METHOD OF OPERATING AN ELECTRIC-ENERGY DISTRIBUTION INSTALLATION

Abstract: 1. A method of operating an electric energy distribution installation comprising a station (ST) and a plurality of subordinate switching fields (1-5), and for transmitting digital signals between the station (ST) and the switching fields (1-5), characterized in a) that signal transmission between the station (ST) and each switching field (1-5) is effected on transmission paths (D1 ; D5) which are 1-bit wide and which radially connect the station (ST) to each switching field (1-5) ; and b) that for protection against a switching fault a signal transmission between a specific switching field (1) and all remaining switching fields is effected on transmission paths (d2-d5) which are 1-bit wide and which radially connect the specific switching field (1) to each of the remaining switching fields (2-5).

Description: Verfahren zum Betrieb einer elektrischen Energiever teilunssanlaze Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer elektrischen Energieverteilungsanlage mit mehreren, einer Station untergeordneten Schaltfeldern und Ubertragung von digitalen Signalen zwischen Station und Schaltfeldern, wie es nach der DE-OS 30 26 126 bekannt ist. Dort ist für den gesamten digitalen Datenverkehr zwischen den einzelnen Schaltfeldern in der genannten Offenlegungsschrift mit Aussenstationen bezeichnet - und der Station ein von letzterer gesteuerter zentraler Bus vorgesehen. Dieser zentrale Daten tfbertragungskanal und die zentrale Bussteuerung sind vom sicherheitstechnischen Aspekt gesehen Schwachstellen; ein Ausfall dieser Komponenten wUrde den ganzen Betrieb lahmlegen. Weiterhin besteht bei rein serieller, d.h. 1-Bit breiter Datenübertragung auf einem Zentralbus die Gefahr, dass bei gefährlichen Betriebssituationen nicht mit der erforderlichen Geschwindigkeit reagiert werden kann. Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, ein Verfahren auszugeben, mit dem für die leittechnischen Funktionen beim Betrieb einer Energieverteilungsanlage mit einer sehr geringen Anzahl von zentralen, d.h. allen Schaltfeldern gemeinsamen Komponenten ausgekommen werden kann, so dass Betriebs- und Ausfallsicherheit gesteigert werden können. Gelost wird diese Aufgabe erfindungsgeiäss bei einem Verfahren der eingangs genannten Art mit den im Hauptanspruch angegebenen Merkmalen. Dezentral in den einzelnen Schaltfeldern erarbeitete Informationsgrössen können also mittels Je einer besonderen Leitung sehr schnell zu der Station übertragen werden und speziell für die Aufgabe des Schaltfehlerschutzes werden zentrale Dienste der Station überhaupt nicht mehr benötigt. Der konsequent sternförmige Aufbau der Ubertragungsvege mit Punkt- zu Punkt-Verbindungen bietet weiterhin den Vorteil einer schnelleren Eingrenzbarkeit des Fehlers bei einer Verbindungsunterbrechung, der Reduzierung der Datenrate pro Übertragungsweg und der problemlosen Erweiterungsfähigkeit. Die Erfindung samt ihren wssiteren Ausgestaltungen, welche in Unteransprüchen gekennzeichnet sind, sollen nachstehend anhand der Figuren näher erläutert werden. Figur 1 zeigt beispielhaft die Konfiguration einer aus fünf Schaltfeldern 1 - 5 bestehenden Schaltanlage, welche einer nicht dargestellten Station untergeordnet sein sollen. Das mit 1 bezeichnete SchaLtfeld weist einen Lei stungsschalter 10 und zwei mit ihm in Reihe liegenden Trennschalter 11 auf und verbindet eine s elschiene 6 mit einer zweiten Sammelschiene N. Ein derartiges Schaltfeld wird auch als Kuppelfeld bezeichnet. Mit der Sanel- schiene 6 können über Leistungs- und Trennschalter 20, 21 bzw. 30, 31 bzw. 50, 51 mit 22, 32, 42 und 52 bezeichnete Verbraucher verbunden werden. Die Schaltfelder 2 - 5 stellen sogenannte Abzweige dar. Aus Gründen der Ubersichtlichkeit sind Erdungsschalter in die Darstellung der Fig. 1 nicht aufgenommen worden. Figur 2 zeigt die Anordnung der Ubertragungswege zwischen der aus den Schaltfeldern 1 - 5 bestehenden Schaltanlage und der übergeordneten Station ST. Zwischen der Station und Sedem Schaltfeld ist mindestens eine in zwei Senderichtungen betreibbarer 1-Bit breite Übertragungskanal D1 - D5-vorgesehen, auf welchen von und zur Station Impulstelegramme übertragen werden können. Derartige sternförmig verlaufende 1-Bit breite Ubertragungskanäle d2 - d5 sind auch zwischen dem Kuppelfeld 1 und den übrigen Schaltfeldern, den Abzweigen 2 - 5, vorgesehen. Auf den Kanälen d2 - d5 findet der für den Schaltfehlerschutz erforderliche Datenaustausch statt, welcher im wesentlichen darin besteht, in Jedem Abzweig aus den-Stellungsmeldungen der einzelnen Schalter ein digitales Abbild des Betriebszustandes zu erzeugen, dieses dem Kuppelfeld mitzuteilen, es dort mit dem Abbild des Knuppelteldes zu einem Gesamtbild zusammenzusetzen und dieses Gesamtbild dann anschliessend an die einzelnen Schaltfelder zurückübertragen, wo dann eine Prüfung der sogenannten Verriegelungsbedigungen, d.h. die Feststellung der Zulässigkeit einer im Schaltfeld angeforderten Schalthandlung erfolgt. Es ist zweckmässig, die einzelnen leittechnischen Funktionen bzw. den Schaltfehlerschutz mit Mikroprozessoren zu realisieren. Da diese die übertragenen Daten mehrfach parallel, z.B. 8-Bit breit abarbeiten können, werden die Ubertragungsleitungen beidseitig mit Serien/ Parallel- bzw. Parallel-Serienwandlern S abgeschlossen. Derartige Schnittstellen S sind bekannt. So ist z.B. der Intel 8521 (USART = Universal Synchronous and Asynchronous Receiver and Transmitter) ein für den Mikroprozessor 80 80 (Intel) geeigneter handelsüblich erhältlicher Schnittstellenbaustein. Es kann sich als zweckmässig erweisen, die Kanäle D1 - D5 in mehrere parallele Ubertragungswege iit unterschiedlicher Übertragungsrate aufzuteilen. So können z.B. für die zentralen Aufgaben der Station wie Sammelsohienen- differentialsschutz und Parallelschalten die hierzu er forderlichen Augenblickswerte von Strom und Spannung aus den Abzweigen nach vorheriger entsprechender Digital/ Analog-Wandlung schnell, z.B. Jede Millisekunde in die Station über eine 250 kBd (kilobaud) Leitung aus Lichtleitern übertragen werden, während für das ebenfalls zentral in der Station durchzufUhrende Fernwirken, Nahsteuern und Protokollieren man lit Leitungen kleinerer Ubertragungsrate von z.B. 20 kBd auskont. FUr den Schaltfehlerschutz schliesslich genügt schon ein Licht oder Drahtleiter mit 4,8 kBd. Auf derselben Leitung wie die Augenblickswerte von Strom und Spannung können die Trenner rückmeldungen der einzelnen Abzweige übertragen und in einem Abbild in der Station abgespeichert werden. Für die Sammelschienenspannungsnachbildung wird anhand des Trennerabbildes eine Abzweigspannung ausgewählt und als Sammelschienenspannung an die betreffenden Abzweige verteilt. Für den Sammelschienenschutz werden anhand des Trennerabbildes die zugehörigen Abzweigströie ausgewählt und die Ausschaltbetehle an die Leistunschalter ver- teilt. Dabei werden dezentral in Jedes einzelnen Abzweig durch Wandlersättigung verfälschte Stromwerte erkannt und mit einem Sättigungskriterium in die Station übertragen. Auch das Kriterium für den Schaltversagerschutz kann zweckmässigerweise im Abzweig gebildet, zur Station über- tragen und anhand des dort erstellten Trennerabbildes in die betreffenden Abzweige wieder verteilt werden. 2 Figuren 5 Patentansprüche

Claims: Patentansrüche 1. Verfahren zum Betrieb einer elektrischen Energieverteilungsanlage mit mehreren, einer Station untergeordne tensschaltfeldern und Übertragung von digitalen Signalen zwischen Station und Schaltfeldern, d a d u r c h gekennzeichnet, a) dass die Signalübertragung zwischen der Station (ST) und Jeden Schaltfeld (1 - 5) auf 1-Bit breiten Über- tragungswegen (D1 - D5) erfolgt, welche die Station mit Jedem Schaltteld sternförmig verbinden. b) dass zum Zwecke des Schaltfehlerschutzes eine Signal übertragung zwischen einem bestimmten Schaltfeld (1) und allen Ubrigen Schaltfeldern auf 1-Bit breiten Ubertragungswegen (d2 - d5) erfolgt, welche das be stifte Schaltteld mit Jeden der übrigen (2 - 4) Schaltfeldern sternförmig verbinden. 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 in den Schaltfeldern Digital/Analog-Wandler für die Augènblickswerte von Strom und Spannung vorgesehen sind und diese-ùgenblickswerte in kurzen zeitlichen Abständen über Licht leiter zur Station übertragen 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 Trennerrückmeldungen aus den Schaltfeldern in kurzen zeitlichen Abstande über Lichtleiter zur Station übertragen und dort in einem digitalen Abbild gespeichert werden. 4. Verfahren nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Schaltversagerschutzkriterium Jeweils im Schaltield gebildet, über Lichtleiter zur Station übertragen und von dort anhand des Trennerabbildes über Lichtleiter an die betreffenden Schalttelder verteilt wird. 5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass Mikroprozessoren in Station und Schaltfeldern vorgesehen sind, welche als Ein-/Ausgabeschnittstellen zu den Übertragungswegen Serien/Parallelwandler bzw. Parallel/Serienwandler aufweisen.

Inventors: ALLMENDINGER, HANS-DIETER, BLAU, HEINRICH-WERNER, FIEDLER, GERHARD, GOERTZ, BERND, KUMMUTAT, GERHARD, LEIBOLD, HELMUT, MUELLER, WILLI, DR., NOBIS, ROLF, SCHENK, JAKOB, SCHMITZ, WERNER, WALDMANN, HERMANN, DR., ZUROWSKI, ERWIN, Görtz, Bernd, Müller, Willi, Dr.
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1983
Main classification: H02H7
IPC codes: H02H11, H02H7