WO2009021542A1 - Arrangement and method for recognizing a malfunction cause - Google Patents

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WO2009021542A1
WO2009021542A1 PCT/EP2007/007283 EP2007007283W WO2009021542A1 WO 2009021542 A1 WO2009021542 A1 WO 2009021542A1 EP 2007007283 W EP2007007283 W EP 2007007283W WO 2009021542 A1 WO2009021542 A1 WO 2009021542A1
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PCT/EP2007/007283
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Uwe Anklam
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/50—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to the appearance of abnormal wave forms, e.g. ac in dc installations
    • H—ELECTRICITY
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    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
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    • G—PHYSICS
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    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/25—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using digital measurement techniques
    • G01R19/2513—Arrangements for monitoring electric power systems, e.g. power lines or loads; Logging

Definitions

  • the invention relates to an arrangement with an energy quality monitoring device which is suitable for monitoring the quality of the energy of an energy transmission system and can generate an error signal if the quality of the energy falls below a predetermined minimum standard.
  • the electrical energy supply can be qualitatively evaluated on the basis of physical characteristics. For example, features such as frequency, maximum voltage or harmonic content of the electrical voltage are taken into account.
  • Known standards such as e.g. EN 50160 or IEC 61000 prescribe compliance with appropriate power quality limits. With so-called power quality measuring devices, a possible limit value overrun can be registered.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide an arrangement with a power quality monitoring device that is more powerful than previous arrangements.
  • the invention provides that the arrangement is an evaluation device with at least one input to Input of at least one characteristic of the energy transmission system and a memory device connected to the evaluation device having a plurality of stored data sets, each describing at least one possible or probable cause of failure for falling below the minimum standard, wherein the evaluation is suitable, in the presence of the error signal, the at least one Input value to be compared with the data sets of the memory device and output at a output all such records in whole or in part, which match the characteristic or the time course of the parameter.
  • An essential advantage of the arrangement according to the invention consists in the fact that it is very quickly able to determine one or more possible causes of errors in the event of an error occurring and, for example, to a user or operator of the system provided by the evaluation device and the memory device Output energy transmission system.
  • Such an output makes it possible, for example, to confirm, discard or even modify the possible error causes "pre-filtered" on the device side, for example by means of a keyboard, and to quickly correct a fault reason identified as being correct, thereby minimizing consequential damage and follow-up costs can be.
  • the user can rename the arrangement unknown causes of error or store them therein; This can be done for example by a text input or the like.
  • the user can also preferably input limit values, measured value profiles, messages, signals, etc., which are characteristic of a specific error cause so that the corresponding entries can be taken into account later on.
  • the evaluation device can be formed, for example, by a data processing system which operates as a kind of "expert system.”
  • the "knowledge base” e.g., database
  • the failure search can be performed automatically, partially automatically, or even partially manually.
  • the arrangement also exploits physical relationships and dependencies of electrical characteristics of the energy transmission system as a parameter.
  • the time course of a considered feature is evaluated. This will be clarified by means of the following example: If, for example, the measured flicker value of the energy transmission system is too long or permanently too high, then this can be an indication of too low a value, for example
  • some or all data sets contain topology information and the evaluation device is suitable for comparing the topology data describing the topology of the energy transmission system with the topology information of the data records and all data records of the memory device. in whole or in part, which have suitable topology information.
  • This refinement of the method makes use of the knowledge that, for example, certain causes of errors only become possible through the use of specific infrastructure and primary technology (operating resources). For example, a supply network without underground cable can not have a cause of failure in a ground cable; this is taken into account in the proposed variant.
  • some or all data sets contain aging information and the evaluation device is suitable for comparing state data describing the aging state of the energy transmission system as a parameter with the aging information of the data sets and outputting all data records of the memory device in whole or in part Have aging information.
  • the arrangement can take into account the age or the operating time and thus the measured or estimated wear of the operating means or components of the energy transmission system used and with this "knowledge" selectively exclude or limit possible causes of failure Of equipment with a negative effect on the normal operating behavior over time and the end of the life of the equipment usually does not occur abruptly, but this is usually a creeping process that is traceable to measured values of electrical characteristics, or at least can be.
  • some or all data records describe a temporal sequence of prior disturbances in the form of sequence information and the evaluation device is suitable, the one or more To compare times of occurrence of error signals as a parameter with the sequence information of the records and output all the data sets of the memory device in whole or in part, have the appropriate sequence information.
  • This variant makes use of the fact that different electrical supply networks will differ with respect to possible causes of faults. Due to the infrastructure used, the primary technology and the properties of the final consumers, certain causes of errors will accumulate, rarely or not occur. Due to the proposed detection of a history of error causes, error cause probabilities can be determined and taken into account.
  • the array may narrow down possible causes of failure by using additional measurements of electrical characteristics that are not directly related to compliance with limits. For example, e.g. electricity is a feature that has no limit in terms of energy quality (power quality). Nevertheless, with knowledge of current and voltage or alternatively with the power in the form of average values and / or instantaneous samples, the load flow at the presumed fault location can be taken into account and evaluated. For example, analog samples in the form of fault records can be taken into account; the generally high temporal resolution of jamming measurements makes it possible to use short-term, significant waveforms for error loca- tion as a pattern.
  • energy quality energy quality
  • fault messages in the form of fault information can be input to the memory device, describe the user already known system malfunctions, and the evaluation is suitable to evaluate the fault information and all the ones to the output of data sets of the memory device name or discard, which correlate with the entered fault information. If, for example, the arrangement in the form of a message or a signal is known that a wanted shutdown occurred at the time of a registered fault at the possible fault location, it can hide this fault. Also, the arrangement may be informed of the possible cause of the fault before the occurrence of an expected fault, so that the arrangement can be informed of this in the designation of fault causes. can specifically name.
  • a period of consideration of fault inputs can also be input on the user side, so that a time approval of causes of errors becomes adjustable, which are then no longer taken into account in the evaluation.
  • the arrangement described can be fully or partially integrated into a power quality detection device in addition to the measurement and registration function.
  • the input of possible causes of errors can be carried out, for example, on a display of the device.
  • the result of the evaluation is made accessible to the user with signal devices-preferably of such an optical nature.
  • the information can also be relayed over wireless or wired communication channels, for example, for output to a printer or connected computers, by email, by SMS, or to external storage.
  • the described arrangement can be realized solely on a PC.
  • a program on the PC processes the one or more meters registered measurement data.
  • the naming of causes of errors in this case preferably on the screen of the PC.
  • the naming of causes of errors on data carriers can be stored for later use.
  • Also contemplated as a invention is a method of monitoring the quality of the energy of an energy transfer system and generating an error signal when the quality of the energy falls short of a predetermined minimum standard.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of an arrangement for detecting a cause of a quality error, where in the evaluation device evaluates electrical signals of the energy transmission system as a parameter
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of an arrangement for detecting an error cause of a quality error, wherein the evaluation device evaluates topology data of the energy transmission system as a parameter,
  • FIG. 3 shows an exemplary embodiment of an arrangement for detecting a fault cause of a quality error, wherein the evaluation device evaluates electrical signals of the energy transmission system and topology data of the energy transmission system as parameters;
  • FIG. 4 shows an exemplary embodiment of an arrangement for detecting a cause of a quality error, wherein the evaluation device evaluates electrical signals of the energy transmission system, topology data of the energy transmission system and aging data of the energy transmission system as parameters,
  • FIG. 5 shows an exemplary embodiment of an arrangement for detecting a cause of a quality error, wherein the evaluation device evaluates electrical signals of the energy transmission system, topology data of the energy transmission system, aging data of the energy transmission system and the chronological sequence of errors as parameters, and
  • FIG. 6 shows an exemplary embodiment of an arrangement for detecting a cause of a quality error, wherein the evaluation device stores electrical signals of the energy transmission system, topology data of the energy transmission system, aging data of the energy transmission system. Transmission system that evaluates the chronological sequence of errors as well as fault information entered by the user.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of an arrangement according to the invention.
  • the arrangement is designated by the reference numeral 10 and comprises an energy quality monitoring device 20, an evaluation device 30 and a memory device 40.
  • the energy quality monitoring device 20 is connected to an energy transmission system 50, of which only phase conductors 60, 70 and 80 are shown schematically in FIG. On the output side, the energy quality monitoring device 20 is connected to an error signal input Ef of the evaluation device 30.
  • the evaluation device 30 is also connected to the transmission system 50 in connection, via three inputs E, which are connected to the three phase conductors 60, 70, 80.
  • the evaluation device 30 is in communication with the memory device 40 and also has a data output A at which causes of errors in the form of data records D 'are output.
  • the arrangement 10 can be operated, for example, as follows:
  • the energy quality monitoring device 20 monitors the quality of the energy delivered by the energy transmission system 50. As soon as the energy quality monitoring device 20 determines that the energy quality falls below a predetermined minimum standard, it generates a corresponding error signal F and transmits this to the input Ef of the evaluation device 30.
  • the evaluation device 30 evaluates the phase voltages applied to its inputs E to the phase conductors 60, 70 and 80 and evaluates these as characteristics K of the energy transmission system 50.
  • the evaluation device 30 accesses data sets D which are stored in the memory device 40. In this case, the evaluation device 30 compares the characteristic quantities K with those data sets which in each case describe at least one cause of the error for the undershooting of the minimum standard of the energy quality of the energy transmission system 50.
  • the evaluating device 30 determines in the course of the evaluation that individual or several of the data sets D of the storage device 40 correlate with the parameters K, then it outputs these in whole or in part at its output A as selected data sets D '. These selected data records thus form error cause signals which contain an indication of the cause of the failure of the energy transmission system 50 or even uniquely identify it.
  • the output of the error cause signals or of the selected data records D 'can take place, for example, on a monitor or the like, so that the operator of the energy Transmission system 50 carried out a further processing and possibly a present in the power transmission system 50 error can be solved.
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of an arrangement 10 according to the invention.
  • the arrangement 10 likewise has an energy quality monitoring device 20, an evaluation device 30 and a memory device 40.
  • the evaluation device 30 according to FIG. 2 is not directly connected to the energy transmission system 50. Instead, the evaluation device 30 has a user-side input B for inputting a parameter of the energy transmission system.
  • the operator of the energy transmission system 50 has the option of feeding topology data T describing the topology of the energy transmission system 50 into the evaluation device 30 as a parameter K.
  • the evaluation device 30 compares the user-entered topology data T with topology information stored in data records D of the memory device 40. If the evaluation device 30 determines that individual or several of the data sets D contain matching topology information, ie those which are identical or similar to the topology data T, the evaluation device 30 will at its output A be the corresponding selected or suitable one Output data sets D 'as error cause signal.
  • topology data T characterizing the topology of the energy transmission system 50
  • a prefiltering of error causes can thus be carried out in such a way that those causes of error that are typical or characteristic of the energy transmission system 50 are identified with a relatively high probability.
  • FIG. 3 shows a third exemplary embodiment of an arrangement according to the invention. Unlike the second
  • the evaluation device 30 is additionally connected via inputs E to the phase conductors 60, 70 and 80.
  • the evaluation device 30 thus has the possibility of utilizing not only the topology data T of the operator of the energy transmission system 50, but also electrical parameters K which are measured at the phase conductors.
  • the evaluation device 30 according to the figure 3 further parameters available that still allow a more accurate determination of the cause of the error.
  • the data sets D of the memory device 40 are preferably not only provided with topology information but also with further characteristic quantities K, which relate to electrical properties of the energy transmission system 50.
  • FIG. 4 shows a fourth exemplary embodiment of an arrangement according to the invention.
  • the evaluation device 30 is designed in such a way that aging data O can be fed to the user-side input B as a parameter in the evaluation device 30. For example, together with additional topology data T, which are likewise fed to the evaluation device 30 by the user or the operator, these aging data O are evaluated by the evaluation device 30 by being compared with data sets D stored in the memory device 40.
  • the evaluation device 30 preferably outputs all those data records D 'as error cause signals which have both suitable aging information O and suitable topology information.
  • all the data sets D 'which contain either suitable aging information O or suitable topology information can also be output at the output A.
  • FIG. 5 shows a fifth exemplary embodiment of an arrangement according to the invention.
  • the evaluation device 30 is also suitable for evaluating the time sequence F (t) of error signals F that are supplied by the energy quality monitoring device 20.
  • the evaluation device 30 is the time or points of occurrence of the error signals F as additional compare the characteristic with sequence information stored in the data sets D of the memory device 40 and output all or part of such data sets D 'to the memory device 40, which contain matching sequence information, suitable topology information and suitable aging information O.
  • a logical "OR” link or other logical link may also be performed.
  • the evaluation device processes a total of three characteristics, namely topology data T, aging information O, the time sequence F (t) of the error signals F and additionally also electrical characteristics at the input E of the evaluation device 30
  • topology data T namely topology data T
  • aging information O namely topology data T
  • time sequence F (t) of the error signals F additionally also electrical characteristics at the input E of the evaluation device 30
  • the selection of which parameters are utilized by the evaluation device 30 is preferably automatically set by the evaluation device 30 as a function of which information or parameters are present at the user-side input B.
  • FIG. 6 shows a further exemplary embodiment of an arrangement according to the invention.
  • the evaluation device 30 is configured such that at the user-side input B disturbance messages in the form of disturbances. information describing already known system malfunctions on the user side.
  • the evaluation device 30 will evaluate the fault information S and take it into account when outputting data sets D of the memory device 40.
  • the fault messages S allow the evaluation device 30, for example, to suppress all such fault cause signals or data sets D 'in the output at the output A, which are based on an already known error. If, for example, a pumped storage plant is connected to the energy transmission system 50 on the user side, then, for technical reasons, a reduction of the energy quality will occur, which is detected by the energy quality monitoring device 20 and reported with an error signal F.
  • the evaluation device 30 may in this case be designed such that it outputs the corresponding error cause as a data set D 'at its output A or instead suppresses the corresponding information, for example, if the additional specification of this error information would be superfluous or irritating for further data processing ,

Abstract

The invention relates, inter alia, to an arrangement (10) having an energy quality monitoring unit (20) that is suitable for monitoring the quality of energy of an energy transmission system (50) and able to produce a malfunction signal (F) when the quality of the energy falls below a predetermined minimum standard. According to the invention, an analysis unit (30) is provided having at least one input (E, B) for inputting at least one characteristic (K, O, T) of the energy transmission system and a storage unit (40) connected to the analysis unit having a plurality of stored data sets (D) each describing at least one possible malfunction cause for the energy quality falling below the minimum standard, wherein, in the case of a malfunction signal, the analysis device is able to compare the at least one characteristic present on the input side to the data sets in the storage unit and to output at an output (A), either entirely or in excerpts, such data sets (D') that match the characteristic or the progression of the characteristic over time.

Description

Beschreibungdescription
Anordnung und Verfahren zum Erkennen einer FehlerursacheArrangement and method for detecting a cause of error
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung mit einer Ener- giequalitätsüberwachungseinrichtung, die zum Überwachen der Qualität der Energie einer Energieübertragungsanlage geeignet ist und ein Fehlersignal erzeugen kann, wenn die Qualität der Energie einen vorgegebenen Mindeststandard unterschreitet.The invention relates to an arrangement with an energy quality monitoring device which is suitable for monitoring the quality of the energy of an energy transmission system and can generate an error signal if the quality of the energy falls below a predetermined minimum standard.
Bekanntermaßen kann die elektrische Energieversorgung anhand von physikalischen Merkmalen qualitativ bewertet werden. Berücksichtigt werden beispielsweise Merkmale wie Frequenz, Maximalspannung oder Oberwellengehalt der elektrischen Span- nung. Bekannte Normen wie z.B. EN 50160 oder IEC 61000 schreiben die Einhaltung entsprechender Grenzwerte für die Energiequalität (Power Quality) vor. Mit so genannten Power- Quality-Messgeräten lässt sich eine eventuelle Grenzwertüberschreitung registrieren.As is known, the electrical energy supply can be qualitatively evaluated on the basis of physical characteristics. For example, features such as frequency, maximum voltage or harmonic content of the electrical voltage are taken into account. Known standards such as e.g. EN 50160 or IEC 61000 prescribe compliance with appropriate power quality limits. With so-called power quality measuring devices, a possible limit value overrun can be registered.
Neben einer Fehlererkennung besteht auch das Bedürfnis, so schnell wie möglich den Fehler zu beseitigen, um wieder in den normalen Betriebszustand gelangen zu können. Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung mit einer Energiequalitatsüberwachungseinrichtung anzugeben, die leistungsfähiger als bisherige Anordnungen ist.In addition to fault detection, there is also the need to eliminate the fault as quickly as possible in order to be able to return to the normal operating state. The invention is therefore an object of the invention to provide an arrangement with a power quality monitoring device that is more powerful than previous arrangements.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausge- staltungen der erfindungsgemäßen Anordnung sind in Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by an arrangement with the features of claim 1. Advantageous embodiments of the arrangement according to the invention are specified in subclaims.
Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Anordnung eine Auswerteeinrichtung mit mindestens einem Eingang zur Eingabe zumindest einer Kenngröße der Energieübertragungsanlage sowie eine mit der Auswerteinrichtung in Verbindung stehenden Speichereinrichtung mit einer Mehrzahl abgespeicherter Datensätze aufweist, die jeweils zumindest eine mögliche oder wahrscheinliche Fehlerursache für das Unterschreiten des Mindeststandards beschreiben, wobei die Auswerteinrichtung geeignet ist, bei Vorliegen des Fehlersignals die zumindest eine eingangsseitig anliegende Kenngröße mit den Datensätzen der Speichereinrichtung zu vergleichen und an einem Ausgang alle solchen Datensätze ganz oder auszugsweise auszugeben, die zu der Kenngröße oder zu dem zeitlichen Verlauf der Kenngröße passen.Thereafter, the invention provides that the arrangement is an evaluation device with at least one input to Input of at least one characteristic of the energy transmission system and a memory device connected to the evaluation device having a plurality of stored data sets, each describing at least one possible or probable cause of failure for falling below the minimum standard, wherein the evaluation is suitable, in the presence of the error signal, the at least one Input value to be compared with the data sets of the memory device and output at a output all such records in whole or in part, which match the characteristic or the time course of the parameter.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung be- steht darin, dass diese aufgrund des erfindungsgemäß vorgesehenen Zusammenspiels von Auswerteinrichtung und Speichereinrichtung sehr schnell in der Lage ist, im Falle eines aufgetretenen Fehlers eine oder mehrere mögliche Fehlerursachen zu bestimmen und beispielsweise an einen Benutzer bzw. Betreiber der Energieübertragungsanlage auszugeben. Eine solche Ausgabe ermöglicht es beispielsweise, durch eine Benutzeraktion die anordnungsseitig „vorgefilterten" möglichen Fehlerursachen zu bestätigen, zu verwerfen oder auch zu verändern, z.B. mittels einer Tastatur, und eine als richtig identifizierte Fehlerur- sache schnell zu beheben, wodurch Folgeschäden und Folgekosten gering gehalten werden können.An essential advantage of the arrangement according to the invention consists in the fact that it is very quickly able to determine one or more possible causes of errors in the event of an error occurring and, for example, to a user or operator of the system provided by the evaluation device and the memory device Output energy transmission system. Such an output makes it possible, for example, to confirm, discard or even modify the possible error causes "pre-filtered" on the device side, for example by means of a keyboard, and to quickly correct a fault reason identified as being correct, thereby minimizing consequential damage and follow-up costs can be.
Vorzugsweise ist es dem Benutzer möglich, der Anordnung unbekannte Fehlerursachen neu zu benennen bzw. diese darin abzu- speichern; dies kann beispielsweise durch eine Texteingabe oder dergleichen geschehen. Auch kann der Benutzer bevorzugt Grenzwerte, Messwertverläufe, Meldungen, Signale etc. eingeben, die charakteristisch für eine bestimmte Fehlerursache sind, damit die entsprechenden Eingaben zu einem späteren Zeitpunkt anlagenseitig berücksichtigt werden können.Preferably, it is possible for the user to rename the arrangement unknown causes of error or store them therein; This can be done for example by a text input or the like. The user can also preferably input limit values, measured value profiles, messages, signals, etc., which are characteristic of a specific error cause so that the corresponding entries can be taken into account later on.
Als vorteilhaft wird es angesehen, wenn dem Benutzer unter- stützend noch weitere Informationen wie Dateien, Bilder, Dokumente etc. neben den als möglich herausgefilterten Fehlerursachen angezeigt werden, damit eine Weiterverarbeitung der ausgegebenen möglichen Fehlerursachen durch den Benutzer vereinfacht wird.It is regarded as advantageous if the user is supported by other information such as files, images, documents, etc. are displayed in addition to the filtered out as possible error causes, so that further processing of the issued possible causes of errors by the user is simplified.
Die Auswerteinrichtung kann beispielsweise durch eine Datenverarbeitungsanlage gebildet werden, die als eine Art „Expertensystem" arbeitet. Unter Verwendung der in der Speichereinrichtung gespeicherten „Wissensbasis" (z.B. Datenbank) kann die Fehlerursachensuche automatisch, teilweise automatisch oder auch teils manuell ausgeführt werden.The evaluation device can be formed, for example, by a data processing system which operates as a kind of "expert system." Using the "knowledge base" (e.g., database) stored in the memory device, the failure search can be performed automatically, partially automatically, or even partially manually.
Vorzugsweise verwertet die Anordnung auch physikalische Zusammenhänge und Abhängigkeiten elektrischer Merkmale der Energieübertragungsanlage als Kenngröße. Beispielsweise wird der zeitliche Verlauf eines betrachteten Merkmals ausgewertet. Dies soll anhand des nachfolgenden Beispiels verdeutlicht werden: Ist zum Beispiel der gemessene Flickerwert der Energieübertragungsanlage langfristig bzw. permanent zu hoch, so kann dies beispielsweise ein Indiz für eine zu geringePreferably, the arrangement also exploits physical relationships and dependencies of electrical characteristics of the energy transmission system as a parameter. For example, the time course of a considered feature is evaluated. This will be clarified by means of the following example: If, for example, the measured flicker value of the energy transmission system is too long or permanently too high, then this can be an indication of too low a value, for example
Kurzschlussleistung der Energieübertragungsanlage am Übergabepunkt zum Verbraucher sein.Short circuit power of the power transmission system at the transfer point to the consumer.
Gemäß einer bevorzugten Variante des Verfahrens ist vorgese- hen, dass einige oder alle Datensätze Topologieinformationen enthalten und die Auswerteinrichtung geeignet ist, die Topo- logie der Energieübertragungsanlage beschreibende Topologie- daten als Kenngröße mit den Topologieinformationen der Datensätze zu vergleichen und alle Datensätze der Speichereinrich- tung ganz oder auszugsweise auszugeben, die passende Topolo- gieinformationen aufweisen. Diese Ausgestaltung des Verfahrens macht sich die Erkenntnis zunutze, dass beispielsweise bestimmte Fehlerursachen erst durch die Verwendung von be- stimmter Infrastruktur und Primärtechnik (Betriebsmittel) möglich werden. So kann z.B. ein Versorgungsnetz ohne Erdkabel keine Fehlerursache in einem Erdkabel haben; dies wird bei der vorgeschlagenen Variante berücksichtigt.According to a preferred variant of the method, it is provided that some or all data sets contain topology information and the evaluation device is suitable for comparing the topology data describing the topology of the energy transmission system with the topology information of the data records and all data records of the memory device. in whole or in part, which have suitable topology information. This refinement of the method makes use of the knowledge that, for example, certain causes of errors only become possible through the use of specific infrastructure and primary technology (operating resources). For example, a supply network without underground cable can not have a cause of failure in a ground cable; this is taken into account in the proposed variant.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Variante ist vorgesehen, dass einige oder alle Datensätze Alterungsinformationen enthalten und die Auswerteinrichtung geeignet ist, den Alterungszustand der Energieübertragungsanlage beschreibende Zu- standsdaten als Kenngröße mit den Alterungsinformationen der Datensätze zu vergleichen und alle Datensätze der Speichereinrichtung ganz oder auszugsweise auszugeben, die passende Alterungsinformationen aufweisen. So kann die Anordnung beispielsweise das Alter oder die Betriebsdauer und so den gemessenen oder geschätzten Verschleiß der verwendeten Be- triebsmittel bzw. Komponenten der Energieübertragungsanlage berücksichtigen und mit diesem „Wissen" gezielt mögliche Fehlerursachen ausschließen oder eingrenzen. So kann berücksichtigt werden, dass sich die Eigenschaften von Betriebsmitteln mit der Zeit negativ auf das normale Betriebsverhalten aus- wirken und das Ende der Lebensdauer der Betriebsmittel meistens nicht schlagartig eintritt; vielmehr ist dies in der Regel ein schleichender Prozess, der an Messwertverläufen elektrischer Kenngrößen nachweisbar ist oder zumindest sein kann.In accordance with a further preferred variant, it is provided that some or all data sets contain aging information and the evaluation device is suitable for comparing state data describing the aging state of the energy transmission system as a parameter with the aging information of the data sets and outputting all data records of the memory device in whole or in part Have aging information. For example, the arrangement can take into account the age or the operating time and thus the measured or estimated wear of the operating means or components of the energy transmission system used and with this "knowledge" selectively exclude or limit possible causes of failure Of equipment with a negative effect on the normal operating behavior over time and the end of the life of the equipment usually does not occur abruptly, but this is usually a creeping process that is traceable to measured values of electrical characteristics, or at least can be.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Variante ist vorgesehen, dass einige oder alle Datensätze eine zeitliche Abfolge vorheriger Störungen in Form von Abfolgeinformationen beschreiben und die Auswerteinrichtung geeignet ist, den oder die Zeitpunkte des Auftretens von Fehlersignalen als Kenngröße mit den Abfolgeinformationen der Datensätze zu vergleichen und alle Datensätze der Speichereinrichtung ganz oder auszugsweise auszugeben, die passende Abfolgeinformationen auf- weisen. Diese Variante macht sich den Umstand zunutze, dass sich verschiedene elektrische Versorgungsnetze bezüglich möglicher Fehlerursachen unterscheiden werden. Aufgrund der verwendeten Infrastruktur, Primärtechnik und der Eigenschaften der Letztverbraucher werden bestimmte Fehlerursachen gehäuft, selten oder gar nicht auftreten. Durch das vorgeschlagene Erfassen einer Historie von Fehlerursachen, können Fehlerursachewahrscheinlichkeiten ermittelt und berücksichtigt werden.According to a further preferred variant, it is provided that some or all data records describe a temporal sequence of prior disturbances in the form of sequence information and the evaluation device is suitable, the one or more To compare times of occurrence of error signals as a parameter with the sequence information of the records and output all the data sets of the memory device in whole or in part, have the appropriate sequence information. This variant makes use of the fact that different electrical supply networks will differ with respect to possible causes of faults. Due to the infrastructure used, the primary technology and the properties of the final consumers, certain causes of errors will accumulate, rarely or not occur. Due to the proposed detection of a history of error causes, error cause probabilities can be determined and taken into account.
Gerade bei stochastischen Störungen kann die Fehleranalyse sehr schwierig sein, so dass insbesondere für diese Fälle eine Auswertung der Fehlerhistorie vorteilhaft ist. Die soll anhand des folgenden Fehlerszenarios kurz erläutert werden: In einem Kabelendverschluss kommt es wegen eintretender Feuchtigkeit zu einer Störung in Form eines Spannungsein- bruchs, was als entsprechender Fehler registriert wird. Zwei Monate später wird wieder eine ähnliche Störung registriert, gefolgt von einer weiteren Störung 6 Wochen später. Die Zeitdauer bis zur nächsten Störung wurde also kürzer. Grund hierfür war ein fehlerhaftes Setzen des Kabelendverschlusses, wo- durch Feuchtigkeit ins Kabel eindrang. Nach einer gewissenEspecially with stochastic disturbances, the error analysis can be very difficult, so that an evaluation of the error history is advantageous especially for these cases. This should be briefly explained by means of the following error scenario: In a cable termination, a disturbance in the form of a voltage drop occurs due to the ingress of moisture, which is registered as a corresponding error. Two months later, another similar disorder is registered, followed by another disorder 6 weeks later. The time until the next disturbance became shorter. The reason for this was a faulty setting of the cable termination, which caused moisture to penetrate the cable. After a certain
Zeit wird durch die eintretende Feuchtigkeit der Isolationswiderstand des Kabels soweit reduziert, dass es zum kurzzeitigen Überschlag kommt. Der Kurzschluss dauert aber nur kurz an, da durch den Überschlag die in den Kabelendverschluss eingedrungene Feuchtigkeit wieder verdampft wird und die Isolation wieder hergestellt wird. Danach wiederholt sich die Fehlerabfolge. Die kürzer werdenden Abstände zeigen, dass durch Alterungsprozesse die Eintrittsöffnung im Kabelendverschluss größer wird, was durch das schlagartige Verdampfen der eingedrungenen Feuchtigkeit beschleunigt wurde. Durch das Auswerten einer zeitliche Fehlerabfolge als Fehlermuster können also bestimme Ursachentypen erkannt werden.Time is reduced by the incoming moisture, the insulation resistance of the cable so far that it comes to short-term rollover. However, the short-circuit only lasts for a short time, as the moisture that has penetrated into the cable end closure is vaporized again by the flashover and the insulation is restored. After that, the sequence of errors repeats. The shortening distances show that the entrance opening in the cable end closure becomes larger due to aging processes, due to the sudden evaporation the penetrated moisture was accelerated. By evaluating a temporal sequence of errors as error patterns, certain cause types can be identified.
Auch kann die Anordnung mögliche Fehlerursachen eingrenzen durch Verwendung von zusätzlichen Messungen von elektrischen Merkmalen, die nicht direkt mit der Einhaltung von Grenzwerten zu tun haben. So ist z.B. der Strom ein Merkmal, das keinen Grenzwert im Sinne von Energiequalität (Power Quality) hat. Dennoch kann mit Kenntnis von Strom und Spannung oder alternativ mit der Leistung in Form von Mittelwerten und/oder momentanen Abtastwerten der Lastfluss am vermuteten Fehlerort mitbetrachtet und ausgewertet werden. Beispielsweise können analoge Abtastwerte in Form von Störschrieben berücksichtigt werden; die im Allgemeinen hohe zeitliche Auflösung von Stör- schriebmesswerten ermöglicht es, kurzzeitige, signifikante Signalverläufe zur Fehlerursachenlokalisierung als Muster zu verwenden .Also, the array may narrow down possible causes of failure by using additional measurements of electrical characteristics that are not directly related to compliance with limits. For example, e.g. electricity is a feature that has no limit in terms of energy quality (power quality). Nevertheless, with knowledge of current and voltage or alternatively with the power in the form of average values and / or instantaneous samples, the load flow at the presumed fault location can be taken into account and evaluated. For example, analog samples in the form of fault records can be taken into account; the generally high temporal resolution of jamming measurements makes it possible to use short-term, significant waveforms for error loca- tion as a pattern.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Variante des Verfahrens ist vorgesehen, dass in die Speichereinrichtung benutzerseitig Störungsmeldungen in Form von Störungsinformationen eingebbar sind, die benutzerseitig bereits bekannte Anlagenstörungen beschreiben, und die Auswerteinrichtung geeignet ist, die Störungsinformationen auszuwerten und bei der Ausgabe von Datensätzen der Speichereinrichtung alle diejenigen zu benennen oder zu verwerfen, die mit den eingegebenen Störungsinformationen korrelieren. Ist beispielsweise der Anordnung in Form einer Meldung oder eines Signals bekannt, dass im Zeitraum einer registrierten Störung am möglichen Fehlerort eine gewollte Abschaltung vorlag, kann sie diese Störung ausblenden. Auch kann der Anordnung vor Eintritt einer zu erwartenden Störung die mögliche Fehlerursache bekannt gegeben werden, damit die Anordnung diese bei der Ausweisung von Fehlerursa- chen gezielt benennen kann. Dies soll anhand des nachfolgenden Beispiels verdeutlicht werden: Beispielsweise weiß ein Energieversorger genau, wann er eine bestimmte Pumpe eines Pumpspeicherwerkes betreibt . Diese Pumpe erzeugt für einen bestimmten Zeitraum OberSchwingungen, die Grenzwerte verletzen. Der Energieerzeuger nimmt die registrierte Störung billigend in Kauf. Definitionsgemäß ist dann diese registrierte Störung keine „ungewollte Änderung" des normalen Betriebzustandes, also keine „richtige" Störung bzw. kein Anlagenfeh- ler.According to a further preferred variant of the method, it is provided that fault messages in the form of fault information can be input to the memory device, describe the user already known system malfunctions, and the evaluation is suitable to evaluate the fault information and all the ones to the output of data sets of the memory device name or discard, which correlate with the entered fault information. If, for example, the arrangement in the form of a message or a signal is known that a wanted shutdown occurred at the time of a registered fault at the possible fault location, it can hide this fault. Also, the arrangement may be informed of the possible cause of the fault before the occurrence of an expected fault, so that the arrangement can be informed of this in the designation of fault causes. can specifically name. This will be clarified by means of the following example: For example, an energy provider knows exactly when he operates a particular pump of a pumped storage plant. This pump generates oscillations that violate limits for a certain period of time. The energy producer approves of the registered disturbance. By definition, then, this registered fault is not an "unwanted change" in the normal operating state, ie no "correct" fault or no system fault.
Vorzugsweise kann auch ein Berücksichtigungszeitraum von Störungseingaben benutzerseitig eingegeben werden, so dass eine zeitliche Billigung von Fehlerursachen einstellbar wird, die dann in der Auswertung nicht mehr berücksichtigt werden.Preferably, a period of consideration of fault inputs can also be input on the user side, so that a time approval of causes of errors becomes adjustable, which are then no longer taken into account in the evaluation.
Die beschriebene Anordnung kann vollständig oder teilweise in ein Power-Quality -Erfassungsgerät zusätzlich zur Mess- und Registrierfunktion integriert werden. Die Eingabe möglicher Fehlerursachen kann zum Beispiel auf einem Display des Geräts durchgeführt werden.The arrangement described can be fully or partially integrated into a power quality detection device in addition to the measurement and registration function. The input of possible causes of errors can be carried out, for example, on a display of the device.
Auch ist es denkbar, dass das Ergebnis der Auswertung, also das Benennen der Fehlerursachen, dem Benutzer mit Signalein- richtungen - bevorzugt mit solchen optischer Natur - zugänglich gemacht wird. Die Informationen können kann auch über drahtlose oder drahtgebundene Kommunikationswege weitergeleitet werden, beispielsweise zur Ausgabe auf einem Drucker oder angeschlossenen Computern, per Email, per SMS, oder an ex- terne Speicher.It is also conceivable that the result of the evaluation, that is to say the naming of the causes of the error, is made accessible to the user with signal devices-preferably of such an optical nature. The information can also be relayed over wireless or wired communication channels, for example, for output to a printer or connected computers, by email, by SMS, or to external storage.
Auch kann die beschriebene Anordnung allein auf einem PC realisiert sein. In diesem Falle verarbeitet beispielsweise ein Programm auf dem PC die von einem oder mehreren Messgeräten registrierten Messdaten. Die Nennung von Fehlerursachen erfolgt in diesem Falle bevorzugt auf dem Bildschirm des PC. Ebenso kann die Nennung von Fehlerursachen auf Datenträgern für eine spätere Verwendung gespeichert werden.Also, the described arrangement can be realized solely on a PC. In this case, for example, a program on the PC processes the one or more meters registered measurement data. The naming of causes of errors in this case preferably on the screen of the PC. Likewise, the naming of causes of errors on data carriers can be stored for later use.
Als Erfindung wird außerdem angesehen ein Verfahren zum Überwachen der Qualität der Energie einer Energieübertragungsanlage und zum Erzeugen eines Fehlersignals, wenn die Qualität der Energie einen vorgegebenen Mindeststandard unterschrei - tet.Also contemplated as a invention is a method of monitoring the quality of the energy of an energy transfer system and generating an error signal when the quality of the energy falls short of a predetermined minimum standard.
Erfindungsgemäß ist diesbezüglich vorgesehen, dass eine oder mehrere mögliche Fehlerursachen ermittelt werden, indem bei Vorliegen des Fehlersignals zumindest eine Kenngröße der Energieübertragungsanlage mit in einer Speichereinrichtung abgespeicherten Datensätzen verglichen wird, die jeweils zumindest eine mögliche oder wahrscheinliche Fehlerursache für das Unterschreiten des Mindeststandards beschreiben, und aus der Speichereinrichtung alle Datensätze ganz oder auszugs- weise ausgegeben werden, die zu der Kenngröße oder zu dem zeitlichen Verlauf der Kenngröße passen.According to the invention, provision is made for one or more possible causes of the fault to be determined by comparing at least one characteristic of the energy transmission system with data records stored in a memory device, each describing at least one possible or probable cause of the error for the undershooting of the minimum standard the memory device all or exclusively output data records that match the characteristic or the time course of the characteristic.
Bezüglich der Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und bezüglich vorteilhafter Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Anordnung verwiesen, da die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens denen der erfindungsgemäßen Anordnung im Wesentlichen entsprechen.With regard to the advantages of the method according to the invention and with regard to advantageous embodiments of the method according to the invention, reference is made to the above statements in connection with the arrangement according to the invention, since the advantages of the method according to the invention essentially correspond to those of the arrangement according to the invention.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft:The invention will be explained in more detail with reference to embodiments; thereby show exemplarily:
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung zum Erkennen einer Fehlerursache eines Qualitätsfehlers, wo- bei die Auswerteinrichtung elektrische Signale der Energieübertragungsanlage als Kenngröße auswertet,1 shows an exemplary embodiment of an arrangement for detecting a cause of a quality error, where in the evaluation device evaluates electrical signals of the energy transmission system as a parameter,
Figur 2 ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung zum Erken- nen einer Fehlerursache eines Qualitätsfehlers, wobei die Auswerteinrichtung Topologiedaten der Energieübertragungsanlage als Kenngröße auswertet,FIG. 2 shows an exemplary embodiment of an arrangement for detecting an error cause of a quality error, wherein the evaluation device evaluates topology data of the energy transmission system as a parameter,
Figur 3 ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung zum Erken- nen einer Fehlerursache eines Qualitätsfehlers, wobei die Auswerteinrichtung elektrische Signale der Energieübertragungsanlage sowie Topologiedaten der Energieübertragungsanlage als Kenngrößen auswertet,FIG. 3 shows an exemplary embodiment of an arrangement for detecting a fault cause of a quality error, wherein the evaluation device evaluates electrical signals of the energy transmission system and topology data of the energy transmission system as parameters;
Figur 4 ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung zum Erkennen einer Fehlerursache eines Qualitätsfehlers, wobei die Auswerteinrichtung elektrische Signale der Energieübertragungsanlage, Topologiedaten der Energieübertragungsanlage sowie Alterungsdaten der Energieübertragungsanlage als Kenngrößen auswertet,4 shows an exemplary embodiment of an arrangement for detecting a cause of a quality error, wherein the evaluation device evaluates electrical signals of the energy transmission system, topology data of the energy transmission system and aging data of the energy transmission system as parameters,
Figur 5 ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung zum Erkennen einer Fehlerursache eines Qualitätsfehlers, wobei die Auswerteinrichtung elektrische Signale der Energieübertragungsanlage, Topologiedaten der Energieübertragungsanlage, Alterungsdaten der Energieübertragungsanlage sowie die zeitliche Abfolge von Fehlern als Kenngrößen auswertet, und5 shows an exemplary embodiment of an arrangement for detecting a cause of a quality error, wherein the evaluation device evaluates electrical signals of the energy transmission system, topology data of the energy transmission system, aging data of the energy transmission system and the chronological sequence of errors as parameters, and
Figur 6 ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung zum Erkennen einer Fehlerursache eines Qualitätsfehlers, wobei die Auswerteinrichtung elektrische Signale der Energieübertragungsanlage, Topologiedaten der Energieübertragungsanlage, Alterungsdaten der Energie- Übertragungsanlage, die zeitliche Abfolge von Fehlern sowie benutzerseitig eingegebene Störungsinformationen auswertet.FIG. 6 shows an exemplary embodiment of an arrangement for detecting a cause of a quality error, wherein the evaluation device stores electrical signals of the energy transmission system, topology data of the energy transmission system, aging data of the energy transmission system. Transmission system that evaluates the chronological sequence of errors as well as fault information entered by the user.
In den Figuren 1 bis 6 werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet .For the sake of clarity, identical reference symbols are always used in FIGS. 1 to 6 for identical or comparable components.
Die Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel für eine er- findungsgemäße Anordnung. Die Anordnung ist mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet und umfasst eine Energiequalitätsüber- wachungseinrichtung 20, eine Auswerteinrichtung 30 sowie eine Speichereinrichtung 40.FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of an arrangement according to the invention. The arrangement is designated by the reference numeral 10 and comprises an energy quality monitoring device 20, an evaluation device 30 and a memory device 40.
Die Energiequalitätsüberwachungseinrichtung 20 ist an eine Energieübertragungsanlage 50 angeschlossen, von der in der Figur 1 schematisch nur Phasenleiter 60, 70 und 80 dargestellt sind. Ausgangsseitig ist die Energiequalitätsüberwa- chungseinrichtung 20 an einen Fehlersignaleingang Ef der Aus- Werteeinrichtung 30 angeschlossen.The energy quality monitoring device 20 is connected to an energy transmission system 50, of which only phase conductors 60, 70 and 80 are shown schematically in FIG. On the output side, the energy quality monitoring device 20 is connected to an error signal input Ef of the evaluation device 30.
Die Auswerteeinrichtung 30 steht ebenfalls mit der Übertragungsanlage 50 in Verbindung, und zwar über drei Eingänge E, die an die drei Phasenleiter 60, 70, 80 angeschlossen sind.The evaluation device 30 is also connected to the transmission system 50 in connection, via three inputs E, which are connected to the three phase conductors 60, 70, 80.
Außerdem steht die Auswerteeinrichtung 30 mit der Speichereinrichtung 40 in Verbindung und weist außerdem einen Datenausgang A auf, an dem Fehlerursachen in Form von Datensätzen D' ausgegeben werden.In addition, the evaluation device 30 is in communication with the memory device 40 and also has a data output A at which causes of errors in the form of data records D 'are output.
Die Anordnung 10 kann beispielsweise wie folgt betrieben werden: Mit der Energiequalitätsüberwachungseinrichtung 20 wird die Qualität der von der Energieübertragungsanlage 50 gelieferten Energie überwacht. Sobald die Energiequalitätsüberwachungseinrichtung 20 feststellt, dass die Energiequalität einen vorgegebenen Mindeststandard unterschreitet, so erzeugt sie ein entsprechendes Fehlersignal F und überträgt dieses zu dem Eingang Ef der Auswerteeinrichtung 30.The arrangement 10 can be operated, for example, as follows: The energy quality monitoring device 20 monitors the quality of the energy delivered by the energy transmission system 50. As soon as the energy quality monitoring device 20 determines that the energy quality falls below a predetermined minimum standard, it generates a corresponding error signal F and transmits this to the input Ef of the evaluation device 30.
Sobald das Fehlersignal F der Energiequalitatsüberwachungs- einrichtung 20 vorliegt, wertet die Auswerteeinrichtung 30 die an ihren Eingängen E anliegenden Phasenspannungen an den Phasenleitern 60, 70 und 80 aus und bewertet diese als Kenngrößen K der Energieübertragungsanlage 50.As soon as the error signal F of the energy quality monitoring device 20 is present, the evaluation device 30 evaluates the phase voltages applied to its inputs E to the phase conductors 60, 70 and 80 and evaluates these as characteristics K of the energy transmission system 50.
Im Rahmen der Auswertung der Kenngrößen K greift die Auswerteeinrichtung 30 auf Datensätze D zu, die in der Speichereinrichtung 40 abgespeichert sind. Dabei vergleicht die Auswerteeinrichtung 30 die Kenngrößen K mit solchen Datensätzen, die jeweils zumindest eine Fehlerursache für das Unterschrei - ten des Mindeststandards der Energiequalität der Energieübertragungsanlage 50 beschreiben.As part of the evaluation of the parameters K, the evaluation device 30 accesses data sets D which are stored in the memory device 40. In this case, the evaluation device 30 compares the characteristic quantities K with those data sets which in each case describe at least one cause of the error for the undershooting of the minimum standard of the energy quality of the energy transmission system 50.
Stellt die Auswerteeinrichtung 30 im Rahmen der Auswertung fest, dass einzelne oder mehrere der Datensätze D der Spei- chereinrichtung 40 mit den Kenngrößen K korrelieren, so gibt sie diese ganz oder in Auszügen an ihrem Ausgang A als ausgewählte Datensätze D' aus. Diese ausgewählten Datensätze bilden somit Fehlerursachensignale, die einen Hinweis auf die Fehlerursache der Energieübertragungsanlage 50 enthalten oder diesen sogar eindeutig identifizieren.If the evaluating device 30 determines in the course of the evaluation that individual or several of the data sets D of the storage device 40 correlate with the parameters K, then it outputs these in whole or in part at its output A as selected data sets D '. These selected data records thus form error cause signals which contain an indication of the cause of the failure of the energy transmission system 50 or even uniquely identify it.
Die Ausgabe der Fehlerursachensignale bzw. der ausgewählten Datensätze D' kann beispielsweise auf einem Monitor oder dergleichen erfolgen, damit seitens des Betreibers der Energie- Übertragungsanlage 50 eine weitere Bearbeitung erfolgen und ggf. ein in der Energieübertragungsanlage 50 vorhandener Fehler behoben werden kann.The output of the error cause signals or of the selected data records D 'can take place, for example, on a monitor or the like, so that the operator of the energy Transmission system 50 carried out a further processing and possibly a present in the power transmission system 50 error can be solved.
Die Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Anordnung 10. Die Anordnung 10 weist ebenfalls eine Energiequalitätsüberwachungseinrichtung 20, eine Auswerteeinrichtung 30 sowie eine Speichereinrichtung 40 auf. Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 ist die Auswerteeinrichtung 30 gemäß Figur 2 nicht mit der Energieübertragungsanlage 50 direkt verbunden. Stattdessen weist die Auswerteeinrichtung 30 einen benutzerseitigen Eingang B zur Eingabe einer Kenngröße der Energieübertragungsanlage auf .FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of an arrangement 10 according to the invention. The arrangement 10 likewise has an energy quality monitoring device 20, an evaluation device 30 and a memory device 40. In contrast to the first exemplary embodiment according to FIG. 1, the evaluation device 30 according to FIG. 2 is not directly connected to the energy transmission system 50. Instead, the evaluation device 30 has a user-side input B for inputting a parameter of the energy transmission system.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 hat der Betreiber der Energieübertragungsanlage 50 die Möglichkeit, die Topolo- gie der Energieübertragungsanlage 50 beschreibende Topologie- daten T als Kenngröße K in die Auswerteeinrichtung 30 einzu- speisen. Die Auswerteeinrichtung 30 wird dann die benutzer- seitig eingegebenen Topologiedaten T mit Topologieinformatio- nen, die in Datensätzen D der Speichereinrichtung 40 gespeichert sind, vergleichen. Stellt die Auswerteinrichtung 30 dabei fest, dass einzelne oder mehrere der Datensätze D pas- sende Topologieinformationen enthalten, also solche, die mit den Topologiedaten T übereinstimmen oder ähnlich zu diesen sind, so wird die Auswerteeinrichtung 30 an ihrem Ausgang A die entsprechenden ausgewählten bzw. passenden Datensätze D' als Fehlerursachensignal ausgeben.In the exemplary embodiment according to FIG. 2, the operator of the energy transmission system 50 has the option of feeding topology data T describing the topology of the energy transmission system 50 into the evaluation device 30 as a parameter K. The evaluation device 30 then compares the user-entered topology data T with topology information stored in data records D of the memory device 40. If the evaluation device 30 determines that individual or several of the data sets D contain matching topology information, ie those which are identical or similar to the topology data T, the evaluation device 30 will at its output A be the corresponding selected or suitable one Output data sets D 'as error cause signal.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 wird beispielhaft davon ausgegangen, dass eine Fehlerursachenbestimmung anhand von Topologiedaten in vielen Fällen zuverlässig möglich ist, weil nämlich bestimmte Qualitätsmängel bei einigen Anlagento- pologien häufiger bzw. wahrscheinlicher sind als bei anderen Topologien. Durch Eingabe der die Topologie der Energieübertragungsanlage 50 kennzeichnenden Topologiedaten T lässt sich somit eine Vorfilterung von Fehlerursachen derart durchfüh- ren, dass mit einer relativ hohen Wahrscheinlichkeit diejenigen Fehlerursachen identifiziert werden, die für die Energieübertragungsanlage 50 typisch bzw. charakteristisch sind.In the exemplary embodiment according to FIG. 2, it is assumed by way of example that determination of the cause of the fault based on topology data is reliably possible in many cases, because certain quality deficiencies occur in some systems. are more common or likely than other topologies. By inputting the topology data T characterizing the topology of the energy transmission system 50, a prefiltering of error causes can thus be carried out in such a way that those causes of error that are typical or characteristic of the energy transmission system 50 are identified with a relatively high probability.
Die Figur 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Anordnung. Im Unterschied zu dem zweitenFIG. 3 shows a third exemplary embodiment of an arrangement according to the invention. Unlike the second
Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 ist die Auswerteeinrichtung 30 zusätzlich über Eingänge E an die Phasenleiter 60, 70 und 80 angeschlossen. Die Auswerteeinrichtung 30 hat somit die Möglichkeit, nicht nur die Topologiedaten T des Betreibers der Energieübertragungsanlage 50 zu verwerten, sondern darüber hinaus elektrische Kenngrößen K, die an den Phasenleitern gemessen werden. Somit hat die Auswerteeinrichtung 30 gemäß der Figur 3 weitere Parameter zur Verfügung, die noch eine genauere Bestimmung der Fehlerursache ermöglichen. Hierzu sind die Datensätze D der Speichereinrichtung 40 vorzugsweise nicht nur mit Topologieinformationen, sondern darüber hinaus auch mit weiteren Kenngrößen K versehen, die sich auf elektrische Eigenschaften der Energieübertragungsanlage 50 beziehen.Embodiment according to Figure 2, the evaluation device 30 is additionally connected via inputs E to the phase conductors 60, 70 and 80. The evaluation device 30 thus has the possibility of utilizing not only the topology data T of the operator of the energy transmission system 50, but also electrical parameters K which are measured at the phase conductors. Thus, the evaluation device 30 according to the figure 3 further parameters available that still allow a more accurate determination of the cause of the error. For this purpose, the data sets D of the memory device 40 are preferably not only provided with topology information but also with further characteristic quantities K, which relate to electrical properties of the energy transmission system 50.
Am Ausgang A ausgegeben werden vorzugsweise ausschließlich alle diejenigen Datensätze D' , die sowohl passende Topologiedaten T als auch passende elektrische Eigenschaften der Energieübertragungsanlage enthalten. Alternativ können am Ausgang A auch alle diejenigen Datensätze D' ausgegeben werden, die entweder passende Topologiedaten T und/oder passende elektrische Eigenschaften der Energieübertragungsanlage enthalten. In der Figur 4 ist ein viertes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Anordnung gezeigt. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 4 ist die Auswerteeinrichtung 30 derart ausgestaltet, dass an dem benutzerseitigen Eingang B Alte- rungsdaten O als Kenngröße in die Auswerteeinrichtung 30 eingespeist werden können. Beispielsweise gemeinsam mit zusätzlichen Topologiedaten T, die ebenfalls benutzer- bzw. betrei- berseitig in die Auswerteeinrichtung 30 eingespeist werden, werden diese Alterungsdaten O von der Auswerteeinrichtung 30 ausgewertet, indem sie mit in der Speichereinrichtung 40 abgespeicherten Datensätzen D verglichen werden. Die Auswerte- einrichtung 30 gibt an ihrem Ausgang A vorzugsweise alle diejenigen Datensätze D' als Fehlerursachensignale aus, die sowohl passende AlterungsInformationen O als auch passende To- pologieinformationen aufweisen. Alternativ können am Ausgang A auch alle diejenigen Datensätze D' ausgegeben werden, die entweder passende Alterungsinformationen O oder passende To- pologieinformationen enthalten.At output A, only those data sets D 'are preferably output that contain both suitable topology data T and suitable electrical properties of the energy transmission system. Alternatively, all the data records D 'which contain either suitable topology data T and / or suitable electrical properties of the energy transmission system can also be output at the output A. FIG. 4 shows a fourth exemplary embodiment of an arrangement according to the invention. In the exemplary embodiment according to FIG. 4, the evaluation device 30 is designed in such a way that aging data O can be fed to the user-side input B as a parameter in the evaluation device 30. For example, together with additional topology data T, which are likewise fed to the evaluation device 30 by the user or the operator, these aging data O are evaluated by the evaluation device 30 by being compared with data sets D stored in the memory device 40. At its output A, the evaluation device 30 preferably outputs all those data records D 'as error cause signals which have both suitable aging information O and suitable topology information. Alternatively, all the data sets D 'which contain either suitable aging information O or suitable topology information can also be output at the output A.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 4 wird ausgenutzt, dass bei bestimmten Anlagentopologien bestimmte Alterungseffekte einzelner Komponenten eine besondere Rolle spielen können, so dass durch ein Auswerten von Alterungsinformationen mit einem besonders hohen Maß an Zuverlässigkeit die Fehlerursache für das Unterschreiten einer vorgegebenen Energiequalität ermittelt werden kann.In the exemplary embodiment according to FIG. 4, use is made of the fact that certain aging effects of individual components can play a special role, so that by evaluating aging information with a particularly high level of reliability, the cause of the error can be determined for falling below a predetermined energy quality.
Die Figur 5 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Anordnung. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Auswerteeinrichtung 30 darüber hinaus dazu geeignet, die zeitliche Abfolge F(t) von Fehlersignalen F, die von der Energiequalitätsüberwachungseinrichtung 20 geliefert werden, auszuwerten. Konkret wird die Auswerteeinrichtung 30 den oder die Zeitpunkte des Auftretens der Fehlersignale F als zusätz- liehe Kenngröße mit Abfolgeinformationen, die in den Datensätzen D der Speichereinrichtung 40 gespeichert sind, vergleichen und alle solchen Datensätze D' der Speichereinrichtung 40 ganz oder auszugsweise ausgeben, die passende Abfol- geinformationen, passende Topologieinformationen und passende Alterungsinformationen O enthalten. Alternativ kann anstelle der genannten logischen „UND"-Verknüpfung auch eine logische „ODER" -Verknüpfung oder eine andere logische Verknüpfung durchgeführt werden.FIG. 5 shows a fifth exemplary embodiment of an arrangement according to the invention. In this embodiment, the evaluation device 30 is also suitable for evaluating the time sequence F (t) of error signals F that are supplied by the energy quality monitoring device 20. Specifically, the evaluation device 30 is the time or points of occurrence of the error signals F as additional compare the characteristic with sequence information stored in the data sets D of the memory device 40 and output all or part of such data sets D 'to the memory device 40, which contain matching sequence information, suitable topology information and suitable aging information O. Alternatively, instead of said logical "AND" link, a logical "OR" link or other logical link may also be performed.
Bei dem fünften Ausführungsbeispiel wird beispielhaft davon ausgegangen, dass die Auswerteeinrichtung insgesamt drei Kenngrößen verarbeitet, nämlich Topologiedaten T, Alterungs- informationen O, die zeitliche Abfolge F(t) der Fehlersignale F sowie zusätzlich auch elektrische Kenngrößen am Eingang E der Auswerteeinrichtung 30. Eine solche Verarbeitung aller dieser Signale ist jedoch nicht erforderlich, es kann in vielen Fällen ausreichend sein, wenn nur einzelne oder einige dieser Kenngrößen weiterverarbeitet werden. So ist es bei- spielsweise denkbar, für die Auswahl der Datensätze D' bzw. für das Erzeugen des Fehlerursachensignals ausschließlich Alterungsinformationen O oder die zeitliche Abfolge F(t) des Fehlersignals F zu verwerten oder stattdessen Topologieinformationen T gemeinsam mit der zeitlichen Abfolge F(t) der Feh- lersignale F zu verwerten. Die Auswahl, welche Kenngrößen von der Auswerteeinrichtung 30 verwertet werden, wird die Auswerteeinrichtung 30 vorzugsweise automatisch in Abhängigkeit davon einstellen, welche Informationen bzw. Kenngrößen am be- nutzerseitigen Eingang B anliegen.In the fifth exemplary embodiment, it is assumed by way of example that the evaluation device processes a total of three characteristics, namely topology data T, aging information O, the time sequence F (t) of the error signals F and additionally also electrical characteristics at the input E of the evaluation device 30 However, it is not necessary to process all these signals; in many cases it may be sufficient to process only some or some of these parameters. For example, it is conceivable to use exclusively aging information O or the temporal sequence F (t) of the error signal F for the selection of the data sets D 'or for generating the error cause signal, or instead topology information T together with the time sequence F (t ) of the error signals F to be used. The selection of which parameters are utilized by the evaluation device 30 is preferably automatically set by the evaluation device 30 as a function of which information or parameters are present at the user-side input B.
In der Figur 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Anordnung gezeigt. Bei dieser Anordnung ist die Auswerteeinrichtung 30 derart ausgestaltet, dass an dem benutzerseitigen Eingang B Störungsmeldungen in Form von Stö- rungsInformationen S eingebbar sind, die benutzerseitig bereits bekannte Anlagenstörungen beschreiben. Die Auswerteeinrichtung 30 wird die Störungsinformationen S auswerten und bei der Ausgabe von Datensätzen D der Speichereinrichtung 40 berücksichtigen.FIG. 6 shows a further exemplary embodiment of an arrangement according to the invention. In this arrangement, the evaluation device 30 is configured such that at the user-side input B disturbance messages in the form of disturbances. information describing already known system malfunctions on the user side. The evaluation device 30 will evaluate the fault information S and take it into account when outputting data sets D of the memory device 40.
Die Störungsmeldungen S ermöglichen es der Auswerteeinrichtung 30, beispielsweise alle solchen Fehlerursachesignale bzw. Datensätze D' bei der Ausgabe am Ausgang A zu unterdrü- cken, die auf einen bereits bekannten Fehler zurückgehen. Wird benutzerseitig beispielsweise ein Pumpspeicherwerk an die Energieübertragungsanlage 50 angeschlossen, so wird es technisch bedingt unter Umständen zu einer Herabsetzung der Energiegualität kommen, die von der Energiequalitätsüberwa- chungseinrichtung 20 festgestellt und mit einem Fehlersignal F gemeldet wird. Die Auswerteeinrichtung 30 kann für diesen Fall derart ausgestaltet sein, dass sie die entsprechende Fehlerursache als Datensatz D' an ihrem Ausgang A ausgibt oder die entsprechende Angabe stattdessen unterdrückt, bei- spielsweise, wenn die zusätzliche Angabe dieser Fehlerinformation für eine weitere Datenverarbeitung überflüssig oder irritierend wäre. The fault messages S allow the evaluation device 30, for example, to suppress all such fault cause signals or data sets D 'in the output at the output A, which are based on an already known error. If, for example, a pumped storage plant is connected to the energy transmission system 50 on the user side, then, for technical reasons, a reduction of the energy quality will occur, which is detected by the energy quality monitoring device 20 and reported with an error signal F. The evaluation device 30 may in this case be designed such that it outputs the corresponding error cause as a data set D 'at its output A or instead suppresses the corresponding information, for example, if the additional specification of this error information would be superfluous or irritating for further data processing ,

Claims

Patentansprüche claims
1. Anordnung (10) mit einer Energiequalitätsüberwachungsein- richtung (20) , die zum Überwachen der Qualität der Energie einer Energieübertragungsanlage (50) geeignet ist und einAn arrangement (10) having an energy quality monitoring device (20) suitable for monitoring the quality of the energy of an energy transmission system (50) and a
Fehlersignal (F) erzeugen kann, wenn die Qualität der Energie einen vorgegebenen Mindeststandard unterschreitet, gekennzeichnet durchCan generate error signal (F) if the quality of the energy falls below a predetermined minimum standard, characterized by
- eine Auswerteinrichtung (30) mit mindestens einem Eingang (E, B) zur Eingabe zumindest einer Kenngröße (K, O, T) der- An evaluation device (30) with at least one input (E, B) for inputting at least one characteristic (K, O, T) of
Energieübertragungsanlage undPower transmission system and
- eine mit der Auswerteinrichtung in Verbindung stehenden Speichereinrichtung (40) mit einer Mehrzahl abgespeicherter Datensätze (D) , die jeweils zumindest eine mögliche Fehler- Ursache für das Unterschreiten des Mindeststandards beschreiben,a memory device (40) which is connected to the evaluation device and has a plurality of stored data sets (D), each describing at least one possible error cause for the undershooting of the minimum standard,
-wobei die Auswerteinrichtung geeignet ist, bei Vorliegen des Fehlersignals die zumindest eine eingangsseitig anliegende Kenngröße mit den Datensätzen der Speichereinrichtung zu vergleichen und an einem Ausgang (A) solche Datensätzewherein the evaluation device is suitable, when the error signal is present, to compare the at least one characteristic present on the input side with the data sets of the memory device and at an output (A) such data sets
(D' ) ganz oder auszugsweise auszugeben, die zu der Kenngröße oder zu dem zeitlichen Verlauf der Kenngröße passen.(D ') output in whole or in part, which match the characteristic or the time course of the characteristic.
2. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass2. Arrangement according to claim 1, characterized in that
- mindestens ein Datensatz Topologieinformationen enthält und- contains at least one record topology information and
- die Auswerteinrichtung geeignet ist, die Topologie der Energieübertragungsanlage beschreibende Topologiedaten (T) als Kenngröße mit den Topologieinformationen der Datensätze zu vergleichen und solche Datensätze der Speichereinrichtung ganz oder auszugsweise auszugeben, die passende Topologieinformationen aufweisen. - The evaluation is suitable to compare the topology of the power transmission plant descriptive topology data (T) as a parameter with the topology information of the records and output such records of the memory device wholly or in part, having the appropriate topology information.
3. Anordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass3. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that
- mindestens ein Datensatz Alterungsinformationen enthält und -die Auswerteinrichtung geeignet ist, den Alterungszustand der Energieübertragungsanlage beschreibende Zustandsdaten- contains at least one record aging information and -the evaluation is suitable, the aging state of the energy transmission system descriptive state data
(O) als Kenngröße mit den Alterungsinformationen der Datensätze zu vergleichen und solche Datensätze der Speichereinrichtung ganz oder auszugsweise auszugeben, die passende Alterungsinformationen aufweisen .(O) to compare as a parameter with the aging information of the records and output such records of the memory device wholly or in part, having the appropriate aging information.
4. Anordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass4. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that
- mindestens ein Datensatz eine zeitliche Abfolge vorheriger Störungen in Form von Abfolgeinformationen beschreibt und - die Auswerteinrichtung geeignet ist, den oder die Zeitpunkte des Auftretens der Fehlersignale als Kenngröße (F (t) ) mit den Abfolgeinformationen der Datensätze zu vergleichen und solche Datensätze der Speichereinrichtung ganz oder auszugsweise auszugeben, die passende Abfolgeinforma- tionen aufweisen.at least one data record describes a chronological sequence of previous disturbances in the form of sequence information, and the evaluation device is adapted to compare the time of occurrence of the error signals as a parameter F (t) with the sequence information of the data records and such data records of the memory device entirely or to output excerpts which have suitable sequence information.
5. Anordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass5. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that
- in die Speichereinrichtung benutzerseitig Störungsinformationen (S) eingebbar sind, die benutzerseitig bereits bekannte Anlagenstörungen beschreiben, und -die Auswerteinrichtung geeignet ist, die- In the memory device user error information (S) can be entered, describe the user already known system noise, and -the evaluation is suitable, the
Störungsinformationen auszuwerten und bei der Ausgabe von Datensätzen der Speichereinrichtung alle diejenigen Daten- sätzen zu benennen oder zu verwerfen, die mit den eingegebenen StörungsInformationen korrelieren. To evaluate fault information and to name or discard all those data sets that correlate with the entered fault information when outputting data sets of the memory device.
6. Verfahren zum Überwachen der Qualität der Energie einer Energieübertragungsanlage (50) und zum Erzeugen eines Fehlersignals (F) , das anzeigt, dass die Qualität der Energie einen vorgegebenen Mindeststandard unterschreitet, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere mögliche Fehlerursachen ermittelt werden, indem6. A method for monitoring the quality of energy of a power transmission system (50) and for generating an error signal (F) indicating that the quality of the energy falls below a predetermined minimum standard, characterized in that one or more possible causes of failure are determined by
- bei Vorliegen des Fehlersignals zumindest eine Kenngröße- When the error signal is present at least one characteristic
(K, O, T) der Energieübertragungsanlage mit in einer Spei- chereinrichtung (40) abgespeicherten Datensätzen (D) verglichen wird, die jeweils zumindest eine mögliche Fehlerursache für das Unterschreiten des Mindeststandards beschreiben, und(K, O, T) of the energy transmission system is compared with data sets (D) stored in a memory device (40), each describing at least one possible cause of the error for the undershooting of the minimum standard, and
- solche Datensätze ganz oder auszugsweise ausgegeben werden, die zu der Kenngröße oder zu dem zeitlichen Verlauf der- such data sets are output in whole or in part, which correspond to the parameter or the time course of the
Kenngröße passen.Fit parameter.
7. Verfahren nach Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet, dass - Datensätze mit Topologieinformationen verwendet werden und7. The method according to claim 6, characterized in that - data sets are used with topology information and
- die Topologie der Energieübertragungsanlage beschreibende Topologiedaten (T) als Kenngröße mit den Topologieinformationen der Datensätze verglichen werden und solche Datensätze der Speichereinrichtung ganz oder auszugsweise ausge- geben werden, die passende Topologieinformationen aufweisen.- Topology data (T) describing the topology of the energy transmission system is compared as a parameter with the topology information of the data records and such data records of the memory device are output in whole or in part, which have suitable topology information.
8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche 6-7, dadurch gekennzeichnet, dass - Datensätze mit Alterungsinformationen verwendet werden und8. The method according to any one of the preceding claims 6-7, characterized in that - records are used with aging information and
- den Alterungszustand der Energieübertragungsanlage beschreibende Alterungsdaten (O) als Kenngröße mit den Alterungsinformationen der Datensätze verglichen werden und solche Datensätze der Speichereinrichtung ganz oder auszugsweise ausgegeben werden, die passende Alterungsinformationen aufweisen.aging data describing the aging state of the energy transmission system (O) are compared as a parameter with the aging information of the data sets, and such data sets of the memory device are output in whole or in part, which have suitable aging information.
9. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, dass9. The method according to any one of the preceding claims 6-8, characterized in that
- Datensätze, die eine zeitliche Abfolge vorheriger Störungen in Form von Abfolgeinformationen beschreiben, verwendet werden und - Zeitpunkte des Auftretens des Fehlersignals als Kenngröße mit den Abfolgeinformationen der Datensätze verglichen werden und solche Datensätze der Speichereinrichtung ganz oder auszugsweise ausgegeben werden, die passende Abfolgeinfor- mationen aufweisen.Data sets which describe a chronological sequence of prior disturbances in the form of sequence information are used, and the points in time of occurrence of the error signal are compared as a parameter with the sequence information of the data records and such data records of the memory device are output in whole or in part having suitable sequence information ,
10. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche 6-9, dadurch gekennzeichnet, dass10. The method according to any one of the preceding claims 6-9, characterized in that
- benutzerseitig eingegebene Störungsinformationen (S) , die benutzerseitig bereits bekannte Anlagenstörungen beschrei- ben, ausgewertet werden und bei der Ausgabe von Datensätzen der Speichereinrichtung alle diejenigen benannt oder verworfen werden, die mit den eingegebenen Störungsinformationen korrelieren. - User inputted fault information (S) describing the user already known plant malfunctions are evaluated, and named at the output of records of the memory device all those that correlate with the entered fault information.
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