DE3935157C2 - Rechnergesteuerte Leittechnik für Schaltanlagen mit zwei Sammelschienensystemen - Google Patents

Rechnergesteuerte Leittechnik für Schaltanlagen mit zwei Sammelschienensystemen

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Description

Ein Sondergebiet der rechnergestützten Leittechnik ist die Leit­ technik in Schaltanlagen der Elektrizitätsversorgung. Bei der Diskussion der Ausfallwahrscheinlichkeit des Gesamtsystems wird dann bei diesen Systemen von Redundanz gesprochen, wenn Kompo­ nenten in zweifacher Ausführung in der Regel parallel angeordnet sind, so daß bei Ausfall einer Komponente die zweite die Funktion übernehmen kann.
Neben der funktionellen Redundanz, die sich aus der parallelen Anschaltung von Fernwirksystem und Nahsteuerung an eine Schalt­ anlage erreichen läßt, oder der einfachen vertikalen Redundanz, die sich durch Hintereinanderschaltung der Ortsteuerung, der Nahsteuerung und der Fernsteuerung ergibt, werden in wichtigen Großanlagen der Höchstspannungsebenen auch in der Stationsleit­ ebene zwei Stationsleiteinrichtungen parallel verwendet, die mit oder ohne Rechnerkopplung bei Ausfall eines Systems die Über­ nahme durch das zweite System ermöglichen. Dieser Aufwand ist bei sehr vielen Schaltanlagen jedoch nicht tragbar, so daß sich die Aufgabenstellung ergibt, auf anderem Wege Systeme zu konfi­ gurieren mit hoher Zuverlässigkeit durch erhöhte Redundanz.
Die Anmeldung geht aus von den in Bild 2 und Bild 3 schematisch dargestellten starkstromtechnischen Bauweisen von Hoch- und Höchstspannungsschaltanlagen, die sich dadurch unterscheiden, daß bei der in Bild 2 dargestellten Bauweise mit 2 Sammelschienen jedem Feld bzw. Abzweig nur ein Leistungsschalter zugeordnet ist, während in der Bauweise entsprechend Bild 3 den beiden Sammel­ schienen zur Erhöhung der starkstromtechnischen Redundanz je Feld bzw. Abzweig ein eigener Leistungsschalter zugeordnet ist. Wie in Bild 1 zu erkennen, können auch andere Einrichtungen, wie Sammelschienen-Erdungsschalter jeder Sammelschiene einzeln zuge­ ordnet sein.
Verwendet man für eine solche starkstromtechnisch verbesserte Schaltanlagen-Bauweise eine der drei bisher bekannten Leittechnik- Konfigurationen, die in Bild 4.1, 4.2 und 4.3 dargestellt sind, ergibt sich unabhängig vom Aufwand für die Leittechnik der Nach­ teil, daß bei Ausfall des dem jeweiligen Feld bzw. Abzweig zuge­ ordneten Parallel-Seriell-Umsetzgeräts der völlige Ausfall von Steuerung und Überwachung der Stromversorgung dieses Anlagenteils bzw. des angeschlossenen Versorgungsbereichs auftritt. Ursache hierfür ist die Feldorientierung der leittechnischen Einrichtun­ gen in den Ausführungen nach Bild 4.1 und 4.2 bzw. die feldüber­ greifende Zusammenfassung dieser technischen Einrichtungen in der sparsamsten bisher bekannten Realisierung entsprechend Bild 4.3.
Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, einer durch Verwendung einer der Sammelschienenanzahl proportionalen Anzahl von Leistungsschaltern je Feld bzw. Abzweig erreichten hohen Betriebssicherheit der starkstromtechnischen Anlagengestal­ tung eine äquivalente Leittechnik-Konfiguration zuzuordnen.
Die Erfindung bezieht sich somit auf rechnergesteuerte Leittechnik für eine Schaltanlage mit 2 Sammelschienensystemen, bei der für jeweils einen Abgang für jedes der beiden Sammelschienensysteme in räumlich getrennten Feldern eine starkstromtechnisch vollstän­ dig ausgebaute Ausstattung ("Primäreinrichtung") vorhanden ist und alle primärtechnischen Funktionen leittechnisch einmal reali­ siert und zu je einer Feldleiteinheit zusammengefaßt sind, wäh­ rend auf Stationsebene die Funktionen der Feldleiteinheiten wie­ derum in einem Stationsleitgerät zusammengefaßt sind.
Die Lösung der Aufgabenstellung wird dadurch erreicht, daß die Feldleiteinheiten für jedes Sammelschienensystem getrennt vorge­ sehen und zu je einem parallel-seriell-umsetzenden Sammelschie­ nen-Leitgerät (2a, 2b) zusammengefaßt sind und daß zwischen den Sammelschienen-Leitgeräten (2a, 2b) und dem Stationsleitgerät (3, 3a, 3b) eine serielle Übertragungsstrecke (4, 4a, 4b) ange­ ordnet ist.
Eine Ausführung des erfindungsgemäßen Systems mit erhöhter Redun­ danz (Bild 6) ist dadurch gekennzeichnet, daß eine der Anzahl der Sammelschienensysteme entsprechende Anzahl von seriellen Übertra­ gungsstrecken (4a, 4b) zwischen den Sammelschienen-Leitgeräten (2a, 2b) und dem Stationsleitgerät (3a, 3b) vorhanden ist.
Eine wirtschaftlich vorteilhafte Ausführung der Erfindung besteht darin (Bild 1), daß zwischen den Sammelschienen-Leitgeräten und dem Stationsleitgerät (3) nur eine serielle Übertragungsstrecke (4) angeordnet ist, die durch eine dezentrale Datenweiche (6) auf die verschiedenen Sammelschienen-Leitgeräte (2a, 2b) verzweigt ist.
Eine weitere Ausgestaltung des Erfindungsgedankens sieht vor (Bild 6), daß in der Stationsleitebene getrennte Stationsleit­ geräte (3a, 3b) mit getrennten Bildschirmarbeitsplätzen für jedes Sammelschienensystem vorhanden sind.
Für Schaltanlagen in einer stark durch elektromagnetische Stö­ rungen verseuchten Umgebung wird das erfindungsgemäße System so ausgeführt, daß die Verbindung zwischen den in Anlagennähe angeordneten Sammelschienen-Leitgeräten oder in der vereinfach­ ten Form der diesen zugeordneten dezentralen Weiche und der Stationsleitebene durch eine LWL-Strecke hergestellt ist.
Der beschriebene Stand der Technik sowie die erfindungsgemäße Ausführung der rechnergestützten Leittechnik für Schaltanlagen ist in den beigefügten Abbildungen schematisch dargestellt. Diese Darstellung zeigt nur eine Ausführungsform, auf die je­ doch die Erfindung nicht beschränkt ist. Die Erfindungsgedan­ ken können vielmehr auch für ähnliche Schaltanlagentypen ein­ gesetzt werden, soweit diese eine Unterteilung der Leittechnik nach Sammelschienen wünschenswert erscheinen lassen.
Bild 1 zeigt in Form eines Blockschaltbildes die Zuordnung der erfindungsgemäßen Leittechnik zu den beiden Sammelschienen der Schaltanlage, wobei hier der Begriff "Sammelschiene" - pars-pro­ toto - alle einer Sammelschiene zugeordneten Primäreinrichtungen umfaßt.
Bild 2 zeigt die schematische Darstellung einer Hochspannungs­ schaltanlage mit zwei räumlich benachbarten Sammelschienen und einem Leistungsschalter je Feld bzw. Abzweig.
Bild 3 zeigt die schematische Darstellung einer räumlich getrenn­ ten Anordnung von zwei Sammelschienen, wobei jedem der beiden Sammelschienensysteme jeweils ein Leistungsschalter und andere Einrichtungen zugeordnet sind, so daß jedes Feld bzw. jeder Ab­ zweig mit u. a. zwei Leistungsschaltern ausgerüstet ist.
Bild 4.1 bis 4.3 zeigt drei Konfigurationen von rechnergesteuer­ ter Leittechnik für eine Schaltanlage mit 2 Sammelschienensyste­ men entsprechend der starkstromtechnischen schematischen Darstel­ lung im Bild 3 unter Verwendung der bisher bekannten Technik.
Bild 5 zeigt als Beispiel den räumlichen Aufbau der rechnerge­ stützten Leittechnik für eine Doppelsammelschienen-Schaltanlage mit den der jeweiligen Sammelschiene zugeordneten Sammelschienen- Leitgeräten und deren Peripherie.
Bild 6 zeigt das Blockschaltbild einer vollredundant aufgebauten Schaltanlagen-Leittechnik mit einem Sammelschienen-Leitgerät je Sammelschiene und einem Bildschirmarbeitsplatz je Sammelschiene.

Claims (5)

1. Rechnergesteuerte Leittechnik für eine Schaltanlage mit zwei Sammelschienensystemen, bei der für jeweils einen Ab­ gang für jedes der beiden Sammelschienensysteme in räum­ lich getrennten Feldern eine starkstromtechnisch voll­ ständig ausgebaute Ausstattung ("Primareinrichtung") vor­ handen ist, und alle primärtechnischen Funktionen leit­ technisch einmal realisiert und zu je einer Feldeinheit zusammengefaßt sind, während auf Stationsebene die Funk­ tionen der Feldleiteinheiten wiederum in einem Stations­ leitgerät zusammengefaßt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldleiteinheiten für jedes Sammelschienensystem getrennt vorgesehen und zu je einem parallel-seriell- umsetzenden Sammelschienen-Leitgerät (2a, 2b) zusammenge­ faßt sind und daß zwischen den Sammelschienen-Leitgeräten (2a, 2b) und dem Stationsleitgerät (3, 3a, 3b) eine seri­ elle Übertragungsstrecke (4, 4a, 4b) angeordnet ist.
2. Leittechnik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Anzahl der Sammelschienensysteme entsprechende Anzahl von seriellen Übertragungsstrecken (4a, 4b) zwi­ schen den Sammelschienen-Leitgeräten (2a, 2b) und dem Stationsleitgerät (3a, 3b) vorhanden ist.
3. Leittechnik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Sammelschienen-Leitgeräten und dem Stations­ leitgerät (3) nur eine serielle Übertragungsstrecke (4) angeordnet ist, die durch eine dezentrale Datenweiche (6) auf die verschiedenen Sammelschienen-Leitgeräte (2, 2b) verzweigt ist.
4. Leittechnik nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Stationsleitebene getrennte Stationsleitgeräte (3a, 3b) mit getrennten Bildschirm-Arbeitsplätzen für je­ des Sammelschienensystem vorhanden sind.
5. Leittechnik nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere der einge­ setzten Übertragungsstrecken als Lichtwellenleiter-Über­ tragungsstrecke ausgeführt ist/sind.
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