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Verfahren zur Synchronisierung von Netzen mit Darstellung einer stehenden Welle

IP.com Disclosure Number: IPCOM000195556D
Published in the IP.com Journal: Volume 10 Issue 5B (2010-05-24)
Included in the Prior Art Database: 2010-May-24
Document File: 2 page(s) / 108K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Fuer die Synchronisation von unterschiedlichen Netzen in der Elektrizitaetsversorgung werden sogenannte Synchronisationsgeraete eingesetzt. Die Synchronisationsgeraete arbeiten autonom und bestimmen den Zeitpunkt, an dem die Zuschaltung eines Netzes erfolgt. Die Zuschaltung eines Netzes zu einem falschen Zeitpunkt kann jedoch die Leistung der Elektrizitaetsversorgung erheblich beeintraechtigen. Um eine derartige Fehlsynchronisation zu vermeiden, wird ueblicherweise die sogenannte Methode der Zweikanaligkeit angewendet. Fuer die finale Entscheidung werden hierbei zwei voneinander unabhaengige Entscheidungen betrachtet, die jeweils auf Ergebnissen von moeglichst unterschiedlichen Messmethoden und Kriterien beruhen. Diese Methode reduziert die Fehlerwahrscheinlichkeit der finalen Entscheidung erheblich. Bisherige Verfahren zur Synchronisation von Netzen verwenden jedoch zwei Verfahren, die jeweils dieselben Kriterien enthalten bzw. eine Wiederholung bzw. Verdoppelung der Messmethoden vorsehen. Diese Verfahren erweisen sich als nachteilig, wenn ein Fehler im Konzept bzw. Kriterium auftritt.

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Verfahren zur Synchronisierung von Netzen mit Darstellung einer stehenden

Welle

Idee: Jorge Guzman-Edery, DE-Berlin

Fuer die Synchronisation von unterschiedlichen Netzen in der Elektrizitaetsversorgung werden sogenannte Synchronisationsgeraete eingesetzt. Die Synchronisationsgeraete arbeiten autonom und bestimmen den Zeitpunkt, an dem die Zuschaltung eines Netzes erfolgt. Die Zuschaltung eines Netzes zu einem falschen Zeitpunkt kann jedoch die Leistung der Elektrizitaetsversorgung erheblich beeintraechtigen. Um eine derartige Fehlsynchronisation zu vermeiden, wird ueblicherweise die sogenannte Methode der Zweikanaligkeit angewendet. Fuer die finale Entscheidung werden hierbei zwei voneinander unabhaengige Entscheidungen betrachtet, die jeweils auf Ergebnissen von moeglichst unterschiedlichen Messmethoden und Kriterien beruhen. Diese Methode reduziert die Fehlerwahrscheinlichkeit der finalen Entscheidung erheblich. Bisherige Verfahren zur Synchronisation von Netzen verwenden jedoch zwei Verfahren, die jeweils dieselben Kriterien enthalten bzw. eine Wiederholung bzw. Verdoppelung der Messmethoden vorsehen. Diese Verfahren erweisen sich als nachteilig, wenn ein Fehler im Konzept bzw. Kriterium auftritt.

Es wird daher eine neuartige Loesung vorgeschlagen, die in einem zweikanaligen Verfahren eingesetzt werden kann. Es wird eine Einrichtung zum digitalen Abtasten der Signale vorgesehen, bei der die Abtastfrequenz variabel eingestellt und manuell geregelt werden kann. Die abgetasteten Werte werden hierbei in einem Umlaufpuffer eingetragen und mithilfe eines Mikroprozessors ausgewertet. Die beschriebene Einrichtung ist in den bisherigen digitalen Schutzgeraeten als Standardsoftware bzw. Standardhardware integriert. Mithilfe des vorgesehenen Umlaufpuffers werden die Signalverlaeufe ueber mehrere Sekunden gehalten und registriert. Die ausgewerteten Werteverlaeufe werden schliesslich eingesetzt, um die Messalgorithmen zu realisieren. Des Weiteren kann mithilfe des Umlaufpuffers, die Vorgeschichte eines Ereignisses rekonstruiert bzw. analysiert werden (s. Abbildung 1). Die fuer die Synchronisation relevanten Messgroessen koennen in einer Art stehenden Welle bzw. einer nicht stehenden Welle dargestellt werden. Die stehende Welle wird durch folgendes Verfahren erzeugt: Innerhalb des Umlaufpuffers wird ein Ringpuffer gebildet. Der Ringpuffer umfasst so viele Abtastpunkte wie es Abtastungen pro Periode bzw. Vielfache der Periode gibt. Bei einer Abtastrate von beispielsweise 20 Werten pro Periode werden auch 20 abgetastete Werte im Ringpuffer gespeichert, die sich - bei mit der Netzfrequenz korrespondierender Abtastfrequenz - vergleichsweise wenig veraendern. Durch Feinabstimmung der Abtastfrequenz koennen bei einem stoerungsfreien Betrieb somit in jedem Segment des Ringpuffers jeweils relativ feststehende Werte dargestellt werden.

Im Folgenden werden Beispiele fuer die Berechnung der Messgroessen beschrieben, die fuer die Synchronisation der Net...