DE3132730A1 - Mains power supply protection device - Google Patents
Mains power supply protection deviceInfo
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Abstract
Description
NetzschutzeinrichtungNetwork protection device
Technisches Gebiet Die Erfindung bezieht sich auf eine Netzschutzeinrichtung, bei welcher die Meßwerte der analogen Phasengrößen als digitalisierte Informationen einem Mehrfach-Mikroprozessorsystem zugeführt sind, dessen Mikroprozessorsysteme unter Anwendung bestimmter Algorithmen unter schiedliche Aufgaben ausführen.Technical field The invention relates to a network protection device, in which the measured values of the analog phase quantities as digitized information a multiple microprocessor system are fed, the microprocessor systems perform different tasks using certain algorithms.
Stand der Technik Die bisher bekannten Netzschutzeinrichtungen sind entweder als elektromechanische oder elektronische Relais ausgebildet, wobei diese Netzschutzeinrichtungen j #eils nur eine Schutzaufgabe erfüllen, also entweder als Sammelschienenschutzrelais oder als Differentialschutzrelais oder als Distanzschutzrelais usw ausgebildet sind.State of the art The previously known network protection devices are designed either as electromechanical or electronic relays, these Grid protection devices only fulfill one protection task, i.e. either as Busbar protection relay or as differential protection relay or as distance protection relay etc. are trained.
Die jeweilige Netzschutzeinrichtung überwacht ein Betriebsmittel der Energieversorgung (beispielsweise Abschnitt einer Sammelschiene) und trennt dieses bei auftretendem Fehler ab, unabhängig von etwa weiteren vorhandenen NetzschLutzeinrichtz gen und vom Zustand des elektrischen Energieversorgungsnetzes, dessen Betrlebsführung wiederum mittels eines Netzleitsystems erfolgt; Netzschutzeinrichtungen und Netzleitsysteme erfüllen somit unabhängig voneinander ihre Funktionen.The respective network protection device monitors an item of equipment of the Power supply (for example section of a busbar) and disconnects it in the event of an error, regardless of any other existing NetzschLutzeinrichtz conditions and the state of the electrical power supply network, its operational management again takes place by means of a network control system; Network protection devices and network control systems thus fulfill their functions independently of one another.
Bei den bekannten Netzschutzeinrichtungen sind etwa durch Ausbau von Energieversorgungsnetzen erforderliche Erweiterungen entweder gar nicht oder nur mit hohem technischen Aufwand möglich. Beim Sammelschienenschutz können von den Abgängen beispielsweise bis zu 30 x 3 Meßwerte der Phasengrößen anfallen und entsprechend ist die elektronische Sammelschienenschutseinrichtung ausgelegt; vergrößert sich die Anzahl der Meßstellen durch nachträgliche Erweiterung eines Energieve@@orgungsnetzes, so sind diese neuen Meßstellen nicht mehr von der vorhandenen Sammelschienenschutzeinrichtung erfaßbar, sondern es muß eine weitere, an die Anzahl der neuen Meßstellen angepaßte Schutzeinrichtung erstellt werden.In the case of the known network protection devices, for example, by expanding Energy supply networks either not or only necessary extensions possible with high technical effort. In the case of busbar protection, the For example, up to 30 x 3 measured values of the phase variables occur and accordingly the electronic busbar protection device is designed; increases the number of measuring points through subsequent expansion of an energy supply network, so are these new measuring points are no longer affected by the existing busbar protection device detectable, but there must be another one that is adapted to the number of new measuring points Protective device can be created.
Auch der Informationsaustausch der bekannten Netzschutzeinrichtungen mit anderen Überwachungssystemen ist entweder gar nicht oder nur mit hohem technischen Aufwand möglich.Also the exchange of information between the known network protection devices using other surveillance systems is either not at all or only with a high level of technicality Effort possible.
Es ist auch bereits eine Distanzschutzeinrichtung mit einem Mehrfach-Mikroprozessorsystem bekannt, bei welcher zur Bearbeitung der Aufgaben des Distanzschutzes, wie Grundwellenberechnung, Anregung, Impedanzberechnung, Auslösung mit Kurzunterbrechung, jeder Aufgabe ein Mikroprozessorsystem zugeordnet ist, wobei alle Mikroprozessorsysteme über einen Bus miteinander verbunden sind und der Datentransfer zwischen den Mikroprozessorsystemen mittels eines programmierbaren Steuerwerkes erfolgt (Literaturstelle oevelopments in Power Systems Protection, IEE Conference Publ. t85, 1980).It is also already a distance protection device with a multiple microprocessor system known in which to process the tasks of distance protection, such as fundamental wave calculation, Excitation, impedance calculation, tripping with short interruption, every task Microprocessor system is assigned, with all microprocessor systems via one Bus interconnected and data transfer between the microprocessor systems by means of a programmable control unit (reference oevelopments in Power Systems Protection, IEE Conference Publ. t85, 1980).
Diese bekannte Distanzschutzeinrichtung erlaubt zwar bereits eine Ankopplung an Netzleitsysteme und damit eine Kommunikation mit dem Bedienungspersonal für die Netzautomatisierung, sie ist jedoch nicht ohne weiteres für weitere Schutzaufgaben, wie beispielsweise Sammelschienenschut z, verwendbar.This known distance protection device already allows one Coupling to network control systems and thus communication with the operating personnel for network automation, but it is not readily available for further protection tasks, such as busbar protection z, can be used.
Aufgabe Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Netzschutzeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die durch geeignete Kombination von relativ wenigen elektronischen Baugruppen an die Aufgaben eines Sammelschienenschutzes1 eines Distanzschutzes, eines Differentialschutzes usw. anpaßbar und leicht erweiterbar ist.OBJECT The invention is based on the object of a network protection device of the type mentioned to create that through a suitable combination of relative a few electronic assemblies to the tasks of busbar protection 1 distance protection, differential protection, etc. adaptable and easily expandable is.
Lösung Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die einzelnen Mikroprozessorsysteme in zwei Hierarchieebenen (A, B) angeordnet sind und daß die Mikroprozessorsysteme der zweiten Hierarchieebene (13) die digitalen zeitdiskreten Meßwerte der Phasengrößen in Echt zeit verarbeiten und derart transformieren, daß die Mikroprozessorsysteme der übergeordneten ersten Hierarchieebene (A) die Berechnung der Schutzalgorithmen und die Bestimmung der Fehler mit einer reduzierten Datenmenge durchführen.Solution This object is achieved according to the invention in that the individual microprocessor systems are arranged in two hierarchical levels (A, B) and that the microprocessor systems of the second hierarchical level (13) are digital process discrete-time measured values of the phase variables in real time and transform them in such a way that the microprocessor systems of the superordinate first hierarchy level (A) the Calculation of the protection algorithms and the determination of the errors with a reduced Perform data volume.
Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Appropriate further developments of the invention are set out in the subclaims refer to.
Vorteile Die durch die Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die aus nur wenigen Baueinheiten bestehende Netzschutzeinrichtung einfach an eine Mehrzahl von Schutzaufgaben angepaßt werden kann; es ist ferner der Aufbau eines integrierten Netzschutz-Automatisierungssystems möglich, so daß jederzeit von einer Zentrale der Zustand des Netzschutzsystems oder die Netzgrößen wie Phasenströme, Phasenspannungen, Leistungen usw. abgefragt werden können; aufgrund der VOeD Netzschutzsystem bereitgestellten Meßdaten kann das Netzschutz-Automatisierullgs -system bei Netzfehlern oder Netzüberlastungen automatische Netzumschaltungen vornehmen, um die Energieversorgung zu sichern und gegebenenfalls die Schutzparameter zu ändern.Advantages The advantages achieved by the invention are particular in that the network protection device, which consists of only a few structural units, is simple can be adapted to a variety of protective tasks; it is also the structure an integrated network protection automation system possible, so that at any time the status of the network protection system or the network parameters such as phase currents from a control center, Phase voltages, powers, etc. can be queried; due to the VOeD network protection system The network protection automation system can use the measurement data provided in the event of network faults or network overloads carry out automatic network switchovers in order to reduce the energy supply to secure and, if necessary, to change the protection parameters.
Darstellung der Erfindung Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeicha nung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen Fig. l eine prinzipielle Ausbildung einer Netzschutzeinrichtung mit einer Meßwerterfassungs-Einheit, mit die Meßwerte zeit-frequenztransformierenden Einheiten, Speichern und Mikroprozessorsystemen, Fig. 2 eine genauere Ausbildung einer Meßwerterfassungs-Einheit, Fig. 3 eine genauere Ausbildung eines zeit-frequenztransformierenden Mikroprozessorsystems, Fig. 4 eine prinzipielle Ausbildung eines eine Fehlerberechnung durchführenden Mikroprozessorsystems, Fig. 5 eine Schutzeinrichtung nach Fig. l als Distanzschutzeinrichtung, Fig. 6 eine Schutzeinrichtung nach Fig. 1 als Differentialschutzeinrichtung, Fig. 7 eine Schutzeinrichtung nach Fig. l als Sammelschienenschutzeinri chtung, Fig. 8 ein Takt diagramm der Sammelschienenschutzeinrichtung nach Fig. 7.DISCLOSURE OF THE INVENTION The invention is explained below with the aid of a In the drawing schematically illustrated embodiment example explained in more detail. Show it 1 shows a basic design of a network protection device with a measured value acquisition unit, with the measured values time-frequency transforming Units, memories and microprocessor systems, Fig. 2 shows a more detailed design a measured value acquisition unit, FIG. 3 shows a more precise design of a time-frequency transforming unit Microprocessor system, FIG. 4 shows a basic design of an error calculation implementing microprocessor system, FIG. 5 shows a protective device according to FIG as a distance protection device, Fig. 6 a protection device according to Fig. 1 as a differential protection device, 7 shows a protective device according to FIG. 1 as a busbar protection device, FIG. 8 is a cycle diagram of the busbar protection device according to FIG. 7.
Net zs chut zeinri chtung NSE Die Netzschutzeinrichtung NSE nach der Fig. l umfaßt mindestens eine Meßwerterfassungs-Einheit MWE, welcher die analogen Phasengrößen Pa und Schalterzustandssignale Sz zugeführt werden, wie schematisch durch die Phasenleitung 100 mit Meßwandlern lOl, 102 und Leistungsschalter 20 einer Schaltanlage angedeutet ist; ferner ist eine aus einem Nehrfach-Mikroprozessorsystem bestehende Datenverarbeitungs-Einheit VE mit zwei Hierarchieebenen A, B vorgesehen, wobei die zweite Hierarchieebene B aus die ankommenden zeitlichen, digitalisierten Meßwerte MW zeitfrequenztransformierenden Mikroprozessorsystemen Tl-Tm besteht, während die übergeordnete erste Hierarchieebene A Mikroprozessorsysteme Ml-Mn umfaßt, die mit den Komponenten der Hierarchieebene B über einen Systembus 3 miteinander verbunden sind und denen zusätzlich besondere Arbeits- und Programmspeicher RAM, ROM zugeordnet sind.NSE network protection device The NSE network protection device according to the Fig. 1 comprises at least one measured value acquisition unit MWE, which the analog Phase quantities Pa and switch state signals Sz are supplied, as shown schematically through the phase line 100 with transducers lOl, 102 and power switch 20 one Switchgear is indicated; also is one of a multiple microprocessor system existing data processing unit VE with two hierarchical levels A, B provided, where the second hierarchy level B consists of the incoming temporal, digitized Measured values MW time-frequency transforming microprocessor systems Tl-Tm, while the superordinate first hierarchical level A comprises microprocessor systems Ml-Mn, those with the components of hierarchical level B via a system bus 3 with one another are connected and which also have special working and program memory RAM, ROM are assigned.
Der Datentransfer zwischen den Mikroprozessorsystemen Ml-Mn erfolgt ohne besonderes Steuerwerk allein durch die Mikroprozessorsysteme Ml-Mn unter Zuhilfenahme des Arbeitsspeichers RAM, welcher als "Briefkasten" dient. Der Datentransfer zwischen den Mikroprozessorsystemen M und T erfolgt unter Kontrolle der Mikroprozessorsysteme M unter Heranziehung eines jedem der Mikroprozessorsysteme T zugeordneten Koppelspeichers 37, Fig. 3 Meßwerterfassungs-Einheit MWE Eine Meßwerterfassungs-Einheit mm besteht nach Fig. 2 aus Abtast-Haltegliedern 6, 6', deren Ausgänge an einen Multiplexer 7 mit beispielsweise sechs Kanälen K1 bis K6 geführt sind, welcher mit einem Analog-Digital-War@@er 8 verbunden ist, dem eine Bus-Ankoppelstufe 9 nachgeordnet ist; es ist ferner ein Mikroprozessorsystem 10 mit einer Zentraleinheit 11, einem Programm und Arbeitsspeicher 12 und einem Zeitgeber 13 vorgesehen (beispielsweise Typ 8086 der Fa. Intel); ferner ist eine Signal-Ein- und Ausgabeeinheit 14 vorgesehen, welche einerseits über Leitungen 16 bis 18 auf die Abtast-Halteglieder 6, 6', den Multiplexer 7 und den Analog-Digitl-Wandier 8 einwirkt und andererseits über Optokoppler 19 auf den Leistungsschalter 20, welcher seinerseits Zustandssignaie über Optokoppler 21 an die Signaleinheit 14 gibt; schließlich ist eine Sende-Empfangs-Einheit 22, beispielsweise Baustein 1D 250l der Fa. Western Digital vorgesehen, der zwei elektro-optische Wandler 23, 24 nachgeordnet sind an die je ein Lichtleiter 25, 26 gekoppelt ist.The data transfer between the microprocessor systems Ml-Mn takes place without a special control unit solely by the microprocessor systems Ml-Mn with the aid the main memory RAM, which serves as a "mailbox". The data transfer between the microprocessor systems M and T takes place under the control of the microprocessor systems M using a coupling memory assigned to each of the microprocessor systems T 37, Fig. 3 Measured value acquisition unit MWE A measured value acquisition unit mm consists 2 from sample-and-hold elements 6, 6 ', the outputs of which to a multiplexer 7 are performed with, for example, six channels K1 to K6, which with an analog-digital War @@ er 8 is connected, which is followed by a bus coupling stage 9; it is also a Microprocessor system 10 with a central unit 11, a program and working memory 12 and a timer 13 (for example type 8086 from Intel); further a signal input and output unit 14 is provided, which on the one hand via lines 16 to 18 on the sample and hold elements 6, 6 ', the multiplexer 7 and the analog-digitl converter 8 acts and on the other hand via optocoupler 19 on the circuit breaker 20, which in turn gives status signals via optocoupler 21 to the signal unit 14; in the end is a transceiver unit 22, for example module 1D 250l from Western Digitally provided, the two electro-optical converters 23, 24 are arranged downstream each one light guide 25, 26 is coupled.
Die Steuerung des Ablaufs der Abtast-Halteglieder 6, 62 des Multiplexers 7, des Analog-Digital-Wandlers 8, der Signaleinheit 14 und der Sende-Empfangs-Einheit 22 erfolgt mittels des Mikroprozessorsystems 10.The control of the sequence of the sample and hold elements 6, 62 of the multiplexer 7, the analog-to-digital converter 8, the signal unit 14 and the transceiver unit 22 takes place by means of the microprocessor system 10.
Der Leistungsschalter 20 liegt in der Phasenleitung 100, in welcher ferner als Strom- und Spannungswandler ausgebildete Meßwendler 101, 102 angeordnet sind, deren analoge Phasengrößen Pa den Abtast-Haltegliedern 6, 6' zugeführt sind.The circuit breaker 20 is in the phase line 100, in which furthermore, measuring coil 101, 102 designed as current and voltage converters are arranged are, whose analog phase quantities Pa are supplied to the sample-and-hold elements 6, 6 '.
Die Abtast-Haltglieder 6, 6' bilden aus den zeitkontinuierlichen Signalen der Meßwandler synchron zeit diskrete Signale, die über den Multiplexer 7 an den Analog-Digital-Wandler 8 gelangen, dessen digitale Ausgangsinformationen in die Ankoppelstufe 9 gelangen, von der sie über einen Bus 27 in den Speicher 12 des Mikroprozessors 10 gelangen; das Einspeichern und Auslesen der Informationen erfolgt mittels der Zentraleinheit 11.The sample-and-hold elements 6, 6 'form signals which are continuous in time the transducer synchronously time discrete signals that are transmitted through the multiplexer 7 to the Analog-to-digital converter 8 arrive, the digital output information in the Coupling stage 9 arrive, from which they reach the memory 12 of the microprocessor via a bus 27 Get 10; the information is stored and read out using the Central unit 11.
Die Übertragung und Wandlung der an den Eingängen der Abtast-Halteglieder 6, 6' anstehenden analogen Signale erfolgt derart, daß von der Signaleinheit 14 ein Signal an die Abtast-Halteglieder 6, 6' gegeben wird, so daß die anstehenden Werte abgetastet werden, worauf der erste Kanal Kl des Multiplexers 7 von der Signaleinheit 14 aktiviert und auf den Analog-Digital-Wandler 8 geschaltet wird, welcher ebenfalls aktiviert wird, so daß der digital gewandelte Wert in den Speicher 12 eingelesen werden kann; darauf wird der nächste Kanal des Multiplexers 7 aktiviert und dann die Abtast-Halteglieder 6, 6', so daß die zu dieser Zeit an diesen anstehenden Werte vom Analog-Digital-Wandler 8 digitalisiert und ebenfalls in den Speicher 12 eingelesen werden können usw. bis zur Aktivierung des letzten Kanals K6 des Multiplexers 7.The transmission and conversion of the at the inputs of the sample and hold elements 6, 6 'pending analog signals takes place in such a way that the signal unit 14 a signal is given to the sample and hold elements 6, 6 ', so that the pending Values are sampled, whereupon the first channel Kl of the multiplexer 7 from the signal unit 14 is activated and switched to the analog-to-digital converter 8, which also is activated so that the digitally converted value is read into memory 12 can be; then the next channel of the multiplexer 7 is activated and then the sample and hold elements 6, 6 ', so that the values pending at this time digitized by the analog-to-digital converter 8 and also read into the memory 12 can be etc. until the activation of the last channel K6 of the multiplexer 7.
Die analogen Phasengrößen Pa können mit einer konstanten Frequenz von beispielsweise 1 kHz abgetastet und gewandelt werden; eine derartige Abtastung ist besonders gut geeignet für eine nachfolgende Grundwellenberechnung nach der Fourier-Technik. Andere Netzschutzalgorithmen, wie beispielsweise die Verwendung der Leitungsdifferentialgleichung, bevorzugen statt der äquidistanten eine variierende Abtastung; in diesem Falle werden kurz nacheinander mehrere Werte (beispielsweise drei) von den Abtast-Haltegliedern 6, 6' abgetastet und unter Heranziehung dieser Abtastwerte erfolgt eine Überprüfung der Phasenleitung, worauf eine erneute Abtastung von wieder drei Werten erfolgt mit anschließender Überprüfung der Phasenleitung usf. Zweckmäßig ist die Abt ast frequenz einstellbar ausgebildet, was in Verbindung mit dem Mikroprozessorsystem 10 über den als Taktgeber arbeitenden Zeitgeber 13 erfolgt.The analog phase quantities Pa can have a constant frequency for example 1 kHz are sampled and converted; such a scan is particularly well suited for a subsequent fundamental wave calculation according to the Fourier technique. Other network protection algorithms, such as the use of the line differential equation, prefer a varying one instead of the equidistant one Sampling; in this case several values (for example three) scanned by the sample-and-hold members 6, 6 'and using these The phase line is checked, followed by a renewed sampling of three more values takes place with a subsequent check of the phase line etc. Appropriately, the sampling frequency is designed to be adjustable, which is in connection with the microprocessor system 10 via the timer 13 working as a clock generator he follows.
Die Übertragung der im Arbeitsspeicher .12 des Mikro prozessorsystems 10 befindlichen MeßlFerte MW zur der Meßwerterfassungs-Einheit MWE nachgeordneten Datenverarbei tungs-Einheit VE und umgekehrt der Daten und Befehlen dieser Verarbeitungs-Einheit VE zur MeSwerterfassungs-Einheit MWE erfolgt mittels der Sende-Empfangs-Einheit 22 die aus einer im Speicher l2 abgelegten Tabelle Blockanfang und Blocklänge des zu übertragenden Datenblocks entnimmt und den Datentransfer durchfuhrt. Von der Verarbeitungs-Einheit VE kommende Steuerdaten gelangen über den Lichtleiter 26 zur Sende-Empfangs--Einheit 22 und werden gleichfalls im Speicher 12 des Mikroprozessorsystems 10 abgelegt und von dessen Zentraleinheit 11 für die Steuerung der Meßwert erfassung über die Signaleinheit 14 ausgewertet.The transfer of the in the working memory .12 of the microprocessor system 10 located measured values MW to the measured value acquisition unit MWE downstream Data processing unit VE and vice versa of the data and commands of this processing unit VE to the measured value acquisition unit MWE takes place by means of the send / receive unit 22 the block beginning and block length of the from a table stored in memory l2 removes data blocks to be transferred and performs the data transfer. Of the Control data coming from the processing unit VE arrive via the light guide 26 Transceiver unit 22 and are also stored in the memory 12 of the microprocessor system 10 stored and from its central unit 11 for the control of the measured value acquisition evaluated via the signal unit 14.
Die Meßwerterfassungs-Einheit MEE übernimmt die Ansteuerung und Überwachung des Leistungsschalters 20; die am Optokoppler 21 auftretenden Rückmeldesignale des Schalters 20 sind für eine Überprüfung desselben durch die Zentraleinheit 11 des Mikroprozessorsystems tQ herangezogen.The MEE measured value acquisition unit takes over control and monitoring the circuit breaker 20; the feedback signals of the occurring at the optocoupler 21 Switches 20 are for a review of the same by the central unit 11 of the Microprocessor system tQ used.
Schließlich führt die Meßwerterfassungs-Einheit MWE bei Ausfall der nachgeordneten Verarbeitungs-Einheit VE Reserveschutzaufgaben, wie beispielsweise Überstromschutz, durch, wobei wieder die Zentraleinheit 11 des Mikroprozessorsystems 10 und die in dessen Speicher 12 befindlichen Meßwerte MW herangezogen sind.Finally, the measured value acquisition unit MWE leads to failure of the downstream processing unit VE reserve protection tasks, such as Overcurrent protection, by, again, the central unit 11 of the microprocessor system 10 and the measured values MW located in its memory 12 are used.
In der Praxis werden diese Meßwerterfassungs-Einheiten MWE zweckmäßig direkt vor Ort an den Abgängen des Energieversorgungsnetzes angeordnet und die als Augenblickswerte vorliegenden, digitalisierten Meßwerte MW der Phasengrößen und der Schalterzustände mittels der störsicheren Lichtleiter 25, 26 an die Datenverarbeitungs-Einheit VE übertragen.In practice, these measured value acquisition units MWE are useful arranged directly on site at the outlets of the energy supply network and the Instantaneous values present, digitized measured values MW of the phase quantities and the switch states by means of the interference-free light guides 25, 26 to the data processing unit VE transferred.
Mikroprozessorsysteme Tl-Tm Das eine Zeit -Frequenzt ransformati on durchführende Mikroprozessorsystem TI nach der Fig. 3 besteht in seinem Eingangskreis aus mit den Lichtleitfasern 25, 26 gekoppelten elektro-optischen Wandlern 31, 32, über welche die von der Meßwerterfassungs-Einheit MWE eingehenden bitseriellen Meßwerte MW an eine Sende-Empfangs-Einheit 33, beispielsweise Baustein WD 2501 der Fa. Western Digital, gelangen, die die Meßwerte parallel umsetzt; es ist ferner eine Zentraleinheit 35 (beispielsweise Typ 8086 der Fa. Intel) mit Arbeits- und Programmspeicher 36 vorgesehen, sowie ein der Datenübertragung zwischen dem Mikroprozessorsystem T1 und den übergeordneten Mikroprozessorsystemen Ml-Mn dienender Koppelspeicher 37.Microprocessor systems Tl-Tm The one time-frequency ransformati on implementing microprocessor system TI according to FIG. 3 consists in its input circuit from electro-optical converters 31, 32 coupled to the optical fibers 25, 26, via which the bit-serial measured values arriving from the measured value acquisition unit MWE MW to a transceiver unit 33, for example module WD 2501 from Western Digital, which converts the measured values in parallel; it is also a central unit 35 (for example type 8086 from Intel) with working and program memory 36 provided, as well as one of the data transmission between the microprocessor system T1 and coupling memory 37 serving the superordinate microprocessor systems Ml-Mn.
Die parallel umgesetzten Meßwerte der Sende-Empfangs-Einheit 33 gelangen über einen Bus 38 zur Zentraleinheit 35 und werden in deren Arbeitsspeicher 36 eingeschrieben.The measured values converted in parallel by the transmitting / receiving unit 33 arrive via a bus 38 to the central unit 35 and are written into its main memory 36.
Die Zentraleinheit 35 führt nun die Transformation der von der Meßwerterfassungs-Einheit NZ¢E kommenden zeitlichen digitalisierten Meßwerte MW in den Frequenzbereich durch und das Ergebnis dieser Berechnung wird in dem Koppelspeicher 37 abgelegt, der somit Daten im Frequenzbereich enthält.The central unit 35 now carries out the transformation of the measured value acquisition unit NZ ¢ E coming digitized measured values MW over time in the frequency range and the result of this calculation is stored in the coupling memory 37, which thus Contains data in the frequency domain.
Wie in der Beschreibungseinleitung erwähnt, werden beim Sammelschienenschutz eine Vielzahl von Abgängen der Phasengrößen herangezogen, so daß eine relativ große Anzahl von Daten verarbeitet werden muß. Um in diesem Fall eine Entlastung der Mikroprozessorsysteme Ml- Mn zu erreichen, führt die Zentraleinheit 35 beispielsweise eine Fourier-Transformation durch, bei welcher aus den im Speis r 36 befindlichen Meßwerte der Zeitgrößen das Spektrum bestimmt und zur Weiterverarbeitung herangezogen wird. Dadurch ist für die Mikroprozessorsysteme Ml-Mn eine grossere Zeitunabhängigkeit sowie Datenreduzierung erzielt und diese Systeme sind von der Echtzeitverarbeitung der Meßwerterfassungs-Einheit MWE entkoppelt.As mentioned in the introduction to the description, busbar protection a large number of outputs of the phase sizes are used, so that a relatively large Number of data must be processed. In order to relieve the microprocessor systems in this case To achieve Ml-Mn, the central unit 35 performs, for example, a Fourier transformation at which from the measured values of the time variables in feed r 36 the Spectrum is determined and used for further processing. This is for the microprocessor systems Ml-Mn a greater time independence and data reduction and these systems rely on the real-time processing of the data acquisition unit MWE decoupled.
Die Mikroprozessorsysteme Tl-Tm der zweiten Hierarchieebene B führen also eine Vorverarbeitung der Daten für die Mikroprozessorsysteme Ml-Mh der übergeordneten ersten Hierarchieebene A durch, so daß die Abtastfrequenz der Daten für die Weiterverarbeitung nicht mehr relevant ist Wie schematisch angedeutet, sind mit dem Bus 38 weitere Sende-Empfangs-Einheiten 33' mit elektro-optischen Wandlern 31', 32' verbunden, welche Meßwerte von weiteren Meßwerterfassungs-Einheiten MWE empfangen oder Daten an diese übertragen; die parallel umgesetzten Meßwerte dieser weiteren Meßwerterfassungs-Einheiten werden ebenfalls in den Arbeitsspeicher 36 eiFgeEi¢hrieben.The microprocessor systems Tl-Tm of the second hierarchy level B lead that is, preprocessing of the data for the microprocessor systems Ml-Mh of the superordinate first hierarchy level A, so that the sampling frequency of the data for further processing is no longer relevant As indicated schematically, there are more with the bus 38 Transceiver units 33 'connected to electro-optical converters 31', 32 ', which measured values from other measured value acquisition units MWE receive or data transferred to them; the parallel converted measured values of these further measured value acquisition units are also written into the main memory 36 eiFgeEi ¢.
Wie weiter ersichtlich, sind über den Systembus 3 eine Mehrzahl von Mikroprozessorsystemen T1-Tm mit den Mikroprozessorsystemen M1-Mn verbunden, die über den Systembus 3 Zugriff auf die im Koppelspeicher 37 befindlichen Meßwerte im Frequenzbereich haben.As can also be seen, a plurality of Microprocessor systems T1-Tm connected to the microprocessor systems M1-Mn, the Access to the measured values in the coupling memory 37 via the system bus 3 have in the frequency domain.
Mikroprozessorsysteme Ml-Mn Die Mikroprozessorsysteme Ml-Mn bestehen, wie aus der Fig. 4 ersichtlich, im wesentlichen aus einer Zentraleinheit 60 (beispielsweise Typ 8086 der Fa. Intel), einem Arbeits- und Programmspeicher 61 sowie einer Busankopplung und -zugriffssteuerung 62, über welche eine Ankopplung an den Systembus 3 erfolgt; die Elemente 60, 61, 62 sind untereinander mit dem Bus 63 verbunden.Microprocessor systems Ml-Mn The microprocessor systems Ml-Mn consist of As can be seen from FIG. 4, essentially from a central unit 60 (for example Type 8086 from Intel), a work and program memory 61 and a bus coupling and access control 62, via which a coupling to the system bus 3 takes place; the elements 60, 61, 62 are interconnected with the bus 63.
Die Mikroprozessorsysteme M1-Mn verarbeiten die zeitfrequenztransformierten Daten der Mikroprozessorsysteme T1-Tm der zweiten Hierarchieebene B im Frequenzbereich und und sind damit von der Echtzeitverarbeitung entkoppelt; sie sind herangezogen für den Schutzalgorithmus im Frequenzbereich. Die Mikroprozessorsysteme Ml-Mn greifen über den Systembus 3 auf die Mikroprozessorsysteme TI-Tm und die besonderen Arbeits- und Programmspeicher 40, 41 zu.The microprocessor systems M1-Mn process the time-frequency transformed Data from the microprocessor systems T1-Tm of the second hierarchical level B in the frequency domain and and are thus decoupled from real-time processing; they are used for the protection algorithm in the frequency domain. The microprocessor systems Ml-Mn take action via system bus 3 to the TI-Tm microprocessor systems and the special work and program memory 40, 41 too.
Der Arbeitsspeicher 41 dient als Pufferspeicher für die Datenübertragung zwischen den Mikroprozessorsystemen Ml-Mn und als 'tBriefkasten" für die Ablaufsteuerung der Verarbeitungseinheit VE. Für den Fall, daß die Verarbeitungseinheit VE die Funktion eines Störschreibers erfüllen soll, können in diesem Speicher die Kurzschlußdaten zwischengespeichert und anschließend ausgegeben werden. Weiterhin werden die Einstellparameter für die Verarbeitungseinheit hier abgelegt. Daraus ergibt sich, da die Parameter bei Spannungsausfall erhalten bleiben sollen, daß der Arbeitsspeicher als nicht flüchtiger Speicher, beispielsweise als gepuffertes OMOS-RAMXausgeführt werden muß.The main memory 41 serves as a buffer memory for the data transmission between the microprocessor systems Ml-Mn and as a mailbox for the sequence control the processing unit VE. In the event that the processing unit VE has the function of a fault recorder, the short-circuit data can be stored in this memory are cached and then output. Furthermore, the setting parameters stored here for the processing unit. It follows that the parameters are retained in the event of a power failure should that the RAM as a non-volatile memory, for example as a buffered OMOS-RAMX must become.
Der Programmspeicher 40 enthalt sämtliche zu einer Netzschutzaufgabe gehörenden Arbeitsprogramme und legt somit die Funktion der Verarbeitungseinheit VE fest. Nach dem Einschalten der Verarbeitungseinheit VE lesen die Mikroprozessorsysteme M1-Mn mit Hilfe eines sich permanent in ihrem Programmspeicher befindlichen Ladeprogramms das ihnen für die bestimmte Schutzaufgabe zugewiesene Programm ein und beginnen, sobald alle mit dem Lesen fertig sind, mit der Ausführung.The program memory 40 contains all of a network protection task associated work programs and thus defines the function of the processing unit VE fixed. After the processing unit VE has been switched on, the microprocessor systems read M1-Mn with the help of a loading program permanently located in your program memory the program assigned to them for the specific protection task and begin, once everyone has finished reading, execute.
Nachfolgend werden verschiedene Anwendungen der Netzschutzeinrichtung näher erläutert.The following are various applications of the network protection device explained in more detail.
Die Fig. 5 zeigt die prinzipielle Ausbildung als Distanzschutzeinrichtung. Vorgesehen ist eine Meßwerterfassungs-Einheit MWE und eine Datenverarbeitungs-Einheit VE mit einem Mikroprozessorsystem Tm in der zweiten Hierarchieebene B und Mikroprozessorsystemen Ml bis M3 in der übergeordneten ersten Hierarchieebene A sowie die Arbeits-und Programmspeicher 40, 4i.5 shows the basic design as a distance protection device. A measured value acquisition unit MWE and a data processing unit are provided VE with a microprocessor system Tm in the second hierarchical level B and microprocessor systems Ml to M3 in the superordinate first hierarchy level A as well as the work and program memory 40, 4i.
Für die Lösung eines Distanzschutzes mit Mikroprozessoren können zwei prinzipiell unterschiedliche Algorithmen herangezogen werden. Entweder erfolgt eine Ermittlung der Kurzschlußimpedanz aus der Grundwelle der Phasenspannungen und -ströme oder es wird die vereinfachte Leitungs-Differentialgleichung angewendet.For the solution of a distance protection with microprocessors two In principle, different algorithms can be used. Either one takes place Determination of the short-circuit impedance from the fundamental wave of the phase voltages and currents or the simplified line differential equation is used.
Bei der Verwendung des ersten Algorithmus' wird die Meßwerterfassungs-Einheit Mt von der Verarbeitungs-Einheit VE so eingestellt, daß sie mit einer konstanten Albtast- frequenz die Phasenspannungen und -ströme der Leitung 100 abtastet und die Meßwerte an das Mikroprozessorsystem Tm überträgt. Dort stehen sie dann im Koppelspeicher (37, Fig. 3) den Mikroprozessorsystemen Ml bis M3 zur Weiterverarbeitung zur Verfügung. Die drei Mikroprozessorsysteme M1 bis M3 ermitteln sodann die Auslösesignale, wobei jedes Mikroprozessorsystem folgende Aufgaben zu erfüllen hat: Ml Anregung M2 Impedanzberechnung M3 Ermittlung der zeitgestaffelten Auslösesignale mit und ohne Kurzunt erbre chung Die ermittelten Auslösesignale werden von dem Mikroprozessorsystem Tm zur Meßwerterfassungs-Einheit KWE übertragen, welche die Ansteuerung und Überwachung des Leistungsschalters 20 vornimmt. Weitere Aufgaben des Mikroprozessorsystems Tm sind die Übertragung von Meßwerten oder Rechenergebnissen an einen Sammelschienenschutz SSS oder/und an ein Netzautomatisierungssystem NAS sowie die Bedienung einer Drucker- und Tastatureinheit DrE, die als tragbare und an jede Verarbeitungseinheit anschließbare Einheit ausgeführt sein kann.When using the first algorithm, the measured value acquisition unit Mt set by the processing unit VE so that it is with a constant Nightmarish frequency the phase voltages and currents of the line 100 scans and transmits the measured values to the microprocessor system Tm. Stand there they then in the coupling memory (37, Fig. 3) the microprocessor systems Ml to M3 for Further processing available. Identify the three microprocessor systems M1 to M3 then the trigger signals, whereby each microprocessor system has the following tasks fulfill: Ml excitation M2 impedance calculation M3 determination of the time-graded Trigger signals with and without short interruption The determined trigger signals are transferred from the microprocessor system Tm to the measured value acquisition unit KWE, which the control and monitoring of the circuit breaker 20 performs. Further tasks of the microprocessor system Tm are the transmission of measured values or calculation results to a busbar protection SSS and / or to a network automation system NAS as well as the operation of a printer and keyboard unit DrE, which can be used as a portable and can be designed to be connected to each processing unit unit.
Durch Austausch der Arbeitsprogramme im Speicher 40 der Verarbeitungs-Einheit VE kann eine Umstellung des Distanzschutz-Algorithmus' auf die Leitungs-Differentialgleichung erfolgen. In diesem Fall entnimmt die Meßwerterfassungs-Einheit MWE der Leitung 100 zu drei Zeitpunkten die Spannungs- und Stromwerte, wobei die Zeitintervalle zwischen den drei Meß-Zeitpunkten konstant und einstellbar sind. Aus diesen Meßwerten, die nach der Übertragung zum Mikroprozessorsystem Tm im Koppelspeicher 37 stehen, ermittelndie Mikroprozessorsysteme Ml bis M3 mit Hilfe der Leitungsdifferentialgleichung die Leitungsimpedanzen und daraus die Auslösesignale. In welcher Form dabei die Differentialgleichung gelöst wird, hängt allein von den Arbeitsprogrammen für die Mikroprozessorsysteme M1 bis M3 ab. Die zeit gestaffelten Auslosesignale werden vom Mikroprozessorsystem Tm Tm zur Meßwerterfassungs-Einheit MWE übertragena die die Steuerung des Leistungsschalters 100 übernimmt. Mit dem Abtasten dreier neuer Spannungs- und Stromwerte beginnt dann ein neuer Rechenzyklus.By exchanging the work programs in the memory 40 of the processing unit VE can convert the distance protection algorithm to the line differential equation take place. In this case, the measured value acquisition unit takes MWE from the line 100 the voltage and current values at three points in time, with the time intervals are constant and adjustable between the three measurement times. From these measured values, which are in the coupling memory 37 after the transfer to the microprocessor system Tm, determine the microprocessor systems Ml to M3 using the line differential equation the line impedances and from them the tripping signals. In what form the The differential equation being solved depends solely on the work programs for that Microprocessor systems M1 to M3. The time-staggered draw signals are transferred from the microprocessor system Tm Tm to the measured value acquisition unit MWE the control of the circuit breaker 100 takes over. With the scanning of three new ones A new computing cycle then begins for the voltage and current values.
Die Fig. 6 zeigt die prinzipielle Ausbildung als Leitungs- oder Transformator-Differentialschutz unter Anwendung der Datenverarbeitungs-Einheit VE nach Fig. 3 Ad mehreren Meßwerterfassungs-Einheiten MWE1 bis MWE4 nach Fig. 2.Fig. 6 shows the basic design as line or transformer differential protection using the data processing unit VE according to FIG. 3 Ad several measured value acquisition units MWE1 to MWE4 according to FIG. 2.
Die Meßwerterfassung erfolgt beim Leitungs.Differentialschutz LDS durch zwei vor Ort angeordnete MeSwerterfassungs-Einheiten MWI, MW2, welche die Phasenströme abtasten und an die Verarbeitungs-Einheit VE übertragen.The measured values are recorded by the line differential protection LDS by two locally arranged measurement value acquisition units MWI, MW2, which the Scan phase currents and transmit them to the processing unit VE.
Da sich diese Verarbeitungs-Einheit VE an einem der beiden Leitungsenden 100' befindet1 mäusen die Meßwerte einer MWE entsprechend der Leitungslänge über eine grössere Entfernung übertragen werden. Dies kann beispielsweise über einen1 in das Leiterseil eingeflochtenen, nicht weiter dargestellten Licht leiter erfolgen. Die Verarbeitungs-Einheit VE ermittelt aus den ankommenden Meßwerten den Summenstrom, der aus den Grundwellen oder den Augenblickswerten der Phasenströme gebildet werden kann und leitet daraus die Auslösesignale ab. Probleme bei der Summenbildung der Grundwellen durch die Phasenlage ergeben sich hierbei nicht da eine einzige Verarbeitungs-Einheit VE sämtliche Grundwellen berechnet und somit die gleiche Korrelationsfunktion zugrunde liegt.Since this processing unit VE is at one of the two line ends 100 ', the measured values of an MWE are above the line length corresponding to the length of the line can be transmitted over a greater distance. This can be done, for example, via a 1 in the conductor braided, not shown light conductor take place. The processing unit VE determines the total current from the incoming measured values, which are formed from the fundamental waves or the instantaneous values of the phase currents can and derives the trigger signals from it. Problems with summing the Fundamental waves due to the phase position do not result from a single processing unit VE calculates all fundamental waves and is therefore based on the same correlation function lies.
Maßnahmen zur Stabilisierung der Auslösesignale, d.h. die Abhängigkeit des auslösenden Summenstroms zum Phasenstrom, können durch die Verarbeitungs-Einheit VE getroffen werden. Ist nun ein Fehler auf der zu überwachenden Leitung 100 aufgetreten, der sich durch einen aufgetretenen Summenstrom äußert, überträgt die Verarbeitungs-Einheit VE ein AUS-Signal an die beiden Meßwerterfassungs Einheiten MW1, MW2, die daraufhin die fehlerhafte Leitung heraustrennen. Eine Ausführung des beschriebenen Leitungs-Differentialschutzes mit zwei Verarbeitungs-Einheiten VE an den beiden Leitungsenden oder die Verwendung eines geänderten Schutzalgorithmus' ist naturlich ebenfalls möglich.Measures to stabilize the trigger signals, i.e. the dependency the triggering total current to the phase current can be made by the processing unit VE to be taken. If an error has now occurred on line 100 to be monitored, which is expressed by a cumulative current that has occurred is transmitted by the processing unit VE sends an OFF signal to the two measured value acquisition units MW1, MW2, which then cut out the faulty line. A version of the line differential protection described with two processing units VE at the two line ends or the use a changed protection algorithm is of course also possible.
Beim Transformator-Differentialschutz TDS1 der prinzipiell wie ein Leitungs-Differentialschutz arbeitet, muß von der Verarbeitungs-Einheit VE zusätzlich Einschaltverhalten, Schaltgruppe und Übersetzung des Transformators TR mitberücksichtigt werden. Ein Problem bildet hierbei der beim Einschalten entstehende Summenstrom, der nicht aus einem Transformatorfehler, sondern aus den magnetischen Ausgleichsvorgängen resultiert. Als Erkennungskriterium eines solchen Einschaltvorganges können die dabei auftretenden geradzahligen Oberwellen herangezogen werden. Sie werden, ähnlich den Grundwellen, von der Verarbeitungs-Einheit VE durch digitale Filterung ermittelt und dienen als Sperrkriterium für die Auslosesignale. Die Berücksichtigung der Schalt gruppe und des Übersetzungsverhältnisses kann sehr einfach durch deren Eingabe in die Verarbeitungs-Einheit VE erfolgen.With the transformer differential protection TDS1, the principle is like a Line differential protection is working, must also be provided by the processing unit VE Switch-on behavior, vector group and ratio of transformer TR also taken into account will. A problem here is the total current generated when switching on, not from a transformer fault, but from the magnetic compensation processes results. The even harmonics occurring in the process are used. You will, similarly the fundamental waves, determined by the processing unit VE through digital filtering and serve as a blocking criterion for the trigger signals. Taking into account the switching group and the gear ratio can be changed very easily by entering them in the processing unit VE take place.
Die Fig. 7 zeigt die prinzipielle Ausbildung als Sammelschienenschutz unter Verwendung von mehreren Meßwerterfassungs-Einheiten MWE1 bis MWEn entsprechend der Anzahl von Abgän$en 1 Abgänge 1 bis n und einer Datenverarbeitungs-Einheit VE. Angedeutet ist eine Sammelschiene SS mit Abschnitten SSi, SSy und einer Kupplung K Jede Meßwerterfassungs-Einheit MfEt bis MWEn kann maximal die Meßwerte von zwei Abgängen erfassen, da für den Sammelschienenschutz nur die Phasenströme erfaßt werden müssen. Die Meßwerte werden von den MeBwerterfas3ungs-Einheiten MWE1 bis MWEn zu den Mikroprozssorsystemen T1-Tm übertragen, die eine Datenvorverarbeitung durchführen, welche das Differenzieren der Phasenströme, das Ermitteln der Stromrichtungen der differenzierten Phasenströme, die Grundwellenberechnung aus den nicht differenzierten Phasenströmen, die Anregebestimmung für die Abgänge und die Schalterstellung der Abgänge umfaßt.Fig. 7 shows the basic design as a busbar protection using several measured value acquisition units MWE1 to MWEn accordingly the number of outlets 1 outlets 1 to n and a data processing unit VE. A busbar SS with sections SSi, SSy and a coupling is indicated K Each measured value acquisition unit MfEt to MWEn can take a maximum of two measured values Record outgoing feeders, since only the phase currents are recorded for busbar protection have to. The measured values are taken from the measured value acquisition units MWE1 to MWEn transferred to the microprocessor systems T1-Tm, which carry out data preprocessing, which differentiates the phase currents, the determination of the current directions of the differentiated phase currents, the fundamental wave calculation from the undifferentiated Phase currents, the excitation determination for the outgoing circuits and the switch position of the Disposals included.
Auf diese aufbereiteten und im jeweiligen Koppeispeicher stehenden Daten greifen die Mikroprozessorsysteme Ml, M2 zu. Es werden zyklisch Stromrichtung, Anregung und Schalterstellung eingelesen und damit der Zustand der Sammelschiene SS nachgebildet und im Fehlerfall ein Aus lösesignal für alle an der Sammelschiene liegenden Schalter gebildet.On these processed and stored in the respective copier memory The microprocessor systems Ml, M2 access data. The current direction is cyclically Pickup and switch position read in and thus the status of the busbar SS simulated and in the event of a fault a trip signal for everyone on the busbar lying switch formed.
Nachstehend wird die Wirkungsweise des Sammelschienenschutzes nach der Fig. 7 anhand des Taktsignaldiagramms nach der Fig. 8 näher erläutert Aus dem Diagramm ist der Ablauf in der Meßwerterfassungs-Einheit MWE, der Datentransfer von dieser Einheit zum Mikroprozessorsystem T der Verarbeitungs-Einheit VE, der Ablauf in diesem Mikroprozessorsystem T und die Übergabe der Grundwellenberechnung dieses Mikroprozessorsystems T an das Mikroprozessorsystem M und dessen Fehlerübergabe an die Meßwerterfassungs-Einheit MWE ersichtlich.The mode of operation of the busbar protection is described below 7 explained in more detail with reference to the clock signal diagram according to FIG The diagram shows the process in the data acquisition unit MWE, the data transfer from this unit to the microprocessor system T of the processing unit VE, the Procedure in this microprocessor system T and the transfer of the fundamental wave calculation this microprocessor system T to the microprocessor system M and its error transfer on the measured value acquisition unit MWE.
Mit AI ist die Abtastimpulsfolge der Abtast-Halteglieder 6, 6' bezeichnet, durch welche die Meßwerte abgetastet werden; es liegt beispielsweise eine feste Abtastfrequenz von 1 kHz vor1 die gegenüber der Grundwelle der Phasengrößen von 50 Hz relativ hoch ist. Innerhalb der Zeitdauer t2 bis t3, t9 bis ttO, ti6 bis t17 usw. werden die Meßwerte der Phasenleitungen abgetastet.With AI the sampling pulse sequence of the sample and hold elements 6, 6 'is referred to, through which the measured values are sampled; there is a fixed one, for example Sampling frequency of 1 kHz before1 that of the fundamental wave of the phase quantities of 50 Hz is relatively high. Within the time period t2 to t3, t9 to ttO, ti6 to t17 etc. the measured values of the phase lines are sampled.
Innerhalb jeweils zweier Abtastimpulse I läuft im Zeitraum t3 bis t7, t10 bis t14 usw. eine Meßkreis- und Schaltersteuerung MP ab, in welcher die Analog-Digitalwandlung der abgetasteten Meßwerte durch die Meßwerterfassungs-Einheit MWE erfolgt; diese digitalisierten Meßwerte befinden sich im Speicher 12 des Mikroprozessorsystems 10 der Meßwerterfassungs-Einheit MWE.Within each two sampling pulses I runs in the period t3 to t7, t10 to t14, etc. from a measuring circuit and switch control MP in which the Analog-digital conversion of the scanned measured values by the measured value acquisition unit MWE takes place; these digitized measured values are in the memory 12 of the microprocessor system 10 of the measured value acquisition unit MWE.
Die Impulsfolge VM stellt den Datentransfer von der Verarbeitungs-Einheit VE zur Meßwerterfassungs-Einheit MWE dar. Von der Verarbeitungs-Einheit VE werden Schalterinformationen an die Meßwerterfassungs-Einheit MWE übertragen; durch die gestrichelten Linien sind beispielsweise 6 Bytes angedeutet, welche Schalterinformationen und Steuerparameter für die Meßwerterfassungs-Einheit MWE beinhalten; es ist ferner ein Synchronisations-Byte L' vorgesehen, welches die Abtastimpulse I aktiviert, wie durch den Pfeil A' angedeutet. Dieses Synchronisations-Byte tritt zum Zeitpunkt tl auf und endet zum Zeitpunkt t2, zu welchem der erste Abtastimpuls I der Impulsfolge AI auftritt.The pulse train VM represents the data transfer from the processing unit VE to the measured value acquisition unit MWE. The processing unit VE Transfer switch information to the measured value acquisition unit MWE; through the Dashed lines indicate, for example, 6 bytes, which switch information and contain control parameters for the measured value acquisition unit MWE; it is further a synchronization byte L 'is provided, which activates the sampling pulses I, as indicated by arrow A '. This synchronization byte occurs at the time tl and ends at time t2, at which the first sampling pulse I of the pulse train AI occurs.
Die Impulsfoige MV stellt den Datenverkehr von der MeB-werterfassungs-Einheit MWE zur Verarbeitungs-Einheit VE dar; es werden die im Speicher 12 befindlichen digitalisierten Meßwerte, wie beispielsweise Phasenströme beginnend ab Zeitpunkt tl, t7, ti4, t21 zum Mikroprozessor- system T der Verarbeitungs-Einheit VE übertragen, wie durch die Pfeile NW' angedeutet 9 und dort abgelegt.The Impulsfoige MV provides the data traffic from the measurement value acquisition unit MWE to the processing unit VE; there are those in memory 12 digitized measured values, such as phase currents starting from the point in time tl, t7, ti4, t21 to the microprocessor system T of the processing unit Transfer VE, as indicated by the arrows NW '9 and stored there.
Innerhalb des Zeitraumes t1 bis t69 t7 bis t13 9 t21 bis t27 ist jeweils ein Satz Daten übertragen1 wie durch die Strichelung L" angedeutet ist.Within the time period t1 to t69 t7 to t13 9 t21 to t27 is in each case a set of data transmitted1 as indicated by the dashed lines L ".
Mit GW ist der Ablauf für die mittels des Mikroprozessorsystems T durchgeführte Grundwellenberechnung angedeutet; diese beginnt nach der Übertragung eines Datensatzes von der Meßwerterfassungs-Einheit in das Mikroprozessor system T, durch Pfeil MWT angedeutet, zu den Zeitpunkten t6, t13, t20, t27.With GW the sequence for the means of the microprocessor system T performed fundamental wave calculation indicated; this begins after the transfer a data record from the data acquisition unit into the microprocessor system T, indicated by arrow MWT, at times t6, t13, t20, t27.
Das Programm für die Grundwellenberechnung befi 3t sich im Mikroprozessorsystem Tl.The program for the fundamental wave calculation is located in the microprocessor system Tl.
Mit FE ist der Ablauf für das 4ikroprozessorsystem M an gedeutet, welches aus den Amplituden Fehler erkennt. Der Start der Fehlerberechnung fällt immer mit dem Ende einer Grundwellenberechnung zusammen, im dargestellten Fall zum Zeitpunkt t5 bzw. t26 und endet zum Zeitpunkt t21 bzw.The sequence for the microprocessor system M is indicated by FE, which detects errors from the amplitudes. The start of the error calculation falls always together with the end of a fundamental wave calculation, in the case shown for Time t5 or t26 and ends at time t21 or
tO; liegt ein Sammelschienen-Fehler vor, so werden vom Mikroprozessorsystem M zu diesen Zeitpunkten Aus-Signale als Informationen für die Schalter an die Meßwerterfassungs-Einheit gegeben, wie aus der Impulsfolge VM ersichtlich und durch die Pfeile TN angedeutet ist. Der nächste Start einer Fehlerberechnung liegt zum Zeitpunkt t26, nachdem in den Zeiträumen t6 bis t12, t13 bis t19, t20 bis t26 mehrere Grundwellenberechnungen durchgeführt wurden, Für jede neue Fehlerberechnung FE wird stets der zur Startzeit gültige Wert der Grundwellenberechnung herangezogen. Da die Mikroprozessorsysteme M, T und die Meßwerterfassungs-Einheit MWE unabhängig voneinander arbeiten, hat die Dauer der Fehlerberechnung FE keinen Einfluß auf die Grundwellenberechnung und die Abtastung der Phasenströme.tO; if there is a busbar fault, the microprocessor system M at these times off signals as information for the switches to the measured value acquisition unit given, as can be seen from the pulse train VM and indicated by the arrows TN is. The next start of an error calculation is at time t26 after in the time periods t6 to t12, t13 to t19, t20 to t26 several fundamental wave calculations have been carried out. For each new error calculation FE, the one at the start time is always used valid value of the fundamental wave calculation is used. As the microprocessor systems M, T and the measured value acquisition unit MWE are independent of one another work, the duration of the error calculation FE has no influence on the fundamental wave calculation and the sampling of the phase currents.
Claims (7)
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