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Title:
ARRANGEMENT FOR CONTROLLING AND MONITORING A SWITCHING INSTALLATION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/030174
Kind Code:
A1
Abstract:
The aim of the invention is to create an arrangement (1) for controlling and monitoring a switching installation (2) which can be produced in a relatively cost-effective manner. To this end, said arrangement comprises a station control computer system (4) into which the functions of at least one process control appliance and at least one protective appliance are integrated. Furthermore, the arrangement also comprises devices (6,7) used to digitally control switches (10,11) of the switching installation (2) and comprising digital inputs and outputs (10,11), and an electronic conversion system (12) arranged close to the switches and provided with digital outputs (13). The digital inputs and outputs (8,9) of the devices (6,7) for digital control and the digital outputs (13) of the electronic conversion system (12) are directly connected to the station control computer device (4) by means of communication connections (5).

Inventors:
LANG GERHARD (DE)
STICH GERHARD (DE)
Application Number:
PCT/DE2003/003104
Publication Date:
April 08, 2004
Filing Date:
September 12, 2003
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
LANG GERHARD (DE)
STICH GERHARD (DE)
International Classes:
H02H7/26; H02H3/05; (IPC1-7): H02H7/26
Foreign References:
EP0175120A11986-03-26
Other References:
GEIB P ET AL: "OFFENE SYSTEMTECHNIK IN NEIDERSPANNUNGS-SCHALTGERATEN", ELEKTROTECHNISCHE ZEITSCHRIFT - ETZ, VDE VERLAG GMBH. BERLIN, DE, vol. 115, no. 5, 1 March 1994 (1994-03-01), pages 244 - 247, XP000441012, ISSN: 0948-7387
OHLEN C: "NEW, INTELLIGENT LINE TERMINALS", ABB REVIEW, ABB ASEA BROWN BOVERI, ZURICH, CH, no. 7 / 8, 1992, pages 9 - 18, XP000311817, ISSN: 1013-3119
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Claims:
Patentansprüche
1. Anordnung (1) zum Steuern und Überwachen einer Schaltanla ge (2) mit einer Stationsleitrecheneinrichtung (4), in die die Funk tionen mindestens eines Prozessleitgerätes und/oder min destens eines Schutzgerätes integriert sind, Vorrichtungen (6,7) zur digitalen Steuerung von Schaltern (10,11) der Schaltanlage (2) mit digitalen Einund Aus gängen (8,9) und mit einer in Schalternähe angeordneten Wandlerelektronik (12) mit digitalen Ausgängen (13), wobei die digitalen Einund Ausgänge (8,9) der Vorrichtungen (6,7) zur digitalen Steuerung und die digitalen Ausgänge (13) der Wandlerelektronik (12) über beliebige physikalische Kommunikationsverbindungen (5) logisch mit der Stationsleitrecheneinrichtung (4) verbunden sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stationsleitrecheneinrichtung für jedes Schaltfeld der Schaltanlage jeweils eine Stationsleitrechenvorrichtung aufweist, in die die Funktionen der dem jeweiligen Schalt feld zugeordneten Prozessleitund Schutzgeräte integriert sind.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stationsleitrecheneinrichtung für mindestens zwei Schaltfelder (3) der Schaltanlage (2) einen gemeinsamen Stationsleitrechner (4) aufweist, in den die Funktionen der den mindestens zwei Schaltfeldern (2) zugeordneten Prozessund Schutzgeräte integriert sind.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über weitere beliebige physikalische Kommunikationsverbin dungen (5a) die Vorrichtungen (6,7) zur digitalen Steue rung und der Wandlerelektronik (12) unmittelbar mit einem weiteren Stationsleitrechner (4a) verbunden sind.
Description:
Beschreibung Anordnung zum Steuern und Überwachen einer Schaltanlage Aus der Siemens-Druckschrift"SICAM HV-Digitale Leistungs- schaltersteuerung (Digital Breaker Control DBC), Bestell-Nr.

E5001_U113-A230/1 ist eine Anordnung zum Steuern und Überwa- chen einer Schaltanlage bekannt, von der eines von mehreren Schaltfeldern dargestellt ist. Die Anordnung weist in einer obersten Hierarchie-Ebene eine Nahsteuerung auf, die von ei- ner Stationsleitrecheneinrichtung gebildet ist. Über einen sog. Feldbus besteht eine Kommunikationsverbindung zwischen der Stationsleitrecheneinrichtung und einem Prozessleitgerät und einem Schutzgerät ; diese beiden Geräte bilden eine mitt- lere Ebene in der Hierarchie. Beide Geräte müssen den Umwelt- bedingungen in der Schaltanlage sowie den EMV (Elektromagne- tische Verträglichkeit) -Bedingungen genügen. Die bekannte Anordnung weist ferner für das gezeigte Schaltfeld einen ei- genen Prozessbus auf, über den das Prozessleitgerät mit Vor- richtungen zur digitalen Steuerung von Schaltern verbunden ist, bei denen es sich um einen Trenn-/Erdungsschalter und um einen Leistungsschalter handelt. Außerdem ist das Prozess- leitgerät über den Prozessbus mit einer Wandlerelektronik mit digitalen Ausgängen verbunden, die üblicherweise draußen im Schaltfeld in der Nähe der Schalter angeordnet ist. Das Schutzgerät der bekannten Anordnung ist eingangsseitig direkt an die Wandlerelektronik angeschlossen und ist ausgangsseitig mit der Vorrichtung zur digitalen Steuerung des Leistungs- schalters verbunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Steuern und Überwachen einer Schaltanlage vorzuschlagen, die sich mit vergleichsweise geringem Aufwand herstellen lässt.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß in einer Anordnung zum Steuern und Überwachen einer Schaltanlage mit einer Stationsleitrecheneinrichtung, in die die Funktionen mindestens eines Prozessleitgerätes und/oder mindestens eines Schutzgerätes integriert sind, und mit Vorrichtungen zur di- gitalen Steuerung von Schaltern der Schaltanlage mit digita- len Ein-und Ausgängen ; ferner weist die Anordnung eine in Schalternähe angeordnete Wandlerelektronik mit digi- talen Ausgängen auf, wobei die digitalen Ein-und Ausgänge der Vorrichtungen zur digitalen Steuerung und die digitalen Ausgänge der Wandlerelektronik über beliebige physikalische Kommunikationsverbindungen logisch mit der Stationsleitre- cheneinrichtung verbunden sind.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung wird darin gesehen, dass sie ohne ein Prozessleitgerät und ohne ein Schutzgerät auskommt, weil die Funktionen dieser Geräte in die Stationsleitrecheneinrichtung verlagert sind ; damit entfällt der besondere Aufwand für diese Geräte, der wesent- lich durch die Erfüllung der Forderungen hinsichtlich der Um- welt-und EMV-Bedingungen bestimmt ist. Ein weiterer wichti- ger Vorteil besteht darin, dass eine Hierarchie-Ebene, näm- lich die vom Prozessleit-und Schutzgerät gebildete, weg- fällt, wodurch ein Bus eingespart werden kann. Ein zusätzli- cher Vorteil ist dadurch gegeben, dass für die Stationsleit- recheneinrichtung ein handelsüblicher Rechner auch für die Abwicklung der Funktionen des Prozessleitgerätes und des Schutzgerätes eingesetzt werden kann und somit speziell ge- schützte Rechnerbausteine, wie sie in bisherigen Anordnungen für die Prozessleit-und die Schutzgeräte eingesetzt werden mussten, nicht mehr benötigt werden.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung kann die Stationsleitre- cheneinrichtung in verschiedener Weise ausgebildet sein. So kann die Stationsleitrecheneinrichtung für jedes Schaltfeld der Schaltanlage jeweils einen Stationsleitrechner aufweisen, in den die Funktionen der dem jeweiligen Schaltfeld zugeord- neten Prozessleit-und Schutzgeräte integriert sind. Bei die- ser Ausführungsform kommt man mit Rechnern relativ geringer Leistungsfähigkeit aus.

Steht ein handelsüblicher Rechner mit relativ großer. Rechen- leistung zur Verfügung, dann ist es vorteilhaft, wenn die Stationsleitrecheneinrichtung für mindestens zwei Schaltfel- der der Schaltanlage eine gemeinsame Stationsleitrechenvor- richtung aufweist, in die die Funktionen der den mindestens zwei Schaltfeldern zugeordneten Prozessleit-und Schutzgeräte integriert sind. Dadurch kann der Gesamtaufwand für die er- findungsgemäße Anordnung weiter vermindert werden.

Die erfindungsgemäße Anordnung kann in einfacher und kosten- optimaler Weise redundant ausgeführt werden, indem über wei- tere beliebige physikalische Kommunikationsverbindungen die Vorrichtungen zur digitalen Steuerung und die Wandlerelektro- nik logisch mit einer weiteren Stationsleitrecheneinrichtung verbunden sind.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung ist in der Figur ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung mit ei- ner von einem Stationsleitrechner gebildeten Stationsleitre- cheneinrichtung für eine Schaltanlage mit mehreren Schaltfel- dern gezeigt.

Die in der Figur gezeigte Anordnung 1 zum Steuern und Überwa- chen einer Schaltanlage 2, von der in der Figur nur ein

Schaltfeld 3 gezeigt ist, weist als Stationsleitrechenein- richtung einen Stationsleitrechner 4 auf, der ein handelsüb- licher Rechner sein kann, beispielsweise ein PC. Der Stati- onsleitrechner 4 ist einerseits in üblicher Weise mit Netz- leitrechner N verbunden und andererseits an einen Bus 5 als physikalische Kommunikationsverbindung angeschlossen. Mit diesem Bus 5 verbunden sind Vorrichtungen 6 und 7 zur digita- len Steuerung mit digitalen Ein-und Ausgängen 8 und 9 ; dabei handelt es sich bei der Vorrichtung 6 um eine Vorrichtung zur digitalen Steuerung eines Trennschalters 10 in dem Schaltfeld 3 und bei der Vorrichtung 7 um eine Vorrichtung zur digitalen Steuerung eines Leistungsschalters 11. Außerdem ist an den Bus 5 eine Wandlerelektronik 12 mit ihrem digitalen Ausgang 13 angeschlossen. Die Wandlerelektronik 12 wird eingangssei- tig über einen Spannungswandler 14 und einen Stromwandler 15 beaufschlagt.

Weitere in der Figur nicht dargestellte Schaltfelder der Schaltanlage 2 sind mit den Vorrichtungen 6 und 7 und Wand- lerelektroniken entsprechend der Wandlerelektronik 12 mit dem Bus 5 verbunden.

Zur Erhöhung der Funktionssicherheit der Anordnung gemäß der Figur kann der Bus 5 und auch der Stationsleitrechner 4 re- dundant ausgeführt werden, indem parallel zu dem Bus 5 ein zweiter Bus 5a und parallel zum Stationsleitrechner 4 ein entsprechend eingerichteter zweiter Stationsleitrechner 4a installiert wird.