[发明专利]频率测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及使用电压旋转矢量的振幅、弦长和旋转相位角的频率测量装置。

背景技术

近年，随着电力系统中的潮流复杂化，要求可靠性和质量高的供电，尤其是电力系统的保护装置用的频率测量装置的性能改善的必要性日益高涨。

为了改善电力系统的控制和保护性能，本发明人已提出基于复平面上的旋转矢量的处理法是有用的，。此建议基于将交流电压在复平面上作为往逆时针方向旋转的矢量表现的基本方法。例如，如专利文献1(日本国特开2004—361124号公报)所记载，存在的频率测量装置按将基准频率的1周期作4N(N为正整数)等分的定时测量电力系统的电压，求出具有将此测量的电压作为实数部坐标、并将90度前测量的电压作为虚数部坐标的前端的电压旋转矢量，算出连接该电压旋转矢量的前端与前1个电压旋转矢量的前端的弦的弦长，根据在1定时与基准频率的1周期前之间测量的电压求电压有效值，并从根据所述弦长的求和值和所述电压有效值算出的电压旋转矢量的相位角，算出电力系统的频率。[计算式1]

图4是在复平面上表示的电压旋转矢量图，将电力系统的电压瞬时值v表示为以复平面上的原点0为中心往逆时针方向旋转。将基准频率1周期作4N(N为整数)等分，1步的跨距宽度时间T在例如60赫(Hz)系统以30度电角取样(1周期作12点取样)时，T＝1/60/12＝0.00138889秒。

1步的旋转相位角可计算如下。

δ(t)=2sin-1{V2(t)2V(t)}---(1)]]>

式(1)中，V(t)为电压振幅，V₂(t)为面向旋转相位角的弦长。使用1周期瞬时值数据，以积分运算分别得到振幅和弦长，进而用下面的式(2)计算频率。

f(t)=ψ(t)2πf0=4N·δ(t)2πf0---(2)]]>

式(2)中，ψ(t)是1周期时间中电压旋转矢量的旋转相位角，f₀是基准频率的频率(50赫或60赫)。