DE2344921B2 - Anlage für die Betriebsführung elektrischer Netze - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage für die Betriebsführung elektrischer Netze der Energieversorgung mit einem Rechner, der von Analogmeßwerten elektrischer Größen des Netzes entsprechenden digitalen Signalen und von Schaltzuständen des Netzes entsprechenden digitalen Signalen Netzführungssignale bildet, und mit Codiereinrichtungen für die elektrischen Größen und Schaltzustände.

Elektrische Netze enthalten Leitungen und elektrische Anlagen, die sich an bestimmten Stellen befinden. Eine »elektrische Anlage« kann z. B. aus einer Verteilerstation, einer Unterstaiimi, einem Schaltfeld oder aus einer Kombination solcher oder ähnlicher Einrichtungen bestehen und enthält »elektrische Geräte«, wie z. B, einen Generator, einen Transformator, einen Hochleistungsschalter, Trennschalter, Spannungsregler, Phasenregler und/oder ähnliche Einrichtungen, von denen die ersten beiden als »primäre elektrische Geräte« und die anderen als »sekundäre elektrische Geräte« bezeichnet werden. In manchen Fällen werden die elektrischen Anlagen durch Lastwiderstände ersetzt. Eine Anlage zur Betriebsführung elektrischer Netze enthält mehrere Meßeinrichtungen, die an verschiedenen Stellen an das Versorgungsnetz angeschlossen sind, um zeitlich veränderliche Analogsignale, wie z. B. Ströme und Spannungen, und den Zustand des Netzes kennzeichnende Schaltzustände zu entnehmen. Die Anlage für üie Betriebsführung enthält außerdem Schutz- und Überwachungseinrichtungen zur Verarbeitung der entnommenen Daten, um das Netz zu schützen und zu überwachen, es enthält außerdem nachrichtentechnische Einrichtungen zur Übertragung der verarbeiteten Daten zwischen den örtlichen Anlagen und benachbarten elektrischen Anlagen. Die Schutz- und Überwachungseinrichtungen herkömmlicher Betriebsführungsanlagen verwenden dabei Daten in analoger Form, es werden z. B. die Strom- und Spannungsdaten mit Vergleichsströmen und -spannungen verglichen, es wird die Summe der Ströme in den verschiedenen Leitern gebildet, es werden die Phasen der Ströme und der Spannungen festgestellt, es wird die Wirkleistung berechnet oder es werden auf andere Weise analoge Daten verarbeitet.

Da die elektrischen Netze immer umfangreicher und komplizierter im Aufbau werden, machen sich Fehler in den herkömmlichen Betriebsführungsanlagen verstärkt und ernsthafter bemerkbar. Wie anschließend an Hand der Zeichnungen noch genauer erklärt wird, rühren diese Fehler von den erforderlichen Hochspannungsanschlüssen der Meßeinrichtungen und der komplizierten Bauweise der Stromtransformatoren her, weitere Ursachen für diese Fehler sind gegeben durch unvermeidliche Fehler in den zeitlich schwankenden Stromdaten, durch Störungen in den Leitungen, die die entnommenen Hochspannungsausgangssignale den Schutz- und Überwachungseinrichtungen zuführen, durch begrenzte Zuverlässigkeit bei der Verarbeitung der analogen Daten, durch eine unzureichende Arbeitsweise der Betriebsführungsanlage bei großer flächenhafter Ausdehnung, durch die geringe Vielseitigkeit der Betriebsführungsanlage und durch ähnliche Gründe.

Aus der ETZ-A, Band 90 (1969), Heft 10, Seiten 229 bis 232, sind Überwachungsanlagen bekannt, bei denen Meßwerte codiert übertragen werden. Dabei werden ein oder mehrere Codierer in Unterstationen eingesetzt, und der Signalfluß wird von diesen Unterstationen an digital durchgeführt. Von den Meßeinrichtungen bis zu den Unterstationen werden die Meßwerte jedoch als Analogsignale weitergegeben, die relativ störungsanfällig sind.

Aus der Buchveröffentlichung G. Swoboda »Die Planung von Fernwirkanlagen«, München-Wien, l%7, Seite 6 und Seiten 104 bis 105, ist es bekannt, wahlweise analoge oder digitale Fernübertragungsverfahren zu verwenden, um Meßwerte zu übertragen, wobei zur Netzregelung auch eine Digital/Analogwandlung eingesetzt werden kann.

Aus der Zeitschrift »Der Elektroniker« (1970), Heft !,Seite 19 bis 24, ist es bekannt, die von Meßein-

richtungen dem Netz entnommenen analogen Meßsignale einem zentralen Prozeßrechner zuzuführen, der die analogen Signale als binärcodierte Signale abgibt. Da die entnommenen Meßsignale die Strecken zwischen Meßeinrichtungen und dem Prozeßrechner als Analogsignale zurücklegen, sind sie entspechend störanfällig.

Aus den Landis & Gyr-Mitteilungen (1969), Heft 8, Seiten 2 bis 13, ist eine synchrone Anschaltung bekannt, bei der eine Synchronisation stattfindet, um im Zeitpunkt der Meßwertanschaltung, d. h. wenn in der »Unterstelle« durch Schließen eines Kontakts ein Signal erzeugt wird, auch den entsprechenden Kontakt in der Zentralstelle zu schließen.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Anlage für die Betriebsführung elektrischer Netze der eingangs genannten Art anzugeben, die eine sehr zuverlässige und genaue Überwachung und Betriebsführung des Netzes daduch ermöglicht, daß die Netzführungssignale weitestgehend als digitale Signale übertragen und verarbeitet werden.

Diese Aufgabe wird bei einer Anlage zur Betriebsführung elektrischer Netze der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß je einer der synchronen Codierer an mindestens eine benachbarte Meßeinrichtung geschaltet ist und bezogen auf Taktimpulse eines Steueroszillators die Analogwerte der Meßeinrichtungen als umgesetzte Digitalsignale dem Rechner zuführbar sind, und daß je ein nichtsynchroner Codierer an mindestens eine benachbarte Kenneinrichtung angeschaltet ist und unabhängig von den Taktimpulsen des Steueroszillators die Analogwerte der Schaltzustände als umgesetzte Digitalsignale dem Rechner zuführbar sind.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß die Analogmeßwerte, welche die Meßeinrichtungen dem Netz entnehmen, von einem unmittelbar benachbart angeordneten synchronen Codierer in ein Digitalsignal umgesetzt werden und dann in digitaler Form dem Rechner zuführbar sind. Desgleichen werde/* die Schaltzustände des Netzes von Kenneinrichtungen abgetastet und durch einen unmittelbar benachbarten nichtsynchronen Codierer in digitaler Form dem Rechner zugeführt. Da die den Schaltzuständen sowie den Analogmeßwerten der Betriebsgrößen des Netzes entsprechende Netzführungssignale erfindungsgemäß von den Meßorten bis zum Rechner in digitaler Form übertragen werden, werden Übertragungsfehler im Vergleich zur Übertragung von analogen Netzführungssignalen erheblich verringert, wodurch die B^triebsführung des Netzes verbessert wird.

Eine vorteilhafte Ausf'ihrungsform der Erfindung ist durch die Merkmale des Anspruches 2 gekennzeichnet, wodurch bewirkt wird, daß die Meßgrößen an den unterschiedlich entfernt liegenden Meßorten synchron mit den vom Steueroszillator erzeugten Taktimpulsen abgetastet werden, wodurch sich die Verarbeitung der Daten erheblich vereinfacht und kleinere Geräteeinheiten verwendet werden können.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist durch die Merkmale des Anspruches 3 gekennzeichnet. Das Bereichsbit dient dabei zur Angabe, ob die Datenbits einen Meßwert bei Normalbetrieb, z. B. einen relativ kleinen Stromwert, oder einen Meßwert bei einer Störung, z. B. einen relativ großen Stromwert, kennzeichnen, so daß der Wert des Bereichsbit in einfacher Weise das Vorhandensein bzw. NichtVorhandensein einer Störung beschreibt.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert.

Fig. la und Ib zeigen zusammen, wenn Fig. Ib an die rechte Seite der Fig. la angelegt ist, die Schaltung einer bekannten Anlage zur Betriebsführung elektrischer Netze;

Fig. 2a und 2b zeigen, wenn Fig. 2b an den unteren Rand von Fig. 2a angelegt ist, eine perspektivisehe Darstellung einer bekannten Anlage;

Fig. 3 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Stromtransformators bekannter Anlagen;

Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild einer ersten Ausführung dieser Erfindung;

π Fig. 5aund5bzeigen,wennFig. 5 ban der rechten Seite der Fig. 5a angelegt ist, schematisch die Schaltung einer in Fig. 4 schematisch dargestellten Betriebsführungsanlage ;

Fig. 6 zeigt eine schematische, perspektivische Darstellung der in Fig. 5a und 5b gezeigten Anlage;

Fig. 7 zeigt die Verwendung der Taktimpulse in der erfindungsgemäßen Anlage;

Fig. 8 zeigt ein Blockschaltbild e^ies sychronen Kodierers, wie er in der Erfindung verwendet ist; Fig. 9 zeigt ein Zeitmultiplexsignal, wie es erfindungsgemäß in der Anlage verarbeitet wird;

Fig. 10 zeigt Bit-parallele Daten und Adressen, die erfindungsgemäß in der Anlage verwendet werden;

Fig. 11 zeigt ein Flußdiagramm eines Programmes so zur Ausführung in einer Datenverarbeitungsanlage, wie es erfindungsgemäß verwendet wird;

Fig. 12 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführung dieser Erfindung;

Fig. 13 zeigt ein Blockschaltbild einer in der zwei-J) ten Ausführung dieser Erfindung verwendeten Zentralstation;

Fig. 14 zeigt eine Seitenansicht eines in der Erfindung verwendetn Stromtransformators.

Vor einer Beschreibung der Anlage für die Betriebsführung elektrischer Netze nach der Enindung soll zuerst eine herkömmliche Anlage in Verbindung mit den Fig. 1 bis 3 beschrieben werden, um das Verständnis für die Erfindung zu erleichtern.

In Fig. 1 enthält eine elektrische Anlage z. B. mehrere Sammelschienen SA, eine erste Gruppe von Trennschaltern LSI einer mit den Sammelschienen SA verbundenen Leitung Ll, in Verbindung mit den Trennschaltern LSI eine erste Gruppe von Hochleistungsschaltern CBl, eine zweite Gruppe von Trenn- >o schaltern LSI zwischen den Hochleistungsschaltern CBl und einer benachbarten elektrischen Anlage (nicht dargestellt) eine mit den Sammelschienen SA verbundene dritte Gruppe von Trennschaltern LSI, eine zweite, mit der dritten Gruppe der Trennschalter >> Z S3 verbundene zweite Gruppe von Hochleitungsschaltern CBl und einen hochspannungsseitig mit der zweiten Gruppe eier Hochleistungsschalte; CBl verbundenen Haupttransformator MTt, der niederspannungsseitig mit einem Generator der elektrischen Anbo lage (nicht dargestellt) oder mit einer benachbarten elektrischen Anlage oder über eine weitere Gruppe von Hochleistungsschaltern (nicht dargestellt) mit der Last verbunden ist. Die Anlage nach Fig. 1 enthält eine erste Gruppe von Spannungswandlern oder Spannungsteilern PDl zur Messung der zeitlich veränderlichen Spanrungswerte der Sammelschienen SA, eine zweite Gruppe von Spannungsteilern PDl zur Messung der zeitlich veränderlichen Spannungs-

werte auf der Leitung, eine erste Gruppe von Stromtransformatoren oder Stromwandlern CTl zur Messung der zeitlich veränderlichen Stromwerte auf der Leitung Li, eine zweite und eine dritte Gruppe von Stromwandlern CTl und CT3 zur Messung der zeitlich veränderlichen Stromwerte auf der Niederspannungs- und auf der Hochspannungsseite des Transformators MTr.

In den Fig. 1 und 2 enthält die herkömmliche Anlage außer den Schutzeinrichtungen Übertragungseinrichtungen und ähnliche Einrichtungen im Relaisraum 21 der elektrischen Anlage und Uberwachungs- und Regelschalttafeln im Kontroilraum 22 der Anlage. Über entsprechende Kabel werden die von den Meßeinrichtungen gemessenen und den zeitlich veränderlichen Analogdaten entsprechenden Signale ebenso wie die den Schaltzustand der elektrischen Geräte zweiter Art der betrachteten elektrischen Anlage kciiii/.ciCiüicMucii Däicfi dciTi RcläiSräüiTi 21 Zugeführt. Die Schutzeinrichtungen enthalten einen Sammelschienenschutz 25, der auf die Spannungsdaten der Sammelschiene, auf die Stromdaten der Leitung und auf die hochspannungsseitigen Stromdaten anspricht und ein Sammelschienenschutz-Ausgangssignal und ein Sammelschienenschutz-Datensignal erzeugt; sie enthält einen Leitungsschutz 26, der auf die Leitungsspannungs- und Stromdaten und ebenso auf die in einer noch zu beschreibenden Weise von der benachbarten, mit der Leitung Ll verbundenen Anlage zugeführten Daten anspricht und ein Leitungsschutz-Ausgangssignal und ein Leitungsschutz-Datensignal erzeugt; sie enthält in ähnlicher Weise einen Leitungsschutz für die von den Sammelschienen SA der elektrischen Anlage abzweigenden Leitungen (nicht dargestellt); sie enthält einen Leitungsnotschutz 27. der auf die Leitungsspannungs- und Stromdaten anspricht und ein Leitungsnotschutz-Ausgangssignal und ein Leitungsnotschutz-Da;ensignal erzeugt; sie enthalt einen "I ransformatorenschiitz 28. der auf die Spannungsdaten der Sammelschiene und auf die hochspannungs- und niederspannungsseitigen Stromdi'ten anspricht und ein Transformatorenschutz-Ausgangssignal und ein Transformatorenschutz-Datensignal liefert; sie enthält außerdem eine Einrichtung 29 zur automatischen F'ehlerelimination. die auf die Spanniingsdaten der Sammelschiene, auf die Spannutigs- und Stromdaten der Leitung, auf die hochspannungsseitigen Stromdaten, auf die Schaltzustandsdatcn und auf verschiedene von den Schutzeinrichtungen 25 bis 28 gelieferte Schutzsignale anspricht und ein Fehlpreliminations-Ausgangssignal erzeugt. Die Schutz- und die f-ehlereliminations-Ausgangssignale werden den elektrischen Geräten zweiter Art über Kabel (nicht dargestellt) zugeführt, um diese zu regeln. Die Überwachungsschalttafeln enthalten von den jeweiligen elektrischen Anlagen Überwachungsund Regeleinrichtungen 30, die auf die Spannungsdaten der Sammelschienen, die Spannungs- und Stromdaten der Leitung, die hochspannungsseitigen Stromdaten, die Schaltzustandsdaten, verschiedene Schutzdaten und auf von benachbarten elektrischen Anlagen gelieferte Daten anspricht, und Netzführungssignale erzeugt, die den Analogmeßwerten und den Schaltzustandsdaten der Sammelschienen SA und der dargestellten elektrischen Geräte entsprechen. Die jeweiligen Übenvachungs- und Regeleinrichtungen entsprechen im Prinzip direkt den Leitungen und den elektrischen Geräten erster Art der jeweiligen elektri-

sehen Anlage.

Die Übertragungseinrichtungen enthalten schnelle Sendeeinrichtungen 31 und 34 zur Übertragung der Leitungsschutz-Datensignale zwischen der betrachteten und den benachbarten elektrischen Anlagen mittels einer Mikrowellensender-Empfänger-Strecke 35, s.ie enthalten langsame Sendeeinrichtungen 36 und 39 zur Übertragung der Zustandssignale zwischen der jeweiligen und den benachbarten elektrischen Anlagen mittels einer Sender-Empfängerstrecke 35, eine weiter entfernt liegende Sendeeinrichtung 41 zur Übertragung der jeweiligen Zustandssignale an eine andere, weiter entfernt liegende Sendeeinrichtung 45. die sich in einer Zentralstation 46 befindet, die ähnliche, weiter entfernt liegende Sendeeinrichtungen (nicht dargestellt) für andere elektrische Anlagen des Versorgungsnetzes und außerdem eine entfernt liegende Betriebsführungsanlage 47 enthält.

Jeder der Spannungsteiler PD und der Stromtransformatoren CT der herkömmlichen Betriebsführungsanlage muß ein Ausgangssignal hoher Leistung abgeben, weil die Schutz- und Überwachungseinrichtungen und die darin enthaltenen Anzeigegeräte einen erheblichen Leistungsbedarf besitzen, und weil die Ausgangssignale während ihrer Übertragung nicht durch Rauschen störend beeinflußt werden sollen. Um Ausgangssignale hoher Leistung zu erhalten, muß jeder Tiromtr&nsformator CT einen Kern hoher magnetischer Permeabilität besitzen. Mit dem ersten Strom, der einen vorgegebenen Wert überschreitet, erreicht der Kern seine Sättigi-ngsmagnetisierung, die in die Restmagnetisierung übergeht, wenn ein großer Strom durch die Prirr^rwindung in sehr kurzer Zeit, wie z. B. im Kurzschlu3fall, abgeschaltet wird. Durch diese Eigenschaft des Kerns wird die Zuverlässigkeit der zeitlich veränderlichen Stromdaten verschlechtert. Selbst wenn sehr große Kerne zur Verringerung der magnetischen Flußdichte verwendet werden, um die Sättigung zu vermeiden, ist es in der Praxis schwierig, den bei großem Strom vorhandenen Fehler zu reduzieren, weil der aufgrund einer Netzstörung fließende Strom einen Faktor von mehreren Größenordnungen größer ist als die normalen Stromwerte. Die Kabel für die Daten müssen in der Lage sein, die Ausgangssignale mit hoher Leistung zu übertragen. In einer elektrischen Anlage mit 275 kV beträgt der Nennstrom in der Sekundärwindung jedes Stromtransformators 1 A anstelle des unrealistischen Nennstroms von 5 A. In einer elektrischen Anlage mit 500 kV ist jedes Kabel etwa zweimal so lang wie in einer Anlage mit 275 kV und folglich auch weimal so dick, weil eine Verminderung des Nennstroms unter 1 A aufgrund der erhöhten Ausgangsspannung und des entsprechend erhöhten Raumbedarfs dei Meßwertaufnehmer, der Kabel und der Überwachungs- und Regeleinrichtungen Isolationsprobleme aufwerfen würde. Die erforderliche, zuverlässige Arbeitsweise der Überwachungs- und Regelanlage hai ein Anwachsen der Kabellänge und der Anzahl dei Relais und erhöhte Komplexität der Datenverarbeitung zur Folge. Bezüglich der Kabellänge ist es wünschenswert, den Fehler in den zeitlich veränderlicher Analogdaten in einen Bereich unterhalb des Nennwerts zu verringern und die Sättigungscharakteristil für außergewöhnlich große Werte vorzusehen. Für eir Schutzrelais muß der Fehler bei außergewöhnlich großen Werten, die die Daten bei einer Störung annehmen, reduziert sein. Aus diesem Grund ist es zwingenc

erforderlich, einen Stromtransformator CT mit mehreren Sekundärwindungen bei der Verwendung mit verschiedenen Meßgeräten und Relais einzusetzen. Dadurch wird rlie Anzahl und der Aufbau der Stromtransformatoren umfangreicher und entsprechend auch die Anzahl der Kabel für die Datenübertragung, obwohl die Zuverlässigkeit dabei nicht verbessert ist. Dip ".rhöhte Komplexität der Datenverarbeitung führt zu einem Anwachsen der Fehler, die auftreten, wenn analoge Daten verarbeitet werden. Diese Tatsache bedeutet eine Beschränkung der Zuverlässigkeit der Überwachungs- und Regelanlage, üei komplizierten, sich nur über wenige elektrische Anlagen erstreckenden Überwachungs- und Regelanlagen verursacht eine Störung im Versorgungsnetz oftmals erheblich nachteilige Auswirkungen in der Lnergicversorgung. In einer verbesserten, herkömmlichen Überwachungs- und Regelanlage für einen großen Ausdehnunßsbereich des Versorgungsnetzes ist die Arbeitsweise dagegen ungenügend, wegen der Unterschiede in den Fehlern, mit denen die Analogdaten in verschiedenen Hereichen des Versorgungsnetzes versehen sind, und den resultierenden großen Fehlern im gesamten, großflächigen Schutzbereich. Außerdem eignen sich die Analogdaten nicht zum Speichern und können nur über Geräte verarbeitet werden. Wegen dieser Tatsache müssen jedesmal, wenn wegen einer Veränderung im Versorgungsnetz eine neue Arbeitsweise erforderlich ist. für verschiedene Funktionen neue Geräte und neue Schutzeinrichtungen in die Überwachungs- und Regelanlage eingebaut werden.

in Fig. 1 und insbesondere in Fig. 3 enthält ein in einer herkömmlichen Überwachungs- und Rcgelanlage verwendeter Stromtransformator CT mehrere Sekundärwicklungen 51 bis 55 die auf sich in der Basis eines senkrecht stehenden Porzellanisolators 56 befindende, zylindrische Kerne aufgewickelt sind. Die Primärwindung 57 besteht aus einem Leiter der Leitung /./ und wird durch den Porzellanisolator 56 geleitet und dabei durch die zylinderförmigen Kerne hindurchgeführt. Die Sekundärwindungen 51 bis 55 stellen insgesamt mehrere Stromtransformatoren dar. Die erste Gruppe der Stromtransformatoren CDI enthält für jeden Leiter der Leitung /./ fünf, voneinander unabhängige Stromtransformatoren für die Schutz- und Überwachungseinrichtungen 25. 26. 27. 29 und 30. die zweite Gruppe der Stromtransformatoren ( Dl enthält für jeden Leiter des Transformators MTr vier voneinander unabhängige Stromtransformatoren für die Schutz- und Überwachungseinrichtungen 25. 28. 29 und 30. Als Folge der erhöhten Anzahl der Stromtransformatoren ist es notwendig, für die erste und für die zweite Gruppe dci Stromtransformatoren CTl und CTl neun bzw. sechs vieradrige Kabel zu verwenden.

In Fig. 4 ist ein elektrisches Versorgungsnet/, zusammen mit der Überwachungs- und Rcgelanlagc nach dieser Erfindung dargestellt. Das Versorgungsnetz enthält drei elektrische Anlagen /.7/1. £7/2 und EH3 um¹ leitungen LI, die die elektrischen Anlagen EHl, EHl und £7/3 miteinander verbinden. Die Betriebsführungsanlage enthält in jeder der elektrischen Anlagen EHi bis £7/3 Überwachungs- und Regeleinrichtungen SC und Mikrowellenkanäle (7/. die die benachbarten Überwachungs- und Regeleinrichtungen SC miteinander verbinden.

IndcnFip. 5 bis 8 ist eine in Fig. 4 nur schematisch angegelxrnc Überwachungs- und Regeleinrichtung SC genauer dargestellt. Die Überwachungs- und Regeleinrichtung Si' enthält einen Steueroszillator 60 zur Urzeugung von Taktimpulsen, einen ersten synchronen Kodierer 61 für den ersten Spannungsteiler PDl, einen zweiten synchronen Kodierer 62 für den zweiten Spannungsteiler PDl, einen dritten synchronen Kodierer 63 für die erste Gruppe der Stromtransformatoren CTl und einen vierten synchronen Kodierer 64 für die zweite und dritte Gruppe der Stromtransformatoren CTl und CT3. Die synchronen Kodierer 61 bis 64 tasten simultan ^;:n Takt der Taktimpulse die analogen Daten ab, die dem Versorgungsnetz durch die entsprechenden Meßwertaufnehmer entnommen wurden, und setzen die getasteten analogen Daten in digitalkodierte Signale um. Zu diesem Zweck enthält jeder synchrone Kodierer entsprechend F-"ig. 7 einen Synchronisierer 66, um die zugeführten Taktimpulse entsprechend der gewünschten Phascnverzögerung der Taktimpulse zu verzögern. Außerdem soll das den zeitlich veränderlichen Daten entsprechende Signal mit der zehnfachen bis zwanzigfachen Frequenz der normalen Netzfrequenz abgetastet werden, um die Reproduzierbarkeit zu ermöglichen. Die I-requenz der Taktimpulse beträgt also entsprechend 12(K)Hz.

Die vom Steueroszillator 60 erzeugten Taktimpulse sollen entsprechend Fig. H (a) durch Sl. S2. S3 dargestellt sein und die Periodendauer 7_(l besitzen. Die Taktimpulse erreichen, wie in Fig. 8 (b) dargestellt, den Kodierer mit einer Zeitverzögerung 7",. Der Synchronisiercr 66 verzögert die empfangenen Taktimpulse mit einer Zeit 7_o = T₁ — 7',, so daß die analogen Daten synchron mit den im Steueroszillator 60 erzeugten Taktimpulsen getastet werden, wie in Fig. K (c) dargestellt ist. Der Steueroszillator 60 kann in einen der Kodierer 61 bis 64 eingebaut sein. Der Steucroszillator 60 kann aber auch an einer weiter entfernten Stelle eingebaut sein. In diesem !-"all kann es notwendig sein, der Verzögerungszeit T_a denWcrt dci Differenz ItT_n-T_x zu geben, wobei /ι eine positive, ganze Zahl bedeutet. Jeder Kodierer enthält auße dem eine Abtastschaltung 67, die entsprechend den zugeführten, verzögerten Taktimpulsen die analogen Datcnsignalc abtastet, er enthält einen Analog-Digitalwandler 68 zum Umsetzen der getasteten Analogsignale in digitalkodiertc Signale und er enthält vorzugsweise einen bipolaren Wandler 69. zur Umsetzung digitaler Signale in bipolar kodierte, digitale Signale. Für mehrere analoge FJatensignale enthält die Abtastschaltung67 eine Vorrichtung zur periodischen Abtastung der analogen Datcnsignalc. so daß der Kof'iercr ein digital kodiertes Zeitmultiplexsignal erzeugt. Die Überwachungs- und Regeleinrichtung enthält für die erste und zweite Gruppe der Trennschalter /.51 und LSI und für die erste Gruppe der Hochleistungsschalter CBl einen ersten nichtsynchronen Kodicrer und für die dritte Gruppe der Trennschalter /.53 und für die zweite, mit dem Transformator MTr verbundene Gruppe der IFochleistungsschaltcr CHl einen zweiten nicht synchronen Kodierer 72. Der Zustand jedes einzelnen elektrischen Geräts zweiter Art wird in bekannter Weise mittels Hilfsschalter festgestellt, die an die elektrischen Geräte zweiter Art während des stationären Zustandes des Netzes angeschlossen werden. Da der Wert des entsprechenden stationären Schaltzustandssignals für mindestens einige Sekunden konstant bleibt, kann dieser Wert ohne exakte Synchronisation in ein digital kodiertes Signal

umgesetzt werden. Jeder der Kodierer 71 oder 72 für die Schaltzustände des Netzes braucht deshalb nicht mit einem entsprechend Fig. 7 oder Fig. 8 gezeigten Synchronisierer versehen sein, er muß nur eine Vorrichtung zum zeitlich periodischen Abtasten, einen Analog-Digital-Wandler und einen bipolaren Wandler enthalten, um die stationären Netzdaten in digital kodierte Zeitmultiplexsignale umzusetzen. Anstelle der sperrigen Kabel werden die in den Kodierern 61 bis 64 und 71, 72 erzeugten digital kodierten, Zeitmultiplexsignale dem Kontrollraum 22 über ein kompaktes Koaxialkabel zugeführt. Die Stabilität der Taktimpulse liegt bevorzugt in der Größenordnung von 10" ^s Anstelle der Verzögerungseinrichtungen kann der Synchronisierer 66 einen Oszillator enthalten, der synchron durch die Taktimpulse angesteuert ist und Abtastimpulse mit einer Stabilität von etwa 5 x 10 ⁵ abgibt. Wie noch näher erläutert wird, ist es möglich, mehrere synchrone Kodierer, z. B. 61 und 62 oder 63 und 64 durch einen synchronen Koüierer zu ersetzen.

Nach Fig. ^{) kann jedes Bündel des Zeitmultiplexsignals neun Worte mit je sechzehn Bits enthalten, um zwei Arten von zeitlich veränderlichen Analogdaten. wie z. B. Spannungs- und Stromdaten der Leitung Ll oder die Stromdaten der Hoch- und der Niederspannungsseite des Transformators MTr zu beschreiben. In dem in Fig. ¹J (a) gezeigten Beispiel sind die neun Wörter vergeben für die Bündelsynchronisation, die Stromdaten der Α-Phase, B-Phase, C-Phase und O-Phase und für die Spannungsdaten der A-Phase, B-Phase, C-Phase und O-Phase. Wie in Fig. 9(b) gezeigt ist, kann das ersie Bit jedes Wortes verwendet werden, um zu kennzeichnen, ob beim Abtasten an verschiedenen Stellen des Versorgungsnetzes Synchronisation vorhanden oder nicht vorhanden ist. Wenn die Synchronisation außer Takt gerät, so kennzeichnet das erste Bit diese Tatsache, indem es den logischen Wert »eins« annimmt. Das zweite Bit ist eine Leerstelle. Das fünfte bis fünfzehnte Bit wird zur Beschreibung der getasteten Analogdaten verwendet. Während des Normalbetriebs des Versorgungsnetzes betrage der Strom z. Fi. 4000 A. Bei einer Störung kann der Strom z. B. auf den Wert 12800 A anwachsen. Es ist daher wünschenswert, zwischen normalem und gestörtem Betriebsbereich umschalten zu können, wenn die getasteten Analogmeßwerte den normalen Bereich zu überschreiten drohten. Das dritte Bit wird deshalb verwendet, um den normalen und den gestörten Betriebsbereich entsprechend mit einer logischen »0« oder »1« zu kennzeichnen. Es ist möglich, das dritte und das fünfte bis fünfzehnte Bit im Analog-Digitalwandler 68 zur Erzeugung eines logischen »()«- Signals im dritten Bit und der weniger signifikanten elf Bits im fünften bis fünfzehnten Bit des digitalen Signals zu verwenden, wenn die signifikanteren vier Bits logische »0«-Kodes sind, und zur Erzeugung eines logischen »1 «-Signals im dritten Bit und der signifikanteren elf Bits im fünften bis fünfzehnten Bit zu verwenden, wenn die signifikanteren vier Bits mindestens einen logischen »1«-Kode enthalten. Oder der Analog-Digitalwandler 68 stellt zuerst fest, ob die zeitlich veränderlichen Analogmeßwerte unter dem Wert 2" liegen und erzeugt in diesem Fall ein logisches »((«-Signal und die weniger signifikanten elf Bits, er erzeugt ein logisches » 1 «-Signal und die signifikanteren elf Bits, wenn der Datenwert größer oder gleich 2" beträgt. Diese beiden Beispiele sollen Hinweise liefern, wie der Analogdigitalwandler 68 eingesetzt werden kann. D=is vierte Bit wird verwendet, um das Vorzeichen der getasteten Analogdaten anzugeben, positive und negative Werte sind mit einem logischen »0«-oder »1 «-Zeichen versehen. Das sechzehnte Bit ist das Paritätsbit.

In den Fig. 5 und 6 enthält die (Jberwachungs- und Regeleinrichtung SC eine Schalteinheit 75, die auf die von den Kodierern 61 bis 64 und 71 und 72 gelieferten Zeitmultiplexsignalen anspricht und eine zeitliche Speicherung dieser Signale eine Überprüfung der Fehler, eine Klassifizierung und Umordnung der Daten oder ähnliche Operationen ausführt. Mit der Einheit 75 lassen sich z. B. Wirk- und Blindleistung, elektrische Energie und ähnliche Daten berechnen, ebenso lassen sich unter Verwendung einer Vjrgleichsquelle (nicht dargestellt) die FrequenzdaKii berechnen. Die Einheit 75 speichert die berechneten Daten. Die (jberwachungs- und Regeleinheit enthält außerdem einen schnellen Speicher 76, einen langsamen Speicher 77, eine schnelle Rechnereinheit 78, eine langsame Rechnereinheit 79, ein Ausgabegerät 80, eine Eingabe-Ausgabe-Steuereinheit 81, eine (jberwachungs- und Regeleinheit 82, eine Speichereinheit 83 mit einem Drucker und/oder ein magnetisches Aufzeichnungsgerät und eine Rechner-Uberwathungseinrichtung 84. Die Begriffe »schnell« und »langsam« werden hier entsprechend der Anderungsgeschwindigkeit der Daten verwendet. Jeder der Speicher 76 oder 77 kann deshalb aus einer bekannten Speichereinrichtung, wie z. B. einem Ringkernspeicher oder einem integrierten Halbleiterspeicher bestehen.

Die (Jberwachungs- und Regeleinrichtung SC kann außerdem eine Übertragungseinheit 86, einen Modulator-Demodulator 87 und eine Mikrowellen-Sender-Empfängerstrecke 88 zur Übertragung der Daten zwischen den gezeigten örtlichen elektrischen Anlagen und benachbarten elektrischen Anlagen über die Mikrowellenkanäle CH enthalten. Es ist möglich, über die Mikrowellenverbindungeu die in jeder elektrischen Anlage der Überwachungs- und Tegelanlage verwendeten Tastimpulse zu synchronisieren.

Die Schalteinheit 75 kann die Zeitmultiplexsignale entsprechend dem Ursprung dieser Signale in ein paar digitaler, Bit-paralleler Wortserien-Signale umordnen. In einer Serie dieser Signale können z. B. acht Wörter für die Α-Phase, B-Phase, C-Phase und O-Phase des Stromes und für die Α-Phase, B-Phase, C-Phase und O-Phase der Spannung nach Art des Zeitmultiplex-Verfahrensetwa zwanzigmal innerhalb der Periodendauer von '/_l20() Sekunden eines Bündels erscheinen, wie in Fig. 10 (a) dargestellt ist. In den anderen Serien dieser Signale erscheinen mit den Datenwörtern auch die entsprechenden Adressenwörter. Jedes Wort kann z. B. aus sechzehn Bits bestehen. Wie insbesondere in Fig. 10 (b) dargestellt ist, kennzeichnet das erste Bit jedes Datenworts das Vorzeichen. Das zweite bis zwölfte Bit wird für die Daten ι verwendet. Ein Daten- und ein Adressenwort können auch aus verschiedenen Bits bestehen, wobei die einander entsprechenden Bits simultan erzeugt sind. In diesem Fall wird bevorzugt das zweite bis sechzehnte Bit für die Daten verwendet. Der im Zeitmultiplexsignal mit elf Bits und einem Bereichsbit gegebene Absolutwert der Daten wird bezüglich des Bereichsbits in ein digitales Signal mit 15 Bits umgeordnet, die ausreichen, um die Daten des normalen und des gestörten

Betriebsbereichs mit demselben Quantisisrungsmaßstab darzustellen. Das erste Bit je'les Adressenwortes bleibt leer. Das zweite bis achte Bit gibt die Adresse des Meßwertaufnehmers an. Das neunte Bit kann aus eine »1« oder einer »0« bestehen, je nachdem, ob die Daten Spannungs- oder Stromdaten sind. Das zehnte und elfte Bit kann je nach A-, B-, C- oder O-Phase den Wert »00«, »01«, »10« und »11« annehmen. Das zwölfte Bit kennzeichnet die Synchronisation des Abtastvorganges, wie er durch das erste Bit jedes Wortes des Zeitmultiplexsignals gekennzeichnet ist. Unabhängig, ob die Daten in einem Datenwort mit elf oder mit fünfzehn Bits angegeben werden, gibt das zehnte Bit bevorzugt den Bereich wieder. Um das Ergebnis der Paritätsprüfung des Wortes des Zeitmultiplexsignals anzugeben, können andere Bits der Daten- und Adressenwörter verwendet werden, insbesondere für die Drei-Phasen-Prüfung, um festzustellen, ob die Summe der Ströme der A-Phase, B-Fhase, C-Fhiise und des Dreifachen des Siioms dei O-Phase null oder ungleich null ist. Jedes Daten- und Adressenwoft enthält ein Bit zur Paritätsprüfung. Das Datenwort kann z. B. die berechnete Leistung, die Frequenz oder eine ähnliche Größe angeben. Die Bit-parallelen Wortserien für die zeitlich veränderlichen Analogdaten und die stationären Netzdaten werden dem schnellen und dem langsamen Speicher 76 und 77 zugeführt. Für die Daten der beiden Typen werden hierfür verschiedene Pfade verwendet. Es ist aber auch möglich, durch die Adressenwörter Verknüpfungsglieder in entsprechender Weise auszusteuern. In ähnlicher Weise überträgt die Übertragungseinrichtung über die Mikrowellenverbindung den Inhalt der Speicher 76 und 77 zwischen den Speichern 76 und 77 und entsprechenden Speichern benachbarter elektrischer Anlagen. Außerdem können die zum Schutz der Leitung LI erforderlichen Daten, wie z. B. Stromdaten, über die Mikrowellenverbindung von der Schalteinheit 75 zu entsprechenden Einheiten benachbarter elektrischer Anlagen übertragen werden In dem letztgenannten Fall können die Adressenwörter für die von benachbarten elektrischen Anlagen übertragenen Stromdaten und ähnlichen Daten durch die Schalteinheit 75 der örtlichen elektrischen Anlage bereitgestellt sein.

Die zentralen Speicher 76 und 77 führen die Datenwörter und Adressenwörter den Rechnereinheiten 78 und 79 zu, vgl. Fig. 5. Das kann z. B. in Form eines Bit-parallelen Flusses der Wörter geschehen. Jede Rechnereinheit 78 und 79 sucht mit Bezug auf die Adressenwörter und das auszuführende Programm die Datenwörter aus, die für das auszuführende Programm erforderlich sind. In Fig. 5 sind verschiedene, den Rechnereinheiten 78 und 79 zugeführte Daten zur Vereinfachung der Darstellung durch getrennte Linien dargestellt. Es ist ersichtlich, da die Spannungsdatsn V, die Stromdaten / der örtlichen, elektrischen Anlage und der Zustand der Hochleistungsschalter CB in beiden Rechnereinheiten 78 und 79 verwendet werden. Die Stromdaten / der benachbarten elektrischen Anlagen sind durch unterbrochene Linien dargestellt und werden in der schnellen Rechnereinheit 78 verarbeitet. Die Zustände der Trennschalter LS, der Spannungsregler LR und der Phasenregler 0 werden ebenso wie die berechneten Daten der Frequenz/ und der elektrischen Energie WH der langsamen Datenverarbeitungseinheit 79 verarbeitet. Die schnelle Rechnereinheit 78 verarbeitet die Daten in Programmen zum Schutz der Sani ■ melschiene .SVl, der Leitung LI, des Transformators MTr, zum Notschutz der Leitung LI, zur Kennzeichnung einer zu niederen Spannung, zum Schalten der Hochleistungsschalter CD und für ähnliche Vorgänge. Die langsame Rechnereinheit 79 verarbeitet die Daten in Programmen zur Fehlerelimination, zur örtlichen Überwachung und Regelung und zur Überwachung und Regelung weiter entfernt liegender und noch anderer Anlagen.

Wenn die Rechnereinheiten 78 und/oder 79 ein Kontrollsignal abgeben, welches anzeigt, daß z. B. die Hochleistungsschalter geschaltet werden müssen, die Spannungsregler korrigiert werden müsser, oder die Phasenregler nachgeregelt werden müssen, so erscheint das Kontrollsignal am Ausgang des Ausgabegeräts 80 und wird über Kabel zum Regeln der entsprechenden elektrischen Geräte weitergeleitet. Das Ergebnis der Datenverarbeitung wird außerdem den /.ciiuilkll SpciCliciii 7w ümi/wucF 77 Zugeführt üi'iu wird dort zeitlich gespeichert und bei der weiteren Datenverai bettung in der durch die Beschriftung tier entsprechenden Verbindungslinien gekennzeichneten Weise, z. B. durch »UV« für einen Zustand zu niedr·- ger Spannung, »Schließen«, »Fehler« und »Regel-Ausgangssignal«, weiter verwendet. Die Eingabe-Ausgabeeinheit 81 überwacht in bekannter Weise die in den zentralen Speichern 76 und 77 gespeicherten Daten und führt die entsprechenden Daten der Über-

i wachungs- und Regeleinheit 82 und/oder der Speichereinheit 83 zu. Falls das Bedienungspersonal es als notwendig erachtet, anhand der Datenausgabe der Uberwachungs- und Kontrolleinheit 82 und/oder der Speichereinheit 83 eine Steuerung der Anlage von Hand vorzunehmen, so braucht das Bedienungspersonal die Uberwachungs- und Regeleinheit 82 nur in bekannter Weise zu bedienen, um einen Spaltvorgang und/oder die gewünschte Nachregelung mit Hilfe der Eingabe- und Ausgabeeinheit 81 zu erreichen. Die

i Datenverarbeitungs-Übervachungs- und Regeleinrichtung 84 überwacht die Arbeitsschritte der zentralen Speicher 76 und 77, und über die Speicher 76 und 77 auch die Arbeitsschritte der Rechnereinheiten 78 und 79 und der Eingabe-Ausgabeeinheit 8^?.

, Im folgenden soll nun der Schutz der Leitung Ll anhand von Piogrammbeispielen beschrieben werden, die in den Rechnereinheiten 78 und 79 ausgeführt werden. Dabei wird auf Fig. 11 und außerdem auf Fig. 5 Bezug genommen.

Es sei daran erinnert, daß der in die Leitung LI hineinfließende Strom bei Normalbetrieb gleich dem aus der Leitung herausfließenden Strom ist. Aus diesem Grund ist es möglich, die Leitung LI dadurch zu überwachen, daß geprüft wird, ob die Bedingung

14 + h + 'λ -*tl'.l + 141 + UcIl ⁺ *>°

eingehalten oder nicht eingehalten wird, wobei die Indizes a, b und c drei verschiedene Stellen des Versorgungsnetzes darstellen, k stellt den Korrekturfaktor der Ausgangs-Eingangsstromkennlinie der Stromtransformatoren dar, und die Konstante K ist durch den Gesamtfehler vorgegeben. Um den ersten Term der linken Seite dieser Gleichung zu berechnen, greift die schnelle Rechnereinheit 78 Stromdaten I₁₁, I_h und I_c mit entsprechenden Adressenwörtem heraus, berechnet die Summe und ändert das Vorzeichenbit der Summe, wenn es ein logischer » 1«-Kode ist, in einen logischen »(!«-Kode, wie an der Stelle 91 gezeigt ist. Die Einheit 78 ändert in gleicher Weise die Vorzei-

chenbits der entsprechenden Stromdaten /_α, /,, und I_c in logische »0«-Kodes und berechnet die Summe der Absolutwerte an der Stelle 92. Die Einheit 78 multipliziert die Summe der Absolutwerte mit dem Faktor k und ändert das Vorzeichenbit des Produkts in einen logischen »1«-Kode an der Stelle 93. Die Einheit 78 berechnet die Summe aus erstgenannter Summe, vorzeichenverändertem Produkt und aus der Konstanten K an der Stelle 94. Die Einheit 78 überprüft an der Stelle 95, ob die letztgenannte Summe größer oder kleiner null ist. Wenn die Summe größer null ist und damit das Vorhandensein einer Störung in der Leitung Ll anzeigt, wird eine »1« in einen Zähler an der Stelle 96 weitergegeben. Dieser Vorgang wird so lange wiederholt, wie die letztgenannte Summe größer als null ist, dabei wird dem Zahlenwert des Zählers 96 ständig eine »1« hinzuaddiert. Sobald die in 94 gebildete Summe nicht größer als null ist, wird der Zähler über die Verbindung 97 zurückgesetzt. Auf diese Weise gibt der Zahlenwert des Zählers die Zeitdauer der Stoning in Gestalt der Ahtastnerioden wieder. Die Einheit 78 überprüft an der Stelle 98, ob die Zah! im Zähler größer drei ist. Ist das der Fall, so erzeugt die Einheit 78 ein Kontrollsignal am Ausgang 99. welches ein Leitungsschutzsignal darstellt und über das Ausgabegerät 80 den Hochleistungsschaltern zugeführt wird, um diese abzuschalten. Sobald das Kontrollsignal am Ausgang 99 erzeugt ist. wird der Zähler über die Verbindung 97 zurückgesetzt, oder die Einheit 78 stellt an der Stelle 98 fest, daß die im Zähler gezählte Zahl gleich oder kleiner drei ist, wodurch das Programm beendet ist. In Überlandleitungen verschwinden die meisten Störungen innerhalb von Bruchteilen von Sekunden. Die Einheit 78 führt daher das Programm, welches im Anschluß an die Erzeugung des Leitungsschutzsignals die Hochleistungsschalter wieder einschaltet, eine bestimmte, vorgegebene Zeit, wie z. B. 0.4 bis 0,8 Sekunden nach dem Abscbaltvorgang durch. Zu erwähnen ist dabei, daß die Einheit 78 die Daten auch dann verarbeitet, wenn die anhand der entsprechenden Bits vorgenommene Paritätsüberprüfung, der Überprüfung der drei Phasen undoder ähnlicher Kontrollen, ungünstige Ergebnisse liefern. Auf jeden Fall bleiben die ungünstige und günstige Ergebnisse kennzeichnenden Bits während der nachfolgenden Überwachungs- und Rcgclschrittc erhalten, um festzustellen, daß die Anzeigen und'odcr die gespeicherten Daten mit entsprechendem Gewicht verstanden werden.

In IMg. 12 wird eine weitere Ausführung dieser Erfindung in Verbindung mit einem elektrischen Netz dargestellt, welches fünf elektrische Anlagen IiHi, /7/2. /.7/3. /7/4 und /7/5 und Leitungen /./ zur Verbindung der Anlagen und in jeder Anlage noch eine Überwachungs- und Regeleinrichtung SC enthält, welches außerdem eine Zentralstation CE und Mikroucllenkanäle (H /ur Verbindung der Überwachungs- und Regeleinrichtung .SC mit der Zentralstation (7. und einer weiteren Zentralstation oder mehrerer Zentralstationen (nicht dargestellt) enthält. Die Überwachung*- und Regeleinrichtung SC kann im wesentlichen mit der obengenannten Übcrwachungstind Regeleinrichtung identisch sein.

Die in IMg. 13 dargestellte Zcnlalsf ation CE enthält einen Taktimpulsgcncrntni 100. einen schnellen Zentralspeiiher 101. einen htngsnmcn Zcntralspcicher 1(12. eine schnelle Rcdiniicinhcit 103, eine langsame Rcchneii'iiiheit 104. eine Hingabe Ausgabeeinheit 105, eine Überwachungs- und Regeleinheit 106, eine Speichereinheit 107, eine Rechner-, Überwachung- und Regeleinheit 108, eine Übertragungseinheit 111, Modulatoren-Demodulatoren 112,113 und eine gemeinsame Mikrowellen-Sender-Empfängerstrecke (nicht dargestellt), die alle entsprechend den oben beschriebenen Einheiten aufgebaut sind. Die Übertragungseinheit 111 dient zur Übertragung der Spannungs- und Stromdaten und der verarbeiteten Daten von den elektrischen Anlagen über die entsprechenden Modulatoren-Demodulatoren 112, 113 zu den Zentralspeichern 101 und 102, sie dient außerdem zur Übertragung der Stromdaten und ähnlicher Daten von den einzelnen elektrischen Anlagen zu den benachbarten elektrischen Anlagen und zur Übertragung der Taktimpulse und der verarbeiteten Daten zwischen den Zentralstationen.

Die Programme zur Erzeugung der Regelsignale sollten so beschaffen sein, daß die Fläche, über die sich die Energieversorgung erstreckt, möglichst kleingehalten ist. Das durch die Rechnereinheiten 103 und 104 erzeugte Regelsignal wird über die zentralen Speicher 101 und 102, die Übertragungseinheit 111 und die entsprechenden Modulatoren-Demodulatoren 112, 113... den betreffenden elektrischen Anlagen zugeführt. Die Handsteuerung der elektrischen Anlagen wird von der Überwachungs- und Regeleinheit 106 der Zentralstation aus zusammen mit der Eingabe-Ausgabeeinheit 105, dem langsamen Zentralspeicher 102, der Ubertragungseinheit 111 und einem der Modulatoren-Demodulatoren 112, 113... ausgeführt. Die der Überwachungs- und Regeleinheit 106 und/oder der Speichereinheit 107 übermittelten Daten werden in gleicher Weise den entsprechenden Einheiten in den elektrischen Anlagen zugeführt.

In Fig. 14 ist ein Stromtransformator CT dargestellt, der in der Überwachungs- und Regelanlagc nach dieser Erfindung Verwendung findet. Es handelt sich dabei um einen Porzcllanstabwandler, der für je-

i den Leiter der Leitung Ll einen vertikalen Porzellanisolator 56 und in der Spitze dieses Porzellanisolators 56 nur eine einzige Sekundärwicklung 115 enthält, und der außerdem einen synchronen Kodierer 116 im Fuße des Porzellanisolators 156 besitzt. Die Primär-

, windung 57 besteht z. B. nur aus einem geradlinigen Leiter der Leitung Ll, der durch die Sekundärwindung 115 durchgeführt ist. Im Gegensatz zu Stromtransformatoren herkömmlicher Bauweise enthält dei Stromtransformator Cl) keinen Kern aus magncti ι schcm Material.

Dank der synchronen Kodiercr, von denen jcdei neben mindestens einem zur Entnahme der zcitlicl veränderlichen Analogdaten geeigneten Meßwert aufnehmer angebracht ist. ist es möglich, auch schwa

> ehe Analogsignale für verschiedene Überwachungsund Rcgclvorgäiigc zu verarbeiten. Aus diesem Grunc lassen sieh ein entsprechend IMg. 14 aufgcbautei Stromlransformator und kleine Spannungsteiler ver wenden, außerdem läßt sich die Anzahl der Strom

ι transformatoren ebenso wie die Anzahl und der Um fang der Kabel für die .Strnmdalcn reduzieren. In Rahmen eines Beispiels betrug das gesamte Kupfer gewicht für eine Überwachungs- und Rcgclcinrich Hing nach dieser IErfindung 0,4 I gegenüber ungcfiihi

-, Ifit bei einet Überwachungs- und Regelanlagc hei kömmlidtct Bauart Zugnmdc lag dabei jeweils ciiu typische Anlage mit zwoll Leitungen und acht Trans fornuitorrn. Durch diese Tatsache wird auch die In

stallation einer Überwachung- und Regelanlage entsprechend vereinfacht.

Bei Verwendung des in Fig. 14 dargestellten Stromtransformators ist es, da kein Eisenkern verwendet wird, nicht weiter erforderlich, den Fehler des Übersetzungsverhältnisses zu berücksichtigen. Dadurch wird die Zuverlässigkeit der Überwachungsund Regelanlage bei vereinfachter Ausführungsform erhöht, außerdem können die Leiter der Leitung Ll kürzer gehalten werden, da die Sekundärwindung in der Spitze des Porzellanstab-Stromtransformators

liegt.

Neben den beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung sind noch andere Ausgestaltungen möglich. So brauchen z. B, die Abtastimpulse nicht simultan mit den vom Steueroszillator erzeugten Taktimpulsen erscheinen, sondern sie können eine vorgegebene Phasenbeziehung zu den Taktimpulsen besitzen. Die digital kodierten Signale können in die Zentralspeicher eingeschrieben und ausgelesen werden, ohne zu den Bit-parallelen Adressenwörtern überzugehen.

Hierzu 11 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Anlage für die Betriebsführung elektrischer Netze der Energieversorgung mit einem Rechner, der von Analogmeßwerten elektrischer Größen des Netzes entsprechenden digitalen Signalen und von Schaltzuständen des Netzes entsprechenden digitalen Signalen Netzführungssignale bildet, und mit Codiereinrichtungen für die elektrischen Größen und Schaltzustände, dadurch gekennzeichnet, daß je einer der synchronen Codierer (61 bis 64) an mindestens eine benachbarte Meßeinrichtung (PDl, PDl, CTl, CTl, CT3) geschaltet ist und bezogen auf Taktimpulse eines Steueroszillators (60) die Anaiogwerte der Meßeinrichtungen (PDl, PDl, CTl oder CTl, CT3) als umgesetzte Digitalsignale dem Rechner (87, 89) zuführbar sind, und daß je ein nichtsynchroner Codierer (71,72) an mindestens eine benachbarte Kenneinriciitung (CBI, CBl, LS1-3) angschaltet ist und unabhängig von den Takiirnpuisen des Steueroszillators (60) die Analogwerte der Schaltzustände als umgesetzte Digitalsignale dem Rechner (78, 79) zuführbar sind.

2. Anlage für die Betriebsführung elektrischer Netze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die synchronen Codierer (61 bis 64) eine mit dem Steueroszillator (60) verbundene Synchronisierschaltung (66) enthalten, die die vom Steueroszillator (60) empfangenen Taktimpulse unter Berücksichtigung der von den Taktimpulsen zwischen Steueroszillator (60) und dem jeweiligen synchronen Codierer (61 bis b4) benötigten Übertragungszeit (Tl) verzögert und den verzögerten Taktimpulsen entsprechende Abtastimpulse erzeugt, und daß eine Abtastschaltung (67) vorgesehen ist, die mittels der Abtastimpulse die Analogwerte der Meßeinrichtung abtastet.

3. Anlage für die Betriebsführung elektrischer Netze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die synchronen Codierer (61 bis 64) die Analogwerte der Meßeinrichtung in ein Digitalsignal als Datenwort aus mehreren Datenbits und einem Bereichsbit umsetzen, wobei die Datenbits die obere Grenze eines Mindestwerts der Analogwerte wiedergeben und das Bereichsbit einen oberen oder unteren anderen Binärwert zur Elimination von Störungswerten aus Normalbetriebswerten besitzt.