DD150947A1 - METHOD FOR COMPUTER-ASSISTED PROTECTION RELAY TESTING WITH CONTROLLABLE POWER SUPPLY BENCHMARKS - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur rechnergestuetzten Schutzrelaispruefung mit netzgetreuen Vorgaengen, das auf alle Arten der Schutzrelais von Elektroenergiesystemen, die eine oder mehrere Messgroessen verarbeiten und deren Nennwerte im Bereich der im Elektroenergieversorgungssystemen ueblichen Sekundaernennwerte liegen, anwendbar ist. Erfindungsgemaess werden direkte oder in Modellen nachgebildete nichtstationaere Vorgaenge rechnergesteuert auf den Pruefling und die Signalreaktion des Prueflings ueber eine Prozessdatenerfassungseinrichtung registriert und protokoppiert.The invention relates to a method for computer-aided Schutzrelaispruefung with true-to-the-line Vorgenengen which is applicable to all types of protective relays of electric power systems that process one or more metrics and their nominal values are in the range of the secondary energy values in the electric power supply systems. According to the invention, direct or modeled non-stationary processes are registered and protocolled in a computer-controlled manner on the test specimen and the signal response of the test specimen via a process data acquisition device.

Description

a) Verfahren zur rechnergestützten Schutzrelaisprüfung mit steuerbaren netzgetreuen Vorgängena) Method for computer-aided protection relay test with controllable grid-faithful operations

b) Anwendungsgebiet der Erfindung:b) Field of application of the invention:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur rechnergestützten Schutzrelaisprüfung mit netzgetreuen Vorgängen, das auf alle Arten der Schutzrelais von Elektroenergiesystemen, die eine oder mehrere Meßgrößen verarbeiten und deren Nennwerte im. Bereich der in Elektroenergieversorgungssysteiaen üblichen Sekundärnennwerte liegen, anwendbar ist,The invention relates to a method for computer - assisted protection relay test with line - true processes, which applies to all types of protective relays of electric power systems that process one or more measured variables and their nominal values in the. Range of secondary power ratings customary in electrical energy supply systems, is applicable,

c) Charakteristik der bekannten technischen Lösungen: Es ist bekanntc) Characteristics of the known technical solutions: It is known

- daß Schutzrelais netzgetreu über im Elektroenergieversorgungssystem durchgeführte Netzversuche geprüft werden- that protective relays are verified true to the net over conducted in the electric power supply system grid experiments

- daß nichtstationäre Vorgänge in Elektroenergieversorgungssystemen nachgebildet v/erden- that non-stationary processes in electrical energy supply systems simulated v / earth

- daß Hilfs- und Meßrelais, rechnergesteuert, mit quasistai;ionären Größen beaufschlagt und deren Reaktion registriert werden. (Moderne Prüf platze bei den Herstellern) . .- That auxiliary and measuring relay, computer-controlled, acted upon with quasi-royal ionären sizes and registered their reaction. (Modern test place with the manufacturers). ,

- daß nichtstationäre Hetzνorgange und Vorgänge in den Wandlern zum Zwecke der Beurteilung des Verhaltens verschiedener Hetzelemente und Geräte, auch Schutzrelais, an dynamischen, statischen, analogen, digitalen oder hybriden Hetzmodellen nachgebildet v/erden und mit solchen nachgebildeten Vorgängen über Leistungsverstärker Schutzrelais beaufschlagt werden.- That non-stationary Hetzνorgange and operations in the transducers for the purpose of assessing the behavior of various hacking elements and devices, protective relays, simulated to dynamic, static, analog, digital or hybrid Hetzmodellen v / earth and be acted upon with such simulated processes via power amplifier protective relay.

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Netzversuche führen zu genauen Ergebnissen, sind aber schon zur Kontrolle weniger Parameter ökonomisch relativ aufwendig, für viele verschiedene Parameter praktisch kaum realisierbar und beinhalten ein Risiko für das Elektroenergiesystem. Die rechnergesteuerte Beaufschlagung mit quasistationären Größen führt zu einer rationallen Prüfung bestimmter Parameter, kann aber nicht das Schutzrelaisverhalten unter allen Netzbedingungen kontrollieren.Mesh tests lead to accurate results, but are already relatively inexpensive to control a few parameters economically, practically impossible to implement for many different parameters and involve a risk for the electric power system. The computer-controlled application of quasi-stationary variables leads to a rational testing of certain parameters, but can not control the protective relay behavior under all network conditions.

Die !Fachbildung der nichtstationären Größen wurde bisher meist nur indirekt zur Beurteilung des Schutzrelaisverhaltens herangezogen oder in Einzelfällen ohne systematische und folgerichtige Veränderung der Vorgänge rechnergesteuert nur so benutzt, daß nicht jeder gewünschte Signalverlauf in seinen speziellen Parametern direkt, stetig in beliebiger Form veränderlich und ohne Zeitverlust sofort überprüfbar ist«The specialization of nonstationary variables has hitherto mostly been used only indirectly for assessing protective relay behavior or in individual cases without systematic and consequential alteration of the processes used in a computer-controlled manner in such a way that not every desired signal curve changes directly in its specific parameters, continuously in arbitrary form and without loss of time it is immediately verifiable «

d) Ziel der Erfindung:d) Aim of the invention:

Mit dem Verfahren zur rechnergestützten Schutzrelaisprüfung mit steuerbaren netzgetreuen Vorgängen soll gegenüber bisher bekannten Verfahren eine effektivere, qualitativ verbesserte Schutzrelaisprüfung erreicht werden.With the method for computer-aided protection relay test with controllable line-true processes, a more effective, qualitatively improved protection relay test is to be achieved in comparison to previously known methods.

e) Darlegung des Wesens der Erfindung:·e) Presentation of the essence of the invention:

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Entwicklung eines Verfahrens, das es gestattet, beliebige nichtstationäre netzgetreue Vorgänge einer oder mehrerer, insbesondere elektrischer Größen, die auf Modellen simuliert und danach gespeichert sind, zu bestimmten Zeitpunkten und mit bestimmter ausgewählter aber steuerbarer Amplitude und Zeitdehnung, vom Rechner nach bestimmten Programmen gesteuert, über geeignete Leistungsverstärker den zu prüfenden Schutzrelais zuzuführen und deren Reaktion mittels Rechner zu überwachen, zu registrieren und zu protokollieren.The object of the invention is the development of a method that allows any nonstationary fidelity events of one or more, in particular electrical quantities simulated on models and stored thereafter, at certain times and with a certain selected but controllable amplitude and time extension, of Controlled computer according to certain programs to supply via appropriate power amplifier to be tested protective relay and monitor their response by means of computers, register and log.

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Die erfindungsgemäße Lösung läßt sich in drei Schritte unterteilen:The solution according to the invention can be subdivided into three steps:

Der erste Schritt besteht in der gezielten Aufnahme nichtstationärer netzgetreuer Vorgänge, dieThe first step is the targeted inclusion of non-stationary, network-faithful processes, the

- vom Elektroenergiesystem selbst über Wandler- From the electric power system itself via converters

- von Analogmodellen mit rotierenden Einheiten- of analog models with rotating units

- von Analogmodellen, die aus statischen schwingungsfähigen Einheiten bestehen- of analog models consisting of static oscillatory units

- von Analog-Digital-Hodellen \- of analog-digital-Hodellen \

- von digital aufgebauten Einheiten- of digitally constructed units

aufgenommen und auf geeigneten Datenträgern abgespeichert werden können.recorded and stored on suitable data carriers.

Zwischen diesem Schritt und den weiteren notwendigen Schritten kann ein beliebiger Zeitraum liegen·There can be an arbitrary period of time between this step and the further necessary steps.

Der zweite Schritt besteht in der Übergabe der gespeicherten Vorgänge auf einen geeigneten Leistungsverstärker, der das zu prüfende Schutzrelais direkt beaufschlagt. Hierbei werden über einen Digitalrechner und eine Prozeß-Ein- und Ausgabeeinheit auf der Grundlage bestimmter Programme bestimmte gespeicherte Vorgänge ausgewählt, eine bestimmte Amplitudengröße und ein bestimmter Zeitmaßstab für den bestimmten nichtstationären Vorgang eingestellt und der Leistungsverstärker eingeschaltet.The second step is to transfer the stored operations to a suitable power amplifier, which directly applies the protection relay to be tested. In this case, certain stored processes are selected via a digital computer and a process input and output unit on the basis of certain programs, set a certain amplitude size and a certain time scale for the particular non-stationary operation and turned on the power amplifier.

Der dritte Schritt besteht in der Aufnahme aller vom zu prüfenden Schutzrelais abgegebenen Signale und deren Ausdruck oder Registrierung auf einem Sichtgerät. Alle gewählten Parameter sowie die Kennzeichnung des ausgewählten Vorganges können dabei mit registriert werden.The third step is to record all the signals from the test relay to be tested and to print or register them on a display. All selected parameters as well as the marking of the selected process can be registered with.

f) Ausführungsbeispiel:f) embodiment:

Die rechnergestützte Schutzrelaisprüfung mit steuerbaren netzgetreuen Vorgängen soll an einem Ausführungsbeispiel dargestellt werden.The computer-aided protection relay test with controllable grid-faithful operations is to be represented on an exemplary embodiment.

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Die Zeichnung zeigt das Blockschaltbild einer rechnergestützten Schutzrelaisprüfung mitThe drawing shows the block diagram of a computer-aided protection relay test

dem Datenträger 1 z. B. Magnetband mit dem gespeicherten nichtstationären netzgetreuen Vorgängen den speziellen Leistungsverstärker 2 die Prozeß-Ein- und Ausgabeeinheit 3 den Rechner 4, der über die Prozeß-Ein- und Ausgabeeinheit 3 nach vorgegebenen Programm den Ablauf der Vorgänge sowie das Einsatzmoment und die Amplitude steuert das mit einer oder mehrere Meßgrößen zu prüfende Schutzrelaisthe disk 1 z. B. magnetic tape with the stored non-stationary network-faithful processes the special power amplifier 2, the process input and output unit 3, the computer 4, which controls the sequence of operations and the insertion torque and the amplitude via the process input and output unit 3 according to predetermined program protective relays to be tested with one or more measurands

An der Bedieneinheit des Rechners 4 werden die gewünschten Vorgänge, Zeitabläufe und Amplituden eingegeben und der Prüfvorgang gestartet. Über die Prozeß-Ein- und Ausgabeeinheit 3 werden der Datenträger 1 und der Leistungsverstärker 2 angesteuert und damit das zu prüfende Schutzrelais 5 niit dem Vorgang beaufschlagt. Die Signalabgabe des Schutzrelais 3 wird über die Prozeß-Ein- und Ausgabeeinheit 3 an den Rechner weitergeleitet, verarbeitet und von diesem in der gewünschten Weise ausgegeben.At the operating unit of the computer 4, the desired operations, timings and amplitudes are entered and started the testing process. About the process input and output unit 3, the data carrier 1 and the power amplifier 2 are driven and thus applied to the test relay 5 with the process. The signal output of the protective relay 3 is forwarded via the process input and output unit 3 to the computer, processed and output from this in the desired manner.

Stellt das zu prüfende Relais 5 z· B. ein Distanzrelais dar, bo werden die auf dem Datenträger 1 (Magnetband) gespeicherten zeitlichen Verläufe eines Stromes und einer Spannung, (die sinusförmige Größen mit überlagertem Exponentialglied und Oberschwingungen enthalten), über die Eingabeeinhe it am Rechner 4 und die Prozeß-Ein- und Ausgabeeinheit 3 abgefordert., wobei die Geschwindigkeit des Bandes so eingestellt wird, daß die Grundschwingung mit 50 Hz auf den Eingang des Leistungsverstärkers 2 trifft. Nachdem die Anrege- und Auskommando-Signale und das Richtungssignal über die Prozeß-Ein- und Ausgabeeinheit 3 und den Rechner 4 übernommen und ausgedruckt worden sind, wird die Amplitude des Vorganges um einige Prozent verändert und der gleiche Vorgang mit veränderter Amplitude oder ein beliebiger anderer Vorgang über den Verstärker 2 auf das Schutzrelais 5 gegeben.If, for example, the relay 5 to be tested represents a distance relay, the time profiles of a current and a voltage stored on the data carrier 1 (magnetic tape) (containing sinusoidal quantities with superimposed exponential term and harmonics) are input via the input unit Calculator 4 and the process input and output unit 3 requested., The speed of the band is set so that the fundamental frequency of 50 Hz hits the input of the power amplifier 2. After the pickup and shutdown signals and the direction signal have been taken over the process input and output unit 3 and the computer 4 and printed, the amplitude of the process is changed by a few percent and the same process with a different amplitude or any other Operation on the amplifier 2 on the protective relay 5 given.

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Die Signalabgabe wird wiederum registriert. Auf diese Weise kann ein gesamtes Prüfprogramm effektiv, mit hoher Qualität und ohne notwendige manuelle Eingriffe absolviert werden. Das Ergebnis wird mittels Prozeßdatenerfassungseinrichtung im Prüfprotokoll ausgedruckt.The signal output is registered again. In this way, an entire test program can be completed effectively, with high quality and without the need for manual intervention. The result is printed out by means of a process data acquisition device in the test report.

Claims (1)

221 1221 1 Erf indun gsan spr uc hInventory spr uc h Verfahren zur rechnergestützten Prüfung von Schutz- und Automatisierungseinrichtungen mit steuerbaren Prozeß-Vorgängen, gekennzeichnet dadurch, daß direkte in oder
analogen, digitalen oder hybriden Modellen nachgebildete nichtstationäre Vorgänge von einer oder mehreren Meßgrößen in geeigneten Datenträgern gespeichert und rechnergesteuert mit Auswählbarkeit eines bestimmten Vorganges, seiner Amplitude und seines Zeitmaßstabes über geeignete Verstärker systematisch in bestimmter Folge auf den Prüfling gegeben werden und die Signalreaktion des Prüflings über eine Prozeßdatenerfassungseinrichtung registriert
bzw. protokolliert wird.Method for the computer-assisted testing of protective and automation devices with controllable process operations, characterized in that direct in or
analog, digital or hybrid models modeled non-stationary operations of one or more measurements in appropriate data carriers stored and computer controlled with selectivity of a particular process, its amplitude and its time scale via suitable amplifier systematically given in a specific sequence on the test specimen and the signal response of the specimen via a Registered process data acquisition device
or is logged. Hierzu iSöite ZeichnungFor this iSite drawing