DE10244845A1

DE10244845A1 - Anordnung zum Steuern und Überwachen einer Schaltanlage

Info

Publication number: DE10244845A1
Application number: DE10244845A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. Lang; Gerhard Dipl.-Ing. Stich
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2002-09-20
Filing date: 2002-09-20
Publication date: 2004-04-08
Also published as: US7180729B2; EP1540790A1; US20060109611A1; WO2004030174A1

Abstract

Um eine Anordnung (1) zum Steuern und Überwachen einer Schaltanlage (2) zu gewinnen, die sich mit relativ geringem Aufwand herstellen lässt, ist erfindungsgemäß eine Stationsleitrecheneinrichtung (4) vorgesehen, in die die Funktionen mindestens eines Prozessleitgerätes und mindestens eines Schutzgerätes integriert sind; außerdem sind Vorrichtungen (6, 7) zur digitalen Steuerung von Schaltern (10, 11) der Schaltanlage (2) mit digitalen Ein- und Ausgängen (10, 11) und eine in Schalternähe angeordnete Wandlerelektronik (12) mit digitalen Ausgängen (13) vorgesehen, wobei die digitalen Ein- und Ausgänge (8, 9) der Vorrichtungen (6, 7) zur digitalen Steuerung und die digitalen Ausgänge (13) der Wandlerelektronik (12) über Kommunikationsverbindungen (5) unmittelbar mit der Stationsleitrecheneinrichtung (4) verbunden sind.

Description

Aus der Siemens-Druckschrift „SICAM HV – Digitale Leistungsschaltersteuerung (Digital Breaker Control DBC), Bestell-Nr. E5001_U113-A230/1 ist eine Anordnung zum Steuern und Überwachen einer Schaltanlage bekannt, von der eines von mehreren Schaltfeldern dargestellt ist. Die Anordnung weist in einer obersten Hierarchie-Ebene eine Nahsteuerung auf, die von einer Stationsleitrecheneinrichtung gebildet ist. Über einen sog. Feldbus besteht eine Kommunikationsverbindung zwischen der Stationsleitrecheneinrichtung und einem Prozessleitgerät und einem Schutzgerät; diese beiden Geräte bilden eine mittlere Ebene in der Hierarchie. Beide Geräte müssen den Umweltbedingungen in der Schaltanlage sowie den EMV (Elektromagnetische Verträglichkeit)- Bedingungen genügen. Die bekannte Anordnung weist ferner für das gezeigte Schaltfeld einen eigenen Prozessbus auf, über den das Prozessleitgerät mit Vorrichtungen zur digitalen Steuerung von Schaltern verbunden ist, bei denen es sich um einen Trenn-/Erdungsschalter und um einen Leistungsschalter handelt. Außerdem ist das Prozessleitgerät über den Prozessbus mit einer Wandlerelektronik mit digitalen Ausgängen verbunden, die üblicherweise draußen im Schaltfeld in der Nähe der Schalter angeordnet ist. Das Schutzgerät der bekannten Anordnung ist eingangsseitig direkt an die Wandlerelektronik angeschlossen und ist ausgangsseitig mit der Vorrichtung zur digitalen Steuerung des Leistungsschalters verbunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Steuern und Überwachen einer Schaltanlage vorzuschlagen, die sich mit vergleichsweise geringem Aufwand herstellen lässt.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß in einer Anordnung zum Steuern und Überwachen einer Schaltanlage mit einer Stationsleitrecheneinrichtung, in die die Funktionen mindestens eines Prozessleitgerätes und/oder mindestens eines Schutzgerätes integriert sind, und mit Vorrichtungen zur digitalen Steuerung von Schaltern der Schaltanlage mit digitalen Ein- und Ausgängen; ferner weist die Anordnung eine in Schalternähe angeordnete Wandlerelektronik mit digitalen Ausgängen auf, wobei die digitalen Ein- und Ausgänge der Vorrichtungen zur digitalen Steuerung und die digitalen Ausgänge der Wandlerelektronik über beliebige physikalische Kommunikationsverbindungen logisch mit der Stationsleitrecheneinrichtung verbunden sind.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung wird darin gesehen, dass sie ohne ein Prozessleitgerät und ohne ein Schutzgerät auskommt, weil die Funktionen dieser Geräte in die Stationsleitrecheneinrichtung verlagert sind; damit entfällt der besondere Aufwand für diese Geräte, der wesentlich durch die Erfüllung der Forderungen hinsichtlich der Umwelt- und EMV-Bedingungen bestimmt ist. Ein weiterer wichtiger Vorteil besteht darin, dass eine Hierarchie-Ebene, nämlich die vom Prozessleit- und Schutzgerät gebildete, wegfällt, wodurch ein Bus eingespart werden kann. Ein zusätzlicher Vorteil ist dadurch gegeben, dass für die Stationsleitrecheneinrichtung ein handelsüblicher Rechner auch für die Abwicklung der Funktionen des Prozessleitgerätes und des Schutzgerätes eingesetzt werden kann und somit speziell geschützte Rechnerbausteine, wie sie in bisherigen Anordnungen für die Prozessleit- und die Schutzgeräte eingesetzt werden mussten, nicht mehr benötigt werden.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung kann die Stationsleitrecheneinrichtung in verschiedener Weise ausgebildet sein. So kann die Stationsleitrecheneinrichtung für jedes Schaltfeld der Schaltanlage jeweils einen Stationsleitrechner aufweisen, in den die Funktionen der dem jeweiligen Schaltfeld zugeordneten Prozessleit- und Schutzgeräte integriert sind. Bei dieser Ausführungsform kommt man mit Rechnern relativ geringer Leistungsfähigkeit aus.

Steht ein handelsüblicher Rechner mit relativ großer Rechenleistung zur Verfügung, dann ist es vorteilhaft, wenn die Stationsleitrecheneinrichtung für mindestens zwei Schaltfelder der Schaltanlage eine gemeinsame Stationsleitrechenvorrichtung aufweist, in die die Funktionen der den mindestens zwei Schaltfeldern zugeordneten Prozessleit- und Schutzgeräte integriert sind. Dadurch kann der Gesamtaufwand für die erfindungsgemäße Anordnung weiter vermindert werden.

Die erfindungsgemäße Anordnung kann in einfacher und kostenoptimaler Weise redundant ausgeführt werden, indem über weitere beliebige physikalische Kommunikationsverbindungen die Vorrichtungen zur digitalen Steuerung und die Wandlerelektronik logisch mit einer weiteren Stationsleitrecheneinrichtung verbunden sind.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung ist in der Figur ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung mit einer von einem Stationsleitrechner gebildeten Stationsleitrecheneinrichtung für eine Schaltanlage mit mehreren Schaltfeldern gezeigt.
Die in der Figur gezeigte Anordnung 1 zum Steuern und Überwachen einer Schaltanlage 2, von der in der Figur nur ein Schaltfeld 3 gezeigt ist, weist als Stationsleitrecheneinrichtung einen Stationsleitrechner 4 auf, der ein handelsüblicher Rechner sein kann, beispielsweise ein PC. Der Stationsleitrechner 4 ist einerseits in üblicher Weise mit Netzleitrechner N verbunden und andererseits an einen Bus 5 als physikalische Kommunikationsverbindung angeschlossen. Mit diesem Bus 5 verbunden sind Vorrichtungen 6 und 7 zur digitalen Steuerung mit digitalen Ein- und Ausgängen 8 und 9; dabei handelt es sich bei der Vorrichtung 6 um eine Vorrichtung zur digitalen Steuerung eines Trennschalters 10 in dem Schaltfeld 3 und bei der Vorrichtung 7 um eine Vorrichtung zur digitalen Steuerung eines Leistungsschalters 11. Außerdem ist an den Bus 5 eine Wandlerelektronik 12 mit ihrem digitalen Ausgang 13 angeschlossen. Die Wandlerelektronik 12 wird eingangsseitig über einen Spannungswandler 14 und einen Stromwandler 15 beaufschlagt.
Weitere in der Figur nicht dargestellte Schaltfelder der Schaltanlage 2 sind mit den Vorrichtungen 6 und 7 und Wandlerelektroniken entsprechend der Wandlerelektronik 12 mit dem Bus 5 verbunden.
Zur Erhöhung der Funktionssicherheit der Anordnung gemäß der Figur kann der Bus 5 und auch der Stationsleitrechner 4 re- dundant ausgeführt werden, indem parallel zu dem Bus 5 ein zweiter Bus 5a und parallel zum Stationsleitrechner 4 ein entsprechend eingerichteter zweiter Stationsleitrechner 4a installiert wird.

Claims

Anordnung (1) zum Steuern und Überwachen einer Schaltanlage (2) mit – einer Stationsleitrecheneinrichtung (4), in die die Funktionen mindestens eines Prozessleitgerätes und/oder mindestens eines Schutzgerätes integriert sind, – Vorrichtungen (6,7) zur digitalen Steuerung von Schaltern (10,11) der Schaltanlage (2) mit digitalen Ein- und Ausgängen (8,9) und mit – einer in Schalternähe angeordneten Wandlerelektronik (12) mit digitalen Ausgängen (13), – wobei die digitalen Ein- und Ausgänge (8,9) der Vorrichtungen (6,7) zur digitalen Steuerung und die digitalen Ausgänge (13) der Wandlerelektronik (12) über beliebige physikalische Kommunikationsverbindungen (5) logisch mit der Stationsleitrecheneinrichtung (4) verbunden sind.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die Stationsleitrecheneinrichtung für jedes Schaltfeld der Schaltanlage jeweils eine Stationsleitrechenvorrichtung aufweist, in die die Funktionen der dem jeweiligen Schaltfeld zugeordneten Prozessleit- und Schutzgeräte integriert sind.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die Stationsleitrecheneinrichtung für mindestens zwei Schaltfelder (3) der Schaltanlage (2) einen gemeinsamen Stationsleitrechner (4) aufweist, in den die Funktionen der den mindestens zwei Schaltfeldern (2) zugeordneten Prozess- und Schutzgeräte integriert sind.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – über weitere beliebige physikalische Kommunikationsverbindungen (5a) die Vorrichtungen (6,7) zur digitalen Steuerung und der Wandlerelektronik (12) unmittelbar mit einem weiteren Stationsleitrechner (4a) verbunden sind.