DE19720182B4

DE19720182B4 - Verfahren und Einrichtung zum Beseitigen von Fehlern aufgrund von abklingenden Verschiebungen aus gemessenen Leistungssystemfehlern

Info

Publication number: DE19720182B4
Application number: DE19720182A
Authority: DE
Inventors: William James Premerlani; Mark Gerard Adamiak; Dingari Sreenivas; Eyyunni Venugopal
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1996-05-21
Filing date: 1997-05-14
Publication date: 2013-12-24
Anticipated expiration: 2017-05-15
Also published as: US5798932A; GB2313500A; DE19720182A1; CH693777A5; GB9710099D0; GB2313500B

Abstract

Verfahren zum Eliminieren von Fehlern in wenigstens einem gemessenen Stromwert eines Stroms eines Energieversorgungssystems aufgrund eines abklingenden Gleichanteils, wobei das Verfahren die Schritte enthält: Erzeugen wenigstens eines Stromzeigerwertes aus dem wenigstens einen gemessenen Stromwert und beim Auftreten eines vorbestimmten Zustands Entfernen des abklingenden Gleichanteils aus dem wenigstens einen erzeugten Stromzeigerwert gemäß der Beziehung:wobei: M = das Intervall (für k Proben), das zur Näherung einer Mimikschaltungssimulation verwendet wird, PMl = der gleichanteilkorrigierte Zeigerwert für das Intervall Ml, N = Abtastrate, Proben pro Periode, Pl = l-ter Zeiger aus einer gewichteten Summe von N Proben unter Verwendung komplexer Gewichtungen gemäß:xk = das k-te Glied der Sequenz von abgetasteten Stromwerten, und A = C + S, B = C – S mitX = Reaktanz der simulierten Mimikschaltung, R = Widerstand der simulierten Mimikschaltung.

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Leistungssysteme und insbesondere auf die Ermittlung von Netzleitungs-Grundströmen.
Wenn ein Leistungssystem überwacht wird, um Systemfehler zu ermitteln, ist eine Schutzeinrichtung üblicherweise so aufgebaut, daß eine Anzahl von Untersuchungs- oder Überwachungsroutinen ausgeführt wird. Eine derartige Routine enthält die Ermittlung, ob die Grundfrequenzkomponenten des Stroms innerhalb eines zulässigen Bereiches oder einer Hüllkurve sind. Genauer gesagt, ist die Schutzeinrichtung so aufgebaut, daß periodisch die Grundfrequenzkomponente von Stromsignalen des Leistungssystems für jede Phase ermittelt wird. Wenn die Grundfrequenzkomponente des Stromsignals für jede Phase ermittelt ist, wird jede Komponente mit einer vorgewählten gewünschten Hüllkurve verglichen. Wenn die ermittelte Grundkomponente innerhalb der Hüllkurve ist, dann ist die Untersuchungsprüfung durchlaufen. Wenn jedoch die Grundkomponente nicht innerhalb der Hüllkurve ist, kann ein derartiger Zustand eine Anzeige für einen möglichen Fehler oder ein anderes Problem sein. Wenn dieser Zustand andauert, kann die Schutzeinrichtung den Stromkreis öffnen, der der außerhalb des Bereiches liegenden Komponente zugeordnet ist. Sobald der Stromkreis geöffnet ist, muß ein Arbeiter der Anlage üblicherweise die Ursache der außerhalb des Bereiches liegenden Stromkomponente lokalisieren und korrigieren und dann den Stromunterbrechungsmechanismus in der Schutzeinrichtung wieder schließen.
Um beispielsweise die Lage von einem Fehler genau zu identifizieren, wird die Grundkomponente des Stroms analysiert, um den Abstand des Fehlers von der Schutzeinrichtung zu ermitteln. Bei der Ausführung einer derartigen Analyse ist es wünschenswert, abklingende Gleichanteile (Offsets) aus der Grundfrequenzkomponente des Stromsignals des Leistungssystems zu beseitigen, um die Genauigkeit zu verbessern. Abklingende Gleichanteile, die im Folgenden auch als abklingende Verschiebungen bezeichnet sind, treten üblicherweise in Leitungsströmen während transienter bzw. flüchtiger Zustände in dem Leistungssystem auf und werden durch das Ansprechen auf induktive und widerstandsbehaftete Impedanzen hervorgerufen. Die Korrektur eines derartigen abklingenden Gleichanteils muß die zeitveränderliche Natur des Gleichanteils kompensieren. Wenn der abklingende Gleichanteil beseitigt worden ist, kann die Grundfrequenzkomponente des Stromsignals analysiert werden, um die Lokalisierung des Fehlers zu erleichtern.
Vor der Anwendung einer digitalen Technologie in Schutzeinrichtungen wurde eine analoge Mimikschaltung verwendet, um das Spannungssignal über der induktiven Impedanz zurückzugewinnen. Ein derartiges Spannungssignal hat keinen Gleichanteil bzw. Offset. Das zurückgewonnene Spannungssignal wird dann anstelle des Stromsignals für die weitere Verarbeitung benutzt. Obwohl die Beseitigung eines derartigen abklingenden Gleichanteils üblicherweise nur bei gewissen Anwendungen erforderlich ist, beispielsweise Fehlerlokalisierung, ist es übliche Praxis, derartige Gleichanteile für jede erhaltene Stromentnahme bzw. Stromsample unabhängig davon zu beseitigen, ob eine derartige Gleichanteilbeseitigung für die jeweilige Anwendung erforderlich ist oder nicht.
Als die digitale Technologie verfügbar und in Schutzeinrichtungen verwendet wurde, wurde das Ersatzschaltungsverfahren weiterhin angewendet, um die abklingende Verschiebung zu beseitigen. Gemäß einem bekannten Algorithmus wird jedes Mal, wenn neue Strom- und Spannungsdatensamples erhalten werden, ein mit IX_m bezeichneter Wert für das Sample (Probe) ermittelt. Der Wert IX_m wird nach der folgenden Beziehung ermittelt:
wobei:

IX_m: = m-tes Sample von der Ausgangsgröße des Mimikschaltungs-Algorithmus;
i_m: = m-tes Stromsample;
m: = Sampleindex, ausgehend von 1, bei N Samples pro Periode;
M: = Intervall, in Samplen, benutzt zur Näherung der Mimikschaltungs-Simulation;
N: = Samplerate, Samples pro Periode;
X: = Reaktanz der Mimikschaltung und
R: = Widerstand der Mimikschaltung

Die Beziehung (1) ist eine digitale Näherung der analogen Mimikschaltung, die ein Ausgangssignal erzeugt, das die Summe von zwei Termen ist. Genauer gesagt, ist der erste Term der Beziehung (1) proportional zu dem Produkt des Mimikschaltungswiderstandes und des Leitungsstroms. Der zweite Term der Beziehung (1) ist proportional zu dem Produkt der Mimikreaktanz und der zeitlichen Ableitung des Leitungsstroms.
Zusätzlich zur Ermittlung des Wertes IX_m wird das Spannungssample so eingestellt, daß das eingestellte Spannungssample v'_m die gleiche Zeitbasis hat wie das Stromsample. Eine derartige Einstellung wird nach der folgenden Beziehung vorgenommen:
wobei:

v_m: = m-tes Spannungssample und
v'_m: = m-tes kompensiertes Spannungssample.

Unter Verwendung der Werte IX_m und v'_m werden Leistungssystemparameter, wie beispielsweise die Grundfrequenzkomponenten des Leistungssystems, ermittelt. Im allgemeinen wird eine diskrete Fourier-Transformation (DFT) benutzt, um die Grundfrequenzkomponente des Leistungssystems und Harmonische des Leitungsstroms zu ermitteln.
Das bekannte Korrekturverfahren für abklingende Gleichanteile, wie es oben beschrieben wurde, ist rechnerisch sehr aufwendig. Um die erforderlichen Werte unter Verwendung von diskreten Fourier-Transformationen in der oben beschriebenen Sequenz zu ermitteln, werden 2N Multiplikationen und zwei 2N Additionen pro Periode pro Kanal, d. h. für jede vollständige Drehung des Zeigers bzw. Vektors (Phasor), ausgeführt. Die erforderlichen extensiven Berechnungen verkürzen die verfügbare Prozessorzeit, die zur Ausführung anderer Untersuchungsprüfungen zur Verfügung steht.
US 5 453 903 A offenbart ein Schutzrelais mit einem Prozessor, der anhand von Abtastwerten feststellt, ob innerhalb der Schutzzone ein Fehler aufgetreten ist und ein Leistungsschalter auszulösen ist. Um den Vorgang zu beschleunigen wird ein Verfahren geschaffen, das aus den Abtastwerten einer halben Periodendauer weitere, künstliche Abtastwerte der zweiten Hälfte der Periodendauer berechnet, die gemeinsam zur Lokalisierung des Fehlers verwendet werden.
US 4 577 279 A offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Entfernen eines exponentiell abklingenden Störsignals aus einem sinusförmigen Signal. Dabei werden die Abtastwerte des gestörten Signals fortlaufend über eine ganzzahlige Anzahl von Periodendauern gemittelt, wobei der Mittelwert jeweils von einem Abtastwert etwa in der Mitte des Mittelungszeitraums subtrahiert wird, um das Störsignal nahezu zu entfernen.
US 4 455 612 offenbart ein digitales Distanzrelais einer dreiphasigen elektrischen Übertragunsleitung, das Strom- und Spannungszeiger während der ersten Periode nach dem Auftreten eines Fehlers auswertet. Um schnell eine Schätzung der stationären Werte zu erhalten, wird eine Kalman-Filterung angewandt.
DE 694 07 305 T2 beschreibt die Bestimmung des Wertes der Stromamplitude und -phase vor dem Auftreten eines Fehlers für eine spätere Fehlerlokalisation.
DE 689 16 495 T2 beschreibt ein Verfahren zum Berechnen eines Fehlerortes anhand bekannter Leitungsparameter und der an den Enden gemessenen Größen mit Hilfe eines Vierpolmodells.
US 5 455 776 A offenbart ebenfalls ein Verfahren zum Lokalisieren eines Fehlers auf einer Leitung mit Hilfe von Strömen und Spannungen im eingeschwungenen Zustand.
US 5 428 549 A offenbart eine Synchronisation der Zeiger von Proben von Abtastwerten mit Zeitversatz.
US 5 406 495 A beschreibt ein Verfahren zum Verfolgen der tatsächlichen Frequenz und zum Bestimmen der Phase zwischen periodischen Spannungs- und Stromverläufen in einem elektrischen Energieversorgungssystem durch Anwendung einer diskreten Fouriertransformation.
US 4 795 983 offenbart ein Verfahren zum Erkennen der von einem Fehler betroffenen Phase(n) und der Unterscheidung zwischen den Fehlerarten Erdfehler und zweipoliger Fehler mit oder ohne Erdverbindung mit Hilfe einer Transformation in symmetrische Komponenten.
DE 690 12 511 T2 offenbart eine PWM-Wechselrichter-Steuerschaltung und ein Verfahren zum Korrigieren einer Gleichstromkomponente in einem Stromsteuersignal mit Hilfe eines integrierenden Verstärkers zur Offsetkorrektur.
Es ist wünschenswert, wenigstens in einigen Fällen die Anzahl der erforderlichen Berechnungen, um Korrekturen abklingender Gleichanteile auszuführen, zu verkleinern, so daß der Prozessor zur Verfügung steht, um andere Untersuchungsprüfungen auszuführen. Die Ausführung einer Gleichanteilkorrektur unter Anwendung dieser verminderten Berechnungen sollte jedoch keinen schlechteren Betrieb des Leistungsverteilungssystems zur Folge haben, als es durch die bekannte Einrichtung erreicht wird. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, abklingenden Gleichanteile schnell und effizient aus den gemessenen Stromwerten eines elektrischen Energieversorgungssystems zu entfernen. Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einem Prozessor mit den Merkmalen des Anspruchs 2 gelöst.
Gemäß der Erfindung trennt ein digitaler Korrektur-Algorithmus für abklingende Gleichstromanteile (Offsets) die Erfordernisse der Ermittlung einer Fehlerexistenz von den Erfordernissen der Fehlerlokalisierung. Genauer gesagt und gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung müssen die abklingenden Gleichanteile nicht notwendigerweise von den Stromzeigern beseitigt werden, um zu ermitteln, ob in dem Netzwerk ein Fehler besteht oder nicht. Die abklingenden Gleichanteile müssen nur beseitigt werden, wenn die Zeiger benutzt werden, um den Fehler zu lokalisieren. Durch Umkehrung der Reihenfolge von Verfahrensschritten, die so ausgeführt werden, daß Zeigerwerte erzeugt werden und dann, wenn erforderlich, abklingende Gleichanteile von den erzeugten Zeigerwerte beseitigt werden, kann der rechnerische Aufwand in gewissen Anwendungen in signifikanter Weise verkleinert werden.
Genauer gesagt und gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden, wenn die Routine einmal initialisiert ist, für jedes Strom- und Spannungssample Strom- und Spannungszeiger erzeugt. Die Stromzeigerwerte, die nicht Offset-korrigiert sind, werden dann benutzt, um zu ermitteln, ob beispielsweise ein Schalter ausgelöst werden soll. Wenn der Schalter auslöst, werden die abklingenden Gleichanteile aus den Stromzeigern beseitigt. Die Offset-korrigierten Stromzeiger werden dann benutzt, um den Fehler zu lokalisieren.
Die Erfindung verkleinert also die Anzahl erforderlicher Berechnungen in wenigstens einigen Fällen, um eine Korrektur abklingender Gleichanteile auszuführen, so daß der Steuerungs-Prozessor zur Ausführung anderer Untersuchungsprüfungen zur Verfügung steht. Es wird davon ausgegangen, daß die Ausführung dieser verkleinerten Anzahl von Berechnungen keinen weniger guten Betrieb der Leistungsverteilungseinrichtung zur Folge hat, als er mit der bekannten Einrichtung erzielt werden kann.
Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand der Beschreibung und Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
1 ist ein Blockdiagramm von einem üblichen Leistungsverteilungscontroller.
2 ist ein Fließbild und stellt eine bekannte Beseitigungsroutine für abklingende Verschiebungen dar.
3 ist ein Fließbild und stellt die Beseitigungsroutine für abklingende Verschiebungen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dar.
1 zeigt in einem Blockdiagramm einen üblichen Leistungsverteiler-Controller 10. Der Controller 10 enthält einen Mikroprozessor 12, der als eine Anwendungs-spezifische integrierte Schaltungsanordnung (ASIC) implementiert sein kann. Der Mikroprozessor 12 enthält einen Multiplexer 14, einen Analog/Digital-Umsetzer 16 und einen Mikrocontroller 18. Der Multiplexer 14 weist sechs Eingänge auf, die als empfangene Spannungssignale V₁, V₂ und V₃ und Stromsignale I₁, I₂ bzw. I₃ dargestellt sind. Die Spannungssignale V₁, V₂ und V₃ und Stromsignale I₁, I₂ bzw. I₃ werden beispielsweise von einem mehrphasigen Leistungsverteilungsnetz zugeführt.
Der Multiplexer 14 liefert ein multiplexiertes Analogsignal zum Umsetzer 16, der die eingegebenen analogen Signale in digitale Signale umsetzt. Die durch den Umsetzer 16 erzeugten digitalen Signale werden dem Mikrocontroller 18 zugeführt. Durch den Mikrocontroller 18 werden verschiedene Operationen ausgeführt, wobei die digitalen Signale verwendet werden, die von dem Umsetzer 16 empfangen werden. Beispielsweise und gemäß einem Ausführungsbeispiel analysiert der Mikrocontroller 18 die Stromsignale I₁, I₂ bzw. I₃, um zu ermitteln, ob in dem Leistungsverteilungsnetz ein Fehler besteht; und wenn der Mikrocontroller 18 ermittelt, daß ein derartiger Fehler besteht, generiert der Mikrocontroller ein Signal, das bewirkt, daß ein Schalter (nicht gezeigt) auslöst, wodurch derjenige Abschnitt des Netzes, wo der Fehler wahrscheinlich zu finden ist, von der Stromquelle getrennt wird.
Der Controller 10 ist nur als ein Beispiel dargestellt, um eine Umgebung zu zeigen, in der die Ausführungsbeispiele der Erfindung ausgeführt werden können. Für den Fachmann wird deutlich, daß die Erfindung nicht nur in dem Controller 10 sondern auch in anderen Umgebungen mit Verarbeitungsvorgängen ausgeführt werden kann.
2 stellt eine bekannte Routine 50 dar, die bei der Ermittlung verwendet wird, ob in einem Leistungsnetz ein Fehler besteht. Im allgemeinen und gemäß der Routine 50 ist der in 1 gezeigte Controller 10 so aufgebaut, daß periodisch die Grundfrequenzkomponente der Stromsignale des Leistungssystems für jede Phase ermittelt wird. Die Routine 50 kann beispielsweise in die Firmware des Mikrocontrollers 18 (siehe 1) eingebettet sein. Sobald die Grundfrequenzkomponente des Stromsignals für jede Phase ermittelt ist, wird jede Komponente mit einer vorgewählten gewünschten Hüllkurve verglichen. Wenn die ermittelte Grundkomponente innerhalb der Hüllkurve ist, dann ist die Untersuchungsprüfung durchlaufen. Wenn jedoch die Grundkomponente nicht innerhalb der Hüllkurve ist, kann dieser Zustand eine Anzeige für einen möglichen Fehler oder ein anderes Problem sein.
Wenn die Routine 50 im Schritt 52 initialisiert ist, wird für jedes neue Stromdatensample(-probe) ein Offset-korrigierter Stromwert im Schritt 54 generiert. Ein Wert, der als IX_m bezeichnet ist, ist der Offset-korrigierte Stromwert. Der Wert IX_m wird nach der folgenden Beziehung ermittelt: IX_m = Ai_m + Bi_m-M (3) wobei:

IX_m: = m-tes Sample der Ausgangsgröße des Algorithmus der Mimikschaltung
i_m: = m-tes Stromsample
m: = Sampleindex, beginnend von 1, bei N Samples pro Periode
M: = Intervall, in Samples, verwendet zur Annäherung der Mimikschaltungs-Simulation,
N: = Samplingrate, Samples pro Periode,
X: = Reaktanz der Mimikschaltung,
R: = Widerstand der Mimikschaltung

Der erste Term der Beziehung (3) ist proportional zu dem Produkt des Widerstandes der Mimikschaltung und des Leitungsstroms. Der zweite Term der Beziehung (3) ist proportional zu dem Produkt der Reaktanz der Mimikschaltung und der zeitlichen Ableitung des Leitungsstroms.
Die abgetastete Spannung wird dann in dem Schritt 56 so eingestellt, daß die Spannungsprobe auf der gleichen Zeitbasis wie die Stromprobe ist. Der eingestellte Spannungswert V'_m wird nach der folgenden Beziehung ermittelt:
wobei:

vm: = m-tes Spannungsprobe und
v'_m: = m-te kompensierte Spannungsprobe

Unter Verwendung der Werte IX_m und v'_m, wie sie im Schritt 54 ermittelt sind, werden Strom- und Spannungszeigerwerte erzeugt. Die Vektor- bzw. Zeigerwerte werden gemäß der folgenden Beziehung erzeugt:
wobei:

x_k: = das k-te Glied der Sequenz von abgetasteten Werten von entweder Spannung oder Strom und
P_l: = der l-te Vektor bzw. Zeiger aus einer gewichteten Summe von N Proben (Samples) unter Verwendung komplexer Gewichtungen.

Unter Verwendung der Zeigerwerte P_l für die Stromproben ermittelt der Mikrocontroller 18 (siehe 1) im Schritt 60 beispielsweise, ob ein Fehler auf den Netzleitungen besteht, die die Spannungssignale V₁, V₂ und V₃ und die Stromsignale I₁, I₂ bzw. I₃ liefern. Die Zeigerwerte P_l für die Spannungsproben können von dem Mikrocontroller 18 für andere Untersuchungsoperationen verwendet werden. Wenn ermittelt wird, daß ein Fehler besteht, erzeugt, wie oben erläutert wurde, der Mikrocontroller 18 (siehe 1) ein Signal, das bewirkt, daß ein Schalter (nicht gezeigt) auslöst. Ein Arbeiter in der Anlage kann, wenn er an dem Ort des Controllers 10 (1) ankommt, von dem Controller 10 eine Information über den Ort des Fehlers erhalten.
Das oben beschriebene, bekannte Korrekturverfahren für abklingende Verschiebungen (Offsets) ist sehr rechenaufwendig. Um beispielsweise die erforderlichen Werte unter Verwendung diskreter Fourier-Transformation in der oben beschriebenen Sequenz zu ermitteln, werden 2N Multiplikationen und 2N Additionen pro Periode pro Kanal, d. h. für jede vollständige Zeigerrotation, ausgeführt. Diese extensiven Berechnungen verkürzen die verfügbare Prozessorzeit, die anderenfalls für die Ausführung anderer Untersuchungsprüfungen verwendet werden könnte.
Gemäß der Erfindung werden die Erfordernisse zum Feststellen des Bestehens von Fehlern von den Erfordernissen zum Orten von Fehlern getrennt. Genauer gesagt, müssen die abklingenden Verschiebungen nicht notwendigerweise aus den Stromzeigern entfernt werden, um zu ermitteln, ob ein Fehler in dem Netz existiert. Die abklingenden Verschiebungen müssen nur beim Auftreten von einem gewissen vorbestimmten Zustand beseitigt werden; beispielsweise müssen nach einer Identifikation eines Fehlerzustandes die abklingenden Verschiebungen beseitigt werden, um die Stromzeiger zur Lokalisierung des Fehlers zu benutzen. Durch Umkehrung der Reihenfolge von ausgeführten Verfahrensschritten dahingehend, daß Zeigerwerte erzeugt werden und dann, wenn es erforderlich ist, abklingende Verschiebungen aus den erzeugten Zeigerwerten beseitigt werden, kann der Rechenaufwand in gewissen Situationen in signifikanter Weise verkleinert werden.
In 3 ist eine Routine 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Routine 100 kann beispielsweise in der Firmware des Mikrocontrollers 18 (1) eingebettet sein. Wenn die Routine 100 im Schritt 102 initialisiert ist, werden im Schritt 104 für jede Strom- und Spannungsprobe Strom- und Spannungszeiger generiert. Derartige Vektoren bzw. Zeiger (Phasoren) werden in einem Ausführungsbeispiel gemäß der folgenden Beziehung generiert:
wobei:

x_k: = das k-te Glied der Sequenz von abgetasteten Werten für entweder Spannung oder Strom und
P_l: = der l-te Zeiger aus einer gewichteten Summe von N Proben unter Verwendung komplexer Gewichtungen.

Die Zeigerwerte, die nicht Offset-korrigiert sind, können dann verwendet werden, um zu ermitteln, ob beispielsweise ein Schalter ausgelöst werden soll, wie es im Schritt 106 angegeben ist.
Wenn der Schalter auslöst, ist es notwendig, die abklingenden Verschiebungen aus den Stromzeigern zu entfernen, so daß der Fehlerort genau identifiziert werden kann. Die Strom- und Spannungszeiger, die gemäß der Beziehung (6) generiert werden, können in einem Ausführungsbeispiel gemäß der folgenden Beziehung Offset-korrigiert werden:
wobei:

M: = das Intervall (für k Proben), das zur Näherung der Mimikschaltungs-Simulation verwendet wird,
PM_l: = der Offset-korrigierte Zeigerwert für das Intervall M_l und
N: = Samplingrate, Samples pro Periode.
A: = C + S,
B: = C – S,

Die Offset-korrigierten Stromzeiger können dann, wie es im Schritt 108 angegeben ist, zum Orten bzw. Lokalisieren des Fehlers benutzt werden.
In einigen Operationen, wie beispielsweise der Fehlerortung, wird die Beziehung (7) nur ausgeführt, nachdem ein Fehler auftritt. In anderen Fällen, wie beispielsweise einigen Relaisübertragungsanwendungen, können Offset-korrigierte Zeiger mit einer periodischen Rate R erforderlich sein. Für große Werte der Rate R hat die Routine 50 (2) einen rechnerischen Vorteil dahingehend, daß, wenn die Rate R groß ist, durch die Routine 50 weniger Berechnungen erforderlich sind. Der Aufwandsdeckungspunkt zwischen der Routine 50 (2) und der Routine 100 (3) tritt jedoch auf, wenn 6R = 2N oder wenn R = N/3. Mit anderen Worten ist der Deckungspunkt erreicht, wenn das Erfordernis für eine Offset-korrigierte Zeigerrate 1/3 der Samplingrate beträgt. Bei einigen Relaisübertragungsanwendungen beträgt N = 64 und R = 16, und in diesem Fall hat die Routine 100 (3) einen Rechenvorteil. Bei anderen Anwendungen, wie beispielsweise einem digitalen Stromdifferentialschutz einer Übertragungsleitung, wo das Verhältnis R/N sogar noch kleiner ist, erfreut sich die Routine 100 eines sogar noch größeren Vorteils.
Die vorstehend beschriebene Erfindung erfordert eine geringere Anzahl von Rechenvorgängen in wenigstens einigen Fällen, so daß der Steuerungs-Prozessor zur Ausführung anderer Untersuchungsprüfungen zur Verfügung steht. Zusätzlich wird angenommen, daß die Durchführung dieser verkleinerten Anzahl von Rechenvorgängen nicht zu einem schlechteren Betrieb der Leistungsverteilungseinrichtung führt als die bekannte Einrichtung.

Claims

Verfahren zum Eliminieren von Fehlern in wenigstens einem gemessenen Stromwert eines Stroms eines Energieversorgungssystems aufgrund eines abklingenden Gleichanteils, wobei das Verfahren die Schritte enthält: Erzeugen wenigstens eines Stromzeigerwertes aus dem wenigstens einen gemessenen Stromwert und beim Auftreten eines vorbestimmten Zustands Entfernen des abklingenden Gleichanteils aus dem wenigstens einen erzeugten Stromzeigerwert gemäß der Beziehung:
wobei: M = das Intervall (für k Proben), das zur Näherung einer Mimikschaltungssimulation verwendet wird, PM_l = der gleichanteilkorrigierte Zeigerwert für das Intervall M_l, N = Abtastrate, Proben pro Periode, P_l = l-ter Zeiger aus einer gewichteten Summe von N Proben unter Verwendung komplexer Gewichtungen gemäß:
x_k = das k-te Glied der Sequenz von abgetasteten Stromwerten, und A = C + S, B = C – S mit
X = Reaktanz der simulierten Mimikschaltung, R = Widerstand der simulierten Mimikschaltung.
Prozessor, der enthält: einen Analog/Digital-Umsetzer (16) zum Umsetzen analoger Eingangssignale in digitale Signale, wobei die analogen Eingangssignale Spannungs- und Stromwerte darstellen, die in einem Energieversorgungssystem vorhanden sind, und einen mit einem Ausgang des Umsetzers (16) verbundenen Mikrocontroller (18), der so programmiert ist, daß er wenigstens einen Stromzeigerwert aus wenigstens einem der Stromwerte des Energieversorgungssystems erzeugt, und Fehler in einem erzeugten Stromzeigerwert aufgrund eines abklingenden Gleichanteils im Strom beim Auftreten eines vorbestimmten Zustands gemäß der folgenden Beziehung eliminiert:
wobei: M = das Intervall (für k Proben, das zur Näherung einer Mimikschaltungssimulation verwendet wird, PM_l = der gleichanteilkorrigierte Zeigerwert für das Intervall M_l, N = Abtastrate, Proben pro Periode, P_l = l-ter Zeiger aus einer gewichteten Summe von N Proben unter Verwendung komplexer Gewichtungen gemäß:
x_k = das k-te Glied der Sequenz von abgetasteten Stromwerten, und A = C + S, B = C – S mit
X = Reaktanz der simulierten Mimikschaltung, R = Widerstand der simulierten Mimikschaltung.