DE10038815A1 - Verfahren, System und Anordnung zur Stromüberlastung von Komponenten in einem Mittel- oder Hochspannungsnetz - Google Patents
Verfahren, System und Anordnung zur Stromüberlastung von Komponenten in einem Mittel- oder HochspannungsnetzInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontrollierten Stromüberlastung wenigstens einer Komponente eines Mittel- oder Hochspannungsnetzes. Ein System nimmt an wenigstens einem Meßort im Bereich der wenigstens einen Komponente sowie in bestimmten zeitlichen Abständen jeweils eine Messung für wenigstens eine die Strom-Überlastbarkeit beeinflussende Meßgröße (38, 40) vor. Mit den innerhalb einer vorgebbaren Zeitdauer gewonnenen Meßwerte einer Meßgröße (38, 40) wird mit einer komponenten- sowie meßgrößenspezifischen Gewichtsfunktion (10, 20) mittels mathematischer Faltung eine Faltungssumme gebildet und für wenigstens einen Ort im Bereich der wenigstens einen Komponente oder für die wenigstens eine Komponente insgesamt wird ein Neuwert (30) für eine die Strom-Überlastbarkeit des Systems beeinflussende Meßgröße (38, 40) auf Basis der jeweiligen Faltungssummen ermittelt. Außerdem wird ein System sowie eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgestellt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Strom-Überlastung wenigstens einer Kom
ponente in einem Mittel- oder Hochspannungsnetz, wobei ein System an wenigstens
einem Meßort im Bereich der wenigstens einen Komponente sowie in bestimmten
zeitlichen Abständen jeweils eine Messung für wenigstens eine die Auslastung be
einflussende Meßgröße vornimmt. Daneben betrifft die Erfindung ein System zur
Verwendung in dem Verfahren mit einer Meßwerterfassungseinrichtung zur Messung
wenigstens einer Meßgröße an wenigstens einem Meßort und in bestimmten zeitli
chen Abständen im Bereich der wenigstens einen Komponente, sowie eine Auswer
teeinrichtung für Meßwerte. Außerdem betrifft die Erfindung eine Anordnung zur
Durchführung des Verfahrens unter Verwendung des Systems, wobei die Anordnung
wenigstens einer Komponente eines Mittel- oder Hochspannungsnetzes sowie ein
System aufweist.
Stromversorgungsunternehmen oder andere Betreiber von Komponenten in Mittel-
und Hochspannungsstromnetzen, sind ständig bemüht, ihre vorhandenen Kompo
nenten und deren Kapazitäten möglichst optimal zu nutzen oder auszulasten. Insbe
sondere mit der Öffnung der Energiemärkte infolge der Deregulierung gewinnt dieser
Wunsch in zunehmenden Maße an Bedeutung.
Zum einen sollen die bestehenden Komponenten trotz zunehmend höherer Spitzen
belastungen weiter betrieben werden, zum anderen sollen Neuinstallationen mit
möglichst geringen Nenn-Dauerleistungen der Komponente, bei ansonsten ver
gleichbaren Betriebswerten ausgeführt werden, idealerweise mit der Möglichkeit ei
ner zeitweisen Überlastung der Komponenten. Je länger die Zeitspannen der zeit
weisen Überlastung andauern können, desto besser ist die Auslastung der Kompo
nente insgesamt. Die höhere Belastung wirkt sich überwiegend in einer Tempera
turerhöhung und einer damit einher gehenden thermische Beanspruchung der Kom
ponenten aus.
Als Komponenten für ein Mittel- oder Hochspannungsstromnetz werden hier insbe
sondere Leistungstransformatoren, Schaltanlagen, Freileitungen, Kabel oder auch
Kombinationen dieser Einzel-Komponenten einbezogen.
Eine Möglichkeit den Nutzen einer Komponente zu erhöhen, besteht darin, Systeme
einzusetzen, welche die Belastungen der Komponente kontrollieren und gegebe
nenfalls die Belastungen, beispielsweise die elektrischen Belastungen, steuern. Ins
besondere kann unter bestimmten Umständen die elektrische Belastung soweit er
höht werden, beziehungsweise solange ein Betrieb mit entsprechender elektrischer
Belastung beziehungsweise Überlastung erfolgen, bis ein Grenzwert der Kompo
nente, z. B. die Temperatur an einer bestimmten Stelle der Komponente erreicht oder
überschritten wird. Im weiteren Betrieb muß die elektrische Belastung der Kompo
nente angepaßt und gegebenenfalls reduziert werden, um bleibenden Schäden an
den Netzkomponenten sicher auszuschließen.
Diese zeitweise erhöhte Belastung wird deshalb von der Komponente ertragen, weil
die durch den erhöhten Stromfluß verursachte Temperaturerhöhung sich erst nach
und nach auf die einzelnen Bauteile auswirkt.
Gelegentlich wird eine Komponente auch so betrieben, daß eine elektrische Überla
stung vergleichsweise längere Zeit vorhanden ist. Die Folge ist, wie eingangs be
schrieben, ein Anstieg der Temperaturen in oder an der Komponente, insbesondere
zunächst an temperaturkritischen Stellen, häufig eine entsprechend beaufschlagte
Isolierung. Bei entsprechender Wahl der elektrischen Überlastung führt dies zu sol
chen Übertemperaturen, die gerade noch akzeptiert werden können, ohne den siche
ren Betrieb der Komponente zu gefährden, wobei sie jedoch zu einem erhöhten Le
bensdauerverbrauch der Komponente führen.
Eine weitere Möglichkeit den Nutzen von Komponenten zu erhöhen, besteht darin,
mittels bestimmter Systeme die Hilfssysteme für die Komponenten zu betreiben, wei
che die Leistungsfähigkeit der Komponenten steigern. Beispielsweise werden als ein
Hilfssystem bei einem Leistungstransformator Lüfter eingesetzt, die durch Zwangs
kühlung mehr Verlustwärme abführen als ohne Lüfter. Dementsprechend ist die Lei
stung des Leistungstransformators erhöht.
Mit einem entsprechenden Einsatz von Hilfssystemen kann auch die Zeitspanne für
einen Betrieb mit elektrischer Überlastung für einen Leistungstransformator verlän
gert werden. Eine weitere Maßnahme ist es, den oder die Lüfter automatisch anzu
schalten, wenn ein bestimmter Temperaturwert am Leistungstransformator erreicht
oder überschritten wird. Auch mit dieser Maßnahme kann die Zeitspanne für einen
Betrieb des Leistungstransformators mit elektrischer Überlastung verlängert werden.
Die elektrische Überlastbarkeit wird auch erhöht, wenn vereinfachte Lastverläufe,
beispielsweise Stufenkennlinien als Kriterium für die Zuschaltung von Hilfssysteme,
also beispielsweise der Lüfter, mit herangezogen werden.
Allen geschilderten Maßnahmen beziehungsweise Systemen ist jedoch gemeinsam,
daß auf bestimmte Ereignisse, wie z. B. Übertemperaturen an einer Komponente,
festgelegte Reaktionsabläufe vorgesehen sind, beziehungsweise die Systeme in
festgelegter Weise reagieren.
Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren, ein System sowie eine Anordnung zur
Verbesserung der Strom-Überlastbarkeit von Komponenten in einem Mittel- oder
Hochspannungsnetz anzugeben.
Diese Aufgabe wird gelöst mit den in Anspruch 1, Anspruch 10 sowie mit den in An
spruch 18 genannten Merkmalen.
Demnach ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß eine
Faltungssumme der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne gewonnenen Meßwerte
einer Meßgröße mit einer komponenten- sowie meßgrößenspezifischen Gewichts
funktion mittels Faltung gebildet wird, und daß für wenigstens einen Ort im Bereich
der wenigstens einen Komponente oder für die wenigstens eine Komponente insge
samt ein Neuwert einer die Strom-Überlastbarkeit beeinflussenden Meßgröße als
Ergebnisse der jeweiligen Faltung, ermittelt wird. Innerhalb dieser vorgebbaren Zeit
dauer, der sogenannten Gedächtniszeit, wird eine bestimmte Anzahl von Meßwerten
erfaßt, beispielsweise durch Messungen in einem festgelegten zeitlichen Abstand.
Die Werte der Gewichtsfunktion für diejenigen Meßwerte, die älter als die Gedächt
niszeit an einem betrachteten Zeitpunkt sind, nehmen die Werte Null oder nahezu
Null an. Vorteilhafterweise haben die Meßwerte außerhalb der Gedächtniszeit keinen
Einfluß auf den ermittelten Neuwert.
In einer einfachen Ausgestaltung des Verfahrens sind die Meßwerte einer Meßgröße,
beispielsweise der Temperatur einer Komponente in einem Hochspannungsnetz an
einer besonders temperaturkritischen Stelle. Eine dieser Meßgröße zugeordnete
Gewichtsfunktion ist bekannt. Sie wurde zuvor aus transienten Belastungsversuchen
an der Komponente abgeleitet. Es erfolgt eine Verknüpfung der einzelnen Meßwerte
mit den entsprechenden Werten der Gewichtsfunktion, indem die Faltungssumme
über die einzelnen Ergebnisse gebildet wird. Dies entspricht der Integration der diffe
rentiellen, also der gewichteten Anteile der einzelnen Meßwerte. Die Faltungssumme
ist dann ein Neuwert, d. h. ein zukünftiger, durch das Verfahren prognostizierter Wert
einer Meßgröße, der sogenannte Neuwert. Die zu prognostizierende Meßgröße wird
so gewählt, daß ein nützlicher Zusammenhang zwischen den Neuwerten und der
möglichen Überlastung beziehungsweise der Überlastbarkeit der Komponente gege
ben ist. Dies ist beispielsweise mit der Wahl der Temperatur an der temperatursensi
belsten Stelle der Komponente der Fall. Durch die Prognose dieser Temperatur für
einen Zeitpunkt in der Zukunft wird ermöglicht, bereits vor dem tatsächlichen Eintritt
eines Ereignisses, beispielsweise einer unzulässigen Temperaturüberschreitung,
Maßnahmen zu treffen, die dieses Ereignis verhindern oder hinauszögern. Durch
dieses Vorgehen ist vorteilhafterweise erreicht, daß die Strom-Überlastbarkeit einer
Komponente verbessert wird, indem die Stromüberlastung erhöht oder bei ver
gleichsweise ähnlicher Stromüberlastung die Zeitspanne der Stromüberlastung ver
längert wird.
Besteht der Wunsch, Komponenten, beispielsweise Leistungstransformatoren, mög
lichst lange mit einer bestimmten elektrischen Überlastung zu betreiben, können auf
grund der erfindungsgemäßen Prognose bestimmte Maßnahmen festgelegt sein,
z. B. Schalthandlungen bei den Hilfssystemen der Komponenten, insbesondere das
vergleichsweise frühe Einschalten von Lüftern, noch bevor die zur Auslösung von
Schalthandlungen bestimmte Temperaturwerte erreicht oder überschritten sind. Das
frühzeitige Einschalten aufgrund der getroffenen Prognose verlängert so vorteilhaf
terweise den für die Überlastung zulässigen Zeitraum zusätzlich.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens können auch mehr als eine
Meßgröße bei der Prognose des Neuwertes berücksichtigt werden. Die Faltungs
summen der verschiedenen Meßgrößen werden dann mittels Superposition in linea
ren Gleichungssystemen überlagert und bilden eine Ergebnisgröße, wobei dann die
Ergebnisgröße den Neuwert angibt. Mit der Superposition ist dis mathematische Su
perposition in linearen Gleichungssystemen gemeint, die bei der Lösung von Diffe
rentialgleichungen beziehungsweise Differentialgleichungssystemen angewendet
wird.
Als Neuwerte werden häufig die Temperaturen an temperaturkritischen Stellen der
Komponente beziehungsweise der Komponenten prognostiziert. Es ist aber ebenfalls
von Vorteil, beispielsweise zukünftige elektrische Belastungen oder Schaltzeitpunkte
für Hilfssysteme zu prognostizieren. Prinzipiell sind alle Meßgrößen der Prognose
zugänglich, aus denen sich nützliche Parameter zur frühzeitigen Steuerung von
Strom-Überlasten beziehungsweise der Strom-Überlastbarkeit ergeben oder herlei
ten lassen.
Neuwerte werden nur für diejenigen Zeitpunkte angegeben, die höchstens soweit in
der Zukunft liegen, wie sie der Zeitspanne der oben genannten Gedächtniszeit ent
spricht. Eine weiter vorausschauende Prognose ist zwar möglich, verringert jedoch
die Wahrscheinlichkeit, daß die prognostizierten Werte auch eintreten, entsprechend.
Vorteilhafterweise kann die Gewichtsfunktion durch Vergleich von prognostizierten
Werten und den entsprechenden Meßwerten angepaßt werden. Dies führt zu einer
ständigen Verbesserung der Gewichtsfunktion selbst.
Ein weiterer Vorteil besteht auch darin, daß das Verfahren mit einer fiktiven Ge
wichtsfunktion beginnen kann. Dann wird die Gewichtsfunktion ständig soweit ver
bessert, bis ein Optimum erreicht ist. Die transienten Belastungsversuche, aus denen
Auswertung die Gewichtsfunktionen üblicherweise systemspezifisch abgeleitet wer
den, können hierbei günstigerweise entfallen.
Ein solches Optimum wird beispielsweise dann erreicht, wenn die Gewichtsfunktion
mittels einer Fehlerkorrektur selbsttätig korrigiert wird. Ein Kriterium für die Fehlerkor
rektur kann z. B. das Minimum der quadratischen Abweichung zwischen den gemes
senen Werfen und den entsprechenden prognostizierten, also den Neuwerten sein.
Ein erfindungsgemäßes System zur Verwendung im Verfahren hat eine Auswerteein
richtung mit wenigstens einer komponenten- sowie meßgrößenspezifischen Ge
wichtsfunktion. Außerdem ist eine Auswerteeinrichtung vorhanden, die so ausge
staltet ist, daß die Meßwerte einer Meßgröße mit der, der Meßgröße zugeordneten
Gewichtsfunktion verknüpft sind, und daß die Faltungssumme für eine Meßgröße
innerhalb einer vorgebbaren Zeitdauer gebildet ist.
Die Gewichtsfunktion ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung des Systems in der
Auswerteeinrichtung integriert oder dieser wenigstens zugänglich. Eine besonders
vorteilhafte Ausgestaltung des Systems weist als Auswerteeinrichtung einen ent
sprechend eingerichteten Computer auf Hiermit werden die beschreibenden Para
meter der Gewichtsfunktion beispielsweise in einem Datenspeicher gespeichert.
Die Verknüpfung der Meßwerte mit den jeweiligen zugeordneten Werten der Ge
wichtsfunktion kann auf besonders vorteilhafte Weise sowohl softwaremäßig, d. h.
mittels eines Computerprogrammes erfolgen, als auch elektronisch, d. h. quasi fest
verdrahtet.
Vorteilhafterweise kann das System auch so gestaltet sein, daß neben der elektri
schen -, der thermischen Belastung, der gemessenen oder prognostizierten Meßgrö
ßen, auch weitere, errechenbare Parameter anzeigbar sind, wie beispielsweise der
Lebensdauerverbrauch des Systems. Diese Parameter sind aus den erfaßten, histo
rischen oder den prognostizierten Werten für die verschiedenen Meßgrößen ermittel
bar.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Systems sieht vor, daß die Auswerteein
richtung derart ausgestaltet ist, daß sie Steuersignale für eine Steuerungseinrichtung
des Systems generiert. Diese können direkte Steuer- und Schaltbefehle sein, aber
auch sonstige Signale von Werten oder Daten, die von der Steuerungseinrichtung
gegebenenfalls entsprechend in Steuer- und Schaltbefehle umgesetzt werden.
Eine erfindungsgemäße Anordnung zur Durchführung des Verfahrens betrifft eine
Anordnung mit wenigstens einer Komponente eines Mittel- oder Hochspannungsnet
zes sowie mit einem erfindungsgemäßen System, wobei in der Auswerteeinrichtung
wenigstens eine system- sowie meßgrößenspezifischen Gewichtsfunktion hinterlegt
ist, wobei die Auswerteeinrichtung so ausgestaltet ist, daß die Meßwerte einer Meß
größe mit der, der Meßgröße zugeordneten Gewichtsfunktion verknüpft sind, und
wobei die Auswertevorrichtung so eingerichtet ist, daß die Faltungssumme für eine
Meßgröße innerhalb einer vorgebbaren Zeitdauer gebildet ist.
Vorteilhafterweise ist die Anordnung unbeschränkt auf die Zuordnung des erfin
dungsgemäßen Systems zu Komponenten. Auf diese Weise können Gruppen von
Komponenten, beispielsweise Transformatoren mit den ihnen zugeordneten Schalt
feldern inklusive den sie verbindenden Stromleitelementen, durch ein System kon
trolliert, überwacht und oder gesteuert werden. Auf diese Weise können besonders
nützliche räumliche oder verfahrensbedingte Anordnungen zusammengestellt wer
den.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens, des Systems beziehungsweise
der Anordnung sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
Als Beispiel für das erfindungsgemäße Verfahren, das System sowie die Anordnung
soll ein Leistungstransformator dienen.
Es zeigen
Fig. 1 eine erste Gewichtsfunktion,
Fig. 2 eine zweite Gewichtsfunktion, und
Fig. 3 ein Diagramm eines prognostizierten Temperaturverlaufs.
Die Fig. 1 zeigt eine erste Gewichtsfunktion 10 für einen Leistungstransformator mit
einer Nenn-Dauerleistung von 300 MVA, wobei die erste Gewichtsfunktion 10 zur
Gewichtung einer gemessenen Strombelastung des Leistungstransformators vorge
sehen ist. Auf der x-Achse 12 ist die Zeit in einer Zeitspanne von -48 Stunden bis 0
Stunden aufgetragen. Die y-Achse 14 gibt die Gewichtung an in der Dimension
(°K/A2.min). Der Kurvenverlauf der ersten Gewichtsfunktion 10 ist experimentell aus
transienten Belastungsversuchen ermittelt. Es ist aber auch möglich die erste Ge
wichtsfunktion 10 während des Betriebes des Leistungstransformators aus Messun
gen des Verlaufs der elektrischen Eingangsbelastung und der ermittelten Ausgangs
größen, beispielsweise die thermische Belastung, zu ermitteln.
Das hier genannte Beispiel bezieht sich auf einen Leistungstransformator als Kom
ponente in einem Hochspannungsnetz. Es ist jedoch ohne weiteres übertragbar auf
andere Komponenten, wie z. B. Schaltanlagen, Schaltanlagenelemente, Kabel, Frei
leitungen oder Kombinationen solcher Komponenten, die dann als eine Komponente
angesehen werden können.
Die Fig. 2 zeigt eine zweite Gewichtsfunktion 20 für den Leistungstransformator mit
der Nenn-Dauerleistung von 300 MVA, wobei die zweite Gewichtsfunktion 20 zur
Gewichtung einer gemessenen Umgebungstemperatur auf die Öltemperatur des
Leistungstransformators vorgesehen ist. Auf der x-Achse 22 ist die Zeit in einer Zeit
spanne von -48 Stunden bis 0 Stunden aufgetragen. Die y-Achse 24 gibt die Ge
wichtung an in der Dimension (°K/°K.min). Der Kurvenverlauf der zweiten Ge
wichtsfunktion 20 ist in diesem Beispiel experimentell aus transienten Belastungsver
suchen ermittelt.
Die Fig. 3 zeigt ein Diagramm eines prognostizierten Temperaturverlaufs 30 an einer
bestimmten Stelle im Kühlölkreislauf des Leitungstransformators. Das Diagramm
weist eine Zeitachse 32 als x-Achse mit einer Zeiteinteilung auf von -48 Stunden bis
24 Stunden auf. Die y-Achse hat zwei Skalierungen. Zum einen eine Tempera
turskala 34, die im positiven Bereich der x-Achse angeordnet ist und von -10°C bis
50°C reicht, zum anderen eine Skala für eine Strombelastung 36, die von 0 A2 bis
120 000 A2 reicht, wobei die Skala für die Strombelastung im negativen Bereich der
Zeitachse 32 angeordnet ist.
Im negativen Bereich der Zeitachse 32 beginnend, ist eine erste Kurve 38 aufgetra
gen, welche die gemessenen Umgebungstemperaturen im gesamten aufgetragenen
Zeitbereich zeigt. Eine zweite ebenfalls im negativen Zeitbereich beginnende Kurve
40 zeigt die gemessenen Verluste aufgrund der Strombelastung des Leistungstrans
formators.
Der prognostizierte Temperaturverlauf 30 zeigt in dieser Fig. 3 die vermuteten Tem
peraturen am Leistungstransformator in Abhängigkeit der beiden beeinflussenden
Meßgrößen Umgebungstemperatur sowie Verluste des Leistungstransformators bei
einer bestimmten Strombelastung.
Als Gedächtniszeit für das Verfahren sind hier 48 Stunden gewählt. Beim Vergleich
mit den Gewichtsfunktionen aus den Fig. 1 und 2 ist bei der Wahl dieser Zeitspanne
erreicht, daß die Werte der Gewichtsfunktionen hinreichend klein werden, die Pro
gnose der Temperaturkurve 30 also entsprechend wahrscheinlich ist.
Zur besseren Darstellung des Einflusses der verschiedenen Meßgrößen sind noch
zwei weitere Kurven gezeigt. Eine dritte Kurve 42, welche die Temperatur am Lei
stungstransformator zeigt, wenn es keine elektrische Last gäbe. Diese dritte Kurve
42 zeigt also den Einfluß einer einzelnen Meßgröße, hier der Umgebungstemperatur,
auf die Temperatur am Leistungstransformator. Eine vierte Kurve 44 zeigt entspre
chend die Temperatur am Leistungstransformator, die allein durch die elektrische
Belastung verursacht wird.
Die dritte Kurve 42 sowie die vierte Kurve 44 sind verfahrensgemäß durch Überlage
rung der innerhalb der Gedächtniszeit gewonnenen Meßwerte mit der dem entspre
chenden Meßwert zugeordneten Gewichtsfunktion mittels einseitiger Faltung ent
standen.
Beide Meßgrößen sollen für dieses Beispiel jedoch nicht isoliert voneinander be
trachtet werden. Der prognostizierte Temperaturverlauf 30 ergibt sich durch Super
position der Ergebnisse, die zur dritten Kurve 42 sowie zur vierten Kurve 44 errech
net wurden, nach den Gesetzen, die für lineare Systeme gelten.
Zum Vergleich des prognostizierten Temperaturverlaufs 30 mit dem tatsächlichen,
gemessenen Temperaturverlauf ist dieser in einer fünften Kurve 46 in das Diagram
eingezeichnet.
In dem gewählten Beispiel sorgt eine Meßwerterfassungseinrichtung für die Messung
sowie die Meßdatenaufbereitung der gemessenen Temperaturen sowie der elektri
schen Verluste am Transformator. Eine Auswertevorrichtung verknüpft die Meßwerte
der Meßgrößen mit den diesen zugeordneten Gewichtsfunktionen, bildet die Fal
tungssumme innerhalb der spezifischen Gedächtniszeit und errechnet mittels Super
position eine Ergebnisgröße, die ein Neuwert einer Meßgröße ist. Mit der Annahme,
daß sich der Neuwert einstellen wird, steuert eine Steuerungseinrichtung die mo
mentane elektrische Belastung, die Lüfter und die sonstigen Steuerungsgrößen des
Leistungstransformators. Die Meßwerterfassungs-, die Auswerte- sowie die Steue
rungseinrichtung in der entsprechenden Ausgestaltung sind Bestandteile eines erfin
dungsgemäßen Systems, das zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
am Leistungstransformator geeignet ist.
Claims (19)
1. Verfahren zur kontrollierten Stromüberlastung wenigstens einer Kompo
nente eines Mittel- oder Hochspannungsnetzes, wobei ein System an wenigstens
einem Meßort im Bereich der wenigstens einen Komponente sowie in bestimmten
zeitlichen Abständen jeweils eine Messung für wenigstens eine die Strom-
Überlastbarkeit beeinflussende Meßgröße (38, 40) vornimmt, dadurch gekenn
zeichnet, daß aus den innerhalb einer vorgebbaren Zeitdauer gewonnenen Meß
werte einer Meßgröße (38, 40) mit einer komponenten- sowie meßgrößenspezifi
schen Gewichtsfunktion (10, 20) mittels mathematischer Faltung eine Faltungssum
me gebildet wird, und daß für wenigstens einen Ort im Bereich der wenigstens einen
Komponente oder für die wenigstens eine Komponente insgesamt ein Neuwert (30)
für eine die Strom-Überlastbarkeit des Systems beeinflussende Meßgröße (38, 40)
auf Basis der jeweiligen Faltungssummen ermittelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faltungs
summen verschiedener Meßgrößen (38, 40) mittels Superposition in linearen Glei
chungssystemen überlagert werden und eine Ergebnisgröße gebildet wird, welche
Ergebnisgröße den Neuwert (30) angibt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die für ei
ne zukünftige Strom-Überlastbarkeit relevanten Neuwerte (30) für eine Meßgröße
(38, 40) nur für solche Zeitpunkte angegeben werden, die höchstens soweit in der
Zukunft liegen, wie es der Zeitspanne der vorgebbaren Zeitdauer entspricht.
4. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß die während der vorgebbaren Zeitdauer ermittelten Meßwerte, die aktuellen
Belastungen des Systems, der wenigstens einen Komponente oder andere dem Sy
stem bekannte Werte angezeigt werden.
5. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß die momentane Strombelastung beziehungsweise -Überlastung der wenig
stens einen Komponente unter Berücksichtigung der Neuwerte (30) von dem System
gesteuert werden.
6. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß Hilfssysteme, insbesondere Kühlsysteme der wenigstens einen Kompo
nente auf Basis der Neuwerte (30) betrieben werden.
7. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß die Gewichtsfunktion für eine Meßgröße (38, 40), durch den Vergleich des
Ergebnisses der Messungen sowie der diesen Messungen zugeordneten Neuwerten
(30) selbsttätig korrigiert wird.
8. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß die aktuelle Strom-Überlastung unter Berücksichtigung eines prognosti
zierten Verbrauchs an Lebensdauer der wenigstens einen Komponente durch das
System gesteuert wird.
9. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß die Daten für Meßwerte, Neuwerte (30), Zwischenergebnisse oder andere,
dem System bekannten Daten gespeichert werden.
10. System zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1
bis 9, mit einer Meßwerterfassungseinrichtung zur Messung wenigstens einer Meß
größe an wenigstens einem Meßort und in bestimmten zeitlichen Abständen im Be
reich der wenigstens einen Komponente, sowie mit einer Auswerteeinrichtung für
Meßwerte (38, 40) aufweist, wobei die Meßwerterfassungseinrichtung und die Aus
werteeinrichtung mit wenigstens einer Komponente eines Mittel- oder Hochspan
nungsnetzes zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteein
richtung wenigstens eine komponenten- sowie meßgrößenspezifischen Gewichts
funktion hat, daß die Auswerteeinrichtung dafür vorgesehen ist, die Meßwerte einer
Meßgröße (38, 40) mit der, der Meßgröße (38, 40) zugeordneten Gewichtsfunktion
zu verknüpfen, und daß die Auswertevorrichtung dafür vorgesehen ist, die Faltungs
summe für eine Meßgröße (38, 40) innerhalb einer vorgebbaren Zeitdauer zu bilden.
11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteein
richtung dafür vorgesehen ist, eine Ergebnisgröße aus den Faltungssummen mittels
Superposition in linearen Systemen zu bilden.
12. System nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ge
wichtsfunktion mittels einer Fehlerkorrektureinrichtung veränderbar ist.
13. System nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Steuerungseinrichtung vorhanden ist, welche Hilfssysteme der wenigstens
einen Komponente steuert oder mit einer übergeordneten Steuerungseinrichtung
Steuerungsdaten austauscht.
14. System nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Faltungssummen, die Ergebnisgrößen oder andere Meß- oder Neuwerte (30)
als Eingangswerte für die Steuerungseinrichtung verfügbar sind.
15. System nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Steuerungsgröße die Strom-Überlastung, die Stromüberlastbarkeit oder
der Lebensdauerverbrauch der wenigstens einen Komponente ist.
16. System nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Speichereinrichtung vorhanden ist, welche die Meßwerte, die gebildeten
Zwischenwerte, oder bestimmte Zustände der Auswerteeinrichtung oder der Meß
werterfassungseinrichtung speichert.
17. System nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die Auswertevorrichtung eine entsprechend eingerichtete Datenverarbeitungs
anlage mit den entsprechenden Programmen aufweist.
18. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche
1 bis 9, mit wenigstens einer Komponente eines Mittel- oder Hochspannungsnetzes
sowie mit einem System gemäß einem der Ansprüche 10 bis 18, das eine Meßwert
erfassungseinrichtung zur Messung wenigstens einer Meßgröße an wenigstens ei
nem Meßort und in bestimmten zeitlichen Abständen im Bereich der wenigstens ei
nen Komponente, sowie mit einer Auswerteeinrichtung für Meßwerte (38, 40) auf
weist, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswerteeinrichtung wenigstens eine sy
stem- sowie meßgrößenspezifischen Gewichtsfunktion hinterlegt ist, daß die Aus
werteeinrichtung dafür vorgesehen ist, die Meßwerte einer Meßgröße (38, 40) mit
der, der Meßgröße (38, 40) zugeordneten Gewichtsfunktion zu verknüpfen, und daß
die Auswertevorrichtung dafür vorgesehen ist, die Faltungssumme für eine Meßgrö
ße (38, 40) innerhalb einer vorgebbaren Zeitdauer zu bilden.
19. Anordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die wenig
stens eine Komponente ein Leistungstransformator, eine Freileitung, eine Schaltan
lage, ein Kabel oder eine Kombination dieser Komponenten ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2000138815 DE10038815A1 (de) | 2000-08-09 | 2000-08-09 | Verfahren, System und Anordnung zur Stromüberlastung von Komponenten in einem Mittel- oder Hochspannungsnetz |
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DE2000138815 DE10038815A1 (de) | 2000-08-09 | 2000-08-09 | Verfahren, System und Anordnung zur Stromüberlastung von Komponenten in einem Mittel- oder Hochspannungsnetz |
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DE2000138815 Withdrawn DE10038815A1 (de) | 2000-08-09 | 2000-08-09 | Verfahren, System und Anordnung zur Stromüberlastung von Komponenten in einem Mittel- oder Hochspannungsnetz |
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DE (1) | DE10038815A1 (de) |
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