WO2008031364A1 - Method for sampling a current or voltage profile and for forming sampling values, in particular for use in protection and control devices for energy transmission systems - Google Patents

Method for sampling a current or voltage profile and for forming sampling values, in particular for use in protection and control devices for energy transmission systems Download PDF

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WO2008031364A1
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auxiliary
clock
system clock
sampling
samples
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Andreas Jurisch
Torsten Kerger
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • Y04S10/22Flexible AC transmission systems [FACTS] or power factor or reactive power compensating or correcting units

Definitions

  • the invention relates to a method, in particular for use in protective or guiding devices for energy transmission systems, with the features according to the preamble of claim 1.
  • the invention has for its object to provide a method with which can be formed at low equipment or hardware costs samples that have low jitter and are very low noise.
  • auxiliary samples are formed with an auxiliary clock signal relative to the system clock, the time offset of the sampling instant of each auxiliary sample is determined relative to the system clock, and auxiliary sample individual time offset values are determined, and the auxiliary samples resampling using the sub-sample individual time offset values at which the samples related to the system clock are formed.
  • a significant advantage of the method according to the invention is the fact that overall less hardware is required for generating the samples than in previous sampling systems, namely because the used for sampling auxiliary clock runs freely and thus on a phase tracking, for example on the basis of a PLL (Phase Locked Loop) circuit, can be completely dispensed with.
  • the scanning thus takes place with a freewheeling clock and the resampling, for example, "only" by calculation using the determined time offset values.
  • Another significant advantage of the method according to the invention is that the samples are very low in jitter and noise. It has been found by the inventor that a sampling clock derived from a given system clock and phase-coupled with it may have a relatively large jitter and lead to a relatively large noise of the sampled values. At this point, the invention starts by providing that such a phase coupling or phase tracking is dispensed with; instead sampling is performed independently of the system clock and a high-quality, especially low-jitter, auxiliary clock free-running over the system clock is used for an upstream auxiliary scan.
  • auxiliary samples are thus compared to the system clock usually arbitrarily offset in time or phase-shifted; in order to still produce a 'temporal reference to the system clock, the Hilfsabtastute are then subjected to re-sampling or a resampling, and using the whisabtastwert technically time offset values, which have been previously recorded at the Hilfsabtasten for each auxiliary sample.
  • samples are formed with the correct time base, but are significantly less jitter and less noise, because the system clock is used only in the context of downstream, for example, only numerically carried out, "resampling” (resampling), but not for the primary “physical see” sampling.
  • the system clock used is the GPS signal, the Galileo signal, a real-time SNTP signal, a system clock of an SDH network or a system clock signal derived with one or more of these signals.
  • auxiliary clock signal the output signal of a local free-running oscillator is preferably used.
  • the auxiliary clock signal can be generated for example with a Sammelschienenschutz- central unit and fed with this in connected to scanning devices.
  • the scanning devices may for example be integrated in transducers which are connected to one or more energy transmission lines.
  • the auxiliary clock signal can be derived from the signals of a real-time transmission network, in particular a real-time ETHERNET network.
  • the time offset values are formed, for example, with a counter which counts the clock pulses of a predetermined count clock and which is reset by pulses of the system clock and whose count is read out as a time offset value when an auxiliary sample is taken with the auxiliary clock.
  • the count is illustratively a measure of the amount of time that has elapsed between the last pulse of the system clock and the acquisition of the respective auxiliary sample.
  • samples formed by the method described are further processed, for example, into current or voltage vectors, preferably when the sampled values increase Protective purposes in protection or control devices are further processed.
  • the invention also relates to an arrangement for sampling a current or voltage profile and for forming samples having a temporal reference to a predetermined system clock.
  • the object of the invention is to achieve that the samples have a low jitter and are as low-noise as possible.
  • this object is achieved by an arrangement with an auxiliary scanning device and a resampling device: the auxiliary scanning device is supplied with the system clock and with an auxiliary clock free-running relative to the system clock and forms auxiliary samples and auxiliary sample time-offset values with the auxiliary clock; which indicate the time offset to the system clock for each sampling time. Subsequent to the sub-sampler is the resampler, which resamples the sub-samples of the sub-strobe using the sub-samples of the sub-samples at which the samples relating to the system clock are formed.
  • the auxiliary sampler is included in a current or voltage converter when forming samples relating to a power transmission system.
  • the resampling device can for example form part of a field device, in particular a protective device.
  • the auxiliary scanning device and the resampling device are preferably connected to each other via a data transfer bus or a data transmission network.
  • busbar protection central unit forms the auxiliary clock and transmits this to the auxiliary scanning device.
  • a resampler is connected to the resampler, which forms current or voltage vectors with the samples.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of an arrangement for generating sampled values, by means of which the method according to the invention is also explained by way of example,
  • FIG. 2 shows by way of example a sampled voltage signal
  • FIG. 3 schematically shows the reconstruction of a voltage signal
  • FIG. 4 shows a resampling process with an interpolation filter in a schematic representation
  • FIG. 6 shows the amplitude response associated with an impulse response of an interpolation filter with a Blackman window
  • FIG. 7 shows the amplitude response of the interpolation filter according to FIG. 6 in the passband
  • FIG. 8 shows exemplary sampling times
  • FIG. 9 shows a table with relevant mathematical properties of the interpolation filter according to FIG. 6, FIG.
  • FIG. 10 shows a flowchart which summarizes the method for forming samples once more by way of example.
  • Figure 11 shows another embodiment of an inventive arrangement.
  • FIG. 1 shows an arrangement 10 for scanning a current or voltage profile and for forming a corresponding current or voltage vector.
  • the arrangement is explained by way of example for the case in which a voltage signal U (t) is sampled and a voltage vector U is to be formed.
  • the arrangement 10 has an auxiliary scanning device 20, to the input E20a of which the voltage signal U (t) to be sampled is fed.
  • a further input E20b of the auxiliary sampling device 20 is connected to an auxiliary clock generator 30 in conjunction, which on the output side generates a freewheeling auxiliary clock or auxiliary clock signal H and feeds it into the auxiliary scanning device 20.
  • the auxiliary scanning device 20 has on the input side an A / D converter 40 whose analog input is connected to the input E20a of the auxiliary device 20 and thus supplied with the voltage signal U (t). Downstream of the A / D converter 40 is a measured value generator 50 which transmits samples U (n) formed by the A / D converter 40 to a downstream measured value feed 60.
  • the measured value generator 50 is also connected to a memory or latch module 70 in connection, on the input side, a counter 80 is connected upstream.
  • the counter 80 is connected with its reset input R80 to a GPS receiver 90, which generates a GPS signal as a system clock or system clock signal G and feeds it into the counter 80.
  • a clock input T80 of the counter 80 is connected to a signal generator 100, which feeds a clock signal or counting clock T into the clock input T80 of the counter 80.
  • An output A20 of the auxiliary scanning device 20 is formed by an output A60 of the measured value memory 60; this is connected to a resampling device (or resampling device) 200, which is followed by a pointer-forming device 210.
  • the resampler 200 resamples the auxiliary samples U (n) of the A / D converter 40 and produces, on the output side, resampled voltage values U '(n) which are subsequently converted by the pointer generator 210 to the voltage vector U; the voltage vector U thus refers to the system clock G of the GPS receiver 90 and forms a so-called synchro-pointer.
  • synchro pointer is meant that the pointer U is related to the system clock.
  • the arrangement according to FIG. 1 is operated, for example, as follows:
  • the system clock G is generated on the output side, which is fed to the counter 80.
  • the counting clock T is fed to the signal generator 100 in the counter 80, which then begins to count.
  • the counter 80 is reset.
  • the count Z of the counter 80 is then stored in the memory module 70 when it is triggered by the free-running auxiliary clock H.
  • the auxiliary clock H generates its n-th clock pulse
  • both the A / D converter 40 is thereby triggered and a sample value U (n) is generated as
  • the respective counter reading Z (n) is recorded in the memory module 70 and transmitted to the measured value generator 50 as an auxiliary-sample-individual time offset value .DELTA.t (n).
  • the time offset value ⁇ t (n) can be determined relative to the pulses of the system clock G with a time accuracy of 1 ns.
  • the counter 80 and the memory module 70 thus together form a counter which forms the time offset values ⁇ t (n) by counting the clock pulses of the count clock T, resetting each time a pulse of the system clock G is present, and outputting its count Z as the time offset value as soon as the auxiliary clock H an auxiliary sample U (n) is recorded.
  • the measured value generator 50 transmits the respective auxiliary sampling value U (n) of the A / D converter 40 together with the assigned auxiliary sample time offset value ⁇ t (n) to the measured value memory 60, which stores the auxiliary sampling value U (n) with the associated auxiliary sample individual time offset value ⁇ t (n) as measured value pair (U (n); ⁇ t (n)) stores.
  • auxiliary sample U (n) has not been sampled at the system clock G, it nevertheless has a known phase relationship with the system clock G, namely, for each auxiliary sample U (n) the respective time reference to the system clock G or to the each preceding pulse of the system clock G is defined by the auxiliary sample individual time offset value ⁇ t (n).
  • ⁇ t (n) the respective time reference to the system clock G or to the each preceding pulse of the system clock G is defined by the auxiliary sample individual time offset value ⁇ t (n).
  • the resampler 200 reads out the auxiliary samples U (n) along with the associated sub-sample individual time offset values ⁇ t (n) from the sampler 60 and performs "computational" resampling using the system clock G.
  • sampled samples U '(n) which relate to the system clock G, for which a resampling rate which corresponds to an integer multiple of the system clock G is preferably used, and the samples U' (n) can then be used in the pointer-forming device 210
  • Form voltage vector U which forms a so-called synchro-pointer.
  • synchro-pointer is - as already explained - in this context, a pointer to understand that is synchronized with the predetermined system clock G.
  • FIG. 2 shows an example of the voltage signal U (t) sampled by the freewheeling auxiliary clock H at a fixed sampling rate.
  • the sampling frequency of the auxiliary clock H is preferably set such that it is an integer multiple of the frequency of the fundamental wave of the voltage signal U (t).
  • a frequency measurement of the fundamental wave of the voltage signal U (t) A multiple of the fundamental frequency determined in this way is subsequently used as auxiliary clock H.
  • a resampling method is used to match the samples U (n) to the system clock G.
  • the resampling method is based on the theory of Shannon's sampling theorem. This theorem states that any ideal band-limited signal x can be interpolated using the si function:
  • FIG. 3 illustrates this state of affairs on the basis of a detail of a sine function with the indicated si-interpolation functions, which enable a reconstruction of sampled band-limited signals. So you can calculate an ideal band-bound function given in points 3, 4, 5, ..., etc. at any other place by solving Shannon's equation for those points.
  • the first possibility is to lay the interpolation function - as shown in FIG. 3 - with its extreme value through the given sampled values.
  • this variant is not very practical for a resampling application, since here an infinite sum over all si functions would have to be calculated for each sample.
  • the fact that the si function assumes the value 0 at the location of all other samples, except for the sample to be interpolated, is taken advantage of. That is, if the signal having the si function is interpolated at the locations of the new samples, then only one si function needs to be considered.
  • FIG. 4 illustrates this situation on the basis of a resampling by means of an interpolation filter.
  • this interpolation should of course not be performed directly with the si function, since this function has a non-zero value not only in a finite time interval.
  • simply cutting off the function at the fifth zero crossing on both sides of the extreme value provides a frequency response which deviates significantly from the ideal lowpass in the frequency domain.
  • FIG. 5 shows the interpolation function used in more detail.
  • the curve denoted by “xi” represents the exemplarily selected Blackman window function.
  • the curve denoted by “si w " shows the non-time limited si function, and the curve labeled "hsi” is the time-limited interpolation function by means of the window function.
  • FIG. 6 shows the amplitude response associated with the impulse response shown using the example of a sampling rate reduction from 10 kHz to 5 kHz.
  • a band limitation of the interpolated signals takes place to the new half sampling frequency.
  • the waviness in the Dur ⁇ hlass Symposium is a maximum of 0.2 10 "4 .
  • FIG. 7 shows the characteristic in the passband. It can be seen in FIG. 7 that on average the ripple in the entire passband is significantly smaller than 10.sup.- 4 , which means that all accuracy requirements can be met in the passband as well Calculate the function value for each time point t 0 using the following equation:
  • This equation is the solution of a least squares estimator that fits the interpolation function at the desired location t 0 into the received sample stream.
  • the function w (t) is the Blackman window function.
  • FIG. 8 shows the realization of the resampling for the selected resampling method: At the points in time marked with a cross, a sample is present in the original sample stream on the basis of the auxiliary clock H. At the points marked with a circle should be rescanned.
  • a sampling rate which is synchronized with the system clock G and preferably corresponds to a multiple, for example an integer multiple, of the pulse rate of the system clock G.
  • GPS sync pulse is exemplified one of the pulses of the GPS signal, of which usually occurs one per second.
  • the data window in this case extends exactly w / 2 samples into the past and w / 2 samples into the future.
  • an interpolation filter must be used, the extreme value has been postponed by exactly 3.5 T ⁇ the original Abtastin- tervalls T A to the right. In sum, therefore, five different filter coefficient sets are needed to implement the resampling in this example.
  • the formulas in the table according to FIG. 9 describe the proposed algorithm in detail.
  • FIG. 10 once again shows the exemplary process flow as a flowchart.
  • the frequency f is determined from pointers of several consecutive data windows according to the following formula:
  • the determined frequency measurement value f is valid when the phase angle develops almost linearly. If sudden changes in the course of the measured phase angle are detected, the data window for the frequency measurement must be repositioned. With a now valid frequency measurement value f, the resampling is performed a second time in a second step. The pointer thus obtained can then be used as a synchro pointer. In the recirculation steps described, the method is continued further and further.
  • the concrete technical implementation of the resampling method in the resampling device 200 can be carried out, for example, in a manner as described in "A flexible sampling rate conversion method" (Smith, J. O. and
  • FIG. 11 shows a further exemplary embodiment of an arrangement according to the invention with which the method according to the invention can also be carried out.
  • FIG. 11 shows a power transmission line 500 to which two transducer units 510, 520 are connected.
  • the two measuring transducer units 510 and 520 are each equipped with an auxiliary scanning device 20, as has already been explained in connection with FIG.
  • the two transducer units 510 and 520 communicate with a downstream protection device 530; the connection between the protection device 530 and the two transducer units 510 and 520 is ensured by a data bus or a data transmission network (eg, Ethernet network) 540, which may be equipped, for example, with a switch 550.
  • a data bus or a data transmission network (eg, Ethernet network) 540 which may be equipped, for example, with a switch 550.
  • the two measuring transducer units 510 and 520 as well as the protective device 530 are subjected to a system clock G, which is predetermined, for example, by the GPS signal.
  • the protection device 530 is equipped with a resampler 200 and a pointer generator 210; the two components may correspond to the resampler 200 and the pointer generator 210 of FIG.
  • the arrangement according to FIG. 11 can be operated as follows:
  • the 510 and 520 transducers are used for power and power
  • auxiliary clock H auxiliary sampled values Il (n), 12 (n), Ul (n) and U2 (n) are formed which, together with the respectively assigned auxiliary sampled value individual time offset values ⁇ t (n), are sent via network 540 to Protective device 530 are transmitted.
  • the auxiliary clock H can be individually generated in each of the transformer units 510 and 520. or are specified externally for both transducer units 510 and 520; for example, the auxiliary clock H is formed by a busbar protection central unit 600 and fed into the transducer units 510 and 520.
  • the auxiliary clock H can be derived from the data signals of the network 540, which is preferably a real-time transmission network, in particular a real-time ETHERNET network.
  • the protection device 530 subjects the auxiliary samples Ul (n),
  • the synchro-pointers IJL, V2_, UJL_ and U2 can be evaluated within the protection device 530 or outside the protection device 530, for example in a downstream control system or the like, as to whether an error, in particular a short circuit, has occurred on the energy transmission line 500 , With the synchro-pointers IJL, JC2_, UJL and U2 error signals can be generated.

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Abstract

The invention relates to a method for sampling a current or voltage profile (U(t)) and for forming sampling values (U'(n)) having a temporal relationship with a predefined system clock (G). According to the invention, an auxiliary clock (H) which runs freely in relation to the system clock is used to form auxiliary sampling values (U(n)), the time offset of the sampling time of each auxiliary sampling value in each case in relation to the system clock is determined, time offset values (Δt(n)) specific to auxiliary sampling values are determined, and the auxiliary sampling values (U(n)) are re-sampled using the time offset values (Δt(n)) specific to auxiliary sampling values, with the sampling values (U'(n)), which have a temporal relationship with the system clock, being formed in the re-sampling.

Description

Beschreibung description
Verfahren zum Abtasten eines Strom- oder Spannungsverlaufs und zum Bilden von Abtastwerten, insbesondere zum Einsatz bei Schutz- oder Leiteinrichtungen für EnergieübertragungssystemeMethod for sampling a current or voltage profile and for forming samples, in particular for use in protective or conducting devices for energy transmission systems
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, insbesondere zum Einsatz bei Schutz- oder Leiteinrichtungen für Energieübertragungssysteme, mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method, in particular for use in protective or guiding devices for energy transmission systems, with the features according to the preamble of claim 1.
Ein derartiges Verfahren ist aus der deutschen Offenlegungs- schrift 199 33 684 bekannt. Bei diesem Verfahren wird ein Hochspannungs- oder Starkstromsignal unter Verwendung einer internen Uhr abgetastet, die mit dem weltweit verfügbaren GPS (Global Positioning System) -Signal synchronisiert wird. Das GPS-Signal gibt somit einen Systemtakt vor, auf den sich die Abtastwerte beziehen. Die Abtastwerte werden nachfolgend zu Schutzzwecken, insbesondere zu Differentialschutzzwecken, ausgewertet. Such a method is known from German laid-open specification 199 33 684. In this method, a high voltage or high current signal is sampled using an internal clock which is synchronized with the globally available GPS (Global Positioning System) signal. The GPS signal thus provides a system clock to which the samples refer. The samples are subsequently evaluated for protection purposes, in particular for differential protection purposes.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem sich bei geringem Geräte- bzw. Hardwareaufwand Abtastwerte bilden lassen, die einen geringen Jitter aufweisen und sehr rauscharm sind.The invention has for its object to provide a method with which can be formed at low equipment or hardware costs samples that have low jitter and are very low noise.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in Unteransprüchen angegeben .This object is achieved on the basis of a method of the type specified according to the invention by the characterizing features of claim 1. Advantageous embodiments of the method according to the invention are specified in subclaims.
Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass mit einem relativ zum Systemtakt freilaufenden Hilfstakt bzw. HilfstaktSignal Hilfsabtastwerte gebildet werden, der Zeitversatz des Abtast- Zeitpunkts eines jeden Hilfsabtastwerts jeweils relativ zu dem Systemtakt ermittelt wird und hilfsabtastwertindividuelle Zeitversatzwerte ermittelt werden, und die Hilfsabtastwerte unter Verwendung der hilfsabtastwertindividuellen Zeitversatzwerte einer Neuabtastung (Resampling) unterzogen werden, bei der die Abtastwerte gebildet werden, die sich zeitlich auf den Systemtakt beziehen.According to the invention, it is provided that auxiliary samples are formed with an auxiliary clock signal relative to the system clock, the time offset of the sampling instant of each auxiliary sample is determined relative to the system clock, and auxiliary sample individual time offset values are determined, and the auxiliary samples resampling using the sub-sample individual time offset values at which the samples related to the system clock are formed.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, dass insgesamt weniger Hardware zum Erzeugen der Abtastwerte notwendig ist als bei bisherigen Abtastsystemen, weil nämlich der zur Abtastung herangezogene Hilfstakt frei läuft und somit auf eine Phasennachführung, beispielsweise auf der Basis einer PLL (Phase Locked Loop) -Schaltung, vollständig verzichtet werden kann. Das Abtasten erfolgt also mit einem freilaufenden Takt und das Resampling beispielsweise „nur" rechnerisch unter Verwendung der ermittelten Zeitversatzwerte.A significant advantage of the method according to the invention is the fact that overall less hardware is required for generating the samples than in previous sampling systems, namely because the used for sampling auxiliary clock runs freely and thus on a phase tracking, for example on the basis of a PLL (Phase Locked Loop) circuit, can be completely dispensed with. The scanning thus takes place with a freewheeling clock and the resampling, for example, "only" by calculation using the determined time offset values.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, dass die Abtastwerte sehr jitter- und rauscharm sind. Erfinderseitig wurde festgestellt, dass ein aus einem vorgegebenen Systemtakt abgeleiteter und mit diesem phasengekoppelter Abtasttakt unter Umständen einen relativ großen Jitter aufweisen und zu einem relativ großen Rauschen der Abtastwerte führen kann. An dieser Stelle setzt die Erfindung an, indem vorgesehen wird, auf eine solche Pha- senkopplung bzw. Phasennachführung zu verzichten; stattdessen wird die Abtastung unabhängig von dem Systemtakt durchgeführt und ein gegenüber dem Systemtakt freilaufender Hilfstakt mit hoher Qualität, insbesondere mit geringem Jitter, für eine vorgeschaltete Hilfsabtastung verwendet. Die AbtastZeitpunkte der Hilfsabtastwerte sind damit gegenüber dem Systemtakt in der Regel beliebig zeitlich versetzt bzw. phasenverschoben; um dennoch einen' zeitlichen Bezug zu dem Systemtakt herzustellen, werden die Hilfsabtastwerte anschließend einer Neuabtastung bzw. einem Resampling unterzogen, und zwar unter Verwendung der hilfsabtastwertindividuellen Zeitversatzwerte, die zuvor beim Hilfsabtasten für jeden Hilfsabtastwert aufgenommen worden sind. Im Ergebnis werden damit Abtastwerte mit der richtigen Zeitbasis gebildet, jedoch einem deutlich ge- ringeren Jitter und einem geringeren Rauschen, weil der Systemtakt nur im Rahmen des nachgeordneten, beispielsweise nur numerisch durchgeführten, „Nach-Abtastens" (Resampling) herangezogen wird, nicht jedoch für das primäre „physikali- sehe" Abtasten.Another significant advantage of the method according to the invention is that the samples are very low in jitter and noise. It has been found by the inventor that a sampling clock derived from a given system clock and phase-coupled with it may have a relatively large jitter and lead to a relatively large noise of the sampled values. At this point, the invention starts by providing that such a phase coupling or phase tracking is dispensed with; instead sampling is performed independently of the system clock and a high-quality, especially low-jitter, auxiliary clock free-running over the system clock is used for an upstream auxiliary scan. The AbtastZeitpunkte the auxiliary samples are thus compared to the system clock usually arbitrarily offset in time or phase-shifted; in order to still produce a 'temporal reference to the system clock, the Hilfsabtastwerte are then subjected to re-sampling or a resampling, and using the hilfsabtastwertindividuellen time offset values, which have been previously recorded at the Hilfsabtasten for each auxiliary sample. As a result, samples are formed with the correct time base, but are significantly less jitter and less noise, because the system clock is used only in the context of downstream, for example, only numerically carried out, "resampling" (resampling), but not for the primary "physical see" sampling.
Vorzugsweise wird als Systemtakt das GPS-Signal, das Galileo- Signal, ein Echtzeit-SNTP-Signal, ein Systemtakt eines SDH- Netzes oder ein mit einem oder mehreren dieser Signale abge- leitetes Systemtaktsignal verwendet.Preferably, the system clock used is the GPS signal, the Galileo signal, a real-time SNTP signal, a system clock of an SDH network or a system clock signal derived with one or more of these signals.
Als Hilfstaktsignal wird bevorzugt das Ausgangssignal eines lokalen freilaufenden Oszillators eingesetzt. Das Hilfstaktsignal kann beispielsweise mit einem SammelSchienenschutz- Zentralgerät erzeugt werden und mit diesem in daran angeschlossene Abtasteinrichtungen eingespeist werden. Die Abtasteinrichtungen können beispielsweise in Messwandlern integriert sein, die an eine oder mehrere Energieübertragungs- leitungen angeschlossen sind.As an auxiliary clock signal, the output signal of a local free-running oscillator is preferably used. The auxiliary clock signal can be generated for example with a Sammelschienenschutz- central unit and fed with this in connected to scanning devices. The scanning devices may for example be integrated in transducers which are connected to one or more energy transmission lines.
Alternativ kann das Hilfstaktsignal aus den Signalen eines Echtzeit-Übertragungsnetzwerks, insbesondere eines Echtzeit- ETHERNET-Netzwerks, abgeleitet werden.Alternatively, the auxiliary clock signal can be derived from the signals of a real-time transmission network, in particular a real-time ETHERNET network.
Die Zeitversatzwerte werden beispielsweise mit einem Zähler gebildet, der die Taktimpulse eines vorgegebenen Zähltakts zählt und der jeweils durch Impulse des Systemtakts zurückgesetzt wird und dessen Zählerstand jeweils als Zeitversatzwert ausgelesen wird, wenn mit dem Hilfstakt ein Hilfsabtastwert aufgenommen wird. Der Zählerstand ist anschaulich betrachtet eine Messgröße für die Zeitspanne, die zwischen dem jeweils letzten Impuls des Systemtakts und der Aufnahme des jeweiligen Hilfsabtastwerts vergangen ist.The time offset values are formed, for example, with a counter which counts the clock pulses of a predetermined count clock and which is reset by pulses of the system clock and whose count is read out as a time offset value when an auxiliary sample is taken with the auxiliary clock. The count is illustratively a measure of the amount of time that has elapsed between the last pulse of the system clock and the acquisition of the respective auxiliary sample.
Die mit dem beschriebenen Verfahren gebildeten Abtastwerte werden beispielsweise zu Strom- oder Spannungszeigern weiterverarbeitet, vorzugsweise dann, wenn die Abtastwerte zu Schutzzwecken in Schutz oder Leitgeräten weiterverarbeitet werden.The samples formed by the method described are further processed, for example, into current or voltage vectors, preferably when the sampled values increase Protective purposes in protection or control devices are further processed.
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf eine Anordnung zum Abtasten eines Strom- oder Spannungsverlaufs und zum Bilden von Abtastwerten, die einen zeitlichen Bezug zu einem vorgegebenen Systemtakt aufweisen.The invention also relates to an arrangement for sampling a current or voltage profile and for forming samples having a temporal reference to a predetermined system clock.
Der Erfindung liegt bezüglich einer solchen Anordnung die Aufgabe zugrunde zu erreichen, dass die Abtastwerte einen geringen Jitter aufweisen und möglichst rauscharm sind.With regard to such an arrangement, the object of the invention is to achieve that the samples have a low jitter and are as low-noise as possible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Anordnung mit einer Hilfsabtasteinrichtung und einer Neuabtastein- richtung - nachfolgend auch Resampling-Einrichtung genannt- : Die Hilfsabtasteinrichtung ist mit dem Systemtakt und mit einem relativ zum Systemtakt freilaufenden Hilfstakt beaufschlagt und bildet mit dem Hilfstakt Hilfsabtastwerte und hilfsabtastwertindividuelle Zeitversatzwerte, die für jeden AbtastZeitpunkt jeweils den Zeitversatz zum Systemtakt angeben. Der Hilfsabtasteinrichtung nachgeordnet ist die Neuabtasteinrichtung, die die Hilfsabtastwerte der Hilfsabtasteinrichtung unter Verwendung der hilfsabtastwertindividuellen Zeitversatzwerte einer Neuabtastung unterzieht, bei der die Abtastwerte gebildet werden, die sich zeitlich auf den Systemtakt beziehen.According to the invention, this object is achieved by an arrangement with an auxiliary scanning device and a resampling device: the auxiliary scanning device is supplied with the system clock and with an auxiliary clock free-running relative to the system clock and forms auxiliary samples and auxiliary sample time-offset values with the auxiliary clock; which indicate the time offset to the system clock for each sampling time. Subsequent to the sub-sampler is the resampler, which resamples the sub-samples of the sub-strobe using the sub-samples of the sub-samples at which the samples relating to the system clock are formed.
Bezüglich der Vorteile der erfindungsgemäßen Anordnung sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfin- dungsgemäßen Verfahren verwiesen.With regard to the advantages of the arrangement according to the invention, reference is made to the above statements in connection with the method according to the invention.
Vorzugsweise ist die Hilfsabtasteinrichtung in einem Stromoder Spannungswandler enthalten, wenn Abtastwerte gebildet werden sollen, die sich auf ein Energieübertragungssystem be- ziehen. Die Neuabtasteinrichtung kann beispielsweise einen Bestandteil eines Feldgerätes, insbesondere eines Schutzgerätes, bilden.Preferably, the auxiliary sampler is included in a current or voltage converter when forming samples relating to a power transmission system. The resampling device can for example form part of a field device, in particular a protective device.
Die Hilfsabtasteinrichtung und die Neuabtasteinrichtung sind vorzugsweise über einen Datenübertragungsbus oder ein Datenübertragungsnetzwerk miteinander verbunden.The auxiliary scanning device and the resampling device are preferably connected to each other via a data transfer bus or a data transmission network.
Sofern ein Sammelschienenschutz-Zentralgerät im Energieüber- tragungssystem vorhanden ist, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn das Sammelschienenschutz-Zentralgerät den Hilfstakt bildet und diesen zu der Hilfsabtasteinrichtung überträgt.If a busbar protection central unit is present in the energy transmission system, it is considered advantageous if the busbar protection central unit forms the auxiliary clock and transmits this to the auxiliary scanning device.
Mit Blick auf eine Zeigermesswertbildung wird es als vorteil- haft angesehen, wenn mit der Neuabtasteinrichtung eine Zeigerbildungseinrichtung verbunden ist, die mit den Abtastwerten Strom- oder Spannungszeiger bildet.With regard to a pointer measurement, it is considered advantageous if a resampler is connected to the resampler, which forms current or voltage vectors with the samples.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie- len näher erläutert; dabei zeigen beispielhaftThe invention will be explained in more detail with reference to exemplary embodiments; thereby show by way of example
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel für eine Anordnung zum Erzeugen von Abtastwerten, anhand derer auch das erfindungsgemäße Verfahren beispielhaft er- läutert wird,FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of an arrangement for generating sampled values, by means of which the method according to the invention is also explained by way of example,
Figur 2 beispielhaft ein abgetastetes SpannungsSignal,FIG. 2 shows by way of example a sampled voltage signal,
Figur 3 schematisch die Rekonstruktion eines Spannungssignals ,FIG. 3 schematically shows the reconstruction of a voltage signal,
Figur 4 einen Resampling-Vorgang mit einem Interpolationsfilter in einer Prinzipdarstellung,FIG. 4 shows a resampling process with an interpolation filter in a schematic representation,
Figur 5 verschiedene Interpolationsfilter im Vergleich, Figur 6 den zur Impulsantwort zugehörigen Amplitudengang eines Interpolationsfilters mit einem Blackman- Fenster, Figur 7 den Amplitudengang des Interpolationsfilters gemäß Figur 6 im Durchlassbereich, Figur 8 beispielhaft AbtastZeitpunkte, Figur 9 eine Tabelle mit relevanten mathematischen Eigenschaften des Interpolationsfilters gemäß Figur 6,6 shows the amplitude response associated with an impulse response of an interpolation filter with a Blackman window, FIG. 7 shows the amplitude response of the interpolation filter according to FIG. 6 in the passband, FIG. 8 shows exemplary sampling times, FIG. 9 shows a table with relevant mathematical properties of the interpolation filter according to FIG. 6, FIG.
Figur 10 ein Flussdiagramm, das das Verfahren zum Bilden von Abtastwerte nochmals beispielhaft zusammen- fasst, undFIG. 10 shows a flowchart which summarizes the method for forming samples once more by way of example, and
Figur 11 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Anordnung.Figure 11 shows another embodiment of an inventive arrangement.
In der Figur 1 ist eine Anordnung 10 zum Abtasten eines Strom- bzw. Spannungsverlaufs und zum Bilden eines entsprechenden Strom- bzw. Spannungszeigers dargestellt. Die Anordnung wird dabei beispielhaft für den Fall erläutert, dass ein Spannungssignal U(t) abgetastet und ein Spannungszeiger U gebildet werden soll.FIG. 1 shows an arrangement 10 for scanning a current or voltage profile and for forming a corresponding current or voltage vector. The arrangement is explained by way of example for the case in which a voltage signal U (t) is sampled and a voltage vector U is to be formed.
Die Anordnung 10 weist eine Hilfsabtasteinriσhtung 20 auf, an deren Eingang E20a das abzutastende Spannungssignal U(t) eingespeist wird. Ein weiterer Eingang E20b der Hilfsabtastein- richtung 20 steht mit einem Hilfstaktgenerator 30 in Verbin- düng, der ausgangsseitig einen freilaufenden Hilfstakt bzw. Hilfstaktsignal H erzeugt und in die Hilfsabtasteinrichtung 20 einspeist.The arrangement 10 has an auxiliary scanning device 20, to the input E20a of which the voltage signal U (t) to be sampled is fed. A further input E20b of the auxiliary sampling device 20 is connected to an auxiliary clock generator 30 in conjunction, which on the output side generates a freewheeling auxiliary clock or auxiliary clock signal H and feeds it into the auxiliary scanning device 20.
Die Hilfsabtasteinrichtung 20 weist eingangsseitig einen A/D- Wandler 40 auf, dessen Analogeingang mit dem Eingang E20a der Hilfseinriσhtung 20 verbunden und somit mit dem Spannungssignal U(t) beaufschlagt ist. Dem A/D-Wandler 40 nachgeordnet ist ein Messwertbildner 50, der von dem A/D-Wandler 40 gebildete Abtastwerte U(n) zu einem nachgeordneten Messwertspei- eher 60 übermittelt.The auxiliary scanning device 20 has on the input side an A / D converter 40 whose analog input is connected to the input E20a of the auxiliary device 20 and thus supplied with the voltage signal U (t). Downstream of the A / D converter 40 is a measured value generator 50 which transmits samples U (n) formed by the A / D converter 40 to a downstream measured value feed 60.
Der Messwertbildner 50 steht darüber hinaus mit einem Speicher- bzw. Latchbaustein 70 in Verbindung, dem eingangsseitig ein Zähler 80 vorgeschaltet ist. Der Zähler 80 ist mit seinem Reset-Eingang R80 an eine GPS-Empfangseinrichtung 90 angeschlossen, die ein GPS-Signal als Systemtakt bzw. Systemtakt- signal G erzeugt und in den Zähler 80 einspeist. Der System- takt G erzeugt beispielsweise pro Sekunde jeweils einen kurzen Impuls.The measured value generator 50 is also connected to a memory or latch module 70 in connection, on the input side, a counter 80 is connected upstream. The counter 80 is connected with its reset input R80 to a GPS receiver 90, which generates a GPS signal as a system clock or system clock signal G and feeds it into the counter 80. The system For example, clock G generates a short pulse per second.
Ein Takteingang T80 des Zählers 80 steht mit einem Signalge- nerator 100 in Verbindung, der ein Taktsignal bzw. Zähltakt T in den Takteingang T80 des Zählers 80 einspeist.A clock input T80 of the counter 80 is connected to a signal generator 100, which feeds a clock signal or counting clock T into the clock input T80 of the counter 80.
Ein Ausgang A20 der Hilfsabtasteinrichtung 20 wird durch einen Ausgang A60 des Messwertspeichers 60 gebildet; dieser steht mit einer Neuabtasteinrichtung (bzw. Resampling-Ein- richtung) 200 in Verbindung, der eine Zeigerbildungseinrichtung 210 nachgeschaltet ist.An output A20 of the auxiliary scanning device 20 is formed by an output A60 of the measured value memory 60; this is connected to a resampling device (or resampling device) 200, which is followed by a pointer-forming device 210.
Die Neuabtasteinrichtung 200 unterwirft die Hilfsabtastwerte U(n) des Analog-Digital-Wandlers 40 einem Resampling und erzeugt ausgangsseitig resampelte Spannungswerte U' (n) , die nachfolgend von der Zeigerbildungseinrichtung 210 zu dem Spannungszeiger U umgewandelt werden; der Spannungszeiger U bezieht sich damit auf den Systemtakt G der GPS-Empfangsein- richtung 90 und bildet einen so genannten Synchro-Zeiger. Mit dem Begriff Synchro-Zeiger ist gemeint, dass der Zeiger U auf den Systemtakt bezogen ist .The resampler 200 resamples the auxiliary samples U (n) of the A / D converter 40 and produces, on the output side, resampled voltage values U '(n) which are subsequently converted by the pointer generator 210 to the voltage vector U; the voltage vector U thus refers to the system clock G of the GPS receiver 90 and forms a so-called synchro-pointer. By the term synchro pointer is meant that the pointer U is related to the system clock.
Die Anordnung gemäß Figur 1 wird beispielsweise wie folgt be- trieben:The arrangement according to FIG. 1 is operated, for example, as follows:
Mit der GPS-Empfangseinrichtung 90 wird ausgangsseitig der Systemtakt G erzeugt, der in den Zähler 80 eingespeist wird. Gleichzeitig wird mit dem Signalgenerator 100 der Zähltakt T in den Zähler 80 eingespeist, der daraufhin zu zählen beginnt. Immer dann, wenn der Systemtakt G einen Impuls erzeugt, wird der Zähler 80 zurückgesetzt.With the GPS receiver 90, the system clock G is generated on the output side, which is fed to the counter 80. At the same time the counting clock T is fed to the signal generator 100 in the counter 80, which then begins to count. Whenever the system clock G generates a pulse, the counter 80 is reset.
Der Zählerstand Z des Zählers 80 wird jeweils dann in dem Speicherbaustein 70 gespeichert, wenn dieser mit dem freilaufenden Hilfstakt H getriggert wird. Sobald also der Hilfstakt H seinen n-ten Taktimpuls erzeugt, wird dadurch sowohl der A/D-Wandler 40 ausgelöst und ein Abtastwert U(n) erzeugt als auch gleichzeitig der jeweilige Zählerstand Z (n) im Speicherbaustein 70 festgehalten und als hilfsabtastindividueller Zeitversatzwert Δt (n) zu dem Messwertbildner 50 übermittelt. Weist der Zähltakt eine Taktrate fT = 1 GHz auf, so kann der Zeitversatzwert Δt (n) relativ zu den Impulsen des Systemtakts G mit einer zeitlichen Genauigkeit von 1 ns ermittelt werden.The count Z of the counter 80 is then stored in the memory module 70 when it is triggered by the free-running auxiliary clock H. As soon as the auxiliary clock H generates its n-th clock pulse, both the A / D converter 40 is thereby triggered and a sample value U (n) is generated as At the same time, the respective counter reading Z (n) is recorded in the memory module 70 and transmitted to the measured value generator 50 as an auxiliary-sample-individual time offset value .DELTA.t (n). If the counting clock has a clock rate fT = 1 GHz, the time offset value Δt (n) can be determined relative to the pulses of the system clock G with a time accuracy of 1 ns.
Der Zähler 80. und der Speicherbaustein 70 bilden somit gemeinsam eine Zähleinrichtung, die die Zeitversatzwerte Δt (n) bildet, indem sie die Taktimpulse des Zähltakts T zählt, sich jeweils bei Vorliegen eines Impulses des Systemtakts G zurücksetzt und als Zeitversatzwert jeweils ihren Zählerstand Z ausgibt, sobald mit dem Hilfstakt H ein Hilfsabtastwert U(n) aufgenommen wird.The counter 80 and the memory module 70 thus together form a counter which forms the time offset values Δt (n) by counting the clock pulses of the count clock T, resetting each time a pulse of the system clock G is present, and outputting its count Z as the time offset value as soon as the auxiliary clock H an auxiliary sample U (n) is recorded.
Der Messwertbildner 50 überträgt den jeweiligen Hilfsabtast- wert U(n) des A/D-Wandlers 40 zusammen mit dem zugeordneten hilfsabtastwertindividuellen Zeitversatzwert Δt (n) zu dem Messwertspeicher 60, der den Hilfsabtastwert U(n) mit dem zu- gehörigen hilfsabtastwertindividuellen Zeitversatzwert Δt (n) als Messwertpaar (U (n); Δt (n) ) abspeichert.The measured value generator 50 transmits the respective auxiliary sampling value U (n) of the A / D converter 40 together with the assigned auxiliary sample time offset value Δt (n) to the measured value memory 60, which stores the auxiliary sampling value U (n) with the associated auxiliary sample individual time offset value Δt (n) as measured value pair (U (n); Δt (n)) stores.
Der Hilfsabtastwert U(n) ist zwar nicht mit dem Systemtakt G abgetastet worden, jedoch weist er dennoch eine bekannte zeitliche Phasenlage zu dem Systemtakt G auf, weil nämlich für jeden Hilfsabtastwert U(n) der jeweilige zeitliche Bezug zum Systemtakt G bzw. zu dem jeweils vorangegangenen Impuls des Systemtakts G durch den hilfsabtastwertindividuellen Zeitversatzwert Δt (n) definiert ist. Zusätzlich zu dem Zäh- lerwert Z kann in dem Zeitversatzwert Δt (n) oder mit demAlthough the auxiliary sample U (n) has not been sampled at the system clock G, it nevertheless has a known phase relationship with the system clock G, namely, for each auxiliary sample U (n) the respective time reference to the system clock G or to the each preceding pulse of the system clock G is defined by the auxiliary sample individual time offset value Δt (n). In addition to the counter value Z, Δt (n) or with the
Zeitversatzwert Δt (n) auch noch eine absolute Zeitangabe TAS abgespeichert werden, die den Zeitpunkt bzw. die Uhrzeit des letzten Impulses des Systemstakts absolut angibt; dies ermöglicht es, den AbtastZeitpunkt TAH für jeden Hilfsabtastwert absolut zu ermitteln gemäß: TAH = TAS + Z * 1/fT Die Neuabtasteinrichtung 200 liest aus dem Messwertspeieher 60 die Hilfsabtastwerte U(n) gemeinsam mit den zugeordneten hilfsabtastwertindividuellen Zeitversatzwerten Δt (n) aus und führt unter Verwendung des Systemtakts G ein „rechnerisches" Resampling durch. Im Rahmen dieses Resampling-Vorgangs werden ausgangsseitig resampelte Abtastwerte U' (n) erzeugt, die sich auf den Systemtakt G beziehen; hierzu wird vorzugsweise eine Resamplingrate verwendet, die einem ganzzahligen Vielfachen des Systemtakts G entspricht. Mit den Abtastwerten U' (n) lässt sich dann in der Zeigerbildungseinrichtung 210 derTime offset value .DELTA.t (n) also an absolute time TAS are stored, indicating the time or the time of the last pulse of the system clock absolute; this makes it possible to absolutely determine the sampling timing TAH for each auxiliary sample according to: TAH = TAS + Z * 1 / fT The resampler 200 reads out the auxiliary samples U (n) along with the associated sub-sample individual time offset values Δt (n) from the sampler 60 and performs "computational" resampling using the system clock G. As part of this resampling process, sampled samples U '(n) which relate to the system clock G, for which a resampling rate which corresponds to an integer multiple of the system clock G is preferably used, and the samples U' (n) can then be used in the pointer-forming device 210
Spannungszeiger U bilden, der einen so genannten Synchro-Zei- ger bildet. Unter dem Begriff „Synchro-Zeiger" ist - wie bereits erläutert - in diesem Zusammenhang ein Zeiger zu verstehen, der mit dem vorgegebenen Systemtakt G synchronisiert ist.Form voltage vector U, which forms a so-called synchro-pointer. The term "synchro-pointer" is - as already explained - in this context, a pointer to understand that is synchronized with the predetermined system clock G.
Die Figur 2 zeigt beispielhaft das von dem freilaufenden Hilfstakt H mit fester Abtastrate abgetastete SpannungsSignal U(t) .FIG. 2 shows an example of the voltage signal U (t) sampled by the freewheeling auxiliary clock H at a fixed sampling rate.
Um einen möglichst exakten Zeiger U zur Charakterisierung der Grundwelle des Spannungssignals U(t) berechnen zu können, wird die Abtastfrequenz des Hilfstakts H vorzugsweise derart eingestellt, dass diese ein ganzzahliges Vielfaches der Fre- quenz der Grundwelle des Spannungssignal U(t) beträgt. Um diese Forderung erfüllen zu können, erfolgt beispielsweise eine Frequenzmessung der Grundwelle des Spannungssignals U(t) . Ein Vielfaches der in dieser Weise bestimmten Grundwellenfrequenz wird nachfolgend als Hilfstakt H weiterverwendet.In order to be able to calculate a pointer U as accurate as possible for characterizing the fundamental wave of the voltage signal U (t), the sampling frequency of the auxiliary clock H is preferably set such that it is an integer multiple of the frequency of the fundamental wave of the voltage signal U (t). In order to meet this requirement, for example, a frequency measurement of the fundamental wave of the voltage signal U (t). A multiple of the fundamental frequency determined in this way is subsequently used as auxiliary clock H.
Wie bereits erwähnt, wird für die Anpassung der Abtastwerte U(n) an den Systemtakt G ein Resamplingverfahren verwendet. Das Resamplingverfahren beruht auf der Theorie des Shannon- schen Abtasttheorems. Dieses Theorem besagt, dass sich jedes ideal bandbegrenzte Signal x mit Hilfe der si-Funktion interpolieren lässt:
Figure imgf000012_0001
As already mentioned, a resampling method is used to match the samples U (n) to the system clock G. The resampling method is based on the theory of Shannon's sampling theorem. This theorem states that any ideal band-limited signal x can be interpolated using the si function:
Figure imgf000012_0001
"=- Gleichung 1 τ ._,. sin(π 'fA 't) mit hJt) = — * — ^ — '-" = - equation 1 τ ._ ,. sin (π 'f A ' t) with hJt) = - * - ^ - '-
Die Figur 3 veranschaulicht diesen Sachverhalt anhand eines Ausschnittes einer Sinus-Funktion mit den eingezeichneten si- Interpolationsfunktionen, die eine Rekonstruktion von abgetasteten bandbegrenzten Signalen ermöglichen. Man kann also eine ideal bandbegrenzte Funktion, die in den Punkten 3, 4, 5,... usw. gegeben ist, an jeder beliebigen anderen Stelle berechnen, indem man die Gleichung von Shannon für diese Punkte löst.FIG. 3 illustrates this state of affairs on the basis of a detail of a sine function with the indicated si-interpolation functions, which enable a reconstruction of sampled band-limited signals. So you can calculate an ideal band-bound function given in points 3, 4, 5, ..., etc. at any other place by solving Shannon's equation for those points.
Für die Interpretation dieser Funktion für eine Resampling- anwendung existieren nun zwei Möglichkeiten:There are two ways to interpret this function for a resampling application:
Die erste Möglichkeit besteht darin, die Interpolationsfunktion - wie in der Figur 3 gezeigt - mit ihrem Extremwert durch die gegebenen Abtastwerte zu legen. Diese Variante ist für eine Resampling-Anwendung jedoch nicht sonderlich praktikabel, da hier eine unendliche Summe über alle si-Funktionen für jeden Abtastwert zu berechnen wäre.The first possibility is to lay the interpolation function - as shown in FIG. 3 - with its extreme value through the given sampled values. However, this variant is not very practical for a resampling application, since here an infinite sum over all si functions would have to be calculated for each sample.
Gemäß einer zweiten Variante macht man sich die Tatsache zunutze, dass die si-Funktion außer an dem zu interpolierenden Abtastwert an der Stelle aller anderen Abtastwerte den Wert 0 annimmt. D.h., wenn das Signal mit der si-Funktion an den Stellen der neuen Abtastwerte interpoliert wird, dann muss nur eine si-Funktion betrachtet werden.According to a second variant, the fact that the si function assumes the value 0 at the location of all other samples, except for the sample to be interpolated, is taken advantage of. That is, if the signal having the si function is interpolated at the locations of the new samples, then only one si function needs to be considered.
Wird die si-Funktion nun an der Stelle des neuen Abtastwertes mit der Periodendauer des neuen Abtastintervalls positioniert und an den Stellen der gegebenen Abtastwerte berechnet, dann kann der neue Abtastwert ermittelt werden. Figur 4 veranschaulicht diesen Sachverhalt anhand eines Resampling mittels eines Interpolationsfilters. Praktisch sollte diese Interpolation natürlich nicht mit der si-Funktion direkt durchgeführt werden, da diese Funktion nicht nur in einem endlichen Zeitintervall einen Wert ungleich Null hat. Ein einfaches Abschneiden der Funktion am fünften Nulldurchgang beiderseits vom Extremwert liefert im Frequenzbereich jedoch einen vom idealen Tiefpass deutlich abweichenden Frequenzgang. Hier ist es besser, die si-Funktion mit einer Fensterfunktion auf einen endlichen Bereich zu begrenzen. Bei dem vorliegenden Beispiel wird dafür die Blackman-Fensterfunktion verwendet. Hier erreicht man einIf the si function is now positioned at the location of the new sample with the period of the new sample interval and calculated at the locations of the given samples, then the new sample can be determined. FIG. 4 illustrates this situation on the basis of a resampling by means of an interpolation filter. Of course, this interpolation should of course not be performed directly with the si function, since this function has a non-zero value not only in a finite time interval. However, simply cutting off the function at the fifth zero crossing on both sides of the extreme value provides a frequency response which deviates significantly from the ideal lowpass in the frequency domain. Here it is better to limit the si function with a window function to a finite range. In the present example, the Blackman window function is used for this. Here you reach one
Sperr-Dämpfungsverhältnis von min. 6OdB. Bessere Werte würden sich zwar mit der bekannten Kaiser-Funktion erreichen lassen; dies geht jedoch zu Lasten der Fenstergröße. Da 60 dB als ausreichend betrachtet werden können, sollte vorzugsweise kein Kaiser-Fenster eingesetzt werden.Locking damping ratio of min. 6OdB. Better values could be achieved with the well-known Kaiser function; however, this is at the expense of the window size. Since 60 dB can be considered sufficient, preferably no Kaiser window should be used.
Figur 5 zeigt die verwendete Interpolationsfunktion näher im Detail. Die mit „xi" bezeichnete Kurve stellt die beispielhaft gewählte Blackman-Fensterfunktion dar. Die mit „siw be- zeichnete Kurve zeigt die nicht zeitlich begrenzte si-Funktion. Die mit „hsi" bezeichnete Kurve ist die mittels der Fensterfunktion zeitlich begrenzte Interpolationsfunktion.Figure 5 shows the interpolation function used in more detail. The curve denoted by "xi" represents the exemplarily selected Blackman window function. The curve denoted by "si w " shows the non-time limited si function, and the curve labeled "hsi" is the time-limited interpolation function by means of the window function.
Die Figur 6 zeigt den zur dargestellten Impulsantwort gehδri- gen Amplitudengang am Beispiel einer Abtastratenreduktion von 1OkHz auf 5kHz. Wie in der Figur 6 zu erkennen ist, erfolgt eine Bandbegrenzung der interpolierten Signale auf die neue halbe Abtastfrequenz. Die Welligkeit im Durσhlassbereich beträgt maximal 0,2 10"4 .FIG. 6 shows the amplitude response associated with the impulse response shown using the example of a sampling rate reduction from 10 kHz to 5 kHz. As can be seen in FIG. 6, a band limitation of the interpolated signals takes place to the new half sampling frequency. The waviness in the Durσhlassbereich is a maximum of 0.2 10 "4 .
Figur 7 zeigt die Charakteristik im Durchlassbereich. In der Figur 7 ist zu erkennen, dass die Welligkeit im gesamten Durchlassbereich im Mittel deutlich kleiner als 10"4 ist. Damit lassen sich mit diesem Filter alle Genauigkeitsforderun- gen auch im Durchlassbereich erfüllen. Wie hier nicht weiter bewiesen werden soll, lässt sich der Funktionswert für jeden Zeitpunkt t0 mit Hilfe der folgenden Gleichung berechnen:
Figure imgf000014_0001
FIG. 7 shows the characteristic in the passband. It can be seen in FIG. 7 that on average the ripple in the entire passband is significantly smaller than 10.sup.- 4 , which means that all accuracy requirements can be met in the passband as well Calculate the function value for each time point t 0 using the following equation:
Figure imgf000014_0001
, , . / \ sin(π - fA - (L - n - T,)),,, / \ sin (π - f A - (L - n - T,))
und w(t) = 0,42 - 0,5 • cos(2π(t0 - n ■ TΛ))+ 0,08 • cos{4π(t0 - n TΛ))and w (t) = 0.42 - 0.5 • cos (2π (t 0 -n ■ T Λ )) + 0.08 • cos {4π (t 0 -n ■ T Λ ))
Diese Gleichung ist die Lösung eines Least-Squares-Schätzers, der die Interpolationsfunktion an der gewünschten Stelle t0 in den empfangenen Abtastwertestrom einpasst . Die Funktion w(t) ist die Blackman-Fensterfunktiσn.This equation is the solution of a least squares estimator that fits the interpolation function at the desired location t 0 into the received sample stream. The function w (t) is the Blackman window function.
Figur 8 zeigt die Realisierung der Neuabtastung für das gewählte Resampling-Verfahren: Zu den mit einem Kreuz bezeich- neten Zeitpunkten liegt ein Abtastwert im originalen Abtastwertestrom auf der Basis des Hilfstakts H vor. An den mit einem Kreis bezeichneten Punkten soll neu abgetastet werden. Zum Neuabtasten wird eine Abtastrate verwendet, die mit dem Systemtakt G synchronisiert ist und vorzugsweise einem Viel- fachen, beispielsweise einem ganzzahligen Vielfachen, der Impulsrate des Systemtakts G entspricht. Mit der Bezeichnung „GPS Sync-Puls" ist beispielhaft einer der Impulse des GPS- Signals eingezeichnet, von denen üblicherweise pro Sekunde einer auftritt.FIG. 8 shows the realization of the resampling for the selected resampling method: At the points in time marked with a cross, a sample is present in the original sample stream on the basis of the auxiliary clock H. At the points marked with a circle should be rescanned. For resampling, use is made of a sampling rate which is synchronized with the system clock G and preferably corresponds to a multiple, for example an integer multiple, of the pulse rate of the system clock G. By the term "GPS sync pulse" is exemplified one of the pulses of the GPS signal, of which usually occurs one per second.
Das Verhältnis der neuen zur alten Abtastfrequenz beträgt in diesem Beispiel 3/5. Soll der Abtastwert zum Zeitpunkt t=0 berechnet werden, dann wird ein Interpolationsfilter verwendet, dessen Extremwert genau beim ursprünglichen Abtastwert 0 liegt. Das Datenfenster erstreckt sich in diesem Fall genau w/2 Abtastwerte in die Vergangenheit und w/2 Abtastwerte in die Zukunft . Für die Berechnung des neuen Abtastwertes an der Stelle t=3 muss ein Interpolationsfilter benutzt werden, dessen Extremwert genau um 3/5 TÄ des ursprünglichen Abtastin- tervalls TA nach rechts verschoben wurde. In Summe werden also fünf verschiedene Filterkoeffizientensätze zur Realisierung des Resampling in diesem Beispiel benötigt . Die Formeln in der Tabelle gemäß Figur 9 beschreiben den vorgeschlagenen Algorithmus im Detail.The ratio of the new to the old sampling frequency is 3/5 in this example. If the sample is to be calculated at time t = 0, then an interpolation filter whose extreme value is exactly at the original sample value 0 is used. The data window in this case extends exactly w / 2 samples into the past and w / 2 samples into the future. For the calculation of the new sample at t = 3 an interpolation filter must be used, the extreme value has been postponed by exactly 3.5 T Ä the original Abtastin- tervalls T A to the right. In sum, therefore, five different filter coefficient sets are needed to implement the resampling in this example. The formulas in the table according to FIG. 9 describe the proposed algorithm in detail.
Die Figur 10 zeigt den beispielhaften Verfahrensablauf zusam- menfassend nochmals als Flussdiagramm.FIG. 10 once again shows the exemplary process flow as a flowchart.
Entscheidend für die Genauigkeit des ermittelten Synchro-Zei- gers U ist die exakte Bestimmung der Signalgrundfreqμenz f des Eingangssignals U(t) . Hierzu wird vorzugsweise die Fre- quenz f aus Zeigern von mehreren aufeinander folgenden Datenfenstern nach der folgenden Formel bestimmt :
Figure imgf000015_0001
Decisive for the accuracy of the determined synchro-pointer U is the exact determination of the fundamental signal frequency f of the input signal U (t). For this purpose, preferably the frequency f is determined from pointers of several consecutive data windows according to the following formula:
Figure imgf000015_0001
Aus der Entwicklung des Phasenwinkels φ(t) lässt sich dieFrom the development of the phase angle φ (t), the
Gültigkeit des Frequenzmesswertes f ableiten. Der ermittelte Frequenzmesswert f ist dann gültig, wenn sich der Phasenwinkel nahezu linear entwickelt. Werden sprunghafte Änderungen im Verlauf des gemessenen Phasenwinkels festgestellt, muss das Datenfenster für die Frequenzmessung neu positioniert werden. Mit einem nun gültigen Frequenzmesswert f wird in einem zweiten Schritt das Resampling ein zweites Mal durchgeführt. Der in dieser Weise ermittelte Zeiger kann dann als Synchro-Zeiger verwendet werden. In den beschriebenen Rekur- sionsschritten wird das Verfahren immer weiter fortgesetzt.Derive the validity of the frequency measurement f. The determined frequency measurement value f is valid when the phase angle develops almost linearly. If sudden changes in the course of the measured phase angle are detected, the data window for the frequency measurement must be repositioned. With a now valid frequency measurement value f, the resampling is performed a second time in a second step. The pointer thus obtained can then be used as a synchro pointer. In the recirculation steps described, the method is continued further and further.
Die konkrete technische Umsetzung des Resampling-Verfahrens in der Neuabtasteinrichtung (Resampling-Einrichtung) 200 kann beispielsweise in einer Art und Weise erfolgen, wie dies in "A flexible sampling-rate conversion method" (Smith, J. O. andThe concrete technical implementation of the resampling method in the resampling device 200 can be carried out, for example, in a manner as described in "A flexible sampling rate conversion method" (Smith, J. O. and
Gösset, P.; 1984; Proceedings of the International Conference on Acoustic, Speech, and Signal Processing, Sand Diego, Volume 2, pages 19.4.1.-19.4.2; New York. IEEE Press) erläutert wird.Gösset, P .; 1984; Proceedings of the International Conference on Acoustic, Speech, and Signal Processing, Sand Diego, Volume 2, pages 19.4.1.-19.4.2; New York. IEEE Press).
In der Figur 11 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Anordnung dargestellt, mit der sich auch das erfindungsgemäße Verfahren durchführen lässt. Man erkennt in der Figur 11 eine Energieübertragungsleitung 500, an die zwei Messwandlereinheiten 510, 520 angeschlossen sind. Die beiden Messwandlereinheiten 510 und 520 sind je- weils mit einer Hilfsabtasteinrichtung 20 ausgestattet, wie sie im Zusammenhang mit der Figur 1 bereits erläutert worden ist .FIG. 11 shows a further exemplary embodiment of an arrangement according to the invention with which the method according to the invention can also be carried out. FIG. 11 shows a power transmission line 500 to which two transducer units 510, 520 are connected. The two measuring transducer units 510 and 520 are each equipped with an auxiliary scanning device 20, as has already been explained in connection with FIG.
Die beiden Messwandlereinheiten 510 und 520 stehen mit einem nachgeordneten Schutzgerät 530 in Verbindung; die Verbindung zwischen dem Schutzgerät 530 und den beiden Messwandlereinheiten 510 und 520 wird durch einen Datenbus oder ein Datenübertragungsnetzwerk (z. B. Ethernet-Netzwerk) 540, das beispielsweise mit einem Switch 550 ausgestattet sein kann, ge- währleistet.The two transducer units 510 and 520 communicate with a downstream protection device 530; the connection between the protection device 530 and the two transducer units 510 and 520 is ensured by a data bus or a data transmission network (eg, Ethernet network) 540, which may be equipped, for example, with a switch 550.
Wie sich in der Figur 11 darüber hinaus erkennen lässt, sind die beiden Messwandlereinheiten 510 und 520 sowie das Schutzgerät 530 mit einem Systemtakt G beaufschlagt, der beispiels- weise durch das GPS-Signal vorgegeben wird.As can also be seen in FIG. 11, the two measuring transducer units 510 and 520 as well as the protective device 530 are subjected to a system clock G, which is predetermined, for example, by the GPS signal.
Das Schutzgerät 530 ist mit einer Neuabtasteinrichtung 200 sowie einer Zeigerbildungseinrichtung 210 ausgestattet; die beiden Komponenten können der Neuabtasteinrichtung 200 und der Zeigerbildungseinrichtung 210 gemäß der Figur 1 entsprechen.The protection device 530 is equipped with a resampler 200 and a pointer generator 210; the two components may correspond to the resampler 200 and the pointer generator 210 of FIG.
Die Anordnung gemäß Figur 11 lässt sich wie folgt betreiben:The arrangement according to FIG. 11 can be operated as follows:
Mit den Messwandlereinheiten 510 und 520 werden Strom- undThe 510 and 520 transducers are used for power and power
Spannungsmesswerte Ul (t) und Il (t) sowie U2 (t) und 12 (t) der Energieübertragungsleitung 500 erfasst und analog/digital umgewandelt. Dabei werden gemäß einem Hilfstakt H ausgangssei- tig Hilfsabtastwerte Il (n) , 12 (n) , Ul (n) und U2 (n) gebildet, die gemeinsam mit den jeweils zugeordneten hilfsabtastwertin- dividuellen Zeitversatzwerten Δt (n) über das Netzwerk 540 zum Schutzgerät 530 übermittelt werden. Der Hilfstakt H kann individuell in jeder der Messwandlereinheiten 510 und 520 er- zeugt oder für beide Messwandlereinheiten 510 und 520 von außen vorgegeben werden; beispielsweise wird der Hilfstakt H von einem Sammelschienenschutz-Zentralgerät 600 gebildet und in die Messwandlereinheiten 510 und 520 eingespeist. Alterna- tiv kann der Hilfstakt H aus den Datensignalen des Netzwerks 540 abgeleitet werden, bei dem es sich vorzugsweise um ein Echtzeit-Übertragungsnetzwerk, insbesondere ein Echtzeit- ETHERNET-Netzwerk, handelt.Voltage measurements Ul (t) and Il (t) and U2 (t) and 12 (t) of the power transmission line 500 detected and analog / digital converted. In this case, according to an auxiliary clock H, auxiliary sampled values Il (n), 12 (n), Ul (n) and U2 (n) are formed which, together with the respectively assigned auxiliary sampled value individual time offset values Δt (n), are sent via network 540 to Protective device 530 are transmitted. The auxiliary clock H can be individually generated in each of the transformer units 510 and 520. or are specified externally for both transducer units 510 and 520; for example, the auxiliary clock H is formed by a busbar protection central unit 600 and fed into the transducer units 510 and 520. Alternatively, the auxiliary clock H can be derived from the data signals of the network 540, which is preferably a real-time transmission network, in particular a real-time ETHERNET network.
Das Schutzgerät 530 unterwirft die Hilfsabtastwerte Ul (n) ,The protection device 530 subjects the auxiliary samples Ul (n),
U2 (n) , Il (n) und 12 (n) einem Resampling und erzeugt ausgangs- seitig Abtastwerte Ul' (n) , U2' (n) , II' (n) und 12' (n) , die mit dem Systemtakt G synchronisiert sind. Mit diesen Abtastwerten Ul' (n), U2'(n), II' (n) und 12' (n) bildet die Zeigerbildungs- einrichtung 210 des Schutzgerätes 530 Synchro-Zeiger IJL, 12, Ul und U2_.U2 (n), Il (n) and 12 (n) resampling and generates on the output side samples Ul '(n), U2' (n), II '(n) and 12' (n), with the system clock G are synchronized. With these samples Ul '(n), U2' (n), II '(n) and 12' (n), the pointer-forming device 210 of the protection device 530 forms sync pointers IJL, 12, Ul and U2_.
Die Synchro-Zeiger IJL, V2_, UJL_ und U2 können innerhalb des Schutzgerätes 530 oder außerhalb des Schutzgerätes 530, bei- spielsweise in einem nachgeordneten Leitsystem oder dergleichen, dahingehend ausgewertet werden, ob auf der Energieübertragungsleitung 500 ein Fehler, insbesondere ein Kurzschluss, aufgetreten ist. Mit den Synchro-Zeigern IJL, JC2_, UJL und U2 können somit Fehlersignale erzeugt werden. The synchro-pointers IJL, V2_, UJL_ and U2 can be evaluated within the protection device 530 or outside the protection device 530, for example in a downstream control system or the like, as to whether an error, in particular a short circuit, has occurred on the energy transmission line 500 , With the synchro-pointers IJL, JC2_, UJL and U2 error signals can be generated.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Abtasten eines Strom- oder Spannungsverlaufs (U(t)) und zum Bilden von Abtastwerten (U' (n) ) , die einen zeitlichen Bezug zu einem vorgegebenen Systemtakt (G) aufweisen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass - mit einem relativ zum Systemtakt freilaufenden HilfstaktA method for sampling a current or voltage profile (U (t)) and for forming samples (U '(n)) which have a temporal reference to a predetermined system clock (G), characterized in that - with a relative to System clock freewheeling auxiliary clock
(H) Hilfsabtastwerte (U (n) ) gebildet werden, - der Zeitversatz des AbtastZeitpunkts eines jeden(H) auxiliary samples (U (n)) are formed, the skew of the sampling time of each
Hilfsabtastwerts jeweils relativ zu dem Systemtakt ermittelt wird und hilfsabtastwertindividuelle Zeitversatzwerte (Δt (n) ) ermittelt werden undAuxiliary sample is respectively determined relative to the system clock and auxiliary sample individual time offset values (Δt (n)) are determined and
-die Hilfsabtastwerte (U (n) ) unter Verwendung der hilfsabtastwertindividuellen Zeitversatzwerte (Δt (n) ) einer Neuabtastung unterzogen werden, bei der die Abtastwerte (U' (n) ) gebildet werden, die sich zeitlich auf den Systemtakt beziehen.-substituting the auxiliary samples (U (n)) using the auxiliary sample individual time offset values (Δt (n)) at which the samples (U '(n)) relating to the system clock with respect to time are formed.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das GPS-Signal, das Galileo-Signal, ein Echtzeit-SNTP-Signal, ein Systemtakt eines SDH-Netzes oder ein mit einem oder mehreren dieser Signale abgeleitetes Systemtaktsignal als Sys- temtakt verwendet wird.2. Method according to claim 1, wherein the GPS signal, the Galileo signal, a real-time SNTP signal, a system clock of an SDH network or a system clock signal derived with one or more of these signals is used as the system clock.
3. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass ein Taktsignal eines lokalen freilaufenden Oszillators (30) als Hilfstakt verwendet wird.3. Method according to one of the preceding claims, characterized in that a clock signal of a local free-running oscillator (30) is used as an auxiliary clock.
4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche 1 - 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Hilfstakt aus einem Taktsignal eines Echtzeit - Übertragungsnetzwerks, insbesondere eines Echtzeit-ETHERNET- Netzwerks, gewonnen wird. 4. The method according to any one of the preceding claims 1 - 2, characterized in that the auxiliary clock is obtained from a clock signal of a real-time transmission network, in particular a real-time ETHERNET network.
5. Verfahren nach einem der voranstellenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Zeitversatzwerte (Δt (n) ) mit einer Zähleinrichtung (70, 80) gebildet werden, die die Taktimpulse eines vorgegebenen Zähltakts (T) zählt und die jeweils durch Impulse des5. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the time offset values (Δt (n)) are formed with a counter (70, 80) which counts the clock pulses of a predetermined counting clock (T) and which are each represented by pulses of the
Systemtakts (G) zurückgesetzt wird und deren Zählerstand (Z) jeweils als Zeitversatzwert (Δt (n) ) ausgelesen wird, wenn mit dem Hilfstakt (H) ein Hilfsabtastwert (U (n) ) aufgenommen wird.System clock (G) is reset and their count (Z) is read out as a time offset value (.DELTA.t (n)) when the auxiliary clock (H) an auxiliary sample (U (n)) is recorded.
6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass mit den Abtastwerten Strom- oder Spannungszeiger (U) gebildet werden.6. Method according to one of the preceding claims, characterized in that current or voltage vectors (U) are formed with the sampled values.
7. Anordnung zum Abtasten eines Strom- oder Spannungsverlaufs (U(t)) und zum Bilden von Abtastwerten (U' (n) ) , die einen zeitlichen Bezug zu einem vorgegebenen Systemtakt (G) aufweisen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass7. An arrangement for sampling a current or voltage curve (U (t)) and for forming samples (U '(n)), which have a temporal reference to a given system clock (G), d a d u c h e c e n c i n e t e that
- eine mit dem Systemtakt (G) und mit einem relativ zum Systemtakt freilaufenden Hilfstakt (H) beaufschlagten Hilfsabtasteinrichtung (20) zum Bilden von Hilfsabtastwer- ten (U (n)) und zum Bilden von hilfsabtastwertindividuellen' Zeitversatzwerten (Δt) , die jeweils den Zeitversatz des Abtastzeitpunkts des zugeordneten Hilfsabtastwerts relativ zum Systemtakt angeben, und- one with the system clock (G) and with a free-running relative to the system clock auxiliary clock (H) applied Hilfsabtasteinrichtung (20) for forming Hilfsabtastwer- th (U (n)) and for forming hilfsabtastwertindividuellen 'time offset values (At), each of the Specify the time offset of the sampling instant of the associated auxiliary sample relative to the system clock, and
- einer der Hilfsabtasteinrichtung (20) nachgeordneten Neuabtasteinrichtung (200), die die Hilfsabtastwerte (U(n)) der Hilfsabtasteinrichtung (20) unter Verwendung der hilfsab- tastwertindividuellen Zeitversatzwerte (Δt) einer Neuabtastung unterzieht, bei der die Abtastwerte (U' (n) ) gebildet werden, die sich zeitlich auf den Systemtakt (G) beziehen.- resampling means (200) arranged downstream of the auxiliary scanning means (20) and resampling the auxiliary samples (U (n)) of the auxiliary scanning means (20) using the auxiliary sample time offset values (Δt) at which the samples (U '(n )), which relate in time to the system clock (G).
8. Anordnung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Hilfsabtasteinrichtung einen Bestandteil eines Stromoder Spannungswandlers (510, 520) eines Energieübertragungs- systems bildet .8. Arrangement according to claim 7, characterized in that the auxiliary scanning device forms part of a current or voltage converter (510, 520) of an energy transmission system.
9. Anordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche 7-8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Neuabtasteinrichtung (200) einen Bestandteil eines Feldgerätes (530) , insbesondere eines Schutzgerätes, eines Ξnergieübertragungssystems bildet .9. Arrangement according to one of the preceding claims 7-8, in that a re-sampling device (200) forms part of a field device (530), in particular a protective device, of an energy transmission system.
10. Anordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche 7-9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Hilfsabtasteinrichtung und die Neuabtasteinrichtung über einen Datenübertragungsbus oder ein Datenübertragungsnetzwerk (540) miteinander verbunden sind.10. An arrangement according to any one of the preceding claims 7-9, wherein auxiliary scanning means and resampling means are interconnected via a data transfer bus or a data transmission network (540).
11. Anordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche 7-10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Hilfsabtasteinrichtung eine Zähleinrichtung (70, 80) aufweist, die die Zeitversatzwerte (Δt (n) ) bildet, indem sie die Taktimpulse eines vorgegebenen Zähltakts (T) zählt, ihren Zählerstand (Z) jeweils bei Vorliegen eines Impulses des Systemtakts (G) zurücksetzt und als Zeitversatzwert ihren jeweiligen Zählerstand (Z) ausgibt, wenn mit dem Hilfstakt (H) ein Hilfsabtastwert (U(n)) aufgenommen wird.Arrangement according to one of the preceding claims 7-10, characterized in that the auxiliary sampling means comprises counting means (70, 80) constituting the skew values (Δt (n)) by counting the clock pulses of a predetermined counting clock (T) Counter reading (Z) in each case resets in the presence of a pulse of the system clock (G) and outputs as a time offset value their respective count (Z) when the auxiliary clock (H) an auxiliary sample (U (n)) is recorded.
12. Anordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche 7-11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass mit der Neuabtasteinrichtung (200) eine Zeigerbildungseinrichtung (210) verbunden ist, die mit den12. Arrangement according to one of the preceding claims 7-11, in that a pointer-forming device (210) is connected to the resampling device (200), which is connected to the
Abtastwerten (UMn)) Strom- oder Spannungszeiger (U) bildet. Samples (UMn)) Current or voltage vector (U) forms.
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