DE1266863B

DE1266863B - Device for central monitoring and chronological registration of several switching events that take place spatially and temporally separated in an extensive energy supply network

Info

Publication number: DE1266863B
Application number: DEB71965A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wido Kumm; Dipl-Phys Rosalinde Romann
Original assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; Brown Boveri und Cie AG Germany
Current assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1963-05-14
Filing date: 1963-05-14
Publication date: 1968-04-25
Also published as: FR1393887A; CH620064A4; CH419982A

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.Facility for central monitoring and chronological registration several spatially and temporally separated in an extensive energy supply network running switching events The invention relates to a device for central monitoring and chronological registration of several in one extended Energy supply network with spatially and temporally separated switching events with memory query and registration devices as well as feedback transmission channels and central clock.

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.In the extensive operating networks of energy supply companies it is necessary to monitor the network status that are spatially far apart To register switching events in a central control room. For the unambiguous Determination of the cause of the malfunction, the course of the malfunction and the location of the malfunction it is often very short successive switching events in different places decisive, the cause-related chronological order of the individual switching events and to register or display them in this order. To capture of switching operations in localized switchgear is known by chronological Registration of the feedback information of the individual switching events in a central registration device to record and display the sequence of a switching sequence. If the switching events are spatially far apart and the corresponding ones take place Messages to the central control room in a sequence that is neither timed is still predictable by the order, e.g. B. by an asynchronous remote control and telecommunication facility, central chronological registration is not more possible, and no conclusions can be drawn as to the cause and the course of the triggered switching processes, as their causal linkage according to the temporal Order is unknown.

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.It is a method for automatic fault recording in decentralized technical large-scale systems known (German Auslegeschrift 1130 910), in which a automatic number printer together with other auxiliary devices all occurring Faults registered by coded code numbers with time information. This method Due to its structure and the means used, it is intended for the long-term To record the operating behavior of an extensive network and the failure cases of a To make evaluation accessible. However, it is unable to capture and To provide feedback at such a speed that widely spaced, but causally related switching events of a power supply network are still can be evaluated while they are running.

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.This is where the invention comes in. By adding a very finely graduated time marking to the one that occurred at the moment of the switching event Feedback information the exact chronological sequence of the individual switching processes and thus the primary cause and the starting point of a chain of malfunctions to be determined. The fine gradation is carried out so far that the relatively fast running Switching sequence is recorded before its completion in a central control room and corrective switching commands can be triggered as a countermeasure. The inventive Establishment is applicable in extensive power networks as far as it can the containment of the effects of network damage, for example an earth fault, enables.

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.The invention is characterized in the device mentioned at the beginning, that for a locally combined group of switching devices one from the central clock continuously synchronized electronic short-time clock is provided, which the feedback information a switching event taking place in this group with a time stamp and their temporal resolving power is higher than the consequence of each other dependent switching events.

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.An alternative solution is characterized by a central clock generator, which each to a locally combined group of switching devices constantly Emits time pulses at the moment of a switching event in this group of the feedback information are added as time markers and which are such that their temporal Resolving power is higher than the consequence of the interdependent switching events.

In der Abbildung ist das Schema eines Betriebsnetzes mit räumlich weit verteilten Schaltgeräten eines Energieversorgungswerkes wiedergegeben.In the figure is the scheme of a company network with spatial widely distributed switching devices of a power supply company reproduced.

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.The entire system is remotely controlled and monitored from a central switching point 1. The system includes the substations 2, 3, 4, which are far away from each other and from the control center. In each of these substations, for example, there should be two switching devices a, b or c, d or e, f. The substations are connected to the central control and monitoring point 1 via several transmission channels 5, 6, 7. A local memory device is provided for the retention of the feedback information given in the event of a switching event, from which this information can subsequently be queried as required. According to the invention, an electronic short-term clock 8, 9, 10 is also provided for each station. In the central control station there is a master clock 11 which continuously synchronizes the short-term clocks at time intervals given by the asynchronous interrogation cycle. The control center also has a registration device 12 which stores the incoming feedback information and, if necessary, outputs it in printed form. Furthermore, a switchover device 13 is provided, which connects the individual transmission channels for the control, for the feedback and for the synchronization to the central registration device 12 in a cyclical sequence.

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.It is assumed that due to some fault (e.g. short circuit) in one of the substations 2, 3, 4, the switches in the sequence b, f, a, d, e, c fail. If a time marking were not present, the feedback information assigned to the respective switching device or switching event would be recorded in the central registration device in a sequence in which it arrives at the control center according to the cyclically successive interrogation. This corresponds to the sequence a, b, c, d, e, f. The chronological sequence of the individual switching processes, which is of decisive importance for the detection and determination of the fault location, could not be determined with it. According to the invention, at the moment of the switching event, a time marker is added to each feedback information by the associated electronic short-time clock as follows: b 06, f 08, a 11, d 53, e 54, c 98. The numbers here can mean tenths of a second. In the control center there is now a sorting according to the time marking and the correct time registration of the feedback information queried in any order and at any point in time. In the printed out malfunction report, in addition to the switch location, the exact chronological sequence of the failure of the individual switches can be identified, whereby the origin and the course of the malfunction are localized. This is important because when a fault occurs, for example a ground fault, in a widely branched and multifaceted power supply network, the individual sections of which are linked via the switches, other power supplies are always overloaded when the switch is triggered, which leads to further switch trips. The course of this chain reaction is difficult to specify in advance, so that the processes cannot always be reconstructed from the final state of the network. The chronological registration of the sequence of such a fault chain according to the invention, however, allows this sequence and the location of the fault to be recognized immediately.

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.To carry out the time stamping, it would not be necessary per se to set an absolute time, since it only depends on the relative time sequence in the identification of the individual switching events arrives. Accordingly, instead of a central clock, which forwards the absolute time to the individual electronic short-term clocks Find clock with any pulse frequency per se, the over one of the transmission channels to the local memory of the feedback information continuously gives time impulses, which at the moment of a switching event to the emerging Confirmation information can be appended as a marker. Will the absolute time to the If the individual short-term clocks of the substations are passed on, these short-term clocks must themselves have a relatively high accuracy, so that deviations within the synchronization intervals are smaller than the time intervals between the successive switching operations. The resolution accuracy of the electronic short-term clocks, which are determined by the number of pulses emitted per second must of course be higher than the expected shortest time sequence of switching events.

Claims

Claims: 1. Device for central monitoring and chronological registration of several switching events running spatially and temporally separated in an extensive power supply network with storage, query and registration devices as well as with feedback transmission channels and central clock, characterized in that for a locally combined group (2, 3, 4) of switching devices an electronic short-term clock (8, 9, 10) continuously synchronized by the central clock (11) is provided, which provides the feedback information of a switching event taking place in this group with a time stamp and whose temporal resolution is higher than the result of the interdependent switching events.

2. Establishment for central monitoring and chronological registration of several in one extensive Energy supply network with spatially and temporally separated switching events with storage, query and registration devices as well as with feedback transmission channels, characterized by a central clock generator, which in each case to a local summarized group of switching devices continuously emits time impulses at the moment of a switching event in this group of the feedback information as a time marker and which are such that their temporal resolving power is higher than the sequence of interdependent switching events. 3. Device according to Claim 1 or 2, characterized by an on the time marking appealing sorting device for the correct time central registration of the feedback information requested in discrete order. Considered Publications: German Auslegeschriften No. 1121185, 1130 910, 1116 580; "Good luck for", 95th year, issue 7, Essen 1959, pp. 377 to 386.