DE19504271C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Impedanzmessung in Wechselstromnetzen sowie Verfahren und Vorrichtung zur Verhinderung von Inselnetzen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Impedanzmessung in Wechselstromnetzen sowie Verfahren und Vorrichtung zur Verhinderung von InselnetzenInfo
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Description
Die unbeabsichtigte Bildung von spannungsführenden
Inselnetzen soll dadurch verhindert werden, daß eine
oder mehrere Einrichtungen zur Netzüberwachung mit
zugeordneten Schaltorganen eine in das Netz Energie
einspeisende Einrichtung vom Netz trennt oder
anderweitig außer Betrieb setzt, wenn ein kleiner
Teil des Netzes, an dem die einspeisende Einrichtung
angeschlossen ist, vom Hauptnetz getrennt wird.
Aus der DE-AS 10 35 760 ist ein Gerät zur
Bestimmung der Kurzschluß - Stromstärke in
elektrischen Leitungsnetzen bekannt, bei dem ein
Netzbelastungswiderstand für eine kurzzeitige
Netzspannungsabsenkung dient und bei dem die
Differenzspannung aus der Netzspannung bei Ein- und
Abschaltung des Widerstandes ein Kriterium für die
gesuchte Größe ist. Ein Synchronschalter schaltet
den Widerstand mit einer von den Netzperioden
abhängigen Häufigkeit abwechselnd zu und ab. Der
Ein- und Abschaltpunkt wird jeweils in einen
Nulldurchgang der Spannung gelegt. Die Differenz der
Spannungen bei ein- und abgeschalteten Widerstand
gelangt zur Anzeige. Der Belastungswiderstand kann
wahlweise ein ohmscher oder ein Blindwiderstand
sein. Eine Bestimmung bzw. Messung der Impedanz in
Wechselstromnetzen ist nicht vorgesehen.
Aus der DE 36 00 770 A1 ist ein Meßverfahren zur
Ermittlung der betriebsfrequenten Netzimpedanz eines
Hochspannungsnetzes mit Hilfe einer
Transformatorschaltung bekannt. Aus den mit der
Transformatorschaltung verbundenen Spannungs- und
Stromänderungen in dem Hochspannungsnetz wird die
betriebsfrequente Netzimpedanz berechnet. Bei der
Auswertung müssen die betriebsfrequenten Anteile von
Spannung und Strom für alle Phasen des
Drehstromsystems ermittelt werden. Danach muß eine
Transformation in symmetrische Komponenten erfolgen.
Die Division von betriebsfrequenter Spannungs- und
Stromänderung, für Mit-, Gegen- und Nullsystem
getrennt, ergeben die gesuchten betriebsfrequenten
Netzimpedanzen.
Weiterhin sind Einrichtungen bekannt, die die
Spannung in einem Netz überwachen und beim Über-
oder Unterschreiten von Grenzwerten eine Abschaltung
der Energieeinspeisung auslösen.
Bei Wechselstromnetzen sind weiterhin Einrichtungen
bekannt, die Netzfrequenz oder Phasenlage der drei
Phasen im Drehstromnetz überwachen und bei einer
Über- oder Unterschreitung vorgegebener Grenzen eine
Abschaltung auslösen.
Auch sind für Wechselstromnetze Verfahren bekannt,
bei denen das einspeisende Gerät im Fall einer
Teilnetzabtrennung die Netzfrequenz zu verändern
versucht und eine Frequenzüberwachungsschaltung
diese Änderung erkennen soll.
Ein anderes Verfahren wertet den typischen Anstieg
der Netzoberwellen bei einer Netzabtrennung aus.
Diese Verfahren bzw. Vorrichtungen haben gemeinsam,
daß die Inselbildung nicht zuverlässig erkannt wird:
In dem Fall, daß in dem abzutrennenden Teilnetz, in
dem eine Stromeinspeisung stattfindet, auch Strom
verbrauchende Geräte angeschlossen sind, die gerade
soviel Strom verbrauchen, wie in dem Strom
einspeisenden Gerät gerade dem Teilnetz zugeführt
wird, ist in der Koppelstelle zum Hauptstromnetz
kein Stromfluß festzustellen. Bei dieser
Konstellation tritt bei dem Auftrennen der
Koppelstelle eine Inselbildung auf, die von den
bekannten Verfahren nicht erkannt wird, da bei der
Aufrechterhaltung des Gleichgewichtszustandes von
Einspeisung und Verbrauch kaum eine Spannungs- oder
Frequenzänderung erfolgt. Beispielsweise versagen
die bekannten Verfahren bei netzeinspeisenden
Photovoltaikwechselrichtern, wenn ein Stromkreis im
wesentlichen in Bezug auf Einspeisung und Verbrauch
- auch unter Berücksichtigung von Blindströmen -
aufeinander abgestimmt ist und dann vom Hauptnetz
getrennt wird. Es besteht die Gefahr, daß in solch
einem Fall auch über längere Zeit die Spannung im
Inselnetz aufrechterhalten wird.
Dies führt in der Praxis zu einem
Sicherheitsproblem:
Treten diese Gleichgewichtsbedingungen zufällig auf, steht das Teilnetz, trotz Abschaltung dieses Teilnetzes vom Hauptnetz, weiterhin unter Spannung. Eine an dem Teilnetz arbeitende Person aber geht davon aus, daß nach Abschaltung des Teilnetzes dieses spannungsfrei ist.
Treten diese Gleichgewichtsbedingungen zufällig auf, steht das Teilnetz, trotz Abschaltung dieses Teilnetzes vom Hauptnetz, weiterhin unter Spannung. Eine an dem Teilnetz arbeitende Person aber geht davon aus, daß nach Abschaltung des Teilnetzes dieses spannungsfrei ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher das Problem
zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung
aufzuzeigen, mit der eine Impedanzmessung
durchgeführt werden kann. Weiterhin soll ein
Verfahren und eine Vorrichtung aufgezeigt werden,
bei dem zuverlässig bei dem Abschalten eines
Teilnetzes von einem Hauptnetz die in dem Teilnetz
angeschlossenen energieeinspeisenden Geräte
automatisch abgeschaltet werden, um eine
Spannungsfreiheit herzustellen.
Erfindungsgemäß wird das Problem bezüglich des
Verfahrens zur Impedanzmessung durch die Merkmale
des Anspruchs 1, der Vorrichtung zur Impedanzmessung
durch die Merkmale des Anspruchs 12, des Verfahrens
zur Verhinderung von Inselnetzen durch die Merkmale
des Anspruchs 11 und der entsprechenden Vorrichtung
durch die Merkmale des Anspruchs 13 gelöst.
Es wird von der Überlegung ausgegangen, daß auch für
den Fall des Gleichgewichtes zwischen Einspeisung
und Verbrauch im Teilnetz eine Abtrennung vom
Hauptnetz erkennbar sein muß.
In Verbindung mit einem Strom einspeisenden Gerät
läßt sich eine Meß- und Überwachungseinrichtung
derart realisieren, indem die Netzimpedanz als
Überwachungsfunktion gewählt wird.
Das einspeisende Gerät soll auch bei
gleichbleibender Eingangsleistung keine
gleichbleibende Ausgangsleistung an das Netz
abgeben, sondern die Leistungsabgabe verändert sich.
Die daraus folgende Spannungsänderung wird gemessen.
Diese Spannungsänderung ist proportional zur
Netzimpedanz. Wird ein Teilnetz abgetrennt, in dem
das einspeisende Gerät einen großen Anteil der
gerade umgesetzten Leistung liefert, ist die
Netzimpedanz mehrfach höher als im normalen
Stromnetz.
Als Folge der Leistungsänderung des Einspeisers sind
entsprechend größere Spannungsänderungen im
Inselnetz zu messen.
Damit bei gleichbleibender Eingangsspannung die
Ausgangsleistung eines Gerätes geändert werden kann,
muß in der Regel Energie in einem Kondensator
zwischengespeichert oder aus ihm entnommen werden.
Der gleiche Effekt läßt sich auch durch kurzes
Zuschalten einer zusätzlichen Last erreichen.
Dadurch treten zwar zusätzliche Verluste auf, es ist
aber eine weitgehende Unabhängigkeit gegeben.
Um die notwendige Größe des Kondensators bzw. der
zusätzlichen Verluste zu begrenzen, sollte nur ein
kurzer Impuls mit geänderter Leistung erzeugt und
die resultierende Spannungsänderung gemessen werden.
Die Impulserzeugung und Messung kann in sinnvollen
Abständen, die kleiner als die zulässige
Abschaltdauer sein sollten, wiederholt werden.
Um störende Netzrückwirkungen zu vermeiden, kann
dieser Puls bei Wechselspannungsnetzes als Vollwelle
oder Vollwellenpaket ausgeführt sein.
Anstelle einer Leistungserhöhung oder -reduzierung
kann die Einspeisung auch ganz unterbrochen werden.
Es findet somit eine automatische Überwachung von
Stromnetzen, in denen an mehreren Stellen Energie
zugeführt wird, statt, wobei das Abtrennen eines
Teilnetzes, in dem Strom eingespeist wird, erkannt
wird. Ein Gleichgewichtszustand zwischen
Energieeinspeisung und Verbrauch, der in dem einen
Teilnetz schwer zu erkennen ist, wird durch
Leistungsvariation des Einspeisers vermieden.
Gemessen werden die durch die Leistungsvariation
entstehenden Spannungsänderungen oder
Spannungsunterschiede. Das Energie einspeisende
Gerät verändert auch bei gleichbleibender
Eingangsleistung die an das Netz abgegebene Leistung
selbständig. Erzeugt werden Pulse mit höherer
Leistung, aber auch solche mit niedrigerer Leistung
sind denkbar. Es können auch Pulse erzeugt werden,
bei denen die Einspeisung unterbrochen wird. Im
einspeisenden Gerät kann kurzzeitig eine Last
zugeschaltet werden. Bei Wechselspannungsnetzen
können die Pulse als Vollwelle, und/oder auch
Vollwellenpakete erzeugt werden.
Bei dem Verfahren, bei dem die Netzimpedanz durch
Belastung des Netzes mit Widerständen und Vergleich
der Spannung des belasteten Netzes mit der des
unbelasteten Netzes durchgeführt wird, tritt ein
relativ hoher Energieverbrauch pro Prüfimpuls auf.
Auch ist eine Spannungsmessung erforderlich. Der
Stromverbrauch ist besonders dann relevant, wenn
eine dauernde Überwachung durchgeführt werden soll.
Weiterhin besteht die Gefahr, daß die Belastung des
Netzes mit Wirkleistungsimpulsen zu Flickerstörungen
führt. Auch die Wärmeentwicklung und das damit
einhergehende große Bauvolumen der Geräte ist nicht
wünschenswert.
Die Erfindung schlägt daher vor, daß ein Blindstrom
erzeugt wird. Die Erzeugung des Blindstromes erfolgt
in Intervalle. Gemessen wird die Phasenverschiebung
der Spannung ohne Blindstrom zu der Spannung mit
Blindstrom. Aus dieser Phasenverschiebung wird dann
die Netzimpedanz bestimmt. Da es sich um Blindstrom
handelt, ist keine nennenswerte Leistung
erforderlich; der Energieverbrauch ist entsprechend
gering. Dadurch wird eine dauernde schnelle Folge
von Meßimpulsen auch bei kleinem Bauvolumen
ermöglicht. Der Effektivwert der Spannung des Netzes
bleibt im wesentlichen auch bei relativ hohen
Strömen unverändert, so daß keine Flickerstörungen
auftreten. Durch die Möglichkeit, hohe Ströme
einzusetzen und gleichzeitig häufig zu messen und
Mittelwerte zu bilden, wird eine hohe Meßgenauigkeit
erreicht.
Der Blindstrom kann durch eine parallele
Einschaltung einer Kapazität oder Induktivität zum
Wechselstromnetz erzeugt werden. Die Kapazität oder
Induktivität weist dann einen maximalen Strom auf,
wenn die Netzspannung sich im Nulldurchgang
befindet. Die Einschaltdauer der Kapazität bzw. der
Induktivität sollte im wesentlichen einer
Spannungsperiode entsprechen. Dadurch wird erreicht,
daß die Schaltverluste minimiert werden.
Die Ermittlung der Phasenverschiebung zur Berechnung
der Impedanz kann durch eine Zeitmessung erfolgen.
Die Dauer der Zeitmessung kann eine halbe Periode
der Netzspannung betragen. Zur Bestimmung der
Impedanz sind zwei Zeitmessungen vorgesehen, die in
der Nähe des Spannungsnulldurchganges beginnen bzw.
enden können. Direkt im Spannungsnulldurchgang
ergibt sich eine maximale Auflösung. Die
Zeitmessungen sollten daher in einem Bereich der
Netzspannung von U = -50 V bis U = +50 V erfolgen.
Die erste Zeitmessung kann in der Nähe eines
Spannungsnulldurchganges bei einer Spannung von
U = +x V bei abgeschaltetem Blindstrom beginnen,
wobei nach dem Beginn der ersten Zeitmessung der
Blindstrom zugeschaltet wird. Die Zuschaltung bleibt
bis zur Beendigung der ersten Zeitmessung
aufrechterhalten. Nach einer halben Periode mit
Erreichen der Spannung U = -x V wird dann die erste
Zeitmessung beendet.
Die zweite Zeitmessung kann in der Nähe eines
Spannungsnulldurchganges bei einer Spannung von
U = +y V bei zugeschaltetem Blindstrom beginnen.
Nach dem Beginn der zweiten Zeitmessung wird der
Blindstrom abgeschaltet. Die Abschaltung bleibt bis
zum Ende der zweiten Zeitmessung aufrechterhalten.
Die zweite Zeitmessung wird nach einer halben
Periode mit Erreichen der Spannung U = -y V beendet.
Die Zeitdifferenz der ersten und zweiten Zeitmessung
kann als Maß der Impedanz benutzt werden. Durch
diesen Meßvorgang mit anschließender
Differenzbildung tritt eine Verdopplung der
Zeitdifferenz auf, wodurch die Meßgenauigkeit
wesentlich erhöht wird.
Gemäß der Lehre der Erfindung wird zur Belastung des
Netzes eine Kapazität oder Induktivität benutzt, um
einen Blindleistungsimpuls zu erzeugen. Der
Blindleistungsimpuls führt zu einem Stromfluß und
damit zu einem Spannungsabfall auch am
Innenwiderstand des Netzes. Dieser erreicht gerade
im Spannungsnulldurchgang seinen maximalen Wert und
ist auch meßbar, wenn genau zu dem Zeitpunkt
gemessen wird, bei dem der Spannungsnulldurchgang zu
erwarten wäre. Einfacher und zuverlässiger ist die
hier vorgeschlagene Zeitmessung, bei der die
zeitliche Verschiebung des meßbaren Nullpunktes
festgestellt wird. Diese Verschiebung ist annähernd
linear abhängig von der Größe des Blindstromes und
der Netzimpedanz, so daß eine einfache Auswertung
möglich ist. Auch wird das Verfahren weniger durch
Schaltvorgänge gestört, da das Schalten von
Wirkleistungen nicht zu einer Verschiebung des
Spannungsnulldurchganges führt.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 ein Prinzipbild einer
Netzüberwachungsschaltung und
Fig. 2 eine schematische Darstellung
wichtiger Meßgrößen.
In der Fig. 1 ist ein Prinzipdarstellung einer
Schaltung dargestellt. Ein zu überwachendes Teilnetz
1 weist im wesentlichen einen Kondensator 2 auf, der
parallel zu dem Teilnetz 1 geschaltet ist.
In Reihe mit dem Teilnetz 1 ist ein zweites Relais 3
und ein erstes Relais 4 vorgesehen. Zwischen dem
zweiten Relais 3 und dem ersten Relais 4 wird die
Spannung des zweiten Relais 3 abgenommen und einem
hier nicht weiter dargestellten ersten und zweiten
Mikrocontroller zugeführt. Von diesen beiden
Mikrocontrollern wird ebenso die Spannung des ersten
Relais 4 erfaßt.
Ein Gleichrichter 5, der dem Kondensator 2
nachgeschaltet ist, ist ausgehend von einem Punkt 6
mit Eingängen 7 der beiden Mikrocontroller
verbunden. Die Spannung des Gleichrichterpunktes 6
wird weiterhin zu einem Schaltorgan 8 geleitet. Das
Schaltorgan 8 ist ebenfalls mit dem Punkt 9 des
Gleichrichters und mit den Eingängen 10 der beiden
Mikrocontroller verbunden.
Die andere Seite des Schaltorganes 8 steht in
Verbindung mit dem Ausgang 11 des ersten
Mikrocontrollers und dem Eingang 12 des zweiten
Mikrocontrollers.
In der Fig. 2 sind von oben nach unten auf der
Ordinate ein Schaltzustand eines Schalters, eine
Netzspannung, eine Spannung an einem Kondensator und
ein Strom über den Kondensator eingezeichnet. Als
Abszisse ist eine Zeitachse dargestellt.
Ausgehend von der Netzspannung wird der Kondensator
zu einem Zeitpunkt T₀ eingeschaltet. Zu diesem
Zeitpunkt hat die sinusförmige Netzspannung ein
Minimum. Die gestrichelte Linie zeigt die
Netzspannung, wie sie ohne Belastung des Netzes
aussehen würde.
Nach dem Einschalten des Schalters zum Zeitpunkt T₀
baut sich eine Spannung am Kondensator auf, die über
eine ganze Periode der Netzspannung aufrechterhalten
wird. Das Maximum der Kondensatorspannung wird im
wesentlichen zu einem Zeitpunkt erreicht, zu dem
auch die Netzspannung ihr Maximum erreicht. Danach
baut sich die Kondensatorspannung wieder ab, bis zu
dem Zeitpunkt T₁ der Schalter abgeschaltet wird und
die Kondensatorspannung wie auch der
Kondensatorstrom den Wert Null beträgt.
Die Zeitpunkte T₀ und T₁ befinden sich im Bereich je
eines Minimums der Netzspannung, die Zeitdifferenz
ist eine Periode.
In diesem Zeitintervall verhält sich der Strom über
den Kondensator sinusförmig mit einer Frequenz von
ebenfalls einer Periode.
Die Zeit T ist die Dauer einer Halbwelle, dT ist die
zeitliche Verschiebung des Nulldurchganges durch den
Spannungsabfall an der Netzimpedanz.
Unter der näherungsweisen Annahme, daß der Strom I
um den Nulldurchgang konstant ist, und daß der
Spannungsverlauf im Nulldurchgang linear verläuft,
ist der Netzinnenwiderstand proportional zur
Zeitdifferenz dT und umgekehrt proportional zum
Strom I: RNetz ≈ dt/I.
Im folgenden wird die Funktion näher erläutert.
Wird die Kapazität parallel zum Wechselstromnetz
geschaltet, so fließt während der Nulldurchgänge des
Netzes ein Blindstrom. Aus dem daraus resultierenden
Spannungsabfall an der Netzimpedanz findet der
Nulldurchgang in Relation zum unbelasteten Netz
zeitverschoben statt. Aus dem Zeitunterschied
zwischen dem Auftreten des Nulldurchganges im
belasteten und unbelasteten Fall wird die
Netzimpedanz bestimmt.
Die Zeitmessung beginnt bei einer Spannung U = x V.
Irgendwann, vorteilhafterweise in der Nähe eines
Nulldurchganges der Spannung, erfolgt die
Zuschaltung des Blindstromes. Nach Ablauf einer
halben Periode, wenn die Spannung U = -x V erreicht
ist, endet die erste Zeitmessung. Der Blindstrom ist
zu dieser Zeit noch immer zugeschaltet. Die zweite
Zeitmessung wird bei einer Spannung U = y V
begonnen. Während dieser Zeitmessung wird der
Blindstrom abgeschaltet. Das Ende der zweiten
Zeitmessung erfolgt nach einer halben Periode, wenn
die Spannung U = -y V beträgt.
Aus diesen beiden Zeitmessungen wird die Differenz
gebildet. Dadurch ergibt sich eine Verdoppelung der
Zeitverschiebung, die als Maß der Impedanz genommen
wird.
Zur Verhinderung von unkontrollierten Inselnetzen
wird die Impedanz überwacht und bei sprunghafter
Änderung der Impedanz das Teilnetz vom Hauptnetz
abgetrennt.
Die in der Fig. 1 dargestellte Schaltung ermöglicht
die Zuschaltung einer Kapazität zu einem genau
definiertem Zeitpunkt. Der Mikrocontroller mißt die
Zeiträume zwischen den Nulldurchgängen und schaltet
den Schalter zu einem bestimmten Zeitpunkt innerhalb
einer Phase.
Als besonders günstig hat es sich herausgestellt,
die Kapazität über den Zeitraum einer Ganzwelle
eingeschaltet zu halten. Der Kondensator wird so bei
einer Spannung des Netzes getrennt, bei der er bei
einem nächsten Schaltzyklus wieder eingeschaltet
wird, so daß keine unnötig hohen Schaltströme
fließen.
Die beiden Mikrocontroller führen die
Impedanzmessung unabhängig voneinander durch und
überwachen alle Meßpunkte. Das Zuschalten des
Kondensators wird nur von dem einen Mikrocontroller
durchgeführt, wobei der zweite Mikrocontroller den
Zeitpunkt des Schaltvorganges registriert. Beide
Mikrocontroller bestimmen dann parallel die
Netzimpedanz. Die beiden Relais werden jeweils nur
von einem der beiden Mikrocontroller nach ihrer
jeweiligen eigenen Analyse angesteuert.
Die Mikrocontroller sind über zwei separate
Leitungen miteinander verbunden, über die sie sich
gegenseitig darüber informieren, wann sie ihr Relais
freischalten.
Die Zuschaltung der Relais erfolgt nur dann, wenn
beide Mikrocontroller dies "erlauben". Die
Abschaltung dagegen erfolgt bei beiden
Mikrocontrollern, sobald auch nur einer von ihnen
entsprechende Zustände feststellt.
Die Ausschaltkriterien beider Mikrocontroller sind
im wesentlichen:
- - Ein Netzimpedanzsprung liegt vor;
- - Die Netzspannung oder die Netzfrequenz liegen im unzulässigen Bereich;
- - Eine zu niedrige Versorgungsspannung erlaubt keine konkreten Messungen;
- - Die Impedanzmessung erfolgt nicht häufig genug;
- - Einer der Meßwerte liegt nicht im plausiblen Bereich;
- - Eines der beiden Relais schaltet nicht mehr korrekt;
- - Der andere Mikrocontroller fordert die Abschaltung der Relais.
Bezugszeichenliste
1 Teilnetz
2 Kondensator
3 Relais
4 Relais
5 Gleichrichter
6 Gleichrichterpunkt
7 Eingang
8 Schaltorgan
9 Gleichrichterpunkt
10 Eingang der Mikrocontroller
11 Ausgang des ersten Mikrocontrollers
12 Eingang des zweiten Mikrocontrollers
2 Kondensator
3 Relais
4 Relais
5 Gleichrichter
6 Gleichrichterpunkt
7 Eingang
8 Schaltorgan
9 Gleichrichterpunkt
10 Eingang der Mikrocontroller
11 Ausgang des ersten Mikrocontrollers
12 Eingang des zweiten Mikrocontrollers
Claims (13)
1. Verfahren zur Impedanzmessung in
Wechselstromnetzen mit folgenden Merkmalen:
- - es werden elektrische Größen ermittelt und ausgewertet,
- - in dem Wechselstromnetz wird ein Blindstrom erzeugt,
- - die Erzeugung des Blindstromes erfolgt in Intervallen,
- - es wird die Phasenverschiebung der Spannung ohne Blindstrom zu der Spannung mit Blindstrom gemessen und
- - aus der Phasenverschiebung wird eine Netzimpedanz ermittelt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Blindstrom durch eine
parallele Einschaltung einer Kapazität oder
Induktivität zum Wechselstromnetz erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einschaltdauer der
Kapazität oder Induktivität im wesentlichen
einer Spannungsperiode entspricht.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ermittlung der Phasenverschiebung durch
eine Zeitmessung erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zeitmessung über die
Dauer einer halben Periode der Netzspannung
erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Impedanzbestimmung zwei
Zeitmessungen vorgesehen sind.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der
Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zeitmessungen in der Nähe des
Spannungsnulldurchganges beginnen bzw. enden.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Zeitmessung in
der Nähe eines Spannungsnulldurchganges bei
einer Spannung von U = +x V bei abgeschaltetem
Blindstrom beginnt, daß nach dem Beginn der
ersten Zeitmessung der Blindstrom zugeschaltet
wird, daß die Zuschaltung bis zum Ende der
ersten Zeitmessung aufrechterhalten bleibt, und
daß die erste Zeitmessung nach einer halben
Periode mit Erreichen der Spannung U = -x V
beendet wird.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der
Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die zweite Zeitmessung in der Nähe eines
Spannungsnulldurchganges bei einer Spannung von
U = +y V bei zugeschaltetem Blindstrom beginnt,
daß nach dem Beginn der zweiten Zeitmessung der
Blindstrom abgeschaltet wird, daß die
Abschaltung bis zum Ende der zweiten
Zeitmessung aufrechterhalten wird, und daß die
zweite Zeitmessung nach einer halben Periode
mit Erreichen der Spannung U = -y V beendet
wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zeitdifferenz der
ersten und zweiten Zeitmessung als Maß der
Impedanz benutzt wird.
11. Verfahren zur Verhinderung von Inselnetzen bei
der Einspeisung von Energie in
Wechselstromnetze, bei dem eine Abtrennung
eines Teilnetzes bei sprunghafter Änderung der
Netzimpedanz erfolgt, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Impedanzüberwachung mittels einer
Impedanzmessung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 10 vorgesehen ist.
12. Vorrichtung zur Messung der Impedanz in
fremdgespeisten Wechselstromnetzen, dadurch
gekennzeichnet, daß folgende Merkmale und
Bauteile vorgesehen sind:
- 1. ein Kondensator,
- 1.1 der parallel zum Wechselstromnetz geschaltet ist,
- 2. ein Schalter, 2.1 der dem Kondensator zugeordnet ist, und
- 2.2 mit einem Taktgeber in Verbindung steht,
- 3. eine Spannungsnulldurchgangs meßvorrichtung und
- 4. ein Zeitmeßinstrument.
13. Vorrichtung zur Verhinderung von Inselnetzen
bei der Einspeisung von Energie in
Wechselstromnetze, mit einer die Netzimpedanz
erfassenden Meßvorrichtung, dadurch
gekennzeichnet, daß die Meßvorrichtung gemäß
Anspruch 12 ausgebildet ist, daß zwei mit dem
zu überwachenden Teilnetz in Reihe geschaltete
Abschaltorgane vorgesehen sind, daß zwei
Mikrocontroller vorgesehen sind, die derart
geschaltet und verbunden sind, daß die
Abschaltorgane von je einem Mikrocontroller
angesteuert werden, und daß jeder bei beiden
Mikrocontroller unabhängig voneinander die
Impedanzmessung durchführt, daß die Kapazität
oder Induktivität derart geschaltet ist, daß
der erste Mikrocontroller das Zuschalten
durchführt und der zweite Mikrocontroller den
Zeitpunkt des Zuschaltens registriert.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19504271A DE19504271C1 (de) | 1994-09-29 | 1995-02-09 | Verfahren und Vorrichtung zur Impedanzmessung in Wechselstromnetzen sowie Verfahren und Vorrichtung zur Verhinderung von Inselnetzen |
EP95928989A EP0783702B1 (de) | 1994-09-29 | 1995-08-26 | Verfahren und vorrichtung zur impedanzmessung in wechselstromnetzen sowie verfahren und vorrichtung zur verhinderung von inselnetzen |
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PCT/DE1995/001141 WO1996010188A1 (de) | 1994-09-29 | 1995-08-26 | Verfahren und vorrichtung zur impedanzmessung in wechselstromnetzen sowie verfahren und vorrichtung zur verhinderung von inselnetzen |
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