專利名稱：數(shù)字式繼電保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于利用GPS(Global Positioning Sytem)全球定位系統(tǒng)而獲取得取樣同步的數(shù)字式繼電保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知的繼電保護(hù)裝置，是對(duì)電力系統(tǒng)、例如輸電線的各端子的電流進(jìn)行取樣，為對(duì)由此得到的電量數(shù)據(jù)相互授受保護(hù)而進(jìn)行計(jì)算。這種繼電保護(hù)裝置需要在各端子上按同一時(shí)鐘進(jìn)行取樣。例如在美國專利4,612,594(特公平1-890號(hào))、及美國專利4,470,093(特公平1-24014號(hào))中提出了取樣時(shí)刻同步方法。下面用圖對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的原理進(jìn)行說明。


圖18(a)表示了在一方的端子(主端)和另一方的端子(輔端)上，都按固定的取樣周期T進(jìn)行取樣，但在主端和輔端產(chǎn)生了ΔT同步偏差的狀態(tài)，首先輔端將同步信號(hào)(取樣同步標(biāo)志)和電量數(shù)據(jù)一起發(fā)送給主端(FO)。
在主端，從自裝置的取樣定時(shí)，測(cè)定取樣同步標(biāo)志所包含的數(shù)據(jù)接收定時(shí)Tm，并將取樣同步標(biāo)志和測(cè)量的Tm與電量數(shù)據(jù)一起返送回輔端(F1)。然后在輔端，與主端一樣從自裝置的取樣定時(shí)，測(cè)量取樣同步標(biāo)志所包含的數(shù)據(jù)接收定時(shí)Ts，同時(shí)讀出在主端測(cè)量的到達(dá)定時(shí)Tm。
在此，當(dāng)輔端的發(fā)送數(shù)據(jù)到達(dá)主端的上行的傳輸延遲時(shí)間和主端的發(fā)送數(shù)據(jù)到達(dá)輔端的下行的傳輸延遲時(shí)間都是Td相等時(shí)，進(jìn)行以下的說明。
傳輸延遲時(shí)間Td可以利用主端或輔端測(cè)量的Tm或Ts和同步誤差ΔT及取樣周期T，各按以下各式表示。
Td＝Tm+ΔT+iT ……(1)Td＝Ts-ΔT+jT ……(2)2ΔT＝Ts-Tm+(j-i)T……(3)ΔT＝(Ts-Tm)/2……(4)其中i整數(shù)(在圖19(a)時(shí)i＝1)j整數(shù)Ts＜Tm時(shí)j＝i+1、Ts≥Tm時(shí)j＝1)從(1)式和(2)式，求出(3)式。
當(dāng)Ts＜Tm時(shí)，如果將Ts+T作為新的Ts，則可以消除(3)式的(j-i)T項(xiàng)(即，T的倍數(shù))。并且，(3)式可表示為(4)式。
從而在輔端，對(duì)(4)式進(jìn)行計(jì)算，調(diào)節(jié)輔端的取樣定時(shí)，以使ΔT大體為零，從而使獨(dú)立的二裝置間的取樣定時(shí)相同。
圖18(a)表示主端和輔端取樣定時(shí)一致的狀態(tài)。輔端的繼電保護(hù)裝置測(cè)量從發(fā)出取樣同步標(biāo)志到由主端返回的取樣周期數(shù)T0，從該T0和前面測(cè)定的Ts及取樣周期T，由(5)式計(jì)算出傳輸延遲時(shí)間Td。
Td＝T0/2-T+Ts……(5)這樣，為了判斷從對(duì)方端的繼電保護(hù)裝置發(fā)送來的數(shù)據(jù)對(duì)自端的繼電保護(hù)裝置的取樣時(shí)刻、是多大程度被延遲了的數(shù)據(jù)，可以使用同一時(shí)刻取樣的各數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算。
從以上的結(jié)果可知，根據(jù)采用現(xiàn)有的取樣同步方法的數(shù)字式繼電保護(hù)裝置，通過與電量數(shù)據(jù)一起相互傳輸取樣同步標(biāo)志(フラゲ)、及接收定時(shí)等的同步控制用數(shù)據(jù)，可以使用同一定時(shí)的取樣和同一時(shí)刻的各取樣數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算。
(發(fā)明要解決的課題)利用現(xiàn)有的取樣同步方法的數(shù)字式繼電保護(hù)裝置的第1個(gè)問題是，為了根據(jù)上述原理進(jìn)行取樣同步控制，需要在傳輸數(shù)據(jù)中附加同步控制用數(shù)據(jù)，并且為了確立同步控制，傳輸數(shù)據(jù)的上行和下行傳輸延遲時(shí)間必須是相同的。
而第2個(gè)問題是，即使上行和下行的傳輸延遲時(shí)間是相同時(shí)，在傳輸延遲時(shí)間進(jìn)行變動(dòng)那樣的傳輸通路及傳輸方式的情況下，由于取樣同步偏差每次都要發(fā)生，所以繼電保護(hù)裝置的工作率降低。為此，在利用現(xiàn)有的同步方法的數(shù)字式繼電保護(hù)裝置中，使用了滿足傳輸延遲時(shí)間等的限制的繼電保護(hù)裝置專用的傳輸通路。
本發(fā)明鑒于以上情況，其目的在于提供一種數(shù)字式繼電保護(hù)裝置，通過在取樣同步中利用從GPS接收機(jī)輸出的固定周期脈沖，容易進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的同步控制，并且緩解對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膫鬏斞舆t時(shí)間的限制，提高對(duì)傳輸通路及傳輸方式的自由度。
發(fā)明的內(nèi)容本發(fā)明的所涉及的數(shù)字式繼電保護(hù)裝置包括GPS接收機(jī)，從GPS衛(wèi)星接收電波，輸出固定周期的脈沖；時(shí)鐘振蕩器，產(chǎn)生作為上述電量的取樣定時(shí)基礎(chǔ)的時(shí)鐘信號(hào)；取樣脈沖發(fā)生裝置，以上述時(shí)鐘振蕩器輸出的時(shí)鐘信號(hào)為基礎(chǔ)，產(chǎn)生規(guī)定頻率的取樣脈沖；定時(shí)差測(cè)量裝置，用于測(cè)量從上述GPS接收機(jī)輸出的固定周期脈沖與上述取樣脈沖發(fā)生裝置輸出的取樣脈沖間的定時(shí)差；修正裝置，根據(jù)由上述定時(shí)差發(fā)生裝置測(cè)量的定時(shí)差，對(duì)上述取樣脈沖發(fā)生裝置輸出的取樣脈沖頻率進(jìn)行修正；模擬/數(shù)字變換裝置，根據(jù)從上述取樣脈沖發(fā)生裝置所得到的取樣脈沖，對(duì)電力系統(tǒng)的電量進(jìn)行取樣，得到電量數(shù)據(jù)；傳輸裝置，對(duì)上述模擬/數(shù)字變換裝置所得到電量數(shù)據(jù)，在與其他的繼電保護(hù)裝置之間進(jìn)行發(fā)送接收；運(yùn)算裝置，使用從上述模擬/數(shù)字變換裝置所得到電量數(shù)據(jù)和從上述傳輸裝置所得到的其他繼電保護(hù)裝置輸出的電量數(shù)據(jù)，進(jìn)行規(guī)定的運(yùn)算；及輸出裝置，根據(jù)上述運(yùn)算裝置的運(yùn)算結(jié)果，進(jìn)行規(guī)定的輸出。
本發(fā)明的所涉及的數(shù)字式繼電保護(hù)裝置，由于使取樣脈沖同步于GPS衛(wèi)星發(fā)送的信號(hào)，所以可以在各獨(dú)立的多數(shù)繼電保護(hù)裝置之間使取樣定時(shí)相同，而與數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的傳輸延遲時(shí)間及上行和下行時(shí)間差無關(guān)。
本發(fā)明的所涉及的數(shù)字式繼電保護(hù)裝置，其特征在于具有計(jì)算裝置，用于計(jì)算由上述運(yùn)算裝置從上述從模擬/數(shù)字變換裝置所得到的自裝置的電流數(shù)據(jù)、與從上述傳輸裝置所得到的其他裝置的電流數(shù)據(jù)的向量和，即差電流；當(dāng)從GPS衛(wèi)星發(fā)出的電波中途切斷時(shí)，或者從上述GPS接收機(jī)不能輸出固定周期脈沖時(shí)，對(duì)上述時(shí)鐘振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)頻率進(jìn)行修正，使已經(jīng)計(jì)算的差電流大體為零，或者變?yōu)榕c事前計(jì)算的值相近似的值。
本發(fā)明的所涉及的數(shù)字式繼電保護(hù)裝置，其特征在于具有計(jì)算裝置，用于計(jì)算由上述運(yùn)算裝置從上述從模擬/數(shù)字變換裝置所得到的自裝置的電流數(shù)據(jù)、與從上述傳輸裝置所得到的其他裝置的電流數(shù)據(jù)的相位差；當(dāng)從GPS衛(wèi)星發(fā)出的電波中途切斷時(shí)，或者從上述GPS接收機(jī)不能輸出固定周期脈沖時(shí)，對(duì)上述時(shí)鐘振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)頻率進(jìn)行修正，使已經(jīng)計(jì)算的相位差大體為零，或者變?yōu)榕c事前計(jì)算的值近似的值。
本發(fā)明的所涉及的數(shù)字式繼電保護(hù)裝置，其特征在于包括對(duì)相對(duì)的繼電保護(hù)裝置間的傳輸信號(hào)接收定時(shí)進(jìn)行測(cè)量的裝置；將上述測(cè)量的接收定時(shí)傳輸給對(duì)方端的裝置；及以自端和對(duì)方端測(cè)量的傳輸信號(hào)的接收定時(shí)為基礎(chǔ)，運(yùn)算相對(duì)的裝置間的傳輸延遲時(shí)間的裝置；當(dāng)從GPS衛(wèi)星發(fā)出的電波中途切斷時(shí)，或者從上述GPS接收機(jī)不能輸出固定周期脈沖時(shí)，以上述運(yùn)算的傳輸延遲時(shí)間為基礎(chǔ)，修正各裝置間的取樣定時(shí)的偏差。
本發(fā)明的所涉及的數(shù)字式繼電保護(hù)裝置，其特征在于包括對(duì)相對(duì)的繼電保護(hù)裝置間的傳輸信號(hào)接收定時(shí)進(jìn)行測(cè)量的裝置；及通過在自端測(cè)量的傳輸信號(hào)的接收定時(shí)，運(yùn)算從對(duì)方的裝置產(chǎn)生的傳輸延遲時(shí)間的裝置；在從GPS接收機(jī)正常輸出固定周期脈沖期間，對(duì)傳輸延遲時(shí)間進(jìn)行運(yùn)算·記錄，當(dāng)從GPS衛(wèi)星發(fā)出的電波中途切斷時(shí)，或者從上述GPS接收機(jī)不能輸出固定周期脈沖時(shí)，從已經(jīng)記錄的傳輸延遲時(shí)間和現(xiàn)在的數(shù)據(jù)接收定時(shí)，修正從上述取樣同步裝置輸出的取樣脈沖。
本發(fā)明的所涉及的數(shù)字式繼電保護(hù)裝置，其特征在于包括從外部輸入設(shè)定值的裝置；及對(duì)設(shè)定值和內(nèi)部數(shù)據(jù)進(jìn)行條件判斷的裝置；當(dāng)從GPS衛(wèi)星發(fā)出的電波中途切斷時(shí)，或者從上述GPS接收機(jī)不能輸出固定周期脈沖時(shí)，經(jīng)過一定時(shí)間、或產(chǎn)生超過一定值以上的差電流及相位差，從對(duì)方端輸出的信號(hào)在到達(dá)時(shí)刻發(fā)生急變時(shí)所具有的預(yù)先設(shè)定的條件已成立時(shí)，判斷為各裝置間的取樣定時(shí)的同時(shí)性消失，并且實(shí)施防止從上述輸出裝置誤輸出的處理。
本發(fā)明的所涉及的數(shù)字式繼電保護(hù)裝置，其特征在于在自端或?qū)Ψ蕉说娜我粋€(gè)以上的端子上，當(dāng)從GPS衛(wèi)星發(fā)出的電波中途切斷時(shí)，或者從上述GPS接收機(jī)不能接收固定周期脈沖時(shí)，自動(dòng)降低電流差動(dòng)繼電器的工作靈敏度。
本發(fā)明的所涉及的數(shù)字式繼電保護(hù)裝置，其特征在于包括接收定時(shí)測(cè)量裝置，對(duì)接收的傳輸慕郵斬ㄊ苯脅飭?；及翠装抵?，將測(cè)量的接收定時(shí)發(fā)送給其他裝置；以從自裝置的接收定時(shí)測(cè)量裝置所得到的接收定時(shí)、和從傳輸裝置所得到的對(duì)方裝置的接收定時(shí)、上行下行傳輸延遲時(shí)間差為零，或者是一定值作為前提，通過定時(shí)差測(cè)量裝置計(jì)算出取樣定時(shí)差，實(shí)施取樣同步，并且，通過從自端或?qū)Ψ蕉说哪硞€(gè)數(shù)字式繼電保護(hù)裝置予以起動(dòng)，解除防止上述輸出裝置的輸出。
本發(fā)明的所涉及的數(shù)字式繼電保護(hù)裝置，其特征在于以從定時(shí)差測(cè)量裝置所得到的定時(shí)差是在規(guī)定范圍內(nèi)，及兩端子的差電流及相位差是在規(guī)定范圍內(nèi)為條件，自動(dòng)解除防止從上述輸出裝置的輸出。
本發(fā)明的所涉及的數(shù)字式繼電保護(hù)裝置，其特征在于當(dāng)變成傳輸數(shù)據(jù)的上行下行傳輸延遲時(shí)間暫時(shí)不同的傳輸路徑時(shí)，中斷對(duì)取樣定時(shí)偏差進(jìn)行修正的控制。(本發(fā)明是以線路交換網(wǎng)作為傳輸通路為前提的，上行·下行時(shí)間不同，但是以使延遲時(shí)間立刻變?yōu)橄嗤瑸榍疤岬?。其間取樣脈沖繼續(xù)輸出中斷時(shí)刻的取樣脈沖。)附圖的簡(jiǎn)單說明圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施例的構(gòu)成圖。
圖2是表示本發(fā)明的第1實(shí)施例的同一時(shí)刻運(yùn)算的原理圖。
圖3是表示本發(fā)明的第2實(shí)施例的構(gòu)成圖。
圖4是表示本發(fā)明的第3實(shí)施例的構(gòu)成圖。
圖5是表示本發(fā)明的第4實(shí)施例的構(gòu)成圖。
圖6是表示本發(fā)明的第5實(shí)施例的構(gòu)成圖。
圖7是表示本發(fā)明的第7實(shí)施例的構(gòu)成圖。
圖8是表示本發(fā)明的第8實(shí)施例的構(gòu)成圖。
圖9是表示本發(fā)明的第10實(shí)施例的構(gòu)成圖。
圖10是表示本發(fā)明的第11實(shí)施例的構(gòu)成圖。
圖11是表示本發(fā)明的第11實(shí)施例中的電流差動(dòng)繼電器的工作特性圖。
圖12是表示本發(fā)明的第12實(shí)施例的構(gòu)成圖。
圖13是表示本發(fā)明的第13實(shí)施例的構(gòu)成圖。
圖14是表示本發(fā)明的第14實(shí)施例的構(gòu)成圖。
圖15是表示本發(fā)明的第15實(shí)施例的構(gòu)成圖。
圖16是表示本發(fā)明的第16實(shí)施例的構(gòu)成圖。
圖17是表示本發(fā)明的第17實(shí)施例的構(gòu)成圖。
圖18是說明現(xiàn)有技術(shù)的原理圖。
本發(fā)明的具體實(shí)施方式
(第1實(shí)施例)圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施例的構(gòu)成圖。
圖1表示由2個(gè)裝置保護(hù)輸電線時(shí)的構(gòu)成。
在位于輸電線1兩端的第1端子SS1及第2端子SS2上設(shè)置繼電保護(hù)裝置14a、14b。
在各端子上設(shè)置的變流器2a、2b，將流過輸電線1中的電流變成適合于繼電保護(hù)裝置14a、14b處理的大小。
斷路器3a、3b根據(jù)繼電保護(hù)裝置14a、14b而動(dòng)作。
繼電保護(hù)裝置14a、14b根據(jù)取樣脈沖發(fā)生裝置9a、9b輸出的取樣脈沖S2a、S2b，由模擬/數(shù)字變換裝置10a、10b對(duì)電力系統(tǒng)的電量進(jìn)行取樣，得到電量數(shù)據(jù)。
所得到的電量數(shù)據(jù)由傳輸裝置11a、11b相互傳輸，在運(yùn)算裝置12a-12b上，使用自端的電量數(shù)據(jù)和對(duì)方端處理的電量數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)定的運(yùn)算。
根據(jù)讀運(yùn)算結(jié)果，在輸出裝置13a、13b進(jìn)行規(guī)定的輸出。
此處，在繼電保護(hù)裝置14a、14b上利用同一時(shí)刻的電量數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算中，各裝置需要以同一定時(shí)對(duì)系統(tǒng)電量進(jìn)行取樣。
GPS接收機(jī)5a、5b從GPS衛(wèi)星4接收電波，輸出同一定時(shí)的固定周期脈沖So。
另一方面時(shí)鐘振蕩器6a、6b輸出各時(shí)鐘信號(hào)S1a、S1b。該時(shí)鐘信號(hào)S1a、S1b是不同步的。
另外，GPS將由安裝在衛(wèi)星上的原子鐘(包括由銫和銣構(gòu)成的超精度振蕩器)計(jì)數(shù)的時(shí)間轉(zhuǎn)換成時(shí)間信號(hào)，并將該信號(hào)從衛(wèi)星傳送給地面的接收站。根據(jù)由接收站接收的時(shí)間信號(hào)所代表的時(shí)間與實(shí)際接收信號(hào)的時(shí)間的偏差，測(cè)量傳輸信號(hào)的傳送時(shí)間。
定時(shí)差測(cè)量裝置7a，測(cè)量固定周期脈沖So與取樣脈沖S2a間的定時(shí)差。
同樣，定時(shí)差測(cè)量裝置7b，測(cè)量固定周期脈沖So與取樣脈沖S2b間的定時(shí)差。
為使由定時(shí)差測(cè)量裝置7a、7b所測(cè)量的定時(shí)差為0，用各修正裝置8a、8b修正取樣脈沖S2a、S2b的頻率。
結(jié)果，在做為相互獨(dú)立的裝置的繼電保護(hù)裝置14a和14b中，由于非同步的取樣脈沖S2a、S2b變?yōu)橐怨潭ㄖ芷诿}沖SO為基準(zhǔn)的相同定時(shí)，所以可建立裝置間的同步。
下面參照?qǐng)D2，說明在同一時(shí)刻取樣的電量數(shù)據(jù)之間進(jìn)行運(yùn)算的原理。
在通過上述裝置建立裝置間同步的狀態(tài)下，當(dāng)在各裝置設(shè)置以固定周期脈沖SO輸入時(shí)點(diǎn)為起點(diǎn)、在每個(gè)取樣脈沖S2a、S2b上進(jìn)行更新的計(jì)數(shù)器CNa、CNb時(shí)，可以對(duì)同一時(shí)刻的取樣數(shù)據(jù)賦予相同的計(jì)數(shù)器值。
從而，當(dāng)從發(fā)送端與電量數(shù)據(jù)一起傳輸該計(jì)數(shù)器值時(shí)，接收端讀取該計(jì)數(shù)器值。即，可以將同一計(jì)數(shù)器值的各電量數(shù)據(jù)使用運(yùn)算中。
如果相對(duì)裝置間的傳輸延遲時(shí)間是取樣周期未滿時(shí)，則不一定需要設(shè)置上述的計(jì)數(shù)器。
根據(jù)本實(shí)施例，由于使取樣脈沖同步于GPS衛(wèi)星發(fā)出的信號(hào)，所以在各個(gè)獨(dú)立的多個(gè)繼電保護(hù)裝置之間使取樣定時(shí)相同，而與數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的傳輸延遲時(shí)間及上行和下行的時(shí)間差無關(guān)。
(第2實(shí)施例)
圖3是表示本發(fā)明的第2實(shí)施例的構(gòu)成圖。
在圖3中與圖1相同的部分加有相同標(biāo)號(hào)，其說明予以省略。
本實(shí)施例與圖1的差異是附加了差電流運(yùn)算裝置15a、15b。
在第1實(shí)施例中，當(dāng)從GPS衛(wèi)星4發(fā)出的電波中途切斷，或者從GPS接收機(jī)5a、5b不能輸出固定周期脈沖SO時(shí)，定時(shí)差測(cè)量裝置7a、7b，修正裝置8a、8b就不起作用。
為此，由于時(shí)鐘振蕩器6a、6b的偏差，使裝置間的同步慢慢脫離。
在本實(shí)施例中，利用了在輸電線1上沒有故障的狀態(tài)建立裝置間的同步時(shí)，兩端電流的向量和、即所謂差電流為零。
下面對(duì)以繼電保護(hù)裝置14a為主端、繼電保護(hù)裝置14b為輔端進(jìn)行說明。
一旦裝置間的同步建立之后，當(dāng)從GPS衛(wèi)星4發(fā)出的電波中途切斷，或者從GPS接收機(jī)5a、5b不能輸出固定周期脈沖SO時(shí)，通過輔端的繼電保護(hù)裝置14b的修正裝置8b，進(jìn)行時(shí)鐘信號(hào)S1b的頻率修正，以便使由差電流運(yùn)算裝置15a、15b求出差電流大體為零。
這樣，輔端的繼電保護(hù)裝置14b的取樣脈沖S2b跟蹤主端的繼電保護(hù)裝置14a的取樣脈沖S2a，可以繼續(xù)建立裝置間的同步狀態(tài)。
例如，當(dāng)由于存在未設(shè)置繼電保護(hù)裝置的分支負(fù)荷端子等，而常時(shí)產(chǎn)生某種程度的差電流時(shí)，記錄由差電流運(yùn)算裝置15a、15b求得的常時(shí)的差電流值。
而且，當(dāng)從GPS衛(wèi)星4發(fā)出的電波中途切斷，或者從GPS接收機(jī)5a、5b不能輸出固定周期脈沖SO時(shí)，差電流運(yùn)算裝置也可以根據(jù)不能輸出SO的以前所記錄的差電流值和現(xiàn)差電流值間的差，控制取樣脈沖寬度，通過輔端的繼電保護(hù)裝置14b的修正裝置8b進(jìn)行時(shí)鐘信號(hào)S1b的頻率修正，使現(xiàn)差電流值接近記錄的差電流值。
根據(jù)本實(shí)施例，即使從GPS衛(wèi)星4發(fā)出的電波中途切斷，或者從上述的GPS接收機(jī)5a、5b不能輸出固定周期脈沖，也可以繼續(xù)輸出各裝置間取得同步的取樣脈沖。
(第3實(shí)施例)圖4表示本發(fā)明的第3實(shí)施例的構(gòu)成圖。
在圖4中，對(duì)與圖1相同的部分加有相同標(biāo)號(hào)，其說明予以省略。
本實(shí)施例與圖1的差異是附加了相位差運(yùn)算裝置16a、16b。
在本實(shí)施例中，利用了在輸電線1上沒有故障的狀態(tài)建立了裝置間的同步時(shí)，兩端電流的相位差為零的情況。
下面對(duì)以繼電保護(hù)裝置14a為主端，以繼電保護(hù)裝置14b為輔端進(jìn)行說明。
一旦裝置間的同步建立后，當(dāng)從GPS衛(wèi)星4發(fā)出的電波中途切斷，或者從GPS接收機(jī)5a、5b不能輸出固定周期脈沖SO時(shí)，通過輔端的繼電保護(hù)裝置14b的修正裝置8b，進(jìn)行時(shí)鐘信號(hào)S1b的頻率修正，使由相位差運(yùn)算裝置16a、16b求出的電流的相位差大體為零。
這樣，輔端的繼電保護(hù)裝置14b的取樣脈沖S2b跟蹤繼電保護(hù)裝置14a的取樣脈沖S2a，可以繼續(xù)建立裝置間的同步狀態(tài)。
與上述相同，例如由于系統(tǒng)的狀態(tài)，常時(shí)產(chǎn)生某種程度的相位差時(shí)，記錄已經(jīng)由相位差運(yùn)算裝置16a、16b求出的常時(shí)相位差。
而且，當(dāng)從GPS衛(wèi)星4發(fā)出的電波中途切斷，或者從GPS接收機(jī)5a、5b不能輸出固定周期脈沖SO時(shí)，也可以通過輔端的繼電保護(hù)裝置14b的修正裝置8b，進(jìn)行時(shí)鐘信號(hào)S1b的頻率修正，使之變?yōu)榻咏呀?jīng)記錄的相位差的值。
另外，由于系統(tǒng)的狀態(tài)，而沒有流動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，不能運(yùn)算電流的相位差。
因此，當(dāng)電流在規(guī)定的值以下時(shí)，也可以不通過電流的相位差，而通過電壓的相位差進(jìn)行修正。
這時(shí)由于時(shí)常產(chǎn)生相位差，所以進(jìn)行修正，使之成為與時(shí)常的相位差接近的值。
根據(jù)本實(shí)施例，即使從GPS衛(wèi)星發(fā)出的電波中途切斷，或者從上述的GPS接收機(jī)不能輸出固定周期脈沖，也可以繼續(xù)輸出在裝置間取得同步的取樣脈沖。
(第4實(shí)施例)圖5是表示本發(fā)明的第4實(shí)施例的構(gòu)成圖。
在圖5中，對(duì)于與圖1相同的部分加有相同標(biāo)號(hào)，其說明予以省略。
本實(shí)施例與圖1的差異是附加了傳輸信號(hào)接收定時(shí)測(cè)量裝置17a、17b、裝置間的傳輸延遲時(shí)間運(yùn)算裝置18a、18b。
在本實(shí)施例中，在上行和下行傳輸延遲時(shí)間相等的條件下，當(dāng)從GPS衛(wèi)星4發(fā)出的電波中途切斷，或者從GPS接收機(jī)5a、5b不能輸出固定周期脈沖SO時(shí)，例如利用美國專利4,612,594(特公平1-890)中公開的取樣時(shí)刻同步技術(shù)，由傳輸信號(hào)接收定時(shí)測(cè)量裝置17a、17b，測(cè)量接收定時(shí)Tm、Ts，由傳輸延遲時(shí)間運(yùn)算裝置18a、18b求出傳輸延遲時(shí)間Td。
即，當(dāng)從GPS衛(wèi)星4發(fā)出的電波中途切斷，或者從GPS接收機(jī)5a、5b不能輸出固定周期脈沖SO時(shí)，切換到現(xiàn)有技術(shù)的取樣同步方法，可以繼續(xù)輸出裝置間取得同步的取樣脈沖。
(第5實(shí)施例)圖6是表示本發(fā)明的第5實(shí)施例的構(gòu)成圖。
在圖6中，與圖1相同的部分加有相同標(biāo)號(hào)，其說明予以省略。
本實(shí)施例與圖1的差異是附加了傳輸信號(hào)接收定時(shí)測(cè)量裝置17a、17b、裝置間的傳輸延遲時(shí)間運(yùn)算裝置18a、18b。
下面對(duì)以繼電保護(hù)裝置14a為主端，以繼電保護(hù)裝置14b為輔端進(jìn)行說明。
當(dāng)從GPS接收機(jī)5a、5b正常輸出固定周期脈沖期間，在各裝置上從自端測(cè)量的接收定時(shí)開始，計(jì)算并記錄傳輸延遲時(shí)間。
而且，當(dāng)從GPS衛(wèi)星4發(fā)出的電波中途切斷，或者從GPS接收機(jī)5a、5b不能輸出固定周期脈沖SO時(shí)，從記錄的傳輸延遲時(shí)間和現(xiàn)在的數(shù)據(jù)接收定時(shí)開始，通過輔端的繼電保護(hù)裝置14b的修正裝置8b，進(jìn)行時(shí)鐘信號(hào)S1b頻率修正。
這樣，輔端的繼電保護(hù)裝置14b的取樣脈沖S2b跟蹤主端的繼電保護(hù)裝置14a的取樣脈沖S2a，可以繼續(xù)建立裝置間的同步狀態(tài)。
根據(jù)本實(shí)施例，即使從GPS衛(wèi)星發(fā)出的電波中途切斷時(shí)，或者從上述的GPS接收機(jī)不能輸出固定周期脈沖，也可以繼續(xù)輸出在裝置間取得同步的取樣脈沖。
(第6實(shí)施例)以下說明本發(fā)明的第6實(shí)施例。
在上述的實(shí)施例(從第2至第5)中，當(dāng)從GPS衛(wèi)星發(fā)出的電波中途切斷時(shí)，或者從上述GPS接收機(jī)不能輸出固定周期脈沖時(shí)，用各個(gè)具有的取樣同步繼續(xù)裝置，繼續(xù)輸出在裝置間取得同步的取樣脈沖。
在各實(shí)施例所示的取樣同步繼續(xù)裝置中至少具有2個(gè)以上，即使一邊相互補(bǔ)充，一邊進(jìn)行修正，也可以得到同樣的作用效果。
例如在第2、第3的實(shí)施例中，作為同步控制繼續(xù)的裝置，利用了在輸電線中流過的電流。
即，當(dāng)未流過電流時(shí)，不能運(yùn)算差電流及相位差，但在這樣的狀態(tài)時(shí)，通過不利用電流的第4、第5實(shí)施例，可以繼續(xù)進(jìn)行同步控制。
另外，在第4、第5實(shí)施例中，在從GPS衛(wèi)星4發(fā)出的電波中途切斷，或者從上述GPS接收機(jī)5a、5b不能輸出固定周期脈沖SO之后，通過傳輸通路切換等，在上行和下行的傳輸延遲時(shí)間上產(chǎn)生新的差時(shí)，不能檢測(cè)其變化。
但是，由于變化而產(chǎn)生差電流及電流的相位差，所以通過第2、第3實(shí)施例，可以繼續(xù)同步控制。
這樣，通過對(duì)原理不同的多數(shù)同步控制繼續(xù)裝置進(jìn)行組合，可以實(shí)現(xiàn)能更靈活適應(yīng)的系統(tǒng)。
(第7實(shí)施例)圖7是表示本發(fā)明的第7實(shí)施例的構(gòu)成圖。
在圖7中，與圖1相同的部分加有相同標(biāo)號(hào)，其說明予以省略。
本實(shí)施例與圖1的差異是附加了設(shè)定值輸入裝置19a、19b、條件判斷裝置20a、20b。
在本實(shí)施例中，考慮到通過取樣同步繼續(xù)裝置的控制狀態(tài)長(zhǎng)時(shí)間繼續(xù)，并由于各裝置的脈沖振蕩器的個(gè)體差異，將逐步在取樣定時(shí)上產(chǎn)生錯(cuò)位，直到保護(hù)繼電器產(chǎn)生誤動(dòng)作的情況，在設(shè)定值輸入裝置19a、19b上預(yù)先輸入該繼續(xù)時(shí)間、差電流及相位差、與來自對(duì)方端裝置的數(shù)據(jù)接收定時(shí)變動(dòng)等的要素相關(guān)的臨界值等。
而且，條件判斷裝置20a、20b，當(dāng)上述的要素超過臨界值時(shí)，判斷為各裝置間的取樣定時(shí)的同時(shí)性消失了，防止從輸出裝置的誤輸出。
根據(jù)本實(shí)施例，當(dāng)繼續(xù)輸出取樣脈沖的狀態(tài)長(zhǎng)時(shí)間繼續(xù)時(shí)，及在系統(tǒng)上發(fā)生故障，變?yōu)榭僧a(chǎn)生差電流及相位差的狀態(tài)時(shí)，或者由于傳輸延遲時(shí)間的變動(dòng)等使接收定時(shí)急劇變化時(shí)，可以防止在各裝置間產(chǎn)生同步錯(cuò)位。
(第8實(shí)施例)在上述的各實(shí)施例的繼電保護(hù)裝置中，也可以具有以下功能。
在多個(gè)繼電保護(hù)裝置上取得的電量數(shù)據(jù)。全部按相同的時(shí)鐘進(jìn)行取樣。
從而，收集這些電量數(shù)據(jù)，進(jìn)行比較研究，及進(jìn)行新的運(yùn)算是有效的。
另外，收集由繼電保護(hù)裝置實(shí)施的運(yùn)算結(jié)果，確認(rèn)各裝置的狀態(tài)也是有效的。
為此，如圖8中所示。在繼電保護(hù)裝置上設(shè)置輸出上述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)輸出裝置21a、21b，可以二次利用在其他裝置上的數(shù)據(jù)。
也可以不附加獨(dú)立的數(shù)據(jù)輸出裝置21a、21b，而通過傳輸裝置11a、11b輸出數(shù)據(jù)。
(第9實(shí)施例)另一方面，上述的各實(shí)施例作為保護(hù)對(duì)象，說明了保護(hù)2端子的輸電線的情況，但是，保護(hù)3端子以上的多端子輸電線時(shí)，及保護(hù)變電站的母線及變壓器時(shí)，以及對(duì)這些進(jìn)行綜合保護(hù)時(shí)，與上述同樣也可以適用實(shí)施。
(第10實(shí)施例)另外如圖9所示，將GPS接收機(jī)5C作為與繼電保護(hù)裝置分開設(shè)置的形式，及從1臺(tái)GPS接收機(jī)5d對(duì)多個(gè)繼電保護(hù)裝置分配固定周期脈沖SO的形式，與上述同樣也可以適用。
(第11實(shí)施例)圖10是表示本發(fā)明的第11實(shí)施例的構(gòu)成圖。
在圖10中，與圖1相同的部分加有相同標(biāo)號(hào)，其說明予以省略。
本實(shí)施例與圖1的差異是附加了運(yùn)算裝置12a1、12b2、及固定周期脈沖檢測(cè)裝置22a、22b。
在本實(shí)施例中，監(jiān)視從GPS接收機(jī)5a、5b輸出的固定周期脈沖SO的輸出狀態(tài)，當(dāng)輸出異?；蛲Ｖ箷r(shí)，從運(yùn)算裝置12a、12b切換到具有低工作靈敏度的低靈敏度工作特性的運(yùn)算裝置12a1、12b1。
圖11表示了運(yùn)算裝置12a、12b及12a1、12b1的工作特性。由于電流越大由取樣同步誤差產(chǎn)生的電流差動(dòng)運(yùn)算的誤差也越大，所以使比率特性的靈敏度降低。在圖11中，橫軸為流入電流Ii，縱軸為輸出電流Io，Itap為最小靈敏度調(diào)整，小電流特性DF1、大電流DF2例如由下式給出，由運(yùn)算裝置12a、12b進(jìn)行。
DF1Io≤K1(Ii-Itap)DF2Io≤IkscIksc是最大的流出電流，為了防止由CT飽和造成的誤動(dòng)作，大于此的區(qū)域不工作。另外，一般來說Itap由最小故障電流決定。K1是比率特性系數(shù)。當(dāng)固定周期脈沖So異?；蛲Ｖ箷r(shí)，使小電流域特性DF1由運(yùn)算裝置12a1、12b1進(jìn)行。另外，也可以將最小靈敏度調(diào)整Itap例如置換成(Itap×1、2)等，或減少上述的比率特性系數(shù)，來降低最小靈敏度。
根據(jù)本實(shí)施例，可以防止從GPS衛(wèi)星4發(fā)出的電波中途切斷時(shí)，或者從GPS接收機(jī)5a、5b不能輸出固定周期脈沖So狀態(tài)下的長(zhǎng)期間運(yùn)用，因同步誤差積累造成差電流運(yùn)算誤差的增大所引起的電流差動(dòng)繼電器的誤動(dòng)作。
(第12實(shí)施例)圖12是表示本發(fā)明的第12實(shí)施例的構(gòu)成圖。
在圖12中，與圖8相同的部分加有相同標(biāo)號(hào)，其說明予以省略。
本實(shí)施例與圖8的差異是附加了解除輸入裝置32a、32b、接收定時(shí)測(cè)量裝置17a、17b、定時(shí)差運(yùn)算裝置23a、23b。
另外，差電流運(yùn)算裝置15a、15b也可以是相位差運(yùn)算裝置16a、16b。
在第7實(shí)施例中，當(dāng)由條件判斷裝置20a、20b判斷各裝置間的取樣定時(shí)的同時(shí)性已消失時(shí)，防止從輸出裝置的誤輸出。
這時(shí)，GPS信號(hào)恢復(fù)，只要得不到固定周期脈沖，就不能解除輸出裝置的鎖定，這從防止誤動(dòng)作的觀點(diǎn)看是安全的控制。
在本實(shí)施例中，以GPS信號(hào)不恢復(fù)的情況為前提，當(dāng)上行下行的傳輸通路健全、并且上行下行的傳輸延遲時(shí)間差固定時(shí)，則通過固定修正該傳輸延遲時(shí)間差，可以與上行下行的傳輸延遲等效時(shí)同樣進(jìn)行處理。
即，利用在現(xiàn)有技術(shù)說明中記載的同步方式，由定時(shí)差運(yùn)算裝置23a、23b取得兩端子的接收定時(shí)差，可以取得取樣同步?？梢赃\(yùn)行電流差動(dòng)繼電器。
在圖12的形式中，利用現(xiàn)有的上述同步方式可進(jìn)行取樣同步的傳輸通路狀態(tài)時(shí)，通過對(duì)解除輸入裝置32a加解除輸入，可以對(duì)自裝置的條件判斷裝置20a解除輸出裝置13a的鎖定。
另外，通過傳輸裝置11a、11b可以對(duì)對(duì)方裝置的條件判斷裝置20b解除輸出裝置13b的鎖定。
根據(jù)本實(shí)施例，即使GPS信號(hào)長(zhǎng)期間消失時(shí)，只要傳輸通路的上行下行的傳輸延遲時(shí)間差一定，就可以由電流差動(dòng)繼電器進(jìn)行保護(hù)，并可提高裝置的運(yùn)行率。
(第13實(shí)施例)圖13是表示本發(fā)明的第13實(shí)施例的構(gòu)成圖。
在圖13中，與圖8相同的部分加有相同標(biāo)號(hào)，其說明予以省略。
本實(shí)施例與圖8的差異是附加了接收定時(shí)測(cè)量裝置17a、17b、定時(shí)差運(yùn)算裝置23a、23b。
差電流運(yùn)算裝置15a、15b也可以是相位差運(yùn)算裝置16a、16b。
在圖12的實(shí)施例中，一旦鎖定輸出裝置13a、13b，則解除時(shí)需要從外部對(duì)解除輸入裝置32a、32b進(jìn)行輸入。
當(dāng)傳輸通路的傳輸延遲時(shí)間的變化被限制或被保證時(shí)，如果差電流或相位差在規(guī)定范圍內(nèi)，及從定時(shí)差測(cè)量裝置23a、23b得到了裝置間定時(shí)差在規(guī)定范圍內(nèi)的結(jié)果，則可以判斷取得了裝置間的取樣同步。
這時(shí)，接收到差電流運(yùn)算裝置15a、15b、及定時(shí)差測(cè)量裝置23a、23b的結(jié)果，判斷為裝置間的取樣同步狀態(tài)，自動(dòng)解除輸出裝置13a、13b的鎖定。
根據(jù)本實(shí)施例，即使裝置一度轉(zhuǎn)移到鎖定輸出裝置13a、13b的狀態(tài)，也會(huì)通過傳輸通路的恢復(fù)自動(dòng)重開運(yùn)行，可以減輕運(yùn)行人員的勞力及提高運(yùn)行率，(第14實(shí)施例)圖14是表示本發(fā)明的第14實(shí)施例的構(gòu)成圖。
在圖14中，與圖13相同的部分加有相同標(biāo)號(hào)，其說明予以省略。
本實(shí)施例與圖13的差異是附加了定時(shí)差突變檢測(cè)裝置24a、24b。
在GPS信號(hào)消失的狀態(tài)，通過裝置間定時(shí)測(cè)量裝置23a、23b，可以由現(xiàn)有的上述同步方式的取樣同步進(jìn)行運(yùn)行。
這時(shí)，當(dāng)通過傳輸通路的切換，傳輸延遲時(shí)間發(fā)生變化，且上行下行的傳輸延遲時(shí)間不等效時(shí)，從裝置間定時(shí)差測(cè)量裝置23a、23b看上去可得到出現(xiàn)取樣同步誤差(＝上行下行延遲時(shí)間差的一半)的測(cè)量結(jié)果。
按著該測(cè)量結(jié)果，加取樣脈沖的修正時(shí)，則該修正的部分，直接變成了裝置間的取樣同步誤差。
當(dāng)該狀態(tài)長(zhǎng)期間繼續(xù)時(shí)，就需要鎖定輸出裝置13a、13b。
但是，在上行下行的傳輸通路獨(dú)立切換的通信網(wǎng)等中，也存在只是在對(duì)上行下行的傳輸通路分別切換時(shí)刻有時(shí)間差時(shí)，上行下行的傳輸延遲時(shí)間才不等效的狀態(tài)。
例如，考慮上行下行的傳輸延遲時(shí)間各為1ms運(yùn)行的情況。
上行的傳輸通路切換到傳輸延遲時(shí)間為4ms的通路上，2秒鐘后，下行的傳輸通路也切換到傳輸延遲時(shí)間為4ms的通路的信道的情況。
這時(shí)，在傳輸切換過程中，變?yōu)樯闲?ms、下行1ms的傳輸延遲時(shí)間。
即，可以看出在裝置間定時(shí)差測(cè)量裝置23a、23b的處理中，產(chǎn)生了延遲時(shí)間差3ms的一半1.5ms{(4-1)/2}的取樣同步誤差。
將該1.5ms直接在修正裝置8a、8b上對(duì)取樣脈沖進(jìn)行修正時(shí)，則實(shí)際產(chǎn)生裝置間取樣同步誤差為1.5ms。
因此，在圖15中設(shè)置了定時(shí)差突變檢測(cè)裝置24a、24b，如果由于傳輸通路的變化，使裝置間定時(shí)差急驟變化時(shí)，在一定時(shí)間內(nèi)中斷脈沖的修正。
此處作為“傳輸通路的變化”的補(bǔ)充說明是，在“誤差(即測(cè)量誤差，為了測(cè)量ΔT的各端子17的檢測(cè)誤差)”和“取樣的滑移(轉(zhuǎn)差〕”上設(shè)置加有余量的閾值，當(dāng)定時(shí)差的變化量比該值大時(shí)，判斷為“傳輸通路變化”。
在該急變狀態(tài)繼續(xù)期間，將兩裝置的取樣脈沖固定為標(biāo)準(zhǔn)的頻率，當(dāng)兩裝置的取樣脈沖是比該頻率足夠小的誤差時(shí)將沒有問題。
另一方面，在上述的例子中，上行通路從常用向備用切換后，下行通路不切換到備用通路，仍然是常用通路。
這時(shí)，由于上行下行的傳輸延遲時(shí)間變?yōu)椴黄胶?，?dāng)裝置間定時(shí)差突變之后，即使經(jīng)過一定時(shí)間，裝置間的定時(shí)差的測(cè)量也不返回0附近時(shí)，鎖定輸出裝置13a、13b。
根據(jù)本實(shí)施例，在失去GPS信號(hào)，用現(xiàn)有的上述同步方式的取樣同步進(jìn)行運(yùn)用時(shí)，即使一時(shí)上行下行的傳輸延遲時(shí)間不等效，也可以在不鎖定電流差動(dòng)繼電器的情況下繼續(xù)運(yùn)行，可以提高運(yùn)行率。
(第15實(shí)施例)圖15是表示本發(fā)明的第15實(shí)施例的構(gòu)成圖。
在圖15中，與圖5相同的部分加有相同標(biāo)號(hào)，其說明予以省略。
本實(shí)施例與圖5的差異是附加了正相電壓運(yùn)算裝置25a、245b。
正相電壓運(yùn)算裝置25a、245b，從模擬/數(shù)字變換裝置10a、10b得到的電壓數(shù)據(jù)中求出正相電壓。
求得的正相電壓，通過傳輸裝置11a、11b在兩裝置間進(jìn)行發(fā)送接收。
而且，相位差運(yùn)算裝置16a、16b根據(jù)接收的正相電壓運(yùn)算相位差。
根據(jù)本實(shí)施例，當(dāng)從GPS衛(wèi)星發(fā)出的電波中途切斷時(shí)，或者從上述GPS接收機(jī)得不到固定周期脈沖時(shí)，即使電力系統(tǒng)的潮流少，由電流數(shù)據(jù)難于求出相位差時(shí)，也可以用電壓數(shù)據(jù)得到相位差，可以繼續(xù)輸出在裝置間取得同步的取樣脈沖。
(第16實(shí)施例)圖16是本發(fā)明的第16實(shí)施例的構(gòu)成圖。
在圖16中，與圖5相同的部分加有相同標(biāo)號(hào)，其說明予以省略。
本實(shí)施例與圖5的差異是附加了充電電流設(shè)定裝置26a、26b、充電電流計(jì)算裝置27a、27b，充電電流消除裝置28a、28b。
充電電流設(shè)定裝置26a、26b，從外部加入·保持在額定電壓Vn時(shí)流過的充電電流量Icn。
在電力系統(tǒng)中實(shí)際流過的充電電流Ic，可以利用從模擬/數(shù)字變換裝置10a、10b所得到的電壓數(shù)據(jù)V，由下式求出。
Ic＝(V/Vn)×Icn充電電流消除裝置28a、28b根據(jù)輸入的充電電流Ic，從模擬/數(shù)字變換裝置10a、10b所得到的電流數(shù)據(jù)I中消除充電電流成分。
然后，相位差運(yùn)算裝置16a、16b可以求出排除充電電流誤差的相位差。
根據(jù)本實(shí)施例，當(dāng)從GPS衛(wèi)星發(fā)出的電波中途切斷，或者從上述GPS接收機(jī)得不到固定周期脈沖時(shí)，即使充電電流很大，也可以不受充電電流影響地求出電流相位差，可以繼續(xù)輸出在裝置間取得同步的取樣脈沖。
(第17實(shí)施例)圖17是本發(fā)明的第17實(shí)施例的構(gòu)成圖。
在圖17中，與圖15相同的部分加有相同標(biāo)號(hào)，其說明予以省略。
本實(shí)施例與圖15的差異是附加了電流電平判斷裝置29a、29b、相位差運(yùn)算輸入切換裝置30a、30b。
當(dāng)在相位差計(jì)算中使用電壓數(shù)據(jù)時(shí)，流過的電流所產(chǎn)生的相位偏差就成了問題。
另一方面，使用電流數(shù)據(jù)時(shí)，當(dāng)潮流(電流)少時(shí)不能得到充分有效數(shù)字是個(gè)問題。
在圖17中設(shè)置了電流電平判斷裝置29a、29b。
即，在電流振幅小時(shí)，控制相位差運(yùn)算輸入切換裝置30a、30b，利用電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行相位差運(yùn)算。
另外，當(dāng)電流振幅大時(shí)，控制相位差運(yùn)算輸入切換裝置30a、30b，以便利用電流數(shù)據(jù)。
此處的振幅大小的基準(zhǔn)是由A/D變換的模擬數(shù)據(jù)的絕對(duì)值大小決定的。
根據(jù)本實(shí)施例，當(dāng)從GPS衛(wèi)星發(fā)出的電波中途切斷，或者從上述GPS接收機(jī)得不到固定周期脈沖時(shí)，不論潮流的大小都可求出相位差，可以繼續(xù)輸出裝置間取得同步的取樣脈沖。
上述的實(shí)施例說明了在定時(shí)差測(cè)量裝置中，根據(jù)從GPS接收機(jī)輸出的固定周期脈沖和從取樣脈沖發(fā)生裝置輸出的取樣脈沖間的定時(shí)差，修正該取樣脈沖的頻率。
但是，代替取樣脈沖發(fā)生裝置，而采用時(shí)鐘振蕩器的時(shí)鐘信號(hào)S1a、S1b，求出定時(shí)差，修正取樣脈沖S2a、S2b的頻率，也可以得到同樣的效果。其詳細(xì)的說明予以省略。
本發(fā)明的效果如以上的說明，根據(jù)本發(fā)明，由于取樣脈沖同步于GPS衛(wèi)星發(fā)出的信號(hào)，所以具有各自獨(dú)立的多數(shù)繼電保護(hù)裝置之間使取樣定時(shí)相同，而與數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的傳輸延遲時(shí)間及上行下行的時(shí)間差無關(guān)。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字式繼電保護(hù)裝置，其在變電站等處設(shè)置多臺(tái)，用于電力系統(tǒng)的保護(hù)、控制，使用以同一定時(shí)對(duì)電力系統(tǒng)的電量進(jìn)行取樣的數(shù)據(jù)，其特征在于包括GPS接收機(jī)，從GPS衛(wèi)星接收電波，輸出固定周期的脈沖；時(shí)鐘振蕩器，產(chǎn)生作為上述電量的取樣定時(shí)基礎(chǔ)的時(shí)鐘信號(hào)；取樣脈沖發(fā)生裝置，以上述時(shí)鐘振蕩器輸出的時(shí)鐘信號(hào)為基礎(chǔ)，產(chǎn)生規(guī)定頻率的取樣脈沖；定時(shí)差測(cè)量裝置，用于測(cè)量從上述GPS接收機(jī)輸出的固定周期脈沖與上述取樣脈沖發(fā)生裝置輸出的取樣脈沖間的定時(shí)差；修正裝置，根據(jù)由上述定時(shí)差發(fā)生裝置測(cè)量的定時(shí)差，對(duì)上述取樣脈沖發(fā)生裝置輸出的取樣脈沖頻率進(jìn)行修正；模擬/數(shù)字變換裝置，根據(jù)從上述取樣脈沖發(fā)生裝置所得到的取樣脈沖，對(duì)電力系統(tǒng)的電量進(jìn)行取樣，得到電量數(shù)據(jù)；傳輸裝置，將上述模擬/數(shù)字變換裝置所得到電量數(shù)據(jù)，在與其他的繼電保護(hù)裝置之間進(jìn)行發(fā)送接收；運(yùn)算裝置，使用從上述模擬/數(shù)字變換裝置所得到電量數(shù)據(jù)、和從上述傳輸裝置所得到的其他繼電保護(hù)裝置輸出的電量數(shù)據(jù)，進(jìn)行規(guī)定的運(yùn)算；及輸出裝置，根據(jù)上述運(yùn)算裝置的運(yùn)算結(jié)果，進(jìn)行規(guī)定的輸出。
2.如權(quán)利要求1記載的數(shù)字式繼電保護(hù)裝置，其特征在于具有計(jì)算裝置，用于計(jì)算由上述運(yùn)算裝置從上述從模擬/數(shù)字變換裝置所得到的自裝置的電流數(shù)據(jù)、與從上述傳輸裝置所得到的其他裝置的電流數(shù)據(jù)的向量和，即差電流；當(dāng)從GPS衛(wèi)星發(fā)出的電波中途切斷時(shí)，或者從上述GPS接收機(jī)不能輸出固定周期脈沖時(shí)，對(duì)上述時(shí)鐘振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)頻率進(jìn)行修正，使已經(jīng)計(jì)算的差電流大體為零，或者成為與事前計(jì)算的值近似的值。
3.如權(quán)利要求1記載的數(shù)字式繼電保護(hù)裝置，其特征在于具有計(jì)算裝置，用于計(jì)算由上述運(yùn)算裝置從上述從模擬/數(shù)字變換裝置所得到的自裝置的電流數(shù)據(jù)、與從上述傳輸裝置所得到的其他裝置的電流數(shù)據(jù)的相位差；當(dāng)從GPS衛(wèi)星發(fā)出的電波中途切斷時(shí)，或者從上述GPS接收機(jī)不能輸出固定周期脈沖時(shí)，對(duì)上述時(shí)鐘振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)頻率進(jìn)行修正，使已經(jīng)計(jì)算的相位差大體為零，或者為與事前計(jì)算的值相近似的值。
4.如權(quán)利要求1記載的數(shù)字式繼電保護(hù)裝置，其特征在于包括測(cè)量對(duì)置的繼電保護(hù)裝置間的傳輸信號(hào)的接收定時(shí)的裝置；將上述測(cè)量的接收定時(shí)傳輸給對(duì)方端的裝置；及以自端和對(duì)方端測(cè)量的傳輸信號(hào)的接收定時(shí)為基礎(chǔ)，運(yùn)算相對(duì)的裝置間的傳輸延遲時(shí)間的裝置；當(dāng)從GPS衛(wèi)星發(fā)出的電波中途切斷時(shí)，或者從上述GPS接收機(jī)不能輸出固定周期脈沖時(shí)，以上述運(yùn)算的傳輸延遲時(shí)間為基礎(chǔ)，修正各裝置間的取樣定時(shí)的偏差。
5.如權(quán)利要求1記載的數(shù)字式繼電保護(hù)裝置，其特征在于包括對(duì)相對(duì)的繼電保護(hù)裝置間的傳輸信號(hào)的接收定時(shí)進(jìn)行測(cè)量的裝置；及通過在自端測(cè)量的傳輸信號(hào)的接收定時(shí)，運(yùn)算來自對(duì)置的裝置的傳輸延遲時(shí)間的裝置；在從GPS接收機(jī)正常輸出固定周期脈沖期間，對(duì)傳輸延遲時(shí)間進(jìn)行運(yùn)算·記錄，當(dāng)從GPS衛(wèi)星發(fā)出的電波中途切斷時(shí)，或者從上述GPS接收機(jī)不能輸出固定周期脈沖時(shí)，從已經(jīng)記錄的傳輸延遲時(shí)間和現(xiàn)在的數(shù)據(jù)接收定時(shí)，修正從上述取樣同步裝置輸出的取樣脈沖。
6.如權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所記載的數(shù)字式繼電保護(hù)裝置，其特征在于包括從外部輸入設(shè)定值的裝置；及對(duì)設(shè)定值和內(nèi)部數(shù)據(jù)進(jìn)行條件判斷的裝置；當(dāng)從GPS衛(wèi)星發(fā)出的電波中途切斷時(shí)，或者從上述GPS接收機(jī)不能輸出固定周期脈沖時(shí)，經(jīng)過一定時(shí)間、或產(chǎn)生超過一定值以上的差電流及相位差，在從對(duì)方端輸出的信號(hào)到達(dá)時(shí)刻發(fā)生急變時(shí)所具有的預(yù)先設(shè)定的條件已成立時(shí)，判斷為各裝置間的取樣定時(shí)的同時(shí)性消失，并且實(shí)施防止從上述輸出裝置誤輸出的處理。
7.如權(quán)利要求1記載的數(shù)字式繼電保護(hù)裝置，其特征在于在自端或?qū)Ψ蕉说哪骋粋€(gè)端子以上，當(dāng)從GPS衛(wèi)星發(fā)出的電波中途切斷時(shí)，或者從上述GPS接收機(jī)不能接收固定周期脈沖時(shí)，將電流差動(dòng)繼電器的工作靈敏度自動(dòng)降低。
8.如權(quán)利要求6記載的數(shù)字式繼電保護(hù)裝置，其特征在于包括接收定時(shí)測(cè)量裝置，對(duì)接收到的傳輸慕郵斬ㄊ苯脅飭?；及蟼鬏斞b置，將測(cè)量的接收定時(shí)發(fā)送給其他裝置；以從自裝置的接收定時(shí)測(cè)量裝置所得到的接收定時(shí)、和從傳輸裝置所得到的對(duì)方裝置的接收定時(shí)、上行下行傳輸延遲時(shí)間差為零，或者是一定值作為前提，通過計(jì)算出取樣定時(shí)差的定時(shí)差測(cè)量裝置，實(shí)施取樣同步，并且，通過從自端或?qū)Ψ蕉说哪硞€(gè)數(shù)字式繼電保護(hù)裝置予以起動(dòng)，解除防止從上述輸出裝置的輸出。
9.如權(quán)利要求8記載的數(shù)字式繼電保護(hù)裝置，其特征在于以從定時(shí)差測(cè)量裝置所得到的定時(shí)差是在規(guī)定范圍內(nèi)、及兩端子的差電流和相位差是在規(guī)定范圍內(nèi)為條件，自動(dòng)解除防止從上述輸出裝置的輸出。
10.如權(quán)利要求8或9記載的數(shù)字式繼電保護(hù)裝置，其特征在于當(dāng)變成傳輸數(shù)據(jù)的上行下行傳輸延遲時(shí)間暫時(shí)不同的傳輸路徑時(shí)，中斷對(duì)取樣定時(shí)偏差進(jìn)行修正的控制。
全文摘要
本發(fā)明公開一種數(shù)字式繼電保護(hù)裝置,在取樣同步中利用從GPS接收機(jī)輸出的固定周期脈沖。GPS接收機(jī)從GPS衛(wèi)星接收電波,輸出固定周期脈沖。另一方面,時(shí)鐘振蕩器輸出各時(shí)鐘信號(hào),以該時(shí)鐘信號(hào)為基礎(chǔ),取樣脈沖發(fā)生裝置產(chǎn)生規(guī)定頻率的取樣脈沖。為此,測(cè)量從GPS接收機(jī)發(fā)出的固定周期脈沖和取樣脈沖發(fā)生裝置輸出的取樣脈沖間的差,根據(jù)該定時(shí)差,修正上述取樣脈沖發(fā)生裝置輸出的取樣脈沖的頻率,根據(jù)該修正的取樣脈沖,得到電力系統(tǒng)的各端電量。
文檔編號(hào)H02H7/26GK1348243SQ01135449
公開日2002年5月8日 申請(qǐng)日期2001年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月6日
發(fā)明者杉浦秀昌, 首藤逸生, 伊藤八大 申請(qǐng)人:東芝株式會(huì)社