SE516801C2 - Procedure for remote control of electric power systems, as well as electric power systems - Google Patents

Procedure for remote control of electric power systems, as well as electric power systems

Info

Publication number
SE516801C2
SE516801C2 SE9904476A SE9904476A SE516801C2 SE 516801 C2 SE516801 C2 SE 516801C2 SE 9904476 A SE9904476 A SE 9904476A SE 9904476 A SE9904476 A SE 9904476A SE 516801 C2 SE516801 C2 SE 516801C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
electric power
objects
data
margins
plant
Prior art date
Application number
SE9904476A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE9904476L (en
SE9904476D0 (en
Inventor
Lars Gertmar
Per-Anders Loef
Jan Ove Gjerde
Arne Nysveen
Original Assignee
Abb Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from SE9903026A external-priority patent/SE9903026L/en
Priority claimed from SE9903037A external-priority patent/SE9903037L/en
Application filed by Abb Ab filed Critical Abb Ab
Priority to SE9904476A priority Critical patent/SE516801C2/en
Publication of SE9904476D0 publication Critical patent/SE9904476D0/en
Priority to AU68845/00A priority patent/AU6884500A/en
Priority to PCT/SE2000/001606 priority patent/WO2001017092A1/en
Publication of SE9904476L publication Critical patent/SE9904476L/en
Publication of SE516801C2 publication Critical patent/SE516801C2/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/10—Control effected upon generator excitation circuit to reduce harmful effects of overloads or transients, e.g. sudden application of load, sudden removal of load, sudden change of load
    • H02P9/107—Control effected upon generator excitation circuit to reduce harmful effects of overloads or transients, e.g. sudden application of load, sudden removal of load, sudden change of load for limiting effects of overloads
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00016—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using a wired telecommunication network or a data transmission bus
    • H02J13/00017—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using a wired telecommunication network or a data transmission bus using optical fiber
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00028—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment involving the use of Internet protocols
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00032—Systems characterised by the controlled or operated power network elements or equipment, the power network elements or equipment not otherwise provided for
    • H02J13/00036—Systems characterised by the controlled or operated power network elements or equipment, the power network elements or equipment not otherwise provided for the elements or equipment being or involving switches, relays or circuit breakers
    • H02J13/0004—Systems characterised by the controlled or operated power network elements or equipment, the power network elements or equipment not otherwise provided for the elements or equipment being or involving switches, relays or circuit breakers involved in a protection system
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/18—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
    • H02J3/1892—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks the arrangements being an integral part of the load, e.g. a motor, or of its control circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K19/00—Synchronous motors or generators
    • H02K19/16—Synchronous generators
    • H02K19/36—Structural association of synchronous generators with auxiliary electric devices influencing the characteristic of the generator or controlling the generator, e.g. with impedances or switches
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K19/00—Synchronous motors or generators
    • H02K19/16—Synchronous generators
    • H02K19/36—Structural association of synchronous generators with auxiliary electric devices influencing the characteristic of the generator or controlling the generator, e.g. with impedances or switches
    • H02K19/365—Structural association of synchronous generators with auxiliary electric devices influencing the characteristic of the generator or controlling the generator, e.g. with impedances or switches with a voltage regulator
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/10—Control effected upon generator excitation circuit to reduce harmful effects of overloads or transients, e.g. sudden application of load, sudden removal of load, sudden change of load
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/0061—Details of emergency protective circuit arrangements concerning transmission of signals
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02—Details
    • H02H3/05—Details with means for increasing reliability, e.g. redundancy arrangements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02B90/20—Smart grids as enabling technology in buildings sector
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/70—Smart grids as climate change mitigation technology in the energy generation sector
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/22—Flexible AC transmission systems [FACTS] or power factor or reactive power compensating or correcting units
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/124—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using wired telecommunication networks or data transmission busses

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Abstract

The present invention utilises direct measurement of marginal critical quantities in direct connection to interesting points in electric power processes in the different electric power objects (10, 12, 14). These points are generally located at places difficult to access, such as on high potential, or at rotating parts (17). The measurements give direct information about actual, now valid operational margins, concerning marginal critical quantities and in particular for quantities that is both marginal critical and material critical. Data about available margins is transferred to other units (32) within the network or plant (1). The electric power plant (1) or electric power network can then be controlled based from such actual operational margins from several different units (10, 12, 14) in the plant (1), which enables a more efficient operation of the plant (1) or network. The measurements give further new paths for detecting faults in the systems. Furthermore, databases of operational conditions can be built, which then can be used both as support for the operation of the system as well as for future maintenance, model building etc.

Description

.gg driften huvudarbetsuppgiften, medan aspekter rörande leveranssåkerhet kommer att behöva prioriteras vid skärpt eller störd drift. .gg operation is the main task, while aspects concerning delivery security will need to be prioritized in case of sharpened or disturbed operation.

Runt om i världen sker en avreglering av elmarknaderna. Viktiga frågor för tillförlitligheten i framtidens elkraftsystem utgörs av tillkomsten av nya aktörer samt den minskande organisatoriska kopplingen mellan produktions- och transmissionsresurser. Ytterligare ett området som väcker allt större intresse bland kraftbolagen är frågor kring riskhantering. På en avreglerad elmarknad finns det även svårigheter med att erbjuda reservkapacitet, eftersom normalt outnyttjad kapacitet ofta kostar stora summor att upprätthålla i driftsäkert skick. En naturlig konsekvens av den pågående utvecklingen, inklusive avregleringen av elmarknader, är en ökad fokusering på nätdrift och driftproblematik. Behovet av aktuell information ökar i takt med att olika operatörer ska samverka med varandra för att få ett helt elkraftsystem att fungera tillfredsställande. Eftersom det inte alltid är uppenbart att all relevant information är tillgänglig för alla parter i ett elkraftsystem ställs nya krav på utbytet av den information som finns tillgänglig. I takt med att konkurrensen mellan olika aktörer skärps, ställs även allt högre krav på att kunna utnyttja befintliga anläggningar optimalt.The electricity markets are being deregulated around the world. Important issues for the reliability of the electric power system of the future are the emergence of new players and the declining organizational connection between production and transmission resources. Another area that is arousing increasing interest among power companies is issues related to risk management. In a deregulated electricity market, there are also difficulties in offering reserve capacity, as normally unused capacity often costs large sums to maintain in a reliable condition. A natural consequence of the ongoing development, including the deregulation of electricity markets, is an increased focus on grid operation and operational problems. The need for current information increases as different operators collaborate with each other to make an entire electric power system work satisfactorily. As it is not always obvious that all relevant information is available to all parties in an electric power system, new requirements are placed on the exchange of the information that is available. As competition between different players intensifies, there are also increasing demands to be able to utilize existing facilities optimally.

SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) funktionerna utgör den grundläggande delen i driftledningssystem. SCADA omfattar datainsamling, övervakning, styrning och presentation av olika funktioner i elkraftsystemet.The SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) functions form the basic part of operations management systems. SCADA includes data collection, monitoring, control and presentation of various functions in the electric power system.

SCADA år nära kopplat till beråkningsfunktionerna som ingår i EMS (Energy Management System) och DMS (Distribution Management System). EMS omfattar analys och optimering av produktions- och transmissionssystemen via funktioner för produktionsplanering, produktionsstyming och kraftsystemanalys, medan DMS utgör motsvarande funktioner för distributionsnätsapplikationer.SCADA is closely linked to the calculation functions included in EMS (Energy Management System) and DMS (Distribution Management System). EMS includes analysis and optimization of production and transmission systems via functions for production planning, production control and power system analysis, while DMS constitutes corresponding functions for distribution network applications.

Ytterligare ett intressant område är DSM (Demand-Side Management) vilket omfattar energimätning och belastningsstyrning, bl.a. i syfte att påverka lastprofiler och reducera belastningstoppar. Ett relativt nytt område är -gzo _ geografiskt sett mycket .516 affärssystem när det gäller energihandel och kundservice, s.k. BMS (Business Management System).Another interesting area is DSM (Demand-Side Management), which includes energy measurement and load control, e.g. in order to influence load profiles and reduce load peaks. A relatively new area is -gzo _ geographically very .516 business systems when it comes to energy trading and customer service, so-called BMS (Business Management System).

Den tekniska basen för hårdvaran som ingår i SCADA och EMS systemen kan indelas i tre delsystem: lokala system, kommunikationssystem och driftcentralsystem.The technical base for the hardware included in the SCADA and EMS systems can be divided into three subsystems: local systems, communication systems and control center systems.

Det är de lokala systemen som hanterar datainsamling via fjärrterminaler, så kallade Remote Terminal Units (RTUs), och beordning av olika åtgärder som exempelvis kopplingsoperationer i nätet. Dessa system utgör således gränssnittet mot processerna i elkraftsystemet. Eftersom elkraftnäten utgör utspridda processer krävs goda kommunikationskanaler mellan de olika enheter som ingår i styr- 'och övervakningssystemen. Driftcentralsystem kan sägas utgöra själva hjärnan i systemen för styrningen och övervakning av elkraftnät, vilket leder till att verksarnheten vid olika driftcentraler måste samordnas genom att driftcentralernas datorer kommunicerar och samverkar i hierarkiskt uppbyggda strukturer. Det hierarkiska kravet utgör en naturlig följd av kraftbolagens driftorganisationer och den geografiskt utspridda processen.It is the local systems that handle data collection via remote terminals, so-called Remote Terminal Units (RTUs), and ordering of various measures such as switching operations in the network. These systems thus form the interface to the processes in the electric power system. Since the electricity power networks constitute scattered processes, good communication channels are required between the various units that are part of the control and monitoring systems. Operating center systems can be said to constitute the very brain of the systems for the control and monitoring of electricity grids, which leads to the fact that the operations at different operating centers must be coordinated by the operating centers' computers communicating and interacting in hierarchically structured structures. The hierarchical requirement is a natural consequence of the power companies' operating organizations and the geographically dispersed process.

Huvuduppgifterna för SCADA kan indelas i datainsamling, övervakning, styrning, redovisning, planering och uppföljning. I den delfunktion av SCADA systemet som hanterar övervakning ingår bearbetningen av mätvärden och indikeringar, övervakningen av gränsvärden och indikeringar samt händelse- och larmhantering. Driftgränsvärden övervakas och passage av ett driftgränsvärde resulterar i ett larrn i driftcentralen. Olika metoder används för att indikera larm och felsignaler, beroende på deras art och betydelse för driften av elkraftnätet.The main tasks of SCADA can be divided into data collection, monitoring, control, accounting, planning and follow-up. The sub-function of the SCADA system that handles monitoring includes the processing of measured values and indications, the monitoring of limit values and indications and event and alarm management. Operating limit values are monitored and passage of an operating limit value results in an alarm in the control center. Different methods are used to indicate alarms and error signals, depending on their nature and significance for the operation of the electricity grid.

Delfunktionen för styrning omfattar manövrering, börvärdesstyrning, blockering samt utsändning av styrorder och gränsvärden till lokala reglerutrustningar. De nominella gränsvärdena avser i de flesta fall rena elektriska storheter såsom spänningar, strömmar, effekter och . .516 I l 2 '.' ..' ..' .Z..Z.. .Z.'..' l i fasförhållanden, och sätts typiskt sett efter rekommendationer från enheternas tillverkare, baserade på aktuell design. Dessa rekommendationer baserar sig på tester av apparaturen och/ eller teoretiska beräkningar av dess egenskaper, samt marginaler som ska tillförsäkra en säker drift även vid något annorlunda driftförhållanden. Med hjälp av olika beräkningsfunktioner kan mätvärden som ej inhämtats direkt från systemet ändå beräknas mer eller mindre tillförlitligt med hjälp av mätvärden frän nätet genom att teoretiska modeller för processerna tillämpas.The sub-function for control includes maneuvering, setpoint control, blocking and sending control orders and limit values to local control equipment. The nominal limit values in most cases refer to pure electrical quantities such as voltages, currents, effects and. .516 I l 2 '.' .. '..' .Z..Z .. .Z. '..' l in phase conditions, and is typically set according to the recommendations of the device manufacturers, based on the current design. These recommendations are based on tests of the equipment and / or theoretical calculations of its properties, as well as margins that are intended to ensure safe operation even in slightly different operating conditions. With the help of various calculation functions, measured values that have not been obtained directly from the system can still be calculated more or less reliably with the help of measured values from the network by applying theoretical models for the processes.

De grundläggande funktionerna som ingår i EMS utgörs av funktionerna för produktionsplanering, produktionsstyming, topologibestämning, tillståndsestimering, nätberäkningsfunktioner, säkerhetsanalys och eventuella träningssimulatorer. För att genomföra nätberäkningar krävs en bra modell av elkraftsystemet, vilken erhålls via funktionerna för topologibestämning och tillståndsestimering. Modulen för topologibestämning bygger upp en elektrisk modell som beskriver hur elkraftnätets noder och komponenter elektriskt sätt är kopplade till varandra. Alla mätvärden är behäftade med större eller mindre fel, och vissa mätvärden saknas till följd av fel i utrustningar eller avsaknad av fiärrterminaler för insamling av data.The basic functions included in the EMS consist of the functions for production planning, production control, topology determination, condition estimation, network calculation functions, safety analysis and any training simulators. To perform grid calculations, a good model of the electric power system is required, which is obtained via the functions for topology determination and state estimation. The module for topology determination builds up an electrical model that describes how the nodes and components of the electricity network are electrically connected to each other. All measured values are subject to major or minor errors, and some measured values are missing due to equipment errors or the lack of. Scar terminals for data collection.

Den snabba utvecklingen av krafthalvledare skapar nya möjligheter att styra och övervaka elkraftsystem. Ett ökat införande av kraftelektronik, exempelvis i form av s.k. FACTS (Flexible AC Transmission System) komponenter kan medverka i att förändra elkraftsystemen från att ha varit i stort sett passiva elektriska nät för överföring av elenergi till aktivt styrbara system i vilka effektflöden kan påverkas genom automatiker eller via operatörer i driftcentraler initierade åtgärder.The rapid development of semiconductors creates new opportunities to control and monitor electric power systems. An increased introduction of power electronics, for example in the form of so-called FACTS (Flexible AC Transmission System) components can contribute to changing electrical power systems from being largely passive electrical networks for the transmission of electrical energy to actively controllable systems in which power fates can be affected by automation or via operators in operations centers initiated measures.

Sekiguchi och Masui har i den europeiska patentansökan EP O 853 367 med titeln "Electric Power Control System" beskrivit ett system för fiärrövervakning och reglering, inklusive skyddsfunktioner i form av reläskydd, av ett elkraftnät. Den beskrivna utföringsformen omfattar förutom 'qao - ë--Ii--r-tf tfizfi- = insarnlingsorgan för mätvärden även processerings- och minnesenheter, vilka är sammankopplade genom ett kommunikationsnät. Data i det beskrivna systemet hanteras i digital fonn och reglersystemet för informationsinsamling innehåller ett kärnområde (s.k. core-area) och ett kommunikationsområde (s.k. web-area), samt programmoduler med möjligheter till kommunikation för att styra reläskydden. Data och status avseende olika reläskydd kan visas grafiskt på en bildskärm, och nya program kan laddas ner i reläskydden via användargränssnittet och ett kommunikationsnätverk.Sekiguchi and Masui have in the European patent application EP 0 853 367 entitled "Electric Power Control System" described a system for remote monitoring and regulation, including protection functions in the form of relay protection, of an electric power grid. The described embodiment comprises, in addition to 'qao - ë - Ii - r-tf t fi z fi- = collection means for measured values, also processing and memory units, which are interconnected through a communication network. Data in the described system is handled in digital form and the control system for information collection contains a core area (so-called core-area) and a communication area (so-called web-area), as well as program modules with possibilities for communication to control the relay protections. Data and status regarding various relay protection can be displayed graphically on a monitor, and new programs can be downloaded to the relay protection via the user interface and a communication network.

I en närliggande patentansökan EP O 940 901, "Control system, method of protectively controlling electric power system and storage medium storing program code", har Shirota et.al. utvecklat det tidigare beskrivna systemet för fjärrövervakning och reglering att även inkludera en noggrann tídsmarkering av insamlade mätdata och en metod för framtagning av parametrar för transmissionsledningar. Insamlade mätdata kan tidsmärkas och sorteras med hjälp av en noggrann tídsmarkering erhållen från en GPS satellit. Aktuella transmissionslednings impedansvården kan tas fram baserat på insamlade data avseende parametrarna för en spänningar och strömmar i transmissionsledningen.In a related patent application EP 0 940 901, "Control system, method of protectively controlling electric power system and storage medium storing program code", Shirota et.al. developed the previously described system for remote monitoring and control to also include an accurate time marking of collected measurement data and a method for generating parameters for transmission lines. Collected measurement data can be time-marked and sorted using an accurate time mark obtained from a GPS satellite. The current transmission line impedance care can be obtained based on collected data regarding the parameters for a voltages and currents in the transmission line.

De två patentansökningarna beskriver i första hand en metod att koppla samman och koordinera skydd och reglerutrustningar i ett elkraftnät.The two patent applications primarily describe a method of connecting and coordinating protection and control equipment in an electric power grid.

Viktigare delar utgörs av styrenheterna för skyddsanordningar och processeringsenheter, vilka är sammankopplade via ett kommunikationsnät.More important parts consist of the control units for protection devices and processing units, which are interconnected via a communication network.

De beskrivna förfaringssättet bygger på användningen av konventionellt tillgänglig och därmed ofta utnyttjad information i driftdatanätet.The described methods are based on the use of conventionally available and thus often used information in the operational data network.

I det europeiska patentet EP O 125 796 med titeln "System and protection apparatus for monitoring and control of a bulk electric power delivery system", beskrivs en anordning som är utformad för placering på en elektrisk transmissionsledning och för mätning av parametrar associerade med ett effektflöde över ledningen. Anordningen innehåller förutom sensorer, . . 516 89:š::==-.: =::=::f. -j:=. som kan mäta exempelvis temperatur, ström och spänning, även en radiosändare för kommunikation med en mottagare. Anordningen kan placeras på en transmissionsledning utan att denna behöver göras spänningslös. Data inhämtade via anordningen på transmissionsledningen överförs via radio till mottagaren placerad på jordpotential, exempelvis i den nedre delen av kraftledningsstolpen. Patentet beskriver vidare en metod för övervakning av effektflödet på ett antal transmissionsledningarna i en kopplingsstatíon genom att använda ett antal av de ovan beskrivna anordningarna placerade på olika transmissionsledningar i stationen.European patent EP 0 125 796 entitled "System and protection apparatus for monitoring and control of a bulk electric power delivery system" describes a device designed for placement on an electric transmission line and for measuring parameters associated with an effect the cord. The device contains in addition to sensors,. . 516 89: š :: == - .: = :: = :: f. -j: =. which can measure, for example, temperature, current and voltage, even a radio transmitter for communication with a receiver. The device can be placed on a transmission line without this having to be de-energized. Data obtained via the device on the transmission line is transmitted via radio to the receiver located at ground potential, for example in the lower part of the power line pole. The patent further describes a method for monitoring the power output of a number of transmission lines in a switching station by using a number of the devices described above placed on different transmission lines in the station.

Mottagningsstationen på marken kan förutom mottagare och antenn även inkludera en processeringsenhet, ett minne och en kommunikationsanordning för att sända insamlade, och eventuellt ' bearbetade, mätdata vidare till andra enheter i elkraftsystemet.The receiving station on the ground may, in addition to the receiver and antenna, also include a processing unit, a memory and a communication device for transmitting collected, and possibly 'processed, measurement data on to other units in the electric power system.

Den beskrivna anordningen mäter endast parametrar direkt tillgängliga pä eller vid en elektrisk ledare omgiven av luft. Mätningarna genomförs på en passiv komponent i elkraftnätet, en ledning, utan att avse att mäta på en i förväg fastställd kritisk punkt, s.k. "hot spot". Systemet innehåller ett enkelriktat informationsflöde från mätanordningens mottagningsstation till en övervakningsenhet och utnyttjas som ett rent överbelastningsskydd.The described device only measures parameters directly available on or near an electrical conductor surrounded by air. The measurements are carried out on a passive component in the electricity grid, a line, without intending to measure at a predetermined critical point, so-called "hot spot". The system contains a one-way information flow from the measuring device's receiving station to a monitoring unit and is used as a pure overload protection.

Mottagningsstationen kan styra flera ledningar på samma sätt samtidigt, genom mätningar av identiskt slag. Exempel på styrning av effektflödet kan ske genom omkopplingar i nätet eller förändring av lindningskopplarläget för transformatorer med lindningskopplare. Styrningen av effektflödet genom övervakade transmissionsledningar baseras på, inom kopplingsstationen, lokalt insamlade data.The receiving station can control fl your wires in the same way at the same time, through measurements of identical kind. Examples of power control can be done by switching in the network or changing the winding switch mode for transformers with winding switches. The control of power output through monitored transmission lines is based on, within the switching station, locally collected data.

I de europeiska patenten EP O 233 507 med titeln "Transmission line sensor apparatus", och EP O 231 909 med titeln "RF-antenna for transmission line sensor", beskrivs anordningar för informationsinsamling från högspända ledare omgivna av luft och deras användning enligt ovanstående patent mer i detalj. i ..European patents EP 0 233 507 entitled "Transmission line sensor apparatus", and EP 0 231 909 entitled "RF antenna for transmission line sensor", describe devices for collecting information from high voltage conductors surrounded by air and their use according to the above patent more in detail. i ..

. . ”BO . . 80i1:*":°::° :"::": -í 'i :"2 :Tf ~ 'fw '-.-' ::= ::=° .s..=:.' =..= = ' Ett allmänt problem med övervakning av elkraftnät enligt teknikens ståndpunkt är att de mätdata som används inte har någon nära och säker koppling till de verkligt kritiska punkterna i elkraftsprocesserna i ett elkraftnät. Styrning sker idag till stor del med hjälp av gränsvärden baserade på mer eller mindre statiska modeller och beräkningar av skiftande noggrannhet.. . “BO. . 80i1: * ": ° :: °:" :: ": -í 'i:" 2: Tf ~' fw '-.-' :: = :: = ° .s .. = :. ' A general problem with monitoring of electricity networks according to the state of the art is that the measurement data used have no close and secure connection to the truly critical points in the electricity processes in an electricity network. Control today takes place largely with the help of limit values based on more or less static models and calculations of varying accuracy.

SUMMERING Ett problem med övervakningssystem enligt teknikens ståndpunkt är att styrningen av och /eller gränsvärden för styrbara parametrar är beroende av beräkningar och/ eller modeller av skiftande noggrannhet och tillförlitlighet.SUMMARY A problem with monitoring systems according to the prior art is that the control of and / or limit values for controllable parameters depends on calculations and / or models of varying accuracy and reliability.

Detta leder i sin tur till att man för att få en säker drift måste tillämpa relativt stora säkerhetsmarginaler i driften av elkraftobjekt och elkraft- anläggningar, varvid utnyttjandet inte blir absolut optimalt. Ett annat problem med övervakningssystem enligt teknikens ståndpunkt är mätningar från olika typer av elkraftobjekt sällan används tillsammans för att nyttja marginalerna för varje elkraftobjekt.This in turn means that in order to have safe operation, relatively large safety margins must be applied in the operation of electric power objects and power plants, whereby the utilization is not absolutely optimal. Another problem with monitoring systems according to the state of the art is that measurements from different types of electric power objects are rarely used together to use the margins for each electric power object.

Ett allmänt syfte med den föreliggande uppfinningen är alltså att tillhandahålla ett övervakriingsförfarande och anordningar därför, för att på ett effektivare sätt utnyttja redan beñntliga resurser i elkraftanläggningar och elkraftnät. Ytterligare ett syfte med den föreliggande uppfinningen är att tillhandahålla ett förfarande och anordningar som gör det möjligt att med tiden bygga upp en erfarenhet som ytterligare kan förbättra förståelsen av komplexa elkraftsystem och driften därav. Ett annat syfte är att tillhandahålla förfaranden och anordningar för att i ett tidigare skede och/ eller med större säkerhet kunna detektera driftstörningar i ett elkraftsystem. Ett vidare syfte är att optimera driften av elkraftsystem för att minimera den inverkan på miljön som elkraftsystem har.A general object of the present invention is thus to provide a monitoring method and devices therefor, in order to utilize already significant resources in electric power plants and power grids in a more efficient manner. A further object of the present invention is to provide a method and devices which make it possible to build up over time an experience which can further improve the understanding of complex electric power systems and their operation. Another object is to provide methods and devices for being able to detect operational disturbances in an electric power system at an earlier stage and / or with greater certainty. A further purpose is to optimize the operation of electric power systems to minimize the impact on the environment that electric power systems have.

Dessa och ytterligare syften åstadkoms genom förfaranden och anordningar enligt de medföljande patentkraven. I allmänna termer kan den föreliggande ßO .516 ßÛliàïifi-.f =::;=::;. -j:=. uppfinningen sägas utnyttja direkt mätning av marginalkritiska storheter i direkt anslutning till intressanta punkter i elkraftsprocesser i de olika elkraftobjekten. Dessa punkter är i allmänhet belägna vid svåråtkomliga platser, såsom på hög potential i trånga utrymmen, på hög potential innanför kapsling med fast eller flytande isolering, eller på roterande delar.These and further objects are achieved by methods and devices according to the appended claims. In general terms, the present ßO .516 ßÛliàïi fi-. F = ::; = ::;. -j: =. The invention is said to use direct measurement of marginally critical quantities in direct connection with points of interest in electric power processes in the various electric power objects. These points are generally located in hard-to-reach places, such as at high potential in confined spaces, at high potential inside enclosures with fixed or surface insulation, or on rotating parts.

De marginalkritiska storheterna måste därmed mätas vid dessa svåråtkomliga platser. Mätningarna ger direkt information om faktiska, nu gällande driftmarginaler vad gäller marginalkritiska storheter och i synnerhet för storheter som är både marginalkritiska och materialkritiska.The marginal critical quantities must thus be measured at these hard-to-reach places. The measurements provide direct information about actual, current operating margins in terms of margin-critical quantities and in particular for quantities that are both marginally critical and material critical.

Uppgifter om tillgängliga marginaler överförs till andra enheter inom nätet eller anläggningen. Elkraftanläggningen eller elkraftnätet kan sedan styras utgående från sådana faktiska driftmarginaler från flera olika enheter i anläggningen, vilket möjliggör en effektivare drift av elkraftanläggningen eller elkraftnätet, och kan ge beslutsunderlag för utbyggnad av nät genom att identifiera flaskhalsar. Genom den direkta mätningen erhålles en snabb återkoppling om genomförda driftändringar inte medför avsedd effekt.Information on available margins is transferred to other units within the network or facility. The electricity plant or electricity network can then be controlled based on such actual operating margins from fl your various units in the plant, which enables more efficient operation of the electricity plant or electricity network, and can provide a basis for decision on network expansion by identifying fl ash necks. Through the direct measurement, a rapid feedback is obtained if implemented operational changes do not have the intended effect.

Mätningarna ger vidare nya vågar för att detektera fel i systemen. Vidare kan databaser över driftförhållanden läggas upp, vilka sedan kan användas både som stöd för driften av systemet som för framtida underhåll, modelluppbyggnad etc.The measurements also provide new scales for detecting faults in the systems. Furthermore, databases of operating conditions can be set up, which can then be used both to support the operation of the system as well as for future maintenance, model building, etc.

Fördelarna med detta är att man utan att ge avkall på säkerhet kan utnyttja redan befintliga marginaler i elkraftsystem. Överdimensioneringar och förluster kan minimeras, vilket även har fördelar rörande miljön.The advantages of this are that you can utilize existing margins in electric power systems without sacrificing safety. Oversizing and losses can be minimized, which also has benefits for the environment.

I och med avregleringen av elmarknader finns det ett växande intresse för att utnyttja nätet och dess ingående komponenter allt hårdare, vilket ibland uttrycks som ett önskemål om att "köra" elkraftnäten och dess ingående komponenter allt närmare deras fysiska begränsningar. Det finns således idag ett ekonomiskt önskemål om att bättre utnyttja såväl tillgänglig överföringskapacitet i elkraftnät som marginaler i komponenter. Detta leder till behov av att bättre kunna fastställa de aktuella marginaler till stabilitetsgrånser för elkraftnätet och ta fram information om det faktiska .gffm 516 ßfllgsçiy-ä; -j:=. -f f: och aktuella tillståndet för komponenter, som exempelvis temperaturen i lindningarna i en elektrisk maskin.With the deregulation of electricity markets, there is a growing interest in exploiting the grid and its constituent components more and more, which is sometimes expressed as a desire to "run" the grid and its constituent components ever closer to their physical limitations. There is thus today a financial desire to make better use of both available transmission capacity in electricity grids and margins in components. This leads to the need to be able to better determine the current margins of stability limits for the electricity grid and produce information on the actual .gffm 516 ß fl lgsçiy-ä; -j: =. -f f: and the current state of components, such as the temperature of the windings of an electrical machine.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppfinningen samt ytterligare syftemäl och fördelar som uppnås därmed förstås bäst genom hänvisning till nedanstående beskrivning och de bifogade iitningarna, i vilka: Fig. 1 är en utföringsforrn av en elkraftanlâggning enligt den föreliggande uppfinningen; Fig. 2 är en utföringsform av ett elkraftnåt enligt den föreliggande uppfinningen; Fig. 3 är en utföringsform av ett elkraftnât enligt den föreliggande uppfmningen med olika typer av elkraftsenheter; Fig. 4 är en utföringsfonn av ett elkraftnät i flera nivåer enligt den föreliggande uppfinningen; Fig. Sa och 5b är schematiska ritningar och diagram som visar hur temperaturmarginaler i elkraftobjekt kan utnyttjas genom den föreliggande uppfinningen; Fig. 6a till 6d är schematiska diagram som visar hur tidsvariationer i utnyttjandet av elkraftobjekt kan utnyttjas genom den föreliggande uppfinningen; Fig. 7a till 7e är schematiska ritningar och diagram som visar hur driftmarginaler i elkraftanläggníngar kan variera och utnyttjas genom den föreliggande uppfinningen; Fig. 8a till 8e är schematiska ritningar och diagram som visar hur driftmarginaler i elkraftobjekt kan variera och utnyttjas i elkraftanläggriingar genom den föreliggande uppfinningen; Fig. 9 illustrerar ett kommunikationsnät och tillhörande informations- flöden enligt den föreliggande uppfinningen; Fig. 10 visar ett flödesschema över ett förfarande enligt en första aspekt av den föreliggande uppfinningen; sarnt Fig. 11 illustrerar ett elkraftnät som uppvisar en s.k. flaskhals. ., . '30 , .16 801 :rare ~:I=. i- DETALJERAD BESKRIVNING I den följande detaljerade beskrivningen kommer ett antal begrepp användas. För att undvika tolkningar av dessa begrepp, som skiljer sig från vad som avses i den föreliggande beskrivningen, kommer ett antal av dessa begrepp först att definieras, innan den egentliga beskrivningen påbörjas.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention and further objects and advantages achieved thereby are best understood by reference to the following description and the accompanying drawings, in which: Fig. 1 is an embodiment of an electric power plant according to the present invention; Fig. 2 is an embodiment of an electric power seine according to the present invention; Fig. 3 is an embodiment of an electric power grid according to the present invention with different types of electric power units; Fig. 4 is an embodiment of an electric power grid in your levels according to the present invention; Figs. 5a and 5b are schematic drawings and diagrams showing how temperature margins in electric power objects can be utilized by the present invention; Figs. 6a to 6d are schematic diagrams showing how time variations in the utilization of electric power objects can be utilized by the present invention; Figs. 7a to 7e are schematic drawings and diagrams showing how operating margins in electric power plants can be varied and utilized by the present invention; Figs. 8a to 8e are schematic drawings and diagrams showing how operating margins in electric power objects can be varied and utilized in electric power plants by the present invention; Fig. 9 illustrates a communication network and associated information fates according to the present invention; Fig. 10 is a flow chart of a method according to a first aspect of the present invention; Fig. 11 illustrates an electric power grid which has a so-called fl askhals. .,. '30, .16 801: rare ~: I =. i- DETAILED DESCRIPTION In the following detailed description, a number of terms will be used. In order to avoid interpretations of these terms, which differ from those referred to in the present description, a number of these terms will first be fi ignored, before the actual description begins.

Ett elkraftobjekt är en anordning i ett elkraftsystem, vilken innefattar en process eller ett förlopp av elektrisk/ elektromagnetisk typ. Elkraftobjektet är oftast styrbart, antingen internt eller genom externa kopplingsanordningar, och har via sin styrbarhet en inverkan på elektriska parametrar i det elkraftsystem objektet befinner sig i. Gruppen av elkraftobjekt innefattar t.ex.: elektriska maskiner (motorer och generatorer), transformatorer, reaktorer, kondensatorer samt lcmftelektronik.An electric power object is a device in an electric power system, which comprises a process or process of electric / electromagnetic type. The electric power object is usually controllable, either internally or through external coupling devices, and through its controllability has an effect on electrical parameters in the electric power system the object is in. The group of electric power objects includes eg: electric machines (motors and generators), transformers, reactors , capacitors and lcmftelectronics.

En elkraftanläggning defmieras i den föreliggande beskrivningen som en grupp av sarrnnankopplade elkraftobjekt, vilka år belägna inom ett relativt begränsat område och drivs på ett samordnat sätt och vilka företrädesvis tillhör sarnrna operatör. Elkraftanläggningens drift kan påverkas av såväl objektens inneboende beteenden som av en aktiv styrning genom en övervakningsenhet.An electric power plant is defined in the present description as a group of interconnected electric power objects, which are located within a relatively limited area and are operated in a coordinated manner and which preferably belong to the same operator. The operation of the electric power plant can be affected by both the objects' inherent behaviors and by active control through a monitoring unit.

Med elkraftnät avses i den föreliggande beskrivningen en grupp av elkraftanläggningar och ev. enstaka elkraftobjekt sarnmanbundna av elektriska ledningar, typiskt sett spridda över ett något vidare geografiskt område än en elkraftanläggning. Driften av de ingående komponenterna övervakas och styrs på ett samordnat sätt, eventuellt även i samarbete med över-, sido- och/ eller underordnade elkraftnät, genom en övervakningsenhet.In the present description, electric power grid refers to a group of electric power plants and possibly individual electric power objects connected by electrical wires, typically spread over a slightly wider geographical area than an electric power plant. The operation of the components is monitored and controlled in a coordinated manner, possibly also in collaboration with superior, side and / or subordinate power grids, through a monitoring unit.

Ett elkraftnät kan t.ex. ingå som en del i ett överordnat elkraftnät.An electric power grid can e.g. be part of a superior electricity grid.

Elkraftenhet används i det följande som ett samordnat begrepp för elkraftobjekt, elkraftanläggning och elkraftnät. 330 516 80 Begreppet elkraftsystem används i den vida bemärkelsen av ett allmänt system av olika elkraftenheter.Electric power unit is used in the following as a coordinated concept for electric power objects, electric power plant and electric power grid. 330 516 80 The term electric power system is used in the broad sense of a general system of different electric power units.

I olika elkraftobjekt i elkraftsystem sker många av de kritiska och mest intressanta elektriska/ elektromagnetiska förloppen på "svårtillgängliga platser". Parametrar rörande dessa elektriska/ elektromagnetiska förlopp är därför normalt svåra att tillgå. I teknikens ståndpunkt har man valt att möta osäkerheten angående kritiska parametrar med vissa uppställda säkerhetsmarginaler och gränsvärden, baserade främst på modeller och beräkningar. Den föreliggande uppfinningen bygger på mätningar vilka ger tidigare outnyttjade uppgifter. Med 'svårtillgängliga platser" avses i denna beskrivning: på roterande del, på hög potential i trånga utrymmen, och / eller på hög potential innanför kapsling med fast eller flytande isolering.In various electric power objects in electric power systems, many of the critical and most interesting electrical / electromagnetic processes take place in "hard-to-reach places". Parameters concerning these electrical / electromagnetic processes are therefore normally difficult to access. In the state of the art, it has been chosen to meet the uncertainty regarding critical parameters with certain set safety margins and limit values, based mainly on models and calculations. The present invention is based on measurements which give previously unused data. By "hard-to-reach places" in this description is meant: on a rotating part, on high potential in tight spaces, and / or on high potential inside enclosures with fixed or surface insulation.

Roterande delar är vanligt förekommande i elkraftobjekt, främst i roterande elektriska maskiner. Att kunna mäta parametrar direkt på sådana delar har tidigare inte ansetts vara praktiskt tillämpbart. Mätningar vid hög elektrisk potential, t.ex. över 1 kV, eller mycket nära sådan hög elektrisk potential, har också till stor del undvikits tidigare. Höga spänningar fmns i många elkraftsobjekt och utrymmesbrist är en vanlig orsak till att man inte genomför mätningar nära dessa. Kapsling används ofta för att avskärina höga potentialer och utgör också ibland ett hinder mot en enkel övervakning av olika parametrar, särskilt i fall där fast eller flytande isolering finns närvarande. Gemensamt för dessa svårtillgängliga platser är att mätningar vid dessa kräver relativt komplicerade arrangemang. I teknikens ståndpunkt har man därför i allmänhet valt att avstå från att använda sådana storheter, och istället valt att lita till modeller och beräkningar eller gränsvärden. I vissa fall har man mätt vissa sådana storheter under testriingsförfaranden eller liknande för att karakterisera elkraftobjekten, men har tidigare inte riktigt insett nyttan av kontinuerliga mätningar under drift. Detta har främst sin grund i svårighetema att genomföra relevanta mätningar. .gïflo . 516 ßliáëit: ~:I=. Rotating parts are common in electric power objects, mainly in rotating electrical machines. Being able to measure parameters directly on such parts has not previously been considered practically applicable. Measurements at high electrical potential, e.g. over 1 kV, or very close to such high electrical potential, has also been largely avoided in the past. High voltages are found in many electric power objects and lack of space is a common reason for not carrying out measurements close to these. Enclosure is often used to cut off high potentials and also sometimes constitutes an obstacle to simple monitoring of various parameters, especially in cases where solid or surface insulation is present. Common to these hard-to-reach places is that measurements at these require relatively complicated arrangements. In the state of the art, therefore, one has generally chosen to refrain from using such quantities, and instead chosen to rely on models and calculations or limit values. In some cases, certain such quantities have been measured during testing procedures or the like to characterize the electric power objects, but have not previously fully realized the usefulness of continuous measurements during operation. This is mainly due to the difficulties in carrying out relevant measurements. .gï fl o. 516 ßliáëit: ~: I =.

De parametrar som är av intresse är parametrar som har en direkt eller indirekt koppling till elkraftobjektens drifttillständ. Parametrarna är av mycket olika karaktär. Vissa av parametrarna kan betecknas som marginalkritiska storheter och vissa av parametrarna kan betecknas som materialkritiska storheter, och vissa kan betecknas som både marginal- och materialkritiska storheter.The parameters that are of interest are parameters that have a direct or indirect connection to the operating status of the electric power objects. The parameters are of a very different nature. Some of the parameters can be described as marginal critical quantities and some of the parameters can be described as material critical quantities, and some can be described as both marginal and material critical quantities.

Med "marginalkritiska storheter" avses storheter som är förknippade med något slags gränsvärde. Om detta gränsvärde överskrids får det en direkt inverkan på elkraftobjektets drift, relativt oberoende av andra storheter. För dessa kan alltså direkta gränsvärden ställas upp. Om gränsvärdet överskrids erhålls mer eller mindre direkt en väl deñnierbar skada eller inverkan på driften. Exempel på marginalkritiska storheter är: temperatur, lastvinkel, fasvinkel, eftersläpning, ström, spänning, frekvens och moment. I ström och spänning ingår även därmed förknippade fasstorheter. En för hög temperatur kan över en viss gräns orsaka en direkt materialskada. En fasvinkel i en synkronmaskin har exempelvis ett absolut gränsvärde, då synkronmaskinens stabilitet upphör. Praktiska gränsvärden för sådana storheter mäste naturligtvis sättas med en viss marginal. Spänning kan betecknas som en marginalkritisk storhet, eftersom den har ett gränsvärde associerat med en maximal överföringskapacitet. Underskrids detta gränsvärde förloras spänningsstabiliteten i nätet."Marginal critical quantities" refer to quantities that are associated with some kind of limit value. If this limit value is exceeded, it will have a direct impact on the operation of the electric power object, relatively independent of other variables. For these, direct limit values can thus be set. If the limit value is exceeded, a well-denominable damage or impact on the operation is obtained more or less directly. Examples of marginally critical quantities are: temperature, load angle, phase angle, lag, current, voltage, frequency and torque. Current and voltage also include associated phase quantities. Too high a temperature can over a certain limit cause a direct material damage. A phase angle in a synchronous machine, for example, has an absolute limit value, when the stability of the synchronous machine ceases. Practical limit values for such quantities must, of course, be set by a certain margin. Voltage can be described as a marginally critical quantity, as it has a limit value associated with a maximum transmission capacity. If this limit value is exceeded, the voltage stability in the mains is lost.

Med "materialkritiska storheter" avses storheter, som i princip också har ett gränsvärde. Detta gränsvärde kan vara svårbestämt, genom att det är beroende av så många kringliggande parametrar. Dessa gränsvärden utgör ofta inga verkligt kritiska gränser utan kan normalt åtminstone under en kortare tidsperiod överskridas utan att man med säkerhet orsakar en skada eller driftstörning. Vid längre överskridanden erhålls normalt sett en successiv degradering av materialet, en livslängdsförkortning. Exempel på materialkritiska storheter är: temperatur, ström, partiella urladdningar (PD), vibrationer, övertoner, minusföljd, nollföljd, varvtal, luftgapsflöde och hastighet. Dessa storheter har ofta märkvärden eller nominella värden för ett lO :n i »30 v 1:1» 516 80 =jj¿=jj¿_ -:j=_ -s f; =.-s visst elkraftsobjekt. Det är emellertid för det mesta möjligt att överskrida dessa nominella värden, åtminstone för en kortare tid, utan att elkraftobjektet skadas akut. En ström genom en lindning i en transformator som överskrider märkströmmen orsakar inte alltid en skada. År lindningen kall från början, antingen på grund av att transformatorn tidigare utnyttjats sparsamt, eller för att omgivningens temperatur är mycket låg, kan transformatorn klara av en temporär överström utan att skadas. Om däremot överströmmen föreligger under en viss tid, värms lindingen troligtvis upp efter hand och kan vid ett senare tillfälle nå temperaturer som är skadliga för materialet. De materialkritiska storheterna är ofta relaterade till gränsvärdena för de marginalkritiska storheterna genom mer eller mindre komplexa modeller och samband. Befintliga statiska gränsvärden för materialkritiska storheter är normalt satta med vissa, för det mesta relativt stora, säkerhetsmarginaler.By "material-critical quantities" is meant quantities, which in principle also have a limit value. This limit value can be difficult to determine, as it depends on so many surrounding parameters. These limit values often do not constitute truly critical limits but can normally be exceeded at least for a shorter period of time without causing any damage or malfunction with certainty. In the event of longer exceedances, a gradual degradation of the material is normally obtained, a shortening of the service life. Examples of material-critical quantities are: temperature, current, partial discharges (PD), vibrations, harmonics, negative sequence, zero sequence, speed, air gap fl fate and speed. These quantities often have rated values or nominal values for a lO i n »30 v 1: 1» 516 80 = jj¿ = jj¿_ -: j = _ -s f; = .- s certain electric power object. However, it is mostly possible to exceed these nominal values, at least for a shorter time, without the electrical power object being acutely damaged. A current through a winding in a transformer that exceeds the rated current does not always cause damage. If the winding is cold from the beginning, either because the transformer has previously been used sparingly, or because the ambient temperature is very low, the transformer can withstand a temporary overcurrent without being damaged. If, on the other hand, the overcurrent is present for a certain time, the winding will probably heat up gradually and may at a later time reach temperatures which are harmful to the material. The material-critical quantities are often related to the limit values for the marginally critical quantities through more or less complex models and relationships. Existing static limit values for material-critical quantities are normally set with certain, mostly relatively large, safety margins.

Vibrationer utgör en ganska typisk materialkritisk storhet, för vilken det är svårt att definiera någon typ av exakt gränsvärde, utan istället har den en degraderande effekt på materialet över tiden. Om vibrationer står på under en tid uppkommer till slut skador, om nivån är tillräckligt hög, dvs. över ett gränsvärde. Det är inte nivån i sig, utan mer en kombination av nivå och tid som ger upphov till problem och skador i fallet med materialkritiska storheter.Vibrations constitute a fairly typical material-critical quantity, for which it is difficult to define any type of exact limit value, but instead it has a degrading effect on the material over time. If vibrations are on for a while, damage eventually occurs, if the level is high enough, ie. above a limit value. It is not the level itself, but more a combination of level and time that gives rise to problems and damage in the case of material-critical quantities.

En storhet som temperatur kan enligt ovanstående resonemang betecknas som både marginalkritisk och materialkritisk. Det finns värden för t.ex. polymerer, vilka inte kan överskridas utan att materialet genomgår en icke- reversibel process. Samtidigt kan en successiv degradering av materialet, dvs. ett åldringsfenomen, förekomma om temperaturen befinner sig över en annan lägre nivå, och verkan beror i detta sammanhang både på tiden och nivån i sig. Ström kan också placeras i denna dubbla tillhörighet, p.g.a. sin nära koppling tilltemperaturen. :":'.": 'i 'É :'°: :ni E'I4": '-5 II* Ili' .š..:I.' .I. ' Av alla dessa parametrar är temperaturen den ojämförligt viktigaste, eftersom alla elkraftobjekt har någon form av temperaturberoende marginaler.According to the above reasoning, a quantity such as temperature can be described as both marginally critical and material critical. There are values for e.g. polymers, which cannot be exceeded without the material undergoing a non-reversible process. At the same time, a gradual degradation of the material, ie. an aging phenomenon, occur if the temperature is above another lower level, and the effect in this context depends on both the time and the level itself. Power can also be placed in this dual affiliation, due to its close connection to the temperature. : ": '.":' i 'É:' °:: ni E'I4 ": '-5 II * Ili' .š ..: I. ' Of all these parameters, temperature is by far the most important, as all electric power objects have some form of temperature - dependent margins.

I ñg. 1 illustreras ett typiskt exempel på en elkraftanläggning 1. Två elektriska maskiner 10 som i detta fall är likadana arbetar som generatorer, vilka var och en producerar en viss elektrisk effekt. Den elektriska maskinen innefattar en roterande del 17 och en stillastående del 19, normalt betecknade såsom rotor resp. stator. På rotorn finns en sensoranordning 18 anordnad, vilken mäter rotorlindningens temperatur, rotorströmmen, rotorns vibrationer samt axelmomentet. Sensoranordningen 18 sänder mätdata angående dessa parametrar till en maskinstyrenhet 20 via en överföringskanal 21, företrädesvis trådlöst, t.ex. via radiovågorj Maskinstyrenheten 20 är även ansvarig för den normala driften och styrningen av den elektriska maskinen 10.I ñg. 1 illustrates a typical example of an electric power plant 1. Two electrical machines 10 which in this case are similar operate as generators, each of which produces a certain electrical power. The electric machine comprises a rotating part 17 and a stationary part 19, normally referred to as rotor resp. stator. A sensor device 18 is arranged on the rotor, which measures the temperature of the rotor winding, the rotor current, the vibrations of the rotor and the shaft torque. The sensor device 18 transmits measurement data regarding these parameters to a machine control unit 20 via a transmission channel 21, preferably wirelessly, e.g. via radio wave machine The machine control unit 20 is also responsible for the normal operation and control of the electric machine 10.

De elektriska maskinerna år via anslutningsledningar 36 anslutna till en kraftelektronikenhet 12 för exempelvis spånningsreglering, reaktiv effektstyrning eller laddning av batterier. Kraftelektronikenheten 12 kan ha en eller flera terminaler och kan kopplas i såväl serie som shunt till kraftnâtet. Kraftelektronikenheten 12 är försedd med en temperatursensor 22 som mäter temperaturen på vissa kritiska högspända delar i enheten.The electrical machines are connected via connection lines 36 to a power electronics unit 12 for, for example, voltage control, reactive power control or charging of batteries. The power electronics unit 12 can have one or more terminals and can be connected in series as well as shunt to the power grid. The power electronics unit 12 is provided with a temperature sensor 22 which measures the temperature of certain critical high voltage parts in the unit.

Temperaturdata överförs till en styrenhet 24 för kraftelektronik, vilken för övrigt är anordnad att styra driften av kraftelektronikenheten 12. Överföringen sker i detta exempel via en IR-länk eller fiberoptik 23.Temperature data is transmitted to a control unit 24 for power electronics, which is otherwise arranged to control the operation of the power electronics unit 12. The transmission in this example takes place via an IR link or fi beroptik 23.

De båda kraftelektronikenheterna är vidare anslutna till primärsidan på en transformator 14 via anslutningsledningar 36. En sensoranordning 26 år anordnad i direkt anslutning till de högspånda delarna och mäter temperaturer och ström (inklusive fasstorheter) på lindningarna. Dessa mätvärden kan exempelvis överföras via en kombination av radiovågsförbindelser och fiberoptiska kommunikationslänkar 27 till en transformatorstyrenhet 28. Transformatorns sekundärlindning är sedan ansluten till ett yttre elkraftnät via en yttre anläggningsledning 16.The two power electronics units are further connected to the primary side of a transformer 14 via connection lines 36. A sensor device 26 is arranged in direct connection with the high-voltage parts and measures temperatures and current (including phase quantities) on the windings. These measured values can for instance be transmitted via a combination of radio wave connections and fi professional communication links 27 to a transformer control unit 28. The secondary winding of the transformer is then connected to an external electric power grid via an external plant line 16.

Sensoranordningarna 18, 22, 26 är anordnade för att mäta marginalkñtiska parametrar vid svårtillgängliga platser. Förutom dessa mätningar kan även andra storheter mätas vid dessa platser, såsom materialrelaterade storheter, t.ex. vibrationsmätningarna på rotorema 17. Dessutom kan styranordningarna 20, 24, 28 erhålla resultat av mätningar av parametrar från andra mer konventionella platser, t.ex. statortemperatur eller strömmar och spänningar vid relativt låg potential.The sensor devices 18, 22, 26 are arranged to measure marginal optical parameters at hard-to-reach places. In addition to these measurements, other quantities can also be measured at these locations, such as material-related quantities, e.g. the vibration measurements on the rotors 17. In addition, the control devices 20, 24, 28 can obtain results of measurements of parameters from other more conventional locations, e.g. stator temperature or currents and voltages at relatively low potential.

Maskinstyrenheten 20 bearbetar det mätdata som erhållits från sensoranordningen 18. Utgående från detta bearbetade data kan maskinstyrenheten 20 styra enheten enligt fördefinierade handlingsplaner.The machine control unit 20 processes the measurement data obtained from the sensor device 18. Based on this processed data, the machine control unit 20 can control the unit according to predefined action plans.

Dessa handlingsplaner kan t.ex. innefatta skydds- och vämfunktioner.These action plans can e.g. include protective and weaving functions.

Maskinstyrenheten 20 extraherar även viss information ur erhållet mätdata, sammanställer informationen på ett lämpligt sätt och sänder informationen vidare över en informationslånk 30 till en anläggningsövervakningsenhet 32.The machine control unit 20 also extracts certain information from the obtained measurement data, compiles the information in a suitable manner and forwards the information over an information link 30 to a plant monitoring unit 32.

På liknande sätt styr styrenhetema 24 för kraftelektronik kraftelektronikenheterna 12 utgående från det temperaturdata som erhållits från temperatursensom 22. I detta exempel kan styrenhetema 24 för kraftelektronik antingen, utan bearbetning, vidarebefordra det obearbetade datat direkt via en informationslänk 30 till anläggningsövervakningsenheten 32, eller direkt i styrenheten 24 bearbeta insamlat mätdata. Om exempelvis informationslänken 30 till anläggningsövervakningsenheten 32 inte fungerar är det fördelaktigt att direkt i styrenhetema 24 kunna bearbeta mätdata och jämföra med inställda eller i databaser lagrade nivåer för att vid behov vidta nödåtgärder som förbikoppling eller bortkoppling av kraftelektroniken i enheten om temperaturgränser överskrids. För att erhålla en koordinerad styrning av elkraftanläggningen kan dock i normalfallet mätdata avseende den verkliga temperaturen på krafthalvledaren från temperatursensorn 22 obearbetat skickas direkt vidare till anläggningsövervakningsenheten 32, där " ..Similarly, the power electronics controllers 24 control the power electronics units 12 based on the temperature data obtained from the temperature sensor 22. In this example, the power electronics controllers 24 may either, without processing, forward the raw data directly via an information link 30 to the plant monitoring unit 32, or directly in the controller. 24 process collected measurement data. If, for example, the information link 30 to the plant monitoring unit 32 does not work, it is advantageous to be able to process measurement data directly in the control units 24 and compare with set or stored databases to take emergency measures such as bypassing or disconnecting the power electronics in the unit if temperature limits are exceeded. However, in order to obtain a coordinated control of the electric power plant, in the normal case measurement data regarding the actual temperature of the power semiconductor from the temperature sensor 22 can be sent unprocessed directly to the plant monitoring unit 32, where "..

I 'l . l ógïêfi* =::.==::;. -f n. .o eventuella beslut om åtgärder kan koordineras med annan information innan beslut om åtgärder fattas.I 'l. l ógïê fi * = ::. == ::;. -f n. .o any decision on measures can be coordinated with other information before a decision on measures is made.

Transforrnatorstyrenheten 28 bearbetar, på liknande sätt som i maskinstyrenheten, det måtdata som erhållits från sensoranordningen 26.The transformer control unit 28 processes, in a similar manner as in the machine control unit, the dimensional data obtained from the sensor device 26.

Utgående från detta bearbetade data kan transformatorstyrenheten 28 styra transformatorn enligt fördefinierade handlingsplaner. Dessa handlingsplaner kan t.ex. innefatta skydds- och värnfunktioner. Transformatorstyrenheten 28 extraherar även viss information ur erhållet mätdata, sammanställer informationen på ett lämpligt sätt och sänder informationen vidare över en informationslänk 30 till anläggningsövervakningsenheten 32.Based on this processed data, the transformer controller 28 can control the transformer according to predefined action plans. These action plans can e.g. include protection and protection functions. The transformer control unit 28 also extracts certain information from the obtained measurement data, compiles the information in a suitable manner and transmits the information further via an information link 30 to the plant monitoring unit 32.

Anläggningsövervakningsenheten 32 erhåller information från de olika elkraftobjektens styrenheter 20, 24, 28. I vissa fall är informationen bearbetad och tillrättalagd, för att minska mängden data som överförs, såsom t.ex. är fallet i detta exempel för maskinstyrenhetema 20 och transforrnatorstyrenheten 28. I andra fall, såsom t.ex. för kraftelektroniken, innefattar informationen till anläggningsövervakningsenheten 32 mer eller mindre rådata från temperatursensorn. Anläggningsövervakningsenheten 32 samlar in informationen från styrenheterna 20, 24, 28 och bearbetar denna information för att uppskatta de olika elkraftobjektens 10, 12, 14 innevarande driftmarginaler. Denna uppskattning görs löpande, antingen kontinuerligt eller intermittent. Den innevarande driftmarginalen för varje elkraftobjekt 10, 12 14 uppdateras därför löpande och kan i varje ögonblick ge en bild av tillståndet hos objektet och vilka marginaler som finns att utnyttja. Anläggningsövervakningsenheten 32 kan utgående från dessa innevarande driftmarginaler styra elkraftanläggningens 1 olika delar på ett optimalt sätt. Även viss extern information kan användas. Styrinformation sänds då tillbaka till styrenheterna 20, 24, 28 för de olika elkraftobjekten, så att driften av varje objekt 10, 12, 14 ändras enligt den övergripande planen framtagen av anläggningsövervakningsenheten 32.The plant monitoring unit 32 receives information from the control units 20, 24, 28 of the various electric power objects. In some cases, the information is processed and arranged, in order to reduce the amount of data transmitted, such as e.g. is the case in this example for the machine control units 20 and the transformer control unit 28. In other cases, such as e.g. for the power electronics, the information to the plant monitoring unit 32 includes more or less raw data from the temperature sensor. The plant monitoring unit 32 collects the information from the control units 20, 24, 28 and processes this information in order to estimate the current operating margins of the various electric power objects 10, 12, 14. This estimate is made on an ongoing basis, either continuously or intermittently. The current operating margin for each electric power object 10, 12 14 is therefore continuously updated and can at any moment give a picture of the condition of the object and which margins are available to use. The plant monitoring unit 32 can, based on these current operating margins, control the various parts of the electric power plant 1 in an optimal manner. Some external information can also be used. Control information is then sent back to the control units 20, 24, 28 for the various electric power objects, so that the operation of each object 10, 12, 14 is changed according to the overall plan produced by the plant monitoring unit 32.

Anläggningsövervakningsenheten 32 är företrädesvis även försedd med en ,,§3O 516 8Q.:1g:;_=7=._ =::f=::;. - - . - n o ; . o n n . u. n u una..- kommunikationslänk 34 till yttre enheter, via vilka externa styrsignaler kan erhållas.The plant monitoring unit 32 is preferably also provided with a ,, §3O 516 8Q.:1g:;_=7=._ = :: f = ::;. - -. - n o; . o n n. u. n u una ..- communication link 34 to external devices, via which external control signals can be obtained.

I det skisserade exemplet innefattar alla ingående elkraftobjekt mätsensorer.In the example outlined, all included electric power objects include measuring sensors.

Man kan naturligtvis också tillämpa den föreliggande uppfinningen på anläggningar där endast vissa av elkraftobjekten innefattar måtsensorer vid svårtillgängliga platser. Emellertid är det även då fördelaktigt om även de elkraftobjekt som inte själva har en övervakning av marginalkritiska storheter kan styras grundat på information från de elkraftobjekt som har sådana mätningar. Med andra ord, om t.ex. kraftelektronikenheterna 12 inte skulle vara temperaturövervakade, skulle man i alla fall vilja kunna styra dessa utgående från informationen erhållen från de elektriska maskinerna och transformatorn 14. De marginalkritiska storheterna utnyttjas alltså till att styra och reglera hela elkraftanläggningens 1 övergripande drift. De stora fördelarna med att använda just innevarande driftmarginaler baserade på marginalkritiska storheter mätta vid svårtillgängliga platser kommer att diskuteras mer i detalj nedan. Åtminstone två av elkraftobjekten är försedda med sensorer för mätning av marginalkritiska parametrar vid svåråtkomliga platser, vilket ger samordningsfördelar, vilka diskuteras mer i detalj nedan.Of course, the present invention can also be applied to plants where only some of the electric power objects include dimensional sensors at hard-to-reach places. However, even then it is advantageous if even the electric power objects that do not themselves have a monitoring of marginally critical quantities can be controlled based on information from the electric power objects that have such measurements. In other words, if e.g. the power electronics units 12 would not be temperature monitored, one would in any case want to control them based on the information obtained from the electrical machines and the transformer 14. The marginally critical quantities are thus used to control and regulate the entire operation of the entire electric power plant 1. The major advantages of using current operating margins based on marginally critical quantities measured at hard-to-reach places will be discussed in more detail below. At least two of the electric power objects are equipped with sensors for measuring marginally critical parameters at hard-to-reach places, which provides coordination advantages, which are discussed in more detail below.

Samma grundprincip som genomsyrar driften av elkraftanlåggningen i ñg. 1 kan föras vidare till en mer övergripande nivå. Fig. 2 illustrerar ett elkraftnät 2 innefattande tre elkraftanlåggningar 1. Varje elkraftanläggning 1 innefattar en anläggningsövervakningsenhet 32. Elkraftanläggningarria 1 inom ett elkraftnät 2 är anslutna till varandra antingen direkt via anläggningsledningar 16 eller genom ett elkraftobjekt 40 och anläggningsledningar 16, vilket elkraftobjekt 40 i sin tur kan vara anslutet till andra elkraftnät genom en nätledning 52. Elkraftobjektet 40 innefattar en objektstyrenhet 44, vilken är anordnad för informationsöverföring till och från en nätövervakningsenhet 46. Nätövervakningsenheten 46 är även ansluten till elkraftanläggninganias 1 anläggningsövervakningsenheter 32 för överföring av information. Nätövervakningsenheten 46 är vidare företrädesvis försedd med en kommunikationslånk 54 till yttre enheter. .gso 516 8°§f1=:f1f8.=t' " Varje elkraftanlåggning 1 har en inre struktur, liknande den beskriven i samband med fig. 1. Denna inre struktur visas för överskådlighetens skull endast för en av elkraftanläggningarna. Elkraftanläggningen 1 innefattar i det illustrerade exemplet tre elkraftobjekt 40 innefattande var sin .objektstyrenhet 44. Elkraftobjekten 40 är elektriskt anslutna med varandra genom anslutningsledningar 36 och utåt genom en anlâggningsledning 16.The same basic principle that permeates the operation of the electric power plant in ñg. 1 can be taken to a more general level. Fig. 2 illustrates an electric power grid 2 comprising three electric power plants 1. Each electric power plant 1 comprises a plant monitoring unit 32. Electric power plant arrays within an electric power grid 2 are connected to each other either directly via plant lines 16 or through an electric power object 40 and plant lines 16, which may be connected to other electric power grids by a mains line 52. The electric power object 40 comprises an object control unit 44, which is arranged for information transmission to and from a grid monitoring unit 46. The grid monitoring unit 46 is also connected to the plant monitoring units 32 for transmitting information. The network monitoring unit 46 is further preferably provided with a communication link 54 to external units. .gso 516 8 ° §f1 =: f1f8. = t '"Each electric power plant 1 has an internal structure, similar to that described in connection with fi g. 1. This internal structure is shown for the sake of clarity only for one of the electric power plants. The electric power plant 1 includes in The illustrated example is three electric power objects 40, each comprising an object control unit 44. The electric power objects 40 are electrically connected to each other through connecting lines 36 and outwards through a plant line 16.

Elkraftobjekten 40 innefattar företrädesvis även sensorer 42 för mätning av marginalkritiska storheter vid svåråtkomliga platser, vilka kommunicerar med objektstyrenheterna 44. Objektstyrenhetema 44 vidarebefordrar associerad med de information parametrarna till uppmätta anläggningsövervakningsenheten 32.The electric power objects 40 preferably also comprise sensors 42 for measuring marginal critical quantities at hard-to-reach places, which communicate with the object control units 44. The object control units 44 forward associated with the information the parameters to the measured plant monitoring unit 32.

Den information som överförs från anläggningsövervakningsenheterna 32 till nätövervakningsenheten 46 grundar sig åtminstone till en del på de uppmätta marginalkritiska parametrarna. Informationen kan bestå av såväl driftmarginaler för anläggningen 1, annan driftinformation som övrig information. Driftmarginalerna kan även anges tillsammans med annan infonnation, t.ex. prisuppgifter, villkor för driftmarginalernas giltighet mm.The information transmitted from the plant monitoring units 32 to the network monitoring unit 46 is based at least in part on the measured marginally critical parameters. The information may consist of operating margins for plant 1, other operating information as well as other information. The operating margins can also be stated together with other information, e.g. price information, conditions for the validity of operating margins etc.

Informationen kan sålunda även inkludera vissa externa parametrar som kan användas som externa styrsignaler. Annan driftinformation kan t.ex. bestå av rapportering av onormala driftbetingelser, vilka t.ex. kan indikera nära förestående fel. Normalt sett överförs ingen direkt information om t.ex. mätvärden till nätövervakningsenheten 46, utan anlåggningsövervaknings- enheten 32 tillsammans med respektive styrenhet 44 utgör ett informationsfilter, där onödigt detaljerad information bearbetas till nyttig information innan den förs vidare. Nätövervakningsenheten 46 kan utgående från den driftinformationen som erhållits från anläggningsövervaknings- enheterna 32 styra elkraftnätets 2 drift på ett optimalt sätt. Det bör även här påpekas att den information om driftmarginaler mm. som används för nätdriften är driftmarginaler som baserar sig på de kritiska marginaler som för tillfället har mätts upp. Detta betyder att den beslutsgrund som erbjuds . _, '30 , 516 80:l',=~--= .- = :ff 1:- = . till nätövervakningsenheten 46 uppdateras löpande, varför förutsättningarna för elkraftnätets drift ändras med tiden.The information can thus also include certain external parameters that can be used as external control signals. Other operational information can e.g. consist of reporting of abnormal operating conditions, which e.g. may indicate imminent failure. Normally, no direct information is transmitted about e.g. measured values to the network monitoring unit 46, without the plant monitoring unit 32 together with the respective control unit 44 constitute an information filter, where unnecessarily detailed information is processed into useful information before it is passed on. The network monitoring unit 46 can, on the basis of the operating information obtained from the plant monitoring units 32, control the operation of the electric power network 2 in an optimal manner. It should also be pointed out here that the information on operating margins etc. used for network operations are operating margins that are based on the critical margins that have currently been measured. This means that the decision basis offered. _, '30, 516 80: l ', = ~ - = .- =: ff 1: - =. to the grid monitoring unit 46 is continuously updated, so the conditions for the operation of the electricity grid change over time.

I de ovanstående exemplen har anläggningen respektive nätet varit uppbyggt av homogena bitar. I fig. 3 illustreras istället ett elkraftnät 2, vilket innefattar tre elkraftenheter. Dessa elkraftenheter är i detta exempel ett elkraftobjekt 40, en elkraftanläggning 1 och ett underordnat elkraftnät 2' sammanbundna med en anslutningsledning 36 och en underordnad anläggningsledning 16'.In the above examples, the plant and the network, respectively, have been built up of homogeneous pieces. I fi g. 3 instead illustrates an electric power grid 2, which comprises three electric power units. These electric power units are in this example an electric power object 40, an electric power plant 1 and a subordinate electric power grid 2 'connected to a connection line 36 and a subordinate plant line 16'.

Elkraftobjektet 40 'har en styrenhet 44 med tillgång till driftmarginalinforrnation angående elkraftobjektet 40, vilken styrenhet 44 kommunicerar med nätövervakningsenheten 46 via en länk 30.The electric power object 40 'has a control unit 44 with access to operating margin information regarding the electric power object 40, which control unit 44 communicates with the grid monitoring unit 46 via a link 30.

Elkraftanläggningen 1 har en anlåggningsövervakningsenhet 32 med tillgång till driftmarginalinformation angående elkraftanläggningen 1, vilken anläggningsövervakningsenhet 32 kommunicerar med nätövervaknings- enheten 46 via en länk 34. Det underordnade elkraftnätet 2' har en underordnad nätövervakningsenhet 46' med tillgång till driftrnarginal- information angående elkraftnätet 2', vilken underordnade nätövervaknings- enhet 46' kommunicerar med nätövervakningsenheten 46 via en kommunikationslänk 54'. Detta illustrerar att alla elkraftenheter i ett elkraftnät inte behöver vara elkraftenheter från samma nivå i en hierarkisk struktur.The electric power plant 1 has a plant monitoring unit 32 with access to operating margin information regarding the electric power plant 1, which plant monitoring unit 32 communicates with the grid monitoring unit 46 via a link 34. The subordinate electric power grid 2 'has a subordinate grid monitoring unit 46' with access to the operating margin network 2 which subordinate network monitoring unit 46 'communicates with the network monitoring unit 46 via a communication link 54'. This illustrates that all electric power units in an electric power grid do not have to be electric power units from the same level in a hierarchical structure.

Fig. 4 visar ytterligare ett exempel på hur en hierarkisk elkraftnätstruktiir kan vara uppbyggd. Ett elkraftnät 2 innefattar i detta exempel tre primärt underordnade elkraftnät 2', med tillhörande nätövervakningsenheter 46'.Fig. 4 shows another example of how a hierarchical power grid structure can be constructed. An electric power grid 2 in this example comprises three primarily subordinate electric power grids 2 ', with associated grid monitoring units 46'.

Dessa primärt underordnade elkraftnät 2' innefattar i sin tur sekundärt underordnade elkraftnät 2", med tillhörande nätövervakningsenheter 46". På detta sätt kan en hierarkisk struktur byggas upp, samtidigt som korsförbindelse mellan olika elkraftenheter kan ge upphov till maskade system. Informationsutbyte kan även ske direkt mellan olika elkraftenheter, såsom illustreras av informationslänkarna 56, tillika de elektriska kopplingarna. I ett typiskt fall är distributionsnät ur hierarkisk synpunkt 51,6 8Ûl__'=§_"==..= furu -s : :205 221121' ' med avseende på deras elektriska koppling uppbyggda på ett radiellt sätt, medan transmissionsnät för det mesta har en maskad elektrisk uppbyggnad.These primarily subordinate electric power grids 2 'in turn comprise secondary subordinate electric power grids 2 ", with associated grid monitoring units 46". In this way, a hierarchical structure can be built up, at the same time as cross-connections between different electric power units can give rise to masked systems. Information exchange can also take place directly between different electrical power units, as illustrated by the information links 56, as well as the electrical connections. In a typical case, distribution networks from a hierarchical point of view are 51.6 8Ûl __ '= § _ "== .. = pine -s:: 205 221121" with respect to their electrical connection built in a radial manner, while transmission networks for the most part have a masked electrical structure.

Ett elkraftnät med denna organisation går att applicera i alla olika delar av ett elkraftsystem. Generering (produktion) och användning (last) av elkraft är uppenbara tillämpningsområden för dessa nåt. Emellertid är även transmissions- och distributionsnät intressanta för denna typ av styrning.An electric power grid with this organization can be applied in all different parts of an electric power system. Generation (production) and use (load) of electricity are obvious areas of application for these something. However, transmission and distribution networks are also interesting for this type of control.

I de flesta elkraftobjekt sker en stor del av de intressanta processema vid platser som inte är så lätt tillgängliga. Dessa platser är ofta ordentligt inneslutna, har dåligt med utrymme runt sig, befinner sig i rörelse, vid hög potential eller är nedsänkta i ogåstvänliga kemikalier. Detta medför att det har varit relativt komplicerat att övervaka de intressanta processerna i detalj. Man har eventuellt gjort tester under konstruktions- eller installationsfaserna, för att sedan överge direkta mätningar vid sådana platser. Istället har man fórlitat sig på beräkningar enligt upporda modeller, eller på statiska gränsvärden satta efter mätningar eller modeller.In most electric power objects, a large part of the interesting processes take place at places that are not so easily accessible. These places are often properly enclosed, have little space around them, are in motion, at high potential or are immersed in inhospitable chemicals. This means that it has been relatively complicated to monitor the interesting processes in detail. Tests may have been performed during the construction or installation phases, and then direct measurements at such sites will be abandoned. Instead, they have relied on calculations according to proposed models, or on static limit values set according to measurements or models.

De flesta elkraftobjekt idag har olika typer av märkvärden, nominella värden eller gränsvärden förknippade med dess drift. Ofta gäller dessa värden de elektriska egenskaperna såsom ström, spänning, effekt osv., eftersom dessa är av primärt intresse för en användare. De är dessutom ofta angivna för platser som man kan mäta dessa på, dvs. lättillgängliga platser. Såsom nämnts tidigare är dessa parametrar kopplade till de marginalkritiska parametrarna som uppträder på svårtillgängliga platser i elkraftsystemet genom mer eller mindre komplexa samband. Dessa samband har också en tendens att bli mer och mer komplexa ju längre ifrån den centrala processen man kommer, dvs. ju längre från de svårtillgängliga platserna man avlägsnar sig.Most electric power objects today have different types of rated values, nominal values or limit values associated with its operation. Often these values apply to the electrical properties such as current, voltage, power, etc., as these are of primary interest to a user. They are also often specified for places where you can measure these, ie. easily accessible places. As mentioned earlier, these parameters are linked to the marginally critical parameters that occur in hard-to-reach places in the electric power system through more or less complex relationships. These connections also tend to become more and more complex the further away from the central process one comes, ie. the farther from the inaccessible places one goes.

Om man, såsomsker i anordningar enligt teknikens ståndpunkt, styr sina elkraftobjekt och elkraftanläggningar enligt dessa statiska gränsvärden, drivs anläggningarna ofta med en ibland onödigt tilltagen marginal. Genom ..íš3° i 516 att istället placera sensorer närmare den egentliga processen, dvs. på svårtillgängliga platser, och dessutom helst också mäta storheter som är direkt knutna till marginalerna, kan en mer dynamisk styrning åstadkommas. Såväl marginalkritiska som materialkritiska storheter hjälper till att ge en bra uppskattning av förhållandena vid den egentliga processen.If, for example, devices in the state of the art control their electric power objects and power plants according to these static limit values, the plants are often operated with a sometimes unnecessarily large margin. By ..íš3 ° i 516 to instead place sensors closer to the actual process, ie. in hard-to-reach places, and in addition preferably also measure quantities that are directly linked to the margins, a more dynamic control can be achieved. Both marginally critical and material-critical quantities help to provide a good estimate of the conditions in the actual process.

Utifrån dessa kan man uppskatta driftrnarginaler genom att t.ex. beräkna dynamiska marginalkritiska och/ eller materialkritiska storheter. En sådan dynamisk styming kan sedan spridas gränsvärden för andra vidare inom elkraftnätet och där också tillåta en ny typ av dynamisk styrning.Based on these, operating margins can be estimated by e.g. calculate dynamic marginal critical and / or material critical quantities. Such dynamic control can then spread limit values for others further within the electricity grid and there also allow a new type of dynamic control.

För att belysa de möjligheter som uppstår beskrivs nu några förenklade exempel. I fig. 5a illustreras schematiskt ett elkraftsobjekt i form av en transformator 60. Enligt beräkningar klarar transforrnatom maximalt av att överföra en effekt Pc. Denna kritiska effekt Pc är beräknad utgående från konstruktionsmässiga överväganden rörande isoleringsmaterialet runt lindningarna och t.ex. omgivningens temperatur. Detta är angivet att tåla en temperatur av Tc, över vilken materialet skadas. För att kunna klara av smärre felmätningar och fluktuationer sätts en nominell effekt PN för transformatorn, vilken motsvarar en nominell temperatur TN för lindningen (vid kontinuerlig drift).To illustrate the possibilities that arise, some simplified examples are now described. Fig. 5a schematically illustrates an electric power object in the form of a transformer 60. According to calculations, the transformer is maximally capable of transmitting a power Pc. This critical effect Pc is calculated on the basis of structural considerations concerning the insulating material around the windings and e.g. ambient temperature. This is stated to withstand a temperature of Tc, above which the material is damaged. In order to be able to handle minor fault measurements and ktctuations, a nominal power PN is set for the transformer, which corresponds to a nominal temperature TN for the winding (during continuous operation).

I fig. 5b illustreras en transformator 60' av en typ som kan ingå i en elkraftanläggning enligt den föreliggande uppfinningen. Transformatorn 60' är försedd med en temperatursensor 62, vilken är kopplad till en styrenhet 64, vilken i sin tur står i kommunikation 68 med t.ex. en anläggningsövervakningsenhet (ej visad). I detta exempel antas nu att transformatorn 60' utsätts för en lägre omgivningstemperatur än förutsatt, eller att en kylande luftström 66 utsätter transformator för en avkylning som är större än den som beräkningarna av den kritiska effekten Pc grundats på.I fi g. 5b illustrates a transformer 60 'of a type which can be included in an electric power plant according to the present invention. The transformer 60 'is provided with a temperature sensor 62, which is connected to a control unit 64, which in turn is in communication 68 with e.g. a plant monitoring unit (not shown). In this example, it is now assumed that the transformer 60 'is exposed to a lower ambient temperature than assumed, or that a cooling air stream 66 exposes the transformer to a cooling which is greater than that on which the calculations of the critical power Pc are based.

Denna avkylning, gör att om transformatorn 60' används vid den norninella effekten PN, kommer temperaturen i lindningen endast att uppnå TNu På grund av den oförutsedda kylningen finns alltså en outnyttjad marginal i lf-3O ,16 :"::": -S .: - .z = F22* II= ::=' .=:I' 5.5 I transformatom 60'. I styrningen av ett konventionellt elkraftsystem kan inte sådana marginaler detekteras, utan styrningen av driften sker fortfarande grundat på den statiska ursprungsmodellen. I transformatom 60' använd i den föreliggande uppfinningen mäts temperaturen kontinuerligt. Om transformatom drivs vid effekten Pc, kommer en temperatur TN' att mätas upp. Styrenheten 64 kan då enkelt konstatera att det fmns en temperaturmarginal att utnyttja. Detta faktum meddelas vidare genom kommunikationslänken 68 till anläggningens övervakningsenhet. Övervakningsenheten kan då, om så är lämpligt eller önskvärt, öka den effekt som sänds genom transformatom 60' till ett värde Po, som överskrider den nominella effekten PN. Då jämvikt inställer sig kommer temperaturen i lindningen att ha ökat till To, vilken ligger med en tillräcklig marginal under den kritiska temperaturen. Detta effektflöde kan alltså hållas kontinuerligt, så länge som den utökade kylningen föreligger. Försvinner den förstärkta kylningen kommer temperaturen i lindningania stiga och närma sig den kritiska gränsen, och effekten genom transformatom måste begränsas.This cooling means that if the transformer 60 'is used at the normal power PN, the temperature in the winding will only reach TNu. Due to the unforeseen cooling, there is thus an unused margin in lf-30, 16: "::": -S. : - .z = F22 * II = :: = '. =: I' 5.5 I transformatom 60 '. In the control of a conventional electric power system, such margins can not be detected, but the control of the operation is still based on the static origin model. In the transformer 60 'used in the present invention, the temperature is measured continuously. If the transformer is operated at power Pc, a temperature TN 'will be measured. The control unit 64 can then easily state that there is a temperature margin to use. This fact is further communicated through the communication link 68 to the plant monitoring unit. The monitoring unit can then, if appropriate or desired, increase the power transmitted through the transformer 60 'to a value Po, which exceeds the nominal power PN. When equilibrium is established, the temperature in the winding will have increased to To, which is by a sufficient margin below the critical temperature. This effect can thus be maintained continuously, as long as the extended cooling is present. If the amplified cooling disappears, the temperature in the windings will rise and approach the critical limit, and the power through the transformer must be limited.

Ytterligare fördelar med system enligt den föreliggande uppfinningen uppkommer vid icke-statisk drift av elkraftenhetema. I fig. 6a visas den genererade effekten från en växelströmsgenerator under konstant drift.Additional advantages of systems according to the present invention arise from non-static operation of the electric power units. I fi g. 6a shows the power generated from an alternator during constant operation.

Enligt konstruktionsavväganden har en nominell effekt PN angivits, vilken vid kontinuerlig drift ska motsvara en viss kritisk temperatur i rotorlindningen Tc. I fig. 6b visas rotortemperaturen under motsvarande tidsperiod. Om nu maskinen endast önskas vara i drift under begränsade tidsperioder, hinner inte någon temperatuxjämvikt inställa sig i rotorn. I en generator enligt teknikens ståndpunkt kan fortfarande inte PN överskridas utan att diverse överbelastningsskydd löser ut. I ett system enligt den föreliggande uppfinningen kan andra styrförlopp användas. I figur 6c visas ett driftsförlopp, där generatorn drivs för att generera en effekt Po överstigande den nominella under begränsade tidsintervall. I figur 6d visas ett motsvarande. diagram över temperaturförloppet i rotom. Genom att övervaka rotortemperaturen kan man alltså under kortare perioder tillåta ' ÉšO I ~ ~ - - . - . . . ,, sådana effektuttag, som under kontinuerlig drift skulle orsaka materialskador på anläggningen.According to design considerations, a nominal power PN has been specified, which in continuous operation must correspond to a certain critical temperature in the rotor winding Tc. I fi g. 6b shows the rotor temperature during the corresponding time period. If the machine is now only to be operated for a limited period of time, no temperature equilibrium will be established in the rotor. In a generator according to the state of the art, PN still cannot be exceeded without various overload protection tripping. In a system according to the present invention, other control processes can be used. Figure 6c shows an operating process, where the generator is driven to generate an effect Po in excess of the nominal for limited time intervals. Figure 6d shows a corresponding one. diagram of the temperature course in the rotor. By monitoring the rotor temperature, one can thus allow 'ÉšO I ~ ~ - - for shorter periods. -. . . ,, such power outlets, which during continuous operation would cause material damage to the plant.

Dessa ovanstående exempel har varit inriktade på driften av enskilda elkraftsobjekt. Motsvarande resonemang kan emellertid överföras även på styrningen av elkraftanläggningar och elkraftnät. För att i dessa fall uppnå en optimal drift bör även andra bivillkor, vilka i detta sammanhang kan betecknas som "externa data", inkluderas i styrningen av anläggningar och nät. Dessa bivillkor kan utgöras av såväl andra tekniska, ekonomiska, miljömässiga som administrativa data. En styrning av ett elkraftnät kan till exempel användas för att planera överföringskapaciteter och exempelvis undvika att det bildas kapacitetsbrist i vissa överföringskorridorer och därmed s.k. flaskhalsar i elkraftnätet. Det finns således ett naturligt inneboende samband, men även en inbyggd motsättning, mellan driftsäkerhet, elkvalitet och ekonomi.These above examples have focused on the operation of individual electric power objects. Corresponding reasoning can, however, also be transferred to the control of electric power plants and electric power grids. In order to achieve optimal operation in these cases, other ancillary conditions, which in this context can be described as "external data", should also be included in the control of facilities and networks. These additional conditions can consist of other technical, economic, environmental and administrative data. A control of an electric power grid can, for example, be used to plan transmission capacities and, for example, to avoid the formation of capacity shortages in certain transmission corridors and thus the so-called fl ash necks in the electricity grid. There is thus a naturally inherent connection, but also a built-in contradiction, between operational reliability, electricity quality and economy.

En effektiv drift av elkraftobjekt och elkraftanläggningar kan erhållas genom att utnyttja möjligheterna till mätning av marginalkritiska storheter på svårtillgängliga platser i ett elkraftsystem. En genomtänkt användning av sådana mätdata kan resultera i reducerade påkänningar och förbättrade livslängder för elkraftobjekt. Detta kan exempelvis åstadkommas genom ett effektivt utnyttjande av i objekten befintliga marginaler eller genom en omfördelning av effekt i anläggningar eller nät. En avvägd planering mellan driftsäkerhet och driftekonomi bör även inkludera miljöaspekter. Idag används optimeringsalgoritmer vid driften av ett elkraftsystem i första hand för att minimera kostnader, eller förluster i nätet. Optimeringsalgoritmer kan även användas för att göra avvägningar mellan driftsäkerhetsaspekter och ekonomiska hänsyn, och även miljömässiga hänsyn kan inkluderas i denna avvägning. Som exempel på en avvägning mellan driftekonomi och miljö där vissa produktionsenheter körs utan hänsyn till deras marginalkostnader, exempelvis i syfte att reducera utsläpp av växthusgaser. Denna typ av avvägningar mellan olika prioriteringar kan resultera i ett ökat utnyttjande av vissa elkraftobjekt, vilka det därmed finns ett större intresse av att 1 , i »i » »'30 ..~ n»- 516 -1 .: z. .: ' s24a= ::='::f' 5.5 Vi övervaka och styra, samt vid behov och under kontrollerade former kunna överlasta under begränsade tider. Vidare kan det exempelvis finnas intresse av att låta driftsäkerhetsaspekter få en högre prioritet och gå före när det finns risk (ökad sannolikhet) för en störning i produktions- eller transmissionssystemet som kan leda till ett omfattande systemsammanbrott, dvs. en kollapssituation.Efficient operation of electric power objects and electric power plants can be obtained by utilizing the possibilities for measuring marginally critical quantities in hard-to-reach places in an electric power system. A well-thought-out use of such measurement data can result in reduced stresses and improved service life for electric power objects. This can be achieved, for example, through an efficient utilization of margins present in the objects or through a redistribution of power in facilities or networks. A balanced planning between operational safety and operational economy should also include environmental aspects. Today, optimization algorithms are used in the operation of an electric power system primarily to minimize costs, or losses in the grid. Optimization algorithms can also be used to make trade-offs between operational safety aspects and economic considerations, and environmental considerations can also be included in this trade-off. As an example of a balance between operating economy and the environment where certain production units are run without regard to their marginal costs, for example in order to reduce greenhouse gas emissions. This type of balancing of different priorities can result in an increased utilization of certain electric power objects, which there is thus a greater interest in 1, i »i» »'30 .. ~ n» - 516 -1.: Z..: 's24a = :: =' :: f '5.5 We monitor and control, and if necessary and under controlled conditions be able to overload for limited times. Furthermore, there may be, for example, an interest in allowing operational safety aspects to be given a higher priority and to take precedence when there is a risk (increased probability) of a disturbance in the production or transmission system that could lead to an extensive system breakdown, ie. a collapse situation.

I fig. 7a illustreras ett elkraftnät 2 innefattande tre elkraftanläggningar 1, i figuren betecknade A, B och C, vilka var och en har en anläggningsövervakningsenhet 32. Elkraftnätet 2 innefattar i detta exempel vidare ett elkraftsobjekt 40 och en nätövervakningsenhet 46.I fi g. 7a illustrates an electric power grid 2 comprising three electric power plants 1, designated A, B and C in the figure, each of which has a plant monitoring unit 32. In this example, the electric power grid 2 further comprises an electric power object 40 and a grid monitoring unit 46.

Fig. 7b illustrerar uttagen effekt (streckade staplar) respektive effektmarginal (ofyllda staplar) för de i elkraftnätet ingående anläggningarna vid en första tidpunkt. Man kan här se att uttagen effekt från anläggning B är mycket nära maximalt tillgänglig effekt. Anläggning C har däremot en god marginal.Fig. 7b illustrates the drawn power (dashed bars) and the power margin (unfilled bars) for the plants included in the electricity grid at a first time. It can be seen here that the power extracted from plant B is very close to the maximum available power. Plant C, on the other hand, has a good margin.

Vid en eventuell brist på effekt i nätet kan man därför med fördel utnyttja anläggning C för att råda bot på detta.In the event of a lack of power in the network, it is therefore advantageous to use plant C to remedy this.

Fig. 7b illustrerar samma storheter i samma elkraftnät, men vid en annan tidpunkt. Förhållandena har nu ändrat sig. Anläggningen B har nu meddelat att dess marginal kraftigt har ökats, t.ex. p.g.a. att ytterligare elkraftobjekt nu har satts in. Samtidigt har anläggningen C drabbats' av driftsvårigheter genom att den omgivande temperaturen kraftigt har höjts. Den tillgängliga effektrnarginalen har därför sjunkit märkbart. Planeringen av åtgärderna vid en driftstörning i hela elkraftnätet bör nu ändras, så att ett effektivt utnyttjande av marginalerna kan ske.Fig. 7b illustrates the same quantities in the same electricity grid, but at a different time. Conditions have now changed. Plant B has now announced that its margin has been greatly increased, e.g. p.g.a. that additional electric power objects have now been installed. At the same time, plant C has been hit by operational difficulties as the ambient temperature has risen sharply. The available power margin has therefore fallen significantly. The planning of the measures in the event of a malfunction in the entire electricity grid should now be changed, so that efficient utilization of the margins can take place.

Om man dessutom beaktar tidsaspekten för driftstyrning kan förhållandena ändras ytterligare. Från fig. 7b och 7c kan det tyckas som om anläggning A är den stabilaste och mycket möjligt har den högsta potentialen för att hjälpa till att klara av driftstörningar. I fig. 7d illustreras emellertid tillgänglig effekt en kort begränsad tidsperiod. Det visar sig här att lO . . '30 .. -16 anläggningen B har en stor tröghet vad gäller uppvärmning vid övereffektuttag, och alltså under en kort tid kan leverera en mycket stor effekt. Samma resonemang gäller även anläggning B. Anläggning A är däremot mycket känslig för övereffektuttag och kan endast öka sin tillgängliga effekt mycket marginellt, även för korta tidsperioder.If the time aspect of operational control is also taken into account, the conditions can change further. From fi g. 7b and 7c, it may seem that plant A is the most stable and very possibly has the highest potential to help cope with operational disruptions. I fi g. 7d illustrates, however, available power for a short limited period of time. It turns out here that lO. . '30 .. -16 plant B has a great inertia in terms of heating during overpowering, and thus for a short time can deliver a very large power. The same reasoning also applies to plant B. Plant A, on the other hand, is very sensitive to overpowering and can only increase its available power very marginally, even for short periods of time.

I fig. 7e illustreras vidare ytterligare en viktig faktor - priset. Avgörandena om hur elkraftnätet ska styras beror en del på de rent tekniska resonemangen. Emellertid kommer även priset för de tillgängliga effekterna att ha en avgörande betydelse. I vissa fall kan man till och med välja att avsiktligt förkorta en anläggnings livstid genom att t.ex. driva anläggningen på ett ofördelaktigt sätt, om bara den ekonomiska ersättningen är tillräckligt hög. Driftmarginaler och information om dessa kan alltså förses även med helt utifrån härrörande information, t.ex. pris eller särskild miljöhänsynstaganden. Denna externa information tillförs till elkraftsystemet från externa källor på ett medvetet sätt, för att understödja olika beslutsprocesser.I fi g. 7e further illustrates another important factor - the price. The decisions on how the electricity grid is to be controlled depend in part on the purely technical reasoning. However, the price of the available effects will also be crucial. In some cases, you can even choose to intentionally shorten the life of a facility by e.g. operate the facility in an unfavorable manner, if only the financial compensation is high enough. Operating margins and information about these can thus also be provided with information based entirely on, e.g. price or special environmental considerations. This external information is supplied to the electric power system from external sources in a conscious way, to support various decision-making processes.

Figur 11 visar ett exempel på ett elkraftnät med två inmatningspunkter H, J och ett lastområde L, till vilket det finns två huvudsakliga vägar för effekten att ta sig fram. I ett elkraftnät kan s.k. flaskhalsar K uppstå på transmissionssidan genom att elkraftobjekt har olika belastningsförmåga. I exemplet antas elkraftobjekt K ha en lägre belastningsförmåga och därigenom utgöra en flaskhals som begränsar överföringskapaciteten mellan inmatningspunkterna (produktionsomrädena) och lasten. Till följd av att effektflödet förändras vid olika belastnings- och produktionsfördelningar kan olika elkraftobjekt utgöra flaskhalsar vid olika tidpunkter. Genom att exempelvis mäta temperaturen på kritiska platser i olika elkraftobjekt, ofta på svårtillgängliga platser, kan deras aktuella överföringsförmågan bestämmas. Detta förbättrar möjligheterna att övervaka och utnyttja tillgänglig kapacitet i olika elkraftobjekt, vilket kan förbättra överföringskapaciteten och driftsäkerheten samt reducera förlusterna i elkraftnätet. Kunskap om den aktuella kapaciteten skapar förbättrade ., I ßI ' 30 . 516 8f:'-I=1:II::~@=' möjligheter att överlasta komponenter, exempelvis transformatorer i viktiga knutpunkter, vilket kan användas till dynamisk övervakning av marginalkritiska storheter. Möjligheter att aktivt påverka, styra, effektflödet skapar en ökad flexibilitet avseende effektflödesstyrning och öppnar härvid nya möjligheter till att optimera driften av elkraftsystemet.Figure 11 shows an example of an electric power grid with two input points H, J and a load area L, to which there are two main paths for the power to travel. In an electric power grid, so-called fl ash necks K occur on the transmission side because electric power objects have different load capacities. In the example, electric power object K is assumed to have a lower load capacity and thereby constitute a fl ash neck which limits the transmission capacity between the feed points (production areas) and the load. As a result of the power fl fate changing at different load and production distributions, different electric power objects can constitute fl ash necks at different times. By, for example, measuring the temperature at critical locations in various electric power objects, often in hard-to-reach locations, their current transmission capacity can be determined. This improves the possibilities of monitoring and utilizing available capacity in various electric power objects, which can improve transmission capacity and operational reliability as well as reduce losses in the electricity grid. Knowledge of the current capacity creates improved., I ßI '30. 516 8f: '- I = 1: II :: ~ @ =' possibilities to overload components, for example transformers at important nodes, which can be used for dynamic monitoring of marginally critical quantities. Opportunities to actively influence, control, power skapar fate creates increased flexibility regarding power fl fate control and thereby opens up new opportunities to optimize the operation of the electric power system.

Ett näraliggande exempel med avseende på optimalt kapacitetsutnyttjande illustreras genom fig. 8a. I figuren visas en elkraftanläggning 1, med fyra elkraftobjekt 40, betecknade D, E, F och G. Elkraftobjekt D kan anslutas till yttre enheter antingen genom elkraftobjekt E eller G. På samma sätt kan elkraftobjekt F anslutas till yttre enheter antingen genom elkraftobjekt E eller G. I fig. 8b visas en driftsituation för anläggningen. Elkraftobjektet D producerar en effekt som motsvarar den streckade stapeln. Denna effekt förs genom elkraftobjekt E. De tomma staplarna illustrerar såsom tidigare för tillfället tillgängligt effektutriyttjande. Elkraftobjekt F producerar också en effekt, vilken förs genom elkraftobjekt G ut till ett yttre nät.A close example with regard to optimal capacity utilization is illustrated by fi g. 8a. The clock shows an electric power plant 1, with four electric power objects 40, designated D, E, F and G. Electric power object D can be connected to external units either through electric power object E or G. In the same way, electric power object F can be connected to external units either through electric power object E or G. I fi g. 8b shows an operating situation for the plant. The electric power object D produces an effect corresponding to the dashed bar. This effect is carried through electric power object E. The empty bars illustrate, as before, currently available power utilization. Electric power object F also produces an effect, which is carried out through electric power object G to an external network.

I fig. 8c visas anläggningen vid ett senare tillfälle. Tillgänglig effektöverföring genom elkraftobjekt E har av någon anledning minskat, men är tillräcklig för effekten producerad av F. På samma sätt kan effekten från D överföras genom att maximalt utnyttja Gzs kapacitet. En omkoppling kan på detta sätt skydda anläggningens totala effektgenerering.I fi g. 8c shows the plant at a later time. Available power transmission through electric power object E has for some reason decreased, but is sufficient for the power produced by F. In the same way, the power from D can be transferred by making maximum use of Gz's capacity. A switch can in this way protect the system's total power generation.

I fig. 8d har man försökt att optimera den totala effektgenereringen. Genom att maximalt utnyttja marginalerna för D och G kan en mindre höjning åstadkommas. Fig. 8e visar situationen vid ett senare tillfälle, där marginalerna för elkraftobjekt F har ökat. Nu är det istället fördelaktigt att låta Fzs effekt passera E och istället dra ner påD:s effekt till Gzs maximala nivå, för att totalt sett få ut en större effekt från anläggningen.I fi g. 8d, an attempt has been made to optimize the total power generation. By making maximum use of the margins for D and G, a smaller increase can be achieved. Fig. 8e shows the situation at a later time, where the margins for electric power object F have increased. Now it is instead advantageous to let Fz's power pass E and instead reduce D's power to Gz's maximum level, in order to get a greater effect from the plant overall.

De ovanstående simpla exemplen visar på de fördelar man kan uppnå genom en dynamisk marginalövervakning. I verkliga system blir naturligtvis alla samband mycket mer komplicerade, men de grundläggande principerna med ;,3O 516 80:-* att en ökad dynamisk övervakning av direkt marginalkritiska storheter öppnar för en ny typ av övervaknings- och styrningsfilosofi gäller ändå.The above simple examples show the benefits that can be achieved through dynamic margin monitoring. In real systems, of course, all connections become much more complicated, but the basic principles of;, 3O 516 80: - * that increased dynamic monitoring of directly marginally critical quantities opens up for a new type of monitoring and control fi loso fi still apply.

Kunskap om den aktuella kapaciteten hos olika elkraftobjekt kan användas för en dynamisk övervakning av marginalkritiska storheter. Möjligheter att aktivt påverka, styra, effektflödet öppnar härvid nya möjligheter till att skapa ett flexibelt elkraftsystem.Knowledge of the current capacity of different electric power objects can be used for a dynamic monitoring of marginally critical quantities. Opportunities to actively influence, control, effect fl fate thereby opens up new opportunities to create an ibable electric power system.

Med de ovanstående systemen kan man arbeta på tre tidshorisonter. Det omedelbara är naturligtvis att arbeta med den direkta driften. Tillgängliga marginaler kan användas direkt för att åstadkomma en optimal styrning av systemen. I en annan synsätt, kan mätningarna också användas för driftplanering av t.ex. åtgärdsprogram vid felsituationer eller tillfälliga belastningstoppar etc. Som en tredje tidsaspekt kan mätningarna även användas för prognoseringsändamål, vilket kan användas för långsiktig produktions- eller nätutbyggnadsplanering.With the above systems, you can work on three time horizons. The immediate thing, of course, is to work with the direct operation. Available margins can be used directly to achieve optimal control of the systems. In another approach, the measurements can also be used for operational planning of e.g. action programs in the event of fault situations or temporary load peaks, etc. As a third time aspect, the measurements can also be used for forecasting purposes, which can be used for long-term production or network expansion planning.

Mätningarna av marginalkritiska storheter vid svårtillgängliga platser utgör såsom beskrivits ovan grunden till det nya sättet att övervaka elkraftsystem.The measurements of marginally critical quantities at hard-to-reach places form, as described above, the basis for the new way of monitoring electric power systems.

Emellertid behövs också i viss grad andra typer av mätningar för att förfina beslutsunderlagen. Sådana mätningar kan t.ex. konventionella mätningar vid lättåtkomliga platser, eller mätningar av t.ex. materialrelaterade storheter, topologi, läge, hastighet mm. Dessa mätningar kan förfina det beslutsunderlag som ligger tillgrund för styrningen.However, to some extent other types of measurements are also needed to refine the decision documents. Such measurements can e.g. conventional measurements at easily accessible places, or measurements of e.g. material-related quantities, topology, location, speed etc. These measurements can refine the decision basis on which the control is based.

Ur de ovanstående exemplen kan man förstå att marginalkritiska storheter från svårtillgängliga platser i ett elkraftobjekt med fördel används i kombination med marginalkritiska storheter från svårtillgängliga platser i ett annat elkraftobjekt. Kombinationen av denna typ av information öppnar nya möjligheter till styrförfaranden, särsldlt när de olika elkraftobjekten år av olika kategorier. Den kombinerade informationen kan sedan lätt kommuniceras tillbaka till det enskild objektet såsom styrinformation, varefter styrningen av objektet kan ske lokalt, dvs. i direkt anslutning till den plats där ursprungsmätningen ordes.From the above examples, it can be understood that marginally critical quantities from hard-to-reach places in one electric power object are advantageously used in combination with marginally critical quantities from hard-to-reach places in another electric power object. The combination of this type of information opens up new possibilities for control procedures, especially when the different electric power objects are of different categories. The combined information can then be easily communicated back to the individual object as control information, after which the control of the object can take place locally, ie. directly adjacent to the place where the original measurement was made.

.. . -O ,.3 . i I lv I 0- u u u-'w 'Pc o o; . a o p _ I: -' n e: u 'n :n n: n. nu q g ,' , 2 f ß :' ° ' i 0 v I v n g " *I .u n a a I u r : n .516 80Émç Beroende av vilken typ av elkraftobjekt mätningen och styrningen gäller, är de marginalkritiska storhetema och de svårtillgängliga platserna av olika karaktär.... -O, .3. i I lv I 0- u u u-'w 'Pc o o; . aop _ I: - 'ne: u' n: nn: n. nu qg, ', 2 f ß:' ° 'i 0 v I vng "* I .unaa I ur: n .516 80Émç Depending on the type of electric power object measurement and control apply, the marginal critical quantities and the hard-to-reach places are of different nature.

Elektriska maskiner innefattar motorer och generatorer av olika typer. De allra flesta maskinema är roterande elektriska maskiner innefattande rotor, stator och därtill hörande lindningar. Den elektromagnetiska processen i en elektrisk roterande maskin äger i princip rum i gapet mellan de roterande och de stillastående delarna. Eftersom förhållandena i rotorn är mer isolerade och svåmppskattade utgör normalt sett rotormarginalerna de mest kritiska i en roterande elektrisk maskin. Storheter uppmätta direkt på rotom, såsom ström, spänning, fasstorheter, temperaturer, utgör därför de mest intressanta storhetema. Ãven storheter såsom axelmoment och partiella urladdningar (PD) kan vara av intresse. Ytterligare storheter som kan vara av intresse att mäta kan t.ex. vara de mekaniska vibrationerna i rotom, Ett ändrat utseende pä vibratíonsspektrumet kan indikera begynnande mekaniska problem, och kan också föranleda ändrad driftstyrning, för att undvika oläglíga haverier.Electrical machines include motors and generators of various types. The most important machine machines are rotating electrical machines including rotor, stator and associated windings. The electromagnetic process in an electric rotating machine basically takes place in the gap between the rotating and the stationary parts. Since the conditions in the rotor are more isolated and mushroom-rated, the rotor margins are normally the most critical in a rotating electric machine. Quantities measured directly on the rotor, such as current, voltage, phase quantities, temperatures, are therefore the most interesting quantities. Quantities such as shaft torque and partial discharges (PD) may also be of interest. Additional quantities that may be of interest to measure can e.g. be the mechanical vibrations in the rotor, A changed appearance of the vibration spectrum may indicate incipient mechanical problems, and may also cause a change in operating control, in order to avoid accidental breakdowns.

Gränserna för hur hårt en roterande elektrisk maskin kan utnyttjas sätts ofta av överväganden angående temperatur, t.ex. stator- och fältlindningamas temperaturer. Exempelvis en synkronmaskin, vilken innefattar en strömriktaranordning och en lindningsförsedd rotor kan förses med en medroterande processeringsenhet, samt en likaledes medroterande kommunikationsenhet för trådlös informationsöverföring till en stationär enhet. Överföringen kan lämpligtvis ske via radio. Till rotorn finns även åtminstone en medroterande givare för mätning av med rotorn associerade marginal- och/ eller materialkritiska storheter, exempelvis temperatur. En stationär processeringsenhet är ansluten till ett stationärt kommunikationsorgan. Det stationära kommunikationsorganet är anordnat att sända och ta emot data genom den trådlösa infonnationsöverföringen med det medroterande kommunikationsorganet. . .. '30 .The limits of how hard a rotating electric machine can be used are often set by temperature considerations, e.g. the temperatures of the stator and field windings. For example, a synchronous machine, which comprises a converter device and a winding-provided rotor, can be provided with a co-rotating processing unit, as well as a similarly co-rotating communication unit for wireless information transmission to a stationary unit. The transmission can conveniently take place via radio. The rotor also has at least one co-rotating sensor for measuring marginal and / or material-critical quantities associated with the rotor, for example temperature. A stationary processing unit is connected to a stationary communication means. The stationary communication means is arranged to transmit and receive data through the wireless information transmission with the co-rotating communication means. . .. '30.

Flo! i 516 " e o. . ø o ø ~ u o ø n Q ao Genom att placera en processeringsenhet medroterande till rotorn, erhåller man en möjlighet till lokal behandling av lokalt erhållet data. Därigenom minimeras den mängd data som måste överföras mellan stationära och rörliga delar. Placeringen av processorenheten medroterande tillhandahåller även en möjlighet till autonom drift av rotorn, vid eventuella avbrott på kommunikationen med stationära delar.Flo! 516 "e o.. ø o ø ~ uo ø n Q ao By placing a processing unit co-rotating to the rotor, one obtains an opportunity for local processing of locally obtained data. This minimizes the amount of data that must be transferred between stationary and moving parts. The location of the co-rotating processor unit also provides an opportunity for autonomous operation of the rotor, in the event of interruption of communication with stationary parts.

I transformatorer sker den elektromagnetiska processen mellan primär och sekundärlindningama. Lindningarna är normalt isolerade, antingen av fasta eller flytande isoleringsmaterial, vilka normalt sett sätter många av gränsvärdena i en transformator. Storheter uppmätta direkt i närheten av de vid hög potential belägna lindningarna inuti sin isolering utgör därför de mest intressanta storheterna. Temperatur och spänningar (inklusive fasstorheter) är viktiga storheter att få tillgång till.In transformers, the electromagnetic process takes place between the primary and secondary windings. The windings are normally insulated, either of solid or surface insulating materials, which normally set many of the limit values in a transformer. Quantities measured directly in the vicinity of the high-potential windings inside their insulation are therefore the most interesting quantities. Temperature and voltages (including phase quantities) are important quantities to access.

Högeffektelektronik används idag bl.a. i lcraftöverföringssystem för högspänd likström (HVDC, High Voltage Direct Current) eller kompensatorer för reaktiv effektreglering, den vanligast förekommande utgörs av SVC-anläggningar (Static Var Compensator). Strömriktarkopplingar för stora effekter utförs idag mest med kiselbaserade tyristorer. Dessa kopplingar kräver ofta stora reaktiva effekter p.g.a. att växelströmsnätets strömmar får stor fasförskjutning relativt dess spänningar. Detta innebär att dimensioneringen av maskiner för strömriktarbaserade system och av strömriktare måste ta hänsyn till reaktiva effektflöden, dvs. till reaktiva förluster i maskiners och växelströmsnätets reaktanser och till behov av faskompensering, således inte enbart till de rent aktiva effektflödena med mer eller mindre försumbara aktiva förluster.High-power electronics are used today, among other things. in High Voltage Direct Current (HVDC) or reactive power regulators (HVDC), the most common are Static Var Compensators (SVCs). Converter connections for large effects are today mostly made with silicon-based thyristors. These couplings often require large reactive effects due to that the currents of the alternating current network have a large phase shift relative to its voltages. This means that the dimensioning of machines for inverter-based systems and of inverters must take into account reactive power fl fates, ie. to reactive losses in the reactances of machines and the AC network and to the need for phase compensation, thus not only to the purely active power fl fates with more or less negligible active losses.

Kraftelektronikkomponenter kännetecknas av små dimensioner och snabb respons speciellt vad avser temperatur och dess derivata. Märkvärdet vad avser ström beror t.ex. av temperatumivån i själva halvledarskivan.Power electronics components are characterized by small dimensions and fast response especially in terms of temperature and its derivatives. The rated value in terms of current depends on e.g. of the temperature level in the semiconductor wafer itself.

Kraftkondensatorer såväl som de högspänningsgenomföringar, som ingår i roterande elektriska maskiner, krafttransformatorer, reaktorer och kopplingsorgan, är båda två uppbyggda av dielektriska system i vilka 1.330 ,16 80;1,;--.-..- .= _: - aßpïf '::f'::f' .='I' .I. temperaturen, speciellt vid s.k. "hot-spots", år väsentlig för att övervaka och fullt utnyttja marginalerna i elkraftobjekten.Power capacitors as well as the high voltage bushings included in rotary electric machines, power transformers, reactors and coupling means, are both made up of dielectric systems in which 1,330, 16 80; 1,; --.-..-. = _: - aßpïf ' :: f ':: f'. = 'I' .I. the temperature, especially at so-called "hot-spots", are essential for monitoring and making full use of the margins in electric power objects.

Nivån avseende temperaturgränserna för halvledare i kraftelektroniska applikationer kan vara olika beroende på omgivningstemperaturen. Som exempel kan nämnas en strömgräns för elkraftobjektet på låt såga 40 A vid hög omgivningstemperatur och låt säga 50 A vid lägre omgivningstemperatur för att utnyttja temperaturskillnaden mot omgivningen. Möjligheten att placera en temperatursensor direkt på eller i anslutning till halvledaren kan i detta sammanhang ytterligare förbättra möjligheten att utnyttja dess fulla temperaturornråde, genom att kontinuerligt mäta temperaturen direkt vid elkraftobjektet.The level of temperature limits for semiconductors in power electronics applications may vary depending on the ambient temperature. As an example can be mentioned a current limit for the electric power object of let saw 40 A at high ambient temperature and let say 50 A at lower ambient temperature to take advantage of the temperature difference with the environment. The possibility of placing a temperature sensor directly on or in connection with the semiconductor can in this context further improve the possibility of utilizing its full temperature range, by continuously measuring the temperature directly at the electric power object.

Den föreliggande uppfinningen bygger på att styrenhetema och övervakningsenhetema på de olika nivåema innefattar "intelligenta" organ vilka dels har viss processerings- eller bearbetningskapacitet och dels klarar av att kommunicera med varandra. Kommunikationen mellan olika delar i systemen kan ske på olika sätt enligt känd teknik och anpassas företrädesvis till de aktuella behoven. För kommunikation, där bl.a. skydd och vårn utgör en viktig del, väljs lämpligen en snabb kommunikation, medan kommunikation av data av mer tidsneutral karaktär kan ske över långsammare medier. Kommunikationen kan således vara olika i olika delar av ett elkraftsystem. Lämpliga tekniker för kommunikation är radio, radiolänk, telenätet, signalkablar, fiberoptiska förbindelser, Internet, kommunikation via intranet, satellitförbindelser samt bärfrekvensförbindelser över kraftledningarna.The present invention is based on the fact that the control units and the monitoring units at the various levels comprise "intelligent" bodies which partly have a certain processing or processing capacity and partly are able to communicate with each other. The communication between different parts of the systems can take place in different ways according to known technology and is preferably adapted to the current needs. For communication, where i.a. protection and protection are an important part, fast communication is suitably chosen, while communication of data of a more time-neutral nature can take place over slower media. The communication can thus be different in different parts of an electric power system. Suitable technologies for communication are radio, radio link, telecommunications network, signal cables, professional connections, Internet, communication via intranet, satellite connections and carrier frequency connections over power lines.

I Fig. 9 visas en skiss av ett hierarkiskt system av styr- och övervakningsenheter. För överskådlighetens skull har ett antal hänvisningssiffror för lika komponenter utelåmnats. Ett antal styrenheter 42 kommunicerar med ett antal anläggningsövervakningsenheter 32, vilka i sin tur står i kontakt med nätövervakningsenheter 46. Strukturen kan sedan fortsätta upp ett antal nivåer. En styrenhet 42 har alltså en -gso sar-s ::= ::=' ' n u» - n o - a a n . ø n wo kommunikationslänk 72A, 72B till en anläggningsövervakningsenhet 32.Fig. 9 shows a sketch of a hierarchical system of control and monitoring units. For the sake of clarity, a number of reference numerals for like components have been omitted. A number of control units 42 communicate with a number of plant monitoring units 32, which in turn are in contact with network monitoring units 46. The structure can then continue up a number of levels. A control unit 42 thus has a -gso sar-s :: = :: = '' n u »- n o - a a n. ø n wo communication link 72A, 72B to a plant monitoring unit 32.

Denna kommunikationslänk 72A, 72B innefattar en uppåtgående kanal 74 och en nedåtgående kanal 76. Även dessa kanaler kan även vara av olika typ, eftersom den typ av data som transporteras är olika i de olika riktningarna. En kommunikationslänk 72A mellan en specifik styrenhet och en anläggningsövervakningsenhet kan också skilja sig från en annan kommunikationslånk 72B från en annan styrenhet till samma eller annan anläggningsövervakningsenhet. En styrenhet kan även ha kommunikationsmöjligheter 75 med fler än en anläggningsövervakningsenhet, eller kommunikation 77 direkt med andra styrenheter. Den föreliggande uppfinningen utnyttjas bäst om varje styrenhet 42 som tillhandahåller marginalkritiska storheter från svårtillgängliga platser har möjlighet till en dubbelriktad kommunikation på något sätt.This communication link 72A, 72B comprises an upward channel 74 and a downward channel 76. These channels can also be of different type, since the type of data being transported is different in the different directions. A communication link 72A between a specific control unit and a plant monitoring unit may also differ from another communication link 72B from another control unit to the same or another plant monitoring unit. A control unit can also have communication possibilities 75 with fl er than a plant monitoring unit, or communication 77 directly with other control units. The present invention is best utilized if any controller 42 that provides marginally critical quantities from hard-to-reach locations has the ability to bidirectional communication in any way.

Samma resonemang gäller även uppåt i hierarkin. Kommunikationslänkar kan finnas såväl mellan övervakningsenheter på olika nivåer 80, 82 som mellan övervakningsenheter på samma nivå 78. För att systemet ska fungera tillfredsställande fordras även här en möjlighet till dubbelriktat informationsutbyte mellan de olika ingående övervakningsenheterna.The same reasoning also applies upwards in the hierarchy. Communication links can be found both between monitoring units at different levels 80, 82 and between monitoring units at the same level 78. In order for the system to function satisfactorily, an opportunity for bi-directional information exchange between the various input monitoring units is also required here.

Externa data kan med fördel tillsättas till systemet via en extern länk 81 på en eller flera nivåer.External data can advantageously be added to the system via an external link 81 at one or more levels.

Fördelarna avseende den operativa driften genom den föreliggande uppfinningen uppstår i första hand genom tillgången till bättre indata, direkt uppmätta marginalkritiska storheter från svårtillgängliga platser i elkraftsystemet. Tillgången till verkligt uppmätt data, i kontrast till beräknat eller uppskattat, skapar en förfinad upplösning. Detta påverkar i sin tur funktioner som optimal drift via exempelvis OPF (optimal power flow), samt funktioner för förlustininimering, statisk driftsäkerhetsanalys och dynamisk driftsäkerhetsanalys. Driftpunkten kan styras för att skapa lämpliga säkra marginaler till tekniska begränsningar, t.ex. termiska gränser, spänningsstabilitetsgränser eller transienta stabilitetsgränser. Samtidigt kan 2-30 516 __. fun: _¿ _¿ ti: __ _, : 332:-' II: Ii' man skapa en ekonomiskt optimal drift av nätet, antingen genom en centraliserad produktionsplanering eller genom en avreglerad elmarknad där priset styr.The advantages of the operational operation of the present invention arise primarily through the availability of better input data, directly measured marginal critical quantities from hard-to-reach places in the electric power system. The availability of actual measured data, in contrast to the calculated or estimated, creates a predetermined resolution. This in turn affects functions such as optimal operation via, for example, OPF (optimal power fl ow), as well as functions for loss minimization, static operational safety analysis and dynamic operational safety analysis. The operating point can be controlled to create suitable safe margins for technical constraints, e.g. thermal limits, voltage stability limits or transient stability limits. At the same time can 2-30 516 __. fun: _¿ _¿ ti: __ _,: 332: - 'II: Ii' to create an economically optimal operation of the network, either through a centralized production planning or through a deregulated electricity market where price controls.

Eftersom det uppmätta datat dessutom speglar den innevarande aktuella situationen, tillhandahåller den föreliggande uppfmningen även en ny dynamisk dimension. Till skillnad från tidigare driftoptimeringar, tillhandahålls nu resurser med dynamiskt varierande kapacitet. Koordinerad övervakning av laster, 'där tillgången till intemt uppmätt data skapar nya möjligheter avseende intelligent laststyming, från tillfälle till tillfälle.In addition, since the measured data reflects the current situation, the present invention also provides a new dynamic dimension. Unlike previous operational optimizations, resources with dynamically varying capacity are now provided. Coordinated monitoring of loads, where the availability of internally measured data creates new possibilities for intelligent load control, from time to time.

Förlustminirnering baserat på faktiska data ger genom lägre totala förluster i elkraftsystemet även miljöfördelar. Den föreliggande uppfinningen erbjuder möjligheter till bättre dimensionering av komponenter, dvs. mindre storlek räknat i MVA, genom att möjliggöra en operativ drift närmare verkliga aktuella marginaler eller gränser. Detta på grund av tillgången till verkligt uppmätt driftdata, till skillnad från uppskattat dito. Om man t.ex. till en generator på 1,0 effektenheter tidigare kopplat en transformator på 1,2 effektenheter, kan man nu genom att bättre kunna övervaka tillståndet i transformatom minska storleken. Tillståndet avser framför allt temperaturen i de aktiva delarna innanför kapslingen och isoleringen. Transformatom kan istället exempelvis dimensioneras för 1,1 effektenheter. Den mindre materialmångd som behövs för denna transformator ger därvid miljöfórdelar.Loss minimization based on actual data also provides environmental benefits through lower total losses in the electric power system. The present invention offers opportunities for better dimensioning of components, ie. smaller size calculated in VAT, by enabling operational operations closer to actual current margins or limits. This is due to the availability of actually measured operating data, as opposed to estimated ditto. If one e.g. to a generator of 1.0 power units previously connected to a transformer of 1.2 power units, one can now by being better able to monitor the condition of the transformer reduce the size. The condition primarily refers to the temperature in the active parts inside the enclosure and insulation. The transformer can instead, for example, be dimensioned for 1.1 power units. The smaller amount of material needed for this transformer thereby provides environmental benefits.

Uppñnningen underlättar införandet av adaptiva reläskydd, vilket kan inkludera förändringar av reläskyddens inställningar med hänsyn till såväl lokalt uppmätta storheter från svårtillgängliga platser som baserade på insignaler (utifrån). Styrsignaler som kommer utifrån kan baseras på såväl tekniska som ekonomiska (eller kombinationer av tekniska och ekonomiska) bedömningar. Omställning av reläskydd möjliggör ett utnyttjande av tillgängliga resurser baserat på aktuella marginaler och ej i förväg inställda värden. Detta bör i de flesta fall möjliggöra en ökad överföringsförrnäga, men framför allt skapa säkrare drift med hänsyn till den aktuella driftsituationen . .. “30 . : z33-x' fi: IF' n man a. - och ett förbättrat skydd av känsliga komponenter i nätet (direkt uppmätta värden, ej uppskattade). Adaptiva relâskydd i denna ansökan avser (i första hand) skydd för enskilda elektriska komponenter som exempelvis elektriska maskiner och transformatorer.The invention facilitates the introduction of adaptive relay protection, which may include changes in the settings of the relay protection with regard to both locally measured quantities from hard-to-reach places and based on input signals (from outside). Control signals coming from outside can be based on both technical and economic (or combinations of technical and economic) assessments. Adjustment of relay protection enables the utilization of available resources based on current margins and non-preset values. This should in most cases enable an increased transfer capacity, but above all create safer operation with regard to the current operating situation. .. “30. : z33-x 'fi: IF' n man a. - and improved protection of sensitive components in the network (directly measured values, not estimated). Adaptive relay protection in this application refers (primarily) to protection for individual electrical components such as electrical machines and transformers.

Den föreliggande uppfinningen innefattar företrädesvis även en databasuppbyggnad. I tidigare databaser har huvudsakligen estimerade driftdata använts, uppskattade enligt olika modeller. Direkt uppmätt driftdata från svårtillgängliga platser ger ett betydligt bättre beslutsunderlag i och med att datat är riktigare och mer konsistent. Databaser bör finnas vid olika nivåer i elkraftsystemet. I fig. 9 indikeras databaser med hänvisningssiffran 70, och databaser av olika slag finns alltså företrädesvis såväl i styrenheter 42, anläggningsövervakningsenheter 32 som nätövervakningsenheter 46. Innehållet i dessa databaser kan emellertid skilja sig väsentligt. I styrenheterna 42 innefattar databaserna företrädesvis data associerat till olika driftsituationer för elkraftobjektet. Styrenhetema 42 kan t.ex. innefatta historiska databaser som möjliggör lokal styrning av elkraftobjektet om det uppstår ett avbrott i kommunikationssystemet.The present invention preferably also comprises a database structure. In previous databases, mainly estimated operational data have been used, estimated according to different models. Directly measured operational data from hard-to-reach places provides a significantly better basis for decision-making as the data is more accurate and more consistent. Databases should be available at different levels in the electric power system. I fi g. 9, databases are indicated by the reference numeral 70, and databases of various kinds are thus preferably found in control units 42, plant monitoring units 32 as well as network monitoring units 46. However, the contents of these databases can differ significantly. In the control units 42, the databases preferably comprise data associated with different operating situations for the electric power object. The control units 42 can e.g. include historical databases that enable local control of the electric power object in the event of an interruption in the communication system.

Däremot sker styrning exempelvis med avseende på koordinerad elkraftanläggning spänningsreglering inom en lämpligen via anläggningsövervakningsenheter 32.On the other hand, control takes place, for example, with regard to a coordinated electric power plant voltage regulation within a suitably via plant monitoring units 32.

»Motsvarande styrning kan ske på olika hierarkiska nivåer i ett elkraftsystem.»Corresponding control can take place at different hierarchical levels in an electric power system.

Behovet av lokala historiska databaser kan användas för att förbättra styrningen av delar av elkraftnätet om det uppstår avbrott i kommunikationssystemet. Avbrott i överföringen av information avseende driften i elkraftsystem kan uppstå på olika nivåer i elkraftövervakningssystemet. Dessa avbrott kan bero på avbrott i kommunikationssystemen mellan olika delar eller genom att vissa delar av ett elkraftnät elektriskt sett kollapsar, en s.k. black-out. Två intressanta fall kan exemplifieras av kommunikationsavbrott mellan enskilda elkraftobjektet och dess .överordnade enheter eller mellan en elkraftanläggning och övriga delar i elkraítnätet. i i! . '30 . :"::": 'å 'i :": få* ff: Ii' .§..:I.' in: i Som exempel på nyttan av uppfinningen vid kommunikationsavbrott mellan en elkraftanläggning och överordnade nätövervakningsenheter kan närnnas möjligheterna att styra produktion och last i ett delområde via nätövervakningsenhetens historiska databasen i den isolerade elkraftanläggningen eller i det isolerade delnätet. Delområdet är ur kommunikationssynpunkt isolerat från hierarkiskt sett överordnade nätövervakningsenheter. Genom att utnyttja lokalt tillgängliga mätvärden och lagrad information kan en alltför konservativ drift av maskiner och anläggningsdelar undvikas fram tills dess att kommunikationema med överordnade nätövervakningsenheter åter kan säkerställas. Ett annat besläktat exempel på en situation när historiska databaser kan utnyttjas, utgörs av s.k. ödrift, då enskilda områden i kraftsystemet, ofta till följd av en storstöming, opererar autonomt under en tid fram tills dess att de olika öarna åter kan synkroniseras.The need for local historical databases can be used to improve the control of parts of the electricity grid if there is an interruption in the communication system. Interruptions in the transmission of information regarding the operation of electric power systems can occur at different levels in the electric power monitoring system. These interruptions may be due to interruptions in the communication systems between different parts or by certain parts of an electric power grid electrically collapsing, a so-called black-out. Two interesting cases can be exemplified by communication interruptions between the individual electric power object and its superior units or between an electric power plant and other parts of the electricity grid. i i! . '30. : "::": 'å' i: ": få * ff: Ii '.§ ..: I.' in: i As an example of the usefulness of the connection in the event of communication interruptions between an electric power plant and superior grid monitoring units, the possibilities of controlling production and load in a sub-area can be approached via the grid monitoring unit's historical database in the isolated electric power plant or in the isolated sub-grid. By using locally available measurement values and stored information, an overly conservative operation of machines and plant parts can be avoided until the communications with superior network monitoring units can be secured again. island drift, when individual areas in the power system, often as a result of a large disturbance, operate autonomously for a period of time until the various islands can be synchronized again.

Under ödriftssituationer är ofta hela systemets stabilitet och integritet hotad, och om inte snabba åtgärder vidtas kan även de skilda nätdelarna kollapsa, d.v.s. en total black-out av systemet. Det kan då vara av särskilt stort intresse att under kontrollerade former och systematiskt kunna överlasta vissa elkraftobjekt för att rädda kvar viktiga laster i ett delsystem under detta kritiska skede. Ett gott exempel på en last som det kan finnas intresse att säkerställa försörjningen av elenergi till är sjukvården, i alla fall under en begränsad tidsperiod, även om detta skulle innebära att vissa elkraftobjekt blir överlastade. Genom att ha tillgång till direkt uppmätta data från dessa elkraftobjekt kan en förbättrad avvägning göras mellan behovet av att säkra den viktiga lasten och riskerna med att överbelasta objektet. Det kan vid sådana tillfällen finnas en relativt stor benägenhet att offra en del av livslängden på elkraftobjektet om detta kan göras utan risk för följdskador och andra allvarliga konsekvenser för omgivningen, i alla fall om det kan leda till att viktiga laster kan försörjas på ett betryggande sätt. 430 1':É":".:' :"::": 'i 'E :': f -- 5352: fi: IF' .É..:É.° ' Fördelar med tillgången till direkta uppmätta data från svårtillgängliga platser tillsammans med historiska databaser kan dessutom erhållas vid avbrott i kommunikationen mellan ett enskilt elkraftobjekt och dess överordnade öveivakningsenhet. Ett problem med konventionella maskinskydd och maskinbegränsare enligt teknikens ståndpunkt är att de i många fall bygger på grova statiska modeller om förlustgenerering och förlustledning samt temperaturstegring. För att ett skydd ska erhållas även för tämligen extrema förhållanden måste stora säkerhetsmarginaler användas, och dessutom beaktas ofta de faktiska förhållandena såsom variation i omgivningens temperatur mycket lite. En roterande maskin utrustas enligt uppfinningen lämpligen med både en roterande och en stationär processeringsenhet för att samla in mätdata från såväl statorn som rotorn, vilken i detta sammanhang utgör en svårtillgänglig plats. De nya möjligheterna till insamling och bearbetning av mätdata skapar klart förbättrade förutsättningar med avseende på autonom drift av maskinen vid stömingar i såväl elkraftsystemet som kommunikationssystemet.During operational situations, the stability and integrity of the entire system are often threatened, and if rapid measures are not taken, the various network components can also collapse, i.e. a total black-out of the system. It can then be of particular interest to be able to overload certain electric power objects in a controlled manner and systematically in order to save important loads in a subsystem during this critical stage. A good example of a load that it may be of interest to secure the supply of electrical energy to is healthcare, at least for a limited period of time, even if this would mean that certain electric power objects become overloaded. By having access to directly measured data from these electric power objects, an improved balance can be made between the need to secure the important load and the risks of overloading the object. On such occasions, there may be a relatively high tendency to sacrifice part of the life of the electric power object if this can be done without risk of consequential damage and other serious consequences for the environment, at least if it can lead to important loads being safely supplied. . 430 1 ': É ":" .:': "::": 'i' E: ': f - 5352: fi: IF' .É ..: É. ° 'Advantages of access to directly measured data from In addition, hard-to-access locations together with historical databases can be obtained in the event of interruptions in communication between an individual electric power object and its superior monitoring unit. A problem with conventional machine protection and machine limiters according to the state of the art is that in many cases they are based on rough static models of loss generation and loss management as well as temperature rise. In order for protection to be obtained even for rather extreme conditions, large safety margins must be used, and in addition, the actual conditions such as variation in the ambient temperature are often taken into account very little. A rotating machine according to the invention is suitably equipped with both a rotating and a stationary processing unit for collecting measurement data from both the stator and the rotor, which in this context constitutes a hard-to-reach place. The new possibilities for collecting and processing measurement data create clearly improved conditions with regard to autonomous operation of the machine in the event of disturbances in both the electric power system and the communication system.

Vid nonnal drift påverkar lokalt uppmätta data samt utifrån kommande styrsignaler baserade på annan teknisk, ekonomisk, miljömässig och/ eller administrativ information hur objektet styrs. I och med att kommunikationen med externa övervakningsenheter bryts blir det svårare att koordinera driften av objektet med andra elkraftobjekt. Vid exempelvis kommunikationsavbrott mellan elkraftobjektet och dess överordnade enheter kan via uppfinningen en gentemot dagens teknologi förbättrad autonom styrning av objektet erhållas. Denna autonoma styrning baseras i fallet med en roterande maskin på, direkt via maskinens stationära och/ eller medroterande processeringsenhet, uppmätta data i kombination med data angående maskinens egenskaper samt driftbetingelser och status lagrade i historiska databaser i anslutningen till maskinen. Exempelvis kan en autonomt fungerande generator utnyttjas för planlagd (koordinerad) spänningsreglering, i alla fall under begränsade perioder, och tills dess att kommunikationssystemet är återupprättat. Detta kan åstadkommas t.ex. genom att kombinera information om aktuell tidpunkt och veckodag med i 330 _ 5 1 ':É":".:' :"::": 'i ' '° 5361:' fi: II" databasen lagrad information om tidigare styrning under likartade villkor samt extrapolerade data från driften av elkraftobjektet före störningen. Detta kan även inkludera en lokalt kontrollerad överlastning av en autonomt fungerande generator, vilket även det kan hjälpa till att upprätthålla spänningsstabiliteten i elkraftnätet.In normal operation, locally measured data and based on future control signals based on other technical, economic, environmental and / or administrative information affect how the object is controlled. As communication with external monitoring units is interrupted, it becomes more difficult to coordinate the operation of the object with other electric power objects. In the event of, for example, interruptions of communication between the electric power object and its superior units, an autonomous control of the object compared to current technology can be obtained via the invention. This autonomous control is based in the case of a rotating machine on, directly via the machine's stationary and / or co-rotating processing unit, measured data in combination with data regarding the machine's properties and operating conditions and status stored in historical databases adjacent to the machine. For example, an autonomously operating generator can be used for planned (coordinated) voltage regulation, at least for limited periods, and until the communication system is re-established. This can be achieved e.g. by combining information about the current time and day of the week with i 330 _ 5 1 ': É ":" .:': "::": 'i' '° 5361:' fi: II "database stored information about previous control under similar conditions and extrapolated data from the operation of the electric power object before the disturbance.This may also include a locally controlled overload of an autonomously operating generator, which may also help maintain the voltage stability in the electric power grid.

Ytterligare ett exempel på autonom styrning kan utgöras av ett koordinerat utnyttjande av reaktiva resurser i ett isolerat elkraftnät. Antag att ett område blivit elektriskt isolerat efter en störning och att det finns ett underskott av reaktiv effekt. Generellt sätt gäller att kraftelektronik kan överlastas relativt kort tid i förhållande till elektriska maskiner. Det kan dock finnas en intressant potential att omedelbart efter störningen utnyttja kraftelektroniken så mycket som det går genom att mäta temperaturen direkt på halvledarkretsen och utnyttja den aktuellt tillgängliga temperaturmarginalen för att så att säga "köpa tid" för att hinna genomföra andra åtgärder, och på så sätt reducera risken för en mer omfattande störning. Åtgärderna som vidtas i det isolerade elkraftnätet bygger på insamling av aktuella data från olika elkraftobjekt och informationen koordineras lämpligen i en i delnätet tillgänglig nätövervakningsenhet. Vid normaldrift är nätövervakningsenhetens huvuduppgifter att säkerställa en tillförlitlig och ekonomiskt optimal drift av nätet, medan den vid störningar av den beskrivna typen övergår till att prioritera driftsäkerhetsaspekter. Genom att exempelvis reducera det aktiva effektuttaget, kan det skapas extra utrymme för reaktiv effektproduktion i inkopplade synkrongeneratorer, vilket kan hjälpa till att upprätthålla spänningsregleringen och försörja de viktigaste lasterna tills dess att delnätet åter kan synkroniseras med det övriga elkraftsystemet. Detta kan dock leda till ökade kostnader, exempelvis genom leveranstillförlitlighetsavtal med kunder. Genom att kunna övervaka den verkliga temperaturen i såväl stator som rotor förbättras möjlighetema till en koordinerad och kontrollerad överlast av maskinema, vilken kan utnyttjas . . '30 , . 516 1É':É":". :' :"::": 'i 'É :'°: i " .3? II: iii' .É..:I.' in: i för att genomföra ytterligare omkopplingar och säkerställa försörjningen av de viktigaste lasterna i det isolerade elkraftnätet.Another example of autonomous control can be a coordinated utilization of reactive resources in an isolated electricity grid. Assume that an area has become electrically isolated after a disturbance and that there is a deficit of reactive effect. In general, power electronics can be overloaded in a relatively short time in relation to electrical machines. However, there may be an interesting potential immediately after the disturbance to use the power electronics as much as possible by measuring the temperature directly on the semiconductor circuit and using the currently available temperature margin to, so to speak, "buy time" to have time to carry out other measures, and so on. ways to reduce the risk of a more extensive disturbance. The measures taken in the isolated electricity network are based on the collection of current data from various electricity objects and the information is suitably coordinated in a network monitoring unit available in the subnet. During normal operation, the main tasks of the network monitoring unit are to ensure a reliable and economically optimal operation of the network, while in the event of disturbances of the type described, it is a matter of prioritizing operational safety aspects. By reducing the active power output, for example, extra space can be created for reactive power production in connected synchronous generators, which can help maintain voltage regulation and supply the most important loads until the sub-grid can be synchronized with the rest of the electric power system. However, this can lead to increased costs, for example through delivery reliability agreements with customers. By being able to monitor the actual temperature in both the stator and rotor, the possibilities for a coordinated and controlled overload of the machines are improved, which can be utilized. . '30,. 516 1É ': É ":". : ': "::":' i 'É:' °: i ".3? II: iii '.É ..: I.' in: i to carry out further switches and ensure the supply of the most important loads in the insulated power grid.

De uppbyggda databaserna kan även användas för tekniska tilläggstjänster, exempelvis i form av stöd vid planering och prissättning av produktions- resurser, spänningsreglering, reaktiva reserver, frekvensreglering samt momentana och snabba aktiva reserver. Information om tillgång på och prissättning av stödtjänster (s.k. ancillary services) är ett relativt nytt önskemål p.g.a. tillkomsten av avreglerade elmarknader. Tillgång till information om hur generatorer och andra elkraftobjekt belastats och hur nära gränserna de körts respektive hur mycket överlast de kan hantera utgör mycket intressant information i samband med uppbyggnaden av sådana databaser. Olika intressenter kommer i detta sammanhang att ha olika, och ibland motstridiga, intressen. Som exempel kan nämnas skillnader i intressen och önskemål angående ansvarsfördelning mellan ägare av produktionsanläggningar, ägare av transmissionsresurser och oberoende systemoperatörer. Genom att samla in mätdata och bygga upp denna typ av driftdatabaser kan en bättre överblick av exempelvis kostnaderna som tillhör reaktiv effektproduktion erhållas. Tillgången på direkt uppmätta driftdata från svårtillgängliga platser utgör en mycket viktig infonnationskälla avseende uppskattningen av den verkliga kostnadsbilden.The built-up databases can also be used for additional technical services, for example in the form of support for planning and pricing of production resources, voltage control, reactive reserves, frequency control and instantaneous and fast active reserves. Information on access to and pricing of ancillary services is a relatively new request due to the emergence of deregulated electricity markets. Access to information on how generators and other electric power objects are loaded and how close to the limits they have been driven and how much overload they can handle constitutes very interesting information in connection with the construction of such databases. In this context, different stakeholders will have different, and sometimes conflicting, interests. Examples include differences in interests and wishes regarding the division of responsibilities between owners of production facilities, owners of transmission resources and independent system operators. By collecting measurement data and building up this type of operational databases, a better overview of, for example, the costs associated with reactive power production can be obtained. The availability of directly measured operational data from hard-to-reach places is a very important source of information regarding the estimate of the actual cost picture.

På en avreglerad elmarknad år det inte enbart nätoperatörer samt ägare av produktionsanläggningar och nätstationer som kan vara intresserade av denna typ av information utan även nya marknadsaktörer som kraftmäklare, oberoende kraftproducenter och fristående energitjänstföretag. Spridningen av viss information erhåller ett värde för de olika marknadsaktörerna genom de nya möjlighetema att exempelvis ta betalt för att köra ett elkraftobjekt. extra hårt under en viss tid, och således reducera dess livslängd. Det finns således även ett intresse av att begränsa rättigheterna för de olika aktörema att ta del av viss information. Detta kan exempelvis göras genom införandet av säkerhetsnycklar (kryptering) i det använda kommunikationsprotokollet.In a deregulated electricity market, it is not only network operators and owners of production facilities and substations who may be interested in this type of information, but also new market players such as power brokers, independent power producers and independent energy service companies. The dissemination of certain information acquires value for the various market players through the new possibilities of, for example, charging for running an electric power object. extra hard for a certain time, thus reducing its lifespan. There is thus also an interest in restricting the rights of the various actors to access certain information. This can be done, for example, by inserting security keys (encryption) in the communication protocol used.

Ett genomtänkt utnyttjande av behörighetskriterier kan skapa ett system .16 8Q__1gjj==..= fw; -s = :ass ::=::=" med fullgod sekretess mot obehörig spridning av sådan information som kan ha ett ekonomiskt värde.A well-thought-out use of eligibility criteria can create a system .16 8Q__1gjj == .. = fw; -s =: ass :: = :: = "with adequate confidentiality against the unauthorized dissemination of such information that may have an economic value.

En historisk databas med information om driften vid start och stopp av t.ex. en elektrisk maskin, kombinerat med faktiska uppmätta temperaturdata skapar möjligheter att beräkna de verkliga kostnaderna för stopp och start av elektriska maskiner. Denna information saknas till stora delar idag, framför allt för vattenkraftaggregat. Till följd av centraliserad produktionsplanering var det tidigare relativt ovanligt att, framför allt, vattenkraftaggregat startade och stoppade flera gånger per dag. Detta kommer sannolikt att bli allt vanligare till följd av avregleringen. De specifika kostnader, ökat slitage etc., som detta medför är emellertid ofta oklara för aggregatägaren. Kombinationerna med nya temperaturmätdata och historiska databaser gör det möjligt att ta fram förbättrade uppskattningar av involverade kostnader för start och stopp av aggregat.A historical database with information about the operation at start and stop of e.g. an electric machine, combined with actual measured temperature data creates opportunities to calculate the actual cost of stopping and starting electrical machines. This information is largely lacking today, especially for hydropower units. As a result of centralized production planning, it was previously relatively uncommon for, above all, hydropower units to start and stop fl once a day. This is likely to become more common as a result of deregulation. However, the specific costs, increased wear, etc., that this entails are often unclear to the unit owner. The combinations with new temperature measurement data and historical databases make it possible to produce improved estimates of the costs involved in starting and stopping units.

Temperaturdata och nivåer av partiella urladdningar (PD), uppmätta främst' vid svårtillgängliga platser, skapar ett förbättrat underlag för planering av underhåll och återinvesteringar i befintliga anläggningar, samt förbättrade uppskattningar av komponenternas livslängd. Genom den föreliggande uppfinningen tillhandahålls kunskap om t.ex. vilka temperaturer som lindningar i en rotor och transformatorlindningar verkligen utsatts för.Temperature data and levels of partial discharges (PD), measured mainly at hard-to-reach locations, create an improved basis for planning maintenance and reinvestments in existing facilities, as well as improved estimates of the life of the components. The present invention provides knowledge of e.g. the temperatures to which windings in a rotor and transformer windings are actually exposed.

Tidigare har bara uppskattningar av dessa temperaturer orts med olika mer eller mindre välorda termiska modeller av komponenterna. Även temperaturen i statom är av intresse. Dessa verkliga värden kan därmed samlas i en databas och utnyttjas som en loggning av den terrniska historien. Detta skapar möjligheter att t.ex. ta fram s.k. "badkarskurvor", för respektive övervakad komponent, som beskriver hur sannolikheten för fel förändras i och med att komponenten åldras. Sådana badkarskurvor anger felfrekvensen som en funktion av drifttiden och tillgången till tillförlitliga "badkarskurvor" skapar härigenom förbättrade möjligheter till en god underhållsplanering. Underhållsplanema baseras då på det verkliga behovet och kunskaperna om detta kan ge en återkoppling till såväl ägare som 3,0 ,16 surt, 39..- - I I I p 0- n.. . . . - ; n komponenttillverkare. Åldringsfenomen och livslängd kan sålunda kontinuerligt övervakas, vilket reducerar behovet av underhåll.Previously, only estimates of these temperatures have been made with different more or less well-ordered thermal models of the components. The temperature in the stator is also of interest. These real values can thus be collected in a database and used as a logging of the thermal history. This creates opportunities to e.g. bring forth s.k. "bathtub curves", for each monitored component, which describe how the probability of failure changes as the component ages. Such bathtub curves indicate the error rate as a function of operating time and the availability of reliable "bathtub curves" thereby creates improved opportunities for good maintenance planning. The maintenance plans are then based on the real need and the knowledge about this can give a feedback to both the owner and 3,0, 16 sour, 39 ..- - I I I p 0- n ... . . -; n component manufacturer. Thus, the phenomenon of aging and longevity can be continuously monitored, which reduces the need for maintenance.

Livslängdsövervakningen kan också användas för att på ett tillförlitligt sätt i god tid kunna förutse nödvändiga nyinvesteringar. Allt som allt leder detta till en bättre kapitalförvaltning, då mycket stora belopp är investerade i komponenter i elkraftsystemen.Lifetime monitoring can also be used to reliably anticipate necessary new investments in good time. All in all, this leads to better asset management, as very large amounts are invested in components in the electric power systems.

Genom den föreliggande uppfinningen möjliggörs även en medveten försäljning av livslängd. Tillgången till en historisk databas med direkt uppmätta data från svårtillgängliga platser nära de verkliga processerna skapar möjlighet att övervaka "förbrukningen" av livslängd. Påverkan på livslängden av att överlasta en elektrisk komponent måste uppskattas med hänsyn till vilken temperatur som uppkommit och under hur lång tid. Detta gör det möjligt för ägaren av anläggningen att sätta ett värde på de "kostnader" eller den "förbrukning", i form av förkortad livslängd för komponenter i anläggningen, som uppkommer i samband med att tillåta en överlast under en viss tid. Man kan alltså sätta ett pris på livslängden hos komponenter baserat på verkliga kostnader och inte enbart uppskatmingar, vilket gör det möjligt att på ett intelligent sätt "sälja av livslängden" hos elektriska komponenter. Insignalen till att från något håll anhålla eller begära tillgång till överlastkapaciteten hos någon elektrisk komponent kan vara baserat på behovet av förbättrad driftsäkerhet eller motiverad av ekonomiska termer, exempelvis ökad överföringskapacitet. Grunden till och avvägningen mellan olika typer av behov, tekniska, ekonomiska eller miljömässiga, är i detta sammanhang av underordnad betydelse, utan kan anses utgöra styrsignal. Denna styrsignal kan vara såväl ett önskemål om tillgång mot ersättning som ett krav på tillgång vid risk för allvarliga och mer omfattande konsekvenser om drifttillförlitligheten inte kan upprätthållas.The present invention also enables a conscious sale of longevity. The availability of a historical database with directly measured data from hard-to-reach places close to the real processes creates the opportunity to monitor the "consumption" of longevity. The impact on the service life of overloading an electrical component must be estimated with regard to the temperature that has arisen and for how long. This allows the owner of the plant to put a value on the "costs" or the "consumption", in the form of shortened service life of components in the plant, that arise in connection with allowing an overload for a certain period of time. It is thus possible to set a price for the service life of components based on actual costs and not just estimates, which makes it possible to intelligently "sell the service life" of electrical components. The input signal to request or request access to the overload capacity of an electrical component from somewhere may be based on the need for improved operational reliability or motivated by economic terms, such as increased transmission capacity. The basis and balance between different types of needs, technical, economic or environmental, is in this context of secondary importance, but can be considered as a control signal. This control signal can be both a desire for access for compensation and a requirement for access in the event of a risk of serious and more extensive consequences if operational reliability cannot be maintained.

Förbättrade möjligheter till preventivt underhåll, genom information om tillståndet i elektriska utrustningar, inkl. åldringsfenomen, skapar möjligheter till en förbättrad övervakning och därigenom ett förbättrat underhåll. Sammantaget leder detta till förbättrad kapitalförvaltning, baserat u 516 8JJ.1-.-. .- .= š"š”=.9 235215' i _. på bättre kunskap om komponentemas livslängd. Underhållsplanering kan baseras på verkliga driftförhållanden och direkt uppmätta data i kraftnätet.Improved opportunities for preventive maintenance, through information about the condition of electrical equipment, incl. aging phenomenon, creates opportunities for improved monitoring and thereby improved maintenance. Overall, this leads to improved asset management, based u 516 8JJ.1 -.-. .-. = š "š" =. 9 235215 'i _. on better knowledge of the service life of the components. Maintenance planning can be based on actual operating conditions and directly measured data in the power grid.

En koordinering kan t.ex. ske mellan lastuttaget och underhållsplaneringen.A coordination can e.g. take place between the load collection and maintenance planning.

Tillståndsestimatom utgör en viktig del i fjärrkontrollsystemet och utgör en grund för olika beslutsunderlag genom att beskriva det aktuella tillståndet i elkraftsystemet. Tillståndsestimeringen utgör således en grundfunktion för de mer beräkningsorienterade funktionerna som ingår i EMS / DMS systemen. Grundorsaker till behovet av tillståndsestimering (eng. state estimation) utgörs av osäkerheten i insamlade data orsakade av mätonoggrannheter, att vissa data kan saknas från vissa områden och att insamlade data helt enkelt kan vara felaktiga till följd av något fel i någon del av kedjan från sensorn, via ijärrterminaler och kommunikationssystemet till övervakningsenheterna. Det gäller att upptäcka felaktiga mätdata så att de inte påverkar beslut om åtgärder vid elkraftobjekt eller elkraftanläggningar. I ett första steg kan orimliga mätdata detekteras och sorteras bort för vidare analys och bearbetning.The condition estimator is an important part of the remote control system and forms the basis for various decision bases by describing the current condition in the electric power system. The state estimation thus constitutes a basic function for the more calculation-oriented functions that are included in the EMS / DMS systems. Basic reasons for the need for state estimation are the uncertainty in collected data caused by measurement inaccuracies, that certain data may be missing from certain areas and that collected data may simply be incorrect due to an error in some part of the chain from the sensor. , via remote terminals and the communication system to the monitoring units. It is important to detect incorrect measurement data so that they do not affect decisions on measures at electric power objects or electric power plants. In a first step, unreasonable measurement data can be detected and sorted out for further analysis and processing.

Målsättningen med att använda estimering är att ur insamlade mätdata ta fram den bästa uppskattningen om det aktuella (verkliga) tillståndet i kraftnätet. Estimeringen kan därför sägas utgöra en filtrering av från elkraftsystemet insamlade rådata. Den systematiska processen avseende filtreringen av rådata resulterar i "förluster" i information, vilket leder till att det behövs extra indata till estimeringsprocessen för att fullständigt bestämma det aktuella tillståndet i elkraftnätet. Följaktligen behövs det mer mätvärden än det antal obekanta tillståndsvariabler som ingår i estimeringen. Med obekanta tillståndsvariabler avses såväl icke-uppmätta som uppmätta med ej filtrerade (estimerade) mätvärden. Estimeringen kan förenklat beskrivas som lösningen av det överestimerade ekvationssystem som uppstår genom att antalet mätvärden överskrider det antal obekanta tillståndsvariabler som ska bestämmas. §":'° " :"::": 'i 'i :": inf F24; I? Ii' .É..:I.' 5.2.5 i Det finns en mängd olika metoder att genomföra denna tillståndsestimering (filtrering) av insamlade mätdata, och en indelning är att skilja på statiska och dynamiska metoder. Statiska metoder år i första hand till för att bestämma belastningsfördelningen. Denna är i sin tur i första hand avsedd att användas för att studera statiska eller långsamt varierande förlopp i elkraftsystemet. Belastningsfördelningsdata tas kontinuerligt fram genom tillståndsestimering baserad på realtidsdata, vilka skickas till nätövervakningsenheterna och utgör grunden för de flesta beräkningar som utförs i driftcentralerna. Dynamisk tillståndsestimering är som namnet anger relaterat till transienta eller dynamiska förlopp i elkraftnätet. Denna används i fall då hänsyn ska tas till dynamiken hos komponenterna som ingår i elkraftsystemet. Som exempel kan nämnas studier av samverkan mellan turbinregleringen samt frekvens- och spänningsregleringen tillhörande generatorer.The aim of using estimation is to obtain from the collected measurement data the best estimate of the current (actual) state in the power grid. The estimation can therefore be said to constitute a filtering of raw data collected from the electric power system. The systematic process regarding the alteration of raw data results in "losses" in information, which leads to the need for additional input data to the estimation process to completely determine the current state of the electricity grid. Consequently, more measured values are needed than the number of unknown state variables included in the estimation. Unknown state variables refer to both non-measured and measured with unfiltered (estimated) measured values. The estimation can simply be described as the solution of the overestimated system of equations that arises by the number of measured values exceeding the number of unknown state variables to be determined. § ": '°": "::":' i 'i: ": inf F24; I? Ii' .É ..: I. ' 5.2.5 i There are a variety of methods to perform this state estimation (filtering) of collected measurement data, and a division is to distinguish between static and dynamic methods.Static methods are primarily used to determine the load distribution. primarily intended for use in studying static or slowly varying processes in the electric power system. to transient or dynamic processes in the electricity grid, which is used in cases where the dynamics of the components included in the electric power system must be taken into account. Examples include studies of the interaction between the turbine control and the frequency and voltage control associated with generators.

Den föreliggande uppfinningen ger även möjligheter till en förbättrad i i topologihantering, särskilt tillsammans med tidsmårkning av data. Genom att kombinera insamling av mätdata från svårtillgängliga platser med en exakt tidsmårkning, kan mätdata exempelvis sorteras med avseende på data uppmätta före resp. efter en topologiförändring. En sådan topologiförändring kan exempelvis vara ett fel som lett till att brytare frånkopplat en ledning.The present invention also provides opportunities for an improved topology management, especially in conjunction with time marking of data. By combining the collection of measurement data from hard-to-reach places with an exact time marking, measurement data can for example be sorted with respect to data measured before resp. after a topology change. Such a change in topology can, for example, be a fault that has led to the circuit breaker disconnecting a line.

Detta förbättrar möjligheterna till god estimering genom att estimeringen sker på en enda topologi och inte genom en blandning av mätdata tillhörande olika topologier.This improves the possibilities for good estimation by estimating on a single topology and not by a mixture of measurement data belonging to different topologies.

Tidsmårkningen kan exempelvis baseras på tidssignalen från GPS-systemet (Global Positioning Satellite). Systemet består av 24 satelliter och kan förse utrustningar med en tidssignal som år synkroniserad inom 0,2 mikrosekunder (us) mot en världsstandardiserad tid (UTC, Coordinated Universal Time). Utnyttjandet av tidsmårkning genom att utnyttja tidssignalen från .GPS satelliter finns beskrivet på flera håll i litteraturen (se t.ex. "Power system relaying" av S.H.Horowitz och A.G.Phadke, Research Studies Press Ltd &s John Wiley & Sons Inc., sid. 287-289). Genom att ~ 516 ßÛglæëï-aw f: koppla samman denna mycket noggranna tidsmärkning med insamlade mätdata kan insamlade mätdata sorteras i tidsordning, noggranna jämförelser göras och fasstorheter beräknas. I detta sammanhang bör det noteras att detta öppnar nya och förbättrade möjligheter vid topologibestämningen. GPS satelliternas tidssignal har en noggrannhet på bättre än en rnikrosekund, vilket om det kopplas till insamlingen av mätdata skapar möjligheter att bestämma om ett visst mätvårde år insamlat före eller efter att en händelse inträffat.The time marking can be based, for example, on the time signal from the GPS system (Global Positioning Satellite). The system consists of 24 satellites and can provide equipment with a time signal that is synchronized within 0.2 microseconds (us) to a world standardized time (UTC, Coordinated Universal Time). The use of time marking by using the time signal from .GPS satellites is described in several places in the literature (see eg "Power system relaying" by SHHorowitz and AGPhadke, Research Studies Press Ltd & John Wiley & Sons Inc., p. 287-289). By linking this very accurate time marking with collected measurement data, collected measurement data can be sorted in chronological order, accurate comparisons are made and phase quantities are calculated. In this context, it should be noted that this opens up new and improved possibilities in the determination of topology. The time signal of the GPS satellites has an accuracy of better than one microsecond second, which if linked to the collection of measurement data creates opportunities to determine whether a certain measurement care year has been collected before or after an event has occurred.

En av orsakerna till att tidsynkroniserade mätdata har blivit så intressanta är möjligheten att utifrån insamlade mätdata avseende växelströmsstorheter ta fram motsvarande fasstorheter. För att ta fram fasstorheter (eng. phasor quantities) vilka representerar mätvärdet för växelströmsstorheter till både belopp och fasvinkel samt att kunna jämföra mätvärden från olika lokalisationer i elkraftnätet krävs en mycket god tidssynkronisering. Enligt sammandraget av "IEEE Standard for Synchrophasor for Power Systems" publicerat i IEEE Transactions on Power Systems, vol. 13, nr 1, sid 73 - 77 (januari 1998) krävs en synkroniserande källa för tidsangivelsen med en noggrannhet (tidsupplösning) på minst en mikrosekund för att tillfredställa de flesta krav som sätt i ett elkraftsystem. Denna upplösning motsvarar en noggrannhet i vinkelbestämningen på 0,018 grader för ett 50 Hz system respektive 0,022 grader för ett 60 Hz system. Synkroniserade mätdata insamlade exempelvis från olika sidor av en transformator kan användas för reläskyddsfiinktioner. Insamlade och tidssynkroniserade mätdata skulle även kunna användas vid adaptív reläskyddsinställning.One of the reasons why time-synchronized measurement data has become so interesting is the possibility of producing corresponding phase quantities on the basis of collected measurement data regarding alternating current quantities. In order to produce phase quantities (English phasor quantities) which represent the measured value for alternating current quantities to both amount and phase angle and to be able to compare measured values from different locations in the electricity power grid, a very good time synchronization is required. According to the abstract of the "IEEE Standard for Synchrophasor for Power Systems" published in IEEE Transactions on Power Systems, vol. 13, no. 1, pages 73 - 77 (January 1998), a synchronizing source for the time indication with an accuracy (time resolution) of at least one microsecond is required to satisfy the fl most requirements as a method in an electric power system. This resolution corresponds to an accuracy in the angular determination of 0.018 degrees for a 50 Hz system and 0.022 degrees for a 60 Hz system, respectively. Synchronized measurement data collected, for example, from different sides of a transformer can be used for relay protection functions. Collected and time-synchronized measurement data could also be used for adaptive relay protection setting.

En förfinad modelluppbyggnad kan också erhållas via underlaget från topologihanteringen och datainsamlingen. Tillgången till nya driftdata uppmätta på svårtillgängliga platser samt förbättrad topologihantering ger möjlighet till dynamisk uppdatering av i kraftsystemmodellen ingående modeller. Särskilt intressant är tillgången till nya typer av mätdata t.ex. strömmar i dämplindningar i elektriska maskiner, och förbättrad topologihantering genom t.ex. exakt tidsmärkning (GPS) av insamlade data. ..::3° En tillförlitlig och god modelluppbyggnad är särskilt viktig eftersom denna modell av elkraftsystemet utgör grunden för många andra funktioner inom EMS /DMS-gruppen (drifttillförlitlighet och driftsäkerhet). Inhämtningen av data till en nätövervakningsenhet skapar möjligheter till att skapa en dynamiskt uppdaterad modell av elkraftsystemet. Detta är emellertid inget principiellt nytt gentemot tidigare använda metoder för datainsamling och topologibestämning. Det unika för den föreliggande uppfinningen kommer av förbättrade möjligheter till insamling av nya driftdata uppmätta på svårtillgängliga platser. Som exempel kan nämnas insamling av strömmar och spänningar från direkt mätning på rotorn i elektriska maskiner. Dessa nya data kan utnyttjas för att dynamiskt uppdatera parametrar i modeller av den elektriska maskinen, vilka tidigare i bästa fall baserats på indirekta mätningar, exempelvis ifrån idrifttagningen av maskinen. Ytterligare en intressant tillämpning utgörs av möjligheterna att ändra parametrar i modellen baserat på den aktuella, direkt i maskinen, uppmätta temperaturen, vilket skapar exaktare modeller. Använder man sig dessutom av den livstidsinformation som också finns tillgänglig genom den historiska databasen, kan åldringsfenomen inkluderas i modellerna.A model model can also be obtained via the data from topology management and data collection. The availability of new operating data measured in hard-to-reach places as well as improved topology management provides the opportunity for dynamic updating of models included in the power system model. Of particular interest is the availability of new types of measurement data, e.g. currents in damping windings in electrical machines, and improved topology management through e.g. accurate time marking (GPS) of collected data. .. :: 3 ° A reliable and good model structure is particularly important as this model of the electric power system forms the basis for many other functions within the EMS / DMS group (operational reliability and reliability). The collection of data to a grid monitoring unit creates opportunities to create a dynamically updated model of the electric power system. However, this is not fundamentally new compared to previously used methods for data collection and topology determination. The uniqueness of the present invention comes from the improved possibilities for collecting new operational data measured in hard-to-reach places. Examples include the collection of currents and voltages from direct measurement on the rotor in electrical machines. This new data can be used to dynamically update parameters in models of the electrical machine, which previously were at best based on indirect measurements, for example from the commissioning of the machine. Another interesting application consists of the possibilities to change parameters in the model based on the current, directly in the machine, measured temperature, which creates more accurate models. If you also use the lifetime information that is also available through the historical database, aging phenomena can be included in the models.

Den föreliggande uppfinningen innebär också förbättringar avseende felindikeringar och hanteringen av fel. Förbättrade möjligheter till fjärrstyrning kan baseras på kombinationer av lokalt uppmätta storheter och globala styrsignaler. Tillgången till mätdata från svårtillgängliga platser kan dessutom tidigare, säkrare och tillförlitligare än tidigare upptäcka feltillstånd i elkraftnätet. Det är den omedelbara närheten till de elektriska/ elektro- magnetiska förloppen genom tillgången på mätdata från svårtillgängliga platser som ger en förbättrad bild med avseende på felindikeringar för de övervakade elkraftobjekten. Detektering av t.ex. skador på komponenter eller felaktiga drifttillstånd i elkraftnätet kan därmed förbättras.The present invention also provides improvements regarding error indications and error handling. Improved possibilities for remote control can be based on combinations of locally measured quantities and global control signals. In addition, access to measurement data from hard-to-reach places can detect faulty conditions in the electricity grid earlier, more securely and more reliably than before. It is the immediate proximity to the electrical / electromagnetic processes through the availability of measurement data from hard-to-reach places that provides an improved picture with regard to error indications for the monitored electric power objects. Detection of e.g. damage to components or incorrect operating conditions in the electricity grid can thus be improved.

Ett bortfall av ett spår i en rotor är ett exempel på ett felfall som nu relativt enkelt skulle kunna detekteras, vilket tidigare hade varit mycket komplicerat. Detektering av feltillstånd kan nu ske genom direkt .if-WO 516 809: zzfzf' 'i ' I .=. .. uppmätning av driftdata på svårtillgängliga platser. Exempel på detta är strömmar i dämplindningar och nivåer av partiella urladdningar (PD) i elektriska maskiner, vilka även kan användas för att indikera feltillstånd i nätet. Andra nya driftdata som kan användas för att detektera feltillstånd utgörs av vibrationer, inkl. resonansfenomen som exempelvis ferroresonans och SSR (sub-synkron resonans), samt uppmätning av övertoner och osymmetriska komponenter (minusföljder och nollföljder) i elektriska utrustningar. Möjlighetema till att mäta och samla in information om övertoner och osymmetriska komponenter i olika utrustningar skapar förutom en felindikation även förbättrade möjligheter till förlustminimering vid den operativa driften. Inforrnation om övertoner, minusföljder och nollföljder utgör även en möjlighet att finna problem och källor orsakade av elkvalitetsproblem.A loss of a groove in a rotor is an example of a fault that could now be detected relatively easily, which had previously been very complicated. Detection of fault conditions can now take place by direct .if-WO 516 809: zzfzf '' i 'I. =. .. measurement of operating data in hard-to-reach places. Examples of this are currents in attenuation windings and levels of partial discharges (PD) in electrical machines, which can also be used to indicate fault conditions in the network. Other new operating data that can be used to detect fault conditions consist of vibrations, incl. resonance phenomena such as ferro-resonance and SSR (sub-synchronous resonance), as well as measurement of harmonics and asymmetric components (minus and zero sequences) in electrical equipment. The possibilities for measuring and collecting information about harmonics and asymmetrical components in various equipment create, in addition to an error indication, also improved opportunities for loss minimization during operational operation. Information about harmonics, negative sequences and zero sequences also provides an opportunity to find problems and sources caused by electricity quality problems.

Möjligheter till ijärrmanöver baserat på infonnation inhämtade från nu tillgängliga mätdata, inhämtade från svårtillgängliga platser i elkraftsystemet, kan ses som en förbättring av felhanteringssystemet.Opportunities for iron maneuvers based on information obtained from now available measurement data, obtained from hard-to-reach places in the electric power system, can be seen as an improvement of the fault management system.

Genom tidigare beskrivna förbättrade möjligheter till topologibestämning genom exaktare tidsmårkning med hjälp av GPS systemet förbättras möjlighetema att vidta korrekta åtgärder vid fel. Fjärrrnanöver kan exempelvis användas för att sektionera nätet vid driftomläggningar, störningar etc., vilket med hjälp av den nu tillgängliga mätdata från s.k. svårtillgängliga platser kan leda till förbättrade möjligheter att på ett kontrollerat sätt överlasta komponenter under (bestämda) tidsperioder.Through previously described improved possibilities for topology determination through more accurate time marking with the help of the GPS system, the possibilities of taking correct measures in the event of errors are improved. Remote access can be used, for example, to section the network in the event of operational changes, disturbances, etc., which with the help of the now available measurement data from the so-called hard-to-reach places can lead to improved opportunities to overload components in a controlled manner during (specific) time periods.

Möjlighetema att på ett koordinerat och övervakat sätt överbelasta vissa komponenter leder till förbättrade möjligheter och kan därigenom skapa mer tid att genomföra nödvändiga omkopplingar efter det att störningar inträffat, vilket leder till en förbättrad drifttillförlitlighet i elkraftsystemet.The possibilities of overloading certain components in a coordinated and supervised manner lead to improved possibilities and can thereby create more time to carry out the necessary switches after disturbances have occurred, which leads to an improved operational reliability in the electric power system.

Kommunikationen mellan de olika enheterna innefattar normalt överföring av data och /eller .styrinformation För att kunna hantera kritiska situationer måste den tillgängliga kommunikationskapaciteten dimensioneras så att det under normala förhållanden finns ledig kapacitet. Sådan ledig kapacitet kan . , '30 . 516 ë-“f-'zcä-r af t.ex. utnyttjas för nerladdning av programvara och / eller upphåmtning av lokalt lagrad historisk databasinformation. Sådan information kan överföras i de tidsluckor som inte utnyttjas för datainsamling och kommunikation av dessa data och styr-information mellan olika enheter. Nerladdning av programvara kan företrädesvis ske i raderbara PROM (Programmable Read- Only Memory), dvs. programmerbara ROM eller "flash"-minnen. Erasable Programmable Read-Only Memory (EPROM) - särskilt UV-Erasable PROM (EPROM) och Electrically Erasable PROM (EEPROM) - är användbara, eftersom dessa behåller sitt minnesinnehåll även vid strömavbrott.The communication between the different units normally involves the transmission of data and / or control information. In order to be able to handle critical situations, the available communication capacity must be dimensioned so that under normal conditions there is free capacity. Such spare capacity can. , '30. 516 ë- “f-'zcä-r of e.g. used for downloading software and / or retrieving locally stored historical database information. Such information can be transmitted in the time slots that are not used for data collection and communication of this data and control information between different devices. Software download can preferably take place in erasable PROM (Programmable Read-Only Memory), ie. programmable ROMs or "ash" memories. Erasable Programmable Read-Only Memory (EPROM) - especially UV-Erasable PROM (EPROM) and Electrically Erasable PROM (EEPROM) - are useful because they retain their memory content even in the event of a power failure.

I detta sammanhang är det viktigt att säkerställa att nedladdning av programvara sker med en lägre prioritet än annan viktigare informationsöverföring. Nedladdning bör därför endast ske med ledig kapacitet utan konkurrens med styr- eller datainformation. Nedladdningen bör också vara förknippad med sekretessprocedurer för att säkerställa att endast behöriga enheter kan få tillgång till programvaran.In this context, it is important to ensure that software downloads take place with a lower priority than other more important information transfer. Downloading should therefore only take place with spare capacity without competition with control or data information. The download should also be associated with privacy practices to ensure that only authorized devices can access the software.

På samma sätt som nerladdningen av programvara kan ske i tidsluckor kan uppdateringen av databaser mellan olika nåtövervakningsenheter, anlåggningsövervakningsenheter och styrenheter ske i dessa tidsluckor. I syfte att inte blockera viktigare trafik på kommunikationsnätet bör det utnyttjade protokollet för informationsöverföring mellan de olika enhetema inkludera någon typ av blockering av nerladdningen av mjukvara och uppdateringen av databaser då kapaciteten behövs för att säkerställa en tillförlitlig och ekonomiskt optimal nätdrift. Block med data för nerladdningen av mjukvara och uppdateringen av databaser kan då företrädesvis ges en lägre prioritet och kommer således inte alltid att skickas omedelbart. Även i detta sammanhang är det viktigt att säkerställa att uppdateringen av databaser sker med en lägre prioritet än annan viktigare informationsöverföring. Uppdateringen bör också vara förknippad med en liknande sekretessprocedur som tidigare diskuterats, för att säkerställa att endast behöriga enheter kan få tillgång till dessa data. 1 l v» -30 n... . 516 80 šjjåä; =jj¿=jj¿_ -:j=_ Behovet av informationsöverföring kan begränsas genom att endast föra över förändringar i mätdata eller driftrnarginaler. Detta leder till ett reducerat behov av överföringskapacitet, dvs. lägre behov av prestanda hos kommunikationssystemen, vilket kan resultera i att billigare lösningar kan användas. Om stationära förhållanden råder behöver idealt sett ingen kommunikation ske. Principerna för hur dessa förändringar ska kommuniceras anges i de protokoll som gäller för kommunikationsnätet.In the same way that the download of software can take place in time slots, the updating of databases between different network monitoring units, plant monitoring units and control units can take place in these time slots. In order not to block more important traffic on the communication network, the utilized protocol for information transfer between the various units should include some type of blocking of the download of software and the updating of databases when the capacity is needed to ensure a reliable and economically optimal network operation. Blocks with data for downloading software and updating databases can then preferably be given a lower priority and will thus not always be sent immediately. Also in this context, it is important to ensure that the updating of databases takes place with a lower priority than other more important information transfer. The update should also be associated with a similar confidentiality procedure as previously discussed, to ensure that only authorized entities can access this data. 1 l v »-30 n .... 516 80 šjjåä; = jj¿ = jj¿_ -: j = _ The need for information transfer can be limited by only transmitting changes in measurement data or operating margins. This leads to a reduced need for transmission capacity, ie. lower need for the performance of communication systems, which may result in cheaper solutions being used. If stationary conditions prevail, ideally no communication needs to take place. The principles for how these changes are to be communicated are stated in the protocols that apply to the communication network.

Detta gäller framförallt mätvärden som sällan ändras eller driftmarginaler för större enheter, där små ändringar inte slår igenom på kort tid. Det reducerade överföringsbehovet kan naturligtvis även utnyttjas för den ovan nämnda nerladdningen av mjukvara och uppdateringen av databaser.This applies above all to measured values that rarely change or operating margins for larger units, where small changes do not take effect in a short time. The reduced transfer requirement can of course also be used for the above-mentioned downloading of software and the updating of databases.

En viktig egenskap i ett system enligt den föreliggande uppflnningen är att information rörande driften sprids runt om i systemet, för att hålla all information så aktuell som möjligt. De olika noderna i kommunikationssystemet, dvs. övervakningsenheterna och styrenheterna verkar också som informationsfilter. l en styrenhet kan det t.ex. vara intressant att ha data rörande enskilda delar av ett elkraftobjekt, t.ex. en rotors aktuella axelmoment, nivån avseende partiella urladdningar i rotom eller en transformators aktuella lindningstemperatur. För en anläggningsövervakningsenhet kan denna typ av information fortfarande vara av intresse, i synnerhet om processeringskapaciteten i styrenheten är låg. Det är emellertid ofta inte en absolut nödvändighet, utan styrenheten kan mycket väl förse anläggningsövervakningsenheten med mer översiktlig information, men som fortfarande bygger på den direkt mätta informationen.An important feature of a system according to the present invention is that information concerning the operation is spread around the system, in order to keep all information as current as possible. The various nodes in the communication system, ie. the monitoring units and control units also act as information centers. In a control unit it can e.g. be interesting to have data concerning individual parts of an electric power object, e.g. the current shaft torque of a rotor, the level of partial discharges in the rotor or the current winding temperature of a transformer. For a plant monitoring unit, this type of information may still be of interest, especially if the processing capacity of the control unit is low. However, this is often not an absolute necessity, but the control unit may well provide the plant monitoring unit with more general information, but which is still based on the directly measured information.

Styrenheten verkar som ett informationsfilter som endast släpper igenom information som är av vikt för mottagaren. Om man går vidare uppåt i den hierarkiska kedjan till en nätövervakningsenhet, kan alltför detaljerad information ofta endast utgöra en belastning. Här är förmodligen endast olika typer av sammanfattade driftrnarginaler för en hel anläggning av större intresse. Anläggningsövervakningsenheten verkar här för att bearbeta den information som tas emot från styrenheterna till marginaler som gäller anläggningen som helhet. . . ., -30 . 116 803: : :4-7: Det år inte endast effektiviteten som styr vilken information som utbyts. I och med en avreglering av elkraftnäten, verkar flera oberoende aktörer tillsammans. En del av informationen kan då bedömas vara känslig information, som kan användas i konkurrenssyfte. Det är därför att föredra om kommunikationen är försedd med procedurer som tillhandahåller selektiv tillgång och begränsad eller kontrollerad spridning av känslig information. Informationsutbytet mellan nätövervakningsenheten och övriga enheter bör ske i form av meddelanden, vilka förutom adress och meddelande kan innehålla såkerhetsnycklar för att begränsa rätten att ta del av informationen. Genom att utnyttja olika behörighetskriterier för olika enheter i kommunikationssystemet kan fullgod sekretess mot obehörig spridning av information erhållas. Möjligheten att bestämma vilken information varje utnyttjare har tillgång till minskar risken för obehörig spridning av känslig information och möjliggör att exempelvis samarbetspartners kan få tillgång till mer information än andra helt extema parter.The control unit acts as an information filter that only transmits information that is important to the recipient. Moving further up the hierarchical chain to a network monitoring device, too detailed information can often only be a burden. Here, probably only different types of summarized operating margins for an entire plant are of greater interest. The plant monitoring unit works here to process the information received from the control units into margins that apply to the plant as a whole. . . ., -30. 116 803::: 4-7: It is not only efficiency that governs what information is exchanged. With the deregulation of the electricity grids, fl your independent actors work together. Some of the information can then be judged to be sensitive information, which can be used for competitive purposes. It is therefore preferable if the communication is provided with procedures that provide selective access and limited or controlled dissemination of sensitive information. The exchange of information between the network monitoring unit and other units should take the form of messages, which in addition to the address and message may contain security keys to restrict the right to access the information. By utilizing different authorization criteria for different units in the communication system, adequate confidentiality against unauthorized dissemination of information can be obtained. The ability to decide what information each user has access to reduces the risk of unauthorized dissemination of sensitive information and enables, for example, partners to have access to more information than other completely external parties.

I fig. 10 illustreras ett flödesschema som representerar ett förfarande enligt en aspekt av den föreliggande uppfinningen. Processen startar i steg 100. I steg 101 utförs en direkt mätning av åtminstone en första marginalkritisk storhet vid en första svåråtkomlig plats på ett första elkraftobjekt. I steg 102, parallellt med steg 101, utförs en direkt mätning av åtminstone en andra marginalkritisk storhet vid en andra svåråtkomlig plats på ett andra elkraftobjekt. Det första och det andra elkraftobjektet tillhör företrädesvis olika objekttyper. I steg 103 resp. 104 bearbetas de respektive marginalkñtiska storhetema till en första datamängd resp. en andra datamängd. I det mest triviala fallet kan den första och/ eller den andra datamängden bestå av mätvärdena direkt, varvid steg 103 och/ eller 104 helt utgår. I steg 105 resp. 106 överförs datamängderna till en övervakningsenhet. Övervakningsenheten använder i steg 108 de överförda datamängdema för att uppskatta olika innevarande aktuella driftmarginaler för den anläggning eller nät i vilken . 516 80t.:=:::=°=.-= =::;=::;. -; : :48.' elkraftobjekten ingår. I steg 110 styrs elkraftanlåggningen eller nätet grundat på åtminstone en av de uppskattade innevarande aktuella driftmarginalerna.I fi g. 10 illustrates a flow chart representing a method according to one aspect of the present invention. The process starts in step 100. In step 101, a direct measurement of at least a first marginally critical quantity is performed at a first hard-to-reach location on a first electric power object. In step 102, in parallel with step 101, a direct measurement of at least a second marginally critical quantity is performed at a second hard-to-reach location on a second electric power object. The first and the second electric power object preferably belong to different object types. In step 103 resp. 104, the respective marginal kinetic quantities are processed into a first data set resp. a second set of data. In the most trivial case, the first and / or the second data set may consist of the measured values directly, whereby steps 103 and / or 104 are completely omitted. In step 105 resp. 106 the data sets are transferred to a monitoring unit. In step 108, the monitoring unit uses the transmitted data sets to estimate various current operating margins for the plant or network in which. 516 80t.:=:::=°=.-= = ::; = ::;. -; :: 48. ' the electric power objects are included. In step 110, the electric power plant or network is controlled based on at least one of the estimated current operating margins.

Genom att gå ner en nivå i måtandet på objekten, kan man erhålla en ny typ av dynamik i systemet. Genom att dessutom utnyttja denna dynamik i flera elkraftobjekt erhålls intressanta fördelar främst vad beträffar styrning och skydd. Genom att sedan sprida denna erhållna dynamik uppåt och utåt i systemen, kan man dessutom utforma övergripande driftledning, planering, estimering och modellering på ett mer sofistikerat sätt. Dynamiken som ursprungligen erhålls i direkt kontakt med de verksamma elkraftprocesserna smittar av sig i alla delar av övervakningssystemen, och innebär förfinade möjligheter till ljårrövervakning.By going down a level in the mood of the objects, one can obtain a new type of dynamics in the system. By also utilizing this dynamic in your electric power objects, interesting advantages are obtained, mainly in terms of control and protection. By then spreading this obtained dynamics upwards and outwards in the systems, one can also design overall operations management, planning, estimation and modeling in a more sophisticated way. The dynamics that are originally obtained in direct contact with the active electric power processes are contagious in all parts of the monitoring systems, and mean möjligheter opportunities for thigh monitoring.

Fackmannen inser att olika modifieringar och förändringar kan göras vid föreliggande uppfmning utan avvikelse från uppfinningens omfattning, som definieras av de bifogade patentkraven.Those skilled in the art will appreciate that various modifications and changes may be made to the present invention without departing from the scope of the invention as defined by the appended claims.

Claims (21)

s .i : i .nu 516 801 ==='f=..= -= = 1 ' -.. .., ,, *: u a... . 72"° -....Z'.2Z. v ' ' -H nu n» un. u» 97 NYA PATENT KRAVs .i: i .nu 516 801 === 'f = .. = - = = 1' - .. .., ,, *: u a .... 72 "° -.... Z'.2Z. V '' -H nu n» un. U »97 NEW PATENT REQUIREMENTS 1. Förfarande för fjärrkontroll av ett elkraftsystem som har en elkraftenhet (1; 2; 2'; 2") innefattande ett antal elkraftobjekt (10, 12, 14; 40) samt en till elkraftenheten (1; 2;' 2'; 2") hörande övervakningsenhet (32; 46), innefattande stegen: mätning av en storhet associerad med åtminstone ett av elkraftobjekten (10, 12, 14; 40); överföring av mätdata från detta elkraftobjekt (10, 12, 14; 40) till elkraftenhetens övervakningsenhet (32 ; 46); samt styrning av elkraftenheten (1; 2; 2'; 2"), kännetecknat av: att mätningen innefattar direkt mätning av en temperatur vid svåråtkomlig plats på ett första av elkraftobjekten (10, 12, 14; 40) respektive ett andra av elkraftobjekten (10, 12, 14; 40); vilka svåråtkomliga platser är valda bland följande platser: på roterande del, på hög potential i trånga utrymmen, samt på hög potential innanför kapsling med fast eller flytande isolering, att överföringen av mätdata innefattar överföring av data, associerat med nämnda temperaturer, från respektive elkraftobjekt (10, 12, 14; 40) till elkraftenhetens övervakningsenhet (32; 46) ; det ytterligare steget av bearbetning av nämnda temperaturer för erhållande av uppskattning av innevarande driftmarginaler för de elkraftobjekt vid vilka nämnda mätningar skett; samt att styrningen av elkraftenheten (1; 2; 2'; 2") baseras på nämnda innevarande driftmarginaler på ett, för elkraftenheten (1; 2; 2'; 2") som helhet, föredraget sätt.A method for remote control of an electric power system having an electric power unit (1; 2; 2 '; 2 ") comprising a number of electric power objects (10, 12, 14; 40) and one to the electric power unit (1; 2;' 2 '; 2 ") associated monitoring unit (32; 46), comprising the steps of: measuring a quantity associated with at least one of the electric power objects (10, 12, 14; 40); transfer of measurement data from this electric power object (10, 12, 14; 40) to the monitoring unit of the electric power unit (32; 46); and controlling the electric power unit (1; 2; 2 '; 2 "), characterized in that the measurement comprises direct measurement of a temperature at a hard-to-reach place on a first of the electric power objects (10, 12, 14; 40) and a second of the electric power objects ( 10, 12, 14; 40); which hard-to-reach places are selected from the following places: on the rotating part, on high potential in tight spaces, and on high potential inside enclosure with fixed or fl surface insulation, that the transmission of measurement data includes transmission of data, associated with said temperatures, from the respective electric power objects (10, 12, 14; 40) to the power unit monitoring unit (32; 46); the further step of processing said temperatures to obtain an estimate of the current operating margins of the electric power objects at which said measurements took place; and that the control of the electric power unit (1; 2; 2 '; 2 ") is based on said current operating margins in a preferred manner for the electric power unit (1; 2; 2'; 2") as a whole. 2. Förfarande för fjärrkontroll av elkraftsystem enligt patentkrav 1, kännetecknat av att nämnda driftrnarginaler innefattar åtminstone en av följande marginaler: f ' I i . - 516 801 .g"z"ïf."fi=aïï_ YO . . . . .. driftmarginal vid stationär drift; driftmarginal under begränsad förutbestämd tid; samt driftmarginal under förutbestämda villkor.Method for remote control of electric power systems according to claim 1, characterized in that said operating margins comprise at least one of the following margins: f 'I i. - 516 801 .g "z" ïf. "Fi = aïï_ YO..... .. operating margin in stationary operation; operating margin for a limited predetermined time; and operating margin under predetermined conditions. 3. Förfarande för fjärrkontroll av elkraftsystem enligt patentkrav 2, kännetecknat av att det förutbestämda villkoret innefattar åtminstone en av följande uppgifter: planerat driftförlopp; stömingsfall; förändringar i produktion och last; samt pris.Method for remote control of electric power systems according to claim 2, characterized in that the predetermined condition comprises at least one of the following tasks: planned operating process; stömingsfall; changes in production and cargo; as well as price. 4. Förfarande för fjärrkontroll av elkraftsystem enligt något av patentkraven 1 till 3, kännetecknat av det ytterligare steget: uppbyggande av driftdatabaser (70).Method for remote control of electric power systems according to one of Claims 1 to 3, characterized by the further step: construction of operating databases (70). 5. Förfarande för fjärrkontroll av elkraftsystem enligt patentkrav 4, kännetecknat av det ytterligare steget: uppdatering av databaser (70) via samma kommunikationsvägar (72A; 7 2B; 75; 77; 78; 80; 81; 82) som används för dataöverföring.Method for remote control of electric power systems according to claim 4, characterized by the further step: updating databases (70) via the same communication paths (72A; 7 2B; 75; 77; 78; 80; 81; 82) as used for data transmission. 6. Förfarande för fjärrkontroll av elkraftsystem enligt något av patentkraven 1 till 5, kännetecknat av det ytterligare steget: nedladdning av mjukvara via samma kommunikationsvägar (72A; 72B; 75; 77; 78; 80; 81; 82) som används för dataöverföring.Method for remote control of electric power systems according to any one of claims 1 to 5, characterized by the further step: downloading software via the same communication paths (72A; 72B; 75; 77; 78; 80; 81; 82) as used for data transmission. 7. Förfarande för fjärrkontroll av elkraftsystem enligt något av patentkraven 1 till 6, kännetecknat av åtminstone ett av överföringsstegen innefattar åtminstone ett av stegen: kontroll av behörighet; prioritetshantering av data; samt sekretesshanteríng. lA method for remote control of an electric power system according to any one of claims 1 to 6, characterized by at least one of the transmission steps comprising at least one of the steps: checking for authorization; priority management of data; as well as secrecy management. l 8. Förfarande för fjärrkontroll av elkraftsystem enligt något av patentkraven 1 till 7, känneteclmat av att det första elkraftobjektet (10, 12, 14; 40) och det andra elkraftsobjektet (10, 12, 14; 40) var och en är av en objekttyp vald ur gruppen: elektriska maskiner; transformatorer; kondensatorer; reaktorer; samt kraftelektroniska omvandlare.Method for remote control of electric power systems according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the first electric power object (10, 12, 14; 40) and the second electric power object (10, 12, 14; 40) are each of an object type selected from the group: electrical machines; transformers; capacitors; reactors; and power electronic converters. 9. Förfarande för fjärrkontroll av elkraftsystem enligt något av patentkraven 1 till 8, kännetecknat av att överföringen sker mellan åtminstone två hierarkiska nivåer i elkraftsystemet.Method for remote control of electric power systems according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the transmission takes place between at least two hierarchical levels in the electric power system. 10. Förfarande för fjärrkontroll av elkraftsystem enligt något av patentkraven 1 till 9, kännetecknat av att bearbetningen sker i flera steg, före, efter och/ eller mellan överföringssteg.Method for remote control of electric power systems according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the machining takes place in fl your steps, before, after and / or between transmission steps. 11. ll. Elkraftsystem innefattande: en elkraftenhet (l; 2; 2'; 2") innefattande ett antal elkraftobjekt (10, 12, 14; 40) samt en till elkraftenheten (l; 2; 2'; 2") hörande övervakningsenhet (32; 46); mätanordning för mätning av en storhet associerad med åtminstone ett av elkraftobjekten (10, 12, 14; 40); överföringsorgan för överföring av mâtdata från elkraftobjektet (10, 12, 14; 40) till elkraftenhetens övervakningsenhet (32; 46); samt styrningsorgan för styrning av elkraftenheten (l; 2; 2'; 2"), kännetecknat av att måtanordningen innefattar ett första organ (18; 22; 26) för direkt mätning av åtminstone en första temperatur vid svåråtkomlig plats på ett första av elkraftobjekten (10, 12, 14; 40) och ett andra organ (18; 22; 26) för direkt mätning av åtminstone en andra temperatur vid svåråtkomlig plats på . - 516 801 y, _. . _. ..._ I o u c o- ett andra av elkraftobjekten (10, 12, 14; 40), vilka svåråtkornliga platser är valda bland följande platser: på roterande del, på hög potential i trånga utrymmen, samt på hög potential innanför kapsling med fast eller flytande isolering, att överföringsorganet innefattar organ för Överföring av data, associerat med nämnda temperaturer, från respektive elkraftobjekt (10, 12, 14; 40) till elkraftenhetens övervakningsenhet (32; 46); bearbetningsorgan för bearbetning av nämnda temperaturer för erhållande av uppskattning av innevarande driftmarginaler för de elkraftobj ekt vid vilka nämnda mätningar skett; samt att styrningsorganet innefattar organ för styrning av elkraftenheten (1; 2; 2'; 2") baserat på nämnda innevarande driftmarginaler på ett, för elkraftenheten (1; 2; 2'; 2") som helhet, föredraget sätt.11. ll. Electric power system comprising: an electric power unit (1; 2; 2 '; 2 ") comprising a number of electric power objects (10, 12, 14; 40) and a monitoring unit (32; 46) belonging to the electric power unit (1; 2; 2'; 2") ); measuring device for measuring a quantity associated with at least one of the electric power objects (10, 12, 14; 40); transmission means for transmitting measurement data from the electric power object (10, 12, 14; 40) to the monitoring unit of the electric power unit (32; 46); and control means for controlling the electric power unit (1; 2; 2 '; 2 "), characterized in that the measuring device comprises a first means (18; 22; 26) for direct measurement of at least a first temperature at an inaccessible place on a first of the electric power objects ( 10, 12, 14; 40) and a second means (18; 22; 26) for direct measurement of at least a second temperature at an inaccessible place at. - 516 801 y, _.. _. ..._ I ouc o- a second of the electric power objects (10, 12, 14; 40), which hard-to-reach places are selected from the following places: on the rotating part, on high potential in narrow spaces, and on high potential inside enclosure with fixed or surface insulation, that the transfer means comprises means for transmitting data, associated with said temperatures, from the respective electric power objects (10, 12, 14; 40) to the monitoring unit of the electric power unit (32; 46); processing means for processing said temperatures for obtaining an estimate of the current operating margins of the electric power objects at v which said measurements have taken place; and that the control means comprises means for controlling the electric power unit (1; 2; 2 '; 2 ") based on said current operating margins in a preferred manner for the electric power unit (1; 2; 2'; 2") as a whole. 12. Elkraftsystem enligt patentkrav 1 l, kännetecknat av att nämnda driftmarginaler innefattar åtminstone en av följande marginaler: driftrnarginal vid stationär drift; driftmarginal under begränsad förutbestämd tid; samt driftmarginal under förutbestämda villkor.Electric power system according to claim 11, characterized in that said operating margins comprise at least one of the following margins: operating margin in stationary operation; operating margin for a limited predetermined time; and operating margin under predetermined conditions. 13. Elkraftsystem enligt patentkrav 12, kännetecknat av att det förutbestämda villkoret innefattar åtminstone en av följande uppgifter: planerat driftförlopp; störningsfall; förändringar i produktion och last; samt pris.Electric power system according to claim 12, characterized in that the predetermined condition comprises at least one of the following tasks: planned operating process; disturbance; changes in production and cargo; as well as price. 14. Elkraftsystem enligt patentkrav ll, 12 eller 13, kännetecknat av att övervakningsenheten (32; 46) och/ eller åtminstone ett av elkraftobjekten (10, 12, 14; 40) innefattar en driftdatabas (70). -5 1 §2 8 0 1 . jjf; . E11 u v o o n n v. - 516 801 ;- S3 - . . . .. ... .. ..'Electric power system according to claim 11, 12 or 13, characterized in that the monitoring unit (32; 46) and / or at least one of the electric power objects (10, 12, 14; 40) comprises an operating database (70). -5 1 §2 8 0 1. jjf; . E11 u v o o n n v. - 516 801; - S3 -. . . .. ... .. .. ' 15. Elkraftsystem enligt patentkrav 14, kännetecknat av organ lör uppdatering av driftdatabaserna (70) via samma kommunikationsvägar (7 2A; 7 2B; 75; 77; 78; 80; 81; 82) som används för dataöverföringen.Electric power system according to claim 14, characterized by means for updating the operating databases (70) via the same communication paths (7 2A; 7 2B; 75; 77; 78; 80; 81; 82) used for the data transmission. 16. Elkraftsystem enligt något av patentkraven 11 till 15, kännetecknat av organ för nedladdning av mjukvara via samma kommunikationsvägar (72A; 72B; 75; 77; 78; 80; 81; 82) som används för dataöverföringen.Electric power system according to one of Claims 11 to 15, characterized by means for downloading software via the same communication paths (72A; 72B; 75; 77; 78; 80; 81; 82) which are used for the data transmission. 17. Elkraftsystem enligt något av patentkraven 11 till 16, kännetecknat av åtminstone ett av följ ande organ: organ för behörighetskontroll; organ för priorltetshantering av data; samt selcretesshanteringsorgan.Electric power system according to any one of claims 11 to 16, characterized by at least one of the following means: means for authorization control; means for prioritizing data; and selcretess management means. 18. Elkraftsystem enligt något av patentkraven 11 till 17, kännetecknat av att det forsta elkraftobjektet (10, 12, 14; 40) och det andra elkraftsobjektet (10, 12, 14; 40) var och en är av en objekttyp vald ur gruppen: eleküiska maskiner; transformatorer; kondensatorer; reaktorer; samt kraftelektroniska omvandlare.Electric power system according to one of Claims 11 to 17, characterized in that the first electric power object (10, 12, 14; 40) and the second electric power object (10, 12, 14; 40) are each of an object type selected from the group: electrical machines; transformers; capacitors; reactors; and power electronic converters. 19. Elkraftsystem enligt patentkrav 18, känneteclmat av att det första elkraftobjektets objekttyp är skild från det andra elkraftsobjektets objekttyp.Electric power system according to claim 18, characterized in that the object type of the first electric power object is different from the object type of the second electric power object. 20. Elkraftsystem enligt något av patentkraven 11 till 19, kännetecknat av att övervakningsenheten (32; 46) ligger minst en hierarkisk nivå över åtminstone ett av elkraftsobjekten i elkraftsystemet.Electric power system according to one of Claims 11 to 19, characterized in that the monitoring unit (32; 46) is located at least one hierarchical level above at least one of the electric power objects in the electric power system. 21. Elkraftsystem enligt något av patentkraven 1 1 till 20, kännetecknat av att bearbetningsorganet är uppdelat i flera fysiskt åtskilda organ.Electrical power system according to one of Claims 1 to 1, characterized in that the processing means is divided into fl your physically separated means.
SE9904476A 1999-08-27 1999-12-08 Procedure for remote control of electric power systems, as well as electric power systems SE516801C2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9904476A SE516801C2 (en) 1999-08-27 1999-12-08 Procedure for remote control of electric power systems, as well as electric power systems
AU68845/00A AU6884500A (en) 1999-08-27 2000-08-23 Electric power supervision
PCT/SE2000/001606 WO2001017092A1 (en) 1999-08-27 2000-08-23 Electric power supervision

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9903026A SE9903026L (en) 1999-08-27 1999-08-27 Intelligent synchronous machine
SE9903037A SE9903037L (en) 1999-08-27 1999-08-27 Material utilization of alternating current machines
SE9904476A SE516801C2 (en) 1999-08-27 1999-12-08 Procedure for remote control of electric power systems, as well as electric power systems

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9904476D0 SE9904476D0 (en) 1999-12-08
SE9904476L SE9904476L (en) 2001-02-28
SE516801C2 true SE516801C2 (en) 2002-03-05

Family

ID=27355989

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9904476A SE516801C2 (en) 1999-08-27 1999-12-08 Procedure for remote control of electric power systems, as well as electric power systems

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU6884500A (en)
SE (1) SE516801C2 (en)
WO (1) WO2001017092A1 (en)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100358234C (en) * 2002-07-31 2007-12-26 E.On瑞典股份公司 Electric machine
CA2535458C (en) 2003-08-15 2018-12-04 Beacon Power Corporation Methods, systems and apparatus for regulating frequency of generated power using flywheel energy storage systems with varying load and/or power generation
CN101326696B (en) 2006-01-23 2012-05-23 Abb技术有限公司 A converter station and a method for control thereof
BRPI0705236A2 (en) * 2007-05-29 2009-01-20 Siemens Ltda monitoring and remote control system of voltage regulators
DE102007037351B4 (en) * 2007-08-08 2024-05-29 Seg Automotive Germany Gmbh On-board network for a motor vehicle
KR101870339B1 (en) 2010-06-08 2018-06-22 템포럴 파워 리미티드 Flywheel energy system
EP2839562A4 (en) 2012-04-16 2015-07-08 Temporal Power Ltd Method and system for regulating power of an electricity grid system
EP2914826B1 (en) 2012-11-05 2019-10-30 BC New Energy (Tianjin) Co., Ltd. Cooled flywheel apparatus
US9083207B1 (en) 2014-01-10 2015-07-14 Temporal Power Ltd. High-voltage flywheel energy storage system
KR101667886B1 (en) 2015-07-28 2016-10-28 엘에스산전 주식회사 Data control system
CN108899796B (en) * 2018-09-05 2020-09-18 长园共创电力安全技术股份有限公司 Intelligent control device of switch cabinet

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3824857A (en) * 1972-08-07 1974-07-23 Electric Machinery Mfg Co Temperature measuring system for rotating machines
CS165150B1 (en) * 1973-06-18 1975-11-28
US4140999A (en) * 1976-05-03 1979-02-20 Robertshaw Controls Company Transformer hot spot detection system
US5257863A (en) * 1992-07-30 1993-11-02 Electric Power Research Institute, Inc Electronic rotor temperature sensor

Also Published As

Publication number Publication date
SE9904476L (en) 2001-02-28
AU6884500A (en) 2001-03-26
WO2001017092A1 (en) 2001-03-08
SE9904476D0 (en) 1999-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11652365B2 (en) Highly flexible electrical distribution grid edge energy manager and router
US20230291230A1 (en) Highly flexible, electrical distribution grid edge energy manager and router
US20200389030A1 (en) Method to detect utility disturbance and fault direction
Sayed et al. SCADA and smart energy grid control automation
US10333301B2 (en) Transient simulation modeling for dynamic remedial action schemes using real-time protection setting updates
EP2070173B1 (en) Determination and use of power system sensitivities for power flow control
EP2941708B1 (en) System and method for developing, deploying and implementing power system computer applications
EP1324454B1 (en) Determining an operational limit of a power transmission line
US11906601B2 (en) Intelligent transformer monitoring system
SE516801C2 (en) Procedure for remote control of electric power systems, as well as electric power systems
JP2004056996A (en) Local electric power intelligence supervisory system and its operation method
JP2002300726A (en) Power supply system, reactive power supply method, independent power equipment parallel-off method and reactive power supply command device
SE516401C2 (en) Electrical synchronous machine used in power plants, has processor which measures data for power converter control, from output of co-rotating sensors, and is wirelessly linked with stationary processor
WO2001017085A1 (en) Material-utilised alternating current machines
Joseph et al. Concept of automation in management of electric power systems
Vilas et al. Smart meter modelling and fault location communication in smart grid
US20230098127A1 (en) Method for controlling an energy network, agent device, network control arrangement and system
Sillah et al. Cellular Wireless Network Communication for Smart Grid
Sirviö Integrating low voltage distribution systems to distribution automation
BS et al. Analysis of Distribution Transformer Physiological and Electrical Fault Detection-A Smart Grid Application.
Bertsch et al. Enhanced reliability and other benefits with online security assessment
KUMAR et al. Intelligent Load Monitoring System of 11KV/440V Multi Distribution Transformers Using SCADA
Chatzis et al. The Use of PLC Technology for Smart Grid Applications Over the MV Grid: The DG Paradigm
Scher et al. A Substation Data System Overview
Hossenlopp New solutions for the automation of large industrial distribution networks

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed