Netzleittechnik

1 Einleitung.- 2 Aufbau elektrischer Netze.- 2.1 Allgemeines.- 2.2 Idealschema des Verbundnetzes.- 2.3 Abweichungen vom Idealschema.- 2.4 Aufbau von Unterstationen und Schaltanlagen.- 2.5 Stelltransformatoren.- 2.6 Kraftwerke.- 3 Betriebsaufgaben und Betriebsorganisation.- 3.1 Überblick über die Aufgaben des Netzbetriebes.- 3.1.1 Netzführung.- 3.1.2 Kraftwerkskoordination.- 3.1.3 Sicherheitskontrollen.- 3.1.4 Betriebsplanung.- 3.1.5 Zusammensicht.- 3.2 Allgemeines zur Arbeitsorganisation.- 3.3 Idealschema einer Hierarchie von Netzleitstellen.- 3.4 Idealschema der Aufgabenteilung in einer Netzleitstelle.- 3.5 Abweichungen von den Idealschemata.- 3.5.1 Historische Entwicklung, Inkonsistenz des Unterstationsbegriffs..- 3.5.2 Lage der Kraftwerke, Kraftwerkskoordination.- 3.5.3 Zuordnung der Betriebsplanung.- 3.6 Inspektion, Wartung, Reparatur, Netzausbau.- 3.6.1 Anlagenbegehung.- 3.6.2 Wartung und Reparatur.- 3.6.3 Netzausbau.- 3.6.4 Auswirkung auf Netzbetrieb und Netzleittechnik.- 3.7 Weitere Aufgaben des Netzbetriebes.- 3.7.1 Zusammenarbeit mit anderen Abteilungen des EVU.- 3.7.2 Spezielle Datensammlung und -auswertung.- 3.8 Aus der Netzleittechnik resultierende Betriebsaufgaben.- 3.8.1 Planung, Ausbau und Überwachung der Fernwirkverbindungen..- 3.8.2 Wartung, Überwachung und Entstörung der Prozeßrechnerhardware.- 3.8.3 Softwareentwicklung.- 3.8.4 Datenpflege und -Sicherung.- 3.9 Globale Betriebszustände des Versorgungssystems.- 3.10 Netzaufbau und Netzbetriebsführung in der VR China.- 3.10.1 Stromerzeugung und -verbrauch.- 3.10.2 Spannungsebenen und Übertragungsleitungen.- 3.10.3 Besonderheiten im Betrieb der elektrischen Netze.- 3.10.4 Betriebsorganisation und Netzleitsystem.- 4 Fernwirktechnik und Nachrichtenübertragung.- 4.1 Einführung.- 4.1.1 Aufbau einer einfachen zeitmultiplexen Fernwirkstrecke.- 4.1.2 Funktionen der Fernwirkgeräte.- 4.1.3 Übertragung verschiedener Informationsarten.- 4.2 Nachrichtenkanäle.- 4.2.1 Tonfrequenzmodulation und Tonfrequenzkanäle.- 4.2.2 Signalcodierung.- 4.2.3 Leitungseigenschaften.- 4.2.4 Telefonkanäle im Nahbereich.- 4.2.5 Telefonkanäle im Fernbereich.- 4.2.6 TFH-Übertragung.- 4.2.7 Nachrichtenübertragung über Fernmeldeluftkabel, Phasenseilkabel und Erdseil.- 4.2.8 Richtfunk.- 4.2.9 Rundfunk.- 4.2.10 Lichtleitertechnik.- 4.3 Betriebs-und Verkehrsarten von Fernwirkübertragungen.- 4.3.1 Frequenz-und zeitmultiplexe Verfahren.- 4.3.2 Betriebsarten von zeitmultiplexen Systemen.- 4.3.3 Telegrammaufbau.- 4.3.4 Verkehrsarten und -Strukturen.- 4.4 Sicherung der Datenübertragung.- 4.4.1 Signalsicherung.- 4.4.2 Sicherung duch Wiederholung der Nachricht.- 4.4.3 Anwendung von Block-Codes mit Fehlererkennung und-korrektur.- 4.4.4 Sicherung des Nachrichtenübertragungssystems.- 4.4.5 Zusätzliche Sicherungsmaßnahmen.- 4.5 Ein-und Ausgabe von Signalen an Fernwirkgeräten.- 4.6 Weitere im Netzbetrieb verwendete Übertragungsverfahren.- 4.6.1 Meßwertübertragungen mittels Impulsfrequenzcodierung.- 4.6.2 Zählwertübertragung mittels Zählimpulsen.- 4.6.3 Höher/Tiefer-Impulse.- 4.7 Ferndatenübertragung zwischen Rechnern.- 4.7.1 Protokolle.- 4.7.2 OSI-Architekturmodell.- 4.7.3 HDLC-Prozedur.- 4.8 Tonfrequenz-Rundsteueranlagen (TRA).- 4.8.1 Steuerfrequenz und Ansprechspannung der Empfänger.- 4.8.2 Ankopplungsarten.- 4.8.3 Codierung der Rundsteuerungssignale.- 4.8.4 Aufbau einer Rundsteueranlage.- 4.9 Betriebsfunk.- 4.10 Telex, Telefax.- 5 Betriebsdaten und Datenmodelle.- 5.1 Zustands- und Ereignisbuchführung.- 5.2 Betriebsterminologie.- 5.2.1 Spezies.- 5.2.2 Spezieseigenschaften, Zustände und Attribute.- 5.2.3 Objektidentifikation, Lokation.- 5.2.4 Aussagemodi.- 5.2.5 Ereignisattribute.- 5.2.6 Namensgebung.- 5.2.7 Abkürzungen.- 5.2.8 Kommentare.- 5.3 Betriebsdaten.- 5.3.1 Übersicht.- 5.3.2 Stellungsmeldungen und Befehle.- 5.3.3 Funktionsmeldungen.- 5.3.4 Meßwerte und Sollwerte.- 5.3.5 Zählwerte.- 5.3.6 Transformatorstufenstellungen.- 5.3.7 Besondere Betriebsobjekte.- 5.3.8 Besondere Übertragungsverfahren.- 5.3.9 Meldungen aus dem Informationssystem.- 5.3.10 Meldungen der Netzleitstelle.- 5.3.11 Handsetzungen, Markierungen.- 5.4 Aufbau von Datenmodellen.- 5.4.1 Positionale und deskriptive Datenidentifikation.- 5.4.2 Ordnen nach Objekten oder Attributen.- 5.4.3 Sortierung nach Speziesklassen.- 5.4.4 Trennung von „festen“ und „variablen“ Daten.- 5.4.5 Mehrstufige Datenidentifikation.- 5.4.6 Kettung der Datenidentifikation im Zugriffssystem.- 5.4.7 Praktische Gesichtspunkte.- 5.4.8 Potentielle Topologie.- 5.4.9 Objektidentifikation in Ereignisaussagen.- 5.4.10 Multiple Zugriffspfade, Koppellisten.- 5.5 Quelldaten, Änderungsdienst und Datensicherung.- 5.5.1 Aufgabe.- 5.5.2 Quellbestandsbeschreibung.- 5.5.3 Quellbeschreibung der potentiellen Topologie.- 5.5.4 Änderungsdienst.- 5.5.5 Datensicherung.- 5.6 Datenbanken und Prozeßdatenbanken.- 5.6.1 Funktion einer Datenbank.- 5.6.2 Datenbankarten.- 5.6.3 Prozeßdatenbanken für Netzbetriebsaufgaben.- 5.7 Die Netzdatensprache als Beispiel einer sprachorientierten Netzbeschreibung.- 5.7.1 Objektdeskriptor.- 5.7.2 Spezies.- 5.7.3 Diktionar.- 5.7.4 Potentielle Zustände, Attributliste.- 5.7.5 Übersetzung der Quellbeschreibung in ein rechnerinternes Datenmodell.- 5.7.6 Datenbank, Änderungsdienst.- 5.7.7 Beschreibung der potentiellen Topologie.- 5.7.8 Typen.- 5.7.9 Netzbeschreibung.- 5.7.10 Betriebsaussagen.- 5.7.11 Weitere Möglichkeiten.- 6 Datenverarbeitung in Unterstationen und Nachrichtennetzen.- 6.1 Betriebsaufgaben in der Unterstation.- 6.1.1 Verriegelungen.- 6.1.2 Programmierte Schaltfolgen.- 6.1.3 Zählerstandserfassung und Summierung.- 6.1.4 Meßwertverarbeitung.- 6.1.5 Zeitechte Erfassung von Meldungen.- 6.1.6 Befehlsgabe.- 6.1.7 Schutzaufgaben.- 6.2 Idealkonzept für die Datenverarbeitung in der Unterstation.- 6.2.1 Integrierte Stationsleittechnik.- 6.2.2 Funktionsanpassung, Softwaresicherung.- 6.3 Organisationskonzepte für den Datenverkehr im gesamten elektrischen Netz.- 6.3.1 Direkte Datenübertragung.- 6.3.2 Indirekte Datenübertragung.- 6.3.3 Knotenrechner.- 6.3.4 Praktische Gesichtspunkte in der Realisierung.- 7 Aufbau von Netzleitstellen.- 7.1 Gebäudeplanung.- 7.2 Aufbau der Warte.- 7.2.1 Mensch/Maschineinterkommunikation.- 7.2.2 Arbeitsplatz.- 7.2.3 Sichtgeräte und Bildschirmformate.- 7.2.4 Graphiktablett.- 7.2.5 Meldebild.- 7.2.6 Daueranzeigen, Hilfstafeln, Instrumententräger.- 7.2.7 Druckende Geräte.- 7.2.8 Ein- und Ausgabe chinesischer Schriftzeichen.- 7.2.9 Wartenarchitektur.- 7.3 Eigenbedarf, Notstromversorgung.- 7.4 Brandschutz.- 8 Rechnersysteme.- 8.1 Aufbau von Rechnern.- 8.1.1 Grundfunktionen.- 8.1.2 Anschluß peripherer Geräte.- 8.1.3 Standard-und Cacheregister.- 8.1.4 Wortlänge und Adreßraum.- 8.1.5 Interrupt-Organisation.- 8.1.6 Peripherspeicherorganisation.- 8.1.7 Rechnerkanäle und Externbusse.- 8.1.8 Standardperipherie.- 8.1.9 V.24-Schnittstelle.- 8.1.10 Prozeßinterface.- 8.1.11 Lokale Rechnernetzwerke.- 8.2 Rechnerausrüstung von Netzleitstellen.- 8.2.1 Einrechnersystem.- 8.2.2 Zweirechnersystem.- 8.2.3 Mehrrechnersysteme.- 8.2.4 Fernwirkkoppelungen.- 8.2.5 Weitere Entwicklungen.- 9 Softwaresystem.- 9.1 Übersicht.- 9.2. Systemsoftware.- 9.2.1 Betriebssystem.- 9.2.2 Assembler, Compiler, Programmiersprachen.- 9.2.3 Weitere Dienstprogramme.- 9.3 Grundzüge des Anwendersystemaufbaus.- 9.3.1 Programmeigenschaften und Aufgabenteilung in Mehrrechnersystemen.- 9.3.2 Portabilität und Mehrfachnutzung.- 9.3.3 Datenspeicherung.- 9.3.4 Außensteuerung von Programmen.- 9.3.5 Vorwärtslieferung und Rückwärtsabholung von Daten.- 9.3.6 Nahtstellensystem.- 9.3.7 Datenhandlingssy stem.- 9.4 Primäranalyse.- 9.4.1 Betriebsfunktionen.- 9.4.2 Programmfunktionen.- 9.4.3 Basisverarbeitung.- 9.4.4 Meßwertverarbeitung.- 9.4.5 Zeitliche Mittelung von Meßwerten.- 9.4.6 Meldungsverarbeitung.- 9.4.7 Zählwertverarbeitung.- 9.4.8 Abwicklung einer Schalthandlung.- 9.4.9 Schaltfolgen.- 9.4.10 Bildaktualisierung.- 9.4.11 Netzregelung (Leistungsfrequenzregelung).- 9.4.12 Übergabeleistungsregelung.- 9.4.13 Momentanoptimierung.- 9.4.14 Textausgaben, Protokolle.- 9.4.15 Quittierfunktion.- 9.4.16 Kommentarverwaltung.- 9.4.17 Topologieauswertung.- 9.5 Sekundäranalyse.- 9.5.1 Aufgaben der Sekundäranalyse.- 9.5.2 Zustandsestimation.- 9.5.3 On line Lastfluß.- 9.5.4 Kontingenzanalyse.- 9.5.5 Lastprognose.- 9.5.6 Maschineneinsatzplanung.- 10 Expertensysteme.- 11 Trainingssimulatoren.- 12 Planung und Errichtung von Netzleitsystemen.- 12.1 Vorentscheidungen.- 12.1.1 Unterstationen.- 12.1.2 Kraftwerke.- 12.1.3 Netzleitstellen.- 12.1.4 Nachrichtenübertragungsnetz.- 12.2 Systemplanung.- 12.2.1 Erfassung der Aufgaben und Betriebsfunktionen.- 12.2.2 Erfassung der Betriebsdaten.- 12.2.3 Vorplanung der Informationsübertragung.- 12.2.4 Warten und Infrastruktur.- 12.2.5 Systemstudien.- 12.2.6 Planung des künftigen Personalstandes.- 12.3 Auftragsvergabe oder Selbsterstellung.- 12.4 Abwicklung.- 12.4.1 Zeitlicher Ablauf.- 12.4.2 Planung der Geräte und Verbindungen.- 12.4.3 Softwareerstellung.- 12.4.4 Inbetriebnahme.- 12.4.5 Probebetrieb.- 12.4.6 Softwaredokumentation, Programmsicherung.- 13 Anhang: Häufig verwendete Spezies mit Zuordnung von Abkürzungen und potentiellen Attributen.- 13.1 Spezies.- 13.1.1 Schaltgeräte.- 13.1.2 Messung, Zählung, Sollwertvorgabe.- 13.1.3 Transformatoren.- 13.1.4 Kabel.- 13.1.5 Schutz und Relais.- 13.1.6 Hilfseinrichtungen, allgemeine Meldungen.- 13.1.7 Markierungen, Hinweise, Kurzbefehle.- 13.1.8 Informationssystem.- 13.2 Attribute und Abkürzungen, alphabetisch.- 13.3 Potentielle Attribute.