WO2012139655A2 - Verfahren und strommesseinrichtung zur erkennung von stromentnahmen oder stromeinspeisungen in einem elektrischen niederspannungsverteilnetz - Google Patents

Verfahren und strommesseinrichtung zur erkennung von stromentnahmen oder stromeinspeisungen in einem elektrischen niederspannungsverteilnetz Download PDF

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WO2012139655A2
WO2012139655A2 PCT/EP2011/056014 EP2011056014W WO2012139655A2 WO 2012139655 A2 WO2012139655 A2 WO 2012139655A2 EP 2011056014 W EP2011056014 W EP 2011056014W WO 2012139655 A2 WO2012139655 A2 WO 2012139655A2
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Jaroslaw Kussyk
Johann Lichtnekert
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R21/00—Arrangements for measuring electric power or power factor
    • G01R21/133—Arrangements for measuring electric power or power factor by using digital technique

Definitions

  • Method and current measuring device for detecting current draws or current feeds in an electrical low-voltage distribution network
  • the invention relates to a method and a current measuring device for detecting current draws from one or power feeds in a part of a low-voltage electrical distribution network.
  • the distribution system operator was dependent on it to recognize unknown feeds or feeds of electrical energy by comparing measured amounts of energy.
  • the data supplied by existing electric energy meters are known via an energy consumption of known electrical loads or an energy feed electrical sources are compared to an amount of electrical energy measured at a central feed point, such as a transformer station, associated with the electrical loads or sources in question. From the comparison of these values, the distribution system operator in certain
  • the invention is therefore based on the object of specifying a method and a current measuring device for detecting current draws from one or current feeds in a part of a low-voltage electrical distribution network to allow the operator of an electrical power distribution network, previously unknown power consumption or ingestions comparatively accurate to identify and place limits criz ⁇ .
  • the invention is achieved by a method of the type mentioned, in which a first real current value is detected by means of a first current measuring device that indicates the current flowing at a ers ⁇ th measuring point of the low-voltage distribution network active current, and by at least one further current measuring device at least one further active current value indicating the current flowing in at least one further measuring point of the low-voltage distribution network ⁇ effective current is detected, where ⁇ at by the first and the at least one further current measurement device is a ⁇ as the load and source free adopted part of the low-voltage distribution network is demarcated.
  • the first and the at least one further active current value are transmitted to a central device, which forms an active current sum from the first and the at least one further active current value by addition taking into account the respective current flow direction and either forms an extraction information which generates a current from the current indicates the first and the at least one further current measuring device delimited part of the low-voltage distribution network, or forms a feed-in information indicating a power supply to the demarcated from the first and the at least one further current measuring device part of the low-voltage distribution network, if the deviation of the active current sum of zero value exceeds specified active current threshold.
  • any part of an electrical low-voltage distribution network can be set up as a closed balance chamber by being limited by corresponding current measuring devices for detecting active current values. Since the images taken by the current measuring devices active current values of a central device are fed, can be recognized by the correct sign, forming the active current sum very simple, whether held in the volume defined by the current measuring devices range of the low voltage distribution network to the operator of the low tensioning ⁇ voltage distribution network unknown current withdrawals or PowerOn ⁇ feeds.
  • the central device recognizes the presence of a positive deviation of the active current sum from the value zero to ⁇ forth unknown current drain voltage distribution network from the portion of low and accordingly generates a Ent ⁇ acquisition information.
  • a negative deviation however, a previously unknown power supply must be present in the part of the low-voltage network, so that the center RAL immune generates a feed-in information accordingly.
  • the current flow direction were predetermined such that active currents flowing into the part would have a negative sign (and outgoing currents a positive sign), then correspondingly inverse conditions would result.
  • An advantageous embodiment of the method according to the invention provides that the first and at least one white ⁇ tere active current value formed by the respective current measuring device in a time-synchronized manner the.
  • a time synchronization can, for example, by receiving a timing pulse of a GPS system, an IRIG-B system or by other time synchronization of the individual current measuring devices, for example according to the Real-Time Ethernet standard or the standard for the time synchronizers ⁇ tion IEEE 1588 take place ,
  • a further advantageous embodiment of the invention shown SEN method provides that the active current values over a predetermined measurement period detected time averages are used.
  • the amount of data transmitted between the measuring devices and the central device can be kept comparatively low, since not every single active current value, but only temporal average values recorded over a predetermined measuring period are transmitted.
  • the inventive method provides that the first and the at least one further active current value at the respective measuring point in each case relative to the same phase conductor of a multiphase Low-voltage distribution network are detected.
  • the first and all phase conductors and / or with respect to the neutral conductor of a multiphase low voltage distribution network to be detected in at least one further active current value at each measuring point in each case with respect ⁇ schreib may also be provided.
  • a further advantageous embodiment of the invention shown SEN procedure provides that the first current measuring device is used as a central device.
  • the method can be carried out comparatively easily, since the functionality of the central device is integrated into the first current measuring device and consequently no transmission of active current values to a separate central device must take place. In addition, the costs for a separate central facility can be saved.
  • the active current values are transmitted from a communication device of the respective current measuring devices via a communication medium to the central device, wherein at least one conductor of the low-voltage distribution network is used as the communication medium.
  • the active current values are transmitted from a communication device of the respective current measuring devices to the central device via a communication medium, wherein a communication medium of a communication infrastructure other than the low-voltage distribution network is used as the communication medium.
  • the communication infrastructure ⁇ be set up for wired or wireless data transmission.
  • the detection of the active current values takes place continuously. Alternatively, however, it may also be provided that the detection of the active current values is time-controlled or initiated by a start command of the central device.
  • the extraction information or the feed-in information is transmitted to a higher-level control center device and transmitted by the Control center device is output by means of a display device.
  • a respective intrinsic demand active current value is detected, which indicates the respective active current from a current measuring device to cover its own power supply from the Low-voltage distribution network is added, the respective intrinsic demand active current value is transmitted to the central facility. and the central device forms the active current sum taking into account all the respective intrinsic demand active current values.
  • the central processing means estimates respective Internal power active current values corresponding to the respective active current is ⁇ ben which is received from the respective current measuring devices to cover its power supply from the low voltage distribution network, and the central device the active current threshold value taking into account the Sum of all estimated self-demand active current values determined.
  • a Current Sense ⁇ direction for detecting current withdrawals from one or electricity feed-in part of a low voltage electrical distribution network with a measuring unit for He replaced ⁇ of active current measured values at a measuring point of the low voltage distribution network, and a communication unit for transmitting the real current measurement values at a central facility.
  • the current-measuring device is set up to carry out a method according to one of claims 1 to 13.
  • the above object is achieved by a system for detecting current draws or power feeds in a part of a low-voltage electrical distribution network, in which at least two such current measuring devices are vorgese ⁇ hen.
  • Fig. 1 is a schematic view of one of three
  • Fig. 2 is a schematic view of one of three
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a system for the automatic detection of a current consumption from or a current feed into a part 10 of a three-phase low-voltage distribution network, which is not further illustrated.
  • the low-voltage distribution network has three phase conductors LI, L2, L3 and a neutral conductor N. Alternatively, others can
  • Network types may be provided, e.g. a three-phase version without a common neutral conductor.
  • FIG. 1 shows a first current measuring device IIa, which is arranged at a first measuring point 12a in the low-voltage distribution network.
  • a second Current Sense ⁇ IIb direction and a third current measurement means 11c are provided which are arranged at measuring points 12b and 12c.
  • the measuring points 12a, 12b and 12c delimit the part 10 of the low-voltage distribution network in such a way that no known current sources and current loads are present therein.
  • Each current measuring device IIa, IIb, 11c comprises a measuring unit 13a, 13b, 13c, which is set up to detect effective current values corresponding to those at the respective measuring point 12a,
  • Indicate 12b, 12c in the individual phase conductors LI, L2, L3 flowing active currents Concretely, records the measuring unit 13a of the first current measuring device IIa flowing at the measurement point 12a in the individual phase conductors LI, L2, L3 actual currents I A, I / I a, 2 / I a, 3 / the measurement unit 13b of the second Current Sense ⁇ direction IIb at the measuring point 12b in the individual phase conductors LI, L2, L3 flowing active currents ⁇ b , i, I b , 2 / I, 3 and the measuring unit 13c of the third current measuring device 11c at the measuring point 12c in the individual phase conductors LI, L2, L3 flowing active currents I c , ir ⁇ , 2r I c, 3 -
  • the active currents are drawn in the embodiment of Figure 1 so that flowing into the part 10 in active currents a positive Have sign, while from this flowing active currents have a negative sign.
  • the detection of the active currents preferably takes place in a temporally synchronized manner.
  • the current measuring devices IIa may, IIb, 11c as internal timer (not shown in Figure 1) which, for example, via a exter ⁇ NEN timing (for example, from a GPS signal) or via another Zeitsynchronisier processor (eg via Zeitsynchronisier- telegrams IEEE 1588) are synchronized.
  • the measurement ⁇ units are coupled with the internal timers that they can attach the active current values detected a respective time stamp indicating the respective time of measurement.
  • the current measuring devices IIa, IIb, 11c each comprise a communication unit 14a, 14b, 14c, which are set up for transmitting the active current values detected by the respective measuring unit 13a, 13b, 13c to a central device 15, which in the exemplary embodiment according to FIG IIa is integrated.
  • the communication units 14a, 14b, 14c are connected, on the one hand, to the respective measuring units 13a, 13b, 13c and, on the other hand, to coupling units only schematically indicated in FIG.
  • the central device 15 provided in the first current measuring device IIa is set up to calculate an effective current sum from the respective received active current values of the individual current measuring devices IIa, IIb, 11c by addition taking into account the direction of current flow.
  • the central device 15 is supplied on the one hand the effective current value determined by the measuring unit 13a of the first current measuring device IIa directly, while the obligations of the measuring ⁇ units 13b and 13c of the two further Strommesseinrich- IIb, 11c active current values detected over the communica ⁇ tion units 14b, 14c in the phase conductors LI, L2, L3 and / or the neutral conductor N coupled and transmitted to the communica tion ⁇ unit 14a of the first current measuring device IIa. From this communication unit 14a, the received active current values are transferred to the central device 15.
  • the central device 15 determines by sign-correct addition of an effective current sum from the received active current values of the respective current measuring devices IIa, IIb, 11c.
  • the active current measured values of a matching phase conductor LI, L2, L3 are used.
  • manual settings can be made in the current measuring devices IIa, IIb, 11c, which specify a fixed assignment of the detected active current measured values to the respective phase conductors.
  • the respective phase conductor LI, L2, L3 can also be detected independently and ne corresponding information in the device settings are adopted.
  • the part 10 of the low-voltage distribution network is actually - as assumed - free of further electrical loads and sources, then for each of the active current sums Sn, S12, S13 ideally a value of zero must result, since as much active current flows into the part 10, such as flowing out of this again. Under real conditions (eg taking into account measurement inaccuracies), this results in a value which is close to zero. Therefore, the Moneinrich ⁇ tung 15 checks each of these active current sums S, S12, S13, whether their depending ⁇ stays awhile deviation from the zero value - positive or negative direction - exceeds a predetermined active current threshold value, and generates, if necessary, at too high a positive deviate ⁇ monitoring information or in case of excessive negative deviation feed-in information. If the current flow direction were set exactly the opposite, then correspondingly reverse conditions would result at these points.
  • Active current values are recorded and transmitted.
  • the detection of the active current values can be carried out continuously, for example. Alternatively, the detection can also be performed time-controlled (eg at the beginning of each full hour) or triggered by a start command of the central device 15.
  • the central device 15 transmits, for example, to all measuring units 13a, 13b, 13c entwe ⁇ the right (to the measuring unit 13a) or via the communi ⁇ tion units 14a, 14b, 14c (at the measuring units 13b, 13c) a start command to start a Indicates the measurement with regard to the start of the measurement and its duration. If the active current summation is to be performed using the time average, at the end are of the measurement in the measuring units 13a, 13b, 13c, time averages of the amounts of Wirkströ ⁇ me in the phase conductors LI, L2, formed L3.
  • the measuring method described can be configured even more precisely if, in addition to the active currents flowing at the measuring points 12a, 12b, 12c, the active currents required by the current measuring devices IIa, IIb, 11c to cover their respective own power supply (eg for communication functions, measuring functions) be taken into account.
  • these active currents can either be measured concretely for each current measuring device IIa, IIb, 11c and transmitted to the central device 15 in the form of respective intrinsic demand active current values which correspondingly include the intrinsic active current values in the formation of the active current sum (the current measuring devices refer to FIG Part 10 here active current, so that the self-demand active current values according to the above convention for current flow direction with a negative sign must be considered).
  • the self-demand active current values of the Primaein ⁇ direction 15 can also be estimated and received as an additional correction factor in the active current threshold, the Value to take account of the own power requirement thus would have to be increased slightly.
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of a part 20 of a low-voltage distribution network.
  • the operation of the system shown in the second embodiment corresponds in most features of the already explained for the first embodiment mode of operation, corresponding components are ⁇ therefore marked with matching reference numerals.
  • the part 20 of the low-voltage distribution network in the secondssensbei ⁇ game on a distribution network operators previously unknown branch 21, which is connected to an electrical load or source the current from the part 20 refers or feeds into the ⁇ sen, without that an electric energy meter is provided for this purpose. Consequently, there are active currents Ia, Ir ⁇ d , 2r I ci, 3, which are not detected by any of the current measuring devices IIa, IIb, 11c. Accordingly, the assumption made in the installation of the current measuring devices IIa, IIb, 11c that part 20 of the low-voltage distribution network is not a load-free and swell-free part does not apply.
  • the presence of the branch 21 can not only be clearly recognized via the method already described in detail with reference to FIG. 1, but can also be located insofar as the branch 21 must lie within the monitored part 20.
  • the active current summation in the Primaeinrich- tung 15 resulting from zero significantly different values, so that detected a removal or a feeding active power via the branch 21 and accordingly a Ent ⁇ acceptance information or a Einspeiseinformation is generated.
  • This is transmitted, preferably also via the PLC communication connection, to a higher-level control center, where it is displayed to the operator of the distribution network, so that the latter can undertake further measures for determining the branch 21, which has not previously been known to him.
  • the central device 15 can also be designed as an independent device, which is connected to the current-measuring devices IIa, IIb, 11c via a communication connection.
  • the transfer of all active current values may also take place a multi-stage transmission of the active current values to the central device 15, in which an active current value is first transmitted to another Current Sense ⁇ direction and already there to form ei ⁇ ner active current subtotal to the added by this current measuring device active current value is added. Thereafter, this active current subtotal is either transmitted directly to the central ⁇ device or initially fed to another current measuring device to form a further active current subtotal. In this way, after one or more intermediate stages in the central device 15, finally, the active current sum taking into account all active current values or active current intermediate sums active current can be formed.
  • a current measuring device and / or a central device can be realized quality measuring device as a part of functionality of an electric energy meter, a voltage, a data concentrator or a Au ⁇ tomatleitersauss. Consequently, with the described method an automatic recognition of drawing-off power from a power feeds or can be carried out in part of a low voltage distribution network with very high sensitivity and for each Netzlei ⁇ processing. This can be achieved, for example, by synchronous detection of associated active currents flowing into and out of a part of the distribution network and the formation of a corresponding summation balance. By using the active currents, voltage drops along the power lines or the associated network losses are negligible. By using the current measuring devices, it is possible to scale the monitored parts of the low-voltage distribution network in their size almost arbitrarily or to monitor only certain localized parts of the distribution network.

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Abstract

Um ein Verfahren zur Erkennung von Stromentnahmen aus einem oder Stromeinspeisungen in einen Teil (10, 20) eines elektrischen Niederspannungsverteilnetzes anzugeben, das es dem Betreiber eines elektrischen Energieverteilnetzes ermöglicht, bisher unbekannte Stromentnahmen bzw. -einspeisungen vergleichsweise genau zu erkennen und örtlich einzugrenzen, wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem ein erster und zumindest ein weiterer Wirkstromwert, die den an einer Messstelle (12a, 12b, 12c) des Niederspannungsverteilnetzes jeweils fließenden Wirkstrom angeben, mittels einer jeweiligen Strommesseinrichtung (11a, 11b, 11c) erfasst werden, wobei durch die Strommesseinrichtungen (11a, 11b, 11c) ein als last- und quellenfrei angenommener Teil (10, 20) des Niederspannungsverteilnetzes abgegrenzt wird. Die Wirkstromwerte werden an eine Zentraleinrichtung (15) übertragen, die unter Berücksichtigung der jeweiligen Stromflussrichtung eine Wirkstromsumme bildet und eine Entnahmeinformation, die eine Stromentnahme aus dem Teil (10, 20) des Niederspannungsverteilnetzes angibt, bzw. eine Einspeiseinformation, die eine Stromeinspeisung in den Teil (10, 20) des Niederspannungsverteilnetzes angibt, bildet, wenn die Abweichung der Wirkstromsumme vom Wert Null einen vorgegebenen Wirkstrom-Schwellenwert überschreitet. Die Erfindung betrifft auch eine entsprechende Strommesseinrichtung.

Description

Beschreibung
Verfahren und Strommesseinrichtung zur Erkennung von Stromentnahmen oder Stromeinspeisungen in einem elektrischen Nie- derspannungsverteilnetz
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Strommesseinrichtung zur Erkennung von Stromentnahmen aus einem oder Stromeinspeisungen in einen Teil eines elektrischen Nieder- spannungsverteilnetzes.
Für eine vollständige Automatisierung von elektrischen Energieverteilnetzen ist insbesondere auch eine automatische Er¬ kennung von Einspeisungen oder Entnahmen elektrischen Stromes auf der Niederspannungsebene elektrischer Energieverteilnetze notwendig, um eine optimale Regelung des Energieverteilnetzes zu gewährleisten. Außerdem sollen bisher nicht bekannte elektrische Lasten identifiziert und lokalisiert werden kön¬ nen, die nicht über Elektroenergiezähler mit dem Niederspan- nungsverteilnetz verbunden sind (z. B. manche kommunalen Beleuchtungseinrichtungen) , um eine zuverlässige Grundlage für die finanzielle Vergütung entnommener elektrischer Energie aus dem Niederspannungsverteilnetz bereitzustellen. Des Weiteren können auch bisher nicht erfasste Stromeinspeisungen, beispielsweise Einspeisungen von dezentralen Elektroenergie¬ erzeugern, wie z.B. privaten Photovoltaik-Anlagen, existieren, die elektrischen Strom ins Niederspannungsverteilnetz einspeisen. Zusätzlich kann es vorkommen, dass Stromverbraucher durch illegale Anzapfungen des Niederspannungsverteil- netzes unerlaubt Strom aus dem Niederspannungsverteilnetz entnehmen .
Bisher war der Verteilnetzbetreiber darauf angewiesen, ihm nicht bekannte Entnahmen oder Einspeisungen elektrischer Energie durch einen Vergleich von gemessenen Energiemengen zu erkennen. Dabei werden die von vorhandenen Elektroenergiezählern gelieferten Daten über einen Energieverbrauch bekannter elektrischer Lasten bzw. eine Energieeinspeisung bekannter elektrischer Quellen mit einer elektrischen Energiemenge verglichen, die an einem den fraglichen elektrischen Lasten oder Quellen zugeordneten zentralen Einspeisepunkt, beispielsweise einer Transformatorstation, gemessen wird. Aus dem Vergleich dieser Werte konnte der Verteilnetzbetreiber in gewissen
Grenzen Hinweise darüber erhalten, ob irgendwo in dem Niederspannungsverteilnetz ihm unbekannte Stromentnahmen oder
-einspeisungen vorliegen können. Diese Methode hat insbesondere den Nachteil, dass sich in be¬ sonders ausgedehnten Niederspannungsverteilnetzen Verteilungsverluste entlang der Netzleitungen selbst bemerkbar machen, die der Betreiber durch entsprechende Abschätzungswerte berücksichtigen muss. Hierdurch wird die Ermittlung von dem Benutzer unbekannten Energieentnahmen aus dem bzw. -einspeisungen in das Niederspannungsverteilnetz, die sich in der Größenordnung der Verteilungsverluste befinden, sehr schwierig . Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Strommesseinrichtung zur Erkennung von Stromentnahmen aus einem oder Stromeinspeisungen in einen Teil eines elektrischen Niederspannungsverteilnetzes anzugeben, um es dem Betreiber eines elektrischen Energieverteilnetzes zu er- möglichen, bisher unbekannte Stromentnahmen bzw. -einspeisungen vergleichsweise genau zu erkennen und örtlich einzu¬ grenzen .
Die Erfindung wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem mittels einer ersten Strommesseinrichtung ein erster Wirkstromwert erfasst wird, der den an einer ers¬ ten Messstelle des Niederspannungsverteilnetzes fließenden Wirkstrom angibt, und mittels zumindest einer weiteren Strommesseinrichtung zumindest ein weiterer Wirkstromwert, der den an zumindest einer weiteren Messstelle des Niederspannungs¬ verteilnetzes fließenden Wirkstrom angibt, erfasst wird, wo¬ bei durch die erste und die zumindest eine weitere Strommess¬ einrichtung ein als last- und quellenfrei angenommener Teil des Niederspannungsverteilnetzes abgegrenzt wird. Der erste und der zumindest eine weitere Wirkstromwert werden an eine Zentraleinrichtung übertragen, die aus dem ersten und dem zumindest einen weiteren Wirkstromwert durch Addition unter Be- rücksichtigung der jeweiligen Stromflussrichtung eine Wirkstromsumme bildet und entweder eine Entnahmeinformation bil¬ det, die eine Stromentnahme aus dem von der ersten und der zumindest einen weiteren Strommesseinrichtung abgegrenzten Teil des Niederspannungsverteilnetzes angibt, oder eine Ein- speiseinformation bildet, die eine Stromeinspeisung in den von der ersten und der zumindest einen weiteren Strommesseinrichtung abgegrenzten Teil des Niederspannungsverteilnetzes angibt, wenn die Abweichung der Wirkstromsumme vom Wert Null einen vorgegebenen Wirkstrom-Schwellenwert überschreitet.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann quasi jeder beliebige Teil eines elektrischen Niederspannungsverteilnetzes als abgeschlossener Bilanzraum eingerichtet werden, indem er mit entsprechenden Strommesseinrichtungen zur Erfassung von Wirk- stromwerten begrenzt wird. Da die von den Strommesseinrichtungen aufgenommenen Wirkstromwerte einer Zentraleinrichtung zugeführt werden, kann durch die vorzeichenrichtige Bildung der Wirkstromsumme sehr einfach erkannt werden, ob in dem durch die Strommesseinrichtungen abgegrenzten Bereich des Niederspannungsverteilnetzes dem Betreiber des Niederspan¬ nungsverteilnetzes unbekannte Stromentnahmen oder Stromein¬ speisungen stattfinden. Werden beispielsweise in den von den Strommesseinrichtungen abgegrenzten Teil des Niederspannungsverteilnetzes hinein fließende Wirkströme mit einem positiven Vorzeichen und alle aus dem fraglichen Teil heraus fließenden Wirkströme mit einem negativen Vorzeichen versehen, so erkennt die Zentraleinrichtung bei einer positiven Abweichung der Wirkstromsumme von dem Wert Null das Vorliegen einer bis¬ her nicht bekannten Stromentnahme aus dem Teil des Nieder- spannungsverteilnetzes und erzeugt dementsprechend eine Ent¬ nahmeinformation. Bei einer negativen Abweichung hingegen muss eine bisher nicht bekannte Stromeinspeisung in den Teil des Niederspannungsnetzes vorhanden sein, so dass die Zent- raleinrichtung entsprechend eine Einspeiseinformation erzeugt. Wenn die Stromflussrichtung hingegen derart vorgegebenen wäre, dass in den Teil hinein fließende Wirkströme ein negatives Vorzeichen hätten (und heraus fließende Ströme ein positives Vorzeichen) , so würden sich entsprechend umgekehrte Verhältnisse ergeben.
Da bei den Messungen anstelle von elektrischen Energiewerten bzw. Leistungen Wirkströme erfasst werden, spielen Spannungs- abfalle entlang der elektrischen Leitungen des Niederspannungsverteilnetzes keine bedeutende Rolle, so dass die Er¬ mittlung der Stromentnahmen bzw. Stromeinspeisungen mit relativ großer Genauigkeit vorgenommen werden kann. Aufgrund der Tatsache, dass die Entnahme- bzw. Einspeiseinformation je- weils für den durch die fraglichen Strommesseinrichtungen begrenzten Teil des Niederspannungsverteilnetzes gebildet wer¬ den, kann zudem eine relativ genaue Lokalisierung der bisher unbekannten Stromentnahmen aus dem bzw. Stromeinspeisungen in das Niederspannungsverteilnetz durchgeführt werden.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass der erste und der zumindest eine wei¬ tere Wirkstromwert von der jeweiligen Strommesseinrichtung in zeitlich synchronisierter Weise gebildet werden.
Durch die zeitlich synchronisierte Erfassung der Wirkstromwerte können zueinander gehörende Wirkstromwerte der einzel¬ nen Strommesseinrichtungen sehr einfach anhand z.B. eines den Wirkstromwerten beigefügten Zeitstempels einander zugeordnet werden, und es kann auf diese Weise eine sehr genaue Erken¬ nung der jeweiligen Stromentnahmen bzw. Stromeinspeisungen erfolgen. Eine zeitliche Synchronisierung kann beispielsweise durch Empfang eines Zeitimpulses eines GPS-Systems, eines IRIG-B-Systems oder durch andere Zeitsynchronisation der ein- zelnen Strommesseinrichtungen, beispielsweise nach dem Real- time-Ethernet-Standard oder dem Standard zur Zeitsynchronisa¬ tion IEEE 1588 erfolgen. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemä¬ ßen Verfahrens sieht vor, dass als Wirkstromwerte über eine vorgegebenen Messzeitdauer erfasste zeitliche Mittelwerte verwendet werden.
Auf diese Weise kann die zwischen den Messeinrichtungen und der Zentraleinrichtung übertragenen Datenmenge vergleichsweise gering gehalten werden, da nicht jeder einzelne Wirkstromwert, sondern lediglich über eine vorgegebene Messzeitdauer erfasste zeitliche Mittelwerte übertragen werden.
Um eine genaue Eingrenzung des von den Strommesseinrichtungen überwachten Teils des Niederspannungsverteilnetzes durchfüh¬ ren zu können, ist gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausfüh- rungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass der erste und der zumindest eine weitere Wirkstromwert an der jeweiligen Messstelle jeweils bezüglich desselben Phasenleiters eines mehrphasigen Niederspannungsverteilnetzes erfasst werden. Alternativ dazu kann auch vorgesehen sein, dass der erste und der zumindest eine weitere Wirkstromwert an der je¬ weiligen Messstelle jeweils bezüglich aller Phasenleiter und/oder bezüglich des Nullleiters eines mehrphasigen Niederspannungsverteilnetzes erfasst werden. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemä¬ ßen Verfahrens sieht vor, dass als Zentraleinrichtung die erste Strommesseinrichtung verwendet wird.
Hierdurch kann das Verfahren vergleichsweise einfach ausge- führt werden, da die Funktionalität der Zentraleinrichtung in die erste Strommesseinrichtung integriert ist und folglich keine Übertragung von Wirkstromwerten zu einer separaten Zentraleinrichtung stattfinden müssen. Außerdem können die Kosten für eine separate Zentraleinrichtung eingespart wer- den.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Wirkstrom- werte von einer Kommunikationseinrichtung der jeweiligen Strommesseinrichtungen über ein Kommunikationsmedium an die Zentraleinrichtung übertragen werden, wobei als Kommunikationsmedium zumindest ein Leiter des Niederspannungsverteilnet- zes verwendet wird. Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass die Wirkstromwerte von einer Kommunikationseinrichtung der jeweiligen Strommesseinrichtungen über ein Kommunikationsmedium an die Zentraleinrichtung übertragen werden, wobei als Kommunikationsmedium ein Kommunikationsmedium einer von dem Niederspannungsverteilnetz verschiedenen Kommunikationsinfrastruktur verwendet wird. Dabei kann die Kommunikations¬ infrastruktur zur drahtgebundenen oder drahtlosen Datenübertragung eingerichtet sein. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Erfassung der Wirkstromwerte kontinuierlich erfolgt. Alternativ hierzu kann aber auch vorgesehen sein, dass die Erfassung der Wirkstromwerte zeitgesteuert durchgeführt oder durch einen Startbefehl der Zentraleinrichtung veranlasst wird.
Um dem Betreiber des Niederspannungsverteilnetzes möglichst zeitnah einen Überblick über die Entnahme- oder Einspeisesituation in dem Teil des Niederspannungsverteilnetzes zu ge- ben, kann gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass die Entnahmeinformation oder die Einspeiseinformation an eine übergeordnete Leitstelleneinrichtung übertragen und von der Leitstelleneinrichtung mittels einer Anzeigeeinrichtung ausgegeben wird.
Um die Erkennung von bisher unbekannten Stromentnahmen bzw. Stromeinspeisungen noch genauer durchführen zu können, wird gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgeschlagen, dass ein jeweiliger Eigenbedarfs-Wirkstromwert erfasst wird, der den jeweiligen Wirkstrom angibt, der von einer jeweiligen Strommesseinrichtung zur Deckung der eigenen Stromversorgung aus dem Niederspannungsverteilnetz aufgenommen wird, der jeweilige Eigenbedarfs-Wirkstromwert an die Zentraleinrichtung über- tragen wird, und die Zentraleinrichtung die Wirkstromsumme unter Berücksichtigung aller jeweiligen Eigenbedarfs-Wirk- stromwerte bildet. Alternativ hierzu kann auch vorgesehen sein, dass die Zentraleinrichtung jeweilige Eigenbedarfs- Wirkstromwerte abschätzt, die den jeweiligen Wirkstrom ange¬ ben, der von den jeweiligen Strommesseinrichtungen zur Deckung der eigenen Stromversorgung aus dem Niederspannungsverteilnetz aufgenommen wird, und die Zentraleinrichtung den Wirkstrom-Schwellenwert unter Berücksichtigung der Summe al- 1er abgeschätzten Eigenbedarfs-Wirkstromwerte ermittelt.
Die oben genannte Aufgabe wird auch durch eine Strommessein¬ richtung zur Erkennung von Stromentnahmen aus einem oder Stromeinspeisungen in einen Teil eines elektrischen Nieder- spannungsverteilnetzes gelöst mit einer Messeinheit zur Er¬ fassung von Wirkstrommesswerten an einer Messstelle des Niederspannungsverteilnetzes und einer Kommunikationseinheit zur Übertragung der Wirkstrommesswerte an eine Zentraleinrichtung. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Strommessein- richtung zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 eingerichtet ist.
Außerdem wird die oben genannte Aufgabe durch ein System zur Erkennung von Stromentnahmen oder Stromeinspeisungen in einem Teil eines elektrischen Niederspannungsverteilnetzes gelöst, bei dem zumindest zwei solche Strommesseinrichtungen vorgese¬ hen sind.
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher er- läutert. Hierzu zeigen
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines von drei
Strommesseinrichtungen begrenzten last- und quellenfreien Teils eines Niederspannungsverteilnetzes;
Fig. 2 eine schematische Ansicht eines von drei
Strommesseinrichtungen begrenzten Teils eines Niederspannungsverteilnetzes mit einer nicht zusätzlichen Stromeinspeisung/-entnahme .
Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Systems zur auto- matischen Erkennung einer Stromentnahme aus bzw. einer Stromeinspeisung in einen Teil 10 eines darüber hinaus nicht näher dargestellten dreiphasigen Niederspannungsverteilnetzes. Das Niederspannungsverteilnetz weist gemäß dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel drei Phasenleiter LI, L2, L3 so- wie einen Nullleiter N auf. Alternativ können auch andere
Netzarten vorgesehen sein, z.B. eine dreiphasige Ausführung ohne einen gemeinsamen Nullleiter.
Figur 1 zeigt eine erste Strommesseinrichtung IIa, die an ei- ner ersten Messstelle 12a in dem Niederspannungsverteilnetz angeordnet ist. Darüber hinaus sind eine zweite Strommessein¬ richtung IIb und eine dritte Strommesseinrichtung 11c vorgesehen, die an Messstellen 12b und 12c angeordnet sind. Durch die Messstellen 12a, 12b und 12c wird der Teil 10 des Nieder- spannungsverteilnetzes derart abgegrenzt, dass darin keine bekannten Stromquellen und Stromlasten vorhanden sind.
Jede Strommesseinrichtung IIa, IIb, 11c umfasst eine Messeinheit 13a, 13b, 13c, die zur Erfassung von Wirkstromwerten eingerichtet ist, die die an der jeweiligen Messstelle 12a,
12b, 12c in den einzelnen Phasenleitern LI, L2, L3 fließenden Wirkströme angeben. Konkret erfasst die Messeinheit 13a der ersten Strommesseinrichtung IIa die an der Messstelle 12a in den einzelnen Phasenleitern LI, L2, L3 fließenden Wirkströme I a, i / I a,2/ I a,3/ die Messeinheit 13b der zweiten Strommessein¬ richtung IIb die an der Messstelle 12b in den einzelnen Phasenleitern LI, L2, L3 fließenden Wirkströme ± b, i , I b,2/ I ,3 und die Messeinheit 13c der dritten Strommesseinrichtung 11c die an der Messstelle 12c in den einzelnen Phasenleitern LI, L2, L3 fließenden Wirkströme Ic,ir ^ ,2r I c,3 - Die Wirkströme sind in dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 so eingezeichnet, dass in den Teil 10 hinein fließende Wirkströme ein positives Vorzeichen besitzen, während aus diesem heraus fließende Wirkströme ein negatives Vorzeichen aufweisen.
Die Erfassung der Wirkströme erfolgt bevorzugt in zeitlich synchronisierter Weise. Dazu können die Strommesseinrichtungen IIa, IIb, 11c z.B. interne Zeitgeber (in Figur 1 nicht dargestellt) aufweisen, die beispielsweise über einen exter¬ nen Zeittakt (z.B. von einem GPS-Signal) oder über ein anderes Zeitsynchronisierverfahren (z.B. über Zeitsynchronisier- telegramme gemäß IEEE 1588) synchronisiert werden. Die Mess¬ einheiten sind derart mit den internen Zeitgebern gekoppelt, dass sie den erfassten Wirkstromwerten einen jeweiligen Zeitstempel beifügen können, der den jeweiligen Messzeitpunkt angibt .
Außerdem umfassen die Strommesseinrichtungen IIa, IIb, 11c jeweils eine Kommunikationseinheit 14a, 14b, 14c, die zur Übertragung der mittels der jeweiligen Messeinheit 13a, 13b, 13c erfassten Wirkstromwerte an eine Zentraleinrichtung 15 eingerichtet sind, die im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 in der ersten Strommesseinrichtung IIa integriert ist. Hierzu sind die Kommunikationseinheiten 14a, 14b, 14c einerseits mit den jeweiligen Messeinheiten 13a, 13b, 13c und andererseits mit in Figur 1 lediglich schematisch angedeuteten Einkoppel- einheiten verbunden, mit denen die Kommunikationseinheiten entsprechend eines an sich bekannten PLC-Verfahrens (PLC = Power Line Communication) Übertragungssignale in die Phasenleiter LI, L2, L3 und/oder den Nullleiter N des Niederspannungsverteilnetzes einkoppeln sowie Signale aus den Phasen- leitern LI, L2, L3 und/oder dem Nullleiter N auskoppeln können. Bei diesem Ausführungsbeispiel stellen die Leiter folg¬ lich selbst das Kommunikationsmedium für die Übertragung der Wirkstromwerte dar. Alternativ können die Wirkstromwerte aber auch über ein Kommunikationsmedium übertragen werden, das zu einer von den Leitern des Niederspannungsverteilnetzes ver¬ schiedenen Kommunikationsinfrastruktur, z.B. einem separaten Ethernet-Kommunikationsnetz , gehört . Die in der ersten Strommesseinrichtung IIa vorgesehene Zentraleinrichtung 15 ist dazu eingerichtet, aus den jeweiligen empfangenen Wirkstromwerten der einzelnen Strommesseinrichtungen IIa, IIb, 11c durch Addition unter Berücksichtigung der Stromflussrichtung eine Wirkstromsumme zu berechnen.
Hierzu wird der Zentraleinrichtung 15 einerseits der von der Messeinheit 13a der ersten Strommesseinrichtung IIa ermittelte Wirkstromwert direkt zugeführt, während die von den Mess¬ einheiten 13b und 13c der beiden weiteren Strommesseinrich- tungen IIb, 11c erfassten Wirkstromwerte über die Kommunika¬ tionseinheiten 14b, 14c in die Phasenleiter LI, L2, L3 und/oder den Nullleiter N eingekoppelt und an die Kommunika¬ tionseinheit 14a der ersten Strommesseinrichtung IIa übertragen werden. Von dieser Kommunikationseinheit 14a werden die empfangenen Wirkstromwerte an die Zentraleinrichtung 15 übergeben .
Die Zentraleinrichtung 15 ermittelt durch vorzeichenrichtige Addition eine Wirkstromsumme aus den empfangenen Wirkstrom- werten der jeweiligen Strommesseinrichtungen IIa, IIb, 11c. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 wird jeder Phasen¬ leiter LI, L2, L3 von den Strommesseinrichtungen IIa, IIb, 11c überwacht, so dass in der Zentraleinrichtung 15 entspre¬ chend für jeden Phasenleiter LI, L2, L3 eine jeweilige Wirk- stromsumme Sn, S i2 , SI3 gebildet wird:
S i l = la, 1 + 1 + 1 r
Sl2 = la, 2 + Ib, 2 + I c, 2 r
Sl3 = la, 3 + Ib, 3 + I c, 3 ·
Wichtig bei der Summenbildung ist, dass immer jeweils die Wirkstrommesswerte eines übereinstimmenden Phasenleiters LI, L2, L3 herangezogen werden. Hierzu können in den Strommesseinrichtungen IIa, IIb, 11c manuelle Einstellungen vorgenom- men werden, die eine feste Zuordnung der erfassten Wirkstrommesswerte zu den jeweiligen Phasenleitern angeben. Alternativ kann von den Strommesseinrichtungen IIa, IIb, 11c der jeweilige Phasenleiter LI, L2, L3 auch selbständig erkannt und ei- ne entsprechende Information in die Geräteeinstellungen übernommen werden.
Wenn der Teil 10 des Niederspannungsverteilnetzes tatsächlich - wie angenommen - frei von weiteren elektrischen Lasten und Quellen ist, so muss sich für jede der Wirkstromsummen Sn, S12, S13 idealerweise ein Wert von Null ergeben, da ebensoviel Wirkstrom in den Teil 10 hinein fließt, wie aus diesem wieder heraus fließt. Unter realen Verhältnissen (z.B. unter Berück- sichtigung von Messungenauigkeiten) ergibt sich ein Wert, der nahe dem Wert Null liegt. Daher überprüft die Zentraleinrich¬ tung 15 jede dieser Wirkstromsummen S , S12, S13, ob ihre je¬ weilige Abweichung von dem Wert Null - in positiver oder negativer Richtung - einen vorgegebenen Wirkstrom-Schwellenwert übersteigt, und erzeugt ggf. bei zu hoher positiver Abwei¬ chung eine Entnahmeinformation oder bei zu hoher negativer Abweichung eine Einspeiseinformation. Wenn die Stromflussrichtung genau entgegengesetzt festgelegt wäre, würden sich an dieser Stellen entsprechend umgekehrte Verhältnisse erge- ben.
Da bei dem Ausführungsbeispiel in Figur 1 in dem Teil 10 des Niederspannungsverteilnetzes keine weiteren elektrischen Quellen oder Lasten enthalten sind, ergeben sich bei der Wirkstromsummenbildung jedoch entsprechend keine Abweichungen in positiver oder negativer Richtung, so dass von der Zentraleinrichtung 15 auch keine Einspeiseinformation bzw. Entnahmeinformation gebildet wird. Bei dem beschriebenen Verfahren können jeweils momentane
Wirkstromwerte erfasst und übertragen werden. Zur Reduzierung der benötigten Übertragungsbandbreite für die PLC-Datenüber- tragung bietet es sich aber alternativ auch an, anstelle einzelner Wirkstromwerte zeitliche Mittelwerte zu übertragen und zur Bildung der Wirkstromsummen entsprechend diese zeitlichen Mittelwerte heranzuziehen. Die Erfassung der Wirkstromwerte kann z.B. kontinuierlich erfolgen. Alternativ dazu kann die Erfassung auch zeitgesteuert (z.B. zu Beginn jeder vollen Stunde) durchgeführt werden oder durch einen Startbefehl der Zentraleinrichtung 15 ausgelöst werden. Im letztgenannten Fall sendet die Zentraleinrichtung 15 beispielsweise an alle Messeinheiten 13a, 13b, 13c entwe¬ der direkt (an die Messeinheit 13a) oder über die Kommunika¬ tionseinheiten 14a, 14b, 14c (an die Messeinheiten 13b, 13c) einen Startbefehl, der eine Messung bezüglich deren Messbe- ginn und deren Dauer angibt. Wenn die Wirkstromsummenbildung unter Verwendung von zeitlichen Mittelwerten durchgeführt werden soll, werden am Ende der Messung in den Messeinheiten 13a, 13b, 13c zeitliche Mittelwerte der Beträge der Wirkströ¬ me in den Phasenleitern LI, L2, L3 gebildet. Diese zeitlichen Mittelwerte werden nach der Messung direkt (von der Messeinheit 13a) oder über die PLC-Kommunikationsverbindung (von den Messeinheiten 13b, 13c) an die Zentraleinrichtung 15 übermittelt . Das beschriebene Messverfahren kann noch genauer ausgestaltet werden, wenn zusätzlich zu den an den Messstellen 12a, 12b, 12c fließenden Wirkströmen auch die von den Strommesseinrichtungen IIa, IIb, 11c zur Deckung ihrer jeweiligen eigenen Stromversorgung (z.B. für Kommunikationsfunktionen, Messfunk- tionen) notwendigen Wirkströme berücksichtigt werden. Dazu können diese Wirkströme entweder für jede Strommesseinrichtung IIa, IIb, 11c konkret gemessen werden und in Form von jeweiligen Eigenbedarfs-Wirkstromwerten an die Zentraleinrichtung 15 übermittelt werden, die die Eigenbedarfs- Wirkstromwerte entsprechend in die Bildung der Wirkstromsum¬ men einbezieht (die Strommesseinrichtungen entnehmen dem Teil 10 hierbei Wirkstrom, so dass die Eigenbedarfs-Wirkstromwerte nach obiger Konvention zur Stromflussrichtung mit negativem Vorzeichen berücksichtigt werden müssen) . Alternativ dazu können die Eigenbedarfs-Wirkstromwerte von der Zentralein¬ richtung 15 auch geschätzt werden und als zusätzlicher Korrekturfaktor in den Wirkstrom-Schwellenwert eingehen, dessen Wert zur Berücksichtigung des Eigenstrombedarfs somit etwas vergrößert werden müsste.
Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Teils 20 eines Niederspannungsverteilnetzes. Die Funktionsweise des im zweiten Ausführungsbeispiel gezeigten Systems entspricht in den meisten Merkmalen der bereits zum ersten Ausführungsbeispiel erläuterten Funktionsweise, einander entsprechende Kom¬ ponenten sind daher mit übereinstimmenden Bezugszeichen ge- kennzeichnet.
Abweichend vom ersten Ausführungsbeispiel weist der Teil 20 des Niederspannungsverteilnetzes im zweiten Ausführungsbei¬ spiel einen dem Verteilnetzbetreiber bisher nicht bekannten Abzweig 21 auf, der mit einer elektrischen Last oder Quelle verbunden ist, die Strom aus dem Teil 20 bezieht oder in die¬ sen einspeist, ohne dass hierfür ein Elektroenergiezähler vorgesehen ist. Es liegen folglich Wirkströme Ia,ir ^d,2r I ci,3 vor, die von keiner der Strommesseinrichtungen IIa, IIb, 11c erfasst werden. Entsprechend trifft die bei der Installation der Strommesseinrichtungen IIa, IIb, 11c getroffene Annahme, bei dem Teil 20 des Niederspannungsverteilnetzes handele es sich um einen last- und quellfreien Teil, nicht zu. Das Vorliegen des Abzweigs 21 kann jedoch über das bereits zu Figur 1 ausführlich beschriebene Verfahren nicht nur eindeutig erkannt werden, sondern auch insoweit lokalisiert werden, als der Abzweig 21 innerhalb des überwachten Teils 20 liegen muss. Bei der Wirkstromsummenbildung in der Zentraleinrich- tung 15 ergeben sich vom Wert Null deutlich abweichende Werte, so dass eine Entnahme bzw. eine Einspeisung von Wirkstrom über den Abzweig 21 erkannt wird und entsprechend eine Ent¬ nahmeinformation bzw. eine Einspeiseinformation erzeugt wird. Diese wird, vorzugsweise ebenfalls über die PLC-Kommunika- tionsverbindung, an eine übergeordnete Leitstelle übertragen, wo sie dem Betreiber des Verteilnetzes angezeigt wird, so dass dieser weitere Maßnahmen zur Ermittlung des ihm bisher nicht bekannten Abzweigs 21 unternehmen kann. Abweichend von der in den Figuren 1 und 2 beschriebenen Vorgehensweise kann die Zentraleinrichtung 15 auch als eigenständiges Gerät ausgebildet sein, das mit den Strommessein- richtungen IIa, IIb, 11c über eine Kommunikationsverbindung verbunden ist.
Außerdem kann anstelle der Übertragung aller Wirkstromwerte (oder der Mittelwerte) an die Zentraleinrichtung 15 auch eine mehrstufige Übertragung der Wirkstromwerte stattfinden, bei der ein Wirkstromwert zunächst an eine weitere Strommessein¬ richtung übermittelt wird und bereits dort unter Bildung ei¬ ner Wirkstrom-Zwischensumme zu dem von dieser Strommesseinrichtung ermittelten Wirkstromwert addiert wird. Danach wird diese Wirkstrom-Zwischensumme entweder direkt an die Zentral¬ einrichtung übertragen oder zunächst einer weiteren Strommesseinrichtung zur Bildung einer weiteren Wirkstrom- Zwischensumme zugeführt. Auf diese Weise kann nach einer oder mehreren Zwischenstufen in der Zentraleinrichtung 15 schließ- lieh die alle Wirkstromwerte bzw. Wirkstrom-Zwischensummen Wirkstrom berücksichtigende Wirkstromsumme gebildet werden.
Durch eine Installation mehrerer Strommesseinrichtungen in einem Niederspannungsverteilnetz können auch mehrere sich überlappende, aneinander grenzende oder unabhängige Teile des Niederspannungsverteilnetzes gebildet werden, die auf Strom¬ einspeisungen oder Stromentnahmen überwacht werden. Dabei können einige Strommesseinrichtungen mehreren benachbarten Teilen des Niederspannungsverteilnetzes angehören. In diesem Fall ist ein besonderes Augenmerk auf die Stromflussrichtung bei solchen Strommesseinrichtungen zu legen, die Wirkströme für benachbarte Teile des Niederspannungsverteilnetzes mes¬ sen, da die Stromflussrichtung für die verschiedenen Netzteile hierbei unterschiedlich zu werten sein kann. Sollten bei der Bildung der jeweiligen Entnahme- bzw. Einspeiseinformati¬ on in einem solchen Fall außerdem Eigenbedarfs-Wirkstromwerte berücksichtigt werden, so werden diese - in Abhängigkeit der Lage der Stromentnahme für den Eigenbedarf - jeweils nur ei¬ nem der benachbarten Verteilnetzteile zugeordnet.
Die beschriebene Funktionalität einer Strommesseinrichtung und/oder einer Zentraleinrichtung kann auch als eine Teilfunktionalität eines Elektroenergiezählers, eines Spannungs- qualitätsmessgerätes , eines Datenkonzentrators oder eines Au¬ tomatisierungsgerätes realisiert werden. Mit dem beschriebenen Verfahren kann folglich eine automatische Erkennung von Stromentnahmen aus einem bzw. Stromeinspeisungen in einen Teil eines Niederspannungsverteilnetzes mit sehr hoher Empfindlichkeit und für jede einzelne Netzlei¬ tung durchgeführt werden. Dies ist z.B. erzielbar durch eine synchrone Erfassung von zusammengehörigen Wirkströmen, die in einen Teil des Verteilnetzes hinein und heraus fließen, und die Bildung einer entsprechenden Summenbilanz. Durch die Verwendung der Wirkströme sind Spannungsabfälle entlang der Netzleitungen bzw. die damit verbundenen Netzverluste zu ver- nachlässigen. Durch den Einsatz der Strommesseinrichtungen ist es möglich, die überwachten Teile des Niederspannungsverteilnetzes in deren Größe nahezu beliebig zu skalieren oder nur bestimmte örtlich begrenzte Teile des Verteilnetzes zu überwachen .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Erkennen von Stromentnahmen aus einem oder Stromeinspeisungen in einen Teil (10, 20) eines elektrischen Niederspannungsverteilnetzes, bei dem folgende Schritte durchgeführt werden:
- Erfassen eines ersten Wirkstromwertes, der den an einer ersten Messstelle (12a) des Niederspannungsverteilnetzes fließenden Wirkstrom angibt, mittels einer ersten Strommess- einrichtung (IIa);
- Erfassen zumindest eines weiteren Wirkstromwertes, der den an zumindest einer weiteren Messstelle (12b) des Niederspan¬ nungsverteilnetzes fließenden Wirkstrom angibt, mittels zu¬ mindest einer weiteren Strommesseinrichtung (IIb, 11c), wobei durch die erste (IIa) und die zumindest eine weitere Strom¬ messeinrichtung (IIb, 11c) ein als last- und quellenfrei an¬ genommener Teil (10, 20) des Niederspannungsverteilnetzes ab¬ gegrenzt wird;
- Übertragen des ersten und des zumindest einen weiteren Wirkstromwertes an eine Zentraleinrichtung (15), die aus dem ersten und dem zumindest einen weiteren Wirkstromwert durch Addition unter Berücksichtigung der jeweiligen Stromflussrichtung eine Wirkstromsumme bildet; und
- Bilden einer Entnahmeinformation, die eine Stromentnahme aus dem von der ersten (IIa) und der zumindest einen weiteren Strommesseinrichtung (IIb, 11c) abgegrenzten Teil (10, 20) des Niederspannungsverteilnetzes angibt, bzw. Bilden einer Einspeiseinformation, die eine Stromeinspeisung in den von der ersten (IIa) und der zumindest einen weiteren Strommess- einrichtung (IIb, 11c) abgegrenzten Teil (10, 20) des Niederspannungsverteilnetzes angibt, wenn die Abweichung der Wirk¬ stromsumme vom Wert Null einen vorgegebenen Wirkstrom-Schwel¬ lenwert überschreitet.
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 - der erste und der zumindest eine weitere Wirkstromwert von der jeweiligen Strommesseinrichtung (IIa, IIb, 11c) in zeitlich synchronisierter Weise gebildet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- als Wirkstromwerte über eine vorgegebene Messzeitdauer er- fasste zeitliche Mittelwerte verwendet werden.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- der erste und der zumindest eine weitere Wirkstromwert an der jeweiligen Messstelle (12a, 12b, 12c) jeweils bezüglich desselben Phasenleiters (LI, L2, L3) eines mehrphasigen Nie- derspannungsverteilnetzes erfasst werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- der erste und der zumindest eine weitere Wirkstromwert an der jeweiligen Messstelle (12a, 12b, 12c) jeweils bezüglich aller Phasenleiter (LI, L2, L3) und/oder bezüglich des Nullleiters (N) eines mehrphasigen Niederspannungsverteilnetzes erfasst werden.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- als Zentraleinrichtung (15) die erste Strommesseinrichtung (IIa) verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- die Wirkstromwerte von einer Kommunikationseinheit (14a, 14b, 14c) der jeweiligen Strommesseinrichtungen (IIa, IIb, 11c) über ein Kommunikationsmedium an die Zentraleinrichtung (15) übertragen werden, wobei als Kommunikationsmedium zumindest ein Leiter (LI, L2, L3, N) des Niederspannungsverteil¬ netzes verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- die Wirkstromwerte von einer Kommunikationseinheit (14a, 14b, 14c) der jeweiligen Strommesseinrichtungen (IIa, IIb, 11c) über ein Kommunikationsmedium an die Zentraleinrichtung (15) übertragen werden, wobei als Kommunikationsmedium ein Kommunikationsmedium einer von dem Niederspannungsverteilnetz verschiedenen Kommunikationsinfrastruktur verwendet wird.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- die Erfassung der Wirkstromwerte kontinuierlich erfolgt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- die Erfassung der Wirkstromwerte zeitgesteuert durchgeführt oder durch einen Startbefehl der Zentraleinrichtung (15) veranlasst wird.
11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- die Entnahmeinformation oder die Einspeiseinformation an eine übergeordnete Leitstelleneinrichtung übertragen und von der Leitstelleneinrichtung mittels einer Anzeigeeinrichtung ausgegeben wird.
12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- ein jeweiliger Eigenbedarfs-Wirkstromwert erfasst wird, der den jeweiligen Wirkstrom angibt, der von einer jeweiligen
Strommesseinrichtung (IIa, IIb, 11c) zur Deckung der eigenen Stromversorgung aus dem Niederspannungsverteilnetz aufgenommen wird;
- der jeweilige Eigenbedarfs-Wirkstromwert an die Zentralein- richtung (15) übertragen wird; und
- die Zentraleinrichtung (15) die Wirkstromsumme unter Be¬ rücksichtigung aller jeweiligen Eigenbedarfs-Wirkstromwerte bildet .
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- die Zentraleinrichtung (15) jeweilige Eigenbedarfs- Wirkstromwerte abschätzt, die den jeweiligen Wirkstrom ange¬ ben, der von den jeweiligen Strommesseinrichtungen (IIa, IIb, 11c) zur Deckung der eigenen Stromversorgung aus dem Niederspannungsverteilnetz aufgenommen wird; und
- die Zentraleinrichtung (15) den Wirkstrom-Schwellenwert un- ter Berücksichtigung der Summe aller abgeschätzten Eigenbedarfs-Wirkstromwerte ermittelt.
14. Strommesseinrichtung (IIa, IIb, 11c) zur Erkennung von Stromentnahmen aus einem oder Stromeinspeisungen in einen Teil (10, 20) eines elektrischen Niederspannungsverteilnetzes mit
- einer Messeinheit (13a, 13b, 13c) zur Erfassung von Wirk- strommesswerten an einer Messstelle (12a, 12b, 12c) des Nie¬ derspannungsverteilnetzes; und
- einer Kommunikationseinheit (14a, 14b, 14c) zur Übertragung der Wirkstrommesswerte an eine Zentraleinrichtung (15), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- die Strommesseinrichtung (IIa, IIb, 11c) zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 einge- richtet ist.
15. System zur Erkennung von Stromentnahmen aus einem oder Stromeinspeisungen in einen Teil (10, 20) eines elektrischen Niederspannungsverteilnetzes mit zumindest zwei Strommessein- richtungen (IIa, IIb, 11c) nach Anspruch 14.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103532235A (zh) * 2013-10-18 2014-01-22 广州南方电力集团科技发展有限公司 一种基于ColdFire架构的配电终端
EP2874265A1 (de) * 2013-11-13 2015-05-20 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und System zum Überwachen und Steuern einer Stromverteilung in einem Energieverteilungsnetz
EP3032269A1 (de) * 2012-06-15 2016-06-15 Ariadna Instruments, S.L. System und verfahren zur identifizierung von elektrischen netzwerkverbindungen

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10231306A1 (de) * 2002-07-10 2004-01-29 Siemens Metering Ag Ferrariszähler mit einer Schaltungsanordnung zum Schutz gegen fehlerhafte oder manipulierte Beschaltung
US8159210B2 (en) * 2008-07-11 2012-04-17 Kinects Solutions, Inc. System for automatically detecting power system configuration
AT508192B1 (de) * 2009-05-07 2011-01-15 Moeller Gebaeudeautomation Gmbh Überwachungsvorrichtung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3032269A1 (de) * 2012-06-15 2016-06-15 Ariadna Instruments, S.L. System und verfahren zur identifizierung von elektrischen netzwerkverbindungen
CN103532235A (zh) * 2013-10-18 2014-01-22 广州南方电力集团科技发展有限公司 一种基于ColdFire架构的配电终端
EP2874265A1 (de) * 2013-11-13 2015-05-20 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und System zum Überwachen und Steuern einer Stromverteilung in einem Energieverteilungsnetz

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