WO2008128487A1 - Editor for producing a composite function for an electrical measurement or protective device - Google Patents

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WO2008128487A1
WO2008128487A1 PCT/DE2007/000722 DE2007000722W WO2008128487A1 WO 2008128487 A1 WO2008128487 A1 WO 2008128487A1 DE 2007000722 W DE2007000722 W DE 2007000722W WO 2008128487 A1 WO2008128487 A1 WO 2008128487A1
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function
measuring
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Jörg BLUMSCHEIN
Matthias Kereit
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
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    • G—PHYSICS
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G—PHYSICS
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    • G05B2219/13—Plc programming
    • G05B2219/13144—GUI graphical user interface, icon, function bloc editor, OI operator interface

Definitions

  • the invention relates to an editor for generating a composite function for an electrical measuring or protective device, which comprises a library of function blocks representing basic functions, wherein the function blocks comprise at least one data input and one data output, and a work surface on the selected function blocks with each other via their data inputs and data outputs are connectable, thereby generating a composite function consisting of at least two function blocks linked together.
  • Electrical measuring or protective devices are used for monitoring and operating electrical energy supply networks. Electrical gauges take measurements describing the state of an electric power supply network, e.g.
  • Current and / or voltage measurements can be stored by the measuring devices or transmitted to other devices, eg a central computer in a control room of an electrical energy supply network.
  • Some meters also have data processing processors that calculate measurement data derived from the acquired measurements, such as active or reactive power, impedance, or rms value. Such derived measurement data can in turn be stored or transmitted.
  • some measuring devices are set up for acquiring current vector measurements and / or voltage vector measured values, ie they measure both amplitude and phase position of the respective currents and / or voltages and provide these for example. As complex numbers. Such measuring devices are also referred to as Phasor Measurement Units (PMU).
  • PMU Phasor Measurement Units
  • Electrical protective devices independently monitor electrical energy supply networks for impermissible operating states, such as a short circuit.
  • the electrical protection devices via current and / or voltage measuring inputs, record measured values which are proportional to currents and voltages in the electrical power supply network and evaluate these using predetermined protection algorithms in order to detect whether the electrical energy supply network is in a permissible or an impermissible operating state is. If an impermissible operating state is detected, the faulty section of the electrical energy supply network is automatically disconnected from the remaining electrical power supply network by opening corresponding circuit breakers.
  • the electrical protection devices generate so-called trip commands, which are transmitted to the respectively open circuit breaker and cause them to open their electrical contacts and thus to interrupt the flow of current in the faulty portion of the electrical energy supply network.
  • an electrical protection device for protecting an electrical power supply line may be equipped with a distance protection algorithm which calculates an impedance value of the monitored electrical line based on current and voltage measurements and makes a decision on the basis of the calculated impedance value as to whether the electrical energy supply line is within a permissible limit or an inadmissible operating condition.
  • a distance protection algorithm which calculates an impedance value of the monitored electrical line based on current and voltage measurements and makes a decision on the basis of the calculated impedance value as to whether the electrical energy supply line is within a permissible limit or an inadmissible operating condition.
  • Output of a function block for detecting a current measurement value can be connected to an input of a function block for comparing the measured current value with a certain current threshold.
  • the object of the present invention is to make an editor of the known type such that it can be used particularly advantageously in connection with electrical protection devices for the protection of a large-area distributed power supply network.
  • the invention provides that the library has at least one extended function block, which comprises a data input for data generated in the electrical measuring or protective device and a data input for data generated outside of the electrical measuring or protective device.
  • the invention is based on the finding that, in the case of large-area electrical power supply networks, monitoring usually takes place with a plurality of measuring or protective devices remote from one another.
  • frequently data, such as measured values or values derived therefrom, of the local protection device must be linked to data of a remote protection device, for example in order to make a decision as to whether an inadmissible operating state of the electrical energy supply network exists.
  • a remote protection device for example in order to make a decision as to whether an inadmissible operating state of the electrical energy supply network exists.
  • the invention comes in and proposes to include in the library of an editor for generating a user-specific function for an electrical measuring or protective device, an extended functional module, the at least one data input for within the electrical measuring or Protective device (locally) generated data and another data input for outside of the electrical measuring or protective device (remotely) generated data includes.
  • data generated within the electrical measuring or protective device should be understood to mean data which has been generated by the means of the electrical measuring or protective device, such as current or voltage converters, analog / digital converters and possibly data processing processors (that is to say, measured values, for example) , Pointer readings, as well as values derived from measured values, such as rms values, averages, messages and alarms) while data generated outside of the electrical measuring or protective device should be understood to mean data which is from a remote device, preferably a remote measuring or protective device, generated and transmitted in a suitable manner to the local measuring or protective device.
  • a remote device preferably a remote measuring or protective device, generated and transmitted in a suitable manner to the local measuring or protective device.
  • composite functions can be generated as user-specific functions which permit a combination of data from different measuring or protective devices in a local measuring or protective device, whereas such a link has hitherto only been outside the respective electrical measuring or protective devices could be made with a separate evaluation data processing device, such as a computer in a control center of the electrical energy supply network.
  • the at least one extended function block comprises a synchronization unit which provides a temporal assignment of the data generated in the electrical measuring or protective device to those outside the electrical measuring or protection device. or protection device generated data that have been generated simultaneously to the data generated in the electrical measuring or protective device. In fact, it is often necessary to carry out a temporally precise assignment between the data generated locally and that generated outside the electrical measuring or protective device in order to achieve correct results when performing the composite function.
  • a composite function is designed so that a locally measured current measured value is compared with a remotely detected current measured value, it must be ensured that the two current readings compared with one another have been recorded at the same time in the respective measuring or protective device to be able to make a correct statement from the comparison of the two current measured values.
  • the synchronization unit is set up to carry out the temporal assignment on the basis of time stamps which are respectively assigned to the data generated in the electrical measuring or protective device and the data generated outside the electrical measuring or protective device.
  • time stamps which are respectively assigned to the data generated in the electrical measuring or protective device and the data generated outside the electrical measuring or protective device.
  • an accurate time stamp can be assigned to the respective measured value.
  • the synchronization unit of the extended function block then ensures that only those measured values of a local and a remote measuring or protective device are processed with the same time stamp.
  • a time stamp can be generated, for example, by means of an internal timer in the respective measuring or protective device, which is synchronized via an external absolute timer, for example a GPS signal.
  • the at least one extended function block has a computing unit which is set up for the mathematical processing of the data received at the data inputs of the extended function block. This allows any mathematical operations to be performed on the received data.
  • a further advantageous embodiment of the inventive editor provides that it has a conversion device which is set up for converting the composite function into a program code that can be processed by the electrical measuring or protective device.
  • a conversion device which is set up for converting the composite function into a program code that can be processed by the electrical measuring or protective device.
  • an electrical measuring or protective device is not able to directly interpret and execute the composite function generated by the editor.
  • the composite function in one of the electrical measuring or To translate the protection device interpretable program code, which is transmitted to the electrical measuring or protective device and executed there.
  • a further advantageous embodiment of the inventive editor further provides that the editor as a program on a data processing device, such. a personal computer, having an interface for transmitting the composite function or a derived from the composite function program code to the electrical measuring or protective device.
  • a data processing device such as a personal computer or a laptop and does not need to be run as a stand-alone program on the electrical measurement or protection device, which usually has to do with comparatively little memory and processing power.
  • Figure 1 is a schematic representation of a portion of an electrical energy supply network with electrical measuring or protective devices
  • FIG. 2 shows a system for generating a user-specific function for an electrical measuring or protective device
  • FIG. 1 shows a schematic view of a part 10 of an electrical energy supply network.
  • current and / or voltage transformer devices At measuring points IIa, IIb and IIc, current and / or voltage transformer devices, measuring or protective devices 12a, 12b and 12c, which are not shown in detail, are connected to the part 10 of the electrical power supply network.
  • the illustration in FIG. 1 is limited to a single-phase representation, it will usually be the case that the part 10 of the electrical energy supply network is designed to be multiphase (eg three-phase), each phase being connected to a measuring point IIa, IIb and IIc is connected to the measuring or protective devices 12a, 12b and 12c. These measuring or protective devices 12a, 12b and 12c are then set up in accordance with the processing of measured values of several phases.
  • multiphase eg three-phase
  • the measuring or protective devices 12a, 12b, 12c receive measured values, such as, for example, current and voltage values from the electrical energy supply network.
  • the measured values may be current and voltage vector measured values, which are represented, for example, in complex form and provide information about the amplitude and phase position of the respective measured value.
  • the individual measuring or protective devices 12a, 12b, 12c can transmit the measured values taken by them or values derived therefrom - collectively referred to as "data" - to the other measuring or protective devices 12a, 12b, 12c so that each measurement or protection device 12a, 12b, 12c can access its own data and the transmitted data of the other measurement or protection devices 12a, 12b, 12c.
  • the data are provided with a time stamp during their generation in the respective measuring or protective device 12a, 12b, 12c, for example with the accuracy of one microsecond assigns to each reading a time value indicative of the time of its acquisition.
  • these measuring or protective devices 12a, 12b, 12c receive a time signal from a common external timer, for example a GPS satellite 14.
  • the GPS satellite 14 sends impulses which contain a time signal from the measuring or protection guiders 12a, 12b, 12c by means of GPS antennas 15a, 15b, 15c and internal or external GPS receivers at intervals of one second each (not shown in detail in FIG. 1) and used to synchronize the internal timers of the measuring or protective devices 12a, 12b, 12c. This ensures that all measuring or protective devices 12a, 12b, 12c operate their internal timers in a time-synchronized manner.
  • various types of monitoring functions for the part 10 of the electrical energy supply network can be achieved.
  • current and voltage vectors recorded at the same measuring points in each case can be compared with one another in order to represent power flows in the electrical energy supply network and to detect any possible power fluctuations.
  • a current differential protection function can be achieved by comparing current vector measured values acquired at the same measuring time points with one another, wherein the direction of the flowing current is taken into account by assigning the correct sign.
  • Electrical measuring or protective devices usually have basic functions already implemented by the manufacturer, which the operator of such a measuring or protective device can select when ordering the measuring or protection device. Frequently, however, the operator of the electrical measuring or protective device also wants to implement certain user-specific functions in the electrical measuring or protective device. This can be achieved with some measurement or protection devices via an editor, which allows the creation of composite functions in a text-based or graphical manner. This is shown by way of example in FIG.
  • FIG. 2 shows an electrical measuring or protective device 20 in which a user-specific function is to be implemented.
  • an external data processing device 21 for example a personal computer or laptop
  • a program with an editor for creating the user-specific function runs.
  • the running editor on the data processing device 21 is symbolized by a program window 22.
  • a composite function for the measuring or protective device 20 can be generated. This composite function is created by means of the editor by linking text or graphics blocks in a user-friendly manner. Thereafter, by means of a converter present in the editor, the composite radio generated in the manner tion converted into a program code that can be processed by the measuring or protective device 20.
  • This program code is transmitted from the data processing device 21 to the measuring or protective device 20 via a communication link 23 to be temporarily set up.
  • This communication connection 23 may be, for example, a wired serial communication connection, a USB communication connection or a wireless communication connection, for example via the WLAN standard or Bluetooth.
  • Protective device 20 has been transmitted, it can be integrated there in the device control software and executed.
  • FIG. 3 shows an exemplary embodiment of a program window 30 with a work surface 31 and a library surface 32.
  • Function blocks 33 representing basic functions representing a basic function of the library are displayed on the library surface.
  • Suchgnacsbl ⁇ cke contain simple basic functions from which a composite function can be constructed.
  • the function blocks in the library may be configured to perform simple basic mathematical functions such as addition, subtraction, multiplication or division.
  • threshold blocks, message output blocks, time delay blocks, and blocks for generating random numbers may be present in the library.
  • the function blocks 33 From the function blocks 33 present in the library, the user can select individual function blocks and transfer a copy of them to the work surface 31.
  • the function blocks 33 have data inputs 34 and data outputs 35, via which they can be interconnected with other function blocks.
  • arrows 36 may serve as logical links between the individual function blocks.
  • a simple differential protection function has been created as a composite function on the work surface 31.
  • a first functional block 37a detects current vector measured values of a local protection device.
  • Another function block 37b acquires current counter readings of a remote protection device.
  • the current sense readings of the local protection device and the current sense readings of the remote protection device are transmitted to an extended functional block 37c having a first data input 38a for detecting local data and a second data input 38b for detecting remotely generated data.
  • the current counter readings acquired with the function blocks 37a and 37b have timestamps assigned to them, which can be evaluated by the extended function block 37c.
  • the extended function block 37c reads out the information from the respective time stamps and makes an assignment of those current vector measured values that have been recorded at the same time in the local protection device and in the remote protection device and therefore have identical time stamps.
  • the extended function block 37c has a computing device which is set up to process complex numbers.
  • the resulting difference value is output at a data output 38c of the extended function block 37c. It is fed to a data input of a subsequent function block 37d, which performs a threshold comparison and determines the difference. compares the reference value with a preset threshold. This threshold value can be specified by means of the editor as a parameter of the function block 37d.
  • the result of the threshold value comparison ie a statement as to whether the difference value lies below or above the predetermined threshold value, is output on the output side of the threshold value block 37d and fed on the input side to a function block 37e carrying out an alarm function.
  • Function block 37e for example, generates an optical or acoustic error message if a violation of the threshold has been detected in function block 37d.
  • the function block 37e can fall back on device functions of the protective device on which the composite function is executed and, for example, drive a software driver for activating an alarm light signal (for example in the form of a flashing light-emitting diode).
  • the function block 37e can also be connected to a trip function (switch triggering function) of the electrical protection device, so that a signal for opening a circuit breaker connected to the electrical protection device is automatically output when there is a threshold violation.
  • a trip function switch triggering function
  • Another possibility is to have an electronic alarm message generated by the function block 37e in the form of a data telegram and to be transmitted to a superordinate location, for example a network control center.
  • the composite function generated on the editor's workspace 31, which contains at least one extended function block 37c that can handle both locally generated and remotely generated data and ensures the time synchronicity of the acquired data, provides the user of an electrical measurement or protection device an advanced way to create composite functions, since the user is not on the processing locally generated Data is limited, but can also integrate remotely generated data.
  • the user has the ability to process complex numbers, allowing him to use more accurate pointer readings than scalar RMS or Means.
  • the composite function is converted into a program code understandable by the measuring or protective device by means of a converter and transferred to a data memory of the measuring or protective device in order to be integrated into the device software.
  • the electrical measuring or protective device can perform the composite function (together with the other device functions).

Abstract

The invention relates to an editor for producing a composite function for an electrical measurement or protective device (20), having a library with function blocks (33) which represent base functions, wherein the function blocks (33) comprise at least one data input (34) and one data output (35), and having a work surface (31) on which the selected function blocks (e.g., 37a, 37b) can be linked to each other via the data inputs (34) and data outputs (35) thereof, wherein a composite function can be produced which consists of at least two function components (e.g., 37d, 37e) linked to each other. In order to improve an editor of the known type, such that it can also be particularly advantageously used in connection with electrical protective devices for protecting a large area distributed energy supply network, it is proposed that the library have at least one extended function block (37c) which has a data input (38a) for data generated in the electrical measurement and protective device (20) and a data input (38b) for data generated outside the electrical measurement or protective device (20).

Description

Beschreibungdescription
Editor zum Erzeugen einer zusammengesetzten Funktion für ein elektrisches Mess- oder SchutzgerätEditor for creating a composite function for an electrical measuring or protective device
Die Erfindung betrifft einen Editor zum Erzeugen einer zusammengesetzten Funktion für ein elektrisches Mess- oder Schutzgerät, der eine Bibliothek mit Grundfunktionen darstellenden Funktionsblδcken, wobei die Funktionsblöcke zumindest einen Dateneingang und einen Datenausgang umfassen, und eine Arbeitsfläche aufweist, auf der ausgewählte Funktionsböcke miteinander über ihre Dateneingänge und Datenausgänge verknüpfbar sind, wodurch eine aus zumindest zwei miteinander verknüpften Funktionsbausteinen bestehende zusammengesetzte Funktion erzeugt wird.The invention relates to an editor for generating a composite function for an electrical measuring or protective device, which comprises a library of function blocks representing basic functions, wherein the function blocks comprise at least one data input and one data output, and a work surface on the selected function blocks with each other via their data inputs and data outputs are connectable, thereby generating a composite function consisting of at least two function blocks linked together.
Elektrische Mess- oder Schutzgeräte werden zum Überwachen und Betreiben elektrischer Energieversorgungsnetze verwendet. Elektrische Messgeräte nehmen den Zustand eines elektrischen Energieversorgungsnetzes beschreibende Messwerte, wie z.B.Electrical measuring or protective devices are used for monitoring and operating electrical energy supply networks. Electrical gauges take measurements describing the state of an electric power supply network, e.g.
Strom- und/oder Spannungsmesswerte auf . Diese Messwerte können von den Messgeräten gespeichert oder an weitere Geräte - z.B. einen Zentralrechner in einer Leitwarte eines elektrischen Energieversorgungsnetzes - übertragen werden. Einige Messgeräte besitzen ferner Datenverarbeitungsprozessoren, die aus den erfassten Messwerten abgeleitete Messdaten berechnen, wie beispielsweise eine Wirk- oder Blindleistung, eine Impedanz oder einen Effektivwert. Solche abgeleiteten Messdaten können wiederum gespeichert oder übertragen werden. Einige Messgeräte sind außerdem zum Erfassen von Stromzeigermesswer- ten und/oder Spannungszeigermesswerten eingerichtet, d.h., sie messen sowohl Amplitude als auch Phasenlage der jeweiligen Ströme und/oder Spannungen und stellen diese beispiels- weise als komplexe Zahlen dar. Solche Messgeräte werden auch als Phasor Measurement Units (PMU) bezeichnet.Current and / or voltage measurements. These measured values can be stored by the measuring devices or transmitted to other devices, eg a central computer in a control room of an electrical energy supply network. Some meters also have data processing processors that calculate measurement data derived from the acquired measurements, such as active or reactive power, impedance, or rms value. Such derived measurement data can in turn be stored or transmitted. In addition, some measuring devices are set up for acquiring current vector measurements and / or voltage vector measured values, ie they measure both amplitude and phase position of the respective currents and / or voltages and provide these for example. As complex numbers. Such measuring devices are also referred to as Phasor Measurement Units (PMU).
Elektrische Schutzgeräte überwachen elektrische Energiever- sorgungsnetze selbständig auf unzulässige Betriebszustände, wie beispielsweise einen Kurzschluss. Hierzu erfassen die elektrischen Schutzgeräte über Strom- und/oder Spannungsmess- eingänge Messwerte, die Strömen und Spannungen in dem elektrischen Energieversorgungsnetz proportional sind, und werten diese anhand vorgegebener Schutzalgorithmen aus, um zu erkennen, ob das elektrische Energieversorgungsnetz in einem zulässigen oder einem unzulässigen Betriebszustand ist. Wird ein unzulässiger Betriebszustand erkannt, so wird der fehlerbehaftete Abschnitt des elektrischen Energieversorgungsnetzes automatisch durch Öffnen entsprechender Leistungsschalter von dem restlichen elektrischen Energieversorgungsnetz abgetrennt. Hierzu erzeugen die elektrischen Schutzgeräte sogenannte Trip-Befehle, die an die jeweils zu öffnenden Leistungsschalter übertragen werden und diese dazu veranlassen, ihre elektrischen Kontakte zu öffnen und somit den Stromfluss in dem fehlerbehafteten Abschnitt des elektrischen Energieversorgungsnetzes zu unterbrechen.Electrical protective devices independently monitor electrical energy supply networks for impermissible operating states, such as a short circuit. For this purpose, the electrical protection devices, via current and / or voltage measuring inputs, record measured values which are proportional to currents and voltages in the electrical power supply network and evaluate these using predetermined protection algorithms in order to detect whether the electrical energy supply network is in a permissible or an impermissible operating state is. If an impermissible operating state is detected, the faulty section of the electrical energy supply network is automatically disconnected from the remaining electrical power supply network by opening corresponding circuit breakers. For this purpose, the electrical protection devices generate so-called trip commands, which are transmitted to the respectively open circuit breaker and cause them to open their electrical contacts and thus to interrupt the flow of current in the faulty portion of the electrical energy supply network.
Elektrische Mess- oder Schutzgeräte werden für verschiedenar- tige Anwendungen herstellerseitig bereits mit vorgefertigten Mess- und/oder Schutzfunktionen ausgerüstet. So kann beispielsweise ein elektrisches Schutzgerät zum Schutz einer elektrischen Energieversorgungsleitung mit einem Distanz- schutzalgorithmus ausgerüstet sein, der anhand von Strom- und Spannungsmesswerten einen Impedanzwert der überwachten elektrischen Leitung berechnet und anhand des berechneten Impedanzwertes eine Entscheidung darüber trifft, ob die elektrische Energieversorgungsleitung in einem zulässigen oder einem unzulässigen Betriebszustand ist. Häufig besteht seitens von Kunden elektrischer Mess- oder Schutzgeräte allerdings der Wunsch, spezielle, über den üblichen herstellerseitig vorgegebenen Funktionsumfang eines Mess- oder Schutzgerätes hinausgehende Funktionen zu implementieren. Um solche anwenderspezifischen Funktionen möglichst einfach erzeugen zu können oder sie ggf. auch dem Kunden selbst die Möglichkeit zur Erstellung solcher anwenderspezifischer Funktionen zu geben, stellen einige Hersteller von elektrischen Schutzgeräten einfach zu bedienende Editoren zur Verfügung, mit deren Hilfe anwenderspezifische Funktionen erzeugt und in das elektrische Mess- oder Schutzgerät eingebracht werden können.Electrical measuring or protective devices are already equipped by the manufacturer with prefabricated measuring and / or protective functions for various applications. For example, an electrical protection device for protecting an electrical power supply line may be equipped with a distance protection algorithm which calculates an impedance value of the monitored electrical line based on current and voltage measurements and makes a decision on the basis of the calculated impedance value as to whether the electrical energy supply line is within a permissible limit or an inadmissible operating condition. Frequently, however, there is a desire on the part of customers of electrical measuring or protective devices to implement special functions which go beyond the usual range of functions of a measuring or protective device given by the manufacturer. In order to be able to generate such user-specific functions as simply as possible or possibly also to give the customer the possibility of creating such user-specific functions, some manufacturers of electrical protection devices provide easy-to-use editors with whose help user-specific functions are generated and integrated into the electrical system Measuring or protective device can be introduced.
Ein Editor der eingangs genannten Art ist beispielsweise als grafischer „CFC-Editor" (Continues Function Chart) als Bestandteil der Konfigurationsprogramms „DIGSI" für „SIPROTEC- Schutzgeräte" der Fa. Siemens, insbesondere aus dem Handbuch „DIGSI: CFC", Bestellnr. der Siemens AG E50417-H1100-C098-A9 vom 15.08.2006 bekannt. Insbesondere aus Kapitel 1 „Produkt- Übersicht" dieses Handbuchs geht hervor, dass der bekannte Editor eine Bibliothek mit auswählbaren Funktionsblöcken aufweist, wobei jeder Funktionsblock eine Grundfunktion darstellt. Solche Grundfunktionen können beispielsweise die Er- fassung eines Messwertes, der Vergleich eines Messwertes mit einem Schwellenwert oder die Berechnung eines Ergebniswertes durch mathematische Verknüpfung zweier Eingangswerte sein. Hierzu weisen solche Funktionsblöcke Dateneingänge und Datenausgänge auf, über die sie mittels Verbindungslinien mitein- ander verknüpft werden können, so dass beispielsweise einAn editor of the type mentioned is, for example, as a graphical "CFC editor" (Continues Function Chart) as part of the configuration program "DIGSI" for "SIPROTEC protection devices" from. Siemens, in particular from the manual "DIGSI: CFC", order no. Siemens AG E50417-H1100-C098-A9 of 15.08.2006 known. In particular, Chapter 1 "Product Overview" of this manual shows that the known editor has a library with selectable function blocks, each function block representing a basic function or the calculation of a result value by mathematically linking two input values, for which purpose such function blocks have data inputs and data outputs, via which they can be linked to one another by means of connecting lines, so that, for example, a
Ausgang eines Funktionsblockes zur Erfassung eines Strommess- wertes an einen Eingang eines Funktionsblockes zum Vergleich des Strommesswertes mit einem bestimmten Stromschwellenwert verbunden werden kann. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Editor der bekannten Art derart zu ertüchtigen, dass er auch in Verbindung mit elektrischen Schutzgeräten zum Schutz eines großflächig verteilten Energieversorgungsnetzes besonders vorteilhaft eingesetzt werden kann.Output of a function block for detecting a current measurement value can be connected to an input of a function block for comparing the measured current value with a certain current threshold. The object of the present invention is to make an editor of the known type such that it can be used particularly advantageously in connection with electrical protection devices for the protection of a large-area distributed power supply network.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Bibliothek zumindest einen erweiterten Funktions- block aufweist, der einen Dateneingang für in dem elektrischen Mess- oder Schutzgerät erzeugte Daten und einen Dateneingang für außerhalb des elektrischen Mess- oder Schutzgerätes erzeugte Daten umfasst .To achieve this object, the invention provides that the library has at least one extended function block, which comprises a data input for data generated in the electrical measuring or protective device and a data input for data generated outside of the electrical measuring or protective device.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei großflächig ausgedehnten elektrischen Energieversorgungsnetzen üblicherweise eine Überwachung mit mehreren voneinander entfernten Mess- oder Schutzgeräten erfolgt. Hierbei müssen häufig Daten, wie z.B. Messwerte oder von diesen abgeleitete Werte, des lokalen Schutzgerätes mit Daten eines entfernten Schutzgerätes verknüpft werden, beispielsweise um eine Entscheidung darüber treffen zu können, ob ein unzulässiger Betriebszustand des elektrischen Energieversorgungsnetzes vorliegt. Während die Möglichkeit solche lokal und entfernt er- zeugten Daten miteinander in einem Mess- oder Schutzgerät zu verknüpfen, bei herstellerseitig vorgegebenen Funktionen bereits üblich sind, weisen Editoren zum selbständigen Erstellen anwenderspezifischer Funktionen für elektrische Messoder Schutzgeräte eine solche Möglichkeit bisher nicht auf. Hier setzt die Erfindung an und schlägt vor, in die Bibliothek eines Editors zum Erzeugen einer anwenderspezifischen Funktion für ein elektrisches Mess- oder Schutzgerät einen erweiterten Funktionsbaustein aufzunehmen, der zumindest einen Dateneingang für innerhalb des elektrischen Mess- oder Schutzgerätes (lokal) erzeugte Daten und einen weiteren Dateneingang für außerhalb des elektrischen Mess- oder Schutzgerätes (entfernt) erzeugte Daten umfasst.The invention is based on the finding that, in the case of large-area electrical power supply networks, monitoring usually takes place with a plurality of measuring or protective devices remote from one another. In this case, frequently data, such as measured values or values derived therefrom, of the local protection device must be linked to data of a remote protection device, for example in order to make a decision as to whether an inadmissible operating state of the electrical energy supply network exists. While the possibility of linking such locally and remotely generated data to one another in a measuring or protective device is already customary in the case of functions specified by the manufacturer, editors for the independent creation of user-specific functions for electrical measuring or protective devices do not yet have such a possibility. This is where the invention comes in and proposes to include in the library of an editor for generating a user-specific function for an electrical measuring or protective device, an extended functional module, the at least one data input for within the electrical measuring or Protective device (locally) generated data and another data input for outside of the electrical measuring or protective device (remotely) generated data includes.
Hierbei sollen unter innerhalb des elektrischen Mess- oder Schutzgerätes erzeugten Daten solche Daten verstanden werden, die mit eigenen Mitteln des elektrischen Mess- oder Schutzgerätes, wie Strom- oder Spannungswandlern, Analog/Digital-Umsetzern und ggf. Datenverarbeitungsprozessoren erzeugt worden sind (also beispielsweise Messwerte, Zeigermesswerte, sowie aus Messwerten abgeleitete Werte wie Effektivwerte, Mittelwerte, Meldungen und Alarme) während unter außerhalb des elektrischen Mess- oder Schutzgerätes erzeugten Daten solche Daten verstanden werden sollen, die von einem entfernten Ge- rät, vorzugsweise einem entfernten Mess- oder Schutzgerät, erzeugt und in geeigneter Weise an das lokale Mess- oder Schutzgerät übertragen worden sind.In this case, data generated within the electrical measuring or protective device should be understood to mean data which has been generated by the means of the electrical measuring or protective device, such as current or voltage converters, analog / digital converters and possibly data processing processors (that is to say, measured values, for example) , Pointer readings, as well as values derived from measured values, such as rms values, averages, messages and alarms) while data generated outside of the electrical measuring or protective device should be understood to mean data which is from a remote device, preferably a remote measuring or protective device, generated and transmitted in a suitable manner to the local measuring or protective device.
Mittels eines erfindungsgemäßen Editors können zusammenge- setzte Funktionen als anwenderspezifische Funktionen erzeugt werden, die eine Verknüpfung von Daten unterschiedlicher Mess- oder Schutzgeräte in einem lokalen Mess- oder Schutzgerät zulassen, während eine solche Verknüpfung bisher lediglich außerhalb der jeweiligen elektrischen Mess- oder Schutz- gerate mit einer separaten Auswertungs-Datenverarbeitungseinrichtung, beispielsweise einem Computer in einer Leitstelle des elektrischen Energieversorgungsnetzes vorgenommen werden konnte .By means of an editor according to the invention, composite functions can be generated as user-specific functions which permit a combination of data from different measuring or protective devices in a local measuring or protective device, whereas such a link has hitherto only been outside the respective electrical measuring or protective devices could be made with a separate evaluation data processing device, such as a computer in a control center of the electrical energy supply network.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Editors sieht vor, dass der zumindest eine erweiterte Funktions- block eine Synchronisationseinheit umfasst, die eine zeitliche Zuordnung der in dem elektrischen Mess- oder Schutzgerät erzeugten Daten zu solchen außerhalb des elektrischen Mess- oder Schutzgerätes erzeugten Daten vornimmt, die gleichzeitig zu den in dem elektrischen Mess- oder Schutzgerät erzeugten Daten erzeugt worden sind. Häufig ist es nämlich notwendig, eine zeitliche genaue Zuordnung zwischen den lokal erzeugten und den außerhalb des elektrischen Mess- oder Schutzgerätes erzeugten Daten vorzunehmen, um korrekte Ergebnisse bei der Durchführung der zusammengesetzten Funktion zu erzielen. Ist beispielsweise eine zusammengesetzte Funktion darauf ausgelegt, dass ein lokal erfasster Strommesswert mit einem ent- fernt erfassten Strommesswert verglichen wird, so muss sichergestellt sein, dass die beiden miteinander verglichenen Strommesswerte zu demselben Zeitpunkt in dem jeweiligen Mess- oder Schutzgerät erfasst worden sind, um eine korrekte Aussage aus dem Vergleich der beiden Strommesswerte ziehen zu können.An advantageous embodiment of the inventive editor provides that the at least one extended function block comprises a synchronization unit which provides a temporal assignment of the data generated in the electrical measuring or protective device to those outside the electrical measuring or protection device. or protection device generated data that have been generated simultaneously to the data generated in the electrical measuring or protective device. In fact, it is often necessary to carry out a temporally precise assignment between the data generated locally and that generated outside the electrical measuring or protective device in order to achieve correct results when performing the composite function. If, for example, a composite function is designed so that a locally measured current measured value is compared with a remotely detected current measured value, it must be ensured that the two current readings compared with one another have been recorded at the same time in the respective measuring or protective device to be able to make a correct statement from the comparison of the two current measured values.
In diesem Zusammenhang wird es ferner als vorteilhaft angesehen, wenn die Synchronisationseinheit dazu eingerichtet ist, die zeitliche Zuordnung anhand von Zeitstempeln vorzunehmen, die den in dem elektrischen Mess- oder Schutzgerät und den außerhalb des elektrischen Mess- oder Schutzgerätes erzeugten Daten jeweils zugeordnet sind. Hierbei kann beispielsweise beim Zeitpunkt der Aufnahme der jeweiligen Messwerte in dem lokalen oder entfernten Mess- oder Schutzgerät dem jeweiligen Messwert ein genauer Zeitstempel zugeordnet werden. Die Synchronisationseinheit des erweiterten Funktionsbausteines stellt daraufhin sicher, dass nur solche Messwerte eines lokalen und eines entfernten Mess- oder Schutzgerätes miteinander verarbeitet werden, die denselben Zeitstempel aufweisen. Ein Zeitstempel kann beispielsweise mittels eines internen Zeitgebers in dem jeweiligen Mess- oder Schutzgerät erzeugt werden, der über einen externen absoluten Zeitgeber, beispielsweise einem GPS-Signal, synchronisiert wird. Eine weitere vorteilhafte Ausführung des erfindungsgemäßen Editors sieht vor, dass der zumindest eine erweiterte Funktionsblock eine Recheneinheit aufweist, die zur mathematischen Verarbeitung der an den Dateneingängen des erweiterten Funktionsblock empfangenen Daten eingerichtet ist. Hierdurch können beliebige mathematische Operationen mit den empfangenen Daten durchgeführt werden.In this context, it is also considered advantageous if the synchronization unit is set up to carry out the temporal assignment on the basis of time stamps which are respectively assigned to the data generated in the electrical measuring or protective device and the data generated outside the electrical measuring or protective device. In this case, for example, at the time of recording the respective measured values in the local or remote measuring or protective device, an accurate time stamp can be assigned to the respective measured value. The synchronization unit of the extended function block then ensures that only those measured values of a local and a remote measuring or protective device are processed with the same time stamp. A time stamp can be generated, for example, by means of an internal timer in the respective measuring or protective device, which is synchronized via an external absolute timer, for example a GPS signal. A further advantageous embodiment of the inventive editor provides that the at least one extended function block has a computing unit which is set up for the mathematical processing of the data received at the data inputs of the extended function block. This allows any mathematical operations to be performed on the received data.
Um außerdem nicht nur skalare Daten - wie z.B. Mittelwerte oder Effektivwerte - verarbeiten zu können, wird gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform vorgeschlagen, dass die Recheneinheit zur Verarbeitung von komplexen Zahlen, insbesondere Strom- und/oder Spannungszeigermesswerten, eingerichtet, ist. Komplexe Zeigermesswerte, die eine Information über Amplitude und Phasenlage der jeweiligen Messgröße (beispielsweise Strom oder Spannung) beinhalten, sind deutlich genauer als einfache skalare Messgrδßen wie beispielsweise Durchschnitts- oder Effektivwerte. Üblicherweise werden in Schutzsystemen für großflächig verteilte Energieversorgungs- netze daher heutzutage Strom- und/oder Spannungszeigermess- werte verwendet. Mit dem erfindungsgemäßen erweiterten Funktionsblock in dieser Ausführungsform lässt sich auf einfache Weise eine Verarbeitung solcher Zeigermesswerte vornehmen.In addition, not only scalar data - such as Mean values or RMS values - to be able to process, is proposed according to a further advantageous embodiment that the arithmetic unit for processing complex numbers, in particular current and / or Spannungszeigermesswerten set up is. Complex pointer readings that include information about the amplitude and phase of each variable (such as current or voltage) are much more accurate than simple scalar measures, such as average or rms values. Usually current and / or voltage measuring values are therefore used today in protection systems for energy supply networks distributed over a large area. With the extended functional block according to the invention in this embodiment, processing of such pointer measured values can be carried out in a simple manner.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Editors sieht vor, dass er eine Umsetzeinrichtung aufweist, die zum Umsetzen der zusammengesetzten Funktion in einen von dem elektrischen Mess- oder Schutzgerät verarbeitbaren Programmcode eingerichtet ist. Häufig ist ein elektri- sches Mess- oder Schutzgerät nämlich nicht in der Lage, die mittels des Editors erzeugten zusammengesetzte Funktion direkt zu interpretieren und auszuführen. Über eine entsprechende Umsetzeinrichtung ist es jedoch möglich, die zusammengesetzte Funktion in einen von den elektrischen Mess- oder Schutzgerät interpretierbaren Programmcode zu übersetzen, der an das elektrische Mess- oder Schutzgerät übertragen und dort ausgeführt wird.A further advantageous embodiment of the inventive editor provides that it has a conversion device which is set up for converting the composite function into a program code that can be processed by the electrical measuring or protective device. Often, an electrical measuring or protective device is not able to directly interpret and execute the composite function generated by the editor. About a corresponding conversion device, however, it is possible, the composite function in one of the electrical measuring or To translate the protection device interpretable program code, which is transmitted to the electrical measuring or protective device and executed there.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Editors sieht ferner vor, dass der Editor als Programm auf einer Datenverarbeitungseinrichtung, wie z.B. einem Personalcomputer, ausführbar ist, die eine Schnittstelle zum Übertragen der zusammengesetzten Funktion oder einem aus der zusammengesetzten Funktion abgeleiteten Programmcode an das elektrische Mess- oder Schutzgerät aufweist. Auf diese Weise kann der Editor komfortabel auf einer Datenverarbeitungseinrichtung wie einem Personalcomputer oder einem Laptop ausgeführt werden und muss nicht als eigenständiges Programm auf dem elektrischen Mess- oder Schutzgerät ausgeführt werden, das üblicherweise mit vergleichsweise wenig Speicher und Rechenleistung auskommen muss.A further advantageous embodiment of the inventive editor further provides that the editor as a program on a data processing device, such. a personal computer, having an interface for transmitting the composite function or a derived from the composite function program code to the electrical measuring or protective device. In this way, the editor can be conveniently performed on a data processing device such as a personal computer or a laptop and does not need to be run as a stand-alone program on the electrical measurement or protection device, which usually has to do with comparatively little memory and processing power.
Zur näheren Erläuterung soll die Erfindung anhand von Ausfüh- rungsbeispielen dargestellt werden. Hierzu zeigen:For a more detailed explanation, the invention will be illustrated by means of exemplary embodiments. Show:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Teils eines elektrischen Energieversorgungsnetzes mit elektrischen Mess- oder Schutzgeräten;Figure 1 is a schematic representation of a portion of an electrical energy supply network with electrical measuring or protective devices;
Figur 2 ein System zum Erzeugen einer anwenderspezifischen Funktion für ein elektrisches Mess- oder Schutzgerät ; undFIG. 2 shows a system for generating a user-specific function for an electrical measuring or protective device; and
Figur 3 eine beispielhafte Ansicht einer Bildschirmanzeige eines Editors zum Erstellen einer zusammengesetzten Funktion für ein elektrisches Mess- oder Schutzgerät. Figur 1 zeigt in schematischer Ansicht einen Teil 10 eines elektrischen Energieversorgungsnetzes. An Messstellen IIa, IIb und llc sind über im Einzelnen nicht näher dargestellte Strom- und/oder Spannungswandlereinrichtungen, Mess- oder Schutzgeräte 12a, 12b und 12c mit dem Teil 10 des elektrischen Energieversorgungsnetzes verbunden.Figure 3 is an exemplary view of a screen display of an editor for creating a composite function for an electrical measurement or protection device. FIG. 1 shows a schematic view of a part 10 of an electrical energy supply network. At measuring points IIa, IIb and IIc, current and / or voltage transformer devices, measuring or protective devices 12a, 12b and 12c, which are not shown in detail, are connected to the part 10 of the electrical power supply network.
Obwohl die Darstellung in Figur 1 sich auf eine einphasige Darstellung beschränkt, wird es üblicherweise der Fall sein, dass der Teil 10 des elektrischen Energieversorgungsnetzes mehrphasig (z.B. dreiphasig) ausgebildet ist, wobei jeweils jede Phase über eine den Messstellen IIa, IIb und llc entsprechende Messstelle mit den Mess- oder Schutzgeräten 12a, 12b und 12c verbunden ist. Diese Mess- oder Schutzgeräte 12a, 12b und 12c sind dann entsprechend zur Verarbeitung von Messwerten mehrerer Phasen eingerichtet .Although the illustration in FIG. 1 is limited to a single-phase representation, it will usually be the case that the part 10 of the electrical energy supply network is designed to be multiphase (eg three-phase), each phase being connected to a measuring point IIa, IIb and IIc is connected to the measuring or protective devices 12a, 12b and 12c. These measuring or protective devices 12a, 12b and 12c are then set up in accordance with the processing of measured values of several phases.
Über die Wandlereinrichtungen an den Messstellen IIa, IIb und llc nehmen die Mess- oder Schutzgeräte 12a, 12b, 12c Mess- werte, wie beispielsweise Strom- und Spannungswerte aus dem elektrischen Energieversorgungsnetz auf. Insbesondere kann es sich bei den Messwerten um Strom- und Spannungszeigermess- werte handeln, die beispielsweise in komplexer Form dargestellt werden und eine Aussage über Amplitude und Phasenlage des jeweiligen Messwertes geben. Über einen beispielsweise in einer Ringtopologie ausgebildeten Kommunikationsbus 13 können die einzelnen Mess- oder Schutzgeräte 12a, 12b, 12c die von ihnen aufgenommenen Messwerte oder davon abgeleitete Werte - zusammengefasst als „Daten" bezeichnet - an die anderen Mess- oder Schutzgeräte 12a, 12b, 12c übertragen, so dass jedes Mess- oder Schutzgerät 12a, 12b, 12c auf die eigenen Daten und die übertragenen Daten der anderen Mess- oder Schutzgeräte 12a, 12b, 12c zurückgreifen kann. Damit die einzelnen Daten der unterschiedlichen Mess- oder Schutzgeräte 12a, 12b 12c in zeitsynchronisierter Weise verarbeitet werden können, werden die Daten bei ihrem Erzeugen in dem jeweiligen Mess- oder Schutzgerät 12a, 12b, 12c mit einem Zeitstempel versehen, der beispielsweise mit der Genauigkeit von einer Mikrosekunde jedem Messwert einen den Zeitpunkt seiner Erfassung angebenden Zeitwert zuordnet. Um eine zeitliche Synchronisierung der internen Zeitgeber der einzelnen Mess- oder Schutzgeräte 12a, 12b, 12c untereinander zu erreichen, empfangen diese Mess- oder Schutzgeräte 12a, 12b, 12c von einem gemeinsamen externen Zeitgeber, beispielsweise einem GPS-Satelliten 14, ein Zeitsignal. Hierzu sendet der GPS-Satellit 14 im Abstand von jeweils einer Sekunde Impulse, die ein Zeitsignal beinhalten, das von den Mess- oder Schutz- geraten 12a, 12b, 12c mittels GPS-Antennen 15a, 15b, 15c und internen oder externen GPS-Empfängern (in Figur 1 nicht näher dargestellt) empfangen und zur Synchronisation der internen Zeitgeber der Mess- oder Schutzgeräte 12a, 12b, 12c verwendet wird. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass alle Mess- oder Schutzgeräte 12a, 12b, 12c ihre internen Zeitgeber zeitsynchron betreiben.Via the converter devices at the measuring points IIa, IIb and IIc, the measuring or protective devices 12a, 12b, 12c receive measured values, such as, for example, current and voltage values from the electrical energy supply network. In particular, the measured values may be current and voltage vector measured values, which are represented, for example, in complex form and provide information about the amplitude and phase position of the respective measured value. By means of a communication bus 13 embodied, for example, in a ring topology, the individual measuring or protective devices 12a, 12b, 12c can transmit the measured values taken by them or values derived therefrom - collectively referred to as "data" - to the other measuring or protective devices 12a, 12b, 12c so that each measurement or protection device 12a, 12b, 12c can access its own data and the transmitted data of the other measurement or protection devices 12a, 12b, 12c. In order to be able to process the individual data of the different measuring or protective devices 12a, 12b 12c in a time-synchronized manner, the data are provided with a time stamp during their generation in the respective measuring or protective device 12a, 12b, 12c, for example with the accuracy of one microsecond assigns to each reading a time value indicative of the time of its acquisition. In order to synchronize the internal timers of the individual measuring or protective devices 12a, 12b, 12c with one another, these measuring or protective devices 12a, 12b, 12c receive a time signal from a common external timer, for example a GPS satellite 14. For this purpose, the GPS satellite 14 sends impulses which contain a time signal from the measuring or protection guiders 12a, 12b, 12c by means of GPS antennas 15a, 15b, 15c and internal or external GPS receivers at intervals of one second each (not shown in detail in FIG. 1) and used to synchronize the internal timers of the measuring or protective devices 12a, 12b, 12c. This ensures that all measuring or protective devices 12a, 12b, 12c operate their internal timers in a time-synchronized manner.
Mit dem in Figur 1 dargestellten System, beispielhaft bestehend aus drei Mess- oder Schutzgeräten 12a, 12b, 12c, können verschiedenartige Überwachungsfunktionen für den Teil 10 des elektrischen Energieversorgungsnetzes erreicht werden. Beispielsweise können zu jeweils denselben MessZeitpunkten aufgenommene Strom- und Spannungszeiger miteinander verglichen werden, um Leistungsflüsse in dem elektrischen Energieversor- gungsnetz darzustellen und möglicherweise auftretende Netzpendelungen zu erkennen. Ebenso kann eine Stromdifferential- schutzfunktion erreicht werden, indem zu jeweils denselben MessZeitpunkten erfasste Stromzeigermesswerte miteinander verglichen werden, wobei die Richtung des fließenden Stromes durch Vergabe des korrekten Vorzeichens berücksichtigt wird. Ergibt eine Bilanzierung der auf diese Weise miteinander verglichenen Stromzeigermesswerte einen Wert, der oberhalb eines vorgebbaren Schwellenwertes liegt, so kann daraus geschlossen werden, dass ein Fehler, beispielsweise ein Kurzschluss, in dem Abschnitt 10 des elektrischen Energieversorgungsnetzes aufgetreten ist.With the system shown in Figure 1, for example consisting of three measuring or protective devices 12a, 12b, 12c, various types of monitoring functions for the part 10 of the electrical energy supply network can be achieved. For example, current and voltage vectors recorded at the same measuring points in each case can be compared with one another in order to represent power flows in the electrical energy supply network and to detect any possible power fluctuations. Likewise, a current differential protection function can be achieved by comparing current vector measured values acquired at the same measuring time points with one another, wherein the direction of the flowing current is taken into account by assigning the correct sign. If a balancing of the current vector measured values compared in this way results in a value which is above a predefinable threshold value, then it can be concluded that an error, for example a short circuit, has occurred in the section 10 of the electrical energy supply network.
Elektrische Mess- oder Schutzgeräte weisen üblicherweise be- reits herstellerseitig implementierte Grundfunktionen auf, die der Betreiber eines solchen Mess- oder Schutzgerätes bei der Bestellung des Mess- oder Schutzgerätes auswählen kann. Häufig möchte der Betreiber des elektrischen Mess- oder Schutzgerätes aber zusätzlich bestimmte anwenderspezifische Funktionen in dem elektrischen Mess- oder Schutzgerät implementieren. Dies kann er bei einigen Mess- oder Schutzgeräten über einen Editor erreichen, der in textbasierter oder grafischer Weise eine Erstellung von zusammengesetzten Funktionen erlaubt. Dies ist beispielhaft in Figur 2 dargestellt.Electrical measuring or protective devices usually have basic functions already implemented by the manufacturer, which the operator of such a measuring or protective device can select when ordering the measuring or protection device. Frequently, however, the operator of the electrical measuring or protective device also wants to implement certain user-specific functions in the electrical measuring or protective device. This can be achieved with some measurement or protection devices via an editor, which allows the creation of composite functions in a text-based or graphical manner. This is shown by way of example in FIG.
Figur 2 zeigt hierfür ein elektrisches Mess- oder Schutzgerät 20, in dem eine anwenderspezifische Funktion realisiert werden soll . Hierzu wird eine externe Datenverarbeitungseinrichtung 21, beispielsweise Personalcomputer oder Laptop, verwen- det, auf der ein Programm mit einem Editor zum Erstellen der anwenderspezifischen Funktion abläuft. Beispielhaft sei der ablaufende Editor auf der Datenverarbeitungseinrichtung 21 durch ein Programmfenster 22 symbolisiert. Mittels des Editors kann eine zusammengesetzte Funktion für das Mess- oder Schutzgerät 20 erzeugt werden. Diese zusammengesetzte Funktion wird mittels des Editors durch Verknüpfen von Text- oder Grafikbausteinen in für den Anwender komfortabler Weise erzeugt. Danach wird mittels eines in dem Editor vorhandenen Umsetzers die auf die Weise erzeugte zusammengesetzte Funk- tion in einen Programmcode umgesetzt, der von dem Mess- oder Schutzgerät 20 verarbeitet werden kann. Dieser Programmcode wird über eine temporär einzurichtende Kommunikationsverbindung 23 von der Datenverarbeitungseinrichtung 21 an das Mess- oder Schutzgerät 20 übertragen. Diese Kommunikationsverbindung 23 kann beispielsweise eine kabelgebundene serielle Kommunikationsverbindung, eine USB-Kommunikationsverbindung oder eine drahtlose Kommunikationsverbindung, beispielsweise über den WLAN-Standard oder Bluetooth, sein. Nachdem der Programm- code der zusammengesetzten Funktion auf das Mess- oderFor this purpose, FIG. 2 shows an electrical measuring or protective device 20 in which a user-specific function is to be implemented. For this purpose, an external data processing device 21, for example a personal computer or laptop, is used on which a program with an editor for creating the user-specific function runs. By way of example, the running editor on the data processing device 21 is symbolized by a program window 22. By means of the editor, a composite function for the measuring or protective device 20 can be generated. This composite function is created by means of the editor by linking text or graphics blocks in a user-friendly manner. Thereafter, by means of a converter present in the editor, the composite radio generated in the manner tion converted into a program code that can be processed by the measuring or protective device 20. This program code is transmitted from the data processing device 21 to the measuring or protective device 20 via a communication link 23 to be temporarily set up. This communication connection 23 may be, for example, a wired serial communication connection, a USB communication connection or a wireless communication connection, for example via the WLAN standard or Bluetooth. After the program code of the composite function has been assigned to the measuring or
Schutzgerät 20 übertragen worden ist, kann sie dort in die Gerätesteuersoftware eingebunden und ausgeführt werden.Protective device 20 has been transmitted, it can be integrated there in the device control software and executed.
Anhand von Figur 3 soll die Erstellung einer Zusammengesetz- ten Funktion mittels des Editors auf der Datenverarbeitungseinrichtung 21 (vgl. Figur 2) erläutert werden. Hierzu zeigt Figur 3 eine beispielhafte Ausführung eines Programmfensters 30 mit einer Arbeitsfläche 31 und einer Bibliotheksfläche 32. Auf der Bibliotheksfläche werden in einer Bibliothek des Edi- tors enthaltene, Grundfunktionen darstellende Funktionsblöcke 33 angezeigt. Solche Funktionsblδcke enthalten einfache Grundfunktionen, aus denen eine zusammengesetzte Funktion aufgebaut sein kann. Beispielsweise können die Funktionsblöcke in der Bibliothek zum Ausführen einfacher mathematischer Grundfunktionen, wie Addition, Subtraktion, Multiplikation oder Division, eingerichtet sein. Ferner können beispielsweise Schwellenwertblöcke, Meldungs-Ausgabeblöcke, Zeitverzögerungsblöcke und Blöcke zum Erzeugen von Zufallszahlen in der Bibliothek vorhanden sein.The creation of a composite function by means of the editor on the data processing device 21 (see FIG. 3 shows an exemplary embodiment of a program window 30 with a work surface 31 and a library surface 32. Function blocks 33 representing basic functions representing a basic function of the library are displayed on the library surface. Such Funktionsblδcke contain simple basic functions from which a composite function can be constructed. For example, the function blocks in the library may be configured to perform simple basic mathematical functions such as addition, subtraction, multiplication or division. Further, for example, threshold blocks, message output blocks, time delay blocks, and blocks for generating random numbers may be present in the library.
Aus den in der Bibliothek vorhandenen Funktionsblöcken 33 kann der Anwender einzelne Funktionsblöcke auswählen und eine Kopie von ihnen auf die Arbeitsfläche 31 übertragen. Die Funktionsblöcke 33 weisen Dateneingänge 34 und Datenausgänge 35 auf, über die sie mit anderen Funktionsblöcken verschaltet werden können. Hierzu können bei einem grafischen Editor beispielsweise Pfeile 36 als logische Verknüpfungen zwischen den einzelnen Funktionsblöcken dienen.From the function blocks 33 present in the library, the user can select individual function blocks and transfer a copy of them to the work surface 31. The function blocks 33 have data inputs 34 and data outputs 35, via which they can be interconnected with other function blocks. For example, with a graphical editor, arrows 36 may serve as logical links between the individual function blocks.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist auf der Arbeitsfläche 31 eine einfache Differentialschutzfunktion als zusammengesetzte Funktion erstellt worden. Ein erster Funktionsblock 37a erfasst hierbei Stromzeigermesswerte eines lokalen Schutzgerätes. Ein weiterer Funktionsblock 37b erfasst Stromzeigermesswerte eines entfernten Schutzgerätes. Die Stromzeigermesswerte des lokalen Schutzgerätes und die Stromzeigermesswerte des entfernten Schutzgerätes werden an einen erweiterten Funktionsblock 37c übertragen, der einen ersten Daten- eingang 38a zum Erfassen lokaler Daten und einen zweiten Dateneingang 38b zum Erfassen entfernt erzeugter Daten aufweist. Die mit den Funktionsblöcken 37a und 37b erfassten Stromzeigermesswerte weisen ihnen jeweils zugeordnete Zeitstempel auf, die von dem erweiterten Funktionsblock 37c aus- gewertet werden können. Der erweiterte Funktionsblock 37c liest hierzu die Informationen aus den jeweiligen Zeitstempeln aus und nimmt eine Zuordnung derjenigen Stromzeigermesswerte vor, die zu demselben Zeitpunkt in dem lokalen Schutzgerät und in dem entfernten Schutzgerät aufgenommen worden sind und folglich identische Zeitstempel aufweisen.In the illustrated embodiment, a simple differential protection function has been created as a composite function on the work surface 31. A first functional block 37a detects current vector measured values of a local protection device. Another function block 37b acquires current counter readings of a remote protection device. The current sense readings of the local protection device and the current sense readings of the remote protection device are transmitted to an extended functional block 37c having a first data input 38a for detecting local data and a second data input 38b for detecting remotely generated data. The current counter readings acquired with the function blocks 37a and 37b have timestamps assigned to them, which can be evaluated by the extended function block 37c. For this purpose, the extended function block 37c reads out the information from the respective time stamps and makes an assignment of those current vector measured values that have been recorded at the same time in the local protection device and in the remote protection device and therefore have identical time stamps.
Die entsprechenden Stromzeigermesswerte werden unter Bildung eines Differenzwertes voneinander abgezogen. Hierzu weist der erweiterte Funktionsblock 37c eine Recheneinrichtung auf, die zur Verarbeitung komplexer Zahlen eingerichtet ist. Der resultierende Differenzwert wird an einem Datenausgang 38c des erweiterten Funktionsblocks 37c abgegeben. Er wird einem Dateneingang eines darauf folgenden Funktionsblocks 37d zugeführt, der einen Schwellenwertvergleich vornimmt und den Dif- ferenzwert mit einem voreingestellten Schwellenwert vergleicht. Dieser Schwellenwert kann mittels des Editors als Parameter des Funktionsblocks 37d vorgegeben werden. Das Ergebnis des Schwellenwertvergleiches - also eine Aussage dar- über, ob der Differenzwert unterhalb oder oberhalb des vorgegebenen Schwellenwertes liegt - wird von dem Schwellenwert- block 37d ausgangsseitig abgegeben und eingangsseitig einem eine Alarmfunktion ausführenden Funktionsblock 37e zugeführt. Der Funktionsblock 37e erzeugt beispielsweise eine Fehlermel- düng optischer oder akustischer Art, wenn eine Verletzung des Schwellenwertes im Funktionsblock 37d erkannt worden ist. Der Funktionsblock 37e kann hierfür auf Gerätefunktionen des Schutzgerätes, auf dem die zusammengesetzte Funktion ausgeführt wird, zurückgreifen und beispielsweise einen Software- treiber zum Ansteuern eines Alarmlichtsignals (beispielsweise in Form einer blinkenden Leuchtdiode) ansteuern. Der Funktionsblock 37e kann aber auch mit einer Trip-Funktion (Schalter-Auslösefunktion) des elektrischen Schutzgerätes verbunden sein, so dass automatisch ein Signal zum Öffnen eines an das elektrische Schutzgerät angeschlossenen Leistungsschalters ausgegeben wird, wenn eine Schwellenwertverletzung vorliegt. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, durch den Funktions- block 37e eine elektronische Alarmmitteilung in Form eines Datentelegramms erzeugen zu lassen und an eine übergeordnete Stelle, beispielsweise eine Netzleitstelle, zu übertragen.The corresponding current vector measured values are subtracted from each other by forming a differential value. For this purpose, the extended function block 37c has a computing device which is set up to process complex numbers. The resulting difference value is output at a data output 38c of the extended function block 37c. It is fed to a data input of a subsequent function block 37d, which performs a threshold comparison and determines the difference. compares the reference value with a preset threshold. This threshold value can be specified by means of the editor as a parameter of the function block 37d. The result of the threshold value comparison, ie a statement as to whether the difference value lies below or above the predetermined threshold value, is output on the output side of the threshold value block 37d and fed on the input side to a function block 37e carrying out an alarm function. Function block 37e, for example, generates an optical or acoustic error message if a violation of the threshold has been detected in function block 37d. For this purpose, the function block 37e can fall back on device functions of the protective device on which the composite function is executed and, for example, drive a software driver for activating an alarm light signal (for example in the form of a flashing light-emitting diode). However, the function block 37e can also be connected to a trip function (switch triggering function) of the electrical protection device, so that a signal for opening a circuit breaker connected to the electrical protection device is automatically output when there is a threshold violation. Another possibility is to have an electronic alarm message generated by the function block 37e in the form of a data telegram and to be transmitted to a superordinate location, for example a network control center.
Die auf der Arbeitsfläche 31 des Editors erzeugte zusammengesetzte Funktion, in der zumindest ein erweiterter Funktionsblock 37c enthalten ist, der sowohl lokal erzeugte als auch entfernt erzeugte Daten verarbeiten kann, und die Zeitsynch- ronität der erfassten Daten sicherstellt, bietet dem Anwender eines elektrischen Mess- oder Schutzgerätes eine erweiterte Möglichkeit zur Erstellung von zusammengesetzten Funktionen, da der Anwender nicht auf die Verarbeitung lokal erzeugter Daten beschränkt ist, sondern auch entfernt erzeugte Daten einbinden kann. Zusätzlich erhält der Anwender die Möglichkeit, komplexe Zahlen zu verarbeiten, und kann somit auf im Vergleich zu skalaren Effektiv- oder Mittelwerten genauere Zeigermesswerte zurückzugreifen.The composite function generated on the editor's workspace 31, which contains at least one extended function block 37c that can handle both locally generated and remotely generated data and ensures the time synchronicity of the acquired data, provides the user of an electrical measurement or protection device an advanced way to create composite functions, since the user is not on the processing locally generated Data is limited, but can also integrate remotely generated data. In addition, the user has the ability to process complex numbers, allowing him to use more accurate pointer readings than scalar RMS or Means.
Wie bereits zu Figur 2 beschrieben wird nach Erstellen der gewünschten zusammengesetzten Funktionen die zusammengesetzte Funktion mittels eines Umsetzers in einen für das Mess- oder Schutzgerät verständlichen Programmcode umgesetzt und in einen Datenspeicher des Mess- oder Schutzgerätes übertragen, um dort in die Gerätesoftware eingebunden zu werden. Hiernach kann das elektrische Mess- oder Schutzgerät die zusammengesetzte Funktion (gemeinsam mit den übrigen Gerätefunktionen) ausführen.As already described with reference to FIG. 2, after the desired composite functions have been created, the composite function is converted into a program code understandable by the measuring or protective device by means of a converter and transferred to a data memory of the measuring or protective device in order to be integrated into the device software. After that, the electrical measuring or protective device can perform the composite function (together with the other device functions).
Obwohl die Erzeugung einer zusammengesetzten Funktion in dem behandelten Ausführungsbeispiel anhand eines grafischen Editors dargestellt worden ist, ist es im Rahmen der Erfindung ebenfalls möglich, anstelle eines grafischen Editors einen reinen Texteditor zu verwenden, der vorgefertigte Programmblöcke als Textblöcke zur Auswahl stellt und eine entsprechende Verknüpfung durch einen textbasierten Aufruf zwischen den jeweiligen Funktionen ermöglicht.Although the generation of a composite function has been illustrated by a graphical editor in the present invention, it is also possible within the scope of the invention to use a pure text editor instead of a graphical editor, which selects prefabricated program blocks as text blocks and performs a corresponding linkage enables a text-based call between the respective functions.
Schließlich soll erwähnt werden, dass im Rahmen der Erfindung auch die Möglichkeit besteht, den Editor auf einem entsprechend leistungsfähigen Mess- oder Schutzgerät selbst auszuführen. In einem solchen Fall besteht selbstverständlich nicht die zu Figur 2 erläuterte Notwendigkeit einer Übertragung der zusammengesetzten Funktion oder eines daraus abgeleiteten Funktionscodes von einer Datenverarbeitungseinrichtung an das Mess- oder Schutzgerät, da der Editor ohnehin bereits auf diesem ausgeführt wird. Finally, it should be mentioned that within the scope of the invention it is also possible to execute the editor on a correspondingly powerful measuring or protective device itself. In such a case, of course, there is no need to transfer the composite function or a function code derived therefrom from a data processing device to the measuring or protective device as explained with reference to FIG. 2, since the editor is already being executed on it anyway.

Claims

Patentansprüche claims
1. Editor zum Erzeugen einer zusammengesetzten Funktion für ein elektrisches Mess- oder Schutzgerät (20) , der eine Bib- liothek mit Grundfunktionen darstellenden Funktionsblöcken (33), wobei die Funktionsblöcke (33) zumindest einen Dateneingang (34) und einen Datenausgang (35) umfassen, und eine Arbeitsfläche (31) aufweist, auf der ausgewählte Funktionsbδ- cke (z. B. 37a, 37b) miteinander über ihre Dateneingänge (34) und Datenausgänge (35) verknüpfbar sind, wodurch eine aus zumindest zwei miteinander verknüpften Funktionsbausteinen (z. B. 37d, 37e) bestehende zusammengesetzte Funktion erzeugt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass - die Bibliothek zumindest einen erweiterten Funktionsblock (37c) aufweist, der einen Dateneingang (38a) für in dem elektrischen Mess- oder Schutzgerät (20) erzeugte Daten und einen Dateneingang (38b) für außerhalb des elektrischen Mess- oder Schutzgerätes (20) erzeugte Daten umfasst .1. Editor for generating a composite function for an electrical measuring or protective device (20), which contains a library of function blocks (33) representing basic functions, wherein the function blocks (33) comprise at least one data input (34) and one data output (35). and a work surface (31) on which selected Funktionsbδ- bridge (eg 37a, 37b) with each other via their data inputs (34) and data outputs (35) are linked, whereby one of at least two linked function blocks (z B. 37d, 37e) existing composite function is generated, characterized in that - the library has at least one extended function block (37c), the data input (38a) for in the electrical measuring or protective device (20) generated data and a data input (38b) for data generated outside of the electrical measuring or protective device (20).
2. Editor nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass2. The editor of claim 1, wherein a
- der zumindest eine erweiterte Funktionsblock (37c) eine Synchronisationseinheit umfasst, die eine zeitliche Zuordnung der in dem elektrischen Mess- oder Schutzgerät (20) erzeugten Daten zu solchen außerhalb des elektrischen Mess- oder Schutzgerätes (20) erzeugten Daten vornimmt, die gleichzeitig zu den in dem elektrischen Mess- oder Schutzgerät (20) erzeugten Daten erzeugt worden sind.- The at least one extended function block (37c) comprises a synchronization unit, which performs a temporal assignment of the data generated in the electrical measuring or protective device (20) to such data generated outside of the electrical measuring or protective device (20) simultaneously to the in the electrical measuring or protective device (20) generated data has been generated.
3. Editor nach Anspruch 2 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass3. Editor according to claim 2, d a d e r c h e c e n e c i n e that t
- die Synchronisationseinheit dazu eingerichtet ist, die zeitliche Zuordnung anhand von Zeitstempeln vorzunehmen, die den in dem elektrischen Mess- oder Schutzgerät (20) und den außerhalb des elektrischen Mess- oder Schutzgerätes (20) erzeugten Daten jeweils zugeordnet sind.- The synchronization unit is adapted to make the time allocation based on time stamps, the the data generated in the electrical measuring or protective device (20) and the outside of the electrical measuring or protective device (20) are respectively assigned.
4. Editor nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass4. Editor according to one of the preceding claims, characterized in that a
- der zumindest eine erweiterte Funktionsblock (37c) eine Recheneinheit aufweist, die zur mathematischen Verarbeitung der an den Dateneingängen des erweiterten Funktionsblocks (37c) empfangenen Daten eingerichtet ist.- The at least one extended function block (37c) has a computing unit which is adapted for the mathematical processing of the data received at the data inputs of the extended function block (37c) data.
5. Editor nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass5. The editor according to claim 4, wherein a
- die Recheneinheit zur Verarbeitung von komplexen Zahlen, insbesondere Strom- und oder Spannungszeigerdaten, eingerichtet, ist.- The arithmetic unit for processing complex numbers, in particular current and or voltage pointer data, set up is.
6. Editor nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass - er eine Umsetzeinrichtung aufweist, die zum Umsetzen der zusammengesetzten Funktion in einen von dem elektrischen Mess- oder Schutzgerät (20) verarbeitbaren Programmcode eingerichtet ist.6. Editor according to one of the preceding claims, characterized in that it has a conversion device which is set up for converting the composite function into a program code that can be processed by the electrical measuring or protective device (20).
7. Editor nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass7. Editor according to one of the preceding claims, characterized in that a
- der Editor als Programm auf einer Datenverarbeitungseinrichtung (21) ausführbar ist, die eine Schnittstelle zum Übertragen der zusammengesetzten Funktion oder einem aus der zusammengesetzten Funktion abgeleiteten Programmcode an das elektrische Mess- oder Schutzgerät (20) aufweist. - The editor is executable as a program on a data processing device (21) having an interface for transmitting the composite function or derived from the composite function program code to the electrical measuring or protective device (20).
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