DE2054918C3

DE2054918C3 - Anordnung zur Ermittlung des Energieflusses in einem Verteilungsnetz

Info

Publication number: DE2054918C3
Application number: DE2054918A
Authority: DE
Inventors: Gunter Dipl.-Ing. 3250 Hameln Claus; Georg Viktor Dr.-Ing. 4630 Bochum Cwienk; Wolfgang 3251 Holtensen Weippert
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1970-11-07
Filing date: 1970-11-07
Publication date: 1974-08-29
Also published as: DE2054918A1; CH536569A; DE2054918B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Frniltlung des Energieflusses in einem Verteilungsnetz durch Erfassung und Speichern einer bestimmten Anzahl von Leistungsmittelwerlen an verschiedenen Stellen des Netzes innerhalb eines einstellbaren Zeilraumes unier Verwendung von ferngesteuerten Mi.-ßwertspeichcreinrichtungen, bestehend aus je einem vorzcichenrichlige und dem Meßwert direkt proportionale Zählimpulse liefernden Impulsgeher und einem Speicherregisler.

In der leitungsgebundenen Energieversorgung, insbesondere in der Stromversorgung entfallen mehr Kapitalisten auf die Netzanlagen als auf die Erzeugung. Im Interesse der EVU liegt es daher, eine optimale Vollauslastung der Anlagen /u erzielen, was in Anbetracht der variablen und dynamisch wachsenden 1-cistungs- und Energieabnahmen sowie der Vielzahl und räumlichen Ausdehnung der Verteiler- und Transportanlagen nur schwerlich mit herkömmlichen Meßanordnungen möglich ist

Man wird in Zukuni'i wcnen \Κτ /unehnn.":idci. Raumheizung mit elektrischer Energie vorhandcü·. Nc'ze \oll auszulasten versuchen und Investitionen von tatsächlichen Belastungen sowie deren Eniwick li.ingstrend abhängig machen ..liissen. Hierzu isi als Instrumentarium besonders eine flexible, in diversen Netzpunkten simultan arbeitende, leicht und olleis wiederholbare Messung von I.cistiingsmittclwerier. vorteilhaft, deren Meßperioden den crwärmungveii konstanten und anderen Kriterien angepaßt weiden

können.

Es sind zwar eine Reihe von Einrichlungi-n zur Fernmessung elektrischer Arbeit, wie beispielsweise die der deutschen Auslegcschrifi I 20^870 bekannt, bei der an den einzelnen MeßslcHen SeniU-zähler vor gesehen sind. Diese Sendezahler registrieren laufend und übertragen den Meßwert zu eine! Zentrale. Es werden die gesamten Informationsinhalle der von ilen einzelnen Sendczühlcm gelieferten Impulse gespei chert und auf Abruf ausgegeben.

Bei dem Gegenstand der deutschen Auslegesehrift 1 213 764 handelt es sich um eine Einrichtung zur Abfrage einer Vielzahl von signalgebcndcn Verbrauchsmessern für öffentliche Verbrauchsgiiter Hierbei erfolgt eine Impulsübertragung nach dem Festmcngenpriiiizip durch Modulation und Überlagerung des Energienetzes in umgekehrter Energierichtung.

Die erwähnten bekannten Einrichtungen sind allerdings nicht für eine Energienetzanalyse geeignet.

der Eins«ι/ herkömmlicher Systeme, wie Schreiber, Mittelwertdrucker oder Amperemeter mit oder ohne Schleppzeiger, vermögen aus Kosten- und Arbeitsaufwandsgründen bzw. ihrer unzulänglichen Angaben wegen die notwendig werdende Transparenz der Nctzanlagen nicht zu vermitteln.

Mit der eingangs erwähnten Anordnung wird eine Energienelzanalyse in einfacher Weise dadurch erreicht, daß erfindungsgemaß die dem Speicherregister ^...^

zugeführten Impulse über eine Torschaltung und ei- 10 schaltflankeVes Signals am Steuereuigang 3 bewirkt neu Meßstellenumschaiter geführt sind und die MeG- einen gleichphasigen Signalsprung am Ausgang der pcriodenfreigabe mit anschließender Meßstellenum- Zeitstufe 16. Das von der Zeitstufe 16 gelieferte Sischaltung und die Ruckstellung aller Elemente der gnal ist in der Zeile /116 der Fig. 2a zu erkennen. Einrichtung in die Ausgangspositionen durch ein ein- Da das Signal am Sleuereingang 3 auch an dem einen ziges Steuersignal erfolgt, dessen Zeitdauer als diffe- 15 Eingang des UND-Gliedes S ansteht und an dem anren/ierendes Kriterium dient, wobei Meß:,tellenum- deren Eingang dieses UND-Gliedes vom Zähleinschaltung sowie Rückstellung durch eine abfallverzö-

Zeitstufe

dessen Ausgang mit dem Steuerteil 7 verbunden ist. Die Wirkungsweise wird anschaulich unter weiterer Bezugnahme auf das Zeilliniendiagramm nach Fig. 2. Dabei sei zunächst der in Fig. 2a vorliegend«· Fall der Meßperiodenerfassung angenommen, der durch ein entsprechend langes, vom Rundsteuerempfänger Ivw. Fernsteuerempfanger abgegebenes Signal gekennzeichnet ist. Dieses Signal, das am Steuereingang 3 anliegt, ist in der Zeile £3 dargestellt. Die Ei-.i-

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gerte Zeitstute und die Trennung der beiden Ausführungsbefehle durch eine zweite anzugverzö-

gerte Zeitstufe erfolgt und die Zeitglieder einerseits untereinander und andererseits mit einem mit ilen auslosenden Elementen in Verbindung stellenden Netzwerk verknupfi sind.

Die Betätigung ties MeLlstellenuniselialters und die Rückstellung ties Speiehenegistcis kann auch mit n_aimanisch getrennten Sieuerkoniakten. z.B. durch Rundstcuerempfänger mit mehreren Doppei- oder VVischerkonlaklcn crlolgen.

Λ11 Hand tier Zeichnung sei die Erlmduii!. iiahei erläutert. -jo

E ig. I zeigt ein Schaltbild eine! MelUverispeieher einrichtung, während in

Fig. 2 ein Zeitliniendiagramm 'Aiederiienebcn isi.

Den Eingang der Mcüwet ι-jieicliercmpehtime hl tlcn ein Rundsteucrungsemplaiigcr 1 und ein 1 inputs jicbeizahler 2. Rundsieuerungseinpl'.m^er 1 und Im jHilsüebci zähler 2 wirken zugeordnet au! den Steuer eingang 3 bzw. den Zahlcingaiig 4. Am Zahleiueaiii: 3 ist ein UND-Glied 5 mil seinem einen Einuaiii: angeschlossen. Der andeie Eingang des 1 ND-( ihedcs 5 4v, lieül am Sleuereingang 3. Am Ausbau·.- de·· I ND Gliedes 5 ist ein Meßstelienuinschaltcr 6 aiigesehli-.ssen. der durch einen Steueüeil 7 umschaltbai is!. De: Meßsiellenumsehalter 6 seinerseits isi niil einem Zählregisler H verbunden, das eine Reihe von Zahlgliedern 9 ir-.il RuckskMleiiiru htungcn lOenthali. An- !Sleuereingang 3 liegt ferner eine abfalKei/oneric eang Zt-ilstufe 16. deren Ausgang ci'ieiseiis mit eir.ci λ<\- -ν hi /iigverzogerten Zeilslufe I 7 iaid andeier^eiis mil tlcm /.-Signal-Emgang eines UND-Gliedes 12 mn /wei Nicht-Funktionen verbunden ist. Hei -Ausgang tier anzugver/ögertcii /eitslufc 17 Ik^t an ilem einen Nicht-Eingang de·- UND Glietk-· i2. wahrend vle: /weite Nichl-Eingiuig mil dem Sie aeicingaiig 3 ν ei blinden ist. Der Sleuereingang 3 isi leiner mit einem ,-, Nichl-Ei'igang eines 'volleren ! N'D-Glieile> 11 mil eiiitr Nicht-Funktion, dessen /. ^nal- Einuanu aiii Ausgang tier an/ugverzogi 1 !en /< -isiule 17 liegt, vei luiiidcn. Der Aii.sgai.iuics UM)-GIi*.des 11 im di;cki an den einen Eingang eines ODEiR-Gliedes 14 geführt, während der Ausgang des I 'ND-Gliedes I 2 einerseits über einen Verstärker 15 mit der Rückstelleinrichtung 10 verbunden isi und andererseits an den Eingang eines weiteren UND-Gliedes 13 führt. Der gang 4 her ständig Impulse von dem dauernd laufenden Impulsgeberzahler eintreffen, ist die UND-Bedingung erfüllt. Es gelangen somit Zählimpulse über

den McListelienumsehaller 6 auf die Zählglieder 9 des Speicherregisters«. Zeik .117 nach Fig. 2a veranschaulicht das Signal am Ausg;...g der Zeitstufe 17. infolge tier Anzugsverzögerung erseheint dieses Signal erst einige Zeit nach dem Signalspruni· von ί--3 iiiul . 1 16 Am" Ende del Meßperiode versehwindet das SiLLiUiI am Steuereingang 3. so daß die Zahlung der ,an Spcichcrremslcr *) einlautenden Impulse (Zeile Z-.¹) 111 Til'. 2 ai beeiitlei wird. Durch Verschwinden dt. s Signal- am Sk-uereingang 3 lsi auch der mit diesem \crbuiidv-ΙΑ- Eiiiüaiig des INDl >l^:edes 5 spannungslos, so dali the UND Bedingimg nicht mehr erfüllt ist tm.l die W eiier/ahluiie viel Impulse über das UND-

vciiie'jeli uid. Da·· AusuaiiL'.ssiunal dei Zeit-16 (.116 111 I Il. 2a) '-"leibi noch eine gewisse erlullen. D,· del Abseh.Jluhcigangszustaiid ties iii/uls^ eizoLieri, n Zuiglicdes 17 von dei Stufe 16 'w , ι η ι; I;; 11 f 1 sz i'!iti;efiili: t wird. :si jeizi die Koinzidenz-BcihügimL¹ am I ND Glied 11 Wu .he Zeil vom \ ei m'Iiw :;ιι'ι·:ι Λ: s Sii'uais am Sleuereingang J bis /um AhI,die.1 de· Sink 16CtIuIIl. Ubei das O~DER-Glied 14 wild somit ι|ι·ι Steuerieil7 des Meßsiellenumseha!lcis6 /in Atisitihruiig cil.e- Schrittes /um !laclistlolüciidcn Sjieii.herp^!'il/ veranlaßt. In \ 1 g. 2 a '.-! ila·· il.iuh ein Siiinal in den Zeilen 111 und /7 ^Liaiv-chaulichi. \m I Nl) Glied 12 lsi die Koiii/iili i:/ Bi'tliiiuuiiL; mehl ,'rtiillt. da der eine Nichi-I in

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Die Rikksteliung des Spctdici regislers erfolgt durch einen kui/en Steuerimpuls. Dieser in Zeile Δ3 der E i g. 2 b dargestellte Impuls, tier kurzer sein muß als die .Anzuusv .'ivosieiunji der Zeilslufe 17, erzeugt nfalls wie be; tier'lormalen Messung - am Aus-

/weite Eingang des UND-Gliedes 13 ist mit cinei 65 gang der Zeilslufe I6ein Signal und erfüllt die Koinz.i-Se'lbstuulcrbrechersehai,ung des Meßstellenumschal- den/ Bedingung am UND-Glied S. Fs laufen damit ters 6 verbunden. Der Ausgang des UND-Gliedes 13 /war Zählimpulse in das Speicherregister 9 ein, die liegt am anderen Finding de¹ ODER-Gliedes 14. aber ilic Messung nichi beeinflussen, da im nächsten

Augenblick die Rückstellung erfolgt. Der vom Rund- -iteuerempfänger gelieferte Impuls verschwindet, bevor die Zeitstufe 17 wegen ihrer Anzugsverzögerung ein Ausgangssignal bereitstellen kann. Dadurch wird die Zählung wegen des Forlfalls der Koiiizidcnz-Hcdiugiingiini UND-Cilied 5 gesperrt (/J9 Fig. 2b). Hs führt jetzt lediglich noch die Zeitstule 16 ein ahfallverzögerles Signal, währenddessen nur die UND-Ucdingungam Glied 12 erfüllt ist. Die beiden Nicht-Hingänge des UND-Gliedes 12 sind spannungslos, da der Steuercingang 3 kein Signal hat und auch der Ausgang der Zeitstufe 17 (/117 Fig. 2b) spanniingslos ist. Das UND-Glied 11 sperrt wegen Fehlen des Signals von der Zeitstufe 17. Am Ausgang des UND-Gliedes 12 ist jetzt ein Signal vorhanden, das über den Verstärker 15 die Rückstellglieder 10 des Speicherregisters 8 betätigt und die Selbstunterbrecherschaltung über das UND-Glied 13, ODER Glied 14,den Steuerteil 7 des Meßstellcnumsehallers und dessen entkoppelte Ausgänge zwecks Rückführung des Sclialtarmcs auf den ersten Speicherplatz aktiviert. Die Riiekstellimpulse für den Schaltarm sind in Zeile El der F i g. 2 b veranschaulicht. Innerhalb der Zeit der Abfallverzögerung der Zeitstufc 16 wird somit die Mcßwertspeicheranliigc wieder in die Ausgangsposition zurückgeführt und für die Speicherung einer neuen Folge von Meßperioden vorbereitet.

S Mit der erfindiingsgemäßcn Anlage ist es möglich, innerhalb eines beliebigen Zeitraumes eine bestimmte Anzahl von Leistungsmilteiwerten in diversen Nelzpunkten zu erfassen und zu speichern. Die durch den Rundsteuerempfänger jeder Hinrichtung erfolgende

ίο Mcßperiodenfreigahe kann zeitlich individuell gestallet werden. Die Speichereinrichtung IiRM sich an jeder Stelle des Netzes untcrbtingen, so daß auf diese Weise von einer Zentrale aus an einer großen Zahl von Meßpunkten simultan innerhalb des Hncrgienctz.es zu den

is verschiedensten Zeiten, in welchen der Ncizauslastungsgrad interessant erscheint, Meßintervalle ausgelöst werden können. Außer Generalablesungen aller gespeicherten l.astmittclwerle können auch nur wenige interessierende, z. B. in einem Netzteil (StH(It-

iio teil) auftretende Werte den Speichern entnommen werden, wonach nach Ausstrahlung des Rückstcllungssignals alle Speicher in die Nullstellung gebracht werden können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

I. Anordnung zur Ermittlung des Energieflusses in einem Verteilungsnetz durch Erfassung und s Speichern einer bestimmten Anzahl von Lei stungsmillelwerten an verschiedenen Stellen des Netzes innerhalb eines einstellbaren Zeitraumes unter Verwendung von ferngesteuerten Meßwertspeichereinrichtungen, bestehend aus je einem »° vorzeichenrichtige und dem Meßwert direkt proportionale Zahlimpulse liefernden Impulsgeber und einem Speicherregisler, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Speicherregister (8) zugeführten Impulse über eine Torschaltung und ei- >5 nen Meßstellenumschalter (6) geführt sind und die Meßperiodenfreigabe mit anschließender Meßstellenumschaltung und die Rückstellung aller Element«; der Einrichtung in die Ausgangspositionen durch ein einziges Steuersignal erfolgt, dessen »a Zeitdauer als diffeicnzierendes Kriterium dient, wobei MeßsteHenumschaltungsowie Rückstellung (.lurch eine abfallverzögerte Zeitstufe (16) und die Trennung der beiden Ausfuhrungsbefehle durch eine zweite anzugverzögerte Zeitstufe (17) erfolgt »5 und die Zeitglieder einerseits untereinander und andererseits mit einem mit den auslesenden Elementen in Verbindung stehenden Netzwerk verknüpft sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß a ^Λ. Ausgang eines Rundsteuermpfängers (1) oder anderen Signalempfängers die abfallverzögerte Zeitstufe (16) s wie der eine Hingang eines UND-Gliedes '5) angeschlossen sind, während der zweite Eingang de¹.- mil seinem Ausgang über den Meßstellenumschalter (6) am Speicherregister (K) liegenden UND-Gliedes (5) mit dem Impulsgeber (2) in Verbindung steh; und daß ferner tier Ausgang des abfallverzugerten Zeitgliedes einerseits am Eingang des anzugverzögerten Zeitgliedes (17) liegt und andererseits mit dem L-Signal-Eingang eines UND-Gliedes (12) mit zwei Nicht-Funktionen verbunden ist, dessen Null-Signal-Eingänge an den Ausgang der anzugverzögerten Zeitstufc (17) bzw. an den Ausgang des Rundsteuerempfängers (1) angeschlossen sind, dessen Ausgang ferner mit dem Null-Signal-Eingang eines weiteren mit dem /.-Signal-Eingang am Ausgang der anzugverzögerten Zeitstufe (17) liegenden UND-Gliedes (11) mit einer Nicht-Funktion verbunden ist und daß weiterhin beide UND-Glieder (11. 12) mit NichtFunktionen einem ODER-Glied (14) vorgeschaltet sind, das seinerseits über seinen Ausgang die Umschaltung des Meßstellenumschalters steuert, während an den Ausgang des UND-Gliedes (12) mit zwei Nicht-Funktionen die Rüskstellvorrichlung (10) fur das Speicherregister (8) angeschlossen ist.
3. Anordnung nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang des UND-Gliedes (12) mit zwei Nicht-Funktionen und dem einen Eingang des ODER-Gliedes (14) ein UND-Glied (13) eingefügt ist. dessen /weiter Eingang an einer Selbstunterbrecherschaltung des Meßstellenumschaltcrs (6) liegt.
4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das riickstellbare Speicherregister (K) elektrisch abfragbar

^fUl5^rt Anordnung nach den Ansprüchen I bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß das SnccherregiM_Vr [«) η i beliebiger Kapazität ausgefuhrt und die nilnungsdauer des Zähltures bzw. die Meßper.ode.ulaue. variabel gestaltet sind-

h Anordnung nach Anspruch , dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Speichern:- u sers (8). die He.at.gtmg des Meßs.cllcnumsäaliers (6) und die Ruckstellung des Spetcher-cg sters (8) mit galvanisch getrennten S eiierkon-StJn ζ U. durch Rundstcuerempfanger mit mehreren'Doppel- oder Wischkontakten erfolgt.