Differentialschutzverfahren und Differentialschutzeinrichtung Die Erfindung bezieht sich auf ein Differentialschutzverfahren zum Erzeugen eines Fehlersignals, das einen Fehler hinsichtlich einer Primärkomponente eines elektrischen Energie ^¬ versorgungsnetzes angibt, bei dem mittels Messeinrichtungen an mindestens zwei unterschiedlichen Messstellen der Primär- komponente des elektrischen Energieversorgungsnetzes jeweils Strommesswerte erfasst werden, die Strommesswerte an eine Differentialschutzeinrichtung übermittelt werden, die mit zueinander gehörenden Strommesswerten aller Messeinrichtungen durch vorzeichenrichtige Addition einen Differenzstromwert bildet, und mittels der Differentialschutzeinrichtung das

Fehlersignal erzeugt wird, wenn der Differenzstromwert einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Differentialschutz- einrichtung zur Durchführung eines Differentialschutzverfahrens .

Differentialschutzeinrichtungen werden zur Überwachung verschiedener Primärkomponenten elektrischer Energieversorgungs- netze, beispielsweise Leitungen, Kabel, Sammelschienen und Transformatoren, eingesetzt. Dabei wird an mindestens zwei unterschiedlichen Messstellen der überwachten Primärkomponente der an den Messstellen fließende Strom erfasst und der Differentialschutzeinrichtung zugeführt. Die Differential- Schutzeinrichtung bildet durch vorzeichenrichtige Addition aus den Strommesswerten Differenzstromwerte, die zur Beurtei ^¬ lung der Betriebssituation der überwachten Primärkomponente herangezogen werden. Im fehlerfreien Fall liegen die Differenzstromwerte nämlich in einem Bereich nahe Null, da hierbei - vereinfacht gesprochen - der in die Komponente hinein flie ^¬ ßende Strom vollständig auch wieder aus ihr heraus fließt. Ergeben sich hingegen Differenzstromwerte, die einen von Null verschiedenen Schwellenwert überschreiten, so lassen diese auf einen fehlerbehafteten Betriebszustand, z.B. einen internen Kurzschluss, schließen. In diesem Fall muss der vorlie ^¬ gende Fehlerstrom durch Öffnen von die Primärkomponente be ^¬ grenzenden Schalteinrichtungen, z.B. Leistungsschaltern, un- terbrochen werden. Hierfür erzeugt die Differentialschutzeinrichtung ein entsprechendes Fehlersignal, das die Schaltein ^¬ richtung zum Öffnen ihrer Schaltkontakte veranlasst.

Bei einer Primärkomponente mit weit auseinander liegenden En- den, beispielsweise einer Leitung von mehreren Kilometern Länge, müssen die Strommesswerte beispielsweise über eine längere Strecke übertragen werden. In einem solchen Fall ist üblicherweise an jedem der Enden der Primärkomponente eine separate Differentialschutzeinrichtung angeordnet, die den jeweiligen Differenzstromwert aus den eigenen (lokal erfass- ten) Strommesswerten und den vom anderen Ende der Primärkomponente empfangenen Strommesswerten bildet. Bei einer Primärkomponente mit mehreren Enden, z.B. einer verzweigten Leitung, sind zudem Strommesswerte von jedem der Enden erforder- lieh, um das Differentialschutzverfahren korrekt durchführen zu können. Dazu müssen die an den jeweiligen Messstellen lokal erfassten Strommesswerte zwischen den einzelnen Differen- tialschutzgeräten übertragen werden. Zur Beurteilung der Betriebssituation der Primärkomponente sind somit Strommesswerte von zumindest zwei unterschiedli ^¬ chen Messstellen an den jeweiligen Enden der überwachten Primärkomponente erforderlich. Bei bestehenden Differential ^¬ schutzsystemen werden die Messwerte häufig über eine festver- drahtete Punkt-zu-Punkt-Verbindung (z.B. Glasfaserleitungen) übertragen, wodurch eine deterministische Übertragung erreicht wird, d.h., die Übertragungszeit der Messwerte ist hauptsächlich abhängig von der Übertragungsstrecke und der Übertragungsart sowie im Wesentlichen konstant.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 23 39 931 AI ist beispielsweise ein Differentialschutzsystem bekannt, bei dem die Strommesswerte in Form analoger Stromsignale über elekt- rische Verbindungsleitungen zu einer Differentialschutzeinrichtung übertragen werden. Die Bildung des Differenzstromwertes erfolgt über einen Strommesswandler, dem die Strommesswerte in geeigneter Form zugeführt werden. Aus der euro- päischen Patentschrift EP 1 071 961 Bl ist zudem ein Diffe ^¬ rentialschutzverfahren für eine mehrere Enden aufweisende Leitung bekannt, bei dem die Strommesswerte zwischen an den jeweiligen Messstellen angeordneten Differentialschutzgeräten über Datenleitungen übertragen werden.

Bei jüngeren Differentialschutzsystemen geht man mittlerweile dazu über, die Strommesswerte anstelle über eine Festverdrah ^¬ tung über ein Kommunikationsnetzwerk zu übertragen. Dies hat den Vorteil einer kostengünstigeren Kommunikationsinfrastruk- tur. Außerdem sind Kommunikationsnetzwerke oftmals bereits in der Nähe elektrischer Primärkomponenten, z.B. zwischen sogenannten Unterstationen eines Energieversorgungsnetzes, vor ^¬ handen und können ohne zusätzliche Kosten für die Übermitt ^¬ lung der Strommesswerte genutzt werden.

Durch die Nutzung von Kommunikationsnetzwerken zur Übertragung der Strommesswerte verliert man hingegen oftmals den Vorteil der deterministischen Übertragungszeit, so dass ein Problem hinsichtlich der Zuordnung der jeweils zusammengehö- renden Strommesswerte entsteht. Dabei müssen die lokalen und die empfangenen Messwerte nämlich derart zeitlich angeglichen werden, dass bei der Differenzwertbildung jeweils die zu demselben Zeitpunkt erfassten Messwerte miteinander verglichen werden. Wenn - wie in einem deterministischen Kommunikations- System möglich - beispielsweise die jeweilige Übertragungs ^¬ zeit der Strommesswerte bekannt ist, kann der jeweilige Zeit ^¬ punkt der Messwerterfassung durch Differenzbildung zwischen dem Empfangszeitpunkt der Messdaten im lokalen Differential ^¬ schutzgerät und der bekannten Übertragungszeit ermittelt wer- den. Bei nichtdeterministischen Kommunikationssystemen - beispielsweise Ethernet-Netzwerken - ergeben sich hingegen beispielsweise Probleme, weil die Übertragungszeit nicht kon- stant ist oder Unterschiede der Übertragungszeit in Hin- und Rückrichtung auftreten.

Durch solche Unsicherheiten bei der zeitlichen Angleichung der jeweiligen Strommesswerte kann eine Überfunktion der Differentialschutzeinrichtung herbeigeführt werden, da bei der vorzeichenrichtigen Addition nicht zusammengehörender Messwerte ein Differenzstromwert gebildet wird, der einen Fehler hinsichtlich der Primärkomponente vorgibt, der tatsächlich jedoch gar nicht vorhanden ist. Hieraus können Fehlauslösungen resultieren, die den ordnungsgemäßen Betrieb des Energieversorgungsnetzes beeinträchtigen .

Abhilfe könnte beispielsweise dadurch geschaffen werden, dass die internen Zeitgeber der Messeinrichtungen und der Differentialschutzeinrichtung über ein externes Zeitgebersystem, z.B. durch das im GPS-Signal enthaltene Zeitsignal, aufeinan ^¬ der synchronisiert werden. Hierzu sind jedoch spezielle Emp ^¬ fangssysteme, z.B. GPS-Empfänger, notwendig, die sich erhö- hend auf den Gerätepreis auswirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine möglichst kos ^¬ tengünstige Möglichkeit anzugeben, mit der ein Differential- schutzverfahren auch bei Übertragung der Strommesswerte über ein nichtdeterministisches Kommunikationsnetzwerk möglichst zuverlässig durchgeführt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren der eingangs genannten Art derart fortgebildet, dass der Strommesswert zu- mindest einer Messeinrichtung über ein Kommunikationsnetz an die Differentialschutzeinrichtung übertragen wird, wobei das Kommunikationsnetzwerk Netzwerkknoten umfasst, die dazu eingerichtet sind, Nachrichten hoher Priorität bevorzugt gegen ^¬ über Nachrichten niedriger Priorität zu versenden, und wobei der Strommesswert als Nachricht hoher Priorität übertragen wird. Es wird eine Jitter-Kenngröße ermittelt, die eine maxi ^¬ mal mögliche Übertragungszeit der den Strommesswert enthal- tenden Nachricht angibt, und der Wert des Schwellenwertes wird in Abhängigkeit von der Jitter-Kenngröße festgelegt.

Zunächst liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass eine unterschiedliche Übertragungszeit in einem Kommunikati ^¬ onsnetzwerk zwischen einem Sender und einem Empfänger insbesondere durch den Datenverkehr hochpriorer Nachrichten blockierende niederpriore Nachrichten erfolgt. Selbst wenn näm ^¬ lich ein Kommunikationsnetzwerk verwendet wird, das einen Steuerungsmechanismus (beispielsweise den sogenannten „QoS"- Quality of Service) umfasst, mit dem die Übermittlung

höherpriorer Nachrichten der Übermittlung niederpriorer Nachrichten vorgezogen werden soll, unterbricht üblicherweise ei ^¬ ne Nachricht hoher Priorität nicht den Sendevorgang einer niederprioren Nachricht, sondern wird lediglich in der Sendequeue (also der „Warteschlange" zu versendender Nachrichten) an die vorderste Stelle gesetzt. Hierdurch kann ein sogenannter „Jitter" hervorgerufen werden, also eine variable Übertragungszeit von den Strommesswert enthaltenden Nachrichten, selbst wenn diese über dieselbe physikalische Übertragungs ^¬ strecke im Netzwerk übertragen werden.

Der Erfindung schlägt in diesem Zusammenhang vor, die Empfindlichkeit der Fehlererkennung durch die Differential- Schutzeinrichtung an ein Maß der Unsicherheit bezüglich der

Übertragungszeit der Nachricht mit dem Strommesswert anzupas ^¬ sen. Auf diese Weise kann insbesondere die Empfindlichkeit der Fehlererkennung herabgesetzt werden, wenn eine hohe Unsicherheit bezüglich der Übertragungszeit der Nachricht, d.h. ein großer Bereich, in dem die Übertragungszeit schwanken kann, besteht. Auf der anderen Seite kann die Empfindlichkeit der Fehlererkennung erhöht werden, sofern die Übertragungszeit keinen oder nur geringen Schwankungen ausgesetzt ist. Auf diese Weise können Unterschiede in der Übertragungszeit durch eine entsprechend angepasste Einstellung der Empfind ^¬ lichkeit der Fehlererkennung, also durch Anpassung des

Schwellenwertes, kompensiert werden. Das Maß der Unsicherheit der Übertragungszeit wird erfin ^¬ dungsgemäß über die Jitter-Kenngröße angegeben, die die maxi ^¬ mal mögliche Übertragungszeit der Nachricht angibt. Zur Art und Weise der Anpassung des Schwellenwertes kann ins ^¬ besondere folgende Überlegung zugrunde gelegt werden: Ideal ^¬ erweise liegen die (idealerweise sinusförmigen) Kurven zeit ^¬ lich exakt aneinander angepasster Verläufe der Strommesswerte der einzelnen Messstellen direkt übereinander, so dass sich durch Differenzbildung jeweils der Wert Null ergibt. Durch die Zeitverzögerung bei der Übertragung der Nachricht verschieben sich nun die Kurven entlang der Zeitachse gegeneinander, so dass die Kurven nicht mehr exakt übereinander liegen und eine Abweichung entsteht, die allein auf die Übertra- gungsdauer der Nachricht zurückzuführen ist. Eine ermittelte maximale Übertragungsdauer kann also direkt in eine Verschie ^¬ bung der Kurven gegeneinander umgesetzt werden. Hieraus ergibt sich in entsprechender Weise eine Abweichung der Werte entlang der Stromachse, so dass der durch die zeitliche Ver- Schiebung der Kurven entstehende Ablesefehler direkt ermittelt werden kann. Der Schwellenwert sollte folglich derart gewählt werden, dass die durch die zeitliche Verschiebung der Kurven entstehende Abweichung der Stromwerte hinsichtlich der Fehlererkennung berücksichtigt wird.

Oftmals sind die Messeinrichtung und die Differentialschutzeinrichtung in einem gemeinsamen Differentialschutzgerät zu- sammengefasst . In diesem Fall wird die Jitter-Kenngröße für diejenigen Nachrichten ermittelt, die über das Kommunikati- onsnetz von der Messeinrichtung des einen Differentialschutzgerätes an die Differentialschutzeinrichtung eines anderen Differentialschutzgerätes übertragen werden, während für die geräteinterne Übermittlung der lokalen Strommesswerte von der Messeinrichtung eines Differentialschutzgerätes an dessen Differentialschutzeinrichtung die Übertragungszeit als vernachlässigbar und zudem konstant angesehen wird. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, an den Messstellen lediglich Messeinrichtungen (z.B. Zeigermessgeräte, sogenannte „Phasor Measurement Units") vorzusehen, die ihre Messwerte an eine zentrale Differentialschutzeinrichtung senden.

Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver- fahrens sieht vor, dass zur Überprüfung, ob der Differenzstromwert den vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, aus den Strommesswerten der einzelnen Messstellen auch Stabilisierungswerte gebildet werden und im Rahmen einer Auslösebe- reichsprüfung überprüft wird, ob ein unter Heranziehung eines Differenzstromwertes und eines jeweils zugehörigen Stabili ^¬ sierungswertes gebildetes Messwertpaar in einem vorgegebenen Auslösebereich liegt, und eine Überschreitung des Schwellenwertes erkannt wird, wenn das Messwertpaar innerhalb des Aus ^¬ lösebereichs liegt.

Da in der Praxis nämlich keine idealen Verhältnisse vorliegen und der Differenzstromwert auch im fehlerfreien Fall übli ^¬ cherweise nicht genau den Wert Null annimmt, bietet es sich an, für den Differenzstromwert einen geeigneten Vergleichs- wert als Schwellenwert zu verwenden. Zu diesem Zweck wird der sogenannte Stabilisierungswert herangezogen, der sich je nach Primärkomponente unterschiedlich berechnet. Beispielsweise ergibt sich beim Leitungsdifferentialschutz der Stabilisierungswert als Summe der Beträge der Strommesswerte an den je- weiligen Leitungsenden. Die Verwendung eines Stabilisierungswertes beim Differentialschutz ist an sich bekannt. Trägt man einen Differenzstromwert und einen zugehörigen Stabilisie ^¬ rungswert in einem Auslösediagramm auf, das zusätzlich eine Kennlinie aufweist, die einen Auslösebereich von einem Nor- malbereich trennt, so liegt das jeweilige Messwertpaar entwe ^¬ der innerhalb oder außerhalb des durch die Kennlinie festge ^¬ legten Auslösebereichs. Auf diese Weise kann durch Auswertung der Lage des Messwertpaares eine Entscheidung bzgl. der Bildung des Fehlersignals getroffen werden: das Fehlersignal wird dann erzeugt, wenn das Messwertpaar innerhalb des vorge ^¬ gebenen Auslösebereichs liegt. In diesem Fall stellt die Kennlinie einen Schwellenwert dar, dessen Wert in Abhängig ^¬ keit vom Stabilisierungswert definiert ist. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass der Wert des Schwellenwertes mit steigendem Wert der Jitter-Kenngröße zu- nimmt .

Hierdurch wird erreicht, dass die Empfindlichkeit der Fehler ^¬ erkennung herabgesetzt wird, wenn eine hohe Unsicherheit be ^¬ züglich der Übertragungszeit der Nachricht besteht. Auf der anderen Seite kann so die Empfindlichkeit der Fehlererkennung erhöht werden, sofern die Übertragungszeit keinen oder nur geringen Schwankungen ausgesetzt ist.

Bei der Verwendung eines einfachen Schwellenwertes kann des- sen Wert in einfacher Weise in Abhängigkeit von der Jitter- Kenngröße angepasst werden. Bei der oben beschriebenen Ausführungsform hinsichtlich der Auslösebereichsprüfung, bei der der Schwellenwert nicht aus einem einzelnen Wert besteht, kann die Festlegung des Schwellenwertes entweder durch Anpas- sung der Kennlinie im Auslösediagramm erfolgen oder durch eine veränderte Berechnung des Stabilisierungswertes - z.B. durch einen variablen Vorfaktor - bei gleichbleibender Kennlinie . Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemä ^¬ ßen Verfahrens sieht zudem vor, dass die Festlegung des

Schwellenwertes statisch als Parameter in der Differential ^¬ schutzeinrichtung erfolgt. Hierbei kann entweder vorgesehen sein, dass die Jitter- Kenngröße, beispielsweise bei der Inbetriebnahme des Diffe ^¬ rentialschutzsystems und ggf. auch bei signifikanten Änderun ^¬ gen, ermittelt und dem Inbetriebnahmepersonal der Differenti ^¬ alschutzeinrichtung angezeigt wird, so dass der Wert des Schwellenwertes als Parameter händisch in die Konfiguration des Gerätes übernommen werden kann. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit einer automatischen Parameterübernahme; hier ^¬ bei wird der Differentialschutzeinrichtung die Jitter- Kenngröße zur Verfügung gestellt, aus der die Differential ^¬ schutzeinrichtung dann einen Wert für den Schwellenwert ableitet . Insbesondere bei einer automatischen Übernahme des Schwellen ^¬ wertes in die Differentialschutzeinrichtung kann gemäß einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens auch vorgesehen sein, dass die Ermittlung der Jitter- Kenngröße wiederholt durchgeführt wird und die Festlegung des Schwellenwertes dynamisch in Abhängigkeit des jeweils ermit ^¬ telten Wertes der Jitter-Kenngröße erfolgt.

Hierbei kann auch bei sich veränderndem Übertragungsverhalten des Kommunikationsnetzes, z.B. bei einer Topologieänderung, einem Austausch eines Netzknotens oder einer Bandbreitenerhö ^¬ hung, automatisch eine Nachführung des Schwelenwertes erfol ^¬ gen, ohne dass manuell dazu Eingriffe notwendig wären.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemä- ßen Verfahrens sieht vor, dass zur Ermittlung der Jitter- Kenngröße diejenigen Netzwerknoten ermittelt werden, die entlang des Pfades der den Strommesswert enthaltenden Nachricht zwischen der Messeinrichtung und der Differentialschutzeinrichtung liegen, eine maximale Aufenthaltsdauer der Nachricht in dem jeweiligen Netzwerkknoten ermittelt wird und die maximale Übertragungszeit der Nachricht als Summe der maximalen Aufenthaltsdauern der Nachricht an allen ermittelten Netzwerkknoten bestimmt wird. Auf diese Weise wird die maximale Übertragungszeit auf die

„Wartezeit" bzw. Aufenthaltsdauer der hochprioren Nachrichten mit den Strommesswerten an den einzelnen Netzwerkknoten zurückgeführt. Diese jeweilige Aufenthaltsdauer entsteht wie bereits erwähnt dadurch, dass sich beim Eintreffen der hoch- prioren Nachricht bei einem Netzknoten eine niederpriore

Nachricht (oder auch eine Nachricht der gleichen hohen Prio ^¬ ritätsstufe) bereits im Sendevorgang befindet und dieser nicht abgebrochen wird. Nach Abschluss des Sendevorgangs der niederprioren Nachricht wird dann von dem Netzknoten die hochpriore Nachricht mit dem Strommesswert versendet. Die durch die Leitungslängen entstehende Übertragungszeit kann hingegen bei der Ermittlung der Jitter-Kenngröße vernachläs- sigt werden, da diese keinen variablen Anteil besitzt und da ^¬ her üblicherweise beim die Nachricht empfangenden Differenti- alschutzgerät ohnehin als feste Zeitverschiebung berücksichtigt wird. In diesem Zusammenhang kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass die maximale Aufenthaltsdauer einer Nachricht an einem Netzwerkknoten aus der größtmöglichen Nachrichtengröße einer von dem Netzwerkknoten zu versendenden Nachricht und der Übertragungsgeschwindigkeit, mit der eine solche

Nachricht von dem Netzwerkknoten versendet wird, ermittelt wird .

Die Informationen über die größtmögliche Nachrichtengröße (auch als Paketgröße oder Framegröße bezeichnet) in Byte und die Übertragungsgeschwindigkeit können beispielsweise unter Einsatz des LLDP (Link Layer Discovery Protocol) ermittelt werden. Dieses Protokoll sieht vor, dass benachbarte Netzkno ^¬ ten untereinander Statusmeldungen austauschen, die unter an- derem die benötigten Informationen umfassen. Beispielsweise ist bei Ausbildung des Kommunikationsnetzwerks als

ethernetkonformes Netzwerk eine maximale Nachrichtengröße von 1518 Byte üblich. Übliche Übertragungsgeschwindigkeiten liegen beispielsweise bei 100MBit/s oder 1000MBit/s.

Schließlich sieht in diesem Zusammenhang eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, dass zur Ermittlung derjenigen Netzwerkknoten, die entlang des Pfades der den Strommesswert enthaltenden Nachricht zwischen der Messeinrichtung und der Differentialschutzeinrichtung liegen, ein Routen-Optimierungsalgorithmus durchge ^¬ führt wird, der zur Lösung eines Traveling-Salesman-Problems geeignet ist. Solche Optimierungsalgorithmen werden in verschiedenen Bereichen der Softwaretechnik eingesetzt und sind dazu ausgebil ^¬ det, die kürzestmögliche Verbindung zwischen zwei Wegpunkten unter Berücksichtigung beliebig vieler weiterer dazwischen liegender Wegpunkte zu ermitteln. Im vorliegenden Fall wird durch den Algorithmus somit die kürzeste Verbindung zwischen der Messeinrichtung und der Differentialschutzeinrichtung entlang der Netzknoten des Kommunikationsnetzwerks ermittelt. Entspricht das Netzwerk beispielsweise dem Ethernetstandard, so existiert ohnehin nur eine einzige physikalische bzw. lo ^¬ gische Verbindung. Sollten, z.B. aus Redundanzgründen, mehrere Verbindungen zugelassen sein, so müssen alle diese Verbindungen als mögliche Pfade ermittelt werden für die Ermittlung der Jitter-Kenngröße herangezogen werden.

Die oben genannte Aufgabe wird zudem auch durch eine Diffe ^¬ rentialschutzeinrichtung zum Erzeugen eines Fehlersignals, das einen Fehler hinsichtlich einer Primärkomponente eines elektrischen Energieversorgungsnetzes angibt, gelöst. Erfin ^¬ dungsgemäß ist vorgesehen, dass die Differentialschutzeinrichtung dazu eingerichtet ist, ein Differentialschutzverfahren gemäß einem der Ansprüche 1-8 auszuführen. Hinsichtlich der Vorteile der erfindungsgemäßen Differentialschutzeinrichtung wird auf die zu dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Vorteile verwiesen. Die erfindungsgemäße Differentialschutzeinrichtung ist dazu eingerichtet, jede Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen, so dass alles zu dem Verfahren Gesagte auch auf die Differen ^¬ tialschutzeinrichtung bezogen werden kann.

Die Erfindung soll im Folgenden anhand eines Ausführungsbei ^¬ spiels näher erläutert werden. Hierzu zeigen

Figur 1 eine schematische Ansicht einer von zwei

Differentialschutzgeräten überwachten Energieversorgungsleitung eines elektrischen Energieversorgungsnetzes;

Figur 2 eine schematische Ansicht eines von einer

Differentialschutzeinrichtung zur Fehlererkennung einsetzbaren Auslösediagramms; eine schematische Ansicht des zeitlichen Verlaufs zweier Strommesswerte zur Erlau terung der Festlegung des Schwellenwertes; und eine schematische Ansicht zweier durch ein Kommunikationsnetzwerk verbundener Differentialschutzgeräte .

Figur 1 zeigt einen Teil 10 eines im Weiteren nicht näher dargestellten elektrischen Energieversorgungsnetzes. In dem Abschnitt 10 ist eine Primärkomponente 11 angeordnet, bei der es sich beispielsweise um eine dreiphasige elektrische Frei ^¬ leitung des elektrischen Energieversorgungsnetzes handeln kann. Obwohl gemäß Figur 1 eine dreiphasige Primärkomponente 11 mit lediglich zwei Enden IIa bzw. IIb gezeigt ist, kann das nachfolgend beschriebene Verfahren auch bei beliebigen ein- oder mehrphasigen Primärkomponenten mit zwei oder mehr Enden, beispielsweise elektrischen Sammelschienen mit mehreren Abzweigen, eingesetzt werden.

Die Primärkomponente 11 wird an ihrem ersten Ende IIa mittels eines ersten Differentialschutzgerätes 12a und an ihrem zwei ^¬ ten Ende IIb mittels eines zweiten Differentialschutzgerätes 12b überwacht. Hierfür werden für jede Phase 13a, 13b, 13c der Primärkomponente 11 mit ersten Stromwandlern 14a an einer ersten Messstelle an dem ersten Ende IIa der Primärkomponente 11 und zweiten Stromwandlern 15a, 15b und 15c an einer zweiten Messstelle an dem zweiten Ende IIb der Primärkomponente 11 Stromsignale erfasst. Aus den analogen Stromsignalen werden digitale Strommesswerte erzeugt. Die Strommesswerte kön- nen beispielsweise als Stromzeigermesswerte ausgebildet sein, die eine Angabe von Amplitude und Phasenwinkel des Stromsig ^¬ nals zum Erfassungszeitpunkt angeben. Die Ermittlung digita ^¬ ler Strommesswerte kann entweder in den Stromwandlern selbst, in den Differentialschutzgeräten 12a, 12b oder in einem geeigneten separaten Messgerät, z.B. einer Phasor Measurement Unit (PMU) , einer Remote Terminal Unit (RTU) oder einer

Merging Unit, erfolgen. Zur Erfassung und/oder Bildung der Strommesswerte weisen die Differentialschutzgeräte 12a, 12b in Figur 1 nicht gezeigte Messeinrichtungen auf. Danach werden die erzeugten Strommesswerte einer (in Figur 1 nicht explizit gezeigten) Differentialschutzeinrichtung zugeführt, die bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 ebenso wie die Messeinrichtung in den jeweiligen Differentialschutzgeräten integriert ist und z.B. eine CPU oder einen Signalprozessor aufweist, und die dazu eingerichtet ist, eine einen Differen- tialschutzalgorithmus vorgebende Gerätesoftware auszuführen.

Die Differentialschutzgeräte 12a bzw. 12b sind durch eine in Figur 1 nur schematisch angedeutetes Kommunikationsnetz 16 miteinander verbunden, bei dem es sich z.B. um ein Ethernet- Kommunikationsnetz handeln kann. Allerdings kann auch jedes weitere Kommunikationsnetz beliebiger Art zur Verbindung der Differentialschutzgeräte 12a und 12b eingesetzt werden. Das Kommunikationsnetz 16 weist mehrere Netzknoten auf, die dazu eingerichtet sind, Nachrichten unterschiedlicher Priorität unterschiedlich bevorzugt zu versenden. Einzelheiten zu einem Ausführungsbeispiel des Kommunikationsnetzes 16 werden im Zu ^¬ sammenhang mit Figur 3 an späterer Stelle erläutert. Über das Kommunikationsnetz 16 können dem jeweils anderen Differenti- alschutzgerät 12a bzw. 12b die eigenen Strommesswerte zur Verfügung gestellt werden, das heißt, es können in jedem Differentialschutzgerät 12a bzw. 12b für jede Phase 13a, 13b, 13c des Schutzobjektes 11 jeweils Paare aus an beiden Enden IIa und IIb aufgenommenen Strommesswerten gebildet werden.

Anhand der in beiden Differentialschutzgeräten 12a und 12b verfügbaren Strommesswerte von beiden Enden IIa und IIb der Primärkomponente 11 kann in einem oder beiden Differential- schut zgeräten 12a bzw. 12b mittels der Differentialschutzeinrichtung eine Differenz der Beträge der Stromwerte pro Phase (bzw. eine vorzeichenrichtige Summe) als Differenzstromwert I _DIFF gebildet und mit einem Schwellenwert verglichen werden.

Bei fehlerfreier Primärkomponente 11 ist der pro Phase in das Schutzobjekt 11 eintretende Strom gleich dem aus dem Schutz ^¬ objekt 11 austretenden Strom, so dass die Differenz der Be- träge der Stromwerte (bzw. deren vorzeichenrichtige Summe) den Wert Null annehmen müsste. In der Realität nimmt der Dif ^¬ ferenzstromwert auch im fehlerfreien Falle allerdings quasi nie dauerhaft exakt den Wert Null an, sondern liegt stattdes ^¬ sen unterhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes. Der be- schriebene Effekt wird beispielsweise durch Wandlerungenauig- keiten, Messfehler sowie ungenaue Zeitsynchronisation der Differentialschutzgeräte 12a, 12b verursacht. Daneben spielen bei der Verwendung von nicht deterministischen Kommunikationsnetzen zur Übertragung der Strommesswerte und Übertra- gungszeitunterschiede („Jitter") bei der Übertragung der

Strommesswerte zum jeweils anderen Differentialschutzgerät 12a, 12b eine bedeutende Rolle. Diese Übertragungszeitunter ^¬ schiede sind nicht konstant, sondern können für jede übertra ^¬ gene einen Strommesswert enthaltende Nachricht variieren.

Der Schwellenwert kann als einzelner Parameter festgelegt sein. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, eine Schwellenwertüberschreitung durch Auswertung der Lage eines Messwertpaares aus dem Differenzstromwert I _DIFF und einem zugehörigen Stabilisierungswert I _STAB in einem Auslösediagramm zu prüfen. Hierzu werden aus zusammengehörenden, d.h. gleichzeitig er- fassten, Strommesswerten Differenzstromwerte I _DIFF und zugehö ^¬ rige Stabilisierungswerte I _STAB gebildet und die Lage des aus einem Differenzstromwert und einem Stabilisierungswert beste- henden Messwertpaares in dem Auslösediagramm geprüft. Liegt das Messwertpaar innerhalb eines Auslösebereichs, wird auf einen Fehler hinschlicht der überwachten Primärkomponente ge ^¬ schlossen und das Fehlersignal erzeugt. Überschreitet für eine bestimmte Phase der Differenzstromwert den vorgegebenen Schwellenwert, so weist dies auf einen Feh ^¬ ler hinsichtlich der betreffenden Phase der Primärkomponente 11 hin, bei dem es sich beispielsweise um einen Erdschluss oder einen zwei- oder mehrpoligen Kurzschluss, d.h. einen Kurzschluss zwischen zwei oder mehr Phasen der Primärkompo ^¬ nente, handeln kann. Für diejenige Phase, bei der der Fehler erkannt worden ist, geben die Differentialschutzgeräte 12a und 12b über Steuerleitungen 17a, 17b ein entsprechendes Aus ^¬ lösesignal an phasenselektiv schaltbare Leistungsschalter 18 bzw. 19 ab, wodurch der entsprechende phasenbezogene Leis ^¬ tungsschalter 18a, 18b, 18c bzw. 19a, 19b, 19c zum Öffnen seiner Schaltkontakte veranlasst wird und die von dem Fehler betroffene Phase 13a, 13b, 13c vom restlichen Energieversor ^¬ gungsnetz abtrennt.

Liegt beispielsweise auf der Phase 13b ein Erdschluss vor, so erkennen die Differentialschutzgeräte 12a bzw. 12b dies an- hand eines den jeweiligen Schwellenwert übersteigenden Diffe ^¬ renzstromwertes und geben Auslösesignale an die phasenbezoge ^¬ nen Leistungsschalter 18b bzw. 19b ab, um die Phase 13b der Primärkomponente 11 von dem Energieversorgungsnetz abzutrennen .

Um zusätzlich auch die Anteile der durch die variable Übertragungsdauer der einen Strommesswert enthaltenden Nachricht bei ihrer Übermittlung über das Kommunikationsnetz 16 effektiv zu berücksichtigen, wird der Schwellenwert zusätzlich in Abhängigkeit von einer die maximal mögliche Übertragungsdauer angebenden Jitter-Kenngröße ermittelt. Besteht eine hohe Un ^¬ sicherheit bezüglich der Übertragungsdauer, d.h., die Übertragungsdauer kann für jede Nachricht einen beliebigen, nicht vorherbestimmbaren Wert innerhalb eines vergleichsweise gro- ßen Zeitbereiches annehmen, so muss der Schwellenwert derart bemessen sein, dass die Fehlererkennung entsprechend unempfindlicher durchgeführt wird, um unnötige Fehlauslösungen zu vermeiden. Kann die durch die Jitter-Kenngröße angegebene ma- ximale Übertragungszeit hingegen auf einen vergleichsweise kleinen Bereich eingegrenzt werden, so kann eine entsprechend höhere Empfindlichkeit verwendet werden. Bei Verwendung eines einzelnen Wertes als Schwellenwert kann die Abhängigkeit vergleichsweise einfach realisiert werden. Üblicherweise wird zur Fehlererkennung beim Differential ^¬ schutz jedoch die oben bereits erwähnte Auslösebereichsprü- fung durchgeführt. Die Einstellung des Schwellenwertes für den letztgenannten Fall wird nachfolgend mit Bezugnahme auf Figur 2 näher erläutert.

Figur 2 zeigt hierzu ein vereinfacht dargestelltes Auslösedi ^¬ agramm 20, in dem Messwertpaare bestehend aus Differenzstrom- werten I _DIFF jeweils zugehörigen Stabilisierungswerten I _STAB eingetragen werden können. Außerdem enthält das Auslösediagramm 20 eine Kennlinie 21, deren Verlauf einen Auslösebe ^¬ reich 22 von einem Normalbereich 23 abgrenzt. Die Messwertpaare werden mittels der Differentialschutzeinrichtung des jeweiligen Differentialschutzgerätes (12a, 12b) ermittelt, wobei für das Ausführungsbeispiel in Figur 1 der Differenzstromwert I _DIFF für jede Phase gemäß folgender Glei ^¬ chung berechnet wird:

IDIFF ⁼ I IA + Iß I ·

Dabei steht I _A für den Strommesswert einer bestimmten Phase an der ersten Messstelle IIa und I _B für den Strommesswert derselben Phase an der zweiten Messstelle IIb. Für mehr als zwei Messstellen ist die obige Gleichung um entsprechende Terme zu erweitern.

Der Stabilisierungswert I _SIAB wird in Abhängigkeit von der Art der Primärkomponente bestimmt. Für den Fall, dass es sich bei der Primärkomponente 11 in Figur 1 um eine elektrische Leitung handelt, wird für dieses Ausführungsbeispiel der Sta- bilisierungswert I _STAB für jede Phase gemäß folgender Glei ^¬ chung berechnet:

ISTAB ⁼ I IA I + I IB I ·

Anhand der Lage eines Messwertpaares in dem Auslösediagramm 20 wird von der Differentialschutzeinrichtung eine Entscheidung darüber getroffen, ob ein Fehler auf der Primärkomponente vorliegt oder nicht. Beispielsweise liegt ein Messwertpaar 24 innerhalb des Normalbereiches 23 und deutet damit auf ei ^¬ nen fehlerfreien Betriebszustand hin, während ein Messwert ^¬ paar 25 oberhalb der Kennlinie 21 im Auslösebereich 22 liegt und auf einen Fehler bezüglich der Primärkomponente hindeu ^¬ tet .

Für die Ermittlung des Differenzstromwertes I _DIFF und des Sta ^¬ bilisierungswertes I _STAB ist die Differentialschutzeinrichtung darauf angewiesen, jeweils zusammengehörige Strommesswerte I _A und I _B zu verwenden, d.h. solche Strommesswerte, die zu dem- selben Zeitpunkt aufgenommen worden sind. Aufgrund variabler Übertragungsdauern der die Strommesswerte enthaltenden Nachrichten in dem Kommunikationsnetz 16 kann es jedoch vorkommen, dass die Erfassungszeitpunkte der herangezogenen Strom ^¬ messwerte I _A und I _B nicht exakt übereinstimmen und daraus ein Fehler bei der Bestimmung der Größen I _DIFF und I _STAB resul ^¬ tiert. Daher kann in Abhängigkeit der die maximale Übertra ^¬ gungsdauer angebenden Jitter-Kenngröße der verwendete Schwel ^¬ lenwert angepasst werden. Dies kann bei Verwendung eines Aus ^¬ lösediagramms beispielsweise dadurch erfolgen, dass der Ver- lauf der Kennlinie 21 entsprechend angepasst wird. Dies ist in Figur 2 durch eine zweite Kennlinie 26 angedeutet, die im Vergleich zur Kennlinie 21 steiler verläuft. Hierdurch wird der Auslösebereich 22 verkleinert und die Fehlererkennung entsprechend unempfindlicher. Die Kennlinie sollte daher ei- nen umso steileren Verlauf annehmen, desto größer die Jitter- Kenngröße (und damit die maximale Übertragungsdauer) ist. Im Beispiel der Figur 2 würde nach Anpassung der Kennlinie 21 auf den Verlauf der Kennlinie 26 das Messwertpaar 25 nicht mehr innerhalb des Auslösebereiches 22 liegen, erst ein Mess ^¬ wertpaar 27 mit im Vergleich noch höherem Differenzstroman- teil läge erneut im Auslösebereich.

Eine andere Möglichkeit zur Anpassung des Schwellenwertes bei Verwendung der Auslösebereichsprüfung besteht darin, den Stabilisierungswertanteil des Messwertpaares zu beeinflussen. Hierfür kann die obige Gleichung zur Ermittlung des Stabilisierungswertes I S AB wie folgt modifiziert werden:

1 S AB = K ( I I _A | + I I _B | ) .

Der hinzugekommene Faktor K wird in Abhängigkeit von der Jitter-Kenngröße ermittelt und wirkt sich entsprechend auf den Stabilisierungswert aus. Mit steigendem Faktor K wird da ^¬ bei die Fehlererkennung entsprechend unempfindlicher einge- stellt. Dies wird in Figur 2 beispielhaft anhand des Mess ^¬ wertpaares 25 gezeigt: Wird in diesem Fall der Stabilisie ^¬ rungswert durch einen Faktor K > 1 beeinflusst, so verschiebt sich die Lage des Messwertpaares 25 bei gleichbleibendem I DI FF entlang der gestrichelten Linie bis zur neuen Lage des Mess- wertpaares 28.

Somit kann festgehalten werden, dass zur Anpassung des

Schwellenwertes bei Verwendung einer Auslösebereichsprüfung entweder der Verlauf der Kennlinie im Auslösediagramm oder die Art der Berechnung des Stabilitätswertes angepasst werden kann .

Anhand von Figur 3 soll nachfolgend kurz erläutert werden, wie bei Kenntnis der Jitter-Kenngröße der Schwellenwert ange- passt werden kann. Dazu zeigt Figur 3 ein Diagramm mit einem ersten Verlauf einer durch aufeinander folgende Strommesswerte I _A der ersten Messstelle IIa beschriebenen Kurve 31 und einem zweiten Verlauf einer durch aufeinander folgende Strom- messwerte I _B der zweiten Messstelle IIb beschriebenen Kurve 32. Bei der Ermittlung der Anpassung des Schwellenwertes kann insbesondere folgende Überlegung zugrunde gelegt werden: Ide ^¬ alerweise liegen die beiden Kurven 31 und 32 direkt überei- nander, sofern ihre Verläufe zeitlich exakt aneinander angeglichen sind. Durch Differenzbildung ergäbe sich jeweils der Wert Null.

Für die nachfolgende Erklärung sei angenommen, dass der Dif- ferenzstromwert I _{DI FF} und der Stabilisierungswert I _STAB mittels der in das Differentialschutzgerät 12b integrierten Differen ^¬ tialschutzeinrichtung bestimmt werden. Damit muss der jeweils benötigte Strommesswert I _A über das Kommunikationsnetz 16 an das Differentialschutzgerät 12b übertragen werden. Durch die Zeitverzögerung bei der Übertragung der den Strommesswert enthaltenden Nachricht I _A verschiebt sich die Kurve 31 ent ^¬ lang der Zeitachse gegen die Kurve 32, so dass die Kurven 31 und 32 nicht mehr exakt übereinander liegen und durch die maximale Übertragungsdauer eine Abweichung At entsteht, die al- lein auf die Übertragungsdauer der den jeweiligen Strommesswert I _A enthaltenden Nachricht zurückzuführen ist. Eine er ^¬ mittelte maximale Übertragungsdauer kann somit direkt in eine Verschiebung der Kurven gegeneinander umgesetzt werden. Hieraus ergibt sich in entsprechender Weise eine Abweichung ΔΙ der Werte entlang der Stromachse, wobei aufgrund des charak ^¬ teristischen sinusförmigen Verlaufs der Kurven diese Stromabweichung nicht an allen Stellen gleich ist. Als Worst-Case- Abschätzung ist beispielsweise die größtmögliche Abweichung ΔΙ für die Ermittlung der Schwellenwertanpassung heranzuzie- hen, ggf. ist auch eine Verwendung einer mittleren Abweichung ΔΙ möglich. Zusammengefasst kann somit der durch die zeitli ^¬ che Verschiebung der Kurven entstehende Ablesefehler bezüglich des Strommesswertes direkt ermittelt werden kann. Der Schwellenwert sollte derart gewählt werden, dass die durch die zeitliche Verschiebung der Kurven entstehende Abweichung ΔΙ der Stromwerte hinsichtlich der Fehlererkennung kompensiert wird. Figur 4 zeigt schließlich ein Ausführungsbeispiel einer Vorgehensweise zur Ermittlung der Jitter-Kenngröße . Hierzu sind in Figur 4 die beiden Differentialschutzgeräte 12a und 12b sowie das Kommunikationsnetz 16 dargestellt, wobei die Dar- Stellung des Kommunikationsnetzes 16 detaillierter ausgeführt ist als in Figur 1. Das Kommunikationsnetz 16 umfasst mehrere Netzknoten 40a-f, bei denen es sich beispielsweise um Swit- che, Router, Hubs oder Netzwerkbrücken (Bridges) handeln kann. Der besseren Übersichtlichkeit halber sind außerdem le- diglich Verbindungen 41a-g zwischen den Kommunikationsknoten 40a-f des Kommunikationsnetzes 16 dargestellt, weitere Ver ^¬ bindungen, z.B. zu weiteren Endgeräten, sind in Figur 4 fortgelassen worden. Die Netzknoten 40a-f sind dazu eingerichtet, Nachrichten un ^¬ terschiedlicher Prioritäten unterschiedlich zu behandeln, wobei Nachrichten mit höherer Priorität im Vergleich zu solchen mit niedriger Priorität bevorzugt versendet werden. Eine be ^¬ kannte Methode zur Implementierung eines solchen prioritäts- abhängigen Netzwerkverkehrs ist beispielsweise „Quality-of-

Service" (QoS) . Dabei ist zwar üblicherweise vorgesehen, dass Nachrichten hoher Priorität gegenüber solchen mit niedrigerer Priorität vorrangig versendet werden, ein Unterbrechen eines bereits begonnenen Sendevorgangs einer Nachricht mit niedri- gerer Priorität zu Gunsten einer Nachricht mit höherer Prio ^¬ rität ist oftmals jedoch nicht implementiert. Daher kann es auch bei hochprioren Nachrichten zu „Wartezeiten" bzw. Aufenthaltsdauern an den einzelnen Netzknoten kommen, die zu den oben bereits beschriebenen unterschiedlich langen Übertra- gungsdauern führen.

Zur Ermittlung der die maximale Übertragungsdauer angebenden Jitter-Kenngröße wird nun in einem ersten Schritt zunächst der Pfad ermittelt, den die Nachricht zwischen den Differen- tialschutzgeräten 12a und 12b in dem Kommunikationsnetz nehmen muss. Sind mehrere Pfade möglich, so müssen all diese er ^¬ mittelt werden. In häufig verwendeten Ethernet-Netzwerken ist jedoch per Definition oft nur eine Verbindung zwischen zwei Endgeräten zugelassen, so dass auch nur ein zu ermittelnder Pfad besteht. Die Ermittlung des Pfades kann entsprechend ei ^¬ ner Optimierungsmethode zur Lösung des sogenannten „Trave- ling-Salesman-Problems" („Problem des Handlungsreisenden") durchgeführt werden. Das Problem als solches, seine bisheri ^¬ gen Anwendungen und Lösungsalgorithmen werden beispielsweise in „The Traveling Salesman Problem: A Computational Study" aus der Reihe „Princeton Series in Applied Mathematics" , Da ^¬ vid L. Applegate, Robert E. Bixby und William J. Cook, 15. Januar 2007, beschrieben. Mögliche Optimierungsmethoden sind z.B. Methoden der ganzzahligen linearen Optimierung.

Liegt der Pfad der Nachricht fest, so sind hiermit auch die Netzknoten identifiziert, die die Nachricht entlang dieses Pfades passieren muss. Für jeden dieser identifizierten Netzknoten kann nun eine individuelle maximale Aufenthaltsdauer der Nachricht ermittelt werden, die sich beispielsweise aus der maximal zu übertragenden Nachrichtengröße sowie der Über ^¬ tragungsgeschwindigkeit einer vor der den Strommesswert ent- haltenden Nachricht noch zu versendenden anderen Nachricht bei ihrem Versenden durch den fraglichen Netzknoten ergibt. Aus der Summe aller maximalen Aufenthaltsdauern der Nachricht an den einzelnen identifizierten Netzknoten ergibt sich anschließend die maximale Übertragungsdauer und somit die

Jitter-Kenngröße. Damit wird quasi als Worst-Case-Szenario angenommen, dass die Nachricht durch andere noch zu versendende Nachrichten an jedem Netzknoten für die maximale Aufenthaltsdauer aufgehalten wird. Im Folgenden soll die Ermittlung der Jitter-Kenngröße anhand eines Beispiels erläutert werden. Die Pfadermittlung ergibt, dass eine Nachricht vom Differentialschutzgerät 12a an das Differentialschutzgerät 12b entlang des folgenden Pfades übertragen wird:

Differentialschutzgerät 12a --> Verbindung 41a --> Netz ^¬ knoten 40a --> Verbindung 41b --> Netzknoten 40b --> Verbindung 41c --> Netzknoten 40c --> Verbindung 41d --> Differentialschutzgerät 12b.

Bei Kenntnis dieses Pfades können die Netzknoten 40a-c als diejenigen identifiziert werden, an denen die Nachricht auf ^¬ gehalten werden kann. Die Übertragungsgeschwindigkeit über die Verbindungen 41a und 41d betrage zudem 100MBit/s, dieje ^¬ nige über die Verbindungen 41b und 41c 1000MBit/s. Die maxi ^¬ male Nachrichtengröße bei Ethernet beträgt üblicherweise 1518 Byte.

Für den Netzknoten 40a ergibt sich somit eine maximale Auf ^¬ enthaltsdauer der Nachricht aus der Annahme, dass vor ihrem Versenden noch eine komplette andere Nachricht, deren Sende- Vorgang unmittelbar begonnen hat, versendet werden muss: Das Versenden von 1518 Byte bei 1000 MBit/s benötigt eine Zeit von 12,144ys. Diese Zeit entspricht der maximalen Aufent ^¬ haltsdauer der Nachricht an Netzknoten 40a. Für Netzknoten 40b ergibt sich aufgrund der identischen maximalen Nachrich- tengröße und Übertragungsgeschwindigkeit ebenfalls eine maxi ^¬ male Aufenthaltsdauer von 12,144ys.

Für den Netzknoten 40c ergibt sich aufgrund der unterschied ^¬ lichen Übertragungsgeschwindigkeit von nur 100MBit/s ein an- derer Wert für die maximale Aufenthaltsdauer: Das Versenden von 1518 Byte bei 100 MBit/s benötigt eine Zeit von 121,44ys. Diese Zeit entspricht der maximalen Aufenthaltsdauer der Nachricht an Netzknoten 40c. Damit ergibt sich als Summe der maximalen Aufenthaltsdauern entlang des kompletten Pfades der Nachricht eine maximale Übertragungsdauer von

12,144ys + 12,144ys + 121,44ys = 145,728ys.

Der Wert von 145,728ys entspricht somit der Jitter-Kenngröße für die Nachricht entlang des identifizierten Pfades. Die Übertragung der Nachricht benötigt zunächst grundsätzlich eine feste Zeitdauer, die sich im Wesentlichen aus der Länge der Verbindungsleitungen und der Übertragungsgeschwindigkeit ergibt. Diese Zeitdauer kann im Vorhinein als Mindestübertra- gungsdauer bestimmt werden und bleibt nachfolgend konstant.

Der Wert von 145,728ys für die Jitter-Kenngröße bedeutet nun, dass die Übermittlung der Nachricht aufgrund von noch anste ^¬ henden anderen Nachrichten in den Netzknoten um einen belie- bigen Wert zwischen Null und 145,728ys länger als die Min- destübertragungsdauer sein kann. Die hieraus entstehende Unsicherheit muss durch die entsprechende Schwellenwertanpas ^¬ sung (vgl. z.B. Figur 3) kompensiert werden. Die Ermittlung der Jitter-Kenngröße kann beispielsweise ein ^¬ malig, insbesondere bei der Inbetriebnahme des Differential ^¬ schutzsystems, erfolgen. Der entsprechende Parameter für den angepassten Schwellenwert kann dann entweder manuell oder automatisch in die Einstellung der jeweiligen Differential- Schutzeinrichtung übernommen werden. Ggf. kann das Verfahren bei signifikanten Änderungen des Kommunikationsnetzes erneut durchgeführt werden.

Es kann jedoch auch vorgesehen sein, den Prozess regelmäßig oder ereignisgesteuert in wiederholter Weise durchzuführen, so dass der Schwellenwert auch keinen Veränderungen der

Jitter-Kenngröße kontinuierlich nachgeführt werden kann. Bei einer hohen Wiederholungsrate kann der Schwellenwert sogar quasi in Echtzeit dynamisch an die Jitter-Kenngröße angepasst werden.

Das beschriebene Verfahren besitzt insbesondere den Vorteil, dass das Differentialschutzsystem insgesamt empfindlicher eingestellt werden kann als wenn der Einfluss der variablen Übertragungsdauer lediglich abgeschätzt werden würde - und damit üblicherweise zu groß angesetzt werden würde. Der

Schwellenwert kann an die tatsächlich vorliegende Netztopolo- gie angepasst werden und bei regelmäßiger Überprüfung kontinuierlich an Änderungen angepasst werden.