DE1266863B - Einrichtung zur zentralen UEberwachung und chronologischen Registrierung mehrerer ineinem ausgedehnten Energieversorgungsnetz raeumlich und zeitlich getrennt ablaufender Schaltereignisse - Google Patents

Description

• Einrichtung zur zentralen Überwachung und chronologischen Registrierung mehrerer in einem ausgedehnten Energieversorgungsnetz räumlich und zeitlich getrennt ablaufender Schaltereignisse Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur zentralen Überwachung und chronologischen Registrierung mehrerer in einem ausgedehnten Energieversorgungsnetz räumlich und zeitlich getrennt ablaufender Schaltereignisse mit Speicher-Abfrage- und Registriereinrichtungen sowie mit Rückmelde-übertragungskanälen und Zentraluhr.
• In den umfangreichen Betriebsnetzen von Energieversorgungswerken ist es erforderlich, zur überwachung des Netzzustandes räumlich weit auseinanderliegende Schaltereignisse in einer zentralen Schaltwarte zu registrieren. Für die eindeutige Feststellung der Störungsursache, des Störungsablaufes und des Störungsortes der oft sehr kurz aufeinanderfolgenden Schaltereignisse an verschiedenen Orten ist es entscheidend, die ursachenbedingte zeitliche Reihenfolge der einzelnen Schaltereignisse festzustellen und in dieser Reihenfolge zu registrieren bzw. anzuzeigen. Zur Erfassung der Schaltvorgänge in örtlich begrenzten Schaltanlagen ist es bekannt, durch chronologische Registrierung der Rückmeldeinformationen der einzelnen Schaltereignisse in einer zentralen Registriereinrichtung den Ablauf einer Schaltfolge festzuhalten und anzuzeigen. Liegen die Schaltereignisse räumlich weit auseinander und erfolgen die entsprechenden Meldungen an die zentrale Schaltwarte in einer Aufeinanderfolge, die weder zeitlich noch durch die Reihenfolge vorhersagbar ist, z. B. durch eine asynchrone Fernsteuer- und Fernmeldeeinrichtung, so ist eine zentrale chronologische Registrierung nicht mehr möglich, und es lassen sich keine Schlüsse auf die Ursache und den Ablauf der ausgelösten Schaltvorgänge ziehen, da ihre ursächliche Verkettung gemäß der zeitlichen Reihenfolge nicht bekannt ist.
• Es ist ein Verfahren zur automatischen Störungsaufzeichnung in dezentralisierten technischen Großanlagen bekannt (deutsche Auslegeschrift 1130 910), bei dem ein automatischer Nummerndrucker zusammen mit weiteren Hilfsgeräten alle auftretenden Störungen durch kodierte Kennziffern mit Zeitangaben registriert. Dieses Verfahren ist auf Grund seines Aufbaues und seiner benutzten Mittel dazu bestimmt, das langfristige Betriebsverhalten eines ausgedehnten Netzes zu erfassen und die Störungsfälle einer Auswertung zugänglich zu machen. Es ist jedoch nicht imstande, die Erfassung und Rückmeldung mit solcher Geschwindigkeit vorzunehmen, daß weit auseinanderliegende, aber ursächlich zusammenhängende Schaltereignisse eines Stromversorgungsnetzes noch während ihres Ablaufes ausgewertet werden können.
• Hier setzt die Erfindung ein. Sie ermöglicht es, durch Anfügung einer sehr feinstufigen Zeitmarkierung an die im Moment des Schaltereignisses entstandene Rückmeldeinformation die genaue zeitliche Aufeinanderfolge der einzelnen Schaltvorgänge festzustellen und damit die primäre Ursache und den Ausgangspunkt einer Störungskette festzulegen. Die Feinstufigkeit ist so weit getrieben, daß die relativ schnell ablaufende Schaltfolge noch vor ihrem Abschluß in einer zentralen Schaltwarte erfaßt wird und korrigierende Schaltbefehle als Gegenmaßnahme ausgelöst werden können. Die erfindungsgemäße Einrichtung ist so weit in ausgedehnten Energieversorgungsnetzen anwendbar, wo es die Eindämmung der Auswirkungen von Netzschäden, beispielsweise eines Erdschlusses, ermöglicht.
• Die Erfindung ist bei der eingangs erwähnten Einrichtung dadurch gekennzeichnet, daß für eine örtlich zusammengefaßte Gruppe von Schaltgeräten eine von der Zentraluhr fortlaufend synchronisierte elektronische Kurzzeituhr vorgesehen ist, die die Rückmeldeinformation eines in dieser Gruppe stattfindenden Schaltereignisses mit einer Zeitmarkierung versieht und deren zeitliches Auflösungsvermögen höher ist als die Folge der voneinander abhängenden Schaltereignisse.
• Eine Alternativlösung ist gekennzeichnet durch einen zentralen Zeittaktgeber, welcher jeweils an eine örtlich zusammengefaßte Gruppe von Schaltgeräten laufend Zeitimpulse abgibt, die im Moment eines Schaltereignisses in dieser Gruppe der Rückmeldeinformation als Zeitmarkierung angefügt werden und die so beschaffen sind, daß ihr zeitliches Auflösungsvermögen höher ist als die Folge der voneinander abhängenden Schaltereignisse.
• In der Abbildung ist das Schema eines Betriebsnetzes mit räumlich weit verteilten Schaltgeräten eines Energieversorgungswerkes wiedergegeben.
• Die gesamte Anlage wird von einer zentralen Schaltstelle 1 aus ferngesteuert und überwacht. Zur Anlage gehören die untereinander und von der Zentrale weit entfernten Unterstationen 2, 3, 4. In jeder dieser Unterstationen sollen beispielsweise je zwei Schaltgeräte a, b bzw. c, d bzw. e, f vorhanden sein. Die Unterstationen sind mit der zentralen Steuer-und Überwachungsstelle 1 über mehrere Übertragungskanäle 5, 6, 7 verbunden. Für die Festhaltung der bei einem Schaltereignis abgegebenen Rückmeldeinformation ist eine örtliche Speichereinrichtung vorgesehen, aus der diese Information nachträglich beliebig abgefragt werden kann. Gemäß der Erfindung ist weiterhin für jede Station eine elektronische Kurzzeituhr 8, 9,10 vorgesehen. In der zentralen Steuerstelle ist eine Hauptuhr 11 vorhanden, die in Zeitabständen, die durch den asynchronen Abfragezyklus gegeben sind, die Kurzzeituhren fortlaufend synchronisiert. Weiterhin besitzt die Zentrale eine Registriereinrichtung 12, die die eingehenden Rückmeldeinformationen aufspeichert und gegebenenfalls in gedruckter Form abgibt. Weiterhin ist eine Umschalteinrichtung 13 vorgesehen, die die einzelnen Übertragungskanäle für die Steuerung, für die Rückmeldung und für die Synchronisation in zyklischer Reihenfolge an die zentrale Registriereinrichtung 12 anschließt.
• Es sei angenommen, daß durch irgendeine Störung (z. B. Kurzschluß) in einer der Unterstationen 2, 3, 4 die Schalter in der Reihenfolge b, f, a, d, e, c ausfallen. Wäre eine Zeitmarkierung nicht vorhanden, so würden die dem jeweiligen Schaltgerät bzw. Schaltereignis zugeordneten Rückmeldeinformationen in einer Reihenfolge in der zentralen Registriereinrichtung festgehalten, in der sie gemäß der zyklisch aufeinanderfolgenden Abfrage in der Zentrale eintreffen. Dies entspricht der Reihenfolge a, b, c, d, e, f. Die zeitliche Aufeinanderfolge der einzelnen Schaltvorgänge, die für die Erkennung und Feststellung des Störungsortes von entscheidender Bedeutung ist, könnte damit nicht ermittelt werden. Gemäß der Erfindung wird jeder Rückmeldeinformation im Moment des Schaltereignisses durch die zugeordnete elektronische Kurzzeituhr eine Zeitmarkierung etwa wie folgt angefügt: b 06, f 08, a 11, d 53, e 54, c 98. Die Zahlen können hierbei die Zehntelsekunden bedeuten. In der Zentrale erfolgt nun eine der Zeitmarkierung entsprechende Sortierung und die zeitrichtige Registrierung der in beliebiger Reihenfolge und zum beliebigen Zeitpunkt abgefragten Rückmeldeinformationen. In der ausgedruckten Störungsmeldung kann dann neben dem Schalterort die genaue zeitliche Folge des Ausfallens der einzelnen Schalter identifiziert werden, wodurch der Entstehungsort und der Ablauf der Störung lokalisiert ist. Dies ist deshalb wichtig, weil beim Auftreten einer Störung, beispielsweise eines Erdschlusses, in einem weit verzweigten und vielfältig vermaschten Energieversorgungsnetz, dessen einzelne Abschnitte über die Schalter verknüpft sind, beim Auslösen der Schalter immer andere Netzteile überlastet werden, was zu weiteren Schalterauslösungen führt. Der Ablauf dieser Kettenreaktion ist im voraus schwierig anzugeben, so daß vom Endzustand des Netzes aus die Vorgänge nicht immer rekonstruiert werden können. Die zeitliche Registrierung des Ablaufes einer derartigen Störungskette gemäß der Erfindung läßt jedoch sofort diesen Ablauf und den Entstehungsort der Störung erkennen.
• Zur Durchführung der Zeitmarkierung wäre es an sich nicht erforderlich, eine Absolutzeit festzulegen, da es nur auf die relative Zeitfolge bei der Identifizierung der einzelnen Schaltereignisse ankommt. Es kann demgemäß an Stelle einer Zentraluhr, die die Absolutzeit an die einzelnen elektronischen Kurzzeituhren weitergibt, ein Zeittaktgeber mit an sich beliebiger Impulsfrequenz Verwendung finden, der über einen der Übertragungskanäle an die örtlichen Speicher der Rückmeldeinformationen fortlaufend Zeitimpulse gibt, die im Moment eines Schaltereignisses an die entstehende Rückmeldeinformation als Markierung angefügt werden. Wird die absolute Zeit an die einzelnen Kurzzeituhren der Unterstationen weitergegeben, so müssen diese Kurzzeituhren selbst eine relativ hohe Genauigkeit haben, damit Abweichungen innerhalb der Synchronisierungsintervalle kleiner sind als die Zeitabstände der aufeinanderfolgenden Schaltvorgänge. Die Auflösegenauigkeit der elektronischen Kurzzeituhren, die durch die pro Sekunde abgegebene Impulszahl dargestellt wird, muß naturgemäß höher sein als die zu erwartende kürzeste Zeitfolge von Schaltereignissen.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Einrichtung zur zentralen Überwachung und chronologischen Registrierung mehrerer in einem ausgedehnten Energieversorgungsnetz räumlich und zeitlich getrennt ablaufender Schaltereignisse mit Speicher-, Abfrage- und Registriereinrichtungen sowie mit Rückmelde-Übertragungskanälen und Zentraluhr, dadurch gekennzeichnet, daß für eine örtlich zusammengefaßte Gruppe (2, 3, 4) von Schaltgeräten eine von der Zentraluhr (11) fortlaufend synchronisierte elektronische Kurzzeituhr (8, 9, 10) vorgesehen ist, die die Rückmeldeinformation eines in dieser Gruppe stattfindenden Schaltereignisses mit einer Zeitmarkierung versieht und deren zeitliches Auflösungsvermögen höher ist als die Folge der voneinander abhängenden Schaltereignisse.
2. 2. Einrichtung zur zentralen Überwachung und chronologischen Registrierung mehrerer in einem ausgedehnten Energieversorgungsnetz räumlich und zeitlich getrennt ablaufender Schaltereignisse mit Speicher-, Abfrage- und Registriereinrichtungen sowie mit Rückmelde-Übertragungskanälen, gekennzeichnet durch einen zentralen Zeittaktgeber, welcher jeweils an eine örtlich zusammengefaßte Gruppe von Schaltgeräten laufend Zeitimpulse abgibt, die im Moment eines Schaltereignisses in dieser Gruppe der Rückmeldeinformation als Zeitmarkierung angefügt werden und die so beschaffen sind, daß ihr zeitliches Auflösungsvermögen höher ist als die Folge der voneinander abhängenden Schaltereignisse. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine auf die Zeitmarkierung ansprechende Sortiereinrichtung für die zeitrichtige zentrale Registrierung der in diskreter Reihenfolge abgefragten Rückmeldeinformationen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1121185, 1130 910, 1116 580; »Glückauf«, 95. Jahrgang, Heft 7, Essen 1959, S. 377 bis 386.