Vdip2 – Lokalisierung von Störungen im Hochspannungsbereich unter Verwendung von Messungen auf der Niederspannungsseite im VTS
Die Lokalisierung von Erdschlüssen in kompensierten Hochspannungsnetzen ist nach wie vor ein Problem, das einer präzisen und effektiven Lösung bedarf. Die derzeit verwendeten Methoden basieren auf der Funktion von Fehlerstromindikatoren, die in ferngesteuerten Abschnittsschaltern/Trennschaltern oder manuellen/tragbaren Fehlerstromindikatoren integriert sind und das elektromagnetische Feld der Freileitung vor und hinter der Störung auswerten – beide Verfahren sind im ELVAC-Portfolio verfügbar.
Es kann jedoch weiterhin erforderlich sein, den Abgang während des Lokalisierungsprozesses mehrmals in die Erdverbindung zu schalten. Wir stellen eine alternative Methode namens „Vdip2“ (Vdip 2. Generation) vor, die verteilte Messeinheiten (DMU) nutzt, die auf den Sekundärseiten von HV/LV-Verteilungstransformatoren angebracht sind.
Anhand der von diesen Einheiten gesammelten Daten ist das System anschließend in der Lage, den wahrscheinlichsten Fehlerort zu berechnen und auf einer Karte (GIS) zu markieren oder an andere Systeme (DŘS) weiterzuleiten. Neben der Lokalisierung von Erdschlussfehlern, die den Hauptnutzen darstellt, ermittelt das System auch die Position und Art von Kurzschlüssen. Das modulare Konzept der Softwarelösung ermöglicht eine einfache Integration mit anderen Analyse- und Statistiktools, um die aus den Mess- und Steuerungssystemen im Feld und in den Umspannwerken gewonnenen Daten optimal zu nutzen und so den Betrieb der Verteilungsnetze zu optimieren und deren Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit und Sicherheit zu erhöhen.
Beschreibung des Vdip2-Systems
Das System Vdip2 wurde für die automatische Lokalisierung von Erdungsfehlern in kompensierten (resonanzgeerdeten) Systemen entwickelt, die aufgrund der geringen Erdungsfehlerströme schwer zu lokalisieren sind. Aufgrund seines Funktionsprinzips kann das System Vdip2 auch zur Lokalisierung von Kurzschlussfehlern eingesetzt werden. Das eigentliche Überwachungssystem Vdip besteht aus Anschluss-Schutzeinheiten (FP) und verteilten Messeinheiten (DMU), die auf der
Sekundärseite von HV/LV-Transformatoren angebracht sind. Im Falle einer Störung wird der Leitungsschutz ausgelöst und ein Störungsprotokoll erstellt, das sofort an einen Konzentrator (PC oder RTU) in der primären HV/HV-Schaltanlage und anschließend an die Zentraleinheit des Vdip2-Systems (Server) weitergeleitet wird. Die Fehleranzeige des Ausgangsstromschutzes löst auch das Herunterladen der Aufzeichnungen vom Zeitpunkt des Auftretens des Fehlers von den einzelnen DMUs aus, die an den an den betroffenen Ausgang angeschlossenen Transformatorenstationen angebracht sind.
In das Vdip2-System kann jeder Spannungsmonitor integriert werden, der die Speicherung von Phasenspannungs-Oszillogrammen in einem ringförmigen Pufferspeicher und die Übermittlung der Aufzeichnung zum gewünschten Zeitpunkt des Auftretens einer Störung ermöglicht. ELVAC bietet auch geeignete und kostengünstige Geräte (RTU und Niederspannungsmonitore) an, die die Komplettlösung ergänzen. sodass die Auswahl vom Kunden und seinen Ausgangsbedingungen (vorhandene Geräte im Netz) abhängt.
Die Fehleraufzeichnungen der DMU- und FP-Einheiten werden synchronisiert und in einer Zentraleinheit verarbeitet, um die negativen Spannungssequenzen ΔUm(2) und Stromsequenzen ΔIm(2) zu erhalten, die in den Lokalisierungsalgorithmus Vdip2 einfließen. Für den praktischen Einsatz wird der gesamte Prozess um eine komplexe Vorverarbeitung der Eingangsdaten erweitert. Die Ergebnisse des Lokalisierungsalgorithmus werden anschließend intern ausgewertet und aggregiert, um die Zuverlässigkeit und Genauigkeit des präsentierten Ergebnisses zu erhöhen.
Der Lokalisierungsalgorithmus des Vdip2-Systems basiert auf einer patentierten Methode, bei der der Rückstromkomponentenmonitor (MZSP) den jeweiligen Schutz des Ausgangs darstellt und die Spannungsrückkomponentenmonitore (MZSN) die einzelnen DMUs darstellen. Das Ergebnis des Lokalisierungsalgorithmus ist die Identifizierung eines bestimmten Knotens im Netz und die Entfernung, in der sich die Störstelle von diesem Knoten befindet, wobei das System unter Verwendung von GIS-Daten auch die Koordinaten der erwarteten Störstelle direkt bestimmen kann. Die Ergebnisse werden den Disponenten über eine grafische Benutzeroberfläche angezeigt (Teil der Softwarelösung, aber auch Integration in ein bestehendes SCADA- oder OMS-System möglich). Der Vorteil des Vdip2-Systems besteht in der Möglichkeit der Mehrfachlokalisierung von Störungen auf der Grundlage eines einzigen Störungsdatensatzes. Anhand der Abweichungen der Fehlerstellen, die aus einem Satz von Datensätzen gewonnen werden, kann anschließend die Zuverlässigkeit der festgestellten Fehlerstelle beurteilt werden.
Ausführlichere Informationen finden Sie in den folgenden Dokumenten:
Präsentation der Webschnittstelle des Vdip2-Systems
Systemkomponenten und Lizenzierung
Es ist möglich, ein DMU-Set auf Basis der RTU7M-Einheit von ELVAC zu erwerben, in die ein Niederspannungsmonitor (Spannungsqualitätsanalysator) und ein Kommunikationsmodul (über LTE-Modem oder einen anderen Standard) integriert sind. Wenn bereits geeignete Geräte zur Spannungsüberwachung im Netzwerk installiert sind, kann das Kommunikationsgerät RTU7MC3 von ELVAC verwendet werden, das die Verbindung und Datenübertragung zum Vdip-Systemserver steuert. Es ist auch möglich, alle erforderlichen Funktionen in Geräte von Drittanbietern zu implementieren.
Die Lizenzierung des Vdip2-Systems basiert auf einer Basislizenz, Ausgangs-Lizenzen und Lizenzen für DMU-Geräte, die „herstellerunabhängig“ sind und vom Vdip2-Systemserver verwaltet werden. Die Vdip2-Software bietet eine Webschnittstelle für normale Benutzer, ein Verwaltungstool (MS Windows-Anwendung) für die Konfiguration und Wartung des Systems sowie eine Integrations-API für die Verbindung mit anderen vom Netzbetreiber verwendeten Softwaresystemen.
