[發明專利]通用測量或保護設備

有效

• 申請號: 200580049912.7
• 申請日: 2005-06-01
• 公開（公告）號: CN101185293A
• 公開（公告）日: 2008-05-21
• 發明（設計）人: 格哈特·蘭;戈茨·諾伊曼
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 謝強

技術領域

本發明涉及帶有適合于建立與至少一個測量換能器的連接的接口和適合于連接到上級數據總線的另一個接口的測量或保護設備。

背景技術

此類測量或保護設備在電氣保護技術領域中已知。已知的測量或保護設備并非直接地而是通過所謂的“合并單元(merging?unit)”和開關(例如以太網開關)連接到測量換能器。“合并單元”的作用是處理測量換能器的與相線相關的采樣值并且以此形成數據報文，該數據報文可由各測量或保護設備進一步處理。與相線相關的采樣值(如其名稱所指示的那樣)涉及在電氣網絡的分配到各測量換能器的相線中的電流和/或電壓。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，提供一種可以特別通用地使用的且特別廉價地實現復雜保護系統結構的測量或保護設備。

根據本發明，該技術問題通過帶有根據權利要求1的特征的測量或保護設備解決。根據本發明的測量或保護設備的有利的結構在從屬權利要求中給出。

據此，根據本發明，在測量或保護設備中存在與兩個接口連接的通信單元，該通信單元可以通過一個接口直接與測量換能器連接而通過另一個接口直接與上級數據總線可連接，并且利用與相線相關的換能器的采樣值形成與采樣時刻相關的報文，以及將報文傳送到上級數據總線并由此向進一步的接收器提供。

根據本發明的測量或保護設備的基本優點在于，它允許到上級數據總線以及一個或多個采樣值換能器的直接連接。測量或保護設備的直接連接是通過根據本發明的通信單元實現的，該通信單元能直接處理測量換能器的與相線相關的采樣值并且以此形成與采樣時刻相關的報文。換言之，在根據本發明的測量或保護設備中，將與結合已知的現有技術所提及的結構上分離的“合并單元”和“開關”的功能設置在通信單元內，使得根據本發明的測量或保護設備與現有技術不同而允許至測量換能器的直接連接。

根據測量或保護設備的一個有利的結構，兩個接口形成了數據總線-接口；例如一個接口適合于連接到處理總線而另一個接口適合于連接到站總線(Stationsbus)。

被認為特別有利的是，測量或保護設備具有兩個三端口網絡連接，每個三端口網絡連接帶有兩個外部端口和一個內部端口，其中，一個三端口網絡連接的兩個外部端口形成了一個接口，而另一個三端口網絡連接的兩個外部端口形成了另一個接口，并且其中，兩個三端口網絡連接的兩個內部端口與通信單元連接。三端口網絡連接由于兩個外部端口而實現了數據總線的全雙工運行，從而達到了特別高的故障保護。例如在德國專利申請公開文獻DE?102?60?806?A1中描述了合適的三端口網絡連接。優選地，一個網絡連接的兩個外部端口適合于直接連接到處理總線，且另一個網絡連接的兩個外部端口適合于直接連接到站總線。

如果將通信單元和兩個網絡連接集成在自由可編程的門陣列，例如以單片電路集成，則可以特別地有利地制造測量或保護設備。

通信單元優選地被構造為，使得它利用施加到一個網絡連接的內部端口的與相線相關的采樣值形成與采樣時刻相關的報文，且將報文輸出到另一個網絡連接的內部端口。

優選地，通信單元降低了施加到一個網絡連接的內部端口的與相線相關的采樣值的采樣率。例如，為了形成與采樣時刻相關的報文，通信單元利用帶有降低的采樣率的與相線相關的采樣值；作為替換，在報文形成后或期間進行數據降低。

優選地，通信單元被構造為，使得它通過僅使用每第n個采樣值而不考慮所有剩余的采樣值來降低施加到一個網絡連接的內部端口上的與相線相關的采樣值的采樣率，其中n大于2。

作為替換，通信單元也被構造為，使得它利用施加到一個網絡連接的內部端口的與相線相關的采樣值形成指針值，并且利用此指針值形成與采樣時刻相關的指針報文。

另外，如果通信單元使得施加到一個網絡連接的內部端口上的與相線相關的采樣值經受一個再次采樣過程，則被考慮為是有利的。

這樣的“再次”采樣過程可以例如如下地進行：通信單元利用施加到一個網絡連接的內部端口上的與相線相關的采樣值重建被采樣的電信號(各相線的電流或電壓)在時間上的變化，按照與原來的采樣率不同的第二采樣率將重建的信號再次采樣，利用這樣的形成的新采樣值形成報文并且將報文輸出到另一個網絡連接的內部端口。

為了形成新的采樣值，通信單元優選地具有至少一個數字信號處理器。