Frequenzerkennung - Digital Energy L90 Bedienungsanleitung

8.1 ÜBERSICHT
Die Schätzung der Frequenzabweichung erfolgt lokal an den einzelnen Geräten. Dabei wird von der Drehung des Mitsy-
stemstroms oder ggf. der Drehung der Mitsystemspannung ausgegangen. Die Rate der gegen den Uhrzeigersinn erfolgen-
den Drehung ist proportional zur Differenz zwischen der gewünschten Uhrfrequenz und der tatsächlichen Uhrfrequenz. Bei
einer Peer-to-Peer-Architektur besteht ein redundanter Frequenznachlauf. Daher müssen nicht alle Klemmen eine eigene
Frequenzerkennung durchführen.
Im Normalfall erkennt jedes einzelne Gerät eine Frequenzabweichung. Wenn jedoch kein Strom fließt und keine Möglich-
keit für eine Spannungsmessung besteht, kann das Gerät keine Frequenzabweichungen erkennen. In solch einem Fall
wird die Ausgabe der Frequenzabweichung zum Schleifenfilter auf null gesetzt. Aufgrund der Phasensperre zu den
anderen Uhren wird der Frequenznachlauf trotzdem erreicht. Wenn kein Strom fließt und die Frequenzerkennung an allen
Klemmen ausfällt, laufen die Uhren mit der Frequenz weiter, die zum Zeitpunkt des Ausfalls der Frequenzerkennung
vorhanden war. Sobald wieder Strom vorhanden ist, wird der Nachlauf fortgesetzt.
Die Rotationsrate des Phasors entspricht der Differenz zwischen der Frequenz des Stromnetzes und dem Verhältnis
der Abtastfrequenz, geteilt durch die Anzahl von Abtastungen je Zyklus. Die Korrektur wird an jedem Gerät einmal je
Zykluszeit berechnet. Aus Platzgründen verwenden wir eine Phasor-Notierung:
Jede Klemme berechnet Mitsystemstrom:
Jedes Gerät berechnet eine vom Mitsystemstrom abgeleitete Menge, die Auskunft gibt über die Anzahl der Drehungen zwi-
schen zwei Zyklen. Dazu wird das Produkt aus dem Mitsystemströmen multipliziert mit dem komplexen Konjugat des Mit-
systemstroms aus dem vorherigen Zyklus:
Der Winkel des abweichenden Phasors ist für jedes Gerät proportional zur Frequenzabweichung an der Klemme. Da die
Synchronität der Frequenz bei der Methode zur Uhrensynchronisierung unverändert bleibt, ist die Frequenzabweichung
für alle Geräte in etwa gleich. Der Abweichungsfrequenz der Uhr wird anhand des abweichenden Phasors berechnet:
Beachten Sie, dass sich für alle vier Quadranten ein Arkustangens berechnen lässt. Dazu werden der imaginäre und der
reale Part getrennt für die beiden Argumente des Arkustangens für die vier Quadranten verwendet. Bedenken Sie auch,
dass die Eingabe zum Schleifenfilter in Radianten-Frequenz erfolgt und somit pi mal die Frequenz in Zyklen je Sekunde
8
 
beträgt, also: 2
=
Daher kann die Radiant-Frequenzabweichung einfach berechnet werden als:
8-8
I n     
Re Phasor j Im Phasor
= +
n
n   I n  
I Für Phase L1 von Klemme kth beim Zeitschritt n
=
a k 
n   I n  
I Für Phase L2 von Klemme kth beim Zeitschritt n
=
b k 
n   I n  
I Für Phase L3 von Klemme kth beim Zeitschritt n
=
c k 
1
n    n  
I -- - I
= +
pos k  a k 
3
n  
Deviation
=
k
f 
FrequencyDeviation ---- -
= =
f
 f 
.
1
–
  f  tan  
Im Deviation
=
L90 Leitungsdifferentialschutz
8 ANGABEN ÜBER DIE FUNKTIONSWEISE
 
n
j2 3  j2 3 
n   e  n   e 
I I
+
b k  c k 
 
n   I  
I n N
–
pos k  pos k 
1
–
   Re Deviation  
tan Im Deviation
------------------------------------------------------------------------------------------------ -
2
  Re Deviation    

8.1.10 FREQUENZERKENNUNG


 
(EQ 8.21)
(EQ 8.22)
(EQ 8.23)
(EQ 8.24)
(EQ 8.25)
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