶部５４Ｐの出力を「０」にクリアし、さらに後述する脱調現象判断処理部にピーク検出の情報を供給する。
【００１９】
同様に、ボトム検出部５６Ｎは、第２のアンドゲート部５５Ｎにより「１」が出力された場合に電力動揺はボトムを過ぎたと判断し、ボトム記憶部５４Ｐの出力を「１」に制御し、ピーク記憶部５４Ｎの出力を「０」にクリアし、さらに後述する脱調現象判断処理部にボトム検出の情報を供給する。
【００２０】
脱調現象判断処理部５７は、ピーク検出部５６Ｐから供給されたピーク検出情報およびボトム検出部５６Ｎから供給されたボトム検出情報に基づいて前掲図１３に示す脱調現象判断機能Ｓに基づく処理を実行し、この脱調現象判断処理の結果、電力動揺が脱調現象に至ると判断した際に、出力回路５０に対してトリップ指令出力用の制御命令を出力する。なお、脱調現象判断処理部５７の処理の詳細については、本発明と直接関連しないため、その説明を省略する。
【００２１】
上述したＣＰＵ４９の処理により実行されるボトム・ピーク検出機能および脱調現象判断機能を含む電力動揺検出機能５１により図１２に示す波形を有する電力動揺が脱調現象に至るか否かを正確に判断し、その判断結果に応じてトリップ指令を遮断器に対して出力することが可能になる。
【００２２】
しかしながら、実際の電力系統の電力動揺波形は、図１２に示したような理想的な形状ではなく、図１６に示すように、小さな動揺が含まれていて、偽のピークやボトムが多数存在する形状の方が一般的である。したがって、図１３に示した電力動揺検出機能Ｓを有する装置は、上記偽ピークやボトムに対して応動することなく、正確な脱調現象判断処理を行なわなければならない。
【００２３】
そこで、従来では、図１５の電力動揺検出処理において、第１および第２のアンドゲート部の出力の符号の変化を確認する可逆カウンタ部を設け、この可逆カウンタ部のカウント値が所定値に到達した時にボトム、あるいはピークと認定するようにしている。このとき、電力動揺波形のボトムとピークとの間に存在する小さな電力波形の乱れ（偽ボトム、偽ピーク）は、短時間で電力波形の符号の変化が生じるため、可逆カウンタ部のカウント値は所定値に到達せず、偽ボトム、偽ピークに対して応動することを回避することができる。
【００２４】
図１７は、図１５の電力動揺検出機能を示すブロック図に加えて、偽ボトム、偽ピークによる脱調現象の誤判定を無くすため、上述した可逆カウンタ部を設けた場合の電力動揺検出機能７０を示すブロック図である。なお、図１７における図１５に示した構成要素と略同等の構成要素については、図１５において付加された参照符号（数字）に対して「２０」を加えた符号（数字）を付して、その説明を省略または簡略化する。
【００２５】
図１７によれば、電力動揺検出機能７０を表す機能ブロック構成において、第１の可逆カウンタ部７８Ｐ、第２の可逆カウンタ部７８Ｎが第１のアンドゲート部７５Ｐ、第２のアンドゲート部７５Ｎの後にそれぞれ挿入された以外は、図１５に示した電力動揺検出機能５１を表す機能ブロック構成と略同様である。
【００２６】
第１および第２の可逆カウンタ部７８Ｐおよび７８Ｎは、入力が「１」の時カウントアップし、入力が「０」の時カウントダウンする周知の機能を有しており、また、この第１および第２の可逆カウンタ部７８Ｐおよび７８Ｎは、上限をＮ、下限を０でクランプし、入力に「１」または「０」が連続した際もＮ以上または０以下にはカウントしないようになっている。
【００２７】
すなわち、図１７に示す電力動揺検出機能７０によれば、例えば電力動揺が一旦偽ピークに到達して第１の可逆カウンタ部７８Ｐが第１のアンドゲート部７５Ｐの出力「１」に応じて、初期値“０”からカウントを開始しても、偽ピークが小さいことから、電力動揺はすぐに反転して偽ボトムを通過するため、ボトム記憶部７４Ｐの出力が「０」に反転して第１のアンドゲート部７５Ｐの出力が「０」になり、この結果、第１の可逆カウンタ部７８Ｐのカウント値は再び“０”に戻される。
【００２８】
偽ボトムの場合も同様であり、偽ボトムが小さいことから、一旦偽ボトムに到達した電力動揺はすぐに反転して偽ピークを通過するため、偽ボトム通過に応じてカウントを開始した第２の可逆カウンタ部７８Ｎのカウント値は再び“０”に戻される。
【００２９】
以上述べたように、図１７に示す電力動揺検出機能７０によれば、設定値Ｎを、電力が偽ボトムや偽ピークを生じた後に反転するまでの時間のカウント値よりも大きく設定しておくことにより、偽ピークおよび偽ボトムを真のピークおよび真のボトムとして検出することがなくなり、偽ボトム、偽ピークに対して応動することを回避することができる。
【００３０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１７に示した電力動揺検出機能７０を有する電力動揺検出装置を用いても、２つの電力系統の間の電力動揺現象においてその動揺の大きさによっては電力動揺波形のピーク点に凹みが現れ、この凹みによりボトム、ピークの誤判定を行なう恐れが生じている。
【００３１】
図１８に示す一機無限大母線系統モデルを用いて、上述した電力動揺波形の凹みについて説明する。図１８において、発電機ＧがリアクタンスＸを介して無限大母線ＢＵＳと接続されており、発電機Ｇの内部電圧は、無限大母線ＢＵＳの電圧位相を基準として位相角差θを持ち、無限大母線ＢＵＳに向かって電力Ｐ、電流Ｉを送電している。また、発電機Ｇ、無限大母線ＢＵＳの電圧は、それぞれＶ1 、Ｖ2 である。
【００３２】
このとき、電力Ｐ、電流Ｉは、下記の（１）、（２）式で表される。
【００３３】
【数１】
【００３４】
また、電圧Ｖ1 、Ｖ2 が一定の場合、電力Ｐ、電流Ｉと位相角差θとの関係は、図１９に示す特性（Ｐ−θ曲線、Ｉ−θ曲線）として表される。すなわち、電力Ｐ、電流Ｉと位相角差θとの関係の特徴として、電力Ｐは、位相角差θが０°から増加するに連れて増加し、位相角差θ＝略９０°の時に最大となり、位相角差θが９０°を越えると減少するようになっている。一方、電流Ｉについては、位相角差θが０°から１８０°まで増加するにつれて増加するようになっている。
【００３５】
図１９において、定常状態では、Ｐ−θ曲線上の事前電力Ｐ0 、位相角差θ＝θ0 の点（運転点Ｋ）で運転されている。この定常状態において、送電線事故等の系統擾乱が発生すると、運転点ＫがＰ−θ曲線上を移動し、動揺現象が発生する。系統擾乱が電力系統に与えるショックの大きさによっては、運転点Ｋが図１９中の（１）→（２）→（３）→（４）の様に移動して、電力が一旦ピーク点（電力Ｐp 、位相角差９０°）を越えて上昇した後で再度ピークに戻って減少する場合がある。
【００３６】
図２０は、電力Ｐが真のピーク点を境にして図１９中の（１）→（２）→（３）→（４）の様に移動する場合の電力Ｐおよび電流Ｉの時間的変化｛Ｐ（ｔ）、Ｉ（ｔ）｝の様子を示す図である。図２０における（１）→（２）→（３）→（４）は、図１９の（１）→（２）→（３）→（４）とそれぞれ一対一に対応している。図２０に示すように、電力Ｐの真のピーク（電力Ｐp 、位相角差９０°）には、その波形がボトム側へ向かって凹んだ凹み（一過性ボトムｍ）が現れ、また、電力Ｐが（１）から（２）に変化する際に第１のピークｍ１、また、（３）から（４）に変化する際に第２のピークｍ２の２つのピークが現れる。ここで、この２つのピークｍ１、ｍ２での電力値は理論上は等しい値である。一方、電流Ｉは、図２０に示すように、正弦波形を描いている。
【００３７】
図１７に示した電力動揺検出機能７０によれば、電力が偽ボトム・偽ピークを過ぎた後に短時間で電力波形の符号の変化が生じることを利用して可逆カウンタ部の設定値を設定することによりボトム・ピークの誤判定を避けている。
【００３８】
しかしながら、上述した電力のピーク点での凹みの時間幅はその電力動揺現象に応じて異なり、短時間での電力波形の符号反転を想定した可逆カウンタ部における想定外の現象であるため、上記第１のピークｍ１および第２のピークｍ２を何れも真のピークとして判定し、また、一過性ボトムｍを真のボトムとして判定する可能性、すなわち、ボトム・ピークの誤判定を行なう危険性が高かった。
【００３９】
このボトム・ピークの誤判定は、図１３に示した脱調現象判断機能Ｓを行なう電力動揺検出装置において脱調判定を誤らせる結果となり、延いては保護制御の実行の遅れを引き起こす恐れが生じ、電力系統の信頼性を低下する危険性があった。
【００４０】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、電力のピーク点で現れる凹みによるボトム・ピークの誤判定を防止して正確にボトム・ピークを検出し、かつ正確な脱調判定を行なうことを可能にした電力動揺検出装置を提供することをその目的とする。
【００４１】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、電力のピーク点で凹み現象が生じている際の電流の変化について着目した。
【００４２】
すなわち、図２０において、電力Ｐのピーク点で凹みが現れるタイミング｛（２）→（３）｝の期間では、電流Ｉは、凹むことなく正弦波的に変化している。つまり、電力Ｐが（１）→（２）に変化してピークｍ1 を迎える一方で、電流Ｉは単調増加しており、変化率の符号は正のままである。また、電力Ｐが（３）→（４）に変化した場合でも同様に、電力Ｐはピークｍ2 を迎える一方で電流Ｉは単調減少しており、変化率の符号は負のままである。
【００４３】
この電力Ｐのピークと電流Ｉの変化率の符号との関係を利用することにより、電力Ｐのピーク点で凹みが生じても単一のピーク点を検出して、ピーク・ボトムの誤判定を防止するようになっている。
【００４４】
すなわち、本発明の第１の態様に係わる電力動揺検出装置によれば、電力系統の電圧信号および電流信号により生成されたディジタル形の電力データに基づいて前記電力系統に生じる電力動揺を検出する電力動揺検出装置において、前記電力データから電力の変化率の符号を検出する手段と、前記電力データに基づいて前記電力がボトムおよびピークの内のどちらか一方に至ったことを表す情報を記憶する記憶手段と、この記憶手段により前記電力のピークの情報が記憶されている状態で前記電力変化率の符号が負から正に変化した時に前記電力がボトムに至ったと認定するボトム認定手段と、前記電流信号に基づいて電流の変化率の符号を検出する電流変化率符号検出手段と、前記記憶手段により前記電力のボトムの情報が記憶されている状態で前記電力変化率の符号が正から負に変化した時、前記電流変化率の符号に応じて前記電力がピークに至ったか否かを判定する電力ピーク判定手段とを備えている。
【００４５】
前記第１の態様に係わる電力動揺検出装置において、前記電力ピーク判定手段は、前記電流変化率の符号が負の時に前記電力がピークに至ったと判定する手段を有している。
【００４６】
前記第１の態様に係わる電力動揺検出装置において、前記電力ピーク判定手段は、前記記憶手段により前記電力のボトムの情報が記憶されている状態で前記電力変化率の符号が正から負に変化し、かつ前記電流変化率の符号が正の時の前記電力の値を第１のピーク値候補として記憶する第１のピーク値候補記憶手段と、前記記憶手段により前記電力のボトムの情報が記憶されている状態で前記電力変化率の符号が正から負に変化し、かつ前記電流変化率の符号が負の時の前記電力の値を第２のピーク値候補として記憶する第２のピーク値候補記憶手段と、第１のピーク値候補記憶手段に記憶された第１のピーク値候補および第２のピーク値候補記憶手段に記憶された第２のピーク値候補の内の何れか１つを前記電力のピーク値として判定する判定手段とを有している。
【００４７】
前記第１の態様に係わる電力動揺検出装置において、前記電力ピーク判定手段は、前記記憶手段により前記電力のボトムの情報が記憶されている状態で前記電力変化率の符号が正から負に変化し、かつ前記電流変化率の符号が正の時の前記電力の値を第１のピーク値候補として記憶する第１のピーク値候補記憶手段と、前記記憶手段により前記電力のボトムの情報が記憶されている状態で前記電力変化率の符号が正から負に変化し、かつ前記電流変化率の符号が負の時の前記電力の値を第２のピーク値候補として記憶する第２のピーク値候補記憶手段と、第１のピーク値候補記憶手段に記憶された第１のピーク値候補および第２のピーク値候補記憶手段に記憶された第２のピーク値候補の平均値を算出し、この平均値を前記電力のピーク値として設定する設定手段とを有している。
【００４８】
本発明の第２の態様に係わる電力動揺検出装置によれば、電力系統の電圧信号および電流信号により生成されたディジタル形の電力データに基づいて前記電力系統に生じる電力動揺を検出する電力動揺検出装置において、前記電力データから電力の変化率の符号を検出する第１の検出手段と、前記電力データに基づいて前記電力がボトムおよびピークの内のどちらか一方に至ったことを表す情報を記憶する記憶手段と、前記電流信号に基づいて電流の変化率の符号を検出する電流変化率符号検出手段と、前記記憶手段により前記電力のボトムの情報が記憶されている状態で前記電力変化率の符号が正から負に変化した時の前記電力の値を仮のピーク値として記憶する仮ピーク値記憶手段と、前記仮ピーク値から前記電力データを減算し、減算して得られたデータに対して当該仮ピーク値を加算することにより補正電力データを生成する補正電力データ生成手段と、前記電力変化率の符号が負かつ前記電流変化率の符号が正、および前記電力変化率の符号が正かつ前記電流変化率の符号が負の時に、前記補正電力データ生成手段により生成された補正電力データを用いて、当該補正電力データに基づく補正電力の変化率の符号を検出する第２の検出手段と、前記記憶手段により前記電力のボトムの情報が記憶されている状態で前記補正電力変化率の符号が正から負に変化した時に前記電力がピークに至ったと認定する手段とを備えている。
【００４９】
本発明の第３の態様に係わる電力動揺検出装置によれば、電力系統の電圧信号および電流信号により生成されたディジタル形の電力データに基づいて前記電力系統に生じる電力動揺を検出する電力動揺検出用のコンピュータが読取り可能な記憶媒体において、前記電力データに基づいて前記コンピュータにより前記電力の変化率の符号を求めさせる手順と、前記電力データに基づいて前記電力がボトムおよびピークの内のどちらか一方に至ったことを前記コンピュータに検出させ、その電力のボトムあるいはピークの情報をメモリに記憶させる手順と、前記メモリに前記電力のピークの情報が記憶された状態で前記電力変化率の符号が負から正に変化した時に前記電力がボトムに至ったと前記コンピュータに認定させる手順と、前記電流信号に基づいて電流の変化率の符号を前記コンピュータに求めさせる手順と、前記メモリに記憶された前記電力のボトムの情報が記憶された状態で前記電力変化率の符号が正から負に変化した時、前記電流変化率の符号に応じて前記電力がピークに至ったか否かを前記コンピュータに判定させる手順とを備えている。
【００５０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って以下に説明する。
【００５１】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係わる電力動揺検出装置１が搭載された装置の一例であるディジタルリレー２のブロック構成を示す図である。なお、図１において、図１４と略同等の機能を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略化している。
【００５２】
図１によれば、ディジタルリレー２は、電力系統から順次入力される各相電流、各相電圧をそれぞれ電気量に変換するための入力変換器４１ａ、４１ｂと、変換された電気量Ａn1、Ａn2に含まれる高調波成分除去用のフィルタ４２ａ、４２ｂと、電気量Ａn1、Ａn2を所定間隔毎にサンプリングしてホールドするサンプリングホールド回路４３と、サンプルホールドされた電気量（瞬時値）Ａn1、Ａn2を切り換え出力するマルチプレクサ４４と、このマルチプレクサ４４を介して送られた電気量（瞬時値）Ａn1、Ａn2をディジタルデータＤn1、Ｄn2に変換するＡ／Ｄ変換器４５と、メモリ回路４７と、Ａ／Ｄ変換器４５により生成されたディジタルデータＤn1、Ｄn2をメモリ回路４７の所定のアドレスにそれぞれ書き込むＤＭＡ４６とを備えている。
【００５３】
そして、本実施形態のディジタルリレー１は、後述するＣＰＵの処理用プログラムが予め書き込まれたＲＯＭ３と、メモリ回路４７に書き込まれたディジタルデータＤn1、Ｄn2をそれぞれ読み出し、読み出したディジタルデータＤn1、Ｄn2およびＲＯＭ３に書き込まれた処理用プログラムに基づいて、電力動揺検出機能を含む保護制御演算機能を実行する中央演算処理装置ＣＰＵ４と、このＣＰＵ４の演算処理結果に応じて電力系統の遮断器に対する引き外し指令を出力するための出力回路５０とを備えている。
【００５４】
ディジタルリレー１に搭載された電力動揺検出装置２は、メモリ回路４７、ＲＯＭ３およびＣＰＵ４により具体化される。
【００５５】
図２は、ＲＯＭ３に書き込まれた処理用プログラム（特に、電力動揺検出プログラム）に従ってＣＰＵ４により実行される電力動揺検出機能１０を示すブロック図である。なお、図２において、図１５と略同等の機能を有するブロックについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略化している。
【００５６】
図２によれば、電力動揺検出機能１０として、図１５のブロック構成に加えて、メモリ回路４７から読み出された電流信号（電気量Ａn2）に基づくディジタルデータＤn2を用いて、電力変化率ΔＰ／ΔＴにおける時間幅（ΔＴ）に応じた変化分（電流変化率：ΔＩ／ΔＴ）を検出する電流変化率検出部１１と、検出されたΔＩ／ΔＴが負（＜０）のときに「１」、それ以外（≧０）のときに「０」を出力する電流変化率符号判定部１２と、この電流変化率符号判定部１２の出力および第１のアンドゲート部５５Ｐの出力のアンド演算を行ない、それらの出力の両方が「１」の場合、すなわち、電力動揺カーブが上昇した後で電力変化率ΔＰ／ΔＴが負（＜０）であり、かつ電流変化率ΔＩ／ΔＴが負（＜０）の場合（図２０におけるピークｍ2 ）において「１」を出力する第３のアンドゲート部１３とを備えている。
【００５７】
そして、本実施形態のピーク検出部５６ＰＡは、第３のアンドゲート部１３から「１」が出力された場合に電力動揺はピークを通過していると判断し、ピーク記憶部５４Ｎの出力を「１」に制御し、ボトム記憶部５４Ｐの出力を「０」にクリアし、さらに脱調現象判断処理部５７にピーク検出の情報を供給するようになっている。
【００５８】
図３は、図２に示した電力動揺検出機能１０を実現するためのＣＰＵ４の処理の一例を示すフローチャートである。
【００５９】
図３によれば、ＣＰＵ４は、過去の電力の状態がピークであったかボトムであったかを判断する処理（図２におけるボトム記憶部５４Ｐおよびピーク記憶部５４Ｎに対応する処理；ステップＳ１）を実行する。なお、電力動揺中では、ボトム記憶部５４Ｐおよびピーク記憶部５４Ｎの何れか一方の出力が「１」、すなわち、過去の状態がボトムおよびピークのどちらかになっている。
【００６０】
今、過去の状態がボトムであった場合（ステップＳ１→ボトム）、ＣＰＵ４は、メモリ回路４７に記憶されたディジタルデータＤk1、Ｄk2（ 1≦ k ≦ n ）に基づいて電力変化率検出部５２、電力変化率符号判定部５３Ｐおよび第１のアンドゲート部５５Ｐに対応する処理、すなわち、電力変化率ΔＰ／ΔＴを求めて、この電力変化率ΔＰ／ΔＴが負（電力変化率ΔＰ／ΔＴ＜０）であるか否かを判断する（ステップＳ２）。
【００６１】
ステップＳ２の判断の結果、電力変化率ΔＰ／ΔＴ＜０の時（ステップＳ２→ＹＥＳ）、ＣＰＵ４は、電流変化率検出部１１および電流変化率符号判定部１２に対応する処理、すなわち、電流変化率ΔＩ／ΔＴを求めて、この電流変化率ΔＩ／ΔＴが負（電流変化率ΔＩ／ΔＴ＜０）であるか否かを判断する（ステップＳ３）。
【００６２】
このステップＳ３の判断の結果、電流変化率ΔＩ／ΔＴ＜０の時（ステップＳ３→ＹＥＳ）、ＣＰＵ４は、第３のアンドゲート部１３およびピーク検出部５６ＰＡに対応する処理を実行して動揺波形がピークに至ったことを認定し、過去の状態がピークであったことに記憶を改め（ボトムの記憶をクリア）、このときの電力値（例えば図２０における第２のピーク値ｍ2 ）を真のピーク値として設定して（ステップＳ４）、ステップＳ７の処理に移行する。
【００６３】
一方、過去の状態がピークであった場合（ステップＳ１→ピーク）、ＣＰＵ４は、電力変化率検出部５２、電力変化率符号判定部５３Ｎおよび第２のアンドゲート部５５Ｎに対応する処理、すなわち、「電力変化率ΔＰ／ΔＴ＞０」であるか否かを判断し（ステップＳ５）、電力変化率ΔＰ／ΔＴ＞０の時（ステップＳ５→ＹＥＳ）に第２のアンドゲート部５５Ｎおよびボトム検出部５６Ｎに対応する処理を実行して動揺波形がボトムに至ったことを認定し、過去の状態がボトムであったことに記憶を改め（ピークの記憶をクリア）、このときの電力値を真のボトム値として設定して（ステップＳ６）、ステップＳ７の処理に移行する。
【００６４】
ステップＳ７において、ＣＰＵ４は、順次メモリ回路４７に記憶される全てのディジタルデータＤ(k+1)1、Ｄ(k+1)2，…，Ｄn1、Ｄn2に基づいてステップＳ１〜ステップＳ６の処理を繰り返し行なうことにより電力Ｐのピーク値およびボトム値をそれぞれ検出する。
【００６５】
一方、ＣＰＵ４は、ステップＳ１〜ステップＳ７の処理と並行して、そのステップＳ１〜ステップＳ７の処理により検出された電力Ｐのピーク値およびボトム値を用いて前掲図１３に示す脱調現象判断機能Ｓに基づく処理を行なう（ステップＳ８）。
【００６６】
次に、図２に示した電力動揺検出機能１０および電力動揺検出機能１０に基づくＣＰＵ４の図３に示す処理を図２０に示す電力Ｐの動揺波形に関連付けて説明する。
【００６７】
図２０における時間変化（２）では、電力の動揺が第１のピークｍ1 を通過した時に、ボトム記憶部５４Ｐの出力→「１」であり、電力変化率ΔＰ／ΔＴ→「＜０」になるため、第１のアンドゲート部５５Ｐの出力は「１」になる（ステップＳ２の判断の結果ＹＥＳ）。
【００６８】
しかしながら、時間変化（２）においては、図２０に示すように、電流変化率ΔＩ／ΔＴ≧０であるため、電流変化率符号判定部１２の出力は「０」のままであり、第３のアンドゲート部１３の出力も「０」である。したがって、ピーク検出部５６ＰＡは、電力Ｐの凹み部分に係わる第１のピーク値ｍ1 をピークとは認定しない（ステップＳ３の判断の結果ＮＯ）。
【００６９】
また、時間変化（２）→時間変化（３）においては、第１のピーク値ｍ1 をピークとは認定していないため、ピーク記憶部５４Ｎの出力は依然として「０」であり、第２のアンドゲート部５５Ｎの出力も「０」であるため、ボトム検出部５６Ｎは一過性ボトムｍをボトムとは認定しない（ステップＳ５の判断の結果ＮＯ）。
【００７０】
一方、時間変化（４）では、電力の動揺が第２のピークｍ2 を通過した時に、ボトム記憶部５４Ｐの出力→「１」であり、電力変化率ΔＰ／ΔＴ→「＜０」になるため、第１のアンドゲート部５５Ｐの出力は「１」になる（ステップＳ２の判断の結果ＹＥＳ）。
【００７１】
この時間変化（４）の時、図２０に示すように、電流変化率ΔＩ／ΔＴ＜０であるため（ステップＳ３の判断の結果ＹＥＳ）、電流変化率符号判定部１２の出力は「１」に変化し、第３のアンドゲート部１３の出力も「１」に変化する。したがって、ピーク検出部５６ＰＡは、電力Ｐの凹み部分に係わる第２のピーク値ｍ2 をピークと認定して、ピーク記憶部５４Ｎの出力を「１」に制御し、ボトム記憶部５４Ｐの出力を「０」にクリアし、さらに脱調現象判断処理部５７にピーク検出の情報を供給する（ステップＳ４参照）。
【００７２】
以上述べたように、本実施形態によれば、電力動揺波形のピーク点に凹み、すなわち、第１のピークｍ1 、第２のピークｍ2 および一過性ボトムｍが生じても、電流変化率の符号変化を参照することにより、第１のピークｍ1 をピークと認定せずに第２のピークｍ2 のみを真のピークとして判定することができ、かつ一過性ボトムｍを真のボトムとして誤判定することを回避することができる。
【００７３】
したがって、脱調現象判断機能Ｓに基づく処理を正確なピークおよびボトムを用いて行なうことができ、正確に脱調現象を判断することができる。また、誤ピーク・誤ボトム検出により誤って脱調現象を判断する危険性が回避される。
【００７４】
この結果、電力動揺検出（脱調現象検出）処理に係わる電力動揺検出装置の信頼性を向上させることができる。
【００７５】
なお、本実施形態では、通常のピーク点を有する電力動揺波形、すなわち、凹みの無い電力動揺波形においても、正確に応動することができる。
【００７６】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係わる電力動揺検出装置１Ａが搭載された装置の一例であるディジタルリレー２Ａのブロック構成については、第１実施形態における図１と略同等であるため、その説明を省略する。
【００７７】
本実施形態においては、電力動揺検出機能１０Ａが第１実施形態で説明した電力動揺検出装置１と異なるため、以下、電力動揺検出機能１０Ａについて説明する。
【００７８】
図４は、ＲＯＭ３Ａに書き込まれた処理用プログラム（特に、電力動揺検出プログラム）に従ってＣＰＵ４Ａにより実行される電力動揺検出機能１０Ａを示すブロック図である。なお、図４において、図１５および図１と略同等の機能を有するブロックについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略化している。
【００７９】
図４によれば、電力動揺検出機能１０Ａとして、図１５のブロック構成に加えて、電流変化率検出部１１と、検出されたΔＩ／ΔＴが正（＞０）のときに「１」、それ以外（≦０）のときに「０」を出力する第１の電流変化率符号判定部１２Ａと、ΔＩ／ΔＴが負（＜０）のときに「１」、それ以外（≧０）のときに「０」を出力する第２の電流変化率符号判定部１２Ｂと、第１の電流変化率符号判定部１２Ａの出力およびピーク検出部５６Ｐの出力のアンド演算を行ない、それらの出力の両方が「１」の場合に「１」を出力する第４のアンドゲート部２０と、第２の電流変化率符号判定部１２Ｂの出力およびピーク検出部５６Ｐの出力のアンド演算を行ない、それらの出力の両方が「１」の場合に「１」を出力する第５のアンドゲート部２１と、第４のアンドゲート部２０の出力が「０」から「１」に変化した時点での電力データをピーク値の候補として一時的に記憶する第１のピーク値一時記憶部２２Ａと、第５のアンドゲート部２１の出力が「０」から「１」に変化した時点での電力データをピーク値の候補として一時的に記憶する第２のピーク値一時記憶部２２Ｂと、第１のピーク値一時記憶部２２Ａおよび第２のピーク値一時記憶部２２Ｂにそれぞれ一時的に記憶された第１のピーク値候補および第２のピーク値候補の大きさ（大小）を比較するピーク値大小比較部２３と、凹み現象が生じた場合に２点現れるピーク値候補を漏れなく記憶するために必要な時間だけ上記ピーク値大小比較部２３の比較処理を遅延させる遅延部（オンディレイタイマ）２４とを備えている。
【００８０】
ピーク値大小比較部２３は第１のピーク値候補が第２のピーク値候補より大きい場合には第１のピーク値候補をピーク値として検出し、また、第２のピーク値候補が第１のピーク値候補より大きい場合には（等しい場合も含む）第２のピーク値候補をピーク値として検出し、脱調現象判断処理部５７に対して検出したピーク値に対応するピーク検出の情報を供給するようになっている。
【００８１】
また、ピーク値大小比較部２３は、上述したピーク検出情報供給処理と共に、ピーク記憶部５４Ｎの出力を「１」に制御し、ボトム記憶部５４Ｐの出力を「０」にクリアするようになっている。
【００８２】
遅延部２４は、電流変化率符号変化部１２Ｂの出力が連続して「１」（すなわち、電流変化率ΔＩ／ΔＴの符号が継続して負の状態）であることを所定時間確認した後に「１」を出力する周知の機能である。こので、遅延部２４の上記所定時間の設定については、電流変化率ΔＩ／ΔＴが正から負に変化後（例えば、図２０における時間変化（３））、電力Ｐがピークを通過するまでの時間（例えば、図２０における第２のピークｍ2 ）に比べて長く、かつ次のボトム（例えば、図２０におけるボトムｍ+1）に到達するまでの時間よりも短い適切な時間に設定する必要がある。
【００８３】
すなわち、上記所定時間（以下、遅延時間と記載する）を上述したように設定しておかなければ、ピーク値大小比較部２３は、例えば図２０の時間変化（３）における第２のピーク値ｍ2 （第２のピーク値候補）を検出する前に比較処理を行なってしまう恐れがある。また、ピーク記憶部５４Ｎの出力を「１」に制御し、かつボトム記憶部５４Ｐの出力を「０」にクリアする処理を行なう前に電力動揺がボトム値に到達してしまい、真のボトム値であるのにボトム検出部５６Ｎによりボトム値として検出されない（ピーク記憶部→「０」、第２のアンドゲート部５５Ｎ→「０」であるから）恐れもある。
【００８４】
しかしながら、遅延時間を電流変化率ΔＩ／ΔＴが正から負に変化後、電力Ｐがピークを通過するまでの時間に比べて長く、かつ次のボトムに到達するまでの時間よりも短い時間に設定することにより、第２のピーク値を漏らすことなく、かつピーク記憶部５４Ｎの出力を「１」に制御し、かつボトム記憶部５４Ｐの出力を「０」にクリアする前に電力動揺がボトム値に到達することがなくなり、確実にピーク値およびボトム値の検出を行なうことができる。
【００８５】
図５は、図４に示した電力動揺検出機能１０Ａを実現するためのＣＰＵ４Ａの処理の一例を示すフローチャートである。
【００８６】
図５によれば、ＣＰＵ４Ａは、前掲図３のステップＳ１〜ステップＳ２の処理において、例えば過去の状態がボトム（ステップＳ１→ボトム）、電力変化率ΔＰ／ΔＴ→「＜０」（ステップＳ２→ＹＥＳ）と判断された際に、第１実施形態と同様に電流変化率ΔＩ／ΔＴを求めて、この電流変化率ΔＩ／ΔＴが正（電流変化率ΔＩ／ΔＴ＞０）であるか否かを判断する（ステップＳ１０）。
【００８７】
このステップＳ１０の判断の結果、電流変化率ΔＩ／ΔＴ＞０の時（ステップＳ１０→ＹＥＳ）、このときのピーク値（例えば、図２０における第１のピーク値ｍ1 ）を第１のピーク値候補としてメモリ回路４７に一時的に記憶して（ステップＳ１１）、ステップＳ７〜Ｓ８の処理を実行する（ステップＳ１２）。
【００８８】
一方、ステップＳ１０の判断の結果、電流変化率ΔＩ／ΔＴが正ではない時（ステップＳ１０→ＮＯ）、ＣＰＵ４Ａは、電流変化率ΔＩ／ΔＴが負（電流変化率ΔＩ／ΔＴ＜０）であるか否かを判断する（ステップＳ１３）。
【００８９】
このステップＳ１３の判断の結果、電流変化率ΔＩ／ΔＴ＜０の時（ステップＳ１３→ＹＥＳ）、このときのピーク値（例えば、図２０における第２のピーク値ｍ2 ）を第２のピーク値候補としてメモリ回路４７に一時的に記憶して（ステップＳ１４）、ステップＳ７〜Ｓ８の処理を実行する（ステップＳ１４）。
【００９０】
ＣＰＵ４Ａは、ステップＳ７〜ステップＳ８の処理を実行中に、割り込み処理により第１および第２のピーク値候補の両方がメモリ回路４７に記憶されたか否かを判断しており（ステップＳ１５）、この判断の結果ＮＯの場合（例えば、一方のみが記憶され、上記遅延時間経過後も第２のピーク値候補が記憶されない場合等）は、ステップＳ１２の処理に戻ってステップＳ７〜ステップＳ８の処理を実行し、次ステップの処理には移行しない。
【００９１】
一方、ステップＳ１４の判断の結果、メモリ回路４７に第１および第２のピーク値候補が記憶されていると判断された場合（ステップＳ１５→ＹＥＳ；例えば、図２０における時間変化（４））、ＣＰＵ４Ａは、メモリ回路４７に記憶された第１および第２のピーク値候補（第１のピーク値ｍ1 および第２のピーク値ｍ2 ）の大きさの大小を比較して（ステップＳ１６）、その値の大きな方のピーク候補（例えば第１のピーク値候補ｍ1 ）を真のピーク値に設定するとともに、過去の状態がピークであったことに記憶を改めて（ボトムの記憶をクリア；ステップＳ１７）、ステップＳ１２の処理に移行し、ステップＳ７〜Ｓ８の処理を実行する。
【００９２】
次に、図４に示した電力動揺検出機能１０Ａおよび電力動揺検出機能１０Ａに基づくＣＰＵ４Ａの図５に示す処理を前掲図２０に示す電力Ｐの動揺波形に関連付けて説明する。
【００９３】
図２０における時間変化（２）では、電力の動揺が第１のピークｍ1 を通過した時に、ボトム記憶部５４Ｐの出力→「１」であり、電力変化率ΔＰ／ΔＴ→「＜０」になるため、第１のアンドゲート部５５Ｐの出力は「１」になる。
【００９４】
この時間変化（２）の時、図２０に示すように、電流変化率ΔＩ／ΔＴ＞０であるため（ステップＳ１０の判断の結果ＹＥＳ）、電流変化率符号判定部１２Ｂの出力は「０」のままであるが、電流変化率符号判定部１２Ａの出力は「１」に変化し、第４のアンドゲート部２０の出力も「１」に変化する。したがって、第１のピーク値一時記憶部２２Ａは、電力Ｐの凹み部分に係わる第１のピーク値ｍ1 を第１のピーク値候補として一時的に記憶する（ステップＳ１１参照）。
【００９５】
また、時間変化（２）→時間変化（３）においては、ピーク値大小比較部２３から「１」が出力されていないため、第２のアンドゲート部５５Ｎの出力は「０」であり、ボトム検出部５６Ｎは一過性ボトムｍをボトムとは認定しない。
【００９６】
一方、時間変化（４）の時、図２０に示すように、電流変化率ΔＩ／ΔＴ＜０であるため（ステップＳ１３の判断の結果ＹＥＳ）、電流変化率符号判定部１２Ａの出力は「０」に変化し、電流変化率符号判定部１２Ｂの出力は「１」に変化し、この結果、第５のアンドゲート部２１の出力は「１」に変化する。したがって、第２のピーク値一時記憶部２２Ｂは、電力Ｐの凹み部分に係わる第２のピーク値ｍ2 を第２のピーク値候補として一時的に記憶する（ステップＳ１４参照）。
【００９７】
そして、ピーク値大小比較部２３は、第１のピーク値候補（第１のピーク値ｍ1 ）の大きさと第２のピーク値候補（第２のピーク値候補ｍ2 ）の大きさとを比較し（ステップＳ１６参照）、例えば第１のピーク値ｍ1 ＞第２のピーク値ｍ2 である場合、第１のピーク値ｍ1 をピークと認定して、ピーク記憶部５４Ｎの出力を「１」に制御し、ボトム記憶部５４Ｐの出力を「０」にクリアし、さらに脱調現象判断処理部５７にピーク検出の情報を供給する（ステップＳ１７参照）。
【００９８】
以上述べたように、本実施形態によれば、電力動揺波形のピーク点に凹み、すなわち、第１のピークｍ1 、第２のピークｍ2 および一過性ボトムｍが生じても、電流変化率の符号変化を参照して第１のピーク値候補および第２のピーク値候補をそれぞれ記憶し、記憶した第１のピーク値候補および第２のピーク値候補の大きさに応じて真のピーク値を設定することができ、かつ第１のピーク値候補および第２のピーク値候補の途中で生じた一過性ボトムｍを真のボトムとして誤判定することを回避することができる。
【００９９】
したがって、脱調現象判断機能Ｓに基づく処理を正確なピークおよびボトムを用いて行なうことができ、さらに、誤ピーク・誤ボトム検出により誤って脱調現象を判断する危険性が回避される。
【０１００】
この結果、電力動揺検出（脱調現象検出）処理に係わる電力動揺検出装置の信頼性を向上させることができる。
【０１０１】
なお、本実施形態では、通常のピーク点を有する電力動揺波形、すなわち、凹みの無い電力動揺波形の場合、すなわち、第１のピーク値候補が記憶された後で上記遅延時間の経過しても第２のピーク値候補が記憶されない場合においては、ＣＰＵ４Ａは、第１のピーク値候補を真のピーク値に認定してピーク記憶部５４Ｎの出力を「１」に制御し、ボトム記憶部５４Ｐの出力を「０」にクリアし、さらに脱調現象判断処理部５７にピーク検出の情報を供給するようになっており、凹みの無い電力動揺波形においても、正確に応動することができる。
【０１０２】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態に係わる電力動揺検出装置１Ｂが搭載された装置の一例であるディジタルリレー２Ｂのブロック構成については、第１実施形態における図１と略同等であるため、その説明を省略する。
【０１０３】
本実施形態においては、電力動揺検出機能１０Ｂが第１実施形態で説明した電力動揺検出装置１と異なるため、以下、電力動揺検出機能１０Ｂについて説明する。
【０１０４】
図６は、ＲＯＭ３Ｂに書き込まれた処理用プログラム（特に、電力動揺検出プログラム）に従ってＣＰＵ４Ｂにより実行される電力動揺検出機能１０Ｂを示すブロック図である。なお、図６において、図１５および図４と略同等の機能を有するブロックについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略化している。
【０１０５】
図６によれば、電力動揺検出機能１０Ｂとして、図４に示すブロック構成におけるピーク値大小比較部に代えて、第１のピーク値一時記憶部２２Ａおよび第２のピーク値一時記憶部２２Ｂにそれぞれ一時的に記憶された第１のピーク値候補および第２のピーク値候補の内の先に検出（記憶）されたピーク値候補をピーク値として選択し、脱調現象判断処理部５７に対して選択したピーク値に対応するピーク検出の情報を供給するとともに、ピーク記憶部５４Ｎの出力を「１」に制御し、ボトム記憶部５４Ｐの出力を「０」にクリアするピーク値選択部２５を備えている。
【０１０６】
次に、図６に示した電力動揺検出機能１０Ｂを前掲図２０に示す電力Ｐの動揺波形に関連付けて説明する。
【０１０７】
第２実施形態で説明したように、図２０における時間変化（２）では、電力変化率ΔＰ／ΔＴ→「＜０」、電流変化率ΔＩ／ΔＴ＞０であるため、第１のピーク値一時記憶部２２Ａは、電力Ｐの凹み部分に係わる第１のピーク値ｍ1 を第１のピーク値候補として一時的に記憶する。
【０１０８】
また、時間変化（４）では、電流変化率ΔＩ／ΔＴ＜０であるため、第２のピーク値一時記憶部２２Ｂは、電力Ｐの凹み部分に係わる第２のピーク値ｍ2 を第２のピーク値候補として一時的に記憶する。
【０１０９】
そして、ピーク値選択部２５は、第１のピーク値候補（第１のピーク値ｍ1 ）および第２のピーク値候補（第２のピーク値ｍ2 ）の内の先に検出された（記憶された）ピーク値（第１のピーク値ｍ1 ）をピークと認定して、ピーク記憶部５４Ｎの出力を「１」に制御し、ボトム記憶部５４Ｐの出力を「０」にクリアし、さらに脱調現象判断処理部５７にピーク検出の情報を供給する。
【０１１０】
すなわち、本実施形態においても、第２実施形態と同様に、電流変化率の符号変化を参照して第１のピーク値候補および第２のピーク値候補をそれぞれ記憶し、記憶した第１のピーク値候補および第２のピーク値候補の内の先に検出されたピーク値を真のピーク値として設定することができる。
【０１１１】
したがって、第２実施形態と同様に、脱調現象判断機能Ｓに基づく処理を正確なピークおよびボトムを用いて行なうことができ、さらに、誤ピーク・誤ボトム検出により誤って脱調現象を判断する危険性を回避して電力動揺検出（脱調現象検出）処理に係わる電力動揺検出装置の信頼性を向上させることができる。
【０１１２】
なお、本実施形態においても、第２実施形態と同様に、通常のピーク点を有する電力動揺波形、すなわち、凹みの無い電力動揺波形の場合、すなわち、第１のピーク値候補が記憶された後で上記遅延時間の経過しても第２のピーク値候補が記憶されない場合においては、第１のピーク値候補を真のピーク値に認定することにより、凹みの無い電力動揺波形においても、正確に応動することが可能である。
【０１１３】
また、本実施形態においては、ピーク値選択部２５は、第１のピーク値一時記憶部２２Ａおよび第２のピーク値一時記憶部２２Ｂにそれぞれ一時的に記憶された第１のピーク値候補および第２のピーク値候補の内の先に検出（記憶）されたピーク値候補をピーク値として選択したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ピーク値選択部２５' は、上記第１のピーク値候補および第２のピーク値候補の内の後に検出（記憶）されたピーク値候補をピーク値として選択してもよい。
【０１１４】
この場合、前掲図２０において、ピーク値選択部２５' は、第１のピーク値候補（第１のピーク値ｍ1 ）および第２のピーク値候補（第２のピーク値ｍ2 ）の内の後に検出された（記憶された）ピーク値（第２のピーク値ｍ2 ）をピークと認定して、ピーク記憶部５４Ｎの出力を「１」に制御し、ボトム記憶部５４Ｐの出力を「０」にクリアし、さらに脱調現象判断処理部５７にピーク検出の情報を供給するようになっている。
【０１１５】
このように構成しても、第３の実施形態と略同等の効果が得られる。
【０１１６】
（第４の実施の形態）
本発明の第４の実施の形態に係わる電力動揺検出装置１Ｃが搭載された装置の一例であるディジタルリレー２Ｃのブロック構成については、第１実施形態における図１と略同等であるため、その説明を省略する。
【０１１７】
本実施形態においては、電力動揺検出機能１０Ｃが第１実施形態で説明した電力動揺検出装置１と異なるため、以下、電力動揺検出機能１０Ｃについて説明する。
【０１１８】
図７は、ＲＯＭ３Ｃに書き込まれた処理用プログラム（特に、電力動揺検出プログラム）に従ってＣＰＵ４Ｃにより実行される電力動揺検出機能１０Ｃを示すブロック図である。なお、図７において、図１５および図４と略同等の機能を有するブロックについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略化している。
【０１１９】
図７によれば、電力動揺検出機能１０Ｃとして、図４に示すブロック構成におけるピーク値大小比較部に代えて、第１のピーク値一時記憶部２２Ａおよび第２のピーク値一時記憶部２２Ｂにそれぞれ一時的に記憶された第１のピーク値候補および第２のピーク値候補の平均値を計算してその平均値をピーク値として選択し、脱調現象判断処理部５７に対して選択したピーク値に対応するピーク検出の情報を供給するとともに、ピーク記憶部５４Ｎの出力を「１」に制御し、ボトム記憶部５４Ｐの出力を「０」にクリアするピーク値平均計算部２６を備えている。
【０１２０】
次に、図７に示した電力動揺検出機能１０Ｃを前掲図２０に示す電力Ｐの動揺波形に関連付けて説明する。
【０１２１】
第２実施形態で説明したように、図２０における時間変化（２）では、電力変化率ΔＰ／ΔＴ→「＜０」、電流変化率ΔＩ／ΔＴ＞０であるため、第１のピーク値一時記憶部２２Ａは、電力Ｐの凹み部分に係わる第１のピーク値ｍ1 を第１のピーク値候補として一時的に記憶する。
【０１２２】
また、時間変化（４）では、電流変化率ΔＩ／ΔＴ＜０であるため、第２のピーク値一時記憶部２２Ｂは、電力Ｐの凹み部分に係わる第２のピーク値ｍ2 を第２のピーク値候補として一時的に記憶する。
【０１２３】
そして、ピーク値平均計算部３０は、第１のピーク値候補（第１のピーク値ｍ1 ）および第２のピーク値候補（第２のピーク値ｍ2 ）の平均値Ａｖ（Ａｖ＝（ｍ1 ＋ｍ2 ）／２）を計算し、得られた平均値Ａｖをピークと認定して、ピーク記憶部５４Ｎの出力を「１」に制御し、ボトム記憶部５４Ｐの出力を「０」にクリアし、さらに脱調現象判断処理部５７にピーク検出の情報を供給する。
【０１２４】
すなわち、本実施形態においても、第２および第３実施形態と同様に、電流変化率の符号変化を参照して第１のピーク値候補および第２のピーク値候補をそれぞれ記憶し、記憶した第１のピーク値候補および第２のピーク値候補の平均値を真のピーク値として設定することができる。
【０１２５】
したがって、第２および第３実施形態と同様に、脱調現象判断機能Ｓに基づく処理を正確なピークおよびボトムを用いて行なうことができ、さらに、誤ピーク・誤ボトム検出により誤って脱調現象を判断する危険性を回避して電力動揺検出（脱調現象検出）処理に係わる電力動揺検出装置の信頼性を向上させることができる。
【０１２６】
なお、本実施形態においても、第２および第３実施形態と同様に、通常のピーク点を有する電力動揺波形、すなわち、凹みの無い電力動揺波形の場合、すなわち、第１のピーク値候補が記憶された後で上記遅延時間の経過しても第２のピーク値候補が記憶されない場合においては、第１のピーク値候補を真のピーク値に認定することにより、凹みの無い電力動揺波形においても、正確に応動することが可能である。
【０１２７】
（第５の実施の形態）
上述した第１〜第４の実施形態においては、電力のピークの凹みを動揺としてとらえずに無視した状態でピークの認定を行なっている。この場合、電力動揺波形のピーク部分が頭打ちされて平坦化された電力動揺においてピークを認定していることと略同一であり、電力動揺の振幅が実際の振幅よりも小さくなる可能性がある。
【０１２８】
上述した各実施形態の脱調現象判断機能Ｓは、図１３に示したように、電力動揺の振幅ＰP 、ＰN の隣接かつ連続する３波（ＰPm-2、ＰPm-1、ＰPm；ＰNm-2、ＰNm-1、ＰNm）が連続して増加傾向にあり、かつその大きさが一定値（Ｋ）以上であれば脱調現象に至ると判断する機能であるため、上述したように、電力動揺の振幅を実際の振幅よりも小さく検出してしまうと、脱調現象判断機能Ｓを実行した際に脱調判断が正確に行なわれないことや、脱調判断に応じた保護制御の実施が遅延する危険性がある。
【０１２９】
したがって、本実施形態では、電力動揺波形のピーク点に現れるボトム側へ向かって凹んだ部分（凹み）がピーク側へ折り返されるように上記電力動揺を構成する電力データを補正し、この補正した電力データを用いて電力のボトム・ピークを認定する処理を行なうことにより、凹み現象が生じている電力動揺の振幅を、凹み現象の無い電力動揺の振幅として検出することを可能にしている。
【０１３０】
以下、上述した機能を有する本実施形態の電力動揺検出装置について説明する。
【０１３１】
本発明の第５の実施の形態に係わる電力動揺検出装置１Ｄが搭載された装置の一例であるディジタルリレー２Ｄのブロック構成については、第１実施形態における図１と略同等であるため、その説明を省略する。
【０１３２】
本実施形態においては、電力動揺検出機能１０Ｄが第１実施形態で説明した電力動揺検出装置１と異なるため、以下、電力動揺検出機能１０Ｄについて説明する。
【０１３３】
図８は、ＲＯＭ３Ｄに書き込まれた処理用プログラム（特に、電力動揺検出プログラム）に従ってＣＰＵ４Ｄにより実行される電力動揺検出機能１０Ｄを示すブロック図である。なお、図８において、図１５と略同等の機能を有するブロックについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略化している。
【０１３４】
図８によれば、電力動揺検出機能１０Ｄとして、電力変化率検出部５２と略同等に、電力変化率ΔＰ／ΔＴを検出する電力変化率検出部２７と、検出されたΔＰ／ΔＴが負（＜０）のときに「１」、それ以外（≧０）のときに「０」を出力する電力変化率符号判定部２８と、電力変化率符号判定部２８の出力およびボトム記憶部５４Ｐの出力のアンド演算を行ない、それらの出力の両方が「１」の場合において「１」を出力する第６のアンドゲート部２９と、通常時は「０」を出力しており、第６のアンドゲート部２９から「１」が出力された場合に電力動揺のピーク（仮のピーク）を検出して「１」を出力するピーク検出部３０と、このピーク検出部３０の出力が「０」から「１」に変化した時点での電力データをピーク値として一時的に記憶するピーク値一時記憶部３１と、メモリ回路４７に順次記憶されるディジタルデータＤn1、Ｄn2に基づいて電力データＰn を生成する電力データ生成部３２と、ピーク値一時記憶部３１により記憶されたピーク値から電力データＰn を減算することにより、ピーク値を基準にした際の電力のピーク点での凹み波形を形成する電力データ（凹み波形データ）をピーク側へ折り返した極性を有する電力データとして生成する減算部３３と、ピーク値一時記憶部３１により記憶されたピーク値に対して、減算部３３により生成されたピーク値を基準にした際の凹み波形データを上乗せ（加算）することにより、電力動揺波形のピーク点に現れる凹みがピーク側へ折り返されるように補正された補正電力データＰncを生成する加算部３４とを備えている。
【０１３５】
さらに、電力動揺検出機能１０Ｄにおける電力のピーク点での凹みの有無を検出するための機能として、電流変化率ΔＩ／ΔＴを検出する電流変化率検出部１１と、検出されたΔＩ／ΔＴが負（＜０）のときに「１」、それ以外（≧０）のときに「０」を出力する電流変化率符号判定部１２と、この電流変化率符号判定部１２の出力および第６のアンドゲート部２９の出力の排他的論理和演算を行ない、それらの出力の何れか一方が「１」で他方が「０」の時に「１」を出力し、両方の出力が「１」あるいは「０」の時に「０」を出力する排他的論理和ゲート部３５と、この排他的論理和ゲート部３５の出力に応じて加算部３４により生成された補正電力データＰnc、および電力データ生成部３２により生成された電力データＰn を切り換え出力する機能であり、排他的論理和ゲート部３５の出力が「１」の時に補正電力データＰncを、排他的論理和ゲート部３５の出力が「０」の時に電力データＰn を電力データＰ* として切り換え出力する切換部３６とを備えている。
【０１３６】
図９は、図８に示した電力動揺検出機能１０Ｄを実現するためのＣＰＵ４Ｄの処理の一例を示すフローチャートである。
【０１３７】
図９によれば、ＣＰＵ４Ｄは、前掲図３のステップＳ１の処理（過去の電力状態→ピークｏｒボトム）を行ない（ステップＳ２０）、過去の状態がボトムであった場合（ステップＳ２０→ボトム）、ＣＰＵ４Ｄは、ステップＳ２の処理、すなわち、電力変化率ΔＰ／ΔＴ＜０であるか否かを判断する処理を行なう（ステップＳ２１）。なお、過去の状態がピークであった場合は、前掲図３に示したステップＳ５およびステップＳ６の処理を行なう。
【０１３８】
ステップＳ２１の判断の結果、電力変化率ΔＰ／ΔＴ＜０である場合（ステップＳ２１→ＹＥＳ）、ＣＰＵ４Ｄは、この時の電力値（例えば、図２０における第１のピーク値ｍ1 ）をピーク値（仮のピーク値）としてメモリ回路４７に一時的に記憶し（ステップＳ２２）、順次メモリ回路４７に順次記憶されるディジタルデータＤn1、Ｄn2に基づく電力データＰn を、メモリ回路４７に一時的に記憶したピーク値から減算する（ステップＳ２３）。
【０１３９】
そして、ＣＰＵ４Ｄは、減算により得られたデータ（凹み波形データ）をメモリ回路４７に記憶されたピーク値に加算することにより、電力動揺波形のピーク点に現れる凹みがピーク側へ折り返されるように補正された補正電力データＰncを生成する（ステップＳ２４）。
【０１４０】
一方、ＣＰＵ４Ｄは、ステップＳ２０〜Ｓ２３の処理と並列に、前掲図３のステップＳ３の処理、すなわち、電流変化率ΔＩ／ΔＴが負（電流変化率ΔＩ／ΔＴ＜０）であるか否かを判断している（ステップＳ２５）。
【０１４１】
このステップＳ２５の判断の結果、電流変化率ΔＩ／ΔＴ≧０の場合（ステップＳ２５→ＮＯ）、ＣＰＵ４Ｄは、ステップＳ２１の判断結果（ＹＥＳ、あるいはＮＯ）を参照して（ステップＳ２６）、ステップＳ２１→ＹＥＳの場合、メモリ回路４７に順次記憶されるディジタルデータＤn1、Ｄn2に基づく電力データＰn の代わりに、ステップＳ２３の処理により生成された補正電力データＰncを用いて、前掲図１５に示す電力動揺検出処理を行ない（ステップＳ２７）、ステップＳ２０の処理に戻る。
【０１４２】
また、ステップＳ２６の参照処理において、ステップＳ２１→ＮＯの場合、ＣＰＵ４Ｄは、メモリ回路４７に順次記憶されるディジタルデータＤn1、Ｄn2に基づく電力データＰn をそのまま用いて、前掲図１５に示す電力動揺検出処理を行ない（ステップＳ２８）、ステップＳ２０の処理に戻る。
【０１４３】
一方、ステップＳ２５の判断の結果、電流変化率ΔＩ／ΔＴ＜０の場合（ステップＳ２５→ＹＥＳ）、ＣＰＵ４Ｄは、ステップＳ２１の判断結果（ＹＥＳ、あるいはＮＯ）を参照して（ステップＳ２９）、ステップＳ２１→ＹＥＳの場合、ステップＳ２８の処理に移行して、上述した電力データＰn を用いた前掲図１５に示す電力動揺検出処理を行なう。
【０１４４】
また、ステップＳ２１の判断処理がＮＯの場合（ステップＳ２９の参照処理においてステップＳ２１→ＮＯの場合も含む）、ＣＰＵ４Ｄは、ステップＳ２７の処理に移行して、上述した補正電力データＰncを用いた前掲図１５に示す電力動揺検出処理を行なう。
【０１４５】
次に、図８に示した電力動揺検出機能１０Ｄおよび電力動揺検出機能１０Ｄに基づくＣＰＵ４Ｄの図９に示す処理を、図１０に拡大して示す電力Ｐの動揺波形に関連付けて説明する。
【０１４６】
図１０における時間変化（２）では、電力の動揺が第１のピークｍ1 を通過した時に、ボトム記憶部５４Ｐの出力→「１」であり、電力変化率ΔＰ／ΔＴ→「＜０」になるため、第６のアンドゲート部２９の出力は「１」になり、ピーク検出部３０は「１」を出力する（ステップＳ１→ボトム、ステップＳ２１→ＹＥＳ）。
【０１４７】
このとき、ピーク値一時記憶部３１は、第６のアンドゲート部２９の出力「１」に応じて現在の電力値（第１のピーク値ｍ1 ）を仮のピーク値として一時的に記憶する（ステップＳ２２参照）。
【０１４８】
一方、第１のピーク値ｍ1 を通過してから（時間変化（２））、順次メモリ回路４７に順次記憶されるディジタルデータＤn1、Ｄn2に基づいて電力データ生成部３２により電力データＰn が生成されている。
【０１４９】
このとき、減算部３３によりピーク値一時記憶部３１に記憶された第１のピーク値ｍ1 から電力データＰn が減算されて凹み波形データが生成され、加算部３４により生成された凹み波形データが第１のピーク値ｍ1 に上乗せ（加算）され、電力動揺波形のピーク点に現れる凹みが図１０に示す折り返し線Ｌ（第１のピーク値ｍ1 を通る同一高さの線）を基準としてピーク側へ折り返されるように補正された補正電力データＰncが生成される（ステップＳ２３、ステップＳ２４および図１０参照）。
【０１５０】
一方、時間変化（２）では、図１０に示すように、電流変化率ΔＩ／ΔＴ≧０であるため、電流変化率符号判定部１２の出力→「０」であり、第６のアンドゲート部２９の出力→は「１」であるため、排他的論理和ゲート部３５の出力は「１」である。
【０１５１】
したがって、時間変化（２）においては、第６のアンドゲート部２９の出力「１」に応じて切換部３６により補正電力データＰnc、すなわち、図１０に示すように、電力のピーク点に現れる凹みをピーク側へ折り返した折り返し波形を構成する補正電力データＰncが電力データＰ* として変化率検出部５２に送られる（ステップＳ２５、ステップ２９およびステップＳ２７参照）。
【０１５２】
時間変化（２）では、図１０に示すように、電力変化率ΔＰ* ／ΔＴ＞０であるが、ピーク値記憶部５４Ｎの出力が「０」であるため、第２のアンドゲート部５５Ｎの出力は依然として「０」である。
【０１５３】
そして、電力の動揺が一過性ボトムｍを通過した時、すなわち、補正電力データＰncが折り返し波形のピーク値ｍ' に一致した時に、ボトム記憶部５４Ｐの出力→「１」であり、電力変化率ΔＰ* ／ΔＴ→「＜０」になるため、第１のアンドゲート部５５Ｐの出力は「１」になる。
【０１５４】
したがって、ピーク検出部５６Ｐは、折り返し波形のピーク値ｍ' をピークと認定して、ピーク記憶部５４Ｎの出力を「１」に制御し、ボトム記憶部５４Ｐの出力を「０」にクリアし、さらに脱調現象判断処理部５７にピーク検出の情報を供給する。
【０１５５】
以下、時間変化（３）では、図１０に示すように、電流変化率ΔＩ／ΔＴ＜０→電流変化率符号判定部１２の出力→「１」であり、電力変化率ΔＰ／ΔＴ＞０→第６のアンドゲート部２９の出力→「０」であるため、排他的論理和ゲート部３５の出力は依然として「１」のままである。
【０１５６】
したがって、時間変化（３）においても、切換部３６の処理により、補正電力データＰncが電力データＰ* として変化率検出部５２に送られる（ステップＳ２５〜ステップＳ２７参照）。
【０１５７】
そして、時間変化（４）では、図１０に示すように、電流変化率ΔＩ／ΔＴ＜０→電流変化率符号判定部１２の出力→「１」であり、電力変化率ΔＰ／ΔＴ＜０→第６のアンドゲート部２９の出力→「１」であるため、排他的論理和ゲート部３５の出力は「１」から「０」に変化する。
【０１５８】
この結果、第６のアンドゲート部２９の出力「０」に応じて切換部３６により、通常の電力データＰn が電力データＰ* として変化率検出部５２に送られる（ステップＳ２５、ステップＳ２６およびステップＳ２８参照）。
【０１５９】
以上述べたように、本実施形態によれば、電力動揺波形のピーク点に凹み、すなわち、第１のピークｍ1 、第２のピークｍ2 および一過性ボトムｍが生じても、上記凹みがピーク側へ折り返された電力動揺波形のピーク値ｍ' 、すなわち、凹み現象の無い電力動揺のピーク値として検出することができる。
【０１６０】
したがって、脱調現象判断機能Ｓに基づいて行なわれる凹み部分における振幅を、凹み現象の無い電力動揺のピーク値に基づく振幅として検出することができ、第１〜第４の実施形態において行なわれる脱調現象判断処理に比べて、脱調判断をより正確に行なうこと、および脱調判断に応じた保護制御の実施を迅速に行なうことが可能になる。
【０１６１】
なお、上述した第１〜第５の実施の形態において、電力動揺波形に対して、図１６に示すように、小さな動揺が含まれていることが予測される場合には、図２、図４、図６〜図８に示した構成において、図１７に示したように、第１および第２のアンドゲート部の出力の符号の変化を確認する可逆カウンタ部を設け、この可逆カウンタ部のカウント値が所定値に到達した時にボトム、あるいはピークと認定してもよい（詳細な動作説明については、上述した図１７に関する記述部分参照）。
【０１６２】
このように構成すれば、第１〜第５実施形態において述べた効果に加えて、小さな動揺に応じて生じる偽ボトム、偽ピークに対して応動することを回避することができる。
【０１６３】
また、上述した各実施形態においては、電力動揺検出装置１をディジタルリレーに適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、電力のピーク・ボトムを認識して電力波形の振幅を検出する装置であれば、あらゆる装置に適用可能である。
【０１６４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、電流変化率の符号を求め、求めた電流変化率の符号と電力変化率の符号変化との関係を利用することにより、電力のピーク点で凹みが生じても単一のピーク点を検出して、ピーク・ボトムの誤判定を防止することができる。
【０１６５】
したがって、ピーク・ボトムの誤判定に起因した誤った脱調現象判断を防止することができ、電力動揺検出（脱調現象検出）処理に係わる電力動揺検出装置の信頼性を向上させることができる。
【０１６６】
また、本発明によれば、電力のピーク点で凹みが生じた際に、その凹み部分の電力の振幅を、凹み現象の無い電力動揺のピーク値に基づく振幅として検出することができるため、脱調判断をより正確に行なうことができ、脱調判断に応じた保護制御の実施を迅速に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる電力動揺検出装置が搭載された装置の一例であるディジタルリレーのブロック構成を示す図。
【図２】図１に示すＣＰＵにより実行される電力動揺検出機能を示すブロック図。
【図３】図２に示した電力動揺検出機能を実現するためのＣＰＵの処理の一例を示す概略フローチャート。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係わるＣＰＵにより実行される電力動揺検出機能を示すブロック図。
【図５】図４に示した電力動揺検出機能を実現するためのＣＰＵの処理の一例を示す概略フローチャート。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係わるＣＰＵにより実行される電力動揺検出機能を示すブロック図。
【図７】本発明の第４の実施の形態に係わるＣＰＵにより実行される電力動揺検出機能を示すブロック図。
【図８】本発明の第５の実施の形態に係わるＣＰＵにより実行される電力動揺検出機能を示すブロック図。
【図９】図８に示した電力動揺検出機能を実現するためのＣＰＵの処理の一例を示す概略フローチャート。
【図１０】図２０に示した電力動揺時における電力、電流の時間的変化を、その一部を拡大して示す図。
【図１１】電力系統の構成を示す図。
【図１２】電力動揺時における連系線での潮流状態を示す図。
【図１３】従来の電力動揺検出機能を示す図。
【図１４】従来の電力動揺検出機能を有するディジタルリレーのブロック構成を示す図。
【図１５】ＣＰＵにより実行される電力動揺検出機能を示すブロック図。
【図１６】小さな動揺を含む電力動揺波形を示す図。
【図１７】図１５に示す電力動揺検出機能に対して可逆カウンタ部を新たに設けた場合の電力動揺検出機能を示すブロック図。
【図１８】一機無限大母線系統モデルの一例を示す図。
【図１９】電力Ｐ、電流Ｉと位相角差θとの関係をＰ−θ曲線、Ｉ−θ曲線として示す図。
【図２０】電力動揺時における電力、電流の時間的変化を示す図。
【符号の説明】
１ 電力動揺検出装置
２ ディジタルリレー
３、３Ａ〜３Ｄ ＲＯＭ
４、４Ａ〜４Ｄ ＣＰＵ
１０、１０Ａ〜１０Ｄ 電力動揺検出機能
１１ 電流変化率符号検出部
１２ 電流変化率符号判定部
１２Ａ 第１の電流変化率符号判定部
１２Ｂ 第２の電流変化率符号判定部
１３ 第３のアンドゲート部
２０ 第４のアンドゲート部
２１ 第５のアンドゲート部
２２Ａ 第１のピーク値一時記憶部
２２Ｂ 第２のピーク値一時記憶部
２３ ピーク値大小比較部
２４ オンディレイタイマ
２５ ピーク値選択部
２６ ピーク値平均計算部
２７、５２ 電力変化率検出部
２８、５３Ｐ、５３Ｎ 電力変化率符号判定部
２９ 第６のアンドゲート部
３０、５６Ｐ、５６ＰＡ ピーク検出部
３１ ピーク値一時記憶部
３２ 電力データ生成部
３３ 減算部
３４ 加算部
３５ 排他的論理和ゲート部
３６ 切換部
４１ａ、４１ｂ 入力変換器
４２ａ、４２ｂ フィルタ
４３ サンプルホールド回路
４４ マルチプレクサ
４５ Ａ／Ｄ変換器
４６ ＤＭＡ
４７ メモリ回路
５４Ｐ ボトム記憶部
５４Ｎ ピーク記憶部
５５Ｐ 第１のアンドゲート部
５５Ｎ 第２のアンドゲート部
５６Ｎ ボトム検出部
５７ 脱調現象判断処理部
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばディジタルリレー（継電装置）に搭載されて電力系統に生じる電力動揺を検出する電力動揺検出装置、およびコンピュータが読取り可能な記憶媒体に係わり、特に、特殊な電力動揺が生じても正確に電力動揺を検出することができる電力動揺検出装置およびコンピュータが読取り可能な記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は、２つの大きな電力系統ブロックＮＥＴ１、ＮＥＴ２が一本の連系線ＴＬで結ばれている要素を示す図である。この様な系統の一部で、少なくとも一方の電力系統ブロックの送電線事故等に起因して電力の需給バランスが崩れると、少なくとも一方の電力系統には電力動揺が発生するが、状況によっては、図１１に示す２つの電力系統ＮＥＴ１、ＮＥＴ２を包括して電力動揺が起こることもある。このような２つの電力系統ＮＥＴ１、ＮＥＴ２を包括した電力動揺が発生した場合の連系線ＴＬにおける電力動揺｛動揺（振動）した電力｝の時間的変化を図１２に示す。
【０００３】
図１２において、電力動揺のボトム（底部）からピーク（頂上部）への動揺の振幅をＰP （…、ＰPm-1、ＰPm）、ピークからボトムへの動揺の振幅をＰN （…、ＰNm-1、ＰNm）とすると、ＰP またはＰN は安定な条件の下では次第に現象してゆき、最終的には平常な状態（安定状態）に戻るようになっている。なお、図１２において、各振幅値を表す参照符号に含まれた文字m は、動揺の波の順序を時系列的に示したものであり、最新の動揺に対してはm 、一波前の動揺に対してはm-1 、…のように付加される。
【０００４】
しかしながら、系統状態が不安定な場合においては、電力動揺の振幅ＰP 、ＰN は、次第に増加していき（例えば、ＰPm-1＜ＰPm、ＰNm-1＜ＰNm；図１２参照）、最終的には２つの電力系統ＮＥＴ１、ＮＥＴ２の間で脱調現象を引き起こす恐れがある。
【０００５】
したがって、上記脱調現象を回避するためにも、脱調現象に至る恐れのある電力動揺を検出して連系線に設置された遮断器を引き外す（トリップ）することにより、２つの電力系統ＮＥＴ１、ＮＥＴ２を速やかに分離しなければならない。
【０００６】
図１３は、上述した脱調現象に至る恐れのある電力動揺を検出して遮断器引き外し指令を出力するための機能（脱調現象判断機能）Ｓを示す図である。
【０００７】
図１３によれば、従来の電力動揺検出機能Ｓとしては、電力動揺の振幅ＰP 、ＰN の隣接かつ連続する３波（ＰPm-2、ＰPm-1、ＰPm；ＰNm-2、ＰNm-1、ＰNm）が連続して増加傾向にあり、かつその大きさが一定値（Ｋ）以上であれば（Ｋ＜ＰPm-2＜ＰPm-1＜ＰPm；Ｋ＜ＰNm-2＜ＰNm-1＜ＰNm）、２つの電力系統の間の脱調現象に至ると判断し、連系線の遮断器にトリップ指令を出力するようになっている。
【０００８】
図１４は、従来の電力動揺検出機能Ｓを有するディジタル継電装置（ディジタルリレー）の一例を示す図である。
【０００９】
図１４に示すディジタルリレー４０によれば、保護制御対象となる電力系統から順次入力された各相電圧、各相電流（Ａ11、Ａ12，Ａ21、Ａ22，…，Ａk1、Ａk2，…）は、入力変換器４１ａ、４１ｂにより適当な大きさの電圧信号、電流信号（総称して電気量Ａn1、Ａn2と呼ぶ）にそれぞれ変換され、フィルタ４２ａ、４２ｂを介してその電気量Ａn1、Ａn2に含まれる高調波成分が除去された後でサンプルホールド回路４３に送られる。
【００１０】
サンプルホールド回路４３において、各フィルタ４２ａ、４２ｂから出力された電気量Ａn1、Ａn2は所定の間隔でサンプリングされ、マルチプレクサ４４を介してＡ／Ｄ変換器４５へ順次切り換え出力される。
【００１１】
Ａ／Ｄ変換器４５においては、サンプリングホールド回路４３から出力された電気量Ａ１、Ａ２がアナログディジタル変換されてディジタルデータ（電圧データ）Ｄn1、ディジタルデータ（電流データ）Ｄn2が生成される。生成されたディジタルデータＤn1、Ｄn2は、ダイレクトメモリアクセス回路（ＤＭＡ）４６に送られ、ＤＭＡ４６は、送られたディジタルデータＤn1、Ｄn2をメモリ回路４７の所定の番地（アドレス）にそれぞれ書き込むようになっている。
【００１２】
また、ディジタルリレー４０は、後述する中央演算処理装置の処理用プログラムが予め書き込まれたＲＯＭ４８と、メモリ回路４７に書き込まれたディジタルデータＤn1、Ｄn2をそれぞれ読み出し、読み出したディジタルデータＤn1、Ｄn2およびＲＯＭ４８に書き込まれた処理用プログラムに基づいて、電力動揺検出機能を含む保護制御演算機能を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）４９と、このＣＰＵ４９により保護制御演算機能が実行されて得られた演算処理結果に応じて、保護制御対象となる電力系統における遮断器に対して引き外し指令を出力する出力回路５０とを備えている。
【００１３】
図１５は、ＲＯＭ４８に書き込まれた処理用プログラム（特に、電力動揺検出プログラム）に従ってＣＰＵ４９により実行される電力動揺検出機能５１を示すブロック図である。
【００１４】
図１５によれば、電力動揺検出機能５１として、電力変化率検出部（単に変化率検出部ともいう）５２は、メモリ回路４７から読み出されたディジタルデータＤn1、Ｄn2に基づいて電力ディジタルデータ（電力データ）Ｐを求め、この電力データＰの例えば１００ｍｓ程度の十分小さな時間幅（ΔＴ）に応じた変化分（電力変化率：ΔＰ／ΔＴ）を検出する。そして、第１の変化率符号判定部５３Ｐは、変化率検出部５２により検出されたΔＰ／ΔＴが負（＜０）のときに「１」、それ以外（≧０）のときに「０」を出力する。
【００１５】
同様に、第２の変化率符号判定部５３Ｎは、検出された変化率ΔＰ／ΔＴが正（＞０）のときに「１」、それ以外（≦０）のときに「０」を出力する。
【００１６】
また、ボトム記憶部５４Ｐは、後述するボトム検出部により電力動揺がボトムを過ぎたと判定された際にそのボトム検出部の出力に制御されて「１」を出力し、ピーク記憶部５４Ｎは、後述するピーク検出処理により電力動揺がピークを過ぎたと判定された際にそのピーク検出処理の出力に制御されて「１」を出力する。
【００１７】
このとき、第１のアンドゲート部５５Ｐは、第１の変化率符号判定部５３Ｐの出力およびボトム記憶部５４Ｐの出力のアンド演算を行ない、それらの出力の両方が「１」の場合、すなわち、ボトムを過ぎた後（電力動揺カーブ→上昇）で電力の変化率ΔＰ／ΔＴが負（＜０）の場合に、「１」を出力する。同様に、第２のアンドゲート部５５Ｎは、第２の変化率符号判定部５３Ｎの出力およびピーク記憶部５４Ｎの出力の両方が「１」の場合、すなわち、ピークを過ぎた後（電力動揺カーブ→下降）で電力の変化率ΔＰ／ΔＴが正（＞０）の場合に「１」を出力する。
【００１８】
そして、ピーク検出部５６Ｐは、第１のアンドゲート部５５Ｐから「１」が出力された場合に電力動揺はピークを過ぎたと判断し、ピーク記憶部５４Ｎの出力を「１」に制御し、ボトム記憶部５４Ｐの出力を「０」にクリアし、さらに後述する脱調現象判断処理部にピーク検出の情報を供給する。
【００１９】
同様に、ボトム検出部５６Ｎは、第２のアンドゲート部５５Ｎにより「１」が出力された場合に電力動揺はボトムを過ぎたと判断し、ボトム記憶部５４Ｐの出力を「１」に制御し、ピーク記憶部５４Ｎの出力を「０」にクリアし、さらに後述する脱調現象判断処理部にボトム検出の情報を供給する。
【００２０】
脱調現象判断処理部５７は、ピーク検出部５６Ｐから供給されたピーク検出情報およびボトム検出部５６Ｎから供給されたボトム検出情報に基づいて前掲図１３に示す脱調現象判断機能Ｓに基づく処理を実行し、この脱調現象判断処理の結果、電力動揺が脱調現象に至ると判断した際に、出力回路５０に対してトリップ指令出力用の制御命令を出力する。なお、脱調現象判断処理部５７の処理の詳細については、本発明と直接関連しないため、その説明を省略する。
【００２１】
上述したＣＰＵ４９の処理により実行されるボトム・ピーク検出機能および脱調現象判断機能を含む電力動揺検出機能５１により図１２に示す波形を有する電力動揺が脱調現象に至るか否かを正確に判断し、その判断結果に応じてトリップ指令を遮断器に対して出力することが可能になる。
【００２２】
しかしながら、実際の電力系統の電力動揺波形は、図１２に示したような理想的な形状ではなく、図１６に示すように、小さな動揺が含まれていて、偽のピークやボトムが多数存在する形状の方が一般的である。したがって、図１３に示した電力動揺検出機能Ｓを有する装置は、上記偽ピークやボトムに対して応動することなく、正確な脱調現象判断処理を行なわなければならない。
【００２３】
そこで、従来では、図１５の電力動揺検出処理において、第１および第２のアンドゲート部の出力の符号の変化を確認する可逆カウンタ部を設け、この可逆カウンタ部のカウント値が所定値に到達した時にボトム、あるいはピークと認定するようにしている。このとき、電力動揺波形のボトムとピークとの間に存在する小さな電力波形の乱れ（偽ボトム、偽ピーク）は、短時間で電力波形の符号の変化が生じるため、可逆カウンタ部のカウント値は所定値に到達せず、偽ボトム、偽ピークに対して応動することを回避することができる。
【００２４】
図１７は、図１５の電力動揺検出機能を示すブロック図に加えて、偽ボトム、偽ピークによる脱調現象の誤判定を無くすため、上述した可逆カウンタ部を設けた場合の電力動揺検出機能７０を示すブロック図である。なお、図１７における図１５に示した構成要素と略同等の構成要素については、図１５において付加された参照符号（数字）に対して「２０」を加えた符号（数字）を付して、その説明を省略または簡略化する。
【００２５】
図１７によれば、電力動揺検出機能７０を表す機能ブロック構成において、第１の可逆カウンタ部７８Ｐ、第２の可逆カウンタ部７８Ｎが第１のアンドゲート部７５Ｐ、第２のアンドゲート部７５Ｎの後にそれぞれ挿入された以外は、図１５に示した電力動揺検出機能５１を表す機能ブロック構成と略同様である。
【００２６】
第１および第２の可逆カウンタ部７８Ｐおよび７８Ｎは、入力が「１」の時カウントアップし、入力が「０」の時カウントダウンする周知の機能を有しており、また、この第１および第２の可逆カウンタ部７８Ｐおよび７８Ｎは、上限をＮ、下限を０でクランプし、入力に「１」または「０」が連続した際もＮ以上または０以下にはカウントしないようになっている。
【００２７】
すなわち、図１７に示す電力動揺検出機能７０によれば、例えば電力動揺が一旦偽ピークに到達して第１の可逆カウンタ部７８Ｐが第１のアンドゲート部７５Ｐの出力「１」に応じて、初期値“０”からカウントを開始しても、偽ピークが小さいことから、電力動揺はすぐに反転して偽ボトムを通過するため、ボトム記憶部７４Ｐの出力が「０」に反転して第１のアンドゲート部７５Ｐの出力が「０」になり、この結果、第１の可逆カウンタ部７８Ｐのカウント値は再び“０”に戻される。
【００２８】
偽ボトムの場合も同様であり、偽ボトムが小さいことから、一旦偽ボトムに到達した電力動揺はすぐに反転して偽ピークを通過するため、偽ボトム通過に応じてカウントを開始した第２の可逆カウンタ部７８Ｎのカウント値は再び“０”に戻される。
【００２９】
以上述べたように、図１７に示す電力動揺検出機能７０によれば、設定値Ｎを、電力が偽ボトムや偽ピークを生じた後に反転するまでの時間のカウント値よりも大きく設定しておくことにより、偽ピークおよび偽ボトムを真のピークおよび真のボトムとして検出することがなくなり、偽ボトム、偽ピークに対して応動することを回避することができる。
【００３０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１７に示した電力動揺検出機能７０を有する電力動揺検出装置を用いても、２つの電力系統の間の電力動揺現象においてその動揺の大きさによっては電力動揺波形のピーク点に凹みが現れ、この凹みによりボトム、ピークの誤判定を行なう恐れが生じている。
【００３１】
図１８に示す一機無限大母線系統モデルを用いて、上述した電力動揺波形の凹みについて説明する。図１８において、発電機ＧがリアクタンスＸを介して無限大母線ＢＵＳと接続されており、発電機Ｇの内部電圧は、無限大母線ＢＵＳの電圧位相を基準として位相角差θを持ち、無限大母線ＢＵＳに向かって電力Ｐ、電流Ｉを送電している。また、発電機Ｇ、無限大母線ＢＵＳの電圧は、それぞれＶ1 、Ｖ2 である。
【００３２】
このとき、電力Ｐ、電流Ｉは、下記の（１）、（２）式で表される。
【００３３】
【数１】
また、電圧Ｖ1 、Ｖ2 が一定の場合、電力Ｐ、電流Ｉと位相角差θとの関係は、図１９に示す特性（Ｐ−θ曲線、Ｉ−θ曲線）として表される。すなわち、電力Ｐ、電流Ｉと位相角差θとの関係の特徴として、電力Ｐは、位相角差θが０°から増加するに連れて増加し、位相角差θ＝略９０°の時に最大となり、位相角差θが９０°を越えると減少するようになっている。一方、電流Ｉについては、位相角差θが０°から１８０°まで増加するにつれて増加するようになっている。
【００３５】
図１９において、定常状態では、Ｐ−θ曲線上の事前電力Ｐ0 、位相角差θ＝θ0 の点（運転点Ｋ）で運転されている。この定常状態において、送電線事故等の系統擾乱が発生すると、運転点ＫがＰ−θ曲線上を移動し、動揺現象が発生する。系統擾乱が電力系統に与えるショックの大きさによっては、運転点Ｋが図１９中の（１）→（２）→（３）→（４）の様に移動して、電力が一旦ピーク点（電力Ｐp 、位相角差９０°）を越えて上昇した後で再度ピークに戻って減少する場合がある。
【００３６】
図２０は、電力Ｐが真のピーク点を境にして図１９中の（１）→（２）→（３）→（４）の様に移動する場合の電力Ｐおよび電流Ｉの時間的変化｛Ｐ（ｔ）、Ｉ（ｔ）｝の様子を示す図である。図２０における（１）→（２）→（３）→（４）は、図１９の（１）→（２）→（３）→（４）とそれぞれ一対一に対応している。図２０に示すように、電力Ｐの真のピーク（電力Ｐp 、位相角差９０°）には、その波形がボトム側へ向かって凹んだ凹み（一過性ボトムｍ）が現れ、また、電力Ｐが（１）から（２）に変化する際に第１のピークｍ１、また、（３）から（４）に変化する際に第２のピークｍ２の２つのピークが現れる。ここで、この２つのピークｍ１、ｍ２での電力値は理論上は等しい値である。一方、電流Ｉは、図２０に示すように、正弦波形を描いている。
【００３７】
図１７に示した電力動揺検出機能７０によれば、電力が偽ボトム・偽ピークを過ぎた後に短時間で電力波形の符号の変化が生じることを利用して可逆カウンタ部の設定値を設定することによりボトム・ピークの誤判定を避けている。
【００３８】
しかしながら、上述した電力のピーク点での凹みの時間幅はその電力動揺現象に応じて異なり、短時間での電力波形の符号反転を想定した可逆カウンタ部における想定外の現象であるため、上記第１のピークｍ１および第２のピークｍ２を何れも真のピークとして判定し、また、一過性ボトムｍを真のボトムとして判定する可能性、すなわち、ボトム・ピークの誤判定を行なう危険性が高かった。
【００３９】
このボトム・ピークの誤判定は、図１３に示した脱調現象判断機能Ｓを行なう電力動揺検出装置において脱調判定を誤らせる結果となり、延いては保護制御の実行の遅れを引き起こす恐れが生じ、電力系統の信頼性を低下する危険性があった。
【００４０】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、電力のピーク点で現れる凹みによるボトム・ピークの誤判定を防止して正確にボトム・ピークを検出し、かつ正確な脱調判定を行なうことを可能にした電力動揺検出装置を提供することをその目的とする。
【００４１】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、電力のピーク点で凹み現象が生じている際の電流の変化について着目した。
【００４２】
すなわち、図２０において、電力Ｐのピーク点で凹みが現れるタイミング｛（２）→（３）｝の期間では、電流Ｉは、凹むことなく正弦波的に変化している。つまり、電力Ｐが（１）→（２）に変化してピークｍ1 を迎える一方で、電流Ｉは単調増加しており、変化率の符号は正のままである。また、電力Ｐが（３）→（４）に変化した場合でも同様に、電力Ｐはピークｍ2 を迎える一方で電流Ｉは単調減少しており、変化率の符号は負のままである。
【００４３】
この電力Ｐのピークと電流Ｉの変化率の符号との関係を利用することにより、電力Ｐのピーク点で凹みが生じても単一のピーク点を検出して、ピーク・ボトムの誤判定を防止するようになっている。
【００４４】
すなわち、本発明の第１の態様に係わる電力動揺検出装置によれば、電力系統の電圧信号および電流信号により生成されたディジタル形の電力データに基づいて前記電力系統に生じる電力動揺を検出する電力動揺検出装置において、前記電力データから電力の変化率の符号を検出する手段と、前記電力データに基づいて前記電力がボトムおよびピークの内のどちらか一方に至ったことを表す情報を記憶する記憶手段と、この記憶手段により前記電力のピークの情報が記憶されている状態で前記電力変化率の符号が負から正に変化した時に前記電力がボトムに至ったと認定するボトム認定手段と、前記電流信号に基づいて電流の変化率の符号を検出する電流変化率符号検出手段と、前記記憶手段により前記電力のボトムの情報が記憶されている状態で前記電力変化率の符号が正から負に変化した時、前記電流変化率の符号に応じて前記電力がピークに至ったか否かを判定する電力ピーク判定手段とを備えている。
【００４５】
前記第１の態様に係わる電力動揺検出装置において、前記電力ピーク判定手段は、前記電流変化率の符号が負の時に前記電力がピークに至ったと判定する手段を有している。
【００４６】
前記第１の態様に係わる電力動揺検出装置において、前記電力ピーク判定手段は、前記記憶手段により前記電力のボトムの情報が記憶されている状態で前記電力変化率の符号が正から負に変化し、かつ前記電流変化率の符号が正の時の前記電力の値を第１のピーク値候補として記憶する第１のピーク値候補記憶手段と、前記記憶手段により前記電力のボトムの情報が記憶されている状態で前記電力変化率の符号が正から負に変化し、かつ前記電流変化率の符号が負の時の前記電力の値を第２のピーク値候補として記憶する第２のピーク値候補記憶手段と、第１のピーク値候補記憶手段に記憶された第１のピーク値候補および第２のピーク値候補記憶手段に記憶された第２のピーク値候補の内の何れか１つを前記電力のピーク値として判定する判定手段とを有している。
【００４７】
前記第１の態様に係わる電力動揺検出装置において、前記電力ピーク判定手段は、前記記憶手段により前記電力のボトムの情報が記憶されている状態で前記電力変化率の符号が正から負に変化し、かつ前記電流変化率の符号が正の時の前記電力の値を第１のピーク値候補として記憶する第１のピーク値候補記憶手段と、前記記憶手段により前記電力のボトムの情報が記憶されている状態で前記電力変化率の符号が正から負に変化し、かつ前記電流変化率の符号が負の時の前記電力の値を第２のピーク値候補として記憶する第２のピーク値候補記憶手段と、第１のピーク値候補記憶手段に記憶された第１のピーク値候補および第２のピーク値候補記憶手段に記憶された第２のピーク値候補の平均値を算出し、この平均値を前記電力のピーク値として設定する設定手段とを有している。
【００４８】
本発明の第２の態様に係わる電力動揺検出装置によれば、電力系統の電圧信号および電流信号により生成されたディジタル形の電力データに基づいて前記電力系統に生じる電力動揺を検出する電力動揺検出装置において、前記電力データから電力の変化率の符号を検出する第１の検出手段と、前記電力データに基づいて前記電力がボトムおよびピークの内のどちらか一方に至ったことを表す情報を記憶する記憶手段と、前記電流信号に基づいて電流の変化率の符号を検出する電流変化率符号検出手段と、前記記憶手段により前記電力のボトムの情報が記憶されている状態で前記電力変化率の符号が正から負に変化した時の前記電力の値を仮のピーク値として記憶する仮ピーク値記憶手段と、前記仮ピーク値から前記電力データを減算し、減算して得られたデータに対して当該仮ピーク値を加算することにより補正電力データを生成する補正電力データ生成手段と、前記電力変化率の符号が負かつ前記電流変化率の符号が正、および前記電力変化率の符号が正かつ前記電流変化率の符号が負の時に、前記補正電力データ生成手段により生成された補正電力データを用いて、当該補正電力データに基づく補正電力の変化率の符号を検出する第２の検出手段と、前記記憶手段により前記電力のボトムの情報が記憶されている状態で前記補正電力変化率の符号が正から負に変化した時に前記電力がピークに至ったと認定する手段とを備えている。
【００４９】
本発明の第３の態様に係わる電力動揺検出装置によれば、電力系統の電圧信号および電流信号により生成されたディジタル形の電力データに基づいて前記電力系統に生じる電力動揺を検出する電力動揺検出用のコンピュータが読取り可能な記憶媒体において、前記電力データに基づいて前記コンピュータにより前記電力の変化率の符号を求めさせる手順と、前記電力データに基づいて前記電力がボトムおよびピークの内のどちらか一方に至ったことを前記コンピュータに検出させ、その電力のボトムあるいはピークの情報をメモリに記憶させる手順と、前記メモリに前記電力のピークの情報が記憶された状態で前記電力変化率の符号が負から正に変化した時に前記電力がボトムに至ったと前記コンピュータに認定させる手順と、前記電流信号に基づいて電流の変化率の符号を前記コンピュータに求めさせる手順と、前記メモリに記憶された前記電力のボトムの情報が記憶された状態で前記電力変化率の符号が正から負に変化した時、前記電流変化率の符号に応じて前記電力がピークに至ったか否かを前記コンピュータに判定させる手順とを備えている。
【００５０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って以下に説明する。
【００５１】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係わる電力動揺検出装置１が搭載された装置の一例であるディジタルリレー２のブロック構成を示す図である。なお、図１において、図１４と略同等の機能を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略化している。
【００５２】
図１によれば、ディジタルリレー２は、電力系統から順次入力される各相電流、各相電圧をそれぞれ電気量に変換するための入力変換器４１ａ、４１ｂと、変換された電気量Ａn1、Ａn2に含まれる高調波成分除去用のフィルタ４２ａ、４２ｂと、電気量Ａn1、Ａn2を所定間隔毎にサンプリングしてホールドするサンプリングホールド回路４３と、サンプルホールドされた電気量（瞬時値）Ａn1、Ａn2を切り換え出力するマルチプレクサ４４と、このマルチプレクサ４４を介して送られた電気量（瞬時値）Ａn1、Ａn2をディジタルデータＤn1、Ｄn2に変換するＡ／Ｄ変換器４５と、メモリ回路４７と、Ａ／Ｄ変換器４５により生成されたディジタルデータＤn1、Ｄn2をメモリ回路４７の所定のアドレスにそれぞれ書き込むＤＭＡ４６とを備えている。
【００５３】
そして、本実施形態のディジタルリレー１は、後述するＣＰＵの処理用プログラムが予め書き込まれたＲＯＭ３と、メモリ回路４７に書き込まれたディジタルデータＤn1、Ｄn2をそれぞれ読み出し、読み出したディジタルデータＤn1、Ｄn2およびＲＯＭ３に書き込まれた処理用プログラムに基づいて、電力動揺検出機能を含む保護制御演算機能を実行する中央演算処理装置ＣＰＵ４と、このＣＰＵ４の演算処理結果に応じて電力系統の遮断器に対する引き外し指令を出力するための出力回路５０とを備えている。
【００５４】
ディジタルリレー１に搭載された電力動揺検出装置２は、メモリ回路４７、ＲＯＭ３およびＣＰＵ４により具体化される。
【００５５】
図２は、ＲＯＭ３に書き込まれた処理用プログラム（特に、電力動揺検出プログラム）に従ってＣＰＵ４により実行される電力動揺検出機能１０を示すブロック図である。なお、図２において、図１５と略同等の機能を有するブロックについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略化している。
【００５６】
図２によれば、電力動揺検出機能１０として、図１５のブロック構成に加えて、メモリ回路４７から読み出された電流信号（電気量Ａn2）に基づくディジタルデータＤn2を用いて、電力変化率ΔＰ／ΔＴにおける時間幅（ΔＴ）に応じた変化分（電流変化率：ΔＩ／ΔＴ）を検出する電流変化率検出部１１と、検出されたΔＩ／ΔＴが負（＜０）のときに「１」、それ以外（≧０）のときに「０」を出力する電流変化率符号判定部１２と、この電流変化率符号判定部１２の出力および第１のアンドゲート部５５Ｐの出力のアンド演算を行ない、それらの出力の両方が「１」の場合、すなわち、電力動揺カーブが上昇した後で電力変化率ΔＰ／ΔＴが負（＜０）であり、かつ電流変化率ΔＩ／ΔＴが負（＜０）の場合（図２０におけるピークｍ2 ）において「１」を出力する第３のアンドゲート部１３とを備えている。
【００５７】
そして、本実施形態のピーク検出部５６ＰＡは、第３のアンドゲート部１３から「１」が出力された場合に電力動揺はピークを通過していると判断し、ピーク記憶部５４Ｎの出力を「１」に制御し、ボトム記憶部５４Ｐの出力を「０」にクリアし、さらに脱調現象判断処理部５７にピーク検出の情報を供給するようになっている。
【００５８】
図３は、図２に示した電力動揺検出機能１０を実現するためのＣＰＵ４の処理の一例を示すフローチャートである。
【００５９】
図３によれば、ＣＰＵ４は、過去の電力の状態がピークであったかボトムであったかを判断する処理（図２におけるボトム記憶部５４Ｐおよびピーク記憶部５４Ｎに対応する処理；ステップＳ１）を実行する。なお、電力動揺中では、ボトム記憶部５４Ｐおよびピーク記憶部５４Ｎの何れか一方の出力が「１」、すなわち、過去の状態がボトムおよびピークのどちらかになっている。
【００６０】
今、過去の状態がボトムであった場合（ステップＳ１→ボトム）、ＣＰＵ４は、メモリ回路４７に記憶されたディジタルデータＤk1、Ｄk2（ 1≦ k ≦ n ）に基づいて電力変化率検出部５２、電力変化率符号判定部５３Ｐおよび第１のアンドゲート部５５Ｐに対応する処理、すなわち、電力変化率ΔＰ／ΔＴを求めて、この電力変化率ΔＰ／ΔＴが負（電力変化率ΔＰ／ΔＴ＜０）であるか否かを判断する（ステップＳ２）。
【００６１】
ステップＳ２の判断の結果、電力変化率ΔＰ／ΔＴ＜０の時（ステップＳ２→ＹＥＳ）、ＣＰＵ４は、電流変化率検出部１１および電流変化率符号判定部１２に対応する処理、すなわち、電流変化率ΔＩ／ΔＴを求めて、この電流変化率ΔＩ／ΔＴが負（電流変化率ΔＩ／ΔＴ＜０）であるか否かを判断する（ステップＳ３）。
【００６２】
このステップＳ３の判断の結果、電流変化率ΔＩ／ΔＴ＜０の時（ステップＳ３→ＹＥＳ）、ＣＰＵ４は、第３のアンドゲート部１３およびピーク検出部５６ＰＡに対応する処理を実行して動揺波形がピークに至ったことを認定し、過去の状態がピークであったことに記憶を改め（ボトムの記憶をクリア）、このときの電力値（例えば図２０における第２のピーク値ｍ2 ）を真のピーク値として設定して（ステップＳ４）、ステップＳ７の処理に移行する。
【００６３】
一方、過去の状態がピークであった場合（ステップＳ１→ピーク）、ＣＰＵ４は、電力変化率検出部５２、電力変化率符号判定部５３Ｎおよび第２のアンドゲート部５５Ｎに対応する処理、すなわち、「電力変化率ΔＰ／ΔＴ＞０」であるか否かを判断し（ステップＳ５）、電力変化率ΔＰ／ΔＴ＞０の時（ステップＳ５→ＹＥＳ）に第２のアンドゲート部５５Ｎおよびボトム検出部５６Ｎに対応する処理を実行して動揺波形がボトムに至ったことを認定し、過去の状態がボトムであったことに記憶を改め（ピークの記憶をクリア）、このときの電力値を真のボトム値として設定して（ステップＳ６）、ステップＳ７の処理に移行する。
【００６４】
ステップＳ７において、ＣＰＵ４は、順次メモリ回路４７に記憶される全てのディジタルデータＤ(k+1)1、Ｄ(k+1)2，…，Ｄn1、Ｄn2に基づいてステップＳ１〜ステップＳ６の処理を繰り返し行なうことにより電力Ｐのピーク値およびボトム値をそれぞれ検出する。
【００６５】
一方、ＣＰＵ４は、ステップＳ１〜ステップＳ７の処理と並行して、そのステップＳ１〜ステップＳ７の処理により検出された電力Ｐのピーク値およびボトム値を用いて前掲図１３に示す脱調現象判断機能Ｓに基づく処理を行なう（ステップＳ８）。
【００６６】
次に、図２に示した電力動揺検出機能１０および電力動揺検出機能１０に基づくＣＰＵ４の図３に示す処理を図２０に示す電力Ｐの動揺波形に関連付けて説明する。
【００６７】
図２０における時間変化（２）では、電力の動揺が第１のピークｍ1 を通過した時に、ボトム記憶部５４Ｐの出力→「１」であり、電力変化率ΔＰ／ΔＴ→「＜０」になるため、第１のアンドゲート部５５Ｐの出力は「１」になる（ステップＳ２の判断の結果ＹＥＳ）。
【００６８】
しかしながら、時間変化（２）においては、図２０に示すように、電流変化率ΔＩ／ΔＴ≧０であるため、電流変化率符号判定部１２の出力は「０」のままであり、第３のアンドゲート部１３の出力も「０」である。したがって、ピーク検出部５６ＰＡは、電力Ｐの凹み部分に係わる第１のピーク値ｍ1 をピークとは認定しない（ステップＳ３の判断の結果ＮＯ）。
【００６９】
また、時間変化（２）→時間変化（３）においては、第１のピーク値ｍ1 をピークとは認定していないため、ピーク記憶部５４Ｎの出力は依然として「０」であり、第２のアンドゲート部５５Ｎの出力も「０」であるため、ボトム検出部５６Ｎは一過性ボトムｍをボトムとは認定しない（ステップＳ５の判断の結果ＮＯ）。
【００７０】
一方、時間変化（４）では、電力の動揺が第２のピークｍ2 を通過した時に、ボトム記憶部５４Ｐの出力→「１」であり、電力変化率ΔＰ／ΔＴ→「＜０」になるため、第１のアンドゲート部５５Ｐの出力は「１」になる（ステップＳ２の判断の結果ＹＥＳ）。
【００７１】
この時間変化（４）の時、図２０に示すように、電流変化率ΔＩ／ΔＴ＜０であるため（ステップＳ３の判断の結果ＹＥＳ）、電流変化率符号判定部１２の出力は「１」に変化し、第３のアンドゲート部１３の出力も「１」に変化する。したがって、ピーク検出部５６ＰＡは、電力Ｐの凹み部分に係わる第２のピーク値ｍ2 をピークと認定して、ピーク記憶部５４Ｎの出力を「１」に制御し、ボトム記憶部５４Ｐの出力を「０」にクリアし、さらに脱調現象判断処理部５７にピーク検出の情報を供給する（ステップＳ４参照）。
【００７２】
以上述べたように、本実施形態によれば、電力動揺波形のピーク点に凹み、すなわち、第１のピークｍ1 、第２のピークｍ2 および一過性ボトムｍが生じても、電流変化率の符号変化を参照することにより、第１のピークｍ1 をピークと認定せずに第２のピークｍ2 のみを真のピークとして判定することができ、かつ一過性ボトムｍを真のボトムとして誤判定することを回避することができる。
【００７３】
したがって、脱調現象判断機能Ｓに基づく処理を正確なピークおよびボトムを用いて行なうことができ、正確に脱調現象を判断することができる。また、誤ピーク・誤ボトム検出により誤って脱調現象を判断する危険性が回避される。
【００７４】
この結果、電力動揺検出（脱調現象検出）処理に係わる電力動揺検出装置の信頼性を向上させることができる。
【００７５】
なお、本実施形態では、通常のピーク点を有する電力動揺波形、すなわち、凹みの無い電力動揺波形においても、正確に応動することができる。
【００７６】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係わる電力動揺検出装置１Ａが搭載された装置の一例であるディジタルリレー２Ａのブロック構成については、第１実施形態における図１と略同等であるため、その説明を省略する。
【００７７】
本実施形態においては、電力動揺検出機能１０Ａが第１実施形態で説明した電力動揺検出装置１と異なるため、以下、電力動揺検出機能１０Ａについて説明する。
【００７８】
図４は、ＲＯＭ３Ａに書き込まれた処理用プログラム（特に、電力動揺検出プログラム）に従ってＣＰＵ４Ａにより実行される電力動揺検出機能１０Ａを示すブロック図である。なお、図４において、図１５および図１と略同等の機能を有するブロックについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略化している。
【００７９】
図４によれば、電力動揺検出機能１０Ａとして、図１５のブロック構成に加えて、電流変化率検出部１１と、検出されたΔＩ／ΔＴが正（＞０）のときに「１」、それ以外（≦０）のときに「０」を出力する第１の電流変化率符号判定部１２Ａと、ΔＩ／ΔＴが負（＜０）のときに「１」、それ以外（≧０）のときに「０」を出力する第２の電流変化率符号判定部１２Ｂと、第１の電流変化率符号判定部１２Ａの出力およびピーク検出部５６Ｐの出力のアンド演算を行ない、それらの出力の両方が「１」の場合に「１」を出力する第４のアンドゲート部２０と、第２の電流変化率符号判定部１２Ｂの出力およびピーク検出部５６Ｐの出力のアンド演算を行ない、それらの出力の両方が「１」の場合に「１」を出力する第５のアンドゲート部２１と、第４のアンドゲート部２０の出力が「０」から「１」に変化した時点での電力データをピーク値の候補として一時的に記憶する第１のピーク値一時記憶部２２Ａと、第５のアンドゲート部２１の出力が「０」から「１」に変化した時点での電力データをピーク値の候補として一時的に記憶する第２のピーク値一時記憶部２２Ｂと、第１のピーク値一時記憶部２２Ａおよび第２のピーク値一時記憶部２２Ｂにそれぞれ一時的に記憶された第１のピーク値候補および第２のピーク値候補の大きさ（大小）を比較するピーク値大小比較部２３と、凹み現象が生じた場合に２点現れるピーク値候補を漏れなく記憶するために必要な時間だけ上記ピーク値大小比較部２３の比較処理を遅延させる遅延部（オンディレイタイマ）２４とを備えている。
【００８０】
ピーク値大小比較部２３は第１のピーク値候補が第２のピーク値候補より大きい場合には第１のピーク値候補をピーク値として検出し、また、第２のピーク値候補が第１のピーク値候補より大きい場合には（等しい場合も含む）第２のピーク値候補をピーク値として検出し、脱調現象判断処理部５７に対して検出したピーク値に対応するピーク検出の情報を供給するようになっている。
【００８１】
また、ピーク値大小比較部２３は、上述したピーク検出情報供給処理と共に、ピーク記憶部５４Ｎの出力を「１」に制御し、ボトム記憶部５４Ｐの出力を「０」にクリアするようになっている。
【００８２】
遅延部２４は、電流変化率符号変化部１２Ｂの出力が連続して「１」（すなわち、電流変化率ΔＩ／ΔＴの符号が継続して負の状態）であることを所定時間確認した後に「１」を出力する周知の機能である。こので、遅延部２４の上記所定時間の設定については、電流変化率ΔＩ／ΔＴが正から負に変化後（例えば、図２０における時間変化（３））、電力Ｐがピークを通過するまでの時間（例えば、図２０における第２のピークｍ2 ）に比べて長く、かつ次のボトム（例えば、図２０におけるボトムｍ+1）に到達するまでの時間よりも短い適切な時間に設定する必要がある。
【００８３】
すなわち、上記所定時間（以下、遅延時間と記載する）を上述したように設定しておかなければ、ピーク値大小比較部２３は、例えば図２０の時間変化（３）における第２のピーク値ｍ2 （第２のピーク値候補）を検出する前に比較処理を行なってしまう恐れがある。また、ピーク記憶部５４Ｎの出力を「１」に制御し、かつボトム記憶部５４Ｐの出力を「０」にクリアする処理を行なう前に電力動揺がボトム値に到達してしまい、真のボトム値であるのにボトム検出部５６Ｎによりボトム値として検出されない（ピーク記憶部→「０」、第２のアンドゲート部５５Ｎ→「０」であるから）恐れもある。
【００８４】
しかしながら、遅延時間を電流変化率ΔＩ／ΔＴが正から負に変化後、電力Ｐがピークを通過するまでの時間に比べて長く、かつ次のボトムに到達するまでの時間よりも短い時間に設定することにより、第２のピーク値を漏らすことなく、かつピーク記憶部５４Ｎの出力を「１」に制御し、かつボトム記憶部５４Ｐの出力を「０」にクリアする前に電力動揺がボトム値に到達することがなくなり、確実にピーク値およびボトム値の検出を行なうことができる。
【００８５】
図５は、図４に示した電力動揺検出機能１０Ａを実現するためのＣＰＵ４Ａの処理の一例を示すフローチャートである。
【００８６】
図５によれば、ＣＰＵ４Ａは、前掲図３のステップＳ１〜ステップＳ２の処理において、例えば過去の状態がボトム（ステップＳ１→ボトム）、電力変化率ΔＰ／ΔＴ→「＜０」（ステップＳ２→ＹＥＳ）と判断された際に、第１実施形態と同様に電流変化率ΔＩ／ΔＴを求めて、この電流変化率ΔＩ／ΔＴが正（電流変化率ΔＩ／ΔＴ＞０）であるか否かを判断する（ステップＳ１０）。
【００８７】
このステップＳ１０の判断の結果、電流変化率ΔＩ／ΔＴ＞０の時（ステップＳ１０→ＹＥＳ）、このときのピーク値（例えば、図２０における第１のピーク値ｍ1 ）を第１のピーク値候補としてメモリ回路４７に一時的に記憶して（ステップＳ１１）、ステップＳ７〜Ｓ８の処理を実行する（ステップＳ１２）。
【００８８】
一方、ステップＳ１０の判断の結果、電流変化率ΔＩ／ΔＴが正ではない時（ステップＳ１０→ＮＯ）、ＣＰＵ４Ａは、電流変化率ΔＩ／ΔＴが負（電流変化率ΔＩ／ΔＴ＜０）であるか否かを判断する（ステップＳ１３）。
【００８９】
このステップＳ１３の判断の結果、電流変化率ΔＩ／ΔＴ＜０の時（ステップＳ１３→ＹＥＳ）、このときのピーク値（例えば、図２０における第２のピーク値ｍ2 ）を第２のピーク値候補としてメモリ回路４７に一時的に記憶して（ステップＳ１４）、ステップＳ７〜Ｓ８の処理を実行する（ステップＳ１４）。
【００９０】
ＣＰＵ４Ａは、ステップＳ７〜ステップＳ８の処理を実行中に、割り込み処理により第１および第２のピーク値候補の両方がメモリ回路４７に記憶されたか否かを判断しており（ステップＳ１５）、この判断の結果ＮＯの場合（例えば、一方のみが記憶され、上記遅延時間経過後も第２のピーク値候補が記憶されない場合等）は、ステップＳ１２の処理に戻ってステップＳ７〜ステップＳ８の処理を実行し、次ステップの処理には移行しない。
【００９１】
一方、ステップＳ１４の判断の結果、メモリ回路４７に第１および第２のピーク値候補が記憶されていると判断された場合（ステップＳ１５→ＹＥＳ；例えば、図２０における時間変化（４））、ＣＰＵ４Ａは、メモリ回路４７に記憶された第１および第２のピーク値候補（第１のピーク値ｍ1 および第２のピーク値ｍ2 ）の大きさの大小を比較して（ステップＳ１６）、その値の大きな方のピーク候補（例えば第１のピーク値候補ｍ1 ）を真のピーク値に設定するとともに、過去の状態がピークであったことに記憶を改めて（ボトムの記憶をクリア；ステップＳ１７）、ステップＳ１２の処理に移行し、ステップＳ７〜Ｓ８の処理を実行する。
【００９２】
次に、図４に示した電力動揺検出機能１０Ａおよび電力動揺検出機能１０Ａに基づくＣＰＵ４Ａの図５に示す処理を前掲図２０に示す電力Ｐの動揺波形に関連付けて説明する。
【００９３】
図２０における時間変化（２）では、電力の動揺が第１のピークｍ1 を通過した時に、ボトム記憶部５４Ｐの出力→「１」であり、電力変化率ΔＰ／ΔＴ→「＜０」になるため、第１のアンドゲート部５５Ｐの出力は「１」になる。
【００９４】
この時間変化（２）の時、図２０に示すように、電流変化率ΔＩ／ΔＴ＞０であるため（ステップＳ１０の判断の結果ＹＥＳ）、電流変化率符号判定部１２Ｂの出力は「０」のままであるが、電流変化率符号判定部１２Ａの出力は「１」に変化し、第４のアンドゲート部２０の出力も「１」に変化する。したがって、第１のピーク値一時記憶部２２Ａは、電力Ｐの凹み部分に係わる第１のピーク値ｍ1 を第１のピーク値候補として一時的に記憶する（ステップＳ１１参照）。
【００９５】
また、時間変化（２）→時間変化（３）においては、ピーク値大小比較部２３から「１」が出力されていないため、第２のアンドゲート部５５Ｎの出力は「０」であり、ボトム検出部５６Ｎは一過性ボトムｍをボトムとは認定しない。
【００９６】
一方、時間変化（４）の時、図２０に示すように、電流変化率ΔＩ／ΔＴ＜０であるため（ステップＳ１３の判断の結果ＹＥＳ）、電流変化率符号判定部１２Ａの出力は「０」に変化し、電流変化率符号判定部１２Ｂの出力は「１」に変化し、この結果、第５のアンドゲート部２１の出力は「１」に変化する。したがって、第２のピーク値一時記憶部２２Ｂは、電力Ｐの凹み部分に係わる第２のピーク値ｍ2 を第２のピーク値候補として一時的に記憶する（ステップＳ１４参照）。
【００９７】
そして、ピーク値大小比較部２３は、第１のピーク値候補（第１のピーク値ｍ1 ）の大きさと第２のピーク値候補（第２のピーク値候補ｍ2 ）の大きさとを比較し（ステップＳ１６参照）、例えば第１のピーク値ｍ1 ＞第２のピーク値ｍ2 である場合、第１のピーク値ｍ1 をピークと認定して、ピーク記憶部５４Ｎの出力を「１」に制御し、ボトム記憶部５４Ｐの出力を「０」にクリアし、さらに脱調現象判断処理部５７にピーク検出の情報を供給する（ステップＳ１７参照）。
【００９８】
以上述べたように、本実施形態によれば、電力動揺波形のピーク点に凹み、すなわち、第１のピークｍ1 、第２のピークｍ2 および一過性ボトムｍが生じても、電流変化率の符号変化を参照して第１のピーク値候補および第２のピーク値候補をそれぞれ記憶し、記憶した第１のピーク値候補および第２のピーク値候補の大きさに応じて真のピーク値を設定することができ、かつ第１のピーク値候補および第２のピーク値候補の途中で生じた一過性ボトムｍを真のボトムとして誤判定することを回避することができる。
【００９９】
したがって、脱調現象判断機能Ｓに基づく処理を正確なピークおよびボトムを用いて行なうことができ、さらに、誤ピーク・誤ボトム検出により誤って脱調現象を判断する危険性が回避される。
【０１００】
この結果、電力動揺検出（脱調現象検出）処理に係わる電力動揺検出装置の信頼性を向上させることができる。
【０１０１】
なお、本実施形態では、通常のピーク点を有する電力動揺波形、すなわち、凹みの無い電力動揺波形の場合、すなわち、第１のピーク値候補が記憶された後で上記遅延時間の経過しても第２のピーク値候補が記憶されない場合においては、ＣＰＵ４Ａは、第１のピーク値候補を真のピーク値に認定してピーク記憶部５４Ｎの出力を「１」に制御し、ボトム記憶部５４Ｐの出力を「０」にクリアし、さらに脱調現象判断処理部５７にピーク検出の情報を供給するようになっており、凹みの無い電力動揺波形においても、正確に応動することができる。
【０１０２】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態に係わる電力動揺検出装置１Ｂが搭載された装置の一例であるディジタルリレー２Ｂのブロック構成については、第１実施形態における図１と略同等であるため、その説明を省略する。
【０１０３】
本実施形態においては、電力動揺検出機能１０Ｂが第１実施形態で説明した電力動揺検出装置１と異なるため、以下、電力動揺検出機能１０Ｂについて説明する。
【０１０４】
図６は、ＲＯＭ３Ｂに書き込まれた処理用プログラム（特に、電力動揺検出プログラム）に従ってＣＰＵ４Ｂにより実行される電力動揺検出機能１０Ｂを示すブロック図である。なお、図６において、図１５および図４と略同等の機能を有するブロックについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略化している。
【０１０５】
図６によれば、電力動揺検出機能１０Ｂとして、図４に示すブロック構成におけるピーク値大小比較部に代えて、第１のピーク値一時記憶部２２Ａおよび第２のピーク値一時記憶部２２Ｂにそれぞれ一時的に記憶された第１のピーク値候補および第２のピーク値候補の内の先に検出（記憶）されたピーク値候補をピーク値として選択し、脱調現象判断処理部５７に対して選択したピーク値に対応するピーク検出の情報を供給するとともに、ピーク記憶部５４Ｎの出力を「１」に制御し、ボトム記憶部５４Ｐの出力を「０」にクリアするピーク値選択部２５を備えている。
【０１０６】
次に、図６に示した電力動揺検出機能１０Ｂを前掲図２０に示す電力Ｐの動揺波形に関連付けて説明する。
【０１０７】
第２実施形態で説明したように、図２０における時間変化（２）では、電力変化率ΔＰ／ΔＴ→「＜０」、電流変化率ΔＩ／ΔＴ＞０であるため、第１のピーク値一時記憶部２２Ａは、電力Ｐの凹み部分に係わる第１のピーク値ｍ1 を第１のピーク値候補として一時的に記憶する。
【０１０８】
また、時間変化（４）では、電流変化率ΔＩ／ΔＴ＜０であるため、第２のピーク値一時記憶部２２Ｂは、電力Ｐの凹み部分に係わる第２のピーク値ｍ2 を第２のピーク値候補として一時的に記憶する。
【０１０９】
そして、ピーク値選択部２５は、第１のピーク値候補（第１のピーク値ｍ1 ）および第２のピーク値候補（第２のピーク値ｍ2 ）の内の先に検出された（記憶された）ピーク値（第１のピーク値ｍ1 ）をピークと認定して、ピーク記憶部５４Ｎの出力を「１」に制御し、ボトム記憶部５４Ｐの出力を「０」にクリアし、さらに脱調現象判断処理部５７にピーク検出の情報を供給する。
【０１１０】
すなわち、本実施形態においても、第２実施形態と同様に、電流変化率の符号変化を参照して第１のピーク値候補および第２のピーク値候補をそれぞれ記憶し、記憶した第１のピーク値候補および第２のピーク値候補の内の先に検出されたピーク値を真のピーク値として設定することができる。
【０１１１】
したがって、第２実施形態と同様に、脱調現象判断機能Ｓに基づく処理を正確なピークおよびボトムを用いて行なうことができ、さらに、誤ピーク・誤ボトム検出により誤って脱調現象を判断する危険性を回避して電力動揺検出（脱調現象検出）処理に係わる電力動揺検出装置の信頼性を向上させることができる。
【０１１２】
なお、本実施形態においても、第２実施形態と同様に、通常のピーク点を有する電力動揺波形、すなわち、凹みの無い電力動揺波形の場合、すなわち、第１のピーク値候補が記憶された後で上記遅延時間の経過しても第２のピーク値候補が記憶されない場合においては、第１のピーク値候補を真のピーク値に認定することにより、凹みの無い電力動揺波形においても、正確に応動することが可能である。
【０１１３】
また、本実施形態においては、ピーク値選択部２５は、第１のピーク値一時記憶部２２Ａおよび第２のピーク値一時記憶部２２Ｂにそれぞれ一時的に記憶された第１のピーク値候補および第２のピーク値候補の内の先に検出（記憶）されたピーク値候補をピーク値として選択したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ピーク値選択部２５' は、上記第１のピーク値候補および第２のピーク値候補の内の後に検出（記憶）されたピーク値候補をピーク値として選択してもよい。
【０１１４】
この場合、前掲図２０において、ピーク値選択部２５' は、第１のピーク値候補（第１のピーク値ｍ1 ）および第２のピーク値候補（第２のピーク値ｍ2 ）の内の後に検出された（記憶された）ピーク値（第２のピーク値ｍ2 ）をピークと認定して、ピーク記憶部５４Ｎの出力を「１」に制御し、ボトム記憶部５４Ｐの出力を「０」にクリアし、さらに脱調現象判断処理部５７にピーク検出の情報を供給するようになっている。
【０１１５】
このように構成しても、第３の実施形態と略同等の効果が得られる。
【０１１６】
（第４の実施の形態）
本発明の第４の実施の形態に係わる電力動揺検出装置１Ｃが搭載された装置の一例であるディジタルリレー２Ｃのブロック構成については、第１実施形態における図１と略同等であるため、その説明を省略する。
【０１１７】
本実施形態においては、電力動揺検出機能１０Ｃが第１実施形態で説明した電力動揺検出装置１と異なるため、以下、電力動揺検出機能１０Ｃについて説明する。
【０１１８】
図７は、ＲＯＭ３Ｃに書き込まれた処理用プログラム（特に、電力動揺検出プログラム）に従ってＣＰＵ４Ｃにより実行される電力動揺検出機能１０Ｃを示すブロック図である。なお、図７において、図１５および図４と略同等の機能を有するブロックについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略化している。
【０１１９】
図７によれば、電力動揺検出機能１０Ｃとして、図４に示すブロック構成におけるピーク値大小比較部に代えて、第１のピーク値一時記憶部２２Ａおよび第２のピーク値一時記憶部２２Ｂにそれぞれ一時的に記憶された第１のピーク値候補および第２のピーク値候補の平均値を計算してその平均値をピーク値として選択し、脱調現象判断処理部５７に対して選択したピーク値に対応するピーク検出の情報を供給するとともに、ピーク記憶部５４Ｎの出力を「１」に制御し、ボトム記憶部５４Ｐの出力を「０」にクリアするピーク値平均計算部２６を備えている。
【０１２０】
次に、図７に示した電力動揺検出機能１０Ｃを前掲図２０に示す電力Ｐの動揺波形に関連付けて説明する。
【０１２１】
第２実施形態で説明したように、図２０における時間変化（２）では、電力変化率ΔＰ／ΔＴ→「＜０」、電流変化率ΔＩ／ΔＴ＞０であるため、第１のピーク値一時記憶部２２Ａは、電力Ｐの凹み部分に係わる第１のピーク値ｍ1 を第１のピーク値候補として一時的に記憶する。
【０１２２】
また、時間変化（４）では、電流変化率ΔＩ／ΔＴ＜０であるため、第２のピーク値一時記憶部２２Ｂは、電力Ｐの凹み部分に係わる第２のピーク値ｍ2 を第２のピーク値候補として一時的に記憶する。
【０１２３】
そして、ピーク値平均計算部３０は、第１のピーク値候補（第１のピーク値ｍ1 ）および第２のピーク値候補（第２のピーク値ｍ2 ）の平均値Ａｖ（Ａｖ＝（ｍ1 ＋ｍ2 ）／２）を計算し、得られた平均値Ａｖをピークと認定して、ピーク記憶部５４Ｎの出力を「１」に制御し、ボトム記憶部５４Ｐの出力を「０」にクリアし、さらに脱調現象判断処理部５７にピーク検出の情報を供給する。
【０１２４】
すなわち、本実施形態においても、第２および第３実施形態と同様に、電流変化率の符号変化を参照して第１のピーク値候補および第２のピーク値候補をそれぞれ記憶し、記憶した第１のピーク値候補および第２のピーク値候補の平均値を真のピーク値として設定することができる。
【０１２５】
したがって、第２および第３実施形態と同様に、脱調現象判断機能Ｓに基づく処理を正確なピークおよびボトムを用いて行なうことができ、さらに、誤ピーク・誤ボトム検出により誤って脱調現象を判断する危険性を回避して電力動揺検出（脱調現象検出）処理に係わる電力動揺検出装置の信頼性を向上させることができる。
【０１２６】
なお、本実施形態においても、第２および第３実施形態と同様に、通常のピーク点を有する電力動揺波形、すなわち、凹みの無い電力動揺波形の場合、すなわち、第１のピーク値候補が記憶された後で上記遅延時間の経過しても第２のピーク値候補が記憶されない場合においては、第１のピーク値候補を真のピーク値に認定することにより、凹みの無い電力動揺波形においても、正確に応動することが可能である。
【０１２７】
（第５の実施の形態）
上述した第１〜第４の実施形態においては、電力のピークの凹みを動揺としてとらえずに無視した状態でピークの認定を行なっている。この場合、電力動揺波形のピーク部分が頭打ちされて平坦化された電力動揺においてピークを認定していることと略同一であり、電力動揺の振幅が実際の振幅よりも小さくなる可能性がある。
【０１２８】
上述した各実施形態の脱調現象判断機能Ｓは、図１３に示したように、電力動揺の振幅ＰP 、ＰN の隣接かつ連続する３波（ＰPm-2、ＰPm-1、ＰPm；ＰNm-2、ＰNm-1、ＰNm）が連続して増加傾向にあり、かつその大きさが一定値（Ｋ）以上であれば脱調現象に至ると判断する機能であるため、上述したように、電力動揺の振幅を実際の振幅よりも小さく検出してしまうと、脱調現象判断機能Ｓを実行した際に脱調判断が正確に行なわれないことや、脱調判断に応じた保護制御の実施が遅延する危険性がある。
【０１２９】
したがって、本実施形態では、電力動揺波形のピーク点に現れるボトム側へ向かって凹んだ部分（凹み）がピーク側へ折り返されるように上記電力動揺を構成する電力データを補正し、この補正した電力データを用いて電力のボトム・ピークを認定する処理を行なうことにより、凹み現象が生じている電力動揺の振幅を、凹み現象の無い電力動揺の振幅として検出することを可能にしている。
【０１３０】
以下、上述した機能を有する本実施形態の電力動揺検出装置について説明する。
【０１３１】
本発明の第５の実施の形態に係わる電力動揺検出装置１Ｄが搭載された装置の一例であるディジタルリレー２Ｄのブロック構成については、第１実施形態における図１と略同等であるため、その説明を省略する。
【０１３２】
本実施形態においては、電力動揺検出機能１０Ｄが第１実施形態で説明した電力動揺検出装置１と異なるため、以下、電力動揺検出機能１０Ｄについて説明する。
【０１３３】
図８は、ＲＯＭ３Ｄに書き込まれた処理用プログラム（特に、電力動揺検出プログラム）に従ってＣＰＵ４Ｄにより実行される電力動揺検出機能１０Ｄを示すブロック図である。なお、図８において、図１５と略同等の機能を有するブロックについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略化している。
【０１３４】
図８によれば、電力動揺検出機能１０Ｄとして、電力変化率検出部５２と略同等に、電力変化率ΔＰ／ΔＴを検出する電力変化率検出部２７と、検出されたΔＰ／ΔＴが負（＜０）のときに「１」、それ以外（≧０）のときに「０」を出力する電力変化率符号判定部２８と、電力変化率符号判定部２８の出力およびボトム記憶部５４Ｐの出力のアンド演算を行ない、それらの出力の両方が「１」の場合において「１」を出力する第６のアンドゲート部２９と、通常時は「０」を出力しており、第６のアンドゲート部２９から「１」が出力された場合に電力動揺のピーク（仮のピーク）を検出して「１」を出力するピーク検出部３０と、このピーク検出部３０の出力が「０」から「１」に変化した時点での電力データをピーク値として一時的に記憶するピーク値一時記憶部３１と、メモリ回路４７に順次記憶されるディジタルデータＤn1、Ｄn2に基づいて電力データＰn を生成する電力データ生成部３２と、ピーク値一時記憶部３１により記憶されたピーク値から電力データＰn を減算することにより、ピーク値を基準にした際の電力のピーク点での凹み波形を形成する電力データ（凹み波形データ）をピーク側へ折り返した極性を有する電力データとして生成する減算部３３と、ピーク値一時記憶部３１により記憶されたピーク値に対して、減算部３３により生成されたピーク値を基準にした際の凹み波形データを上乗せ（加算）することにより、電力動揺波形のピーク点に現れる凹みがピーク側へ折り返されるように補正された補正電力データＰncを生成する加算部３４とを備えている。
【０１３５】
さらに、電力動揺検出機能１０Ｄにおける電力のピーク点での凹みの有無を検出するための機能として、電流変化率ΔＩ／ΔＴを検出する電流変化率検出部１１と、検出されたΔＩ／ΔＴが負（＜０）のときに「１」、それ以外（≧０）のときに「０」を出力する電流変化率符号判定部１２と、この電流変化率符号判定部１２の出力および第６のアンドゲート部２９の出力の排他的論理和演算を行ない、それらの出力の何れか一方が「１」で他方が「０」の時に「１」を出力し、両方の出力が「１」あるいは「０」の時に「０」を出力する排他的論理和ゲート部３５と、この排他的論理和ゲート部３５の出力に応じて加算部３４により生成された補正電力データＰnc、および電力データ生成部３２により生成された電力データＰn を切り換え出力する機能であり、排他的論理和ゲート部３５の出力が「１」の時に補正電力データＰncを、排他的論理和ゲート部３５の出力が「０」の時に電力データＰn を電力データＰ* として切り換え出力する切換部３６とを備えている。
【０１３６】
図９は、図８に示した電力動揺検出機能１０Ｄを実現するためのＣＰＵ４Ｄの処理の一例を示すフローチャートである。
【０１３７】
図９によれば、ＣＰＵ４Ｄは、前掲図３のステップＳ１の処理（過去の電力状態→ピークｏｒボトム）を行ない（ステップＳ２０）、過去の状態がボトムであった場合（ステップＳ２０→ボトム）、ＣＰＵ４Ｄは、ステップＳ２の処理、すなわち、電力変化率ΔＰ／ΔＴ＜０であるか否かを判断する処理を行なう（ステップＳ２１）。なお、過去の状態がピークであった場合は、前掲図３に示したステップＳ５およびステップＳ６の処理を行なう。
【０１３８】
ステップＳ２１の判断の結果、電力変化率ΔＰ／ΔＴ＜０である場合（ステップＳ２１→ＹＥＳ）、ＣＰＵ４Ｄは、この時の電力値（例えば、図２０における第１のピーク値ｍ1 ）をピーク値（仮のピーク値）としてメモリ回路４７に一時的に記憶し（ステップＳ２２）、順次メモリ回路４７に順次記憶されるディジタルデータＤn1、Ｄn2に基づく電力データＰn を、メモリ回路４７に一時的に記憶したピーク値から減算する（ステップＳ２３）。
【０１３９】
そして、ＣＰＵ４Ｄは、減算により得られたデータ（凹み波形データ）をメモリ回路４７に記憶されたピーク値に加算することにより、電力動揺波形のピーク点に現れる凹みがピーク側へ折り返されるように補正された補正電力データＰncを生成する（ステップＳ２４）。
【０１４０】
一方、ＣＰＵ４Ｄは、ステップＳ２０〜Ｓ２３の処理と並列に、前掲図３のステップＳ３の処理、すなわち、電流変化率ΔＩ／ΔＴが負（電流変化率ΔＩ／ΔＴ＜０）であるか否かを判断している（ステップＳ２５）。
【０１４１】
このステップＳ２５の判断の結果、電流変化率ΔＩ／ΔＴ≧０の場合（ステップＳ２５→ＮＯ）、ＣＰＵ４Ｄは、ステップＳ２１の判断結果（ＹＥＳ、あるいはＮＯ）を参照して（ステップＳ２６）、ステップＳ２１→ＹＥＳの場合、メモリ回路４７に順次記憶されるディジタルデータＤn1、Ｄn2に基づく電力データＰn の代わりに、ステップＳ２３の処理により生成された補正電力データＰncを用いて、前掲図１５に示す電力動揺検出処理を行ない（ステップＳ２７）、ステップＳ２０の処理に戻る。
【０１４２】
また、ステップＳ２６の参照処理において、ステップＳ２１→ＮＯの場合、ＣＰＵ４Ｄは、メモリ回路４７に順次記憶されるディジタルデータＤn1、Ｄn2に基づく電力データＰn をそのまま用いて、前掲図１５に示す電力動揺検出処理を行ない（ステップＳ２８）、ステップＳ２０の処理に戻る。
【０１４３】
一方、ステップＳ２５の判断の結果、電流変化率ΔＩ／ΔＴ＜０の場合（ステップＳ２５→ＹＥＳ）、ＣＰＵ４Ｄは、ステップＳ２１の判断結果（ＹＥＳ、あるいはＮＯ）を参照して（ステップＳ２９）、ステップＳ２１→ＹＥＳの場合、ステップＳ２８の処理に移行して、上述した電力データＰn を用いた前掲図１５に示す電力動揺検出処理を行なう。
【０１４４】
また、ステップＳ２１の判断処理がＮＯの場合（ステップＳ２９の参照処理においてステップＳ２１→ＮＯの場合も含む）、ＣＰＵ４Ｄは、ステップＳ２７の処理に移行して、上述した補正電力データＰncを用いた前掲図１５に示す電力動揺検出処理を行なう。
【０１４５】
次に、図８に示した電力動揺検出機能１０Ｄおよび電力動揺検出機能１０Ｄに基づくＣＰＵ４Ｄの図９に示す処理を、図１０に拡大して示す電力Ｐの動揺波形に関連付けて説明する。
【０１４６】
図１０における時間変化（２）では、電力の動揺が第１のピークｍ1 を通過した時に、ボトム記憶部５４Ｐの出力→「１」であり、電力変化率ΔＰ／ΔＴ→「＜０」になるため、第６のアンドゲート部２９の出力は「１」になり、ピーク検出部３０は「１」を出力する（ステップＳ１→ボトム、ステップＳ２１→ＹＥＳ）。
【０１４７】
このとき、ピーク値一時記憶部３１は、第６のアンドゲート部２９の出力「１」に応じて現在の電力値（第１のピーク値ｍ1 ）を仮のピーク値として一時的に記憶する（ステップＳ２２参照）。
【０１４８】
一方、第１のピーク値ｍ1 を通過してから（時間変化（２））、順次メモリ回路４７に順次記憶されるディジタルデータＤn1、Ｄn2に基づいて電力データ生成部３２により電力データＰn が生成されている。
【０１４９】
このとき、減算部３３によりピーク値一時記憶部３１に記憶された第１のピーク値ｍ1 から電力データＰn が減算されて凹み波形データが生成され、加算部３４により生成された凹み波形データが第１のピーク値ｍ1 に上乗せ（加算）され、電力動揺波形のピーク点に現れる凹みが図１０に示す折り返し線Ｌ（第１のピーク値ｍ1 を通る同一高さの線）を基準としてピーク側へ折り返されるように補正された補正電力データＰncが生成される（ステップＳ２３、ステップＳ２４および図１０参照）。
【０１５０】
一方、時間変化（２）では、図１０に示すように、電流変化率ΔＩ／ΔＴ≧０であるため、電流変化率符号判定部１２の出力→「０」であり、第６のアンドゲート部２９の出力→は「１」であるため、排他的論理和ゲート部３５の出力は「１」である。
【０１５１】
したがって、時間変化（２）においては、第６のアンドゲート部２９の出力「１」に応じて切換部３６により補正電力データＰnc、すなわち、図１０に示すように、電力のピーク点に現れる凹みをピーク側へ折り返した折り返し波形を構成する補正電力データＰncが電力データＰ* として変化率検出部５２に送られる（ステップＳ２５、ステップ２９およびステップＳ２７参照）。
【０１５２】
時間変化（２）では、図１０に示すように、電力変化率ΔＰ* ／ΔＴ＞０であるが、ピーク値記憶部５４Ｎの出力が「０」であるため、第２のアンドゲート部５５Ｎの出力は依然として「０」である。
【０１５３】
そして、電力の動揺が一過性ボトムｍを通過した時、すなわち、補正電力データＰncが折り返し波形のピーク値ｍ' に一致した時に、ボトム記憶部５４Ｐの出力→「１」であり、電力変化率ΔＰ* ／ΔＴ→「＜０」になるため、第１のアンドゲート部５５Ｐの出力は「１」になる。
【０１５４】
したがって、ピーク検出部５６Ｐは、折り返し波形のピーク値ｍ' をピークと認定して、ピーク記憶部５４Ｎの出力を「１」に制御し、ボトム記憶部５４Ｐの出力を「０」にクリアし、さらに脱調現象判断処理部５７にピーク検出の情報を供給する。
【０１５５】
以下、時間変化（３）では、図１０に示すように、電流変化率ΔＩ／ΔＴ＜０→電流変化率符号判定部１２の出力→「１」であり、電力変化率ΔＰ／ΔＴ＞０→第６のアンドゲート部２９の出力→「０」であるため、排他的論理和ゲート部３５の出力は依然として「１」のままである。
【０１５６】
したがって、時間変化（３）においても、切換部３６の処理により、補正電力データＰncが電力データＰ* として変化率検出部５２に送られる（ステップＳ２５〜ステップＳ２７参照）。
【０１５７】
そして、時間変化（４）では、図１０に示すように、電流変化率ΔＩ／ΔＴ＜０→電流変化率符号判定部１２の出力→「１」であり、電力変化率ΔＰ／ΔＴ＜０→第６のアンドゲート部２９の出力→「１」であるため、排他的論理和ゲート部３５の出力は「１」から「０」に変化する。
【０１５８】
この結果、第６のアンドゲート部２９の出力「０」に応じて切換部３６により、通常の電力データＰn が電力データＰ* として変化率検出部５２に送られる（ステップＳ２５、ステップＳ２６およびステップＳ２８参照）。
【０１５９】
以上述べたように、本実施形態によれば、電力動揺波形のピーク点に凹み、すなわち、第１のピークｍ1 、第２のピークｍ2 および一過性ボトムｍが生じても、上記凹みがピーク側へ折り返された電力動揺波形のピーク値ｍ' 、すなわち、凹み現象の無い電力動揺のピーク値として検出することができる。
【０１６０】
したがって、脱調現象判断機能Ｓに基づいて行なわれる凹み部分における振幅を、凹み現象の無い電力動揺のピーク値に基づく振幅として検出することができ、第１〜第４の実施形態において行なわれる脱調現象判断処理に比べて、脱調判断をより正確に行なうこと、および脱調判断に応じた保護制御の実施を迅速に行なうことが可能になる。
【０１６１】
なお、上述した第１〜第５の実施の形態において、電力動揺波形に対して、図１６に示すように、小さな動揺が含まれていることが予測される場合には、図２、図４、図６〜図８に示した構成において、図１７に示したように、第１および第２のアンドゲート部の出力の符号の変化を確認する可逆カウンタ部を設け、この可逆カウンタ部のカウント値が所定値に到達した時にボトム、あるいはピークと認定してもよい（詳細な動作説明については、上述した図１７に関する記述部分参照）。
【０１６２】
このように構成すれば、第１〜第５実施形態において述べた効果に加えて、小さな動揺に応じて生じる偽ボトム、偽ピークに対して応動することを回避することができる。
【０１６３】
また、上述した各実施形態においては、電力動揺検出装置１をディジタルリレーに適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、電力のピーク・ボトムを認識して電力波形の振幅を検出する装置であれば、あらゆる装置に適用可能である。
【０１６４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、電流変化率の符号を求め、求めた電流変化率の符号と電力変化率の符号変化との関係を利用することにより、電力のピーク点で凹みが生じても単一のピーク点を検出して、ピーク・ボトムの誤判定を防止することができる。
【０１６５】
したがって、ピーク・ボトムの誤判定に起因した誤った脱調現象判断を防止することができ、電力動揺検出（脱調現象検出）処理に係わる電力動揺検出装置の信頼性を向上させることができる。
【０１６６】
また、本発明によれば、電力のピーク点で凹みが生じた際に、その凹み部分の電力の振幅を、凹み現象の無い電力動揺のピーク値に基づく振幅として検出することができるため、脱調判断をより正確に行なうことができ、脱調判断に応じた保護制御の実施を迅速に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる電力動揺検出装置が搭載された装置の一例であるディジタルリレーのブロック構成を示す図。
【図２】図１に示すＣＰＵにより実行される電力動揺検出機能を示すブロック図。
【図３】図２に示した電力動揺検出機能を実現するためのＣＰＵの処理の一例を示す概略フローチャート。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係わるＣＰＵにより実行される電力動揺検出機能を示すブロック図。
【図５】図４に示した電力動揺検出機能を実現するためのＣＰＵの処理の一例を示す概略フローチャート。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係わるＣＰＵにより実行される電力動揺検出機能を示すブロック図。
【図７】本発明の第４の実施の形態に係わるＣＰＵにより実行される電力動揺検出機能を示すブロック図。
【図８】本発明の第５の実施の形態に係わるＣＰＵにより実行される電力動揺検出機能を示すブロック図。
【図９】図８に示した電力動揺検出機能を実現するためのＣＰＵの処理の一例を示す概略フローチャート。
【図１０】図２０に示した電力動揺時における電力、電流の時間的変化を、その一部を拡大して示す図。
【図１１】電力系統の構成を示す図。
【図１２】電力動揺時における連系線での潮流状態を示す図。
【図１３】従来の電力動揺検出機能を示す図。
【図１４】従来の電力動揺検出機能を有するディジタルリレーのブロック構成を示す図。
【図１５】ＣＰＵにより実行される電力動揺検出機能を示すブロック図。
【図１６】小さな動揺を含む電力動揺波形を示す図。
【図１７】図１５に示す電力動揺検出機能に対して可逆カウンタ部を新たに設けた場合の電力動揺検出機能を示すブロック図。
【図１８】一機無限大母線系統モデルの一例を示す図。
【図１９】電力Ｐ、電流Ｉと位相角差θとの関係をＰ−θ曲線、Ｉ−θ曲線として示す図。
【図２０】電力動揺時における電力、電流の時間的変化を示す図。
【符号の説明】
１ 電力動揺検出装置
２ ディジタルリレー
３、３Ａ〜３Ｄ ＲＯＭ
４、４Ａ〜４Ｄ ＣＰＵ
１０、１０Ａ〜１０Ｄ 電力動揺検出機能
１１ 電流変化率符号検出部
１２ 電流変化率符号判定部
１２Ａ 第１の電流変化率符号判定部
１２Ｂ 第２の電流変化率符号判定部
１３ 第３のアンドゲート部
２０ 第４のアンドゲート部
２１ 第５のアンドゲート部
２２Ａ 第１のピーク値一時記憶部
２２Ｂ 第２のピーク値一時記憶部
２３ ピーク値大小比較部
２４ オンディレイタイマ
２５ ピーク値選択部
２６ ピーク値平均計算部
２７、５２ 電力変化率検出部
２８、５３Ｐ、５３Ｎ 電力変化率符号判定部
２９ 第６のアンドゲート部
３０、５６Ｐ、５６ＰＡ ピーク検出部
３１ ピーク値一時記憶部
３２ 電力データ生成部
３３ 減算部
３４ 加算部
３５ 排他的論理和ゲート部
３６ 切換部
４１ａ、４１ｂ 入力変換器
４２ａ、４２ｂ フィルタ
４３ サンプルホールド回路
４４ マルチプレクサ
４５ Ａ／Ｄ変換器
４６ ＤＭＡ
４７ メモリ回路
５４Ｐ ボトム記憶部
５４Ｎ ピーク記憶部
５５Ｐ 第１のアンドゲート部
５５Ｎ 第２のアンドゲート部
５６Ｎ ボトム検出部
５７ 脱調現象判断処理部
Claims (9)
- 電力系統の電圧信号および電流信号により生成されたディジタル形の電力データに基づいて前記電力系統に生じる電力動揺を検出する電力動揺検出装置において、
前記電力データから電力の変化率の符号を検出する手段と、前記電力データに基づいて前記電力がボトムおよびピークの内のどちらか一方に至ったことを表す情報を記憶する記憶手段と、この記憶手段により前記電力のピークの情報が記憶されている状態で前記電力変化率の符号が負から正に変化した時に前記電力がボトムに至ったと認定するボトム認定手段と、前記電流信号に基づいて電流の変化率の符号を検出する電流変化率符号検出手段と、前記記憶手段により前記電力のボトムの情報が記憶されている状態で前記電力変化率の符号が正から負に変化した時、前記電流変化率の符号に応じて前記電力がピークに至ったか否かを判定する電力ピーク判定手段とを備えたことを特徴とする電力動揺検出装置。 - 前記電力ピーク判定手段は、前記電流変化率の符号が負の時に前記電力がピークに至ったと判定する手段を有したことを特徴とする請求項１記載の電力動揺検出装置。
- 前記電力ピーク判定手段は、前記記憶手段により前記電力のボトムの情報が記憶されている状態で前記電力変化率の符号が正から負に変化し、かつ前記電流変化率の符号が正の時の前記電力の値を第１のピーク値候補として記憶する第１のピーク値候補記憶手段と、前記記憶手段により前記電力のボトムの情報が記憶されている状態で前記電力変化率の符号が正から負に変化し、かつ前記電流変化率の符号が負の時の前記電力の値を第２のピーク値候補として記憶する第２のピーク値候補記憶手段と、第１のピーク値候補記憶手段に記憶された第１のピーク値候補および第２のピーク値候補記憶手段に記憶された第２のピーク値候補の内の何れか１つを前記電力のピーク値として判定する判定手段とを有したことを特徴とする請求項１記載の電力動揺検出装置。
- 前記判定手段は、前記第１のピーク値候補および第２のピーク値候補の大きさを比較し、値の大きい方のピーク値候補を前記電力のピーク値として判定する手段である請求項３記載の電力動揺検出装置。
- 前記判定手段は、前記第１のピーク値候補および第２のピーク値候補の内、先に前記第１のピーク値候補記憶手段あるいは前記第２のピーク値候補記憶手段に記憶されたピーク値候補を前記電力のピーク値として判定する手段である請求項３記載の電力動揺検出装置。
- 前記判定手段は、前記第１のピーク値候補および第２のピーク値候補の内、後に前記第１のピーク値候補記憶手段あるいは前記第２のピーク値候補記憶手段に記憶されたピーク値候補を前記電力のピーク値として判定する手段である請求項３記載の電力動揺検出装置。
- 前記電力ピーク判定手段は、前記記憶手段により前記電力のボトムの情報が記憶されている状態で前記電力変化率の符号が正から負に変化し、かつ前記電流変化率の符号が正の時の前記電力の値を第１のピーク値候補として記憶する第１のピーク値候補記憶手段と、前記記憶手段により前記電力のボトムの情報が記憶されている状態で前記電力変化率の符号が正から負に変化し、かつ前記電流変化率の符号が負の時の前記電力の値を第２のピーク値候補として記憶する第２のピーク値候補記憶手段と、第１のピーク値候補記憶手段に記憶された第１のピーク値候補および第２のピーク値候補記憶手段に記憶された第２のピーク値候補の平均値を算出し、この平均値を前記電力のピーク値として設定する設定手段とを有したことを特徴とする請求項１記載の電力動揺検出装置。
- 電力系統の電圧信号および電流信号により生成されたディジタル形の電力データに基づいて前記電力系統に生じる電力動揺を検出する電力動揺検出装置において、
前記電力データから電力の変化率の符号を検出する第１の検出手段と、前記電力データに基づいて前記電力がボトムおよびピークの内のどちらか一方に至ったことを表す情報を記憶する記憶手段と、前記電流信号に基づいて電流の変化率の符号を検出する電流変化率符号検出手段と、前記記憶手段により前記電力のボトムの情報が記憶されている状態で前記電力変化率の符号が正から負に変化した時の前記電力の値を仮のピーク値として記憶する仮ピーク値記憶手段と、前記仮ピーク値から前記電力データを減算し、減算して得られたデータに対して当該仮ピーク値を加算することにより補正電力データを生成する補正電力データ生成手段と、前記電力変化率の符号が負かつ前記電流変化率の符号が正、および前記電力変化率の符号が正かつ前記電流変化率の符号が負の時に、前記補正電力データ生成手段により生成された補正電力データを用いて、当該補正電力データに基づく補正電力の変化率の符号を検出する第２の検出手段と、前記記憶手段により前記電力のボトムの情報が記憶されている状態で前記補正電力変化率の符号が正から負に変化した時に前記電力がピークに至ったと認定する手段とを備えたことを特徴とする電力動揺検出装置。 - 電力系統の電圧信号および電流信号により生成されたディジタル形の電力データに基づいて前記電力系統に生じる電力動揺を検出する電力動揺検出用のコンピュータが読取り可能な記憶媒体において、
前記電力データに基づいて前記コンピュータにより前記電力の変化率の符号を求めさせる手順と、前記電力データに基づいて前記電力がボトムおよびピークの内のどちらか一方に至ったことを前記コンピュータに検出させ、その電力のボトムあるいはピークの情報をメモリに記憶させる手順と、前記メモリに前記電力のピークの情報が記憶された状態で前記電力変化率の符号が負から正に変化した時に前記電力がボトムに至ったと前記コンピュータに認定させる手順と、前記電流信号に基づいて電流の変化率の符号を前記コンピュータに求めさせる手順と、前記メモリに記憶された前記電力のボトムの情報が記憶された状態で前記電力変化率の符号が正から負に変化した時、前記電流変化率の符号に応じて前記電力がピークに至ったか否かを前記コンピュータに判定させる手順とを備えたことを特徴とするコンピュータが読取り可能な記憶媒体。
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