DE4230649C2 - Method and device for signal correction - Google Patents

Method and device for signal correction

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Description

Zur Sicherung des Betriebs von Energieübertragungsleitungen werden diese von sogenannten Schutzgeräten auf Fehler über­ wacht. Dabei werden Meßwerte der Leitung, z. B. Strom und Spannung, aufgenommen, ggf. miteinander verknüpft und auf Überschreitung vorgegebener Grenzwerte überwacht. Eine spe­ zielle Ausführung eines solchen Schutzgerätes ist der Di­ stanzschutz. Dieser mißt, ausgehend von Strom und Spannung, die Leitungsimpedanz und stellt fest, ob und in welcher Entfernung ein Kurzschluß auf der Leitung auftritt. Ist dies der Fall, so wird ein Abschaltkommando für die Energie­ zufuhr der Leitung abgegeben.To ensure the operation of power transmission lines these are transferred from so-called protective devices to errors watches. Measured values of the line, e.g. B. electricity and Tension, absorbed, possibly linked and open Monitored exceeding of specified limit values. A special zielle execution of such a protective device is the Di punch protection. This measures, based on current and voltage, the line impedance and determines whether and in which Distance a short circuit occurs on the line. Is if this is the case, then a shutdown command for the energy supply of the line given.

Eine Distanzschutzeinrichtung nach dem Stand der Technik ist beispielsweise aus der DE 22 64 064 A1 bekannt.A distance protection device according to the prior art is for example from the DE 22 64 064 A1 known.

Häufig bilden Lichtbögen einen Kurzschluß auf Hochspannungs­ leitungen. Der dabei auftretende Lichtbogenwiderstand ver­ fälscht jedoch das Meßergebnis des Distanzschutzes. Um die­ sen zu berücksichtigen, wurde bisher ein ohmscher Anteil bei den Einstellwerten des Distanzschutzes zugegeben (soge­ nannte Lichtbogenreserve). Trotzdem traten vereinzelt Fälle auf, bei denen keine zufriedenstellende Auslösung erfolgte.Arcs often form a short circuit to high voltage cables. The resulting arc resistance ver falsifies the measurement result of the distance protection. To the To take this into account has so far been an ohmic component added to the setting values of the distance protection (so-called called arc reserve). Nevertheless, there have been isolated cases which did not trigger satisfactorily.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Beseitigung von Meßwertstörungen, insbesondere durch Lichtbogen­ fehler, zu verbessern.The invention has for its object the elimination of measurement disturbances, in particular due to arcing mistakes to improve.

Der Erfinder stellte fest, daß Schutzunterfunktionen insbe­ sondere bei Lichtbogenkurzschlüssen in PE-Kabeln auftraten. Diese oft aufgrund von Water-Treeing oder Isolationsstör­ stellen auftretenden Lichtbögen weisen außer einer für den ohmschen Lichtbogenwiderstand verantwortlichen rechteckför­ migen Lichtbogenspannung auch bei jedem Stromnulldurchgang wiederkehrende Zündspitzen auf, welche als Ursache für die Fehlfunktion ermittelt wurden. Filtermaßnahmen zur Elimi­ nation der Zündspitzen brachten keinen Erfolg, da diese auch einen erheblichen Grundschwingungsstöranteil der Meßspannung enthalten, welcher durch ein Filter nicht vom gesuchten Grund­ schwingungsanteil getrennt werden kann. Dieser ist jedoch wesentlich für die Fehlfunktion ausschlaggebend.The inventor found that protective sub-functions in particular especially occurred in the case of arcing short circuits in PE cables. This is often due to water treeing or insulation failure Arcs occur except one for the ohmic arc resistance responsible rectangle  ary voltage even with every zero current crossing recurring ignition tips, which are the cause of the Malfunction has been identified. Filtering measures for the Elimi nation of the ignition tips brought no success, since these too a considerable proportion of the fundamental voltage interference included, which by a filter is not of the reason searched vibration component can be separated. However, this is essential for the malfunction.

Die Lösung gelingt mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Auf diese Weise wird mit einfachen Mitteln eine Meßwertbereini­ gung erzielt, wobei auch Grundschwingungsanteile im Stör­ signal berücksichtigt werden. Die Störmustererkennung ist dabei auch in der Lage, auf Lichtbogenspannungen ohne ausgeprägte Zündspitzen, wie sie bei stromstarken Lichtbögen in Luft auftreten, anzusprechen. Das oder die Muster sind dabei z. B. als Frequenzspektrum, als Hüllkurvenverlauf oder auch als Signalabweichung von einem zu erwartenden Signalverlauf - auch als Algorithmus - vorgebbar.The solution is achieved with the features of claim 1. Auf in this way a measured value adjustment is made with simple means tion achieved, with fundamental vibrations in the disturbance signal are taken into account. The disturbance pattern detection is included also able to handle arcing voltages without pronounced Ignition tips, such as those in the case of high-current arcs in air occur to address. The pattern or patterns are z. B. as a frequency spectrum, as an envelope curve or as Signal deviation from an expected signal curve - also as an algorithm - can be specified.

Das Signal kann dazu nach Art einer Fensterbetrachtung über­ wacht und mit einem vorgegebenen Muster verglichen werden. insbesondere wird ein vorgebbarer Teil des Signals, z. B. die erste Viertelperiode, betrachtet, in dem die Störungen erwartet werden. Das Ersetzen des störungsbehafteten Teils des Signals kann auch als Eliminationsroutine bezeichnet werden, die durch die Störmustererkennung ausgelöst wird, wobei der im Fenster befindliche Teil des Signals ersetzt wird. Es kann jedoch auch nur der störungsbehaftete Anteil des Signals herausgegriffen werden.The signal can be viewed in the manner of a window watches and be compared with a given pattern. in particular, a predeterminable part of the signal, e.g. B. the first quarter, when the disruptions are considered to be expected. The replacement of the faulty part The signal can also be called an elimination routine which is triggered by the disturbance pattern detection, replacing the part of the signal in the window becomes. However, it can only be the faulty part of the signal can be picked out.

Bevorzugt wird der störungsbehaftete Teil des Signals durch kopieren und/oder projizieren eines fehlerarmen Anteils des Signals ersetzt. Die Projizierung ist dabei als symmetrische Projizierung ausgebildet. Zum Erkennen des störungsarmen Anteils kann ebenfalls eine Mustererkennung eingesetzt wer­ den. Alternativ kann jedoch auch der zu ersetzende Teil mit allgemeinen bekannten Methoden oder Algorithmen errechnet oder abgeschätzt werden. Im einfachsten Fall kann der stö­ rungsbehaftete Abschnitt des Signals durch eine Gerade er­ setzt werden. Gegebenenfalls kann auch mittels einer Aus­ wahllogik die für den Fall günstigste Methode ausgewählt werden. Um eine besonders schnelle Mustererkennung zu er­ zielen, kann auch mit Hilfe einer Fuzzy-Logik und gewich­ teten Merkmalen verfahren werden.The faulty part of the signal is preferably through copy and / or project a low-error portion of the Signal replaced. The projection is as symmetrical  Projection trained. To recognize the low-interference Pattern recognition can also be used to a certain extent the. Alternatively, however, the part to be replaced can also be replaced generally known methods or algorithms or be estimated. In the simplest case, the disturbance section of the signal affected by a straight line be set. If necessary, also by means of an off logic chosen the most favorable method for the case will. To achieve a particularly fast pattern recognition aim, can also with the help of fuzzy logic and weight characteristics.

Das Verfahren kann im Prinzip bei Gleich- und Wechselsigna­ len angewendet werden. Eine bevorzugte Anwendung liegt bei der Distanzschutzmessung. Hier wurden in Versuchsreihen be­ sonders vorteilhafte Ergebnisse erzielt. Dazu wurde ein Spannungssignal einer Hochspannungsleitung der Mustererken­ nung unterzogen.In principle, the method can be used for identical and alternating signals len can be applied. A preferred application is included the distance protection measurement. Here were in series of tests achieved particularly advantageous results. To do this, a Voltage signal of a high-voltage line of the pattern recognition subjected.

Eine weitere Lösung der Aufgabe gelingt mit einer Vorrich­ tung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 7. Vorteilhafte Wei­ terbildungen der Vorrichtung sind in den Ansprüchen 8 bis 12 angegeben. Die bereits oben und im weiteren aufgeführten Vorteile gelten für die Vorrichtung sinngemäß.Another solution to the task is achieved with a Vorrich tion according to the features of claim 7. Advantageous Wei Further developments of the device are in claims 8 to 12 specified. The ones already listed above and below Advantages apply mutatis mutandis to the device.

Das Verfahren findet bevorzugt eine Anwendung in digitalen Vorrichtungen mit Rechnern und Signalprozessoren, z. B. einem digitalen Schutzgerät.The method is preferably used in digital Devices with computers and signal processors, e.g. B. one digital protection device.

Die Erfindung und weitere Vorteile werden nachfolgend anhand einer Ausführungsvariante beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The invention and further advantages are described below an embodiment variant explained in more detail. It demonstrate:

Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Vorrichtung und zum Verfahren, Fig. 1 is a block diagram for apparatus and methods

Fig. 2 bis 4 Signalverläufe mit verschiedenen Eliminations­ algorithmen, Algorithms Fig. 2 to 4 with different waveforms elimination,

Fig. 5 bis 8 Meßwertaufzeichnungen ohne Elimination und Fig. 5 to 8 Meßwertaufzeichnungen without elimination and

Fig. 9 bis 12 Störungsaufzeichnungen mit Elimination. Fig. 9 to 12 fault records with elimination.

Das Blockschaltbild gemäß Fig. 1 zeigt einen prinzipiellen Aufbau einer Vorrichtung 1 zur Korrektur eines Signals mit Störungen. Die Vorrichtung 1 umfaßt im wesentlichen eine Einrichtung 3 zur Störmustererkennung und ein Korrektur­ glied 5, das zum Eliminieren von Störungen auf einem Signal dient.The block diagram of FIG. 1 shows a basic structure of a device 1 for correcting a signal with interference. The device 1 essentially comprises a device 3 for disturbance pattern recognition and a correction member 5 , which serves to eliminate interference on a signal.

Der Einrichtung 3 wird dazu ein Signal, vorliegend beispiel­ haft ein Spannungssignal U, zugeführt. Das Signal U wird in der Einrichtung 3 einer Mustererkennung unterworfen, um fest­ zustellen, ob das Signal einen Störsignalanteil, z. B. einen Lichtbogenspannungsanteil, enthält. Hierzu müssen vorgebbare Charakteristika erfüllt werden. Diese können auf verschieden­ artigste Störungen ausgelegt sein. Beispielhaft können die Charakteristika als Frequenzspektrumsmuster, als Hüllkurven­ verlauf oder auch als zu erwartender Signalverlauf ausgebil­ det sein. Bei zusätzlicher Verwendung eines Fuzzy-Gliedes kann die Stör-Mustererkennung auch nach gewichteten Merkmalen erfolgen. Eine Erkennung nach gewichteten Merkmalen ist in sehr kurzen Zeitabständen möglich, was bei der Anwendung in Schutzgeräten von wesentlichem Vorteil ist. Die Musterer­ kennung kann auch zum Auffinden eines störungsarmen Anteils des Signals dienen. Gegebenenfalls können der Einrichtung 3 auch weitere Signale, z. B. ein Stromsignal I, zugeführt werden, die als Auslöser oder als Synchronisiersignal für eine Mustererkennung dienen.For this purpose, the device 3 is supplied with a signal, in the present case, for example, a voltage signal U. The signal U is subjected to a pattern recognition in the device 3 in order to determine whether the signal contains an interference signal component, e.g. B. contains an arc voltage component. Specifiable characteristics must be fulfilled for this. These can be designed for various types of malfunctions. For example, the characteristics can be designed as a frequency spectrum pattern, as an envelope or as an expected signal curve. If a fuzzy element is also used, the interference pattern recognition can also be carried out according to weighted features. A detection according to weighted characteristics is possible in very short time intervals, which is a major advantage when used in protective devices. The pattern recognition can also be used to find a low-interference part of the signal. Optionally, the device 3 also other signals, for. B. a current signal I are supplied, which serve as a trigger or as a synchronization signal for pattern recognition.

Ist von der Einrichtung 3 ein Störmuster erkannt worden, so wird über einen Informationsweg 7, z. B. eine Signalleitung, ein Freigabesignal an das Korrekturglied 5 abgegeben. Dem Korrekturglied 5 ist ebenfalls das Signal U - ggf. auch das Stromsignal I - direkt oder indirekt über die Einrichtung 3 zugeführt. Das Korrekturglied 5 ersetzt dann zumindest den störungsbehafteten Teil des Signals U durch einen zumindest störungsärmeren Anteil. Dieser Anteil sollte derart "stö­ rungsfrei" sein, daß verbesserte Meß- oder Auslösebedin­ gungen geschaffen werden. Am Ausgang des Korrekturgliedes 5 steht dann das quasi "rekonstruierte" Signal Ueli zur Ver­ fügung, das weiteren Verarbeitungen zugeführt werden kann. Im Falle eines Distanzschutzes kann eine Impedanzmessung nachgeschaltet sein.If the device 3 has detected a fault pattern, an information path 7 , e.g. B. a signal line, a release signal to the correction element 5 . The correction element 5 is also supplied with the signal U - possibly also the current signal I - directly or indirectly via the device 3 . The correction element 5 then replaces at least the part of the signal U which is subject to interference by an at least less interference portion. This portion should be so "trouble-free" that improved conditions for measurement or triggering are created. At the output of the correction element 5 , the quasi "reconstructed" signal U eli is then available, which can be fed to further processing. In the case of distance protection, an impedance measurement can be connected downstream.

Einige Eliminationsmethoden des Korrekturgliedes 5 sind in den Fig. 2 bis 4 näher dargestellt. Da Lichtbogenspan­ nungen immer stromnulldurchgangssynchron sind und daraus resultierende Störspannungen, insbesondere Zündspannungen, immer nur in der ersten Viertelperiode nach einem Strom­ nulldurchgang auftreten, beginnt das Fenster 9 der Muster­ erkennung bevorzugt beim Stromnulldurchgang N (Fig. 2). Mit dem Bezugszeichen 11 ist eine Störung auf dem Signal U be­ zeichnet. In diesem Beispiel wird der zu ersetzende Teil im Fenster 9 des Signals U nach der minimalen Fehlerquadrat­ methode aus dem nachfolgenden Signalteil 13 errechnet. Der im Fenster 9 befindliche Signalteil und der nachfolgende Signalteil 13 entsprechen einer Halbwelle des Stromsignals I. Es wird aus der zweiten Viertelperiode nach dem Stromnull­ durchgang auf die erste Viertelperiode geschlossen. Die zwei­ te Viertelperiode, entsprechend Signalteil 13, wird also in die erste Viertelperiode fortgeschrieben. Dabei können gleich­ zeitig auch Rechteckfunktionen eliminiert werden, so daß bei Lichtbogenstörungen nicht nur der induktive Teil der Licht­ bogenimpedanz, sondern auch der ohmsche Teil eliminiert und somit nachfolgende Meßverfahren nicht mehr beeinflußt wer­ den. Eine ohmsche Lichtbogenreserve braucht nicht mehr be­ rücksichtigt zu werden. Some elimination methods of the correction element 5 are shown in more detail in FIGS. 2 to 4. Since arcing voltages are always zero-current synchronous and resulting interference voltages, in particular ignition voltages, only ever occur in the first quarter period after a zero-current crossing, window 9 of pattern recognition preferably begins at zero-current crossing N ( FIG. 2). With the reference numeral 11 , a disturbance on the signal U is characterized. In this example, the part to be replaced is calculated in the window 9 of the signal U using the minimal square error method from the subsequent signal part 13 . The signal part located in the window 9 and the subsequent signal part 13 correspond to a half-wave of the current signal I. It is concluded from the second quarter period after the zero current crossing to the first quarter period. The second quarter, corresponding to signal part 13 , is thus continued in the first quarter. Rectangular functions can also be eliminated at the same time so that not only the inductive part of the arc impedance, but also the ohmic part is eliminated in the event of arcing faults and consequently subsequent measuring methods are no longer influenced by who. An ohmic arc reserve no longer needs to be taken into account.

Fig. 3 zeigt einen besonders einfachen Fall, bei dem der Nulldurchgang des Signals U mit dem Nulldurchgang N des Stromsignals übereinstimmt (ohmscher Fehler). Dabei wird der fehlerbehaftete Teil im Fenster 9 durch einfaches Spiegeln oder Umkopieren der zweiten Viertelperiode ersetzt. Fig. 3 shows a particularly simple case in which the zero-crossing of the signal U with the zero crossing of the current signal N matches (ohmic error). The defective part in window 9 is replaced by simply mirroring or copying the second quarter period.

Sinngemäß wird in dem Beispiel gemäß Fig. 4 verfahren, bei dem eine Projizierung aus einer negativen Halbwelle des Signalteils 13 in das Fenster 9 erfolgt (induktiver Fehler). Eine Festlegung von festen Fenstern bzw. Periodendauern bei der Mustererkennung und bei der Elimination ist besonders vorteilhaft, da mit festen Zeitabschnitten verfahren werden kann. Eine Ermittlung von Anfang und Ende einer Störung ist nicht erforderlich. Dies führt zu einer Zeitersparnis. Soll jedoch eine besonders hohe Genauigkeit erzielt werden, so kann das Verfahren auch nur auf einen Abschnitt der Störung eingeschränkt werden. Die Beispiele gemäß Fig. 3 und 4 er­ geben sich bei Leiter-Erde-Fehlern in Netzen mit ohmscher oder induktiver Sternpunkterdung. Die durch die gezeigten Eliminationsmethoden entstehenden Meßfehler sind in bezug auf einen Distanzschutz vernachlässigbar gering, wobei die er­ zielten Vorteile überraschend groß sind. Selbstverständlich sind auch kombinierte oder weitere Methoden denkbar, bei denen aus vorausgehenden Signalverläufen der fehlerbehaftete Teil rekonstruiert wird. Ist eine Rekonstruktion nicht mög­ lich, so wird im Zweifelsfall das fehlerbehaftete Signal benutzt.The procedure is analogous in the example according to FIG. 4, in which a projection takes place from a negative half-wave of the signal part 13 into the window 9 (inductive error). Specifying fixed windows or period durations for pattern recognition and elimination is particularly advantageous because fixed time periods can be used. It is not necessary to determine the start and end of a fault. This saves time. However, if a particularly high level of accuracy is to be achieved, the method can also be restricted to only one section of the fault. The examples according to FIGS. 3 and 4 are given in the case of conductor-earth faults in networks with ohmic or inductive star point grounding. The measurement errors resulting from the shown elimination methods are negligibly small with respect to distance protection, and the advantages he is aimed at are surprisingly large. Combined or other methods are of course also conceivable, in which the faulty part is reconstructed from previous signal courses. If a reconstruction is not possible, the faulty signal is used in case of doubt.

In den weiteren Fig. 5 bis 12 sind Signalverläufe ge­ zeigt, die die vorteilhaften Wirkungen des Verfahrens bei einem Distanzschutz veranschaulichen. Fig. 5 bis 8 zeigen dabei eine Auslösung mit einem Distanzschutzgerät nach dem Stand der Technik und Fig. 9 bis 12 eine Auslösung mit Hilfe des neuen Verfahrens. Es zeigen im einzelnen: In the further FIGS. 5 to 12 waveforms are shown which illustrate the advantageous effects of the method in a distance protection. Fig. 5 to 8 show thereby triggering a distance protection device according to the prior art, and Fig. 9 to 12, a triggering by means of the new method. The individual shows:

Fig. 5 und 9 einen Spannungsverlauf, FIGS. 5 and 9 a voltage waveform,

Fig. 6 und 10 einen Stromverlauf, FIGS. 6 and 10 a current profile,

Fig. 7 und 11 einen vom Distanzschutz errechneten ohmschen Widerstand, FIGS. 7 and 11 a resistor calculated by the distance protection,

Fig. 8 und 12 eine vom Distanzschutz errechnete Reaktanz X mit einem eingestellten Grenzwert GX, einer tatsäch­ lichen Reaktanz XT und der gemessenen Reaktanz X. Fig. 8 and 12, calculated by the distance protection reactance X with a set limit GX, a true and reactance XT and the measured reactance X.

In den Fig. 5 bis 8 ist zu erkennen, daß beginnend beim Zeitpunkt t₀ ein Kurzschluß eintritt. Der vom Distanzschutz gemessene Widerstand R übersteigt den vorgegebenen Grenzwert GR stark. Die gemessene Reaktanz X weicht überstark von der tatsächlichen Leitungsreaktanz XT ab. Eine Fehlfunktion, nämlich ein Nichtauslösen, ist vorprogrammiert, obwohl die tatsächliche Leitungsreaktanz XT den Grenzwert GX schon un­ terschritten hat.In Figs. 5 to 8 it can be seen that starting at the time t₀, a short circuit occurs. The resistance R measured by the distance protection greatly exceeds the predetermined limit value GR. The measured reactance X deviates excessively from the actual line reactance XT. A malfunction, namely not triggering, is preprogrammed, although the actual line reactance XT has already fallen below the limit value GX.

In den Signalverläufen gemäß Fig. 9 bis 12 ist eine er­ hebliche Verbesserung der Auslösefunktion gegeben. Der vom Distanzschutz gemessene Widerstand R weist nur noch geringe Abweichungen auf und unterschreitet klar den vorgegebenen Grenzwert GR. Überdeutlich wird das verbesserte Ergebnis bei der gemessenen Reaktanz X. Diese weist nunmehr nur noch eine geringe Abweichung von der tatsächlichen Leitungsreaktanz XT auf und unterschreitet klar den vorgegebenen Grenzwert GX, wodurch eine zuverlässige Auslösung gesichert ist. Bei die­ sem Beispiel wurde ein einfacher Umkopieralgorithmus ver­ wendet. In einer Offline-Simulation mit gemessenen Fehler­ verläufen von real aufgetretenen Fehlern wurde ebenfalls ein Eliminationsalgorithmus mit einem mittleren Fehlerquadrat­ verfahren getestet, welcher noch genauere und bessere Er­ gebnisse lieferte.In the waveforms shown in FIG. 9 to 12 an he considerable improvement of the release function is given. The resistance R measured by the distance protection only shows slight deviations and clearly falls below the predetermined limit value GR. The improved result for the measured reactance X becomes clear. This now shows only a slight deviation from the actual line reactance XT and clearly falls below the predetermined limit value GX, which ensures reliable tripping. A simple copying algorithm was used in this example. In an offline simulation with measured error profiles of actually occurring errors, an elimination algorithm with a mean square error was also tested, which provided even more precise and better results.

Das gesamte Verfahren sowie eine nach dem Verfahren arbei­ tende Einrichtung findet bevorzugt Anwendung in Schutzgerä­ ten, die in der Energieversorgung eingesetzt werden. Hierzu zählt insbesondere der Distanzschutz, wobei digitale Geräte mit Mikro- oder Signalprozessoren besonders gut geeignet sind. Das Verfahren kann dann als Programm realisiert wer­ den, welches besonders wenig Rechenzeit benötigt und auf­ wendige zeitintensive Filterverfahren vermeidet. Dies ist wichtig bei der schnellen Erkennung von Fehlern auf Hoch- oder Mittelspannungsleitungen, bei denen große Energien in kürzester Zeit frei werden und zu großen Zerstörungen und zu einem Zusammenbruch der Energieversorgung führen können.The whole process plus one working according to the process The device is preferably used in protective devices  ten that are used in energy supply. For this distance protection in particular counts, whereby digital devices with micro or signal processors particularly well suited are. The process can then be implemented as a program the one that requires particularly little computing time and on avoids agile, time-consuming filtering processes. This is important for the rapid detection of errors on high or medium voltage lines where large energies are in become free in the shortest possible time and cause great destruction and too can lead to a breakdown in energy supply.

Claims (12)

1. Verfahren zur Korrektur eines elektrischen periodischen Meßsignales (U) mit Störungen (11), insbesondere mit Lichtbo­ genstörungen, die in einer nachgeschalteten Meßwertverarbei­ tung eines Schutzgerätes für die elektrische Energieversor­ gung zu Fehlfunktionen führen, wobei das Meßsignal (U) einer Störmustererkennung unterzogen wird, bei der das Meßsignal (U) mit zumindest einem vorgebbaren Muster verglichen wird, und beim Erkennen einer eine Fehlfunktion aus lösenden Störung zumindest der störungsbehaftete Teil des Meßsignals (U) durch einen störungsärmeren Teil ersetzt wird.1. A method of correcting an electrical periodic measurement signal (U) with faults ( 11 ), in particular with Lichtbo gene faults, which lead to malfunctions in a downstream measurement processing device of a protective device for electrical power supply, the measurement signal (U) being subjected to a disturbance pattern recognition , in which the measurement signal (U) is compared with at least one predefinable pattern, and upon detection of a malfunction resulting from a malfunction, at least the part of the measurement signal (U) which is subject to interference is replaced by a part with less interference. 2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei zur Störmustererkennung das Meßsignal (U) in einem vorgebbaren Bereich, insbesondere einem Fenster (9), überwacht wird und im Fehlerfall der in dem Bereich befindliche störungsbehaftete Teil des Meßsignals (U) ersetzt wird.2. The method according to claim 1, wherein for disturbance pattern detection, the measurement signal (U) is monitored in a predeterminable area, in particular a window ( 9 ), and the faulty part of the measurement signal (U) located in the area is replaced in the event of a fault. 3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der den störungsbehafteten Teil des Meßsignals (U) ersetzende Teil ein störungsarmer Anteil des Meßsignals (U) ist und durch Projizierung an die Stelle des störungsbehafteten Teils gesetzt wird.3. The method according to any one of the preceding claims, wherein the part of the measurement signal (U) which is subject to interference Part is a low-interference part of the measurement signal (U) and by projecting into the place of the faulty part is set. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der den störungsbehafteten Teil des Meßsignals (U) ersetzende Teil mit einem Algorithmus errechnet oder abgeschätzt wird.4. The method according to any one of claims 1 or 2, wherein the faulty part of the measuring signal (U) replacing part is calculated or estimated using an algorithm. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Meßsignal (U) ein Spannungssignal ist und die Stör­ mustererkennung bei einem Nulldurchgang (N) des zugehörigen Stromes gestartet oder synchronisiert wird.5. The method according to any one of the preceding claims, wherein the measurement signal (U) is a voltage signal and the interference pattern recognition at a zero crossing (N) of the associated Current is started or synchronized. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die nachgeschaltete Meßwertverarbeitung eine Distanzschutz­ messung ist. 6. The method according to any one of the preceding claims, wherein the downstream processing of measured values provides distance protection measurement is.   7. Vorrichtung (1) zur Korrektur eines elektrischen periodi­ schen Meßsignals (U) mit Störungen (11), insbesondere mit Lichtbogenstörungen, die in einer nachgeschalteten Meßwert­ verarbeitung eines Schutzgerätes für die elektrische Energie­ versorgung zu Fehlfunktionen führen, wobei eine Einrichtung (3) zur Störmustererkennung und ein Korrekturglied (5) vorge­ sehen sind, wobei das Meßsignal (U) in der Einrichtung (3) mit einem vorgegebenen Muster verglichen wird, und beim Er­ kennen einer eine Fehlfunktion auslösenden Störung von der Einrichtung (3) ein Freigabesignal an das Korrekturglied (5) gegeben wird, das zumindest den störungsbehafteten Teil des Meßsignals (U) durch einen störungsärmeren Teil ersetzt.7. The device ( 1 ) for correcting an electrical periodic measurement signal (U) with faults ( 11 ), in particular with arcing faults, which in a downstream measured value processing of a protective device for the electrical energy supply lead to malfunctions, a device ( 3 ) for Disturbance pattern detection and a correction element ( 5 ) are easily seen, the measurement signal (U) in the device ( 3 ) being compared with a predetermined pattern, and when he knows a malfunction-triggering fault from the device ( 3 ), a release signal to the correction element ( 5 ) is given, which at least replaces the malfunctioning part of the measurement signal (U) with a less malfunctioning part. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei für die Störmusterer­ kennung in der Einrichtung (5) ein Bereich des Meßsignals (U) vorgebbar ist, der im Fehlerfall ersetzt wird.8. The device according to claim 7, wherein for the disturbance pattern recognition in the device ( 5 ) a range of the measurement signal (U) can be predetermined, which is replaced in the event of an error. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei der den störungsbehafteten Teil des Meßsignals (U) ersetzende Teil ein störungsarmer Anteil des Meßsignals (U) ist und durch Projizierung an die Stelle des störungsbehafteten Teils gesetzt wird.9. Device according to one of claims 7 or 8, wherein the replacing the faulty part of the measurement signal (U) Part is a low-interference part of the measurement signal (U) and by projecting into the place of the faulty part is set. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei der den störungsbehafteten Teil des Meßsignals zu ersetzende Teil im Korrekturglied (5) mit einem Algorithmus errechnet oder abgeschätzt wird.10. The device according to one of claims 7 to 9, wherein the part of the measurement signal which is to be replaced by the faulty part is calculated or estimated in the correction element ( 5 ) using an algorithm. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Einrichtung (3) eine Fuzzy-Logik zur Störmustererkennung nach gewichteten Merkmalen umfaßt.11. The device according to one of claims 8 to 10, wherein the device ( 3 ) comprises a fuzzy logic for disturbance pattern recognition according to weighted features. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei die­ se Teil eines Schutzgerätes, insbesondere eines Distanz­ schutzgerätes, ist.12. The device according to one of claims 8 to 11, wherein the se part of a protective device, in particular a distance protection device.
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DE2264064A1 (en) * 1972-12-29 1974-07-04 Siemens Ag DISTANCE PROTECTION DEVICE
DE2615556C2 (en) * 1976-04-09 1979-12-13 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Procedure for electrical line distance measurement for distance protection devices
CH607399A5 (en) * 1976-05-25 1978-12-15 Patelhold Patentverwertung
DE3503606C2 (en) * 1985-02-02 1994-08-04 Udo Dipl Ing Ruckert Predictive methods for instantaneous signal processing
DE3744615C2 (en) * 1987-12-31 1996-08-29 Licentia Gmbh Method and device for fault location of short circuits and earth faults in high and medium voltage networks

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