DE10028088A1

DE10028088A1 - Stromdifferenzrelaiseinrichtung

Info

Publication number: DE10028088A1
Application number: DE10028088A
Authority: DE
Inventors: Itsuo Shuto; Hajime Kurihara
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-06-07
Filing date: 2000-06-07
Publication date: 2001-03-22
Also published as: CN100364197C; US6731655B1; JP3827888B2; SE0002122D0; SE519714C2; JP2000350353A; KR20010020936A; SE0002122L; CN1276639A; KR100385202B1

Abstract

Beim Übertragen von Signalen an einen entgegengesetzten Anschluss durch Einführen eines Systemstroms von einem Anschluss dieser Seite ist ein Blindbitinterpolator (105) zum Einfügen von Blindbits unter die festen Rahmenlängen der Übertragungssignale vorgesehen, um die Länge der Übertragungsdaten durch Einfügen von Blindbits einzustellen, um eine Synchronisation in den Abtastseiten selbst dann aufrechtzuerhalten, wenn keine Mehrfachbeziehung zwischen der Abtastfrequenz und der Übertragungsrate erfüllt ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schutzrelaissystem zum Schützen eines Energiesystems und insbesondere eine Stromdifferenzrelaiseinrichtung zum Schützen einer Leistungsübertragungsleitung auf Grundlage des Prinzips einer Stromdifferenz.

Stand der Technik

Fig. 10 zeigt ein Aufbaubeispiel, bei dem eine Stromdifferenzrelaiseinrichtung zum Schützen einer Leistungs- bzw. Hochspannungsübertragungsleitung, die ein Energiesystem bildet, angewendet wird. Ein Stromdifferenzrelaissystem, das in Fig. 10 gezeigt ist, umfasst ein Paar von Stromdifferenzrelaiseinrichtungen 2 und 3, die an den Anschlüssen 1A und 1B der Leistungsübertragungsleitung 1 vorgesehen sind. Stromwerte an den Anschlüssen 1A und 1B der Leistungsübertragungsleitung 1 werden von Stormdetektoren 4 und 5 erfasst und die erfassten Stromwerte werden an die Stromdifferenzrelaiseinrichtungen 2 und 3 an den Anschlüssen gesendet und werden in digitale Werte abgetastet und umgewandelt. Hierbei werden die abgetasteten Stromwerte von den Stromdifferenzrelaiseinrichtungen 2 und 3 an den Anschlüssen verwendet und werden ferner an die Stromdifferenzrelaiseinrichtungen 3 und 2 an den anderen Anschlüssen relativ zueinander über die Signalübertragungsleitungen 12 und 13, die zwischen den Stromdifferenzrelaiseinrichtungen 2 und 3 vorgesehen sind, gesendet. Somit führt die Stromdifferenzrelaiseinrichtung 2 (3) den Betrieb für einen Stromdifferenzschutz auf Grundlage eines Stromwerts an ihrem eigenen Anschluss 1A(1B) und einem Stromwert an dem anderen Anschluss 1B(1A) aus und erzeugt ein Ausgangssignal auf Grundlage des Ergebnisses des Betriebs. Ein Unfall, der unter Umständen auf der Leistungsübertragungsleitung auftreten kann, wird auf Grundlage der Stromdifferenz erfasst, die abnormal an beiden Anschlüssen ansteigt und wenigstens ein Unterbrecher in der Leistungsübertragungsleitung 1 wird ausgelöst, um den Unfall zu beseitigen.

Die von den Stromdifferenzrelaiseinrichtungen 2 und 3 verwendeten Stromwerte zur Ausführung des Betriebs für einen Stromdifferenzschutz müssen diejenigen sein, die gleichzeitig von den zwei Stromdifferenzrelaiseinrichtungen 2 und 3 abgetastet werden. Für diesen Zweck ist es wichtig, dass die von den zwei Stromdifferenzrelaiseinrichtungen 2 und 3 zum Bereitstellen des Stromdifferenzschutzes verwendeten Stromwerte synchron zueinander sind. Es wird deshalb erforderlich, die Abtastungssynchronisierung zu steuern, um einen Fehler bei der Synchronisation der Abtastung zwischen den Stromdifferenzrelaiseinrichtungen 2 und 3 zu beseitigen.

Ein herkömmlicher Betrieb zum Synchronisieren der Abtastvorgänge wird unter Bezugnahme auf die Fig. 11 beschrieben. In Fig. 11 senden die Stromdifferenzrelaiseinrichtungen 2 und 3 digitale Übertragungssignale TX2 und TX3 an die anderen Anschlüsse synchron zu einer Abtastzeit TS2 oder TS3 an ihrem eigenen Anschluss. Wenn die Übertragung von Übertragungssignalen TX2 und TX3 von einem Anschluss an den anderen Anschluss eine Verzögerungskomponente aufgrund der Übertragungsleitungen oder eine Übertragungsverzögerungszeit td aufgrund der Verzögerung in den Relaiseinrichtungen umfasst, dann werden die Übertragungssignale TX2 und TX3 an ihrem eigenen Anschluss nach dem Ablauf der Zeit td von einer Referenzzeit, zu der das Übertragungssignal von dem anderen Ende gesendet wurde, empfangen. Hierbei wird angenommen, dass die Zeiten, bis die Übertragungssignale als gemessen unter Verwendung der Abtastzeit TS2 oder TS3 an ihrem eigenen Anschluss als eine Referenz empfangen werden, Empfangszeiten t2 und t3 sind. Es ist wünschenswert, dass die zwei Stromdifferenzrelaiseinrichtungen 2 und 3 synchron zueinander sind und die Abtastoperationen gleichzeitig ausführen. Jedoch tritt ein Fehler bei der Synchronisation der Abtastvorgänge zwischen den Stromdifferenzrelaiseinrichtungen 2 und 3 auf.

Fig. 11 zeigt einen Fall, bei dem ein Fehler ΔT bei der Synchronisation der Abtastvorgänge zwischen der Abtastzeit TS2 der Stromdifferenzrelaiseinrichtung 2 und der Abtastzeit TS3 der Stromdifferenzrelaiseinrichtung 3 existiert.

Wie sich der Fig. 11 entnehmen lässt, sind die folgenden Beziehungen (1) und (2) zwischen den Empfangsseiten t2, t3, der Übertragungsverzögerungszeit td und dem Fehler ΔT bei der Synchronisation der Abtastvorgänge erfüllt. Aus den Beziehungen (1) und (2) kann der Fehler ΔT bei der Synchronisation der Abtastvorgänge gemäß der Beziehung (3) betrieben bzw. bestimmt werden. Eine oder beide Stromdifferenzrelaiseinrichtungen 2 und 3 steuern die Synchronisation von Abtastvorgängen, indem die Oszillationsfrequenzen der darin eingebauten Synchronisationsoszillatoren so eingestellt werden, dass der bestimmte Fehler ΔT beim Synchronisieren der Abtastvorgänge Null wird.

t2 = td + ΔT (1)

t3 = td - ΔT (2)

ΔT = (t2 - t3)/2 (3)

Zum Bestimmen des Fehlers ΔT bei der Synchronisation der Abtastvorgänge ist es wesentlich, dass die Zeiten t2 und t3 der Empfangsdaten von den anderen Anschlüssen wie gemessen mit der Abtastzeit an ihrem eigenen Anschluss als eine Referenz bei jeder Periode konstant sind. Für diesen Zweck muss eine Mehrfachbeziehung zwischen der Abtastfrequenz und der Übertragungsrate der Übertragungsdaten existieren. Wenn die Mehrfachbeziehung zwischen der Abtastfrequenz und der Rate zum Übertragen der Übertragungsdaten nicht existiert, dann weichen die Zeiten zum Empfangen von Daten von den anderen Anschlüssen wie gemessen mit der Abtastzeit als eine Referenz ab und das Ergebnis einer Bestimmung des Fehlers ΔT in der Abtastperiode wird bei jeder Periode nicht konstant und die Abtastzeiten können nicht mehr miteinander in Synchronisation gebracht werden.

Wenn zum Beispiel die Abtastfrequenz 720 Hz ist und die Übertragungsrate 54 kbps (Kilobits pro Sekunde) ist, dann existiert eine Mehrfachbeziehung (54 000/720 = 75) zwischen der Abtastfrequenz und der Übertragungsrate. Auf ein periodisches Senden eines Datenwerts von 75 Bits pro einer Abtastperiode hin werden die Zeiten zum Empfangen von Daten von den anderen Anschlüssen konstant wie gemessen mit der Abtastzeit als eine Referenz und die Abtastzeiten können in Synchronisation zueinander gebracht werden.

Wenn jedoch die Abtastfrequenz 720 Hz ist und die Übertragungsrate zum Beispiel 64 kbps ist, existiert keine Mehrfachbeziehung zwischen der Abtastfrequenz und der Übertragungsrate (64000/720 = 88.88 . . .). Wenn die Daten von 88 Bits pro einer Abtastperiode periodisch übertragen werden, tritt ein Fehler entsprechend von 0,88 . . . Bits pro einer Abtastperiode auf und die Zeiten zum Empfangen von Daten von . den anderen Anschlüssen werden nicht konstant wie gemessen mit der Abtastzeit als eine Referenz. Gemäß dem Stand der Technik wird deshalb nicht zugelassen, dass die Abtastzeiten zwischen den Stromdifferenzrelaiseinrichtungen an beiden Anschlüssen in Synchronisation gebracht werden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Stromdifferenzrelaiseinrichtung bereitzustellen, die die Synchronisation von Abtastvorgängen stabil erreichen kann, indem die Zeiten zum Empfangen von Daten von den anderen Anschlüssen mit der Abtastzeit als einer Referenz fast konstant gehalten wird, selbst wenn eine Mehrfachbeziehung zwischen der Abtastfrequenz und der Übertragungsrate nicht existiert.

Um die obige Aufgabe gemäß der Stromdifferenzrelaiseinrichtung der vorliegenden Erfindung zu lösen, werden die Anschlussströme des Leistungssystems gleichzeitig abgetastet, wobei eine vorgegebene Periode aufrechterhalten wird, und der Schutzbetrieb wird durch Verwendung der abgetasteten Stromdaten ausgeführt, wobei eine Einrichtung zum Einfügen von Blindbits unter den festen Rahmenlängen zum Übertragen von Signalen bereitgestellt wird, so dass sogar dann, wenn keine Mehrfachbeziehung zwischen der Abtastfrequenz und der Übertragungsrate existiert, die Länge von Übertragungsdaten durch die Einfügung der Blindbits eingestellt wird, um die Abtastzeiten in Synchronisation zu bringen.

Ferner ist eine Einrichtung zum Erreichen einer Synchronisation zwischen beiden Anschlüssen mit der festen Rahmenlänge des Übertragungssignals als eine Einheit und eine Einrichtung zum Erreichen einer Synchronisation von Zeiten zum Einfügen der Blindbits zwischen beiden Anschlüssen vorgesehen, um dadurch die Länge von Übertragungsdaten durch Einfügen der Blindbits einzustellen und die Abtastzeiten sogar dann in Synchronisation zu bringen, wenn keine Mehrfachbeziehung zwischen der Abtastfrequenz und der Übertragungsrate existiert.

Eine Einrichtung zum Einfügen von Blindbits in Synchronisation zu Zeiten zum Senden eines Übertragungsdatenwerts einer vorgegebenen Periode zum Synchronisieren der Abtastvorgänge wird bereitgestellt, wodurch die Länge von Übertragungsdaten durch die Einfügung der Blindbits zum Synchronisieren der Abtastzeiten sogar dann eingestellt wird, wenn keine Mehrfachbeziehung zwischen der Abtastfrequenz und der Übertragungsfrequenz existiert.

Ferner wird eine Einrichtung zum Erzielen der Synchronisation zwischen beiden Anschlüssen mit einer festen Rahmenlänge eines Übertragungssignals als eine Einheit, eine Einrichtung zum Aufnehmen von Takten von den Übertragungssignalen und eine Einrichtung zum Erzeugen von Abtastsynchronisationssignalen auf Grundlage der Takte, die aufgenommen werden, vorgesehen, um die Länge von Übertragungsdaten durch Einfügen von Blindbits einzustellen und die Abtastzeiten auf Grundlage der Signale, die empfangen werden, oder den Takten, die aufgenommen werden, sogar dann zu synchronisieren, wenn keine Mehrfachbeziehung zwischen der Abtastfrequenz und der Übertragungsfrequenz existiert.

Ferner wird eine Einrichtung zum Erreichen der Synchronisation zwischen beiden Anschlüssen mit einer festen Rahmenlänge eines Übertragungssignals als eine Einheit, eine Einrichtung zum Empfangen von Takten von einer Kommunikationseinheit und eine Einrichtung zum Erzeugen von Abtastsynchronisationssignalen auf Grundlage der Takte, die empfangen werden, vorgesehen, um die Länge von Übertragungsdaten durch Einfügen von Blindbits einzustellen und die Abtastzeiten auf Grundlage der Takte, die von der Kommunikationseinheit ausgegeben werden, sogar dann zu synchronisieren, wenn keine Mehrfachbeziehung zwischen der Abtastfrequenz und der Übertragungsfrequenz existiert.

Ferner wird eine Einrichtung zum Erzeugen von Blindbits mit einer Anzahl n oder n ± 1 bereitgestellt, um die Länge von Übertragungsdaten durch Einfügen von Blindbits einzustellen und die Abtastzeiten sogar dann zu synchronisieren, wenn keine Mehrfachbeziehung zwischen der Abtastfrequenz und der Übertragungsfrequenz existiert.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild, das eine Stromdifferenzrelaiseinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 bis 6 Diagramme, die verschiedene Bedingungen zum Senden von Daten zum Erläutern des Betriebs der Einrichtung in Fig. 1 darstellen;

Fig. 7 ein Blockdiagramm, das die Stromdifferenzrelaiseinrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 8 und 9 Diagramme, die verschiedene Bedingungen zum Übertragen von Daten zum Erläutern des Betriebs der Einrichtung der Fig. 7 darstellen;

Fig. 10 ein Blockdiagramm der Stromdifferenzrelaiseinrichtung gemäß einem Stand der Technik; und

Fig. 11 ein Zeitdiagramm, das den Betrieb der Einrichtung in Fig. 10 darstellt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN Ausführungsform 1

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Stromdifferenzrelaiseinrichtung 2 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Hierbei weist eine Stromdifferenzrelaiseinrichtung 3, obwohl nicht dargestellt, einen internen Aufbau, der der gleiche wie derjenige der Stromdifferenzrelaiseinrichtung 2 ist. Die Stromdifferenzrelaiseinrichtung 2, die in Fig. 1 gezeigt ist, ist an einem Anschluss 1A einer Leistungs- bzw. Hochspannungsübertragungsleitung 1 vorgesehen und weist einen Systemstromwandler 101 auf, der einen Systemstrombetrag, der von dem Stromdetektor 4 (Fig. 10) erfasst wird, empfängt und diesen in einen digitalen Stromdatenwert umwandelt, der übertragen werden kann. Ein digitaler Stromdatenwert, der von dem Systemstromwandler 101 erhalten wird, wird als ein erster Stromdatenwert einem Betreiber 104 eingegeben, der den Betrieb für einen Stromdifferenzschutz ausführt und wird über eine Übertragungsleitung an die Stromdifferenzrelaiseinrichtung 3 (nicht gezeigt), die an dem anderen Anschluss 1B der Leistungsübertragungsleitung 1 vorgesehen ist, über einen Sender 102 und einen Blindbitinterpolator 105 gesendet. Der Stromdatenwert, der abgetastet und in eine digitale Form durch die Stromdifferenzrelaiseinrichtung 3 an dem Anschluss 1B umgewandelt wird, wird an die Stromdifferenzrelaiseinrichtung 2 gesendet und von einem Empfänger 103 empfangen. Der Stromdatenwert des Anschlusses 1B, der von dem Empfänger 103 empfangen wird, wird als ein zweiter Stromwert einem Betreiber 104 eingegeben. Der Empfänger 103 holt einen Zeitdatenwert t3, der aus den Übertragungssignalen TX3 heraus erhalten wird, indem er von der Stromdifferenzrelaiseinrichtung 3 gemessen wird, und sendet diesen an die Abtastsynchronisations-Steuereinrichtung 108.

Die Stromdifferenzrelaiseinrichtung 2 umfasst ferner einen Zeitmesser 106 und einen Abtastsynchronisationsoszillator 107. Der Zeitmesser 106 empfängt Übertragungssignale TX3 von dem Anschluss 1B und Signale, die von dem Abtastsynchronisationsoszillator 107 ausgegeben werden, und misst eine Zeit t2 zum Empfangen der Übertragungssignale TX3 von dem Anschluss 1B. Durch Verwenden der Zeit t2, die von dem Zeitmesser 106 gemessen wird, und der Zeit t3, die von dem Empfänger 103 gesendet wird, bestimmt die Abtastsynchronisations-Steuereinrichtung 108 einen Fehler AT bei der Synchronisation der Abtastvorgänge gemäß der Beziehung (3) und steuert die Oszillationsfrequenz des Abtastsynchronisationsoszillator 107 so, dass der Fehler Null wird. Der Abtastsynchronisationsoszillator 107 sendet Impulssignale entsprechend der Oszillationsfrequenz an den Zeitmesser 106, den Systemstromwandler 101, den Sender 102 und den Blindbitinterpolator 105 bei regelmäßigen Intervallen.

In der in Fig. 1 gezeigten Relaiseinrichtung entspricht der Zeitdatenwert t3, der von dem Empfänger 103 empfangen wird, und die Zeit t2, die von dem Zeitmesser 106 gemessen wird, den Zeiten t3 und t2, die in Fig. 11 gezeigt sind. Die Stromdifferenzrelaiseinrichtung 3 an dem Anschluss 1B ist ebenfalls in der gleichen Weise wie die Stromdifferenzrelaiseinrichtung 2 an dem Anschluss 1A aufgebaut und ermittelt die Daten bezüglich der Zeiten t2 und t3 gesehen von der Seite der Relaiseinrichtung 3 her.

Als nächstes wird nachstehend der Betrieb der Stromdifferenzrelaiseinrichtung 2 beschrieben. Der Systemstromwandler 101 tastet den Stromwert der Leistungsübertragungsleitung 1 gemäß der Impulssignale einer vorgegebenen Periode, die von dem Abtastsynchronisationsoszillator 107 ausgegeben wird, ab und wandelt diesen in einen digitalen Wert um. Der digitale Stromwert wird einerseits in ein Übertragungssignal durch den Sender 102 umgewandelt und in der Form eines Übertragungssignals TX2 an die Relaiseinrichtung 3 durch den Blindbitinterpolator 104 gesendet. Wie nachstehend beschrieben wird fügt der Blindbitinterpolator 104 je nach Anforderung Blindbits zu dem gegenwärtigen Datenwert hinzu, um die Länge des übertragenen Datenwerts einzustellen. Der digitale Stromwert wird andererseits an den Betreiber 104 gesendet, der ebenfalls als ein Übertragungssignal TX3 einen Stromdatenwert des Anschlusses 1B, der von dem Empfänger 103 von der Stromdifferenzrelaiseinrichtung 3 empfangen wird, empfängt. Der Betreiber 104 führt einen vorgegebenen Betrieb für einen Stromdifferenzschutz auf Grundlage der Stromdaten, die von beiden Anschlüssen eingegeben werden, aus und erzeugt ein Auslösesignal für den Fall, dass ein Unfall erfasst wird. Die gleichzeitigen Abtastungen von Strömen durch die Stromdifferenzrelaiseinrichtungen 2 und 3, die als eine Voraussetzung eines Betriebs für einen Stromdifferenzschutz dienen, werden gemäß folgenden Prozeduren realisiert.

Der Zeitmesser 106 misst die Zeit t2 zum Empfangen des Übertragungssignals TX3 von dem anderen Anschluss und gibt diese der Abtastsynchronisations-Steuereinrichtung 108 ein. Die Abtastsynchronisations-Steuereinrichtung 108 bestimmt einen Fehler ΔT beim Synchronisieren der Abtastvorgänge gemäß der Beziehung (3) und erzeugt ein Abtastsynchronisationssteuersignal auf Grundlage davon. Das Abtastsynchronisationssteuersignal wird dem Abtastsynchronisationsoszillator 107 eingegeben, um dadurch die Oszillationsfrequenz des Abtastsynchronisationsoszillators 107 so zu steuern, dass der Fehler AT beim Synchronisieren der Abtastvorgänge Null wird.

Fig. 2 zeigt einen Aufbau von Übertragungsdaten, bei denen eine Mehrfachbeziehung zwischen der Abtastfrequenz und der Übertragungsrate existiert. Im Beispiel von Fig. 2 beträgt die Abtastfrequenz 720 Hz, die Übertragungsrate beträgt 54 kbps und die Empfangsdaten von 54000/720 = 75 Bits werden als ein Rahmen für jede Abtastperiode übertragen. In diesem Fall nehmen die Abtastzeiten t2 und t3 konstante Werte an, wobei ermöglicht wird, dass die Abtastvorgänge normal in Synchronisation aufrechterhalten werden.

Andererseits zeigt Fig. 3 einen Fall, bei dem keine Mehrfachbeziehung zwischen der Abtastfrequenz und der Übertragungsrate existiert. Hierbei beträgt die Abtastfrequenz 720 Hz, die Übertragungsrate beträgt 64 kbps und wie voranstehend beschrieben ist 64000/720 = 88, 88 . . . Demzufolge werden ungerade Bits gebildet, d. h. überschüssige Bits oder unzureichende Bits unabhängig davon, wie die Anzahl von Bits pro einem Rahmen bestimmt wird. In diesem Fall nehmen die Abtastzeiten t2 und t3 wie gemessen aufgrund der Abtastzeiten nicht konstante Werte ein und die Abtastvorgänge werden normalerweise nicht in Synchronisation aufrechterhalten.

Fig. 4 zeigt ein Beispiel zum Aufrechterhalten einer Synchronisation durch Einfügen von Blindbits gemäß der Erfindung im Gegensatz zu dem Fall der Fig. 3. In Fig. 4 wird ein Blindbit (Dummybit) beispielsweise in 8 Rahmen von 9 Rahmen zwischen den festen Rahmen von Übertragungssignalen durch Verwendung des Blindbitinterpolators 105 eingefügt. Deshalb wird die Anzahl von Bits, die durch 9 Rahmen gesendet werden sollen, so eingestellt, dass sie 800 Bits (= (88 + 1) × 8 + (88 + 0) × 1) sind, um Übertragungsperioden aufrechtzuerhalten, die in Synchronisation von 720 Rahmen einer Sekunde sind.

Es kann somit angenommen werden, dass eine Mehrfachbeziehung zwischen der Abtastfrequenz und der Übertragungsrate existiert. Obwohl keine Mehrfachbeziehung zwischen der Abtastfrequenz und der Übertragungsrate existiert, werden deshalb die Zeiten zum Empfangen der Übertragungssignale wie gemessen mit der Abtastzeit als eine Referenz fast konstant aufrechterhalten werden, wobei ermöglicht wird, die Abtastzeiten in Synchronisation aufrechtzuerhalten.

Ausführungsform 2

Die Ausführungsform 2 ist diejenige, bei der die Ausführungsform 1 mit einer Einrichtung zum Erzielen der Synchronisation an beiden Enden mit der festen Rahmenlänge eines Übertragungssignals als eine Einheit versehen ist und wobei die Zeiten zum Einfügen eines Blindbits zwischen beiden Anschlüssen synchronisiert sind und die Zeiten zum Empfangen der Übertragungssignale von den anderen Anschlüssen konstant wie gemessen mit der Abtastzeit aufrechterhalten werden, um die Abtastzeit in Synchronisation aufrecht zu halten.

Fig. 5 zeigt ein Beispiel von Daten, die gemäß dieser Ausführungsform übertragen werden. In dem Beispiel der Fig. 5 beträgt die Abtastfrequenz 720 Hz und die Übertragungsrate beträgt 64 kbps. In dieser Ausführungsform gibt die Abtastsynchronisationssteuerung Rahmennummern (#0 bis #7) an die Abtastperioden der Stromdifferenzrelaiseinrichtungen 2 und 3 zum Erreichen der Synchronisation zwischen den Stromdifferenzrelaiseinrichtungen 2 und 3 durch Verwenden der Rahmennummern. Durch Verwendung des Blindbitinterpolators 105 werden die Blindbits ferner an 8 Stellen in den Rahmennummern mit Ausnahme einer Stelle zwischen der Rahmennummer ≠8 und der Rahmennummer #0 der festen Rahmenlängen der Übertragungssignale eingefügt. Die Anzahl von Bits, die mit den 9 Rahmen gesendet werden sollen, wird somit auf 800 wie bei dem Fall der Ausführungsform 1 eingestellt, um eine Periode zum Senden von 27 Rahmen pro einer Sekunde aufrechtzuerhalten.

Somit werden die Zeiten zum Empfangen der gleichen Rahmennummer von den gegenüberliegenden Enden wie gemessen aus der Abtastzeit zwischen den Stromdifferenzrelaiseinrichtungen 2 und 3 synchronisiert, um die Synchronisation zu erreichen, die eine höhere Genauigkeit als diejenige des Falls der Ausführungsform 1 aufrechterhält.

Ausführungsform 3

In der Ausführungsform 3 werden die Blindbits eingefügt, wobei nicht ein gleiches Intervall aufrechterhalten wird, sondern ein geeignetes Intervall aufrechterhalten wird, um die Zeiten zum Senden der Signale bei einer vorgegebenen Periode zum Synchronisation der Abtastvorgänge zu erfüllen, um die Zeiten zum Empfangen der Rahmen aufrechtzuerhalten, auf denen die Synchronisation von Abtastvorgängen basiert, um dadurch die Abtastzeiten in Synchronisation aufrechtzuerhalten.

Fig. 6 zeigt den Betrieb der Ausführungsform 3, d. h. illustriert ein Beispiel, bei dem die Abtastfrequenz 720 Hz beträgt und die Übertragungsrate 64 kbps beträgt. In der Ausführungsform 3 wird ein Signal mit einer vorgegebenen Periode zum Messen der Zeitdaten von der Abtastzeit zum Synchronisieren der Abtastvorgänge gesendet. Ein Blindbit wird in geeigneter Weise eingefügt, um die Zeit zum Senden des Signals zu erfüllen, um die Anzahl von Bits, die mit 9 Rahmen gesendet werden, so einzustellen, dass sie 800 Bits (= 89 × 9-1 Bits) ist, wobei eine Übertragungsperiode von 27 Rahmen pro Sekunde aufrechterhalten wird. Dies ermöglicht, die Zeiten zum Empfangen der Übertragungssignale von dem anderen Anschluss wie gemessen von der Abtastzeit fast aufrechtzuerhalten und somit die Abtastzeiten zwischen beiden Anschlüssen in Synchronisation aufrechtzuerhalten.

Ausführungsform 4

Die Ausführungsform 4 ist diejenige, bei der die Ausführungsform 1 ferner mit einer Einrichtung zum Erzielen der Synchronisation zwischen beiden Anschlüssen mit der festen Rahmenlänge des Übertragungssignals als eine Einheit und einer Einrichtung zum Aufnehmen der Takte aus den Signalen, die von dem anderen Anschluss empfangen werden, versehen ist und wobei Abtastsynchronisationssignale auf Grundlage der Takte, die aufgenommen werden, ausgegeben werden, um die Abtastzeit in Synchronisation aufrechtzuerhalten.

Fig. 7 ist ein Blockdiagramm der Stromdifferenzrelaiseinrichtung 2 gemäß der Ausführungsform 4. Fig. 8 illustriert den Betrieb der Ausführungsform 4, d. h. illustriert ein Beispiel, bei dem die Abtastfrequenz 720 Hz beträgt und die Übertragungsrate 64 kbps beträgt. In der Stromdifferenzrelaiseinrichtung 2 der Ausführungsform 4 wird eine Taktaufnahme 109 zu der Ausführungsform 1 hinzugefügt, um Takte von Daten, die von dem anderen Anschluss 1B aufgenommen werden, aufzunehmen. Wie in der Ausführungsform 1 wird die Synchronisation zwischen den zwei Anschlüssen gestützt auf eine feste Rahmenlänge, aufrechterhalten. Hier werden jedoch die Takte von den empfangenen Daten aufgenommen und der gezählte Wert der Anzahl von Takten wird gleich durch eine Anzahl der festen Rahmen geteilt, um die Abtastung mit einem Zeitintervall auszuführen, welches gleich unterteilt ist. Dies ermöglicht, die Abtastzeiten zwischen den zwei Stromdifferenzrelaiseinrichtungen 2 und 3 in Synchronisation aufrechtzuerhalten.

Ausführungsform 5

Die Ausführungsform 5 ist diejenige, bei der die Ausführungsform 1 ferner mit einer Einrichtung zum Erzielen der Synchronisation zwischen beiden Anschlüssen mit der festen Rahmenlänge des Übertragungssignals als eine Einheit, einer Einrichtung zum Empfangen von Takten, die von einer Kommunikationseinheit ausgegeben werden, und einer Einrichtung zum Erzeugen von Abtastsynchronisationssignalen auf Grundlage der empfangenen Takte versehen ist, um die Abtastzeiten in Synchronisation aufrechtzuerhalten.

Fig. 9 ist ein Blockdiagramm der Stromdifferenzrelaiseinrichtung 2 gemäß der Ausführungsform 5. In der Ausführungsform ist ein Taktempfänger 110 zu der Ausführungsform der Fig. 1 hinzugefügt, um Takte in Synchronisation zu den Daten, die von der Kommunikationseinheit erhalten werden, die nicht gezeigt ist, zu empfangen und die Abtastsynchronisations-Steuereinrichtung 108 zu steuern. Wie in der Ausführungsform 2 wird die Synchronisation zwischen den zwei Anschlüssen gestützt auf eine feste Rahmenlänge, aufrechterhalten. Hierbei werden jedoch die Takte in Synchronisation zu den Daten, die von der Kommunikationseinheit erhalten werden, empfangen, die gezählte Anzahl der Takte wird gleich durch eine Anzahl der festen Rahmen geteilt, um die Abtastung mit einem Zeitintervall auszuführen, welches gleich aufgeteilt ist. Dies ermöglicht, die Abtastzeiten in Synchronisation zwischen den zwei Anschlüssen aufrechtzuerhalten.

Ausführungsform 6

Die Ausführungsform 6 ist diejenige, bei der die Ausführungsform 1 mit einer Einrichtung ausgerüstet ist, die Blindbits in einer Anzahl n oder n ± 1 erzeugt, um die Zeiten zum Abtasten der Rahmen, auf denen die Synchronisation von Abtastungen basiert, fast aufrechtzuerhalten, um dadurch die Abtastzeiten in Synchronisation zu halten.

Der Betrieb der Ausführungsform 6 wird beschrieben. Blindbits werden in einer Anzahl von n oder n ± 1 für die Ausführungsform 1 gebildet. Hierbei beträgt die Abtastfrequenz 720 Hz und die Übertragungsrate beträgt 64 kbps. Wenn zum Beispiel die Datenmenge nur 80 Bits ist, werden 9 Blindbits in jeden der 8 Rahmen von 9 Rahmen eingefügt und ein Blindbit wird in den übrigen einen Rahmen eingefügt, um die Anzahl von Bits, die mit 9 Rahmen gesendet werden, so einzustellen, dass sie 800 (= 89 × 9-1) Bits sind, um eine Übertragungsperiode von 27 Rahmen pro einer Sekunde wie für den Fall der Ausführungsform 1 aufrechtzuerhalten. Dies ermöglicht, die Zeiten zum Empfangen von Signalen von den entgegengesetzten Anschlüssen wie gemessen von den Abtastzeiten fast aufrechtzuerhalten, um dadurch die Abtastzeiten in Synchronisation zwischen beiden Anschlüssen zu halten.

Claims

1. Stromdifferenzrelaiseinrichtung zum Abtasten der Ströme an beiden Anschlüssen eines Energiesystems zu der gleichen Zeit, wobei einer vorgegebene Periode aufrechterhalten wird, und zum Ausführen des Betriebs für einen Stromdifferenzschutz durch Verwenden eines Stromwerts an ihrem eigenen Anschluss, der an ihrem eigenen Anschluss abgetastet wird, und eines Stromwerts an dem anderen Anschluss, der an dem anderen Anschluss zu der gleichen Zeit abgetastet und mit einer festen Rahmeneinheit übertragen wird, die in Abhängigkeit fast von der Abtastperiode hin eingestellt wird, wobei die Stromdifferenzrelaiseinrichtung umfasst:
eine Einstelleinrichtung zum Einstellen der Anzahl von digitalen Übertragungsbits in dem festen Rahmen auf ein Integer, welches nicht größer als ein Wert von (Rate zum Übertragen der Bits/Abtastfrequenz) ist, wenn keine Mehrfachbeziehung zwischen der Übertragungsrate der Bits zum Übertragen der abgetasteten Ströme in einer digitalen Form und der Abtastfrequenz zum Abtasten der Ströme existiert; und
eine Blindbit-Interpolationseinrichtung zum selektiven Einfügen von Blindbits zwischen die festen Rahmen, die sich auf die digitale Übertragung beziehen, um eine Synchronisation zwischen der Abtastung und der Datenübertragung aufrechtzuerhalten.

2. Stromdifferenzrelaiseinrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine erste Synchronisationseinrichtung zum Erzielen einer Synchronisation zwischen beiden Anschlüssen mit einer vorgegebenen Anzahl von festen Rahmen als eine Einheit, und eine zweite Synchronisationseinrichtung zum Synchronisieren der Zeiten zum Einfügen des Blindbits zwischen beiden Anschlüssen.

3. Stromdifferenzrelaiseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Blindbit-Interpolationseinrichtung Blindbits zu Zeiten einer Sendung der Übertragungsdaten von einer vorgegebenen Periode einfügt, um die Abtastvorgänge zu synchronisieren, wenn keine Mehrfachbeziehung zwischen der Abtastfrequenz und der Rate zum Übertragen der Bits besteht.

4. Stromdifferenzrelaiseinrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Synchronisationseinrichtung zum Erzielen der Synchronisation zwischen beiden Anschlüssen mit der festen Rahmenlänge als eine Einheit, eine Taktaufnahmeeinrichtung zur Aufnahme von Takten aus den Übertragungssignalen, und eine Ausgabeeinrichtung zum Erzeugen von Abtastsynchronisationssignalen auf Grundlage der Takte, die aufgenommen werden, um die Länge der Übertragungsdaten durch Einfügen von Blindbits einzustellen, und die Abtastvorgänge auf Grundlage der Takte, die aus den empfangenen Signalen aufgenommen werden, zu synchronisieren, wenn keine Mehrfachbeziehung zwischen der Abtastfrequenz und der Übertragungsrate existiert.

5. Stromdifferenzrelaiseinrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Synchronisationseinrichtung zum Erreichen der Synchronisation zwischen beiden Anschlüssen mit der festen Rahmenlänge als eine Einheit, und eine Taktempfangseinrichtung zum Empfangen von Takten von einer externen Kommunikationseinheit und zum Erzeugen von Abtastsynchronisationssignalen auf Grundlage der empfangen Takte, um die Länge von Übertragungsdaten durch Einfügen von Blindbits einzustellen und die Abtastvorgänge auf Grundlage der Takte, die von der Kommunikationseinheit ausgegeben werden, zu synchronisieren, wenn keine Mehrfachbeziehung zwischen der Abtastfrequenz und der Übertragungsrate existiert.

6. Stromdifferenzrelaiseinrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Einrichtung zum Bilden von Blindbits in einer Anzahl n oder n ± 1, um die Länge von Übertragungsdaten durch Einfügen der Blindbits zum Synchronisieren der Abtastvorgänge einzustellen, wenn keine Mehrfachbeziehung zwischen der Abtastfrequenz und der Übertragungsrate existiert.