NetzschutzeinrichtungNetwork protection device
Technisches Gebiet Die Erfindung bezieht sich auf eine Netzschutzeinrichtung,bei welcher die Meßwerte der analogen Phasengrößen als digitalisierte Informationeneinem Mehrfach-Mikroprozessorsystem zugeführt sind, dessen Mikroprozessorsystemeunter Anwendung bestimmter Algorithmen unter schiedliche Aufgaben ausführen.Technical field The invention relates to a network protection device,in which the measured values of the analog phase quantities as digitized informationa multiple microprocessor system are fed, the microprocessor systemsperform different tasks using certain algorithms.
Stand der Technik Die bisher bekannten Netzschutzeinrichtungen sindentweder als elektromechanische oder elektronische Relais ausgebildet, wobei dieseNetzschutzeinrichtungen j #eils nur eine Schutzaufgabe erfüllen, also entweder alsSammelschienenschutzrelais oder als Differentialschutzrelais oder als Distanzschutzrelaisusw ausgebildet sind.State of the art The previously known network protection devices aredesigned either as electromechanical or electronic relays, theseGrid protection devices only fulfill one protection task, i.e. either asBusbar protection relay or as differential protection relay or as distance protection relayetc. are trained.
Die jeweilige Netzschutzeinrichtung überwacht ein Betriebsmittel derEnergieversorgung (beispielsweise Abschnitt einer Sammelschiene) und trennt diesesbei auftretendem Fehler ab, unabhängig von etwa weiteren vorhandenen NetzschLutzeinrichtzgen und vom Zustand des elektrischen Energieversorgungsnetzes, dessen Betrlebsführungwiederum mittels eines Netzleitsystems erfolgt; Netzschutzeinrichtungen und Netzleitsystemeerfüllen somit unabhängig voneinander ihre Funktionen.The respective network protection device monitors an item of equipment of thePower supply (for example section of a busbar) and disconnects itin the event of an error, regardless of any other existing NetzschLutzeinrichtzconditions and the state of the electrical power supply network, its operational managementagain takes place by means of a network control system; Network protection devices and network control systemsthus fulfill their functions independently of one another.
Bei den bekannten Netzschutzeinrichtungen sind etwa durch Ausbau vonEnergieversorgungsnetzen erforderliche Erweiterungen entweder gar nicht oder nurmit hohem technischen Aufwand möglich. Beim Sammelschienenschutz können von denAbgängen beispielsweise bis zu 30 x 3 Meßwerte der Phasengrößen anfallen und entsprechendist die elektronische Sammelschienenschutseinrichtung ausgelegt; vergrößert sichdie Anzahl der Meßstellen durch nachträgliche Erweiterung eines Energieve@@orgungsnetzes,so sinddiese neuen Meßstellen nicht mehr von der vorhandenen Sammelschienenschutzeinrichtungerfaßbar, sondern es muß eine weitere, an die Anzahl der neuen Meßstellen angepaßteSchutzeinrichtung erstellt werden.In the case of the known network protection devices, for example, by expandingEnergy supply networks either not or only necessary extensionspossible with high technical effort. In the case of busbar protection, theFor example, up to 30 x 3 measured values of the phase variables occur and accordinglythe electronic busbar protection device is designed; increasesthe number of measuring points through subsequent expansion of an energy supply network,so arethese new measuring points are no longer affected by the existing busbar protection devicedetectable, but there must be another one that is adapted to the number of new measuring pointsProtective device can be created.
Auch der Informationsaustausch der bekannten Netzschutzeinrichtungenmit anderen Überwachungssystemen ist entweder gar nicht oder nur mit hohem technischenAufwand möglich.Also the exchange of information between the known network protection devicesusing other surveillance systems is either not at all or only with a high level of technicalityEffort possible.
Es ist auch bereits eine Distanzschutzeinrichtung mit einem Mehrfach-Mikroprozessorsystembekannt, bei welcher zur Bearbeitung der Aufgaben des Distanzschutzes, wie Grundwellenberechnung,Anregung, Impedanzberechnung, Auslösung mit Kurzunterbrechung, jeder Aufgabe einMikroprozessorsystem zugeordnet ist, wobei alle Mikroprozessorsysteme über einenBus miteinander verbunden sind und der Datentransfer zwischen den Mikroprozessorsystemenmittels eines programmierbaren Steuerwerkes erfolgt (Literaturstelle oevelopmentsin Power Systems Protection, IEE Conference Publ. t85, 1980).It is also already a distance protection device with a multiple microprocessor systemknown in which to process the tasks of distance protection, such as fundamental wave calculation,Excitation, impedance calculation, tripping with short interruption, every taskMicroprocessor system is assigned, with all microprocessor systems via oneBus interconnected and data transfer between the microprocessor systemsby means of a programmable control unit (reference oevelopmentsin Power Systems Protection, IEE Conference Publ. t85, 1980).
Diese bekannte Distanzschutzeinrichtung erlaubt zwar bereits eineAnkopplung an Netzleitsysteme und damit eine Kommunikation mit dem Bedienungspersonalfür die Netzautomatisierung, sie ist jedoch nicht ohne weiteres für weitere Schutzaufgaben,wie beispielsweise Sammelschienenschut z, verwendbar.This known distance protection device already allows oneCoupling to network control systems and thus communication with the operating personnelfor network automation, but it is not readily available for further protection tasks,such as busbar protection z, can be used.
Aufgabe Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Netzschutzeinrichtungder eingangs genannten Art zu schaffen, die durch geeignete Kombination von relativwenigen elektronischen Baugruppen an die Aufgaben eines Sammelschienenschutzes1eines Distanzschutzes, eines Differentialschutzes usw. anpaßbar und leicht erweiterbarist.OBJECT The invention is based on the object of a network protection deviceof the type mentioned to create that through a suitable combination of relativea few electronic assemblies to the tasks of busbar protection 1distance protection, differential protection, etc. adaptable and easily expandableis.
Lösung Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dieeinzelnen Mikroprozessorsysteme in zwei Hierarchieebenen (A, B) angeordnet sindund daß die Mikroprozessorsysteme der zweiten Hierarchieebene (13) die digitalenzeitdiskreten Meßwerte der Phasengrößen in Echt zeit verarbeiten und derart transformieren,daß die Mikroprozessorsysteme der übergeordneten ersten Hierarchieebene (A) dieBerechnung der Schutzalgorithmen und die Bestimmung der Fehler mit einer reduziertenDatenmenge durchführen.Solution This object is achieved according to the invention in that theindividual microprocessor systems are arranged in two hierarchical levels (A, B)and that the microprocessor systems of the second hierarchical level (13) are digitalprocess discrete-time measured values of the phase variables in real time and transform them in such a waythat the microprocessor systems of the superordinate first hierarchy level (A) theCalculation of the protection algorithms and the determination of the errors with a reducedPerform data volume.
Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchenzu entnehmen.Appropriate further developments of the invention are set out in the subclaimsrefer to.
Vorteile Die durch die Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesonderedarin, daß die aus nur wenigen Baueinheiten bestehende Netzschutzeinrichtung einfachan eine Mehrzahl von Schutzaufgaben angepaßt werden kann; es ist ferner der Aufbaueines integrierten Netzschutz-Automatisierungssystems möglich, so daß jederzeitvon einer Zentrale der Zustand des Netzschutzsystems oder die Netzgrößen wie Phasenströme,Phasenspannungen, Leistungen usw. abgefragt werden können; aufgrund der VOeD Netzschutzsystembereitgestellten Meßdaten kann das Netzschutz-Automatisierullgs -system bei Netzfehlernoder Netzüberlastungen automatische Netzumschaltungen vornehmen, um die Energieversorgungzu sichern und gegebenenfalls die Schutzparameter zu ändern.Advantages The advantages achieved by the invention are particularin that the network protection device, which consists of only a few structural units, is simplecan be adapted to a variety of protective tasks; it is also the structurean integrated network protection automation system possible, so that at any timethe status of the network protection system or the network parameters such as phase currents from a control center,Phase voltages, powers, etc. can be queried; due to the VOeD network protection systemThe network protection automation system can use the measurement data provided in the event of network faultsor network overloads carry out automatic network switchovers in order to reduce the energy supplyto secure and, if necessary, to change the protection parameters.
Darstellung der Erfindung Die Erfindung wird nachstehend anhand einesin der Zeicha nung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.Es zeigenFig. l eine prinzipielle Ausbildung einer Netzschutzeinrichtungmit einer Meßwerterfassungs-Einheit, mit die Meßwerte zeit-frequenztransformierendenEinheiten, Speichern und Mikroprozessorsystemen, Fig. 2 eine genauere Ausbildungeiner Meßwerterfassungs-Einheit, Fig. 3 eine genauere Ausbildung eines zeit-frequenztransformierendenMikroprozessorsystems, Fig. 4 eine prinzipielle Ausbildung eines eine Fehlerberechnungdurchführenden Mikroprozessorsystems, Fig. 5 eine Schutzeinrichtung nach Fig. lals Distanzschutzeinrichtung, Fig. 6 eine Schutzeinrichtung nach Fig. 1 als Differentialschutzeinrichtung,Fig. 7 eine Schutzeinrichtung nach Fig. l als Sammelschienenschutzeinri chtung,Fig. 8 ein Takt diagramm der Sammelschienenschutzeinrichtung nach Fig. 7.DISCLOSURE OF THE INVENTION The invention is explained below with the aid of aIn the drawing schematically illustrated embodiment example explained in more detail.Show it1 shows a basic design of a network protection devicewith a measured value acquisition unit, with the measured values time-frequency transformingUnits, memories and microprocessor systems, Fig. 2 shows a more detailed designa measured value acquisition unit, FIG. 3 shows a more precise design of a time-frequency transforming unitMicroprocessor system, FIG. 4 shows a basic design of an error calculationimplementing microprocessor system, FIG. 5 shows a protective device according to FIGas a distance protection device, Fig. 6 a protection device according to Fig. 1 as a differential protection device,7 shows a protective device according to FIG. 1 as a busbar protection device,FIG. 8 is a cycle diagram of the busbar protection device according to FIG. 7.
Net zs chut zeinri chtung NSE Die Netzschutzeinrichtung NSE nach derFig. l umfaßt mindestens eine Meßwerterfassungs-Einheit MWE, welcher die analogenPhasengrößen Pa und Schalterzustandssignale Sz zugeführt werden, wie schematischdurch die Phasenleitung 100 mit Meßwandlern lOl, 102 und Leistungsschalter 20 einerSchaltanlage angedeutet ist; ferner ist eine aus einem Nehrfach-Mikroprozessorsystembestehende Datenverarbeitungs-Einheit VE mit zwei Hierarchieebenen A, B vorgesehen,wobei die zweite Hierarchieebene B aus die ankommenden zeitlichen, digitalisiertenMeßwerte MW zeitfrequenztransformierenden Mikroprozessorsystemen Tl-Tm besteht,während die übergeordnete erste Hierarchieebene A Mikroprozessorsysteme Ml-Mn umfaßt,die mit den Komponenten der Hierarchieebene B über einen Systembus 3 miteinanderverbunden sind und denen zusätzlich besondere Arbeits- und Programmspeicher RAM,ROM zugeordnet sind.NSE network protection device The NSE network protection device according to theFig. 1 comprises at least one measured value acquisition unit MWE, which the analogPhase quantities Pa and switch state signals Sz are supplied, as shown schematicallythrough the phase line 100 with transducers lOl, 102 and power switch 20 oneSwitchgear is indicated; also is one of a multiple microprocessor systemexisting data processing unit VE with two hierarchical levels A, B provided,where the second hierarchy level B consists of the incoming temporal, digitizedMeasured values MW time-frequency transforming microprocessor systems Tl-Tm,while the superordinate first hierarchical level A comprises microprocessor systems Ml-Mn,those with the components of hierarchical level B via a system bus 3 with one anotherare connected and which also have special working and program memory RAM,ROM are assigned.
Der Datentransfer zwischen den Mikroprozessorsystemen Ml-Mn erfolgtohne besonderes Steuerwerk allein durch die Mikroprozessorsysteme Ml-Mn unter Zuhilfenahmedes Arbeitsspeichers RAM, welcher als "Briefkasten" dient. Der Datentransfer zwischenden Mikroprozessorsystemen M und T erfolgt unter Kontrolle der MikroprozessorsystemeM unter Heranziehung eines jedem der Mikroprozessorsysteme T zugeordneten Koppelspeichers37, Fig. 3 Meßwerterfassungs-Einheit MWE Eine Meßwerterfassungs-Einheit mm bestehtnach Fig. 2 aus Abtast-Haltegliedern 6, 6', deren Ausgänge an einen Multiplexer7 mit beispielsweise sechs Kanälen K1 bis K6 geführt sind, welcher mit einem Analog-Digital-War@@er8 verbunden ist, dem eine Bus-Ankoppelstufe 9 nachgeordnet ist; es ist ferner einMikroprozessorsystem 10 mit einer Zentraleinheit 11, einem Programm und Arbeitsspeicher12 und einem Zeitgeber 13 vorgesehen (beispielsweise Typ 8086 der Fa. Intel); fernerist eine Signal-Ein- und Ausgabeeinheit 14 vorgesehen, welche einerseits über Leitungen16 bis 18 auf die Abtast-Halteglieder 6, 6', den Multiplexer 7 und den Analog-Digitl-Wandier8 einwirkt und andererseits über Optokoppler 19 auf den Leistungsschalter 20, welcherseinerseits Zustandssignaie über Optokoppler 21 an die Signaleinheit 14 gibt; schließlichist eine Sende-Empfangs-Einheit 22, beispielsweise Baustein 1D 250l der Fa. WesternDigital vorgesehen, der zwei elektro-optische Wandler 23, 24 nachgeordnet sind andie je ein Lichtleiter 25, 26 gekoppelt ist.The data transfer between the microprocessor systems Ml-Mn takes placewithout a special control unit solely by the microprocessor systems Ml-Mn with the aidthe main memory RAM, which serves as a "mailbox". The data transfer betweenthe microprocessor systems M and T takes place under the control of the microprocessor systemsM using a coupling memory assigned to each of the microprocessor systems T37, Fig. 3 Measured value acquisition unit MWE A measured value acquisition unit mm consists2 from sample-and-hold elements 6, 6 ', the outputs of which to a multiplexer7 are performed with, for example, six channels K1 to K6, which with an analog-digital War @@ er8 is connected, which is followed by a bus coupling stage 9; it is also aMicroprocessor system 10 with a central unit 11, a program and working memory12 and a timer 13 (for example type 8086 from Intel); furthera signal input and output unit 14 is provided, which on the one hand via lines16 to 18 on the sample and hold elements 6, 6 ', the multiplexer 7 and the analog-digitl converter8 acts and on the other hand via optocoupler 19 on the circuit breaker 20, whichin turn gives status signals via optocoupler 21 to the signal unit 14; in the endis a transceiver unit 22, for example module 1D 250l from WesternDigitally provided, the two electro-optical converters 23, 24 are arranged downstreameach one light guide 25, 26 is coupled.
Die Steuerung des Ablaufs der Abtast-Halteglieder 6, 62 des Multiplexers7, des Analog-Digital-Wandlers 8, der Signaleinheit 14 und der Sende-Empfangs-Einheit22 erfolgt mittels des Mikroprozessorsystems 10.The control of the sequence of the sample and hold elements 6, 62 of the multiplexer7, the analog-to-digital converter 8, the signal unit 14 and the transceiver unit22 takes place by means of the microprocessor system 10.
Der Leistungsschalter 20 liegt in der Phasenleitung 100, in welcherferner als Strom- und Spannungswandler ausgebildete Meßwendler 101, 102 angeordnetsind, deren analoge Phasengrößen Pa den Abtast-Haltegliedern 6, 6' zugeführt sind.The circuit breaker 20 is in the phase line 100, in whichfurthermore, measuring coil 101, 102 designed as current and voltage converters are arrangedare, whose analog phase quantities Pa are supplied to the sample-and-hold elements 6, 6 '.
Die Abtast-Haltglieder 6, 6' bilden aus den zeitkontinuierlichen Signalender Meßwandler synchron zeit diskrete Signale, die über den Multiplexer 7 an denAnalog-Digital-Wandler 8 gelangen, dessen digitale Ausgangsinformationen in dieAnkoppelstufe 9 gelangen, von der sie über einen Bus 27 in den Speicher 12 des Mikroprozessors10 gelangen; das Einspeichern und Auslesen der Informationen erfolgt mittels derZentraleinheit 11.The sample-and-hold elements 6, 6 'form signals which are continuous in timethe transducer synchronously time discrete signals that are transmitted through the multiplexer 7 to theAnalog-to-digital converter 8 arrive, the digital output information in theCoupling stage 9 arrive, from which they reach the memory 12 of the microprocessor via a bus 27Get 10; the information is stored and read out using theCentral unit 11.
Die Übertragung und Wandlung der an den Eingängen der Abtast-Halteglieder6, 6' anstehenden analogen Signale erfolgt derart, daß von der Signaleinheit 14ein Signal an die Abtast-Halteglieder 6, 6' gegeben wird, so daß die anstehendenWerte abgetastet werden, worauf der erste Kanal Kl des Multiplexers 7 von der Signaleinheit14 aktiviert und auf den Analog-Digital-Wandler 8 geschaltet wird, welcher ebenfallsaktiviert wird, so daß der digital gewandelte Wert in den Speicher 12 eingelesenwerden kann; darauf wird der nächste Kanal des Multiplexers 7 aktiviert und danndie Abtast-Halteglieder 6, 6', so daß die zu dieser Zeit an diesen anstehenden Wertevom Analog-Digital-Wandler 8 digitalisiert und ebenfalls in den Speicher 12 eingelesenwerden können usw. bis zur Aktivierung des letzten Kanals K6 des Multiplexers 7.The transmission and conversion of the at the inputs of the sample and hold elements6, 6 'pending analog signals takes place in such a way that the signal unit 14a signal is given to the sample and hold elements 6, 6 ', so that the pendingValues are sampled, whereupon the first channel Kl of the multiplexer 7 from the signal unit14 is activated and switched to the analog-to-digital converter 8, which alsois activated so that the digitally converted value is read into memory 12can be; then the next channel of the multiplexer 7 is activated and thenthe sample and hold elements 6, 6 ', so that the values pending at this timedigitized by the analog-to-digital converter 8 and also read into the memory 12can be etc. until the activation of the last channel K6 of the multiplexer 7.
Die analogen Phasengrößen Pa können mit einer konstanten Frequenzvon beispielsweise 1 kHz abgetastet und gewandelt werden; eine derartige Abtastungist besonders gut geeignet für eine nachfolgende Grundwellenberechnung nachderFourier-Technik. Andere Netzschutzalgorithmen, wie beispielsweise die Verwendungder Leitungsdifferentialgleichung, bevorzugen statt der äquidistanten eine variierendeAbtastung; in diesem Falle werden kurz nacheinander mehrere Werte (beispielsweisedrei) von den Abtast-Haltegliedern 6, 6' abgetastet und unter Heranziehung dieserAbtastwerte erfolgt eine Überprüfung der Phasenleitung, worauf eine erneute Abtastungvon wieder drei Werten erfolgt mit anschließender Überprüfung der Phasenleitungusf. Zweckmäßig ist die Abt ast frequenz einstellbar ausgebildet, was in Verbindungmit dem Mikroprozessorsystem 10 über den als Taktgeber arbeitenden Zeitgeber 13erfolgt.The analog phase quantities Pa can have a constant frequencyfor example 1 kHz are sampled and converted; such a scanis particularly well suited for a subsequent fundamental wave calculation according totheFourier technique. Other network protection algorithms, such as the useof the line differential equation, prefer a varying one instead of the equidistant oneSampling; in this case several values (for examplethree) scanned by the sample-and-hold members 6, 6 'and using theseThe phase line is checked, followed by a renewed samplingof three more values takes place with a subsequent check of the phase lineetc. Appropriately, the sampling frequency is designed to be adjustable, which is in connectionwith the microprocessor system 10 via the timer 13 working as a clock generatorhe follows.
Die Übertragung der im Arbeitsspeicher .12 des Mikro prozessorsystems10 befindlichen MeßlFerte MW zur der Meßwerterfassungs-Einheit MWE nachgeordnetenDatenverarbei tungs-Einheit VE und umgekehrt der Daten und Befehlen dieser Verarbeitungs-EinheitVE zur MeSwerterfassungs-Einheit MWE erfolgt mittels der Sende-Empfangs-Einheit22 die aus einer im Speicher l2 abgelegten Tabelle Blockanfang und Blocklänge deszu übertragenden Datenblocks entnimmt und den Datentransfer durchfuhrt. Von derVerarbeitungs-Einheit VE kommende Steuerdaten gelangen über den Lichtleiter 26 zurSende-Empfangs--Einheit 22 und werden gleichfalls im Speicher 12 des Mikroprozessorsystems10 abgelegt und von dessen Zentraleinheit 11 für die Steuerung der Meßwert erfassungüber die Signaleinheit 14 ausgewertet.The transfer of the in the working memory .12 of the microprocessor system10 located measured values MW to the measured value acquisition unit MWE downstreamData processing unit VE and vice versa of the data and commands of this processing unitVE to the measured value acquisition unit MWE takes place by means of the send / receive unit22 the block beginning and block length of the from a table stored in memory l2removes data blocks to be transferred and performs the data transfer. Of theControl data coming from the processing unit VE arrive via the light guide 26Transceiver unit 22 and are also stored in the memory 12 of the microprocessor system10 stored and from its central unit 11 for the control of the measured value acquisitionevaluated via the signal unit 14.
Die Meßwerterfassungs-Einheit MEE übernimmt die Ansteuerung und Überwachungdes Leistungsschalters 20; die am Optokoppler 21 auftretenden Rückmeldesignale desSchalters 20 sind für eine Überprüfung desselben durch die Zentraleinheit 11 desMikroprozessorsystems tQ herangezogen.The MEE measured value acquisition unit takes over control and monitoringthe circuit breaker 20; the feedback signals of the occurring at the optocoupler 21Switches 20 are for a review of the same by the central unit 11 of theMicroprocessor system tQ used.
Schließlich führt die Meßwerterfassungs-Einheit MWE bei Ausfall dernachgeordneten Verarbeitungs-Einheit VE Reserveschutzaufgaben, wie beispielsweiseÜberstromschutz, durch, wobei wieder die Zentraleinheit 11 des Mikroprozessorsystems10 und die in dessen Speicher 12 befindlichen Meßwerte MW herangezogen sind.Finally, the measured value acquisition unit MWE leads to failure of thedownstream processing unit VE reserve protection tasks, such asOvercurrent protection, by, again, the central unit 11 of the microprocessor system10 and the measured values MW located in its memory 12 are used.
In der Praxis werden diese Meßwerterfassungs-Einheiten MWE zweckmäßigdirekt vor Ort an den Abgängen des Energieversorgungsnetzes angeordnet und die alsAugenblickswerte vorliegenden, digitalisierten Meßwerte MW der Phasengrößen undder Schalterzustände mittels der störsicheren Lichtleiter 25, 26 an die Datenverarbeitungs-EinheitVE übertragen.In practice, these measured value acquisition units MWE are usefularranged directly on site at the outlets of the energy supply network and theInstantaneous values present, digitized measured values MW of the phase quantities andthe switch states by means of the interference-free light guides 25, 26 to the data processing unitVE transferred.
Mikroprozessorsysteme Tl-Tm Das eine Zeit -Frequenzt ransformati ondurchführende Mikroprozessorsystem TI nach der Fig. 3 besteht in seinem Eingangskreisaus mit den Lichtleitfasern 25, 26 gekoppelten elektro-optischen Wandlern 31, 32,über welche die von der Meßwerterfassungs-Einheit MWE eingehenden bitseriellen MeßwerteMW an eine Sende-Empfangs-Einheit 33, beispielsweise Baustein WD 2501 der Fa. WesternDigital, gelangen, die die Meßwerte parallel umsetzt; es ist ferner eine Zentraleinheit35 (beispielsweise Typ 8086 der Fa. Intel) mit Arbeits- und Programmspeicher 36vorgesehen, sowie ein der Datenübertragung zwischen dem Mikroprozessorsystem T1und den übergeordneten Mikroprozessorsystemen Ml-Mn dienender Koppelspeicher 37.Microprocessor systems Tl-Tm The one time-frequency ransformati onimplementing microprocessor system TI according to FIG. 3 consists in its input circuitfrom electro-optical converters 31, 32 coupled to the optical fibers 25, 26,via which the bit-serial measured values arriving from the measured value acquisition unit MWEMW to a transceiver unit 33, for example module WD 2501 from WesternDigital, which converts the measured values in parallel; it is also a central unit35 (for example type 8086 from Intel) with working and program memory 36provided, as well as one of the data transmission between the microprocessor system T1and coupling memory 37 serving the superordinate microprocessor systems Ml-Mn.
Die parallel umgesetzten Meßwerte der Sende-Empfangs-Einheit 33 gelangenüber einen Bus 38 zur Zentraleinheit 35 und werden in deren Arbeitsspeicher 36 eingeschrieben.The measured values converted in parallel by the transmitting / receiving unit 33 arrivevia a bus 38 to the central unit 35 and are written into its main memory 36.
Die Zentraleinheit 35 führt nun die Transformation der von der Meßwerterfassungs-EinheitNZ¢E kommenden zeitlichen digitalisierten Meßwerte MW in den Frequenzbereich durchund das Ergebnis dieser Berechnung wird in dem Koppelspeicher 37 abgelegt, der somitDaten im Frequenzbereich enthält.The central unit 35 now carries out the transformation of the measured value acquisition unitNZ ¢ E coming digitized measured values MW over time in the frequency rangeand the result of this calculation is stored in the coupling memory 37, which thusContains data in the frequency domain.
Wie in der Beschreibungseinleitung erwähnt, werden beim Sammelschienenschutzeine Vielzahl von Abgängen der Phasengrößen herangezogen, so daß eine relativ großeAnzahl von Daten verarbeitet werden muß. Um in diesem Fall eine Entlastung der MikroprozessorsystemeMl- Mn zu erreichen, führt die Zentraleinheit 35 beispielsweise eine Fourier-Transformationdurch, bei welcher aus den im Speis r 36 befindlichen Meßwerte der Zeitgrößen dasSpektrum bestimmt und zur Weiterverarbeitung herangezogen wird. Dadurch ist fürdie Mikroprozessorsysteme Ml-Mn eine grossere Zeitunabhängigkeit sowie Datenreduzierungerzielt und diese Systeme sind von der Echtzeitverarbeitung der Meßwerterfassungs-EinheitMWE entkoppelt.As mentioned in the introduction to the description, busbar protectiona large number of outputs of the phase sizes are used, so that a relatively largeNumber of data must be processed. In order to relieve the microprocessor systems in this caseTo achieve Ml-Mn, the central unit 35 performs, for example, a Fourier transformationat which from the measured values of the time variables in feed r 36 theSpectrum is determined and used for further processing. This is forthe microprocessor systems Ml-Mn a greater time independence and data reductionand these systems rely on the real-time processing of the data acquisition unitMWE decoupled.
Die Mikroprozessorsysteme Tl-Tm der zweiten Hierarchieebene B führenalso eine Vorverarbeitung der Daten für die Mikroprozessorsysteme Ml-Mh der übergeordnetenersten Hierarchieebene A durch, so daß die Abtastfrequenz der Daten für die Weiterverarbeitungnicht mehr relevant ist Wie schematisch angedeutet, sind mit dem Bus 38 weitereSende-Empfangs-Einheiten 33' mit elektro-optischen Wandlern 31', 32' verbunden,welche Meßwerte von weiteren Meßwerterfassungs-Einheiten MWE empfangen oder Datenan diese übertragen; die parallel umgesetzten Meßwerte dieser weiteren Meßwerterfassungs-Einheitenwerden ebenfalls in den Arbeitsspeicher 36 eiFgeEi¢hrieben.The microprocessor systems Tl-Tm of the second hierarchy level B leadthat is, preprocessing of the data for the microprocessor systems Ml-Mh of the superordinatefirst hierarchy level A, so that the sampling frequency of the data for further processingis no longer relevant As indicated schematically, there are more with the bus 38Transceiver units 33 'connected to electro-optical converters 31', 32 ',which measured values from other measured value acquisition units MWE receive or datatransferred to them; the parallel converted measured values of these further measured value acquisition unitsare also written into the main memory 36 eiFgeEi ¢.
Wie weiter ersichtlich, sind über den Systembus 3 eine Mehrzahl vonMikroprozessorsystemen T1-Tm mit den Mikroprozessorsystemen M1-Mn verbunden, dieüber den Systembus 3 Zugriff auf die im Koppelspeicher 37 befindlichen Meßwerteim Frequenzbereich haben.As can also be seen, a plurality ofMicroprocessor systems T1-Tm connected to the microprocessor systems M1-Mn, theAccess to the measured values in the coupling memory 37 via the system bus 3have in the frequency domain.
Mikroprozessorsysteme Ml-Mn Die Mikroprozessorsysteme Ml-Mn bestehen,wie aus der Fig. 4 ersichtlich, im wesentlichen aus einer Zentraleinheit 60 (beispielsweiseTyp 8086 der Fa. Intel), einem Arbeits- und Programmspeicher 61 sowie einer Busankopplungund -zugriffssteuerung 62, über welche eine Ankopplung an den Systembus 3 erfolgt;die Elemente 60, 61, 62 sind untereinander mit dem Bus 63 verbunden.Microprocessor systems Ml-Mn The microprocessor systems Ml-Mn consist ofAs can be seen from FIG. 4, essentially from a central unit 60 (for exampleType 8086 from Intel), a work and program memory 61 and a bus couplingand access control 62, via which a coupling to the system bus 3 takes place;the elements 60, 61, 62 are interconnected with the bus 63.
Die Mikroprozessorsysteme M1-Mn verarbeiten die zeitfrequenztransformiertenDaten der Mikroprozessorsysteme T1-Tm der zweiten Hierarchieebene B im Frequenzbereichund und sind damit von der Echtzeitverarbeitung entkoppelt; sie sind herangezogenfür den Schutzalgorithmus im Frequenzbereich. Die Mikroprozessorsysteme Ml-Mn greifenüber den Systembus 3 auf die Mikroprozessorsysteme TI-Tm und die besonderen Arbeits-und Programmspeicher 40, 41 zu.The microprocessor systems M1-Mn process the time-frequency transformedData from the microprocessor systems T1-Tm of the second hierarchical level B in the frequency domainand and are thus decoupled from real-time processing; they are usedfor the protection algorithm in the frequency domain. The microprocessor systems Ml-Mn take actionvia system bus 3 to the TI-Tm microprocessor systems and the special workand program memory 40, 41 too.
Der Arbeitsspeicher 41 dient als Pufferspeicher für die Datenübertragungzwischen den Mikroprozessorsystemen Ml-Mn und als 'tBriefkasten" für die Ablaufsteuerungder Verarbeitungseinheit VE. Für den Fall, daß die Verarbeitungseinheit VE die Funktioneines Störschreibers erfüllen soll, können in diesem Speicher die Kurzschlußdatenzwischengespeichert und anschließend ausgegeben werden. Weiterhin werden die Einstellparameterfür die Verarbeitungseinheit hier abgelegt. Daraus ergibt sich, da die Parameterbei Spannungsausfall erhalten bleibensollen, daß der Arbeitsspeicherals nicht flüchtiger Speicher, beispielsweise als gepuffertes OMOS-RAMXausgeführtwerden muß.The main memory 41 serves as a buffer memory for the data transmissionbetween the microprocessor systems Ml-Mn and as a mailbox for the sequence controlthe processing unit VE. In the event that the processing unit VE has the functionof a fault recorder, the short-circuit data can be stored in this memoryare cached and then output. Furthermore, the setting parametersstored here for the processing unit. It follows that the parametersare retained in the event of a power failureshould that the RAMas a non-volatile memory, for example as a buffered OMOS-RAMXmust become.
Der Programmspeicher 40 enthalt sämtliche zu einer Netzschutzaufgabegehörenden Arbeitsprogramme und legt somit die Funktion der VerarbeitungseinheitVE fest. Nach dem Einschalten der Verarbeitungseinheit VE lesen die MikroprozessorsystemeM1-Mn mit Hilfe eines sich permanent in ihrem Programmspeicher befindlichen Ladeprogrammsdas ihnen für die bestimmte Schutzaufgabe zugewiesene Programm ein und beginnen,sobald alle mit dem Lesen fertig sind, mit der Ausführung.The program memory 40 contains all of a network protection taskassociated work programs and thus defines the function of the processing unitVE fixed. After the processing unit VE has been switched on, the microprocessor systems readM1-Mn with the help of a loading program permanently located in your program memorythe program assigned to them for the specific protection task and begin,once everyone has finished reading, execute.
Nachfolgend werden verschiedene Anwendungen der Netzschutzeinrichtungnäher erläutert.The following are various applications of the network protection deviceexplained in more detail.
Die Fig. 5 zeigt die prinzipielle Ausbildung als Distanzschutzeinrichtung.Vorgesehen ist eine Meßwerterfassungs-Einheit MWE und eine Datenverarbeitungs-EinheitVE mit einem Mikroprozessorsystem Tm in der zweiten Hierarchieebene B und MikroprozessorsystemenMl bis M3 in der übergeordneten ersten Hierarchieebene A sowie die Arbeits-und Programmspeicher40, 4i.5 shows the basic design as a distance protection device.A measured value acquisition unit MWE and a data processing unit are providedVE with a microprocessor system Tm in the second hierarchical level B and microprocessor systemsMl to M3 in the superordinate first hierarchy level A as well as the work and program memory40, 4i.
Für die Lösung eines Distanzschutzes mit Mikroprozessoren können zweiprinzipiell unterschiedliche Algorithmen herangezogen werden. Entweder erfolgt eineErmittlung der Kurzschlußimpedanz aus der Grundwelle der Phasenspannungen und -strömeoder es wird die vereinfachte Leitungs-Differentialgleichung angewendet.For the solution of a distance protection with microprocessors twoIn principle, different algorithms can be used. Either one takes placeDetermination of the short-circuit impedance from the fundamental wave of the phase voltages and currentsor the simplified line differential equation is used.
Bei der Verwendung des ersten Algorithmus' wird die Meßwerterfassungs-EinheitMt von der Verarbeitungs-Einheit VE so eingestellt, daß sie mit einer konstantenAlbtast-frequenz die Phasenspannungen und -ströme der Leitung100 abtastet und die Meßwerte an das Mikroprozessorsystem Tm überträgt. Dort stehensie dann im Koppelspeicher (37, Fig. 3) den Mikroprozessorsystemen Ml bis M3 zurWeiterverarbeitung zur Verfügung. Die drei Mikroprozessorsysteme M1 bis M3 ermittelnsodann die Auslösesignale, wobei jedes Mikroprozessorsystem folgende Aufgaben zuerfüllen hat: Ml Anregung M2 Impedanzberechnung M3 Ermittlung der zeitgestaffeltenAuslösesignale mit und ohne Kurzunt erbre chung Die ermittelten Auslösesignale werdenvon dem Mikroprozessorsystem Tm zur Meßwerterfassungs-Einheit KWE übertragen, welchedie Ansteuerung und Überwachung des Leistungsschalters 20 vornimmt. Weitere Aufgabendes Mikroprozessorsystems Tm sind die Übertragung von Meßwerten oder Rechenergebnissenan einen Sammelschienenschutz SSS oder/und an ein Netzautomatisierungssystem NASsowie die Bedienung einer Drucker- und Tastatureinheit DrE, die als tragbare undan jede Verarbeitungseinheit anschließbare Einheit ausgeführt sein kann.When using the first algorithm, the measured value acquisition unitMt set by the processing unit VE so that it is with a constantNightmarishfrequency the phase voltages and currents of the line100 scans and transmits the measured values to the microprocessor system Tm. Stand therethey then in the coupling memory (37, Fig. 3) the microprocessor systems Ml to M3 forFurther processing available. Identify the three microprocessor systems M1 to M3then the trigger signals, whereby each microprocessor system has the following tasksfulfill: Ml excitation M2 impedance calculation M3 determination of the time-gradedTrigger signals with and without short interruption The determined trigger signals aretransferred from the microprocessor system Tm to the measured value acquisition unit KWE, whichthe control and monitoring of the circuit breaker 20 performs. Further tasksof the microprocessor system Tm are the transmission of measured values or calculation resultsto a busbar protection SSS and / or to a network automation system NASas well as the operation of a printer and keyboard unit DrE, which can be used as a portable andcan be designed to be connected to each processing unit unit.
Durch Austausch der Arbeitsprogramme im Speicher 40 der Verarbeitungs-EinheitVE kann eine Umstellung des Distanzschutz-Algorithmus' auf die Leitungs-Differentialgleichungerfolgen. In diesem Fall entnimmt die Meßwerterfassungs-Einheit MWE der Leitung100 zu drei Zeitpunkten die Spannungs- und Stromwerte, wobei die Zeitintervallezwischen den drei Meß-Zeitpunkten konstant und einstellbar sind. Aus diesen Meßwerten,die nach der Übertragung zum Mikroprozessorsystem Tm im Koppelspeicher 37 stehen,ermittelndie Mikroprozessorsysteme Mlbis M3 mit Hilfe der Leitungsdifferentialgleichungdie Leitungsimpedanzen und daraus die Auslösesignale. In welcher Form dabei dieDifferentialgleichung gelöst wird, hängt allein von den Arbeitsprogrammen für dieMikroprozessorsysteme M1 bis M3 ab. Die zeit gestaffelten Auslosesignale werdenvom Mikroprozessorsystem Tm Tm zur Meßwerterfassungs-Einheit MWE übertragena diedie Steuerung des Leistungsschalters 100 übernimmt. Mit dem Abtasten dreier neuerSpannungs- und Stromwerte beginnt dann ein neuer Rechenzyklus.By exchanging the work programs in the memory 40 of the processing unitVE can convert the distance protection algorithm to the line differential equationtake place. In this case, the measured value acquisition unit takes MWE from the line100 the voltage and current values at three points in time, with the time intervalsare constant and adjustable between the three measurement times. From these measured values,which are in the coupling memory 37 after the transfer to the microprocessor system Tm,determine the microprocessor systems Mlto M3 using the line differential equationthe line impedances and from them the tripping signals. In what form theThe differential equation being solved depends solely on the work programs for thatMicroprocessor systems M1 to M3. The time-staggered draw signals aretransferred from the microprocessor system Tm Tm to the measured value acquisition unit MWEthe control of the circuit breaker 100 takes over. With the scanning of three new onesA new computing cycle then begins for the voltage and current values.
Die Fig. 6 zeigt die prinzipielle Ausbildung als Leitungs- oder Transformator-Differentialschutzunter Anwendung der Datenverarbeitungs-Einheit VE nach Fig. 3 Ad mehreren Meßwerterfassungs-EinheitenMWE1 bis MWE4 nach Fig. 2.Fig. 6 shows the basic design as line or transformer differential protectionusing the data processing unit VE according to FIG. 3 Ad several measured value acquisition unitsMWE1 to MWE4 according to FIG. 2.
Die Meßwerterfassung erfolgt beim Leitungs.Differentialschutz LDSdurch zwei vor Ort angeordnete MeSwerterfassungs-Einheiten MWI, MW2, welche diePhasenströme abtasten und an die Verarbeitungs-Einheit VE übertragen.The measured values are recorded by the line differential protection LDSby two locally arranged measurement value acquisition units MWI, MW2, which theScan phase currents and transmit them to the processing unit VE.
Da sich diese Verarbeitungs-Einheit VE an einem der beiden Leitungsenden100' befindet1 mäusen die Meßwerte einer MWE entsprechend der Leitungslänge übereine grössere Entfernung übertragen werden. Dies kann beispielsweise über einen1in das Leiterseil eingeflochtenen, nicht weiter dargestellten Licht leiter erfolgen.Die Verarbeitungs-Einheit VE ermittelt aus den ankommenden Meßwerten den Summenstrom,der aus den Grundwellen oder den Augenblickswerten der Phasenströme gebildet werdenkann und leitet daraus die Auslösesignale ab. Probleme bei der Summenbildung derGrundwellen durch die Phasenlage ergeben sich hierbei nicht da eine einzige Verarbeitungs-EinheitVE sämtliche Grundwellen berechnet und somit die gleiche Korrelationsfunktion zugrundeliegt.Since this processing unit VE is at one of the two line ends100 ', the measured values of an MWE are above the line length corresponding to the length of the linecan be transmitted over a greater distance. This can be done, for example, via a 1in the conductor braided, not shown light conductor take place.The processing unit VE determines the total current from the incoming measured values,which are formed from the fundamental waves or the instantaneous values of the phase currentscan and derives the trigger signals from it. Problems with summing theFundamental waves due to the phase position do not result from a single processing unitVE calculates all fundamental waves and is therefore based on the same correlation functionlies.
Maßnahmen zur Stabilisierung der Auslösesignale, d.h. die Abhängigkeitdes auslösenden Summenstroms zum Phasenstrom, können durch die Verarbeitungs-EinheitVE getroffen werden. Ist nun ein Fehler auf der zu überwachenden Leitung 100 aufgetreten,der sich durch einen aufgetretenen Summenstrom äußert, überträgt die Verarbeitungs-EinheitVE ein AUS-Signal an die beiden Meßwerterfassungs Einheiten MW1, MW2, die daraufhindie fehlerhafte Leitung heraustrennen. Eine Ausführung des beschriebenen Leitungs-Differentialschutzesmit zwei Verarbeitungs-Einheiten VE an den beiden Leitungsenden oder die Verwendungeines geänderten Schutzalgorithmus' ist naturlich ebenfalls möglich.Measures to stabilize the trigger signals, i.e. the dependencythe triggering total current to the phase current can be made by the processing unitVE to be taken. If an error has now occurred on line 100 to be monitored,which is expressed by a cumulative current that has occurred is transmitted by the processing unitVE sends an OFF signal to the two measured value acquisition units MW1, MW2, which thencut out the faulty line. A version of the line differential protection describedwith two processing units VE at the two line ends or the usea changed protection algorithm is of course also possible.
Beim Transformator-Differentialschutz TDS1 der prinzipiell wie einLeitungs-Differentialschutz arbeitet, muß von der Verarbeitungs-Einheit VE zusätzlichEinschaltverhalten, Schaltgruppe und Übersetzung des Transformators TR mitberücksichtigtwerden. Ein Problem bildet hierbei der beim Einschalten entstehende Summenstrom,der nicht aus einem Transformatorfehler, sondern aus den magnetischen Ausgleichsvorgängenresultiert. Als Erkennungskriterium eines solchen Einschaltvorganges können diedabei auftretenden geradzahligen Oberwellen herangezogen werden. Sie werden, ähnlichden Grundwellen, von der Verarbeitungs-Einheit VE durch digitale Filterung ermitteltund dienen als Sperrkriterium für die Auslosesignale. Die Berücksichtigung der Schaltgruppe und des Übersetzungsverhältnisses kann sehr einfach durch deren Eingabe indie Verarbeitungs-Einheit VE erfolgen.With the transformer differential protection TDS1, the principle is like aLine differential protection is working, must also be provided by the processing unit VESwitch-on behavior, vector group and ratio of transformer TR also taken into accountwill. A problem here is the total current generated when switching on,not from a transformer fault, but from the magnetic compensation processesresults. Theeven harmonics occurring in the process are used. You will, similarlythe fundamental waves, determined by the processing unit VE through digital filteringand serve as a blocking criterion for the trigger signals. Taking into account the switchinggroup and the gear ratio can be changed very easily by entering them inthe processing unit VE take place.
Die Fig. 7 zeigt die prinzipielle Ausbildung als Sammelschienenschutzunter Verwendung von mehreren Meßwerterfassungs-Einheiten MWE1 bis MWEn entsprechendder Anzahl von Abgän$en 1 Abgänge 1 bis n und einer Datenverarbeitungs-EinheitVE.Angedeutet ist eine Sammelschiene SS mit Abschnitten SSi, SSy und einer KupplungK Jede Meßwerterfassungs-Einheit MfEt bis MWEn kann maximal die Meßwerte von zweiAbgängen erfassen, da für den Sammelschienenschutz nur die Phasenströme erfaßt werdenmüssen. Die Meßwerte werden von den MeBwerterfas3ungs-Einheiten MWE1 bis MWEn zuden Mikroprozssorsystemen T1-Tm übertragen, die eine Datenvorverarbeitung durchführen,welche das Differenzieren der Phasenströme, das Ermitteln der Stromrichtungen derdifferenzierten Phasenströme, die Grundwellenberechnung aus den nicht differenziertenPhasenströmen, die Anregebestimmung für die Abgänge und die Schalterstellung derAbgänge umfaßt.Fig. 7 shows the basic design as a busbar protectionusing several measured value acquisition units MWE1 to MWEn accordinglythe number of outlets 1 outlets 1 to n and a data processing unitVE.A busbar SS with sections SSi, SSy and a coupling is indicatedK Each measured value acquisition unit MfEt to MWEn can take a maximum of two measured valuesRecord outgoing feeders, since only the phase currents are recorded for busbar protectionhave to. The measured values are taken from the measured value acquisition units MWE1 to MWEntransferred to the microprocessor systems T1-Tm, which carry out data preprocessing,which differentiates the phase currents, the determination of the current directions of thedifferentiated phase currents, the fundamental wave calculation from the undifferentiatedPhase currents, the excitation determination for the outgoing circuits and the switch position of theDisposals included.
Auf diese aufbereiteten und im jeweiligen Koppeispeicher stehendenDaten greifen die Mikroprozessorsysteme Ml, M2 zu. Es werden zyklisch Stromrichtung,Anregung und Schalterstellung eingelesen und damit der Zustand der SammelschieneSS nachgebildet und im Fehlerfall ein Aus lösesignal für alle an der Sammelschieneliegenden Schalter gebildet.On these processed and stored in the respective copier memoryThe microprocessor systems Ml, M2 access data. The current direction is cyclicallyPickup and switch position read in and thus the status of the busbarSS simulated and in the event of a fault a trip signal for everyone on the busbarlying switch formed.
Nachstehend wird die Wirkungsweise des Sammelschienenschutzes nachder Fig. 7 anhand des Taktsignaldiagramms nach der Fig. 8 näher erläutert Aus demDiagramm ist der Ablauf in der Meßwerterfassungs-Einheit MWE, der Datentransfervon dieser Einheit zum Mikroprozessorsystem T der Verarbeitungs-Einheit VE, derAblauf in diesem Mikroprozessorsystem T und die Übergabe der Grundwellenberechnungdieses Mikroprozessorsystems T an das Mikroprozessorsystem M und dessen Fehlerübergabean die Meßwerterfassungs-Einheit MWE ersichtlich.The mode of operation of the busbar protection is described below7 explained in more detail with reference to the clock signal diagram according to FIGThe diagram shows the process in the data acquisition unit MWE, the data transferfrom this unit to the microprocessor system T of the processing unit VE, theProcedure in this microprocessor system T and the transfer of the fundamental wave calculationthis microprocessor system T to the microprocessor system M and its error transferon the measured value acquisition unit MWE.
Mit AI ist die Abtastimpulsfolge der Abtast-Halteglieder 6, 6' bezeichnet,durch welche die Meßwerte abgetastet werden; es liegt beispielsweise eine festeAbtastfrequenz von 1 kHz vor1 die gegenüber der Grundwelle der Phasengrößen von50 Hz relativ hoch ist. Innerhalb der Zeitdauer t2 bis t3, t9 bis ttO, ti6 bis t17usw. werden die Meßwerte der Phasenleitungen abgetastet.With AI the sampling pulse sequence of the sample and hold elements 6, 6 'is referred to,through which the measured values are sampled; there is a fixed one, for exampleSampling frequency of 1 kHz before1 that of the fundamental wave of the phase quantities of50 Hz is relatively high. Within the time period t2 to t3, t9 to ttO, ti6 to t17etc. the measured values of the phase lines are sampled.
Innerhalb jeweils zweier Abtastimpulse I läuft im Zeitraum t3 bist7, t10 bis t14 usw. eine Meßkreis- und Schaltersteuerung MP ab, in welcher dieAnalog-Digitalwandlung der abgetasteten Meßwerte durch die Meßwerterfassungs-EinheitMWE erfolgt; diese digitalisierten Meßwerte befinden sich im Speicher 12 des Mikroprozessorsystems10 der Meßwerterfassungs-Einheit MWE.Within each two sampling pulses I runs in the period t3 tot7, t10 to t14, etc. from a measuring circuit and switch control MP in which theAnalog-digital conversion of the scanned measured values by the measured value acquisition unitMWE takes place; these digitized measured values are in the memory 12 of the microprocessor system10 of the measured value acquisition unit MWE.
Die Impulsfolge VM stellt den Datentransfer von der Verarbeitungs-EinheitVE zur Meßwerterfassungs-Einheit MWE dar. Von der Verarbeitungs-Einheit VE werdenSchalterinformationen an die Meßwerterfassungs-Einheit MWE übertragen; durch diegestrichelten Linien sind beispielsweise 6 Bytes angedeutet, welche Schalterinformationenund Steuerparameter für die Meßwerterfassungs-Einheit MWE beinhalten; es ist fernerein Synchronisations-Byte L' vorgesehen, welches die Abtastimpulse I aktiviert,wie durch den Pfeil A' angedeutet. Dieses Synchronisations-Byte tritt zum Zeitpunkttl auf und endet zum Zeitpunkt t2, zu welchem der erste Abtastimpuls I der ImpulsfolgeAI auftritt.The pulse train VM represents the data transfer from the processing unitVE to the measured value acquisition unit MWE. The processing unit VETransfer switch information to the measured value acquisition unit MWE; through theDashed lines indicate, for example, 6 bytes, which switch informationand contain control parameters for the measured value acquisition unit MWE; it is furthera synchronization byte L 'is provided, which activates the sampling pulses I,as indicated by arrow A '. This synchronization byte occurs at the timetl and ends at time t2, at which the first sampling pulse I of the pulse trainAI occurs.
Die Impulsfoige MV stellt den Datenverkehr von der MeB-werterfassungs-EinheitMWE zur Verarbeitungs-Einheit VE dar; es werden die im Speicher 12 befindlichendigitalisierten Meßwerte, wie beispielsweise Phasenströme beginnend ab Zeitpunkttl, t7, ti4, t21 zum Mikroprozessor-system T der Verarbeitungs-EinheitVE übertragen, wie durch die Pfeile NW' angedeutet 9 und dort abgelegt.The Impulsfoige MV provides the data traffic from the measurement value acquisition unitMWE to the processing unit VE; there are those in memory 12digitized measured values, such as phase currents starting from the point in timetl, t7, ti4, t21 to the microprocessorsystem T of the processing unitTransfer VE, as indicated by the arrows NW '9 and stored there.
Innerhalb des Zeitraumes t1 bis t69 t7 bis t13 9 t21 bis t27 ist jeweilsein Satz Daten übertragen1 wie durch die Strichelung L" angedeutet ist.Within the time period t1 to t69 t7 to t13 9 t21 to t27 is in each casea set of data transmitted1 as indicated by the dashed lines L ".
Mit GW ist der Ablauf für die mittels des Mikroprozessorsystems Tdurchgeführte Grundwellenberechnung angedeutet; diese beginnt nach der Übertragungeines Datensatzes von der Meßwerterfassungs-Einheit in das Mikroprozessor systemT, durch Pfeil MWT angedeutet, zu den Zeitpunkten t6, t13, t20, t27.With GW the sequence for the means of the microprocessor system Tperformed fundamental wave calculation indicated; this begins after the transfera data record from the data acquisition unit into the microprocessor systemT, indicated by arrow MWT, at times t6, t13, t20, t27.
Das Programm für die Grundwellenberechnung befi 3t sich im MikroprozessorsystemTl.The program for the fundamental wave calculation is located in the microprocessor systemTl.
Mit FE ist der Ablauf für das 4ikroprozessorsystem M an gedeutet,welches aus den Amplituden Fehler erkennt. Der Start der Fehlerberechnung fälltimmer mit dem Ende einer Grundwellenberechnung zusammen, im dargestellten Fall zumZeitpunkt t5 bzw. t26 und endet zum Zeitpunkt t21 bzw.The sequence for the microprocessor system M is indicated by FE,which detects errors from the amplitudes. The start of the error calculation fallsalways together with the end of a fundamental wave calculation, in the case shown forTime t5 or t26 and ends at time t21 or
tO; liegt ein Sammelschienen-Fehler vor, so werden vom MikroprozessorsystemM zu diesen Zeitpunkten Aus-Signale als Informationen für die Schalter an die Meßwerterfassungs-Einheitgegeben, wie aus der Impulsfolge VM ersichtlich und durch die Pfeile TN angedeutetist. Der nächste Start einer Fehlerberechnung liegt zum Zeitpunkt t26, nachdem inden Zeiträumen t6 bis t12, t13 bis t19, t20 bis t26 mehrere Grundwellenberechnungendurchgeführt wurden, Für jede neue Fehlerberechnung FE wird stets der zur Startzeitgültige Wert der Grundwellenberechnung herangezogen. Da die MikroprozessorsystemeM, T und die Meßwerterfassungs-Einheit MWE unabhängig voneinanderarbeiten,hat die Dauer der Fehlerberechnung FE keinen Einfluß auf die Grundwellenberechnungund die Abtastung der Phasenströme.tO; if there is a busbar fault, the microprocessor systemM at these times off signals as information for the switches to the measured value acquisition unitgiven, as can be seen from the pulse train VM and indicated by the arrows TNis. The next start of an error calculation is at time t26 after inthe time periods t6 to t12, t13 to t19, t20 to t26 several fundamental wave calculationshave been carried out. For each new error calculation FE, the one at the start time is always usedvalid value of the fundamental wave calculation is used. As the microprocessor systemsM, T and the measured value acquisition unit MWE are independent of one anotherwork,the duration of the error calculation FE has no influence on the fundamental wave calculationand the sampling of the phase currents.
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