DD231458A1

DD231458A1 - Leiteinrichtung fuer elektroenergieverteilungssysteme

Info

Publication number: DD231458A1
Application number: DD26893784A
Authority: DD
Inventors: Alexander Frentz; Bernhard Hoier
Original assignee: Inst Prueffeld Elekt
Priority date: 1984-11-01
Filing date: 1984-11-01
Publication date: 1985-12-24

Abstract

Es wird eine leittechnische Einrichtung beschrieben, die alle typischen Funktionskomplexe wie Steuern, Melden, Ueberwachen, Messen, Zaehlen, Registrieren und Schutz realisiert. Sie ist insbesondere einsetzbar sowohl fuer konventionelle als auch fuer zukuenftige Mittelspannungsanlagen, die auf neuen Primaergeraetewirkprinzipien basieren. Zur Loesung sind dezentral angeordnete Mikrorechnersysteme vorgesehen, die die anlagen- bzw. feld- oder zellenbezogenen Informationsverarbeitungsaufgaben uebernehmen. Infolge der durchgaengigen Loesung mittels Mikrorechner und der damit verbundenen Verlagerung der Funktionen zur Programmtechnik ist eine flexible Auslegung der Leiteinrichtung bei geringen geraetetechnischen Modifikationen moeglich. Fig. 1

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Leiteinrichtung für Elektroenergieverteilungssysteme, insbesondere für Mittelspannungselektroenergieschalt-und-verteilungsanlagen, die die Funktionskomplexe Steuern, Melden, Überwachen, Messen, Zählen, Registrieren und Schutz realisiert.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Neben den klassischen elektromechanischen Wirkprinzipien für Energieanlagenleitsysteme, die derzeit dominieren, existiert ein Trend zur elektronischen und rechnergesteuerten Technik auch in diesem Bereich. Ursachen sind die in den letzten zehn Jahren erfolgten qualitativen Veränderungen in der Prozeßrechentechnik und die Anwenderforderungen nach neuartiger Anlagengestaltung bedingt durch die Weiterentwicklung der Primärgeräte sowie nach einer modernen Prozeßführung.

Neben der Schaffung elektronischer Netzelemente, wie sie z.B. in den Offenlegungsschriften DE 3114213, DE 3114547 und DE 3114545 für einen Trennschalter beschrieben sind, wurden auch Lösungen für eine leittechnische Systemstruktur für Elektroenergieanlagen vorgeschlagen. Das DD-WP 94852 beschreibt Möglichkeiten der automatischen Sekundärsteuerung in Umspannwerken, wobei ein festverdrahteter Schaltfehlerschutz und Prozeßrechentechnik für den Fehlerschutz und die

automatische Datenaufzeichnung eingesetzt werden sollen. '

Die vorgeschlagene Lösung basiert auf einer Hierarchie von Systembausteinen, die unabhängig voneinander arbeiten und ist, bedingt durch die Entwicklung der Mikrocomputertechnik, veraltet.

Die DE-OS 3026126 beschreibt eine Einrichtung zum automatischen Betrieb und zum Schutz eines Energieversorgungsnetzes.

Die Lösung ist gekennzeichnet durch den Einsatz eines Mikrorechnersystems für mehrere energetische Anlagenabgänge mit gemeinsamem Zentralbus, wobei der Zentralbus an eine mikrorechnergesteuerte Fernwirkstation angeschlossen ist. Die Netzschutzeinrichtungen arbeiten unabhängig vom Betriebsführungssystem. Außerdem ist eine optische Signalübertragung vorgesehen.

Nach der DE-OS 31 32730 ist eine Netzschutzeinrichtung bekannt, die auf der Basis von zwei Hierarchieebenen arbeitet. Diese Netzschutzeinrichtung umfaßt mindestens eine Meßwerterfassungseinheit mit Sende/Empfangseinheit, die mittels Mikroprozessorsystem gesteuert wird.

Der Sende/Empfangseinheit sind elektro/optische Wandler nachgeordnet, an die Lichtleiter ankoppelbar sind. Die Übertragung der digitalisierten Meßwerte an die Datenverarbeitungseinheit erfolgt mittels Lichtleiter.

Die Datenverarbeitungseinheit umfaßt zwei Hierarchieebenen, die wiederum jeweils aus mehreren Mikroprozessorsystemen bestehen.

Die Nachteile der angeführten bekannten Lösungen stellen sich wie folgt dar:

— keine durchgängige Nutzung mikrorechentechnischer Möglichkeiten,

— im wesentlichen zentrales Datenverarbeitungskonzept,

— Verlagerung der Funktionsrealisierung zur Software nur unzureichend,

— Beschränkung der Leittechnik auf konventionelle Anlagenlösungen.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, eine Leiteinrichtung für Elektroenergieverteilungssysteme anzugeben, mit der nicht nur konventioneile energetische Strukturen sondern auch perspektivische energetische Strukturen ermöglicht werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Leiteinrichtung zu schaffen, die die Funktionskomplexe Steuern, Melden, Überwachen, Messen, Zählen, Registrieren und Schutz auf mikrorechentechnischer Basis realisiert und die genannten Nachteile vermeidet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Informationsverarbeitung dezentral in mindestens vier abgeschlossenen Mikrorechnersystemen durchgeführt wird, wobei zwei Mikrorechnersysteme die anlagenbezogenen Funktionen und zwei weitere Mikrorechnersysteme pro Zelle bzw. Feld die zellen- bzw. feldbezogenen Funktionen realisieren. Der Funktionskomplex Schutz wird getrennt von den übrigen Funktionskomplexen realisiert. Weiterhin wird bei Anlagennormalbetrieb eine zyklische Abarbeitung aller Funktionskomplexe vorgenommen, jedoch im Störungsfall werden nur Hie> 7iir FfihlfiHokalisieruna und -beseitiauna notwendigen Handlungen erfolgen.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt die prinzipielle Ausbildung einer Leiteinrichtung für Mittelspannungsverteilungssysteme.

Die Leiteinrichtung nach Fig. 1 umfaßt mindestens vier Mikrorechnersysteme 1 ;1' und 2;2'. Die Mikrorechnersysteme 2;2' realisieren diefeld-(zellen-) bzw. anlagenbezogenen Schutzfunktionen. Die Mikrorechnersysteme 1;1' realisieren die übrigen Funktionskomplexe.

Den Mikrorechnersystemen Y und 2' als Feld-(Zellen-) Verarbeitungseinheit werden getrennt nach Schutz und übrigen Funktionskomplexen die analogen Meßgrößen und binären Betriebszustandssignale wie Schalterstellung, Temperatur, Druck etc. zugeführt. Die Mikrorechnersysteme 1';2' übernehmen die dezentrale Vorverarbeitung der Daten und bereiten die Daten für das Übertragungssystem auf.

Die Mikrorechnersysteme 1 und 2 verarbeiten die anlagenbezogenen Informationen wiederum getrennt nach Schutz- und übrige Funktionskomplexe in einer feldübergreifenden Verarbeitungseinheit.

Das Mikrorechnersystem 1 ist mit der übergeordneten Einrichtung 3 verbunden, die die Informationsübernahme und -übergabe zu einer zentralen Leiteinrichtung steuert. Der Datentransfer zwischen der Feld (Zellen-) Verarbeitungseinheit 2' und der feldübergreifenden Verarbeitungseinheit 2 für alle Schutzfunktionen wird über ein elektrisches oder optisches Bussystem 5 realisiert. Der Datentransfer zwischen den Mikrorechnersystemen 1 ;1' für die übrigen Funktionen wird über den Steuerbus 4 durchgeführt. Beide Bussysteme sind durch die entsprechenden Mikrorechnersysteme 1 und 2 der feldübergreifenden Verarbeitungseinheit steuerbar.

Zur Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit im Störungsfall wird ein Unterbrechungssystem benutzt, das vom Mikrorechnersystem 2' für zellen- bzw. feldbezogene Schutzfunktionen steuerbar ist und über eine Unterbrechungsleitung 6 direkt das Abfahren von Notprogrammen in der feldübergreifenden Verarbeitungseinheit sowie in den feld- bzw. zellenbezogenen Mikrorechnersystemen auslöst.

Bei Ausfall eines Mikrorechnersystems 1 ';2' oder 1 ;2 können die Mikrorechnersysteme derselben Ebene die für die Aufrechterhaltung der Betriebsführung notwendigen Funktionen ersetzen.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Leiteinrichtung für Elektroenergieverteilungssysteme, insbesondere für Mittelspannungselektroenergie-Schalt- und Verteilungsanlagen mit mehreren Mikrorechnersystemen, die die Funktionskomplexe Steuern, Melden, Überwachen, Messen, Zählen, Registrieren und Schutz enthalten, gekennzeichnet dadurch, daß die Mikrorechnersysteme (1');(2') ihre Anforderungen von den peripheren Prozeßeinrichtungen erhalten, wobei die Mikrorechnersysteme (1');(?') die Vorortsteuerung, Meldung, Überwachung, Messung und Zählung übernehmen sowie den feldbezogenen Netz-, Objekt- und Anlagenschutz und die feldübergreifenden Informationen für die Mikrorechnersysteme (1);(2) über ein Übertragungssystem bereitstellen, wobei die Mikrorechnersysteme (1);(2) die feldübergreifenden Funktionen Meldung, Überwachung, Messung und Zählung sowie Schutz realisieren und mit einer Einrichtung (3) verbunden sind, die die Informationsübernahme und übergabe zu einer zentralen Leiteinrichtung steuert.

2. Leiteinrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Funktionskomplex Schutz sowohl programm- als auch gerätetechnisch getrennt von den Mikrorechnersystemen (1');(1) oder (2');(2) durchführbar ist.

3. Leiteinrichtung nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß im ungestörten Betrieb Programme für die Funktionskomplexe Meldung, Überwachung, Messung und Zählung aufeinanderfolgend und zyklisch ablaufen und im gestörten Betrieb nur die zur Fehlerlokalisierung und Beseitigung notwendigen Programme abgearbeitet werden.

4. Leiteinrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Übertragungssystem aus einem Bussystem (4; 5) besteht, das die Mikrorechnersysteme (V) bzw. (2') mit den Mikrorechnersystemen (1) bzw. (2) verbindet.

5. Leiteinrichtung nach Punkt 1 und 4, gekennzeichnet dadurch, daß das Übertragungssystem eine Unterbrechungsleitung (6) aufweist.

Hierzu 1 Seite Zeichnung