JPH06292322A - Overcurrent relay - Google Patents
Overcurrent relayInfo
- Publication number
- JPH06292322A JPH06292322A JP9861193A JP9861193A JPH06292322A JP H06292322 A JPH06292322 A JP H06292322A JP 9861193 A JP9861193 A JP 9861193A JP 9861193 A JP9861193 A JP 9861193A JP H06292322 A JPH06292322 A JP H06292322A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- component
- input
- data
- sine wave
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Protection Of Transformers (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、電力系統の各機器や
電力線、変圧器などを保護するための装置であつて、電
力系統の短絡や過負荷によって過電流が生じた場合、そ
の過電流を検出して、電力系統に接続した遮断器（以
下、ＣＢと称す）を動作させて該遮断器以降を切り離す
ように機能する過電流保護継電器に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for protecting each device in a power system, power lines, transformers, etc., and when an overcurrent occurs due to a short circuit or overload of the power system, the overcurrent The present invention relates to an overcurrent protection relay that functions to disconnect a circuit breaker (hereinafter referred to as CB) connected to an electric power system by operating the circuit breaker.
【０００２】[0002]
【従来の技術】この種の過電流保護継電器においては、
ＣＢの投入にともなう変圧器（以下、ＰＴと称す）への
電圧印加時に過渡的に生じる電流、すなわち、励磁突入
電流により誤動作を起こす可能性があり、このような誤
動作を防止するためには、励磁突入電流と過電流とを判
別する必要がある。2. Description of the Related Art In this type of overcurrent protection relay,
There is a possibility of causing a malfunction due to a current that is transiently generated when a voltage is applied to a transformer (hereinafter referred to as PT) when the CB is turned on, that is, an exciting inrush current. To prevent such a malfunction, It is necessary to distinguish between the inrush current and the overcurrent.
【０００３】従来では、電流の実効値あるいは平均値を
検出して、過電流であるか否かを判別していたが、この
場合は、ＰＴの励磁突入電流や電動機の始動電流で誤動
作することは避けられない。一般に、励磁突入電流は高
次高調波成分、特に、第２高調波成分を多く含み、過電
流や短絡電流にはそれが殆ど含まれていないことが以前
から知られている。このような特徴を利用して、入力電
流の基本波成分と第２高調波成分とをそれぞれ検出し
て、その比、即ち、（第２高調波成分／基本波成分）か
らなる成分比を算出し、その成分比が所定値（例えば１
５％）以上になった場合の入力電流を突入電流と見做し
て過電流保護継電器を動作させないようにする誤動作防
止技術が提案され実施されていた。Conventionally, the effective value or average value of the current is detected to determine whether or not it is an overcurrent, but in this case, it may malfunction due to the inrush current of the PT or the starting current of the electric motor. Is inevitable. In general, it has been known for a long time that the exciting inrush current contains a large amount of high-order harmonic components, especially the second harmonic component, and the overcurrent and the short-circuit current hardly contain them. Utilizing such a characteristic, the fundamental wave component and the second harmonic component of the input current are respectively detected, and the ratio thereof, that is, the component ratio of (second harmonic component / fundamental wave component) is calculated. However, the component ratio is a predetermined value
5%) or more, the malfunction prevention technology has been proposed and implemented in which the input current is regarded as the inrush current and the overcurrent protection relay is not operated.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来の過電流保護継電器の誤動作防止技術の場合
は、上記の励磁突入電流の成分比が実際に所定値よりも
小さい場合は誤動作を起こし、また、過電流や短絡電流
の成分比が実際に所定値以上になる場合は誤不動作を起
こすという問題があつた。これは、近年、ＰＴの鉄心の
材質、構造、巻き線方法、結線方式などの技術進歩によ
つて、励磁突入電流に含まれる第２高調波成分の含有率
が低下しており、その結果、成分比のみでは励磁突入電
流と過電流との判別がつきにくくなっていることに起因
している。したがって、励磁突入電流に含まれる第２高
調波成分の含有率だけでは、電流の判別に必要な要素と
して十分でなく、信頼性の高い誤動作防止方法の確立が
要望されている。However, in the case of the malfunction prevention technique of the conventional overcurrent protection relay as described above, if the component ratio of the exciting inrush current is actually smaller than the predetermined value, the malfunction occurs. In addition, there is a problem that malfunction occurs when the component ratio of the overcurrent or the short-circuit current actually exceeds a predetermined value. This is because the content rate of the second harmonic component contained in the exciting inrush current has decreased due to technological advances in recent years, such as the material, structure, winding method, and connection method of the PT iron core. This is because it is difficult to discriminate between the inrush current and the overcurrent only with the component ratio. Therefore, the content rate of the second harmonic component contained in the exciting inrush current is not sufficient as an element necessary for determining the current, and it is desired to establish a reliable malfunction prevention method.
【０００５】この発明は上記のような要望に応えるべく
なされたもので、第２高調波成分の含有率が低い励磁突
入電流であつても、その励磁突入電流と過電流との判別
を正確にして、誤動作を確実に防止することができる過
電流保護継電器を提供することを目的としている。The present invention has been made in order to meet the above demands, and makes it possible to accurately discriminate between the exciting inrush current and the overcurrent even when the exciting inrush current has a low second harmonic component content. Therefore, it is an object of the present invention to provide an overcurrent protection relay capable of reliably preventing malfunction.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明に係る過電流保護継電器は、入力電流のデ
ータから第２高調波成分の基本波成分に対する比を算出
する成分比算出部と、上記入力電流波形の正弦波らしさ
を算出する正弦波らしさ算出部と、上記成分比算出部お
よび正弦波らしさ算出部それぞれからの出力を入力とし
て、上記入力電流が励磁突入電流であるか否かをファジ
ィ推論するファジィ推論部と、そのフアジィ推論結果に
基づいて互いに異なる２つの動作信号を出力する動作出
力部とを備えたものである。In order to achieve the above object, an overcurrent protection relay according to the present invention includes a component ratio calculation unit for calculating a ratio of a second harmonic component to a fundamental wave component from input current data. , Whether or not the input current is an inrush current by inputting the outputs from the sine wave likeness calculating section for calculating the sine wave likeness of the input current waveform and the component ratio calculating section and the sine wave likeness calculating section Is provided with a fuzzy inference unit for performing a fuzzy inference, and an operation output unit for outputting two different operation signals based on the fuzzy inference result.
【０００７】また、上記正弦波らしさ算出部としては、
入力波を一定時間間隔でサンプリングした電流波形デー
タと、その電流波形を入力としてディジタル・フイルタ
から抽出される基本波成分データとの比較により、算出
するものであることが好ましい。Further, as the sine wave likeness calculating section,
It is preferably calculated by comparing the current waveform data obtained by sampling the input wave at constant time intervals with the fundamental wave component data extracted from the digital filter using the current waveform as an input.
【０００８】さらに、上記ファジィ推論部からの出力
を、それ以前の複数回の出力についてそれぞれ加算させ
たものと閾値との比較して得るようにすることが好まし
い。Further, it is preferable that the output from the fuzzy inference unit is obtained by comparing the sum of the previous multiple outputs with a threshold value.
【０００９】[0009]
【作用】この発明によれば、電流の判別要素として、入
力電流の第２高調波成分の基本波成分に対する成分比の
ほかに、電流波形に着目して、図１０（ａ）に示すよう
に、正弦波にほぼ近い波形の過電流と、高次高周波成分
を含むために歪が大きくて、図１０（ｂ）に示すよう
に、正弦波とは少し違う波形の励磁突入電流との波形の
相違を利用した正弦波らしさとをそれぞれ算出し、それ
ら算出された成分比および正弦波らしさを入力としてフ
ァジィ推論を行なうことにより、励磁突入電流の第２高
調波成分の含有率が低い場合であつても、入力電流が励
磁突入電流であるか否かを正確に判別することが可能と
なり、その判別結果に基づいて互いに異なる２つの動作
信号を出力することで、過電流に対してのみ所定の保護
動作を行わせて、誤動作の発生を確実に防止することが
できる。According to the present invention, in addition to the component ratio of the second harmonic component of the input current to the fundamental wave component, the current waveform is focused on as a current discrimination element, as shown in FIG. , As shown in FIG. 10 (b), an overcurrent having a waveform substantially close to a sine wave and a large distortion due to the inclusion of high-order high-frequency components, and an inrush current having a waveform slightly different from the sine wave If the content ratio of the second harmonic component of the exciting inrush current is low, the sine wave likeness using the difference is calculated and fuzzy inference is performed with the calculated component ratio and sine wave likeness as inputs. Even if it is possible to accurately determine whether or not the input current is the exciting inrush current, and by outputting two operation signals different from each other based on the determination result, it is possible to determine a predetermined value only for the overcurrent. If you do The occurrence of work can be reliably prevented.
【００１０】また、請求項２のように、入力波を一定時
間間隔でサンプリングした電流波形データと、その電流
波形を入力としてディジタル・フイルタから抽出される
基本波成分データとの比較によって正弦波らしさを算出
することにより、その算出を早めて、判別の応答を迅速
化することが可能である。According to a second aspect of the present invention, the current waveform data obtained by sampling the input wave at constant time intervals is compared with the fundamental wave component data extracted from the digital filter using the current waveform as an input to determine the sine wave likeness. By calculating, it is possible to speed up the calculation and speed up the determination response.
【００１１】さらに、請求項３のように、ファジィ推論
部からの出力を、それ以前の複数回の出力についてそれ
ぞれ加算させたものと閾値との比較して得るようにする
ことにより、１つの出力だけで判別する場合に比べて、
判別結果の安定化を図ることが可能である。Further, as described in claim 3, the output from the fuzzy inference unit is obtained by comparing the sum of the previous multiple outputs with the threshold value, thereby obtaining one output. Compared to the case of just judging,
It is possible to stabilize the determination result.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面にもとづい
て説明する。図１は過電流保護継電器の一般的な接続図
を示し、過電流保護継電器（以下、ＯＣＲと称す）１
は、電力系統に接続したＣＢ２とＰＴ３との間に介在さ
れて、電流検出器である変流器（以下、ＣＴと称す）４
により過電流を検出した場合に上記ＣＢ２を動作させ
て、電力系統の各機器や電力線、変圧器などを保護する
ものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a general connection diagram of an overcurrent protection relay, which is an overcurrent protection relay (hereinafter referred to as OCR) 1
Is interposed between CB2 and PT3 connected to the power system, and is a current transformer (hereinafter referred to as CT) 4 which is a current detector.
When CB2 detects an overcurrent, the CB2 is operated to protect each device in the power system, the power line, the transformer, and the like.
【００１３】図２は、この発明の一実施例によるＯＣＲ
１のハードウェア構成を示す概略図であり、同図におい
て、１１はローパスフィルタ（以下、ＬＰＦと称す）＋
サンプル・ホールド（以下、Ｓ．Ｈ．と称す）回路で、
上記ＣＴ４により検出した電流をフィルタリングすると
ともに、サンプリングするもので、この回路１１におけ
るサンプリング周波数は系統電源周波数の１２倍として
おり、１周期１２点、すなわち、３０°電気角間隔でサ
ンプリングする。１２はＡ／Ｄ変換器で、上記ＬＰＦ＋
Ｓ．Ｈ．回路１１でサンプリングされた波形データをデ
ィジタルデータに変換する。１３はＣＰＵで、上記のサ
ンプリングデータを基にして電流の判別を行ない、その
判別結果を上記ＣＢ２に出力する。FIG. 2 shows an OCR according to an embodiment of the present invention.
1 is a schematic view showing a hardware configuration of 1, in which 11 is a low-pass filter (hereinafter referred to as LPF) +
With a sample and hold (hereinafter referred to as SH) circuit,
The current detected by CT4 is filtered and sampled. The sampling frequency in this circuit 11 is 12 times the system power supply frequency, and sampling is performed at 12 points in one cycle, that is, at 30 ° electrical angle intervals. 12 is an A / D converter, which is the above LPF +
S. H. The waveform data sampled by the circuit 11 is converted into digital data. Reference numeral 13 denotes a CPU, which determines the current based on the above sampling data and outputs the determination result to the CB2.
【００１４】図３は、上記ＣＰＵ１３による電流判別の
処理回路の構成を示すブロック図であり、上記Ａ／Ｄ変
換器１３から出力されるサンプリングデータから第２高
調波成分の基本波成分に対する比を算出する成分比算出
部１４と、上記サンプリングデータから入力電流波形の
正弦波らしさを算出する正弦波らしさ算出部、すなわ
ち、波形データの正弦波とのかけ離れの度合いを数値化
してなるかいり度算出部１５と、上記成分比算出部１４
およびかいり度算出部１５それぞれからの出力を入力と
して、上記入力電流が励磁突入電流であるか否かをファ
ジィ推論するファジィ推論部１６と、そのフアジィ推論
結果に基づいて互いに異なる２つの動作信号を出力する
動作出力部１７とからなる。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a current discrimination processing circuit by the CPU 13, wherein the ratio of the second harmonic component to the fundamental wave component is calculated from the sampling data output from the A / D converter 13. The component ratio calculating unit 14 for calculating, and the sine wave likeness calculating unit for calculating likeness of the sine wave of the input current waveform from the sampling data, that is, the degree of illusion calculating unit for digitizing the degree of separation between the sine wave of the waveform data 15 and the above component ratio calculation unit 14
The fuzzy inference unit 16 which receives the output from each of the and the degree-of-occurrence calculating units 15 as a fuzzy inference as to whether or not the input current is an exciting inrush current, and two different operation signals based on the fuzzy inference result. And an operation output unit 17 for outputting.
【００１５】図４は、上記のような各部からなる電流判
別のアルゴリズムの構成図であり、その構成は、成分比
およびかいり度の算出を行う入力処理と、それら算出さ
れた成分比およびかいり度のデータをファジィ推論する
ファジィ推論処理と、ファジィ推論処理からの出力によ
り判別結果を確定する出力処理との３つの処理からな
り、以下、各処理について詳細に説明する。FIG. 4 is a block diagram of an algorithm for current discrimination consisting of the above-mentioned respective parts. The configuration is such that an input process for calculating the component ratio and the burial degree and the calculated component ratio and the burrowing degree. The fuzzy inference processing for performing the fuzzy inference on the data of 1. and the output processing for determining the discrimination result by the output from the fuzzy inference processing are included in the three processes, and each process will be described in detail below.
【００１６】まず、入力処理について説明する。 成分比の算出：第２高調波成分の基本波に対する比、つ
まり、成分比は、基本波成分、基本波振幅、第２高調波
成分、第２高調波振幅を順次計算した後に算出される
が、その手順は次の通りである。First, the input process will be described. Calculation of component ratio: The ratio of the second harmonic component to the fundamental wave, that is, the component ratio is calculated after sequentially calculating the fundamental wave component, the fundamental wave amplitude, the second harmonic component, and the second harmonic amplitude. The procedure is as follows.
【００１７】基本波成分データＩｆ１（ｎ）は、入力電
流に含まれる基本波成分であり、サンプリングデータか
らディジタル・フィルタを通して式（１）にて算出され
る。基本波振幅ＡＭＰｆ１は、上記基本波成分から式
（２）にて算出される。また、第２高調波成分Ｉｆ２
（ｎ）および第２高調波振幅ＡＭＰｆ２は、上記と同様
に、式（３）および式（４）にて算出される。そして、
最終的に成分比ＲＡＴＩＯは、式（５）によって算出さ
れる。以上のデータは、サンプリングの都度、更新され
る。The fundamental wave component data If1 (n) is the fundamental wave component contained in the input current, and is calculated from the sampling data through the digital filter by the equation (1). The fundamental wave amplitude AMPf1 is calculated by the equation (2) from the fundamental wave component. In addition, the second harmonic component If2
(N) and the second harmonic amplitude AMPf2 are calculated by the equations (3) and (4) as in the above. And
Finally, the component ratio RATIO is calculated by the equation (5). The above data is updated every time sampling is performed.
【００１８】[0018]
【数１】 [Equation 1]
【００１９】かいり度の算出：原則的には、入力電流波
形を、同振幅、同相の正弦波（以下、基準波と称す）と
比較して、かいり度を算出する。実際に基準波として
は、理想的な正弦波ではないが、それに準じるものとし
て、上記基本波成分データを用いる。図５に、サンプリ
ングデータ（電流波形）と基本波成分データの例を示し
ており、具体的な算出方法は次の通りである。Calculation of Carriage Degree: In principle, the input current waveform is compared with a sine wave of the same amplitude and phase (hereinafter referred to as a reference wave) to calculate the degree of carriage. Although the reference wave is not actually an ideal sine wave, the fundamental wave component data is used as a reference wave. FIG. 5 shows an example of sampling data (current waveform) and fundamental wave component data, and the specific calculation method is as follows.
【００２０】サンプリングデータＩ（ｎ）から直流成分
Ｉｄｃを差し引いたものと、基本波成分Ｉｆ１（ｎ）と
の絶対値差を各同相の点で取り、それを１周期分につい
て加算して基本波の振幅にて正規化することで式（６）
にてかいり度Ｎ＿ｓｉｎを算出する。なお、式（６）に
おける直流成分Ｉｄｃは式（７）にて算出される。ま
た、基本波成分Ｉｆ１（ｎ）は、ディジタル・フィルタ
を通す都合上、サンプリングデータＩ（ｎ）に対してデ
ータ１個分の位相遅れをもつことに留意する必要があ
る。The absolute value difference between the sampling data I (n) minus the direct current component Idc and the fundamental wave component If1 (n) is taken at each in-phase point, and the difference is added for one cycle to obtain the fundamental wave. (6) by normalizing with the amplitude of
The degree N_sin is calculated. The DC component Idc in equation (6) is calculated by equation (7). It should be noted that the fundamental wave component If1 (n) has a phase delay of one data with respect to the sampling data I (n) for the sake of passing through a digital filter.
【００２１】[0021]
【数２】 [Equation 2]
【００２２】つぎに、ファジィ推論処理について説明す
る。ファジィ推論部１６では、上記の成分比ＲＡＴＩＯ
とかいり度Ｎ＿ｓｉｎを入力として推論が行われ、その
結果、励磁突入電流らしい度合い（以下、励磁突入電流
らしさと称す）Ｒ＿ｇｒｄ（ｎ）を出力する。図６に示
すように、入力要素により２次元のグラフ（電流判別マ
ップ）上に境界線（以下、識別関数）Ｓを引いて２つの
領域に分割した上で、入力データが励磁突入電流領域Ａ
にどの程度確実に入るかが出力される。励磁突入電流ら
しさＲ＿ｇｒｄ（ｎ）は、明らかに励磁突入電流領域Ａ
にあるときを１とし、識別関数Ｓの近くでは小さく、過
電流領域Ｂに確実に入ると０とする。なお、図６におい
て、斜線を挿入した領域Ｃは、０＜Ｒ＿ｇｒｄ（ｎ）＜
１の領域である。Next, the fuzzy inference process will be described. In the fuzzy inference unit 16, the above component ratio RATIO
Inference is performed with the degree of contact N_sin as an input, and as a result, a degree R_grd (n) that is likely to be an exciting inrush current (hereinafter referred to as exciting inrush current) is output. As shown in FIG. 6, a boundary line (hereinafter referred to as a discriminant function) S is drawn on a two-dimensional graph (current discrimination map) by an input element to divide the area into two areas, and the input data is the excitation inrush current area A.
Will be output as to how surely you will enter. The excitation inrush current likelihood R_grd (n) is obviously the excitation inrush current region A.
The value is set to 1 when the value is in, is small in the vicinity of the discriminant function S, and is set to 0 when the overcurrent region B is reliably entered. In addition, in FIG. 6, a region C in which a diagonal line is inserted is 0 <R_grd (n) <.
This is region 1.
【００２３】図７は、識別関数と対応する各メンバシッ
プ関数を示し、各メンバシップ関数は、識別関数に基づ
いて設定される。表１は、本推論でのファジィ・ルール
を示すもので、同表において、１：励磁突入電流、０：
過電流である。FIG. 7 shows each membership function corresponding to the discriminant function, and each membership function is set based on the discriminant function. Table 1 shows the fuzzy rule in this inference. In the table, in the table, 1: exciting inrush current, 0:
It is an overcurrent.
【００２４】[0024]
【表１】 [Table 1]
【００２５】最後に、出力処理について説明する。判別
結果ＪＵＤＧＥは、上記ファジィ推論処理からの出力Ｒ
＿ｇｒｄ（ｎ）を以前の６個についてそれぞれ加算した
ものＲＵＳＨを閾値ＬＩＭＩＴと比較することにより、
式（８）にて算出されることとする。なお、ＲＵＳＨは
式（９）にて算出される。また、上記ファジィ推論処理
からの出力Ｒ＿ｇｒｄ（ｎ）が６個に達していない場合
は、それまでに揃っているだけのデータにて処理を行う
ものとする。Finally, the output process will be described. The determination result JUDGE is the output R from the fuzzy inference process.
_Grd (n) is added for each of the previous six, and RUSH is compared with the threshold LIMIT,
It is supposed to be calculated by the equation (8). Note that RUSH is calculated by equation (9). Further, when the number of outputs R_grd (n) from the fuzzy inference processing has not reached 6, the processing is performed using only the data that has been collected by then.
【００２６】[0026]
【数３】 [Equation 3]
【００２７】以上のように、ファジィ推論処理からの出
力Ｒ＿ｇｒｄ（ｎ）を以前の６個についてそれぞれ加算
するような出力処理を行なうことにより、判別結果の安
定化を図ることができる。それは次の理由による。つま
り、ファジィ推論処理からの出力１個だけで判別する
と、励磁突入電流領域のデータが過電流領域に入り込ん
で誤判別を起こす可能性がある。その原因は、サンプリ
ングの量子化誤差などの影響により成分比の値が安定し
ないことにある。As described above, it is possible to stabilize the discrimination result by performing the output processing in which the outputs R_grd (n) from the fuzzy inference processing are added to the previous 6 respectively. The reason is as follows. That is, if only one output from the fuzzy inference processing is used for determination, the data in the excitation inrush current region may enter the overcurrent region and cause an erroneous determination. The cause is that the value of the component ratio is not stable due to the influence of the quantization error of sampling.
【００２８】なお、上記実施例では、正弦波らしさとし
て、波形の正弦波とのかけ離れの度合いを数値化したか
いり度を算出したが、これ以外に、入力電流の波形とデ
ィジタル・フィルタから得られた基本波成分とを比較す
ることにより、正弦波らしさを算出してもよい。なお、
ディジタル・フィルタには、入力波形と出力波形との間
に位相差が生じているために、その位相差分の補正を加
えた電流波形と比較する必要がある。基本波成分を抽出
するためのディジタル・フィルタでは、入力電流波形に
対して（π／６）の位相差が生じる。したがって、サン
プリング周期が（π／６）の場合には、データ１個分の
遅れとなる。そこで、正弦波らしさｌｉｋｅｓｉｎｅ
は、式（１０）にて算出する。In the above embodiment, the likelihood of sine wave is calculated by numerically expressing the degree of separation from the sine wave of the waveform, but in addition to this, it is obtained from the waveform of the input current and the digital filter. The likelihood of a sine wave may be calculated by comparing the fundamental wave component. In addition,
Since the digital filter has a phase difference between the input waveform and the output waveform, it needs to be compared with the current waveform corrected for the phase difference. In the digital filter for extracting the fundamental wave component, a phase difference of (π / 6) occurs with respect to the input current waveform. Therefore, when the sampling cycle is (π / 6), there is a delay of one piece of data. Therefore, likeness of sine wave
Is calculated by the equation (10).
【００２９】[0029]
【数４】 [Equation 4]
【００３０】正弦波らしさの算出（判別）方法として、
入力電流波からテンプレートを形成して、入力電流波形
と上記テンプレートの同サンプリング時のデータレベル
を比較するという手段を採用してもよい。図８は、正弦
波らしさの判別装置の概略構成を示すブロック図であ
る。同図において、２０はサンプリング装置で、入力電
流波を一定時間間隔でサンプリングして、そのサンプリ
ングデータＳαを出力する。このサンプリング装置２０
は、例えば一般的なアナログ・ディジタル信号変換器等
を含む回路、あるいはアナログ・ディジタル信号変換を
行うソフトウェア上で実現可能である。As a method of calculating (determining) the likelihood of a sine wave,
It is also possible to adopt a means of forming a template from the input current wave and comparing the input current waveform and the data level of the template at the same sampling time. FIG. 8 is a block diagram showing a schematic configuration of a sine wave likeness determining device. In the figure, reference numeral 20 denotes a sampling device, which samples an input current wave at regular time intervals and outputs sampling data Sα thereof. This sampling device 20
Can be realized by, for example, a circuit including a general analog / digital signal converter or the like, or software for performing analog / digital signal conversion.
【００３１】２１はピーク検出装置で、上記サンプリン
グ装置２０に入力されたデータについて、後述するテン
プレート発生装置で使用されるピーク値Ｓpeakと、ピー
ク点よりも１サンプリング前のデータＳpeak-1を検出す
る。このピーク検出装置２１は、例えば式（１１）を実
行するような回路、あるいはソフトウェアにより実現さ
れる。２２はテンプレート発生装置で、上記ピーク検出
装置２１から出力されるＳpeak、Ｓpeak-1と、検出され
たピーク点からの相対位相角αを入力として、テンプレ
ートＴαを求めるために、式（１２）を実行するような
回路、あるいはソフトウェアにより実現される。なお、
本実施例において、テンプレートＴαは、上記ピーク検
出装置２１から得られたデータから想定される図９に示
すような三角波であり、高調波成分を含まない短絡波が
入力された場合、入力電流波とテンプレートＴαとは完
全に一致する。Reference numeral 21 denotes a peak detection device which, for the data input to the sampling device 20, has a peak value S peak used in a template generator described later and data S peak-1 one sampling before the peak point. To detect. The peak detection device 21 is realized by, for example, a circuit that executes Expression (11) or software. A template generator 22 receives S peak and S peak-1 output from the peak detector 21 and the relative phase angle α from the detected peak point as an input, and calculates the template Tα by using equation (12). ) Is implemented by a circuit or software. In addition,
In the present embodiment, the template Tα is a triangular wave assumed from the data obtained from the peak detection device 21 as shown in FIG. 9, and when a short-circuit wave containing no harmonic component is input, the input current wave is And the template Tα completely match.
【００３２】[0032]
【数５】 [Equation 5]
【００３３】２３は差分演算装置で、ここに入力された
入力波形データＳαと、そのときにテンプレート発生装
置２２から出力されたテンプレートＴαとの差分Ｄαを
演算することによって、テンプレートＴαと入力波との
不一致を検出する。２４はデータ変換装置で、上記差分
演算装置２３で得られた差分データを後述する判定装置
で使用することのできるデータに変換するもので、次の
ような手段で実現される。その１つは、テンプレートの
振幅Ａαに対する、上記差分Ｄαの割合Ｒ１α、即ち、
Ｒ１α＝（Ｄα／Ａα）を演算することのできる回路、
あるいはソフトウェアにより実現されるもの。他の１つ
は、各サンプリング毎に演算されるテンプレート値で、
テンプレートのピーク点から最も遠い方の距離をデータ
演算のための除数とし、これに対する差分Ｄαの割合Ｒ
２αを求める式（１３）を演算することのできる回路、
あるいはソフトウェアにより実現されるもの。Reference numeral 23 denotes a difference calculation device, which calculates the difference Dα between the input waveform data Sα input here and the template Tα output from the template generation device 22 at that time, thereby calculating the template Tα and the input wave. To detect the mismatch. Reference numeral 24 is a data conversion device which converts the difference data obtained by the difference calculation device 23 into data that can be used by a determination device described later, and is realized by the following means. One of them is the ratio R1α of the difference Dα to the amplitude Aα of the template, that is,
A circuit capable of calculating R1α = (Dα / Aα),
Or something realized by software. The other one is the template value calculated for each sampling,
The distance farthest from the peak point of the template is used as a divisor for data calculation, and the ratio R of the difference Dα to this is
A circuit capable of calculating the equation (13) for obtaining 2α,
Or something realized by software.
【００３４】[0034]
【数６】 [Equation 6]
【００３５】２５は判定装置で、上記データ変換装置２
４で得られたデータＲα（Ｒ１αもしくはＲ２α）を入
力とし、例えば、判定のための閾値Ｔｈと比較して、Ｒ
α＞Ｔｈの場合は励磁突入電流、Ｒα＜Ｔｈの場合は過
電流と判定して、その判定データＪαを出力する。Reference numeral 25 is a determination device, which is the data conversion device 2 described above.
The data Rα (R1α or R2α) obtained in 4 is input, and for example, compared with a threshold Th for determination, R
When α> Th, it is determined as an exciting inrush current, and when Rα <Th, it is determined as an overcurrent, and the determination data Jα is output.
【００３６】[0036]
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、電流
の判別要素として、入力電流の第２高調波成分の基本波
成分に対する成分比のほかに、電流波形に着目して、正
弦波にほぼ近い波形の過電流と、高次高周波成分を含む
ために歪が大きくて、正弦波とは少し違う波形の励磁突
入電流との波形の相違を利用した正弦波らしさとをそれ
ぞれ算出し、それら算出された成分比および正弦波らし
さを入力としてファジィ推論を行なうことにより、励磁
突入電流の第２高調波成分の含有率が低い場合であつて
も、入力電流が励磁突入電流であるか否かの判別を正確
に行なうことができ、したがって、その判別結果に基づ
いて、過電流に対してのみ所定の保護動作を行わせて、
誤動作の発生を確実に防止することができるという効果
を奏する。As described above, according to the present invention, in addition to the component ratio of the second harmonic component of the input current to the fundamental wave component, the sine wave , And the sine wave-likeness that utilizes the difference in the waveform with the excitation inrush current of a waveform slightly different from the sine wave because the distortion is large because it contains high-order high-frequency components. By performing fuzzy inference using the calculated component ratio and sine wave likeness as input, whether the input current is the exciting inrush current or not even when the content rate of the second harmonic component of the exciting inrush current is low. Can be accurately determined, and therefore, based on the result of the determination, a predetermined protection operation is performed only against an overcurrent,
It is possible to reliably prevent the occurrence of malfunction.
【００３７】また、請求項２のように、入力波を一定時
間間隔でサンプリングした電流波形データと、その電流
波形を入力としてディジタル・フイルタから抽出される
基本波成分データとの比較によって正弦波らしさを算出
する場合は、その算出を早めて、判別の応答を迅速化す
ることができる。According to a second aspect of the present invention, the current waveform data obtained by sampling the input wave at a constant time interval is compared with the fundamental wave component data extracted from the digital filter using the current waveform as an input to determine the likelihood of a sine wave. When calculating, it is possible to speed up the calculation and speed up the determination response.
【００３８】さらに、請求項３のように、ファジィ推論
部からの出力を、それ以前の複数回の出力についてそれ
ぞれ加算させたものと閾値との比較して得るようにする
場合は、１つの出力だけで判別する場合に比べて、判別
結果の安定化を図ることができる。Further, when the output from the fuzzy inference unit is obtained by comparing the sum of the previous multiple outputs and the threshold value as in claim 3, one output is obtained. It is possible to stabilize the determination result, as compared with the case of performing the determination only.
【図１】この発明の過電流保護継電器の一般的な接続図
を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a general connection diagram of an overcurrent protection relay of the present invention.
【図２】この発明の一実施例による過電流保護継電器の
ハードウェア構成を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a hardware configuration of an overcurrent protection relay according to an embodiment of the present invention.
【図３】電流判別の処理回路の構成を示すブロック図で
ある。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a current determination processing circuit.
【図４】電流判別のアルゴリズムの構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of an algorithm for determining a current.
【図５】サンプリングデータ（電流波形）と基本波成分
データの一例を示す波形図である。FIG. 5 is a waveform diagram showing an example of sampling data (current waveform) and fundamental wave component data.
【図６】電流判別マップを示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a current discrimination map.
【図７】各メンバシップ関数を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing each membership function.
【図８】正弦波らしさの判別装置の他の例の概略構成を
示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a schematic configuration of another example of the sine wave likelihood determining device.
【図９】テンプレートによる波形の生成を説明する図で
ある。FIG. 9 is a diagram illustrating generation of a waveform using a template.
【図１０】電流波形図である。FIG. 10 is a current waveform diagram.
１ ＯＣＲ（過電流保護継電器） １４ 成分算出部 １５ かいり度算出部 １６ ファジィ推論部 １７ 動作出力部 1 OCR (Overcurrent Protection Relay) 14 Component Calculator 15 Carrying Ratio Calculator 16 Fuzzy Inference Unit 17 Operation Output Unit
Claims (3)
基本波成分に対する比を算出する成分比算出部と、上記
入力電流波形の正弦波らしさを算出する正弦波らしさ算
出部と、上記成分比算出部および正弦波らしさ算出部そ
れぞれからの出力を入力として、上記入力電流が励磁突
入電流であるか否かをファジィ推論するファジィ推論部
と、そのフアジィ推論結果に基づいて互いに異なる２つ
の動作信号を出力する動作出力部とを備えていることを
特徴とする過電流保護継電器。1. A component ratio calculation unit that calculates a ratio of a second harmonic component to a fundamental wave component from input current data, a sine wave likelihood calculation unit that calculates sine wave likelihood of the input current waveform, and the above component. A fuzzy inference unit that fuzzy infers whether or not the input current is an exciting inrush current by using the outputs from the ratio calculating unit and the sine wave likeness calculating unit as inputs, and two operations that are different from each other based on the fuzzy inference result. An overcurrent protection relay, comprising: an operation output unit that outputs a signal.
定時間間隔でサンプリングした電流波形データと、その
電流波形を入力としてディジタル・フイルタから抽出さ
れる基本波成分データとの比較により、算出するもので
ある請求項１の過電流保護継電器。2. The sine wave likeness calculating unit calculates by comparing current waveform data obtained by sampling an input wave at constant time intervals with fundamental wave component data extracted from a digital filter using the current waveform as an input. The overcurrent protection relay according to claim 1, which is provided.
以前の複数回の出力についてそれぞれ加算させたものと
閾値との比較して得るようにしている請求項１の過電流
保護継電器。3. The overcurrent protection relay according to claim 1, wherein the output from the fuzzy inference unit is obtained by comparing a value obtained by adding each of a plurality of previous outputs with a threshold value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9861193A JPH06292322A (en) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | Overcurrent relay |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9861193A JPH06292322A (en) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | Overcurrent relay |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06292322A true JPH06292322A (en) | 1994-10-18 |
Family
ID=14224393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9861193A Pending JPH06292322A (en) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | Overcurrent relay |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06292322A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000031554A1 (en) * | 1998-11-20 | 2000-06-02 | Adaptive Regelsysteme Gesellschaft Mbh | Method for determining an earth-faulted branch |
| KR100492526B1 (en) * | 2002-10-15 | 2005-06-02 | 디이시스 주식회사 | A Digital Protective Relaying Method for Power Transformer |
| KR101877234B1 (en) * | 2016-08-03 | 2018-07-11 | 한국철도기술연구원 | Over current blocking system and a method for blocking over current using the same |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP9861193A patent/JPH06292322A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000031554A1 (en) * | 1998-11-20 | 2000-06-02 | Adaptive Regelsysteme Gesellschaft Mbh | Method for determining an earth-faulted branch |
| EP1533623A2 (en) * | 1998-11-20 | 2005-05-25 | Adaptive Regelsysteme GmbH | Method of detecting a branch with an earth fault |
| EP1533623A3 (en) * | 1998-11-20 | 2010-10-06 | Adaptive Regelsysteme GmbH | Method of detecting a branch with an earth fault |
| KR100492526B1 (en) * | 2002-10-15 | 2005-06-02 | 디이시스 주식회사 | A Digital Protective Relaying Method for Power Transformer |
| KR101877234B1 (en) * | 2016-08-03 | 2018-07-11 | 한국철도기술연구원 | Over current blocking system and a method for blocking over current using the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11885843B2 (en) | Method, system and apparatus for fault detection | |
| AsghariGovar et al. | Adaptive CWT‐based overcurrent protection for smart distribution grids considering CT saturation and high‐impedance fault | |
| FI86782C (en) | Digital impedance relay | |
| US6583996B2 (en) | Method and system for detecting a negative sequence for three phase grid-connected inverter systems | |
| JPH06292322A (en) | Overcurrent relay | |
| CN107979076B (en) | Power transmission line protection method and system based on transient component frequency spectrum characteristics | |
| US11355919B2 (en) | Current differential relay apparatus | |
| CN113708343B (en) | Stator grounding protection method and device for salient pole generator and electronic equipment | |
| CN112510650A (en) | Electric leakage protection method and device and electric leakage multi-stage protection system | |
| CN110137943B (en) | Power system stability judgment method and device based on generalized operation short-circuit ratio | |
| JP4561366B2 (en) | Digital ground fault current protection relay | |
| Yu et al. | Improved traveling wave protection method for MMCHVDC systems based on the tracking differentiator to resist uncertain interference | |
| JP3231605B2 (en) | Control device of AC / DC converter | |
| JP3003421B2 (en) | Protective relay | |
| JP3715517B2 (en) | Vector relay for AC feeding | |
| JP2004201372A (en) | Protective relay device | |
| JP3660215B2 (en) | Distance relay for AC feeder circuit | |
| CN117394281B (en) | Protection method and system for open-phase and three-phase voltage unbalance of frequency converter | |
| JP4191582B2 (en) | AC voltage drop detection device | |
| JPH11218551A (en) | Signal detecting device | |
| Aleksandrova et al. | Shunt Reactor Switch-On Phase Estimation by Adaptive Structural Analysis Methods | |
| JPH0549152A (en) | Processing circuit for sample data in effective value (r.m.s. value) processing relay | |
| Pan et al. | A Series Arc Fault Protection Method Based on Time and Frequency Domain Characteristics of Current | |
| CN115021320A (en) | Control method and control device of converter | |
| Lobos et al. | Signal analysis in converter-fed drives using adaptive neural networks |