目次
　
第１章　緒言
　　1.1　研究の背景と動機 …………………………………………………………………… 2
　　1.2　大電力送電系統の保護システムの課題 …………………………………………… 6
　　1.3　後備保護用距離リレー方式の課題 ………………………………………………… 9
　　1.4　本研究の概要………………………………………………………………………… 12
　
第２章　距離リレーの充電電流補償方式の開発
　　2.1　まえがき……………………………………………………………………………… 16
　　2.2　UHV系統の充電電流 ………………………………………………………………… 16
　　2.3　距離リレーにみるインピーダンス………………………………………………… 18
　　2.4　充電電流補償方式…………………………………………………………………… 19
　　2.5　シミュレーションによる充電電流補償効果の解析……………………………… 20
　　　　〈2.5.1〉計算条件…………………………………………………………………… 20
　　　　〈2.5.2〉充電時のインピーダンス………………………………………………… 21
　　　　〈2.5.3〉事故時のインピーダンス………………………………………………… 23
　　2.6　潮流の影響…………………………………………………………………………… 26
　　2.7　まとめ………………………………………………………………………………… 26
　
第３章　アナログ型距離リレーの低次高調波対策
　　3.1　研究の概要…………………………………………………………………………… 28
　　3.2　系統事故時の高調波と保護リレーへの影響……………………………………… 29
　　　　〈3.2.1〉低次高調波の発生状況…………………………………………………… 29
　　　　〈3.2.2〉保護リレーの高調波仕様………………………………………………… 34
　　　　〈3.2.3〉距離リレーに対する高調波の影響……………………………………… 34
　　3.3　従来形距離リレーの高調波特性…………………………………………………… 41
　　　　〈3.3.1〉距離リレーの構成………………………………………………………… 41
　　　　〈3.3.2〉位相特性及び動作時間特性……………………………………………… 43
　　3.4　距離リレーの高調波対策…………………………………………………………… 45
　　　　〈3.4.1〉フィルタ強化型…………………………………………………………… 45
　　　　〈3.4.2〉判定回路改良型…………………………………………………………… 52
　　　　〈3.4.3〉組み合わせ型……………………………………………………………… 58
　　　　〈3.4.4〉周波数変動特性…………………………………………………………… 62
　　3.5　まとめ………………………………………………………………………………… 65
　
第４章　保護リレー用集積回路の開発
　　4.1　まえがき……………………………………………………………………………… 69
　　4.2　開発目標……………………………………………………………………………… 69
　　4.3　標準化の検討………………………………………………………………………… 71
　　　　〈4.3.1〉機種の標準化……………………………………………………………… 71
　　　　〈4.3.2〉標準型の適用性…………………………………………………………… 73
　　　　〈4.3.3〉システム構成……………………………………………………………… 75
　　4.4　カスタムIC化方式案………………………………………………………………… 78
　　　　〈4.4.1〉アナログICの目標仕様…………………………………………………… 78
　　　　〈4.4.2〉集積度の最適化…………………………………………………………… 78
　　　　〈4.4.3〉IC化方式の選択…………………………………………………………… 82
　　　　〈4.4.4〉カスタムIC化に適した回路構成の検討………………………………… 83
　　4.5　カスタムIC化リレーの開発………………………………………………………… 84
　　　　〈4.5.1〉開発仕様…………………………………………………………………… 85
　　　　〈4.5.2〉リレー回路………………………………………………………………… 88
　　　　〈4.5.3〉フィルタ回路……………………………………………………………… 92
　　　　〈4.5.4〉新型リレーの特性………………………………………………………… 95
　　4.6　まとめ………………………………………………………………………………… 97
　
第５章　機能分散型ディジタル保護演算装置の開発
　　5.1　まえがき……………………………………………………………………………… 97
　　5.2　開発のねらいと適用技術…………………………………………………………… 97
　　5.3　システム構成の検討………………………………………………………………… 99
　　　　〈5.3.1〉ハードウェア構成………………………………………………………… 99
　　　　〈5.3.2〉ソフトウェア構成 ……………………………………………………… 101
　　　　〈5.3.3〉各ユニットの演算処理タイミングおよび処理概要 ………………… 103
　　5.4　新形装置の性能評価 ……………………………………………………………… 104
　　　　〈5.4.1〉ディジタル入力フィルタの性能評価 ………………………………… 104
　　　　〈5.4.2〉距離リレーの性能評価 ………………………………………………… 107
　　　　〈5.4.3〉リレー特性の高性能化に対する考察 ………………………………… 110
　　　　〈5.4.4〉新形演算装置の特徴 …………………………………………………… 111
　　5.5　まとめ ……………………………………………………………………………… 114
　
第６章　積分補間型ディジタル距離リレー方式
　　6.1　まえがき …………………………………………………………………………… 116
　　6.2　新型距離リレー方式 ……………………………………………………………… 116
　　　　〈6.2.1〉演算処理プログラムの構成及び特徴 ………………………………… 116
　　　　〈6.2.2〉インピーダンス演算手法の比較検討 ………………………………… 122
　　　　〈6.2.3〉回路方程式を用いたＲ−Ｌ法の原理 ………………………………… 123
　　　　〈6.2.4〉近似誤差の影響 ………………………………………………………… 127
　　　　〈6.2.5〉修正微分法と積分補間法の比較検討 ………………………………… 134
　　　　〈6.2.6〉方向判定方式の原理 …………………………………………………… 141
　　　　〈6.2.7〉インラツシュ検出方式の原理 ………………………………………… 143
　　　　〈6.2.8〉過電流及び不足電圧検出方式 ………………………………………… 147
　　6.3　シミュレーションによる特性評価 ……………………………………………… 147
　　　　〈6.3.1〉シミュレーション条件 ………………………………………………… 147
　　　　〈6.3.2〉積分補間法と修正微分法の地絡事故検出特性 ……………………… 151
　　　　〈6.3.3〉短絡事故検出特性 ……………………………………………………… 153
　　6.4　まとめ ……………………………………………………………………………… 159
　
第７章　今後の展望
　　7.1　電力系統及び系統運用から見た系統保護システムの課題 …………………… 161
　　　　〈7.1.1〉広域後備保護・系統安定化の協調 …………………………………… 162
　　　　〈7.1.2〉運用・保守上の課題 …………………………………………………… 162
　　7.2　ハードウェアの進歩から見た系統保護システムの課題 ……………………… 163
　　7.3　ソフトウェアの進歩から見た系統保護システムの課題 ……………………… 167
　　7.4　まとめ ……………………………………………………………………………… 167
　
第８章　結言…………………………………………………………………………………… 169
　
謝辞……………………………………………………………………………………………… 173
　
参考文献………………………………………………………………………………………… 175