DE3339428A1

DE3339428A1 - Signalvergleichsschutz-system zur ueberwachung von uebertragungsstrecken des versorgungsnetzes

Info

Publication number: DE3339428A1
Application number: DE19833339428
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl.-Ing. 7151 Burgstall Scheider
Original assignee: ANT Nachrichtentechnik GmbH
Current assignee: Bosch Telecom GmbH
Priority date: 1983-10-29
Filing date: 1983-10-29
Publication date: 1985-05-15
Also published as: DE3339428C2

Description

Signalvergleichsschutz-System zur Überwachung von Über-
tragungsstrecken des Versorgungsnetzes Die Erfindung betrifft ein Signalvergleichsschutz-System zur Überwachung von übertragungsstrecken des Versorgungsnetzes, wobei parallel zur Netzübertragung ein Referenzsignal über zusätzliche Leitungen übertragen wird, und wobei mit Hilfe des Vergleichs zwischen Netz- und Referenzsignal Störungen in Netz erkannt werden.
Aus dem AEG-TELEFUNKEN Prospekt E 25.05.@9.0482 DE Anlagentechnik Fachbereich Netzanlagen "Digitale Selektivseh;tz-Datenübertragung über Lichtwellenleiter-Kabel", ist ein Signalvergleichsschutz-System bekannt, daß die Übertragungsstrecke zwischen zwei Netzknoten überwacht. Dazu werten mit Hilfe von Strom- und Spannungswandlern in beiden Stationen, die in der Übertragungsleitung befindlichen Signale abgegriffen, ausgewertet, analog/digital gewandelt, und zur jeweils anderen Station über Multiplexer und Lichtwelenleiter übertragen und über Demultiplexer entsprechend wieder empfangen. Dabei wird ein Vergleicr zwischen dem Signal der Hochspannungsleitung und dem über die Lichtwellenleiter-Leitung übertragenen Signal durchgeführt, und bei Anzeige einer Störung in der Hochspannungsleitung autom.atisch die Leistungsschalter zur Auftrennung der Hochspannungsleitung betätigt.
Da die zusätzlichen Referenz-Signalleitungen oft in unmittelbarer Nähe der Netzleitungen geführt werden, eignen sich Lichtwellenleiter besonderes gut fr die bbertragur.g des Referenzsignals, da diese unempfindlich gegenüber Störfeldern der Umgebung sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Signalvergleichsschutz-System der eingangs genannten Art anzugeben, das gegenüber Einzel fehlern in der Übertragung des Referenzsignals unempfindlich ist und bei massiven Störungen des Referenzsignals unmittelbar, d.h. nahezu in Echtzeit, reagiert und eine Netzabschaltung in diesem Falle verhindert, denn eine Netzabschaltung soll nur im äußersten Fall bei einer massiven Störung im Netz erfolgen. Das Signalvergleichsschutz-System soll also bei größerer Betriebssicherheit mit geringerem Aufwand realisiert werden können als es bisher möglich war.
Die Aufgabe wird gelöst wie im kennzeichnenden Teil des Anspruchs beschrieben.
Im folgenden wird anhand eines Ausführungsbeispiels mit Hilfe von Figuren der Erfindungsgegenstand näher erläutert.
Figur 1 zeigt ein übersichtsblockschaltbild eines Signalvergleichsschutz-Systems, zwischen zwei Knoten einer Hochspannungsleitung gemäß dem Stand der Technik, dabei bedeutet IVA, IVB: Stromvergleichsshutz in A bzw. in B, DEA, DEB: Daten-Endeinrichtung in A bzw. in B, A/C, B/A: Analog/Digital- bzw. Digital/Analog-Umsetzer, MUX, S-ED4UX: Multiplexer bzw. Demultiplexer, LWL: Lichtwellenleiter-Übertragungssyster, UWA, UWB: Spannungswandler in A bzw. in E, DSA, DSB: Distanzschutz in A bzw. B, SVA, SVB: Signalvergleichsschutz in A bzw. B, SA, SE: Schutzsignal von A. bzw. von B, Figur 2 zeIgt die erfindungswesentlicher. Teile der Auswertung und der Übertragung des Referenzsignals.
Figur 3 zeigt einen beispielhaften Rahmenaufbau mit viermal 8bit Wörter, wobei sich immer zwei unterschiedlichte Synchronwörter mit den Nutzwörten abwechseln.
Im folgenden wird die Figur 2 näher beschrieben: Das von dem Strom- und Spannungswandler abgegriffene Analogsignal wird über einen als Differenzverstärker arbeitenden Verstärker V1 einem Digital/Analog-Wandler zugeführt. Der Digital/Analog-Wandler wird mit drei zueinander synchronen Taktsignalen versorgt. Außerdem liegen Referenzspannungen am Analog/Digital-Wandler an, die nicht in der Figur 2 eingezeichnet sind. Aus den drei Taktsignalen werden mit Hilfe einer Logikschaltung die zwei Synchronwörter abgeleitet, die den beiden binären Maximalanalogwerten entsprechen.
Die Maximalanalogwerte entsprechen einer # 50 fachen Stromüberhöhung im Netz und sind relativ unwahrscheinlich. Des weiteren ist ein Spannungssprung von + Umax nach - U oder max umgekehrt bei der hohen Wandlungsgeschwindigkeit für den Eingangsverstärker aus Slew-Rate-Gründen nicht übertragbar.
Die Synchronwörter werden wechselweise in den PCM-Datenstrom wortweise eingeblendet, so daß ein Rahmenaufbau gemäß Figur 3 entsteht.
Der Datenstrom wird über einen Multiplexer elektro/optische Wandler und Lichtwellenleiter auf die Empfangsseite übertragen.
zur der Empfangsseite werden die entsprechend über einen Demultiplexer empfangenen seriellen Daten mit dem zugehörigen Takt in eine Kette aus drei Serien/Parallel-Wandlern eingelesen. Weiterhin werden zwei zusätzliche Takte, die zum Datentakt synchron sein müssen, eingegeben. Aus den 24bit, die nach den drei Serien/Parallel-Wandlern anliegen, werden die 16bit der beiden Synchronwörter einer "Arithmetic Logic Unit" (ALU) zugeführt, die je zwei 8bit Wörter einer Quasi-Äquivalenz-Operation unterzieht, die keinen Übertrag digital erzeugt und nur bei den beide richtigen Synchronwörtern ein erwartetes Ergebnis erzeugt.
War die Übertragung der Synch.ronwörter einmal fehlerhaft, dann nimmt man an, daß die übertragung der nutzdaten auch fehlerhaft war, es wird dann über eine Steuerung sofort der empfangsseitige Digital/Analog-Wandler auf seinem vorangegangenen Analogwert festgehalten. Werden die nachfolgenden Synchronwörter wieder fehlerlos empfangen, dann löst die Steuerung sofort wieder die Arretierung des empfangsseitigen Digital/Analog-Wandlers, so daß die nachfolgenden Werte wieder korrekt ausgegeben werden. Ein Einzelfehler wird also überbrückt. Werden aber die unmittelbar folgenden Synchronwörter auch fehlerhaft empfangen, dann wird sofort eine Alarmanzeige ausgelöst und der Ausgangsverstärker V2 auf seine Mittelstellung gebracht. Damit wird der Signalvergleich mit dem sicn auf der Hochspannungsleitung befindlichen Signal ;erriegelt, d.h. der Vergleich wird unterbunden, da ja der Vergleich. eie Störung im Netz anzeigen würde und automatisch die Leistungsschalter die Netzleitung auftrennen würden. Dies muß und wird auf diese Weise mit Sicherheit verhindert, da ja die Störung in der Referenzsignalübertragung liegt und nicht in der Netzübertragung.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Systems liegt darin, daß das System Einzelfehler in der Referenzsignalübertragung überbrückt und massive Fehler sofcrt erkennt, und eine i@@tümliche Abschaltung des Netzes in quasi Echtzeit verhindert.
Außerdem ist die Überwachung jedes einzelnen Karales wesertlich empfindlicher als die Überwachung des Gesamtdatenstrommes. Das heißt, daß einzelne Fehlerblöcke im Kanal wesentlich früher erkannt und zu einer Reaktion herangezogen werden, als dies bei einer Überwachung des Gesamtdatenstrom möglich wäre.
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Claims

Patentanspruch Signalvergleichsschutz-System zur Überwachung von bertragungsstrecket des Versorgungsnetzes, wobei parallel zur Netzübertragung ein Referenzsignal über zusätzliche Leitungen übertragen wird und wobei mit Hilfe des Vergleichs zwischen Netz- und Referenzsignal Störungen im Netz erkannt werden, dadurch gekennzeichnet, daß für das digitale Referenzsignal ein 4mal mbit Rahmen gebildet wird, wobei m eine natürliche Zahl ist und wobei zwei mbit Wörter das Nutzsignal bilde, und die beiden anderen mbit Wörter zwei unterschiedliche Synchronwörter sind, die jeweils vor bzw. nach dem Nutzsignal liegen, daß die beiden Synchronwörter einerseits zur Synchronisierung und andererseits zur Fehlererkennung und Überbrückung von einzelnen Fehlern dienen, daß die beiden Synchronwörter mit Hilfe eines logischen Verknüpfungsfeldes (ALU) auf Übertragungsfehler überprüft werden und damit ein Fehler sofort erkannt wird, daß bei erkannten Fehlern auf Übertragungsfehler im Nutzsignal geschlossen wird und bei einem Einzel fehler der vorangegangene analoge Wert weiter am Ausgang eines empfangsseitigen Digital/Analog-Wandlers gehalten wird, und bei unmittelbar folgenden Fehlern eine Alarmierung erfolgt und der Ausgangsverstärker (V2) auf seine Mittelstellung geschaltet wird, daß bei Alarm der Vergleich zwischen Referenz- und Netzsignal verriegelt wird und damit eine irrtümliche Abschaltung des Netzes verhindert wird, da das Referenzsignal gestört ist.