DE19901789A1 - Verfahren zur Erdschlußrichtungsbestimmung in Energieversorgungsnetzen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erdschlußrichtungsbestimmung in Energieversorgungsnetzen mit erdfreiem Sternpunkt, bei dem beim Auftreten eines Erdschlusses aus dem Nullstrom und der Nullspannung die kapazitive Blindleistung ermittelt wird und aus deren Vorzeichen auf die Richtung des Erdschlusses geschlossen wird. DOLLAR A Um ein solches Verfahren unabhängig von der Frequenz des Energieversorgungsnetzes durchführen zu können, werden aus der Nullspannung (Uo) entsprechende Spannungs-Digitalwerte (Du) Differentiations-Digitalwerte (Dd) und aus dem Nullstrom (Io) entsprechende Strom-Digitalwerte (Di) Verzögerungs-Digitalwerte (Dv) gebildet. Aus den Differentiations-Digitalwerten (Dd) und den Verzögerungs-Digitalwerten (Dv) werden nach Multiplikation und Tiefpaßfilterung Blindleistungs-Digitalwerte (Db) erzeugt und zur Bildung von Vorwärts- bzw. Rückwärtssignalen (Sv, Sr) Grenzwertüberwachungen vorgenommen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erdschluß­ richtungsbestimmung in Energieversorgungsnetzen mit erdfreiem Sternpunkt, bei dem beim Auftreten eines Erdschlusses aus dem Nullstrom und der Nullspannung die kapazitive Blindleistung ermittelt wird und aus dem Vorzeichen der Blindleistung auf die Richtung des Erdschlusses geschlossen wird.

Ein Verfahren dieser Art ist in dem Buch von H. Clemens/K. Rothe "Schutztechnik in Elektroenergiesystemen", 3. Auflage, 1991, Seiten 210 und 211 beschrieben. Bei diesem bekannten Verfahren wird aus der Nullspannung und dem Nullstrom im Falle eines Erdschlusses die Blindleistung bestimmt und aus ihrem Vorzeichen auf die Lage des Erdschlusses in bezug auf den Ort der Feststellung von Nullspannung und Nullstrom ge­ schlossen. Dabei wird davon ausgegangen, daß die Frequenz des Energieversorgungsnetzes bekannt ist, und es werden die kom­ plexen Zeiger von Nullstrom und Nullspannung bestimmt. Durch Multiplikation der beiden Zeiger unter Berücksichtigung des Phasenwinkels läßt sich die Blindleistung ermitteln. Voraus­ setzung für eine einwandfreie Wirkungsweise des bekannten Verfahrens ist daher, daß die Frequenz des Energieversor­ gungsnetzes bekannt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erdschlußrichtungsbestimmung in Energieversorgungsnetzen mit freiem Sternpunkt anzugeben, mit dem sich eine Erdschlußrich­ tung weitgehend frequenzunabhängig und damit ohne Kenntnis der Frequenz des Energieversorgungsnetzes bestimmen läßt.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden bei einem Verfahren der ein­ gangs angegebenen Art erfindungsgemäß aus der Nullspannung entsprechende Spannungs-Digitalwerte gebildet, die unter Er­ zeugung von Differentiations-Digitalwerten differenziert wer­ den, und aus dem Nullstrom werden entsprechende Strom-Digi­ talwerte gebildet, die unter Bildung von Verzögerungs-Digi­ talwerten jeweils um eine Zeitdauer verzögert werden, die der jeweils zur Erzeugung der Differentiations-Digitalwerte er­ forderlichen Zeit entspricht; die Differentiations-Digital­ werte und die Verzögerungs-Digitalwerte werden unter Bildung von Multiplikations-Digitalwerten miteinander multipliziert und anschließend einer Tiefpaßfilterung unter Bildung von Blindleistungs-Digitalwerten unterzogen; bei einen positiven Grenzwert überschreitenden Blindleistungs-Digitalwerten wird ein Vorwärtssignal und bei einen negativen Grenzwert unter­ schreitenden Blindleistungs-Digitalwerten ein Rückwärtssignal erzeugt.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens be­ steht darin, daß mit ihm eine Erdschlußrichtungsbestimmung weitgehend frequenzunabhängig durchgeführt werden kann, weil zur Ermittlung der Blindleistung nicht auf die Bildung und Verarbeitung komplexer Zeiger zurückgegriffen wird. Das er­ findungsgemäße Verfahren läßt sich daher nicht nur in Ener­ gieversorgungsnetzen mit konstanter Frequenz von 50 Hz oder 60 Hz anwenden, sondern auch in Energieversorgungsnetzen, die mit in einem größeren Frequenzbereich schwankenden Spannungen betrieben sind.

Beidem erfindungsgemäßen Verfahren wird zur Erzeugung der Differentiations-Digitalwerte vorteilhafterweise ein als Dif­ ferentiator wirkendes FIR(Finite-Impuls-Response)-Filter ver­ wendet, mit dem eine Phasendrehung um 90° erreichbar ist, so daß durch Multiplikation der Differentiations-Digitalwerte mit den Strom-Digitalwerten Multiplikations-Digitalwerte ge­ bildet werden, die Augenblickswerten der Blindleistung ent­ sprechen.

Zur Erzeugung der Differentiations-Digitalwerte wird eine ge­ wisse Bearbeitungszeit benötigt. Um diese Bearbeitungszeit zu kompensieren, werden die Verzögerungs-Digitalwerte benötigt; vorteilhafterweise lassen sich diese durch ein als Allpaß wirkendes FIR-Filter gewinnen.

Die Größe der Multiplikations-Digitalwerte bzw. der Blindlei­ stungs-Digitalwerte ist stark von der jeweiligen Größe eines zu überwachenden Abschnittes eines Energieversorgungsnetzes, z. B. eines Energieversorgungskabels, abhängig, so daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht durchweg ein absoluter Grenzwert zum Gewinnen des Vorwärts- bzw. des Rückwärts­ signals eingestellt werden kann. Um das Verfahren diesbezüg­ lich universell einsetzbar durchführen zu können, werden ge­ mäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung mit den Differentiations-Digitalwerten und den Strom-Digitalwerten Scheinleistungs-Digitalwerte erzeugt, durch Quotientenbildung der Blindleistungs-Digitalwerte und der Scheinleistungs-Di­ gitalwerte normierte Leistungs-Digitalwerte gebildet, und es wird bei einen positiven Normierungs-Grenzwert überschrei­ tenden normierten Leistungs-Digitalwerten das Vorwärtssignal und bei einen negativen Normierungs-Grenzwert unter­ schreitenden normierten Leistungs-Digitalwerten das Rück­ wärtssignal erzeugt. Der Vorteil dieser Ausführungsform be­ steht darin, daß eine von Größe der Blindleistungs-Digital­ werte unabhängige Erdschlußrichtungsbestimmung ermöglicht ist, weil die Blindleistung auf die Scheinleistung normiert wird.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens wird bei mit Spannungen in einem Fre­ quenzbereich zwischen etwa 5 und 500 Hz gespeisten Energie­ versorgungsnetzen zur Tiefpaßfilterung ein als adaptiver Tiefpaß wirkendes FIR-Filter mit einer Grenzfrequenz verwen­ det, die unterhalb der niedrigsten Harmonischen in den Multi­ plikations-Digitalwerten liegt.

Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zur Erzeugung der Scheinleistungs-Digitalwerte die, Differentiations-Digitalwerte und die Strom-Digitalwerte als digitale Eingangswerte jeweils einem digitalen Effektivwert­ bildner zugeführt, in dem jeweils aus den digitalen Eingangs­ werten in einer Quadrierstufe quadrierte Digitalwerte gebil­ det werden; die quadrierten Digitalwerte werden mindestens einmal in einem als Tiefpaß ausgebildeten Vorfilter vorgefil­ tert und anschließend einer Abtastratenreduktion unterzogen und danach die abtastratenreduzierten Digitalwerte in einer Recheneinheit mit einem als Tiefpaß ausgebildeten nichtre­ kursiven Digitalfilter und einer Radizierstufe digital ge­ filtert und unter Bildung eines Effektivwertsignals radi­ ziert.

Ein wesentlicher Vorteil dieser Ausgestaltung des erfindungs­ gemäßen Verfahrens besteht darin, daß es aufgrund des Vorfil­ terns und der Abtastratenreduktion sehr schnell durchführbar ist, weil in der Recheneinheit mit dem FIR-Filter nur ein re­ lativ schmalbandiges Signal mit geringer Abtastrate verar­ beitet werden muß; denn je schmalbandiger das in der Rechen­ einheit zu filternde Signal und je geringer die Abtastrate ist, desto weniger Filterkoeffizienten muß das FIR-Filter der Recheneinheit aufweisen.

Das adaptive FIR-Filter kann in unterschiedlicher Weise aus­ gebildet sein; beispielsweise kann es ein rekursives digita­ les Tiefpaßfilter aus Tiefpässen mit kurzer Impulsantwort sein, das im Hinblick auf die Abtastratenreduktion bei der Scheinleistungsermittlung bemessen ist.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird als ad­ aptives FIR-Filter ein FIR-Filter mit umschaltbarem Koeffizi­ entensatz verwendet, wobei die Auswahl des jeweiligen Koeffi­ zientensatzes in Abhängigkeit von der Abtastreduktion in den Effektivwertbildnern erfolgt.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung sind in

Fig. 1 ein Ausschnitt aus einem mehrfach gespeisten Kabel­ netz mit Langstatorabschnitten einer Magnet-Schwebebahn, in

Fig. 2 ein Ersatzschaltbild eines Streckenkabels mit Lang­ statorabschnitten bei einem Erdschluß, in

Fig. 3 ein Blockschaltbild zur Gewinnung eines Vorwärts- bzw. Rückwärtssignals zur Erdschlußrichtungsbestimmung, in

Fig. 4 die Impulsantwort eines als Differentiator ausgebil­ deten FIR-Filters bei dem Blockschaltbild nach Fig. 3 und in

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines Effektivwertbildners gemäß Fig. 3 wiedergegeben.

In Fig. 1 ist ein Energieversorgungsnetz mit zwei Unterwer­ ken UW1 und UW2 zur Speisung von Langstatorabschnitten einer Magnet-Schwebebahn dargestellt. Die Langstatorabschnitte LS1' und LS1" bis LS4' und LS4" sind über jeweils eine zwischen ihnen liegende Schaltanordnung S1 bis S3 mit Streckenkabeln K1 und K2 verbunden. Jede Schaltanordnung S1 bis S3 weist je­ weils eine Schaltstelle S11 bzw. S12 auf, über die die Lang­ statorabschnitte mit den jeweiligen Steckenkabel K1 bzw. K2 verbunden werden können.

Wie die Fig. 1 ferner zeigt, können bei dem Energieversor­ gungsnetz nach Fig. 1 Fehler auf den Streckenkabeln, bei­ spielsweise an einem Fehlerort O1 an dem Streckenkabel K2 oder in den Langstatorabschnitten, beispielsweise am Fehler­ ort O2 in dem Langstatorabschnitt LS3' auftreten. Um nun feststellen zu können, wo ein Erdschluß aufgetreten ist, wird in jeder Schaltanordnung S1 bis S3 eine Erdschlußrichtungsbe­ stimmung vorgenommen. Dazu wird in den Schaltanordnungen S1 und S3 bzw. an den Schaltstellen S11 und S12, S21 und S22 so­ wie S31 und S32 der Nullstrom und die Nullspannung erfaßt. Daraus läßt sich - wie unten näher erläutert wird - eine ka­ pazitive Blindleistung ermitteln, die durch ihr unterschied­ liches Vorzeichen angibt, ob der Erdschluß in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung liegt.

Zur weiteren Erläuterung der Wirkungsweise des erfindungsge­ mäßen Verfahrens wird auf die Fig. 2 Bezug genommen, in der eine Ersatzschaltung eines Streckenkabels K2 mit seinem Ab­ schnitt A2 zwischen dem Unterwerk UW1 bis zur Schaltstelle 512 und des Langstatorabschnitts LS2' zusammen mit diese speisenden Umrichtern bei einem Erdschluß dargestellt ist. Im einzelnen zeigt die Fig. 2 jeweils einen dreiphasigen Um­ richter U1 bis U3, der in den aus Ersatzelementen St1, St2 und St3 bestehenden Abschnitt A2 des Streckenkabels für die drei Phasen P1, P2 und P3 einspeist. An den aus den Er­ satzelementen St1, St2 und St3 bestehenden Abschnitt A2 des Streckenkabels K2 sind für jede Phase P1 bis P3 Er­ satzelemente E1 und E2 des Langstatorabschnitts LS2' ange­ schlossen, die in einem Sternpunkt Sp miteinander verbunden sind. In der Darstellung ist davon ausgegangen, daß an einem Orte O3 ein Erdschluß aufgetreten ist und zwar bezüglich Erde und der Phase P3. Durch die Erdkapazitäten CE zwischen Erde und den nicht gestörten Phasenleitern der Phasen P1 und P2 bildet sich in Abhängigkeit von der Lage des Fehlerortes O3 ein Nullstrom Io aus, dessen Stromkreis punktiert dargestellt ist und der über der Länge der Anordnung aus Abschnitt A2 und Langstatorabschnitt LS2' in seinem Verlauf gezeigt ist. Es ist erkennbar, daß am Fehlerort der Nullstrom Io sein Vorzeichen ändert, so daß aus dem Vorzeichen des Nullstromes auf die Position einer Meßstelle zum Ort des aufgetretenen Erdschlusses geschlossen werden kann. Erfolgt das Erfassen von Nullstrom und Nullspannung an der Schaltstelle S12, dann kann also entschieden werden, ob ein Erdschluß in dem jeweiligen Langstatorabschnitt LS2' oder im Abschnitt A2 des Streckenkabels aufgetreten ist.

Das Erfassen des Nullstromes Io und der Nullspannung Uo kann so erfolgen, wie es in Fig. 1 der deutschen Offenlegungs­ schrift DE 196 29 483 A1 beschrieben ist. Die Auswertung der erfaßten Nullspannung Uo und des erfaßten Nullstromes Io er­ folgt mittels einer Einrichtung, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist.

Es ist dort zu erkennen, daß die Nullspannung Uo nach - nicht gezeigter - Analog-Digital-Umsetzung in einem FIR-Filter 20 als Differentiator differenziert wird, so daß am Ausgang des FIR-Filters 20 Differentiations-Digitalwerte Dd erzeugt wer­ den. Der Nullstrom Io wird nach - ebenfalls nicht dargestell­ ter Analog-Digital-Umsetzung - in einem Allpaß 21 gefiltert, der an seinem Ausgang Verzögerungs-Digitalwerte Dv abgibt. Der Allpaß 21 dient dazu, die in dem FIR-Filter 20 für die Differentation benötigte Verarbeitungszeit zu kompensieren, so daß zwischen den Differentiations-Digitalwerten Dd und den Verzögerungsdigitalwerten Dv durch die Behandlung in dem Fil­ ter 20 kein zusätzlicher Zeitversatz erzeugt wird.

Die Differentiations-Digitalwerte Dd und die Verzögerungs-Di­ gitalwerte Dv werden einem Multiplizierer 22 zugeführt, der an seinem Ausgang Multiplikations-Digitalwerte Dm erzeugt, die dem jeweiligen Augenblickswert der Blindleistung aus der Nullspannung Uo und dem Nullstrom Io entsprechen.

In einem dem Multiplizierer 22 nachgeordneten adaptiven Tief­ paß 23 werden aus den Mulitplikations-Digitalwerten Dm Blind­ leistungs-Digitalwerte Db erzeugt, mit denen ein nachge­ schalteter Normierungsbaustein 24 beaufschlagt wird.

Die Fig. 3 läßt ferner erkennen, daß die Differentiations- Digitalwerte Dd einem ersten Effektivwertbildner 25 zugeführt werden, der an seinem Ausgang dem Effektivwert der dif­ ferenzierten Nullspannung Uo proportionale Digitalwerte Du abgibt. Ein zweiter Effektivwertbildner 26 ist mit den aus dem Nullstrom Io gebildeten Strom-Digitalwerten Dio beauf­ schlagt und gibt an seinem Ausgang dem Effektivwert des Null­ stromes Io entsprechende Digitalwerte Die ab. In einem zwei­ ten Multiplizierer 27 werden aus den Digitalwerten Due und Die Scheinleistungs-Digitalwerte Ds gebildet, die in dem Normierungsbaustein 24 verarbeitet werden.

In dem Normierungsbaustein 24 erfolgt eine Quotientenbildung der Blindleistungs-Digitalwerte Db und der Scheinleistungs- Digitalwerte Ds, so daß am Ausgang des Normierungsbausteins 24 normierte Leistungs-Digitalwerte Dn entstehen. Diese nor­ mierten Leistungs-Digitalwerte Dn sind entsprechend der Lage des Erdschlußortes zur Meßwerterfassungsstelle vorzeichenbe­ haftet und werden in zwei Grenzwertbausteinen 28 und 29 überprüft. Der Grenzwertbaustein 28 erzeugt an einem Ausgang ein Rückwärtssignal Sr, wenn die normierten Digitalwerte ein negatives Vorzeichen aufweisen und unterhalb eines einge­ stellten negativen Grenzwertes 28 liegen. Dieses Rückwärts­ signal Sr ist an einem Ausgang 30 abgreifbar. Der weitere Grenzwertbaustein 29 gibt ein Vorwärtssignal Sv ab, wenn die normierten Leistungs-Digitalwerte Dn ein positives Vorzeichen haben und einen eingestellten positiven Grenzwert überschrei­ ten. An einem Ausgang 31 ist das Vorwärtssignal Sv abgreif­ bar.

Zur weiteren Erläuterung der Anordnung nach Fig. 3 dient die Fig. 4, die die Impulsantwort des FIR-Filters 20 darstellt.

Wie die Fig. 5 erkennen läßt, werden dem dort dargestellten Effektivwertbildner 26 eingangsseitig die Strom-Digitalwerte Dio zugeführt, die beispielsweise mit einem Taktsignal mit der Abtastfrequenz f_A = 3200 Hz bzw. mit der Abtastperiode t_A gebildet sind. Aus den Digitalwerten Dio entstehen am Ausgang einer Quadrierstufe 3 entstehen somit quadrierte Digitalwerte Dio². Die quadrierten Digitalwerte Dio² werden in ein erstes FIR-Vorfilter 5 eingespeist und dort digital gefiltert. Bei dem ersten FIR-Vorfilter 5 handelt es sich um ein als Tiefpass ausgebildetes nichtrekursives Digitalfilter, dessen Sperrfrequenz f_s der halben Abtastfrequenz f_A, also f_s = 1600 Hz entspricht. Am Ausgang des FIR-Vorfilters 5 entstehen vorgefilterte Digitalwerte Dio^2', die in eine Abtastra­ tenreduktionseinheit 10 zur Abtastratenreduktion eingespeist werden. In dieser Abtastratenreduktionseinheit 10 wird die Abtastrate der vorgefilterten Digitalwerte Dio^2' um den Fak­ tor 2 reduziert, indem ausschließlich jeder zweite Abtastwert der eingespeisten Abtastwerte am Ausgang der Abtastratenre­ duktionseinheit 10 ausgegeben wird; die übrigen Abtastwerte der in die Abtastratenreduktionseinheit 10 eingespeisten Digitalwerte werden nicht weiter verwendet. Am Ausgang der Abtastratenreduktionseinheit 10 entstehen abtastratenredu­ zierte Digitalwerte Dio^2'' (mit einer Abtastrate von 2 t_A), die in ein weiteres FIR-Vorfilter 15 eingespeist werden. Die­ ses weitere FIR-Vorfilter 15 ist mit dem einen FIR-Vorfilter 5 identisch, d. h., daß es sich bei dem weiteren FIR-Vor­ filter 15 also um ein digitales Tiefpassfilter handelt, des­ sen Sperrfrequenz spektral in der Mitte des Spektrums der je­ weils in das Vorfilter eingespeisten Digitalwerte liegt und damit der halben Abtastfrequenz der eingespeisten Digital­ werte entspricht; da in das weitere FIR-Vorfilter 15 die abtastratenreduzierten Digitalwerte Dio^2'' eingespeist werden, deren Abtastrate nicht mehr f_A = 3200 Hz, sondern nur 1600 Hz beträgt, liegt die Sperrfrequenz dieses weiteren FIR-Filters 15 nun bei 800 Hz, obwohl die beiden Vorfilter 5 und 15 identisch sind. Die von dem weiteren FIR-Vorfilter 15 abgege­ benen gefilterten Digitalwerte gelangen zu einer weiteren Abtastratenreduktionseinheit 20, in der wiederum die Ab­ tastrate bzw. die Abtastfrequenz der eingespeisten Digital­ werte um den Faktor 2 reduziert wird, indem ausschließlich jeder zweite Abtastwert der eingespeisten Digitalwerte weiter verwendet und am Ausgang der weiteren Abtastratenreduktions­ einheit 20 abgegeben wird. Die am Ausgang der weiteren Ab­ tastratenreduktionseinheit 20 abgegebenen Digitalwerte Dio^2''' mit einem Abtastratenintervall von 4 t_A gelangen zu einem FIR-Filter 25, das mit den beiden FIR-Vorfiltern 5 und 15 identisch ist und aufgrund der Abtastfrequenz von f_A/4 der eingespeisten Digitalwerte eine Sperrfrequenz von f_A/8 = 400 Hz aufweist. Die in das FIR-Filter 25 eingespeisten Digital­ werte werden gefiltert und als Digitalwerte anschließend in eine Radizierstufe 30 überführt, in der die an der Radi­ zierstufe anliegenden Digitalwerte unter Bildung eines dem Effektivwert des Nullstromes Io proportionalen Effektivwert­ signals Die radiziert werden.

Mit der Anordnung gemäß Fig. 5 werden die Strom-Digitalwerte Dio in dem einen FIR-Vorfilter 5 und in dem weiteren FIR-Vor­ filter 15 also zunächst zweimal vorgefiltert und erst an­ schließend in das FIR-"Hauptfilter" 25 überführt. Die Punkte 40 deuten an, daß die Strom-Digitalwerte Dio selbstverständ­ lich auch mehr als zweimal vorgefiltert werden können, bevor sie in das FIR-Hauptfilter 25 eingespeist werden.

Der Effektivwertbildner 25 ist entsprechend ausgeführt.

Claims (7)

1. Verfahren zur Erdschlußrichtungsbestimmung in Energiever­ sorgungsnetzen mit erdfreiem Sternpunkt, bei dem

• - beim Auftreten eines Erdschlusses aus dem Nullstrom und der Nullspannung die kapazitive Blindleistung ermittelt wird und
• - aus dem Vorzeichen der Blindleistung auf die Richtung des Erdschlusses geschlossen wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

• - aus der Nullspannung (Uo) entsprechende Spannungs-Digital­ werte (Du) gebildet werden, die unter Erzeugung von Diffe­ rentiations-Digitalwerten (Dd) differenziert werden,
• - aus dem Nullstrom (Io) entsprechende Strom-Digitalwerte (Dio) gebildet werden, die unter Bildung von Verzögerungs- Digitalwerten (Dv) jeweils um eine Zeitdauer verzögert werden, die der jeweils zur Erzeugung der Differen­ tiations-Digitalwerte (Dd) erforderlichen Zeit entspricht,
• - die Differentiations-Digitalwerte (Dd) und die Verzöge­ rungs-Digitalwerte (Dv) unter Bildung von Multiplikations- Digitalwerten (Dm) miteinander multipliziert und an­ schließend einer Tiefpaßfilterung unter Bildung von Blindleistungs-Digitalwerten (Db) unterzogen werden und
• - bei einen positiven Grenzwert überschreitenden Blindlei­ stungs-Digitalwerten (Db) ein Vorwärtssignal (Sv) und bei einen negativen Grenzwert unterschreitenden Blindlei­ stungs-Digitalwerten (Db) ein Rückwärtssignal (Sr) erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• - zur Erzeugung der Differentiations-Digitalwerte (Dd) ein als Differentiator wirkendes FIR-Filter (20) verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

• - zur Bildung der Verzögerungs-Digitalwerte (Dv) ein als Allpaß wirkendes FIR-Filter (21) verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

• - mit den Differentiations-Digitalwerten (Dd) und den Strom- Digitalwerten (Dio) Scheinleistungs-Digitalwerte (Ds) er­ zeugt werden,
• - durch Quotientenbildung der Blindleistungs-Digitalwerte (Db) und der Scheinleistungs-Digitalwerte (Ds) normierte Leistungs-Digitalwerte (Dn) gebildet werden und
• - bei einen positiven Normierungs-Grenzwert überschreitenden normierten Leistungs-Digitalwerten (Dn) das Vorwärtssignal (Sv) und bei einen negativen Normierungs-Grenzwert unter­ schreitenden normierten Leistungs-Digitalwerten (Dn) das Rückwärtssignal (Sr) erzeugt wird.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

• - bei mit Spannungen in einem Frequenzbereich zwischen etwa 5 und 500 Hz gespeisten Energieversorgungsnetzen zur Tief­ paßfilterung ein als adaptiver Tiefpaß wirkendes FIR-Fil­ ter (23) mit einer Grenzfrequenz verwendet wird, die un­ terhalb der niedrigsten Harmonischen in den Multiplika­ tions-Digitalwerten (Dm) liegt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

• - zur Erzeugung der Scheinleistungs-Digitalwerte (Ds) die Differentiations-Digitalwerte (Dd) und die Strom-Digital­ werte (Dio) als digitale Eingangswerte jeweils einem digi­ talen Effektivwertbildner (25, 26) zugeführt werden, in dem jeweils
• - aus den digitalen Eingangswerten (Dio) in einer Qua­ drierstufe (3) quadrierte Digitalwerte (Dio²) gebildet werden, die quadrierten Digitalwerte (Dio²) mindestens einmal in einem als Tiefpaß ausgebildeten Vorfilter (5) vorgefil­ tert und anschließend einer Abtastratenreduktion (10) unterzogen werden und
• - danach die abtastratenreduzierten Digitalwerte (Dio2) in einer Recheneinheit mit einem als Tiefpaß ausgebildeten nichtrekursiven Digitalfilter (25) und einer Radizier­ stufe (30) digital gefiltert und unter Bildung des Ef­ fektivwertsignals (Die) radiziert werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

• - als adaptives FIR-Filter ein FIR-Filter (23) mit umschalt­ barem Koeffizientensatz verwendet wird, wobei die Auswahl des jeweiligen Koeffizientensatzes in Abhängigkeit von der Abtastreduktion in den Effektivwertbildnern (25, 26) er­ folgt.