JPH10320684A - 保護リレーシステム - Google Patents
保護リレーシステムInfo
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- JPH10320684A JPH10320684A JP12725497A JP12725497A JPH10320684A JP H10320684 A JPH10320684 A JP H10320684A JP 12725497 A JP12725497 A JP 12725497A JP 12725497 A JP12725497 A JP 12725497A JP H10320684 A JPH10320684 A JP H10320684A
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Abstract
基づき保護リレーの機能を果たすほか、測定信号に基づ
き、周波数測定を行い、その測定結果に基づき、ノイズ
除去用のバンドパスフィルタ21の回路定数を変更す
る。
Description
負荷を持つ変電所や工場などで使用される保護リレーの
中で保護・計測・操作・通信などの機能を一体化して持
つ電子化された保護リレーシステムに関する。
き、測定点のセンサから信号線を経由して保護リレーに
測定信号が入力される。この測定信号には電気的ノイズ
がときとして含まれている。このノイズを除去するため
の方法を以下に示す。
数を持ち、回路構成が簡易な低次のバンドパスフィルタ
がハードパスフィルタとして広く使用される。このよう
なハードフィルタでは測定対象の電圧または電流の周波
数が定格周波数から変動するにつれてハードフィルタの
出力信号は入力信号に対してその大きさや位相の変化が
増大するので、測定誤差が増加する欠点がある。
器によりディジタル信号に変換する。次に、変換したデ
ィジタル信号をマイクロコンピュータによりノイズを除
去する。このためにマイクロコンピュータは所定の数値
演算処理を行う。この方法では適切な演算処理を行う
と、測定対象の元の信号の振輻や位相の情報が上記数値
演算により変化することなく得られる長所がある。しか
しながらその一方で、この方法では高精度のA/D変換
器や高速の数値演算用のマイクロコンピュータなどが必
要なので、費用の点から適用が困難な場合がある。
用 それぞれの長所を得るためハードフィルタとソフトフィ
ルタを使用するノイズ除去方法も知られている。
の位相や周波数の変動に追従させるようなソフトフィル
タのようなノイズ除去装置を使用すると、保護リレーの
構成が複雑になる。一方、上記、測定信号の周波数や位
相の変動に追従させるようなハードフィルタのようなノ
イズ除去装置を使用すると測定対象の電流や電圧の測定
に誤差が生じてしまう。
て、電流や電圧の測定誤差と、装置構成の簡易さのバラ
ンスのとれた保護リレーシステムを提供することにあ
る。
るために、請求項1の発明は、制御対象の電圧または電
流を測定し、その測定結果を示す測定信号に基づきマイ
クロコンピュータのソフト処理により前記制御対象をオ
ン/オフし、前記測定信号からノイズをバンドパスフィ
ルタにより除去する保護リレーシステムにおいて、前記
バンドパスフィルタは外部からの指示で周波数特性を変
更可能であって、前記マイクロコンピュータは前記測定
信号の周波数を測定する測定手段と、当該測定結果に応
じて前記周波数特性を指示する指示手段と備えたことを
特徴とする。
リレーシステムにおいて、前記周波数特性は前記バンド
パスフィルタの中心周波数であって、前記マイクロコン
ピュータは前記測定結果に一致させるように該バンドパ
スフィルタの中心周波数を変更することを特徴とする。
リレーシステムにおいて、前記マイクロコンピュータは
前記測定結果が予め定めた許容範囲の内にある場合にの
み、前記バンドパスフィルタの中心周波数を変更するこ
とを特徴とする。
リレーシステムにおいて、前記許容範囲を可変設定可能
としたことを特徴とする。
施の形態を説明する。
テム構成を示す。図1において、保護リレー1はマイク
ロコンピュータ10、アナログ入力回路11、表示回路
12、キー入力回路13、メモリ14、不揮発性メモリ
15、出力回路16を有する。アナログ入力回路11は
センサ3からアナログ測定信号を入力し、ノイズ除去を
行った後、アナログ測定信号をデジタル信号に変換し、
マイクロコンピュータ10にデジタル測定信号を出力す
る。
行するために設定されたパラメータの値や、電圧、電流
の測定値を表示する。キー入力回路13は、上記設定パ
ラメータの値を入力する。本発明に関わる設定パラメー
タの値としては後述するが変動周波数の許容範囲を示す
上限値および下限値、バンドパスフィルタの回路定数が
ある。
演算処理に関わる各種データを一時記憶する。不揮発性
メモリ15は測定値、設定パラメータの値等、保存する
必要があるデータを記憶する。
電流の値がマイクロコンピュータ10により異常と判断
された場合には、マイクロコンピュータ10の指示によ
り負荷4をオン/オフする信号を出力する。
測定した電圧または電流の値を監視して、負荷4をオン
/オフするための制御を行うほか、測定値を不揮発性メ
モリ15に記憶する。また、本発明に関わるノイズ除去
に関する制御処理として、保護リレーのマイクロコンピ
ュータ10は計測対象の電圧または電流のアナログ入力
回路11から入力した測定信号の周波数を測定する。
信号の周波数の値が許容範囲にあるかどうかを判定す
る。許容範囲の上下限値は不揮発性メモリ15に記憶さ
れている値を使用する。マイクロコンピュータ10は周
波数が許容範囲内と判定したとき、測定した周波数とア
ナログ入力回路11内の後述のバンドパスフィルタの中
心周波数が一致するように回路定数、すなわち、周波数
特性を変更する。
範囲外と判定したとき、現状の設定を保持する。マイク
ロコンピュータ10はこのような判定処理を予め決めら
れた周期で繰り返す。この周期は不揮発性メモリ15に
予め設定されている値を使用する。
定し、アナログ信号の形態で、保護リレー1のアナログ
入力回路11に出力する。負荷4は保護リレー1の出力
回路16に接続され、出力回路16の信号の指示でオン
/オフを行う。
細な構成例を示す。マイクロコンピュータ10は測定し
た信号の周波数の値によりハードフィルタ形態のバンド
パスフィルタ21の回路定数を端子P1からP3で選択
して使用する。変成器20はアナログ入力回路11はセ
ンサ3からの信号を入力し、入力回路中で扱いやすい大
きさの信号に変換する。バンドパスフィルタ21は特定
の周波数の信号成分を通過させることにより測定信号に
含まれる電気的ノイズを除去する。周波数帯は可変設定
可能である。増幅回路22はフィルタ21の出力を増幅
する。A/D変換器23は増幅回路22の出力をアナロ
グ/デジタル変換する。
3が正(電圧か0V以上)か負(電圧が0V未満)かを
判定し、その判定結果をマイクロコンピュータ10の端
子F1に出力する。
の特性の一例を示す。横軸は周波数f、縦軸は正規化さ
れた出力電圧V2である。出力電圧V2か最大となるの
は中心周波数fcが50Hzの場合である。周波数fの
値か中心周波数fcから離れるにつれて出力電圧V2の
値が減少することがわかる。図3のバンドパスフィルタ
の中心周波数fcは数式1で、ゲインGは数式2で与え
られる。
Gを一定にしたままで定数R2を変化させることで中心
周波数fcを変化させることができる。
具体的な回路構成例を示す。フィルタ回路21は抵抗R
1、抵抗R2(抵抗R21、抵抗R22、抵抗R23で
構成)、抵抗R3、コンデンサC1、コンデンサC2、
演算増幅器0P1、アナログスイッチQ1、アナログス
イッチQ2およびアナログスイッチQ3から構成され
る。
Q1、アナログスイッチQ2およびアナログスイッチQ
3はマイクロコンピュータ10の出力信号P1、P2お
よびPSの信号の状態でスイッチSW1、SW2および
SW3をオン/オフする。
ために従来のアナログ入力回路11の代表例を図5に示
す。マイクロコンピュータ10は不揮発性メモリ15に
記憶する定格周波数の値によりフィルタ21aまたはフ
ィルタ21bを端子P1またはP2で手動で選択して使
用していた。アナログ入力回路11はセンサ3からの信
号を入力し、回路で扱いやすい大きさの信号に変換する
変成器20、信号に含まれる電気的ノイズを除去するフ
ィルタ21aとフィルタ21b、増幅回路22、A/D
変換器23から構成される。
イクロコンピュータ10が測定信号の周波数を検出し、
変動する周波数に応じてフィルタ21の回路定数を自動
的に変更するようにしたことにある。
ンピュータ10の処理動作手順を示す。ステップS1で
マイクロコンピュータ10は端子F1の入力信号V5が
正から負の状態に立下がったかどうかの有無を判定し、
有り(正から負への立下がり)の判定がなされた時はス
テップS2に進み、無しの時はステップS8に進む。ス
テップS2でマイクロコンヒユータ10は立下かりの1
回目かどうかを判定し、1回目の時はステップS7に進
み、その他の時はステップS3に進む。
は周波数測定用のタイマの計数を停止し、計数値をT2
とする。次にタイマの初期値T1を用いて時間△T=T
2−T1を計算し、ステップS4に進む。ステップS4
でマイクロコンピュータ10は周波数f1=1/(△
T)を求め、ステップS5に進む。ステップS5でマイ
クロコンピュータ10はステップS4で求めた周波数f
1が許容範囲の上限値と下限値(許容範囲)中にあるか
否かを判定し、許容範囲中にある時はステップS6に進
み、その他の時はステップS7に進む。
は測定した周波数f1とフィルタの中心周波数の値が一
致するように、予め定めた周波数と回路定数の対応関係
を元に端子P1からP3でフィルタの回路定数の中の対
応する回路定数を選択設定し、ステップS7に進む。ス
テップS7でマイクロコンピュータ10は周波数測定用
のタイマの計数を開始し、計数値をT1とし、ステップ
S8に進む。ステップS8で処理は終了する。
タ10が実行することにより、マイクロコンピュータ1
0は測定信号の周波数測定と、測定した周波数に好適な
フィルタ21の回路定数を設定する。
ミングチャートある。図2の信号V4は正弦波であり、
図2の信号V5は信号V4が0V以上の時に正、信号V
4が0V未満の時に負となる。信号P1からP3はフィ
ルタの回路定数を選択するための信号でA点で切り換え
られたことを示している。
示す。図8の例ではデータ識別コードが102(図9参
照)、整定データが45Hzと表示されている。図8に
示すようにデータ識別ードは表示器12aで、整定デー
タは表示器12bで表示される。データの読み出し時は
不揮発性メモリ15から読み出されたデータ識別コード
と整定データが表示される。
データ識別コードと整定データの候補が表示され、ユー
ザがキー“確定”(符号13d)を押すことで選択され
た整定データの候補が整定データとして不揮発性メモリ
15に記憶される。
リに記憶するデータの一例を示す。この例では項目とし
て定格周波数、許容範囲の上限値と下限値、切換え周期
があり、項目毎にデータ識別コード、整定データの候
補、整定データが用意されている。許容範囲の上下限値
の変更処理手順は従来からパラメータ値、例えば、負荷
4を断するための電圧しきい値の変更を行う処理手順が
知られているので、この処理手順と同様にデータの変更
を行えばよく、詳細な説明を省略する。
れば、測定対象の電圧の周波数が定格周波数からずれて
もマイクロコンピュータ10が周波数変動を検出し、ア
ナログ入力回路11内のバンドパスフィルタの中心周波
数を周波数の測定値に追従させて変化させるのでバンド
パスフィルタに起因する測定値の誤差を小さくすること
ができる。また、このような回路構成は簡易であり、少
ない費用で装置の改善が期待できる。
によれば、マイクロコンピュータ側で測定信号の周波数
測定と、バンドパスフィルタの周波数特性の切換え制御
を行い、マイクロコンピュータ側ではノイズ除去処理を
行わない。これによりマイクロコンピュータの負担を軽
くし、保護リレーとしての機能の性能を劣化させること
がない。また、バンドパスフィルタの周波数特性を測定
信号の周波数に追従させることでノイズ除去性能も劣化
することはない。加えて、周波数測定は、マイクロコン
ピュータのソフト処理で実現できるので、バンドパスフ
ィルタとマイクロコンピュータという簡素な回路構成で
高性能なノイズ除去回路を構成できる。
の中心周波数を変更することでバンド幅を大きく変更す
ることなく、測定信号の測定周波数に追従できる。
異常となった場合にはバンドパスの周波数特性の変更を
行わないので、バンドパスフィルタを安全側(フェイル
セーフ)で使用できる。
用する許容範囲を可変設定可能とすることで、バンドパ
スフィルタの交換等によりバンドパスフィルタの性能が
変わった場合にもその変更に対応できる。
成を示すブロック図である。
の一例である。
を示す回路図である。
ロック図である。
の処理手順を示すフローチャートである。
ミングチャートである。
る。
モリ15のデータの一例を示す説明図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 制御対象の電圧または電流を測定し、そ
の測定結果を示す測定信号に基づきマイクロコンピュー
タのソフト処理により前記制御対象をオン/オフし、前
記測定信号からノイズをバンドパスフィルタにより除去
する保護リレーシステムにおいて、 前記バンドパスフィルタは外部からの指示で周波数特性
を変更可能であって、前記マイクロコンピュータは前記
測定信号の周波数を測定する測定手段と、当該測定結果
に応じて前記周波数特性を指示する指示手段と備えたこ
とを特徴とする保護リレーシステム。 - 【請求項2】 請求項1に記載の保護リレーシステムに
おいて、前記周波数特性は前記バンドパスフィルタの中
心周波数であって、前記マイクロコンピュータは前記測
定結果に一致させるように該バンドパスフィルタの中心
周波数を変更することを特徴とする保護リレーシステ
ム。 - 【請求項3】 請求項2に記載の保護リレーシステムに
おいて、前記マイクロコンピュータは前記測定結果が予
め定めた許容範囲の内にある場合にのみ、前記バンドパ
スフィルタの中心周波数を変更することを特徴とする保
護リレーシステム。 - 【請求項4】 請求項3に記載の保護リレーシステムに
おいて、前記許容範囲を可変設定可能としたことを特徴
とする保護リレーシステム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12725497A JP3610724B2 (ja) | 1997-05-16 | 1997-05-16 | 保護リレーシステム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12725497A JP3610724B2 (ja) | 1997-05-16 | 1997-05-16 | 保護リレーシステム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10320684A true JPH10320684A (ja) | 1998-12-04 |
JP3610724B2 JP3610724B2 (ja) | 2005-01-19 |
Family
ID=14955505
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12725497A Expired - Lifetime JP3610724B2 (ja) | 1997-05-16 | 1997-05-16 | 保護リレーシステム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3610724B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2595075A2 (en) | 2011-11-15 | 2013-05-22 | Renesas Electronics Corporation | Development support apparatus of semiconductor device, development support method, and development support program product |
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-
1997
- 1997-05-16 JP JP12725497A patent/JP3610724B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (10)
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GB2603712B (en) * | 2019-11-26 | 2023-10-11 | Nippon Ceram Co Ltd | Pyroelectric-type infrared detector and integrated circuit |
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---|---|
JP3610724B2 (ja) | 2005-01-19 |
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