Toepassing van nuut pole-gebaseerde skakelaars in klein waterkragstasies in berggebiede
Klein hidro-elektrisiteit verwys na kragstasies met 'n enkele eenheid se geïnstalleerde kapasiteit van minder as 50 000 kV. Die integrasie van klein hidro-elektrisiteit in die verspreidingsnet verander die stelseltopologie en kragvloei rigting. Literatuur het die uitdagings ontleed en bespreek om streke rijk aan klein hidro-elektrisiteit te reguleer, herinsluitingstrategieë vir verspreidingsnetlynne met klein hidro-elektrisiteit bestudeer, en 'n nuutsoortige outomatiese veiligheidsontsluitingsapparaat vir klein hidro-elektrisiteit voorgestel.
1 Huidige toestand van klein hidro-elektrisiteit in berggebiede
Die totale area is 45 385 km², met bergland wat 98,3% van die streek beslaan. Daar is 58 klein hidro-elektrisiteitsstasies met 'n totale geïnstalleerde kapasiteit van 41,45 MW, waarvan die meeste 'n geïnstalleerde kapasiteit onder 1 MW het. Hierdie stasies is wydverspreid en ly onder swak kommunikasie-omstandighede.
As gevolg van hul ouderdom gebruik die stasies hoofsaaklik meganiese beheerapparatuur en het dit geen outomatiseerapparate nie. Die meeste poortmeter is puls-meter, wat afhanklik is van handmatige lees sonder afstandsowerdragsvermoë. Beheerbeskermingsapparatuur en sinchronisasieapparatuur het geen kommunikasie-interfaces nie, wat noodwendig maak dat operasionele data deur telefoon handmatig aan skeduleerders gerapporteer word.
Die 10 kV lynne van die net se 35 kV transformatorstasies werk dikwels in 'n hibriedele modus waar klein hidro-elektrisiteit en lastverbruik saam bestaan. Die hoëspankant van die stasie se hooftransformator gebruik val-uitsmelters, wat eenvoudig in struktuur is en verbonden is met die 10 kV aangeslote lynne deur T-verbindinge.
2 Probleemanalise
2.1 Impak op aktivering van lyn outomatiese beheerapparatuur
In aktiewe verspreidingsnette, nadat 'n substation uitgangskontakbreek losspring, kan klein hidro-elektrisiteitsstasies voortgaan om krag aan die foutpunt te verskaf, wat foutbooguitmaking vertraag en die sukseskoers van herinsluiting verminder. As verspreide energiebron (DER) tydens herinsluiting aangesluit bly, kan asinchronus insluiting plaasvind, wat insluitingsstromings veroorsaak wat herinsluiting kan laat misluk en klein hidro-elektrisiteits-eenhede kan beskadig.
Sommige 10 kV aangeslote kragstasies het geen onder-spanningsontsluitingsbeskerming vir hul aangeslote lynbeskerming en generatorbeskerming nie, wat nie aan die roosterbedryfsevere vereistes voldoen nie. Dit beïnvloed die rooster se veilige en betroubare kragverskaffing ernstig sowel as die bedryfsleeftyd van die generators.
Wanneer 'n fout in die aangeslote kanaal van 'n klein hidro-elektrisiteitsstasie voorkom, slaag die generator nie om vinnig ná die skynkant se foutverwydering af te sluit nie. Dit kan lei tot asinchronus roosterherinsluiting ná die skynkant se lyn herinsluitingaksie, wat die skynkant se herinsluiting verhoed en onnodige kragonderbreking vir openbare transformatorgebruikers veroorsaak, wat 'n beduidende negatiewe sosiale impak het.
Gees, wanneer 'n fout in die aangeslote kanaal voorkom, die generator se onvermoë om vinnig af te sluit, beïnvloed die rooster se veilige en betroubare kragverskaffing ernstig en kan asinchronus roosterherinsluiting veroorsaak.
2.2 Onvolledige oordrag van skeduleerinligting
Gebaseer op veldnavorsings, is die meeste klein hidro-elektrisiteitsstasies in berggebiede geleë, ver van die rooster se sentrale transformatorstasies. Die installasie van spesifieke glasvezelkabels deur woude sal duur wees en onbetroubaar. Die opgradering van outomatiseerapparatuur en oordrag van data via veilige draadlose privaatnetwerke na siberveiligheidsassessering vereis ook 'n groot investering. Verder het die meeste klein hidro-elektrisiteitsstasies beperkte vermoë en lae kragopbring, wat hul stimulasie vir opgradings verminder. Kommunikasiekanaalbeperkings lei tot onvolledige inligting wat na die skeduleerder gestuur word.
Ekter, die onvermoë om real-time operasionele data na die regionale skeduleerder oor te dra, beïnvloed die skeduleerders se analise van die rooster en die betroubaarheid van 10 kV verspreidings-transformators op aangeslote lynne. Die skeduleerplatform sal gedwing word om vir 'n lang periode blind te funksioneer vir klein hidro-elektrisiteitsstasies, wat die veilige bedryf van die regionale rooster in gevaar stel.
3 Oplossings
3.1 Oplossingsoorsig
Om effektiewe monitering en data-verkryging vir klein hidro-elektrisiteits-eenhede te bereik en die rooster se veiligheid en betroubaarheid te verhoog, word die val-uitsmelters aan die hoëspankant van die hooftransformateurs vervang deur nuwe staande vacuümkontakbreekers met hoëakkuraat elektroniese sensore. Hierdie word gekoppel met Voederlys Outomatiese Terminals (FTUs) met afstandskenning, telemetriek, afstandsbeheer en outomatiese afsluitfunksies om data by die 10 kV rooster-aansluitingpunt en skakelaarstatus te versamel.
Die bestaande poortpuls-meter word vervang deur driefase elektroniese multifunksionele energiemeters om operasionele data van die generator-eenhede te versamel, wat via 'n terreinveldbus na die FTU oorgedra word. Die FTU is toegerus met 'n dubbelkaart kommunikasie vertikaal-versleutelingsmodule. Data word veilig versleutel en na die geïntegreerde regionale skeduleersisteem via 'n spesifieke publieke draadlose netwerkkanal met sterk seindekking oorgelaai.
Wanneer 'n fout op die aangeslote lyn die substation uitgangskontakbreek laat los, aktiveer die FTU se spanningsverliesbeskerming, en die staande kontakbreek gaan oop om die klein hidro-elektrisiteitsstasie van die rooster af te sluit. Her-sinchronisering en her-insluiting vind plaas ná die herstel van kragverskaffing.
3.2 Digitale outomatiseer pakketapparatuur
Die digitale outomatiseer pakket sluit ZW32-tipe staande kontakbreekers, dubbelkantige isolasie-afskakelaars, kragspanningstransformatore, en digitale FTUs in. Die kontakbreeker-eenheid integreer drie gekombineerde elektroniese sensore (EVCT) en 'n plaaslike digitale eenheid (ADMU).
Die algehele struktuur is kompak en lig, wat installasie en onderhoud bevorder. In vergelyking met tradisionele intelligente monitering sagteware van opsporingstoerusting, laat hierdie stelsel die monitering sagteware toe om operasionele data van die bedryfssisteme van 32 eenhede te verkry. Dit vang gelyktydig lêergroottes van kamera-afbeeldings op en moniteer of die sagteware van opsporingstoerusting (klein pakket, stok pakket, ontbrekende stok in karton, vyf-wiel opsporing) normaal funksioneer, saam met afkeuringhandelinginligtingdata. Spesifieke manifestasies sluit in:
- Die sagteware stuur afgekeurde afbeeldingsdata na die konsole.
- Die sagteware stuur al die afbeeldingsdata na die konsole.
- Die sagteware stuur al die statistiese data (insluitend merk, datum, tyd, eenheid-inligting, ens.) na die konsole.
Dankie die fabriek intranet server, wanneer die monitering sagteware van opsporingstoerusting foutinligtingdata genereer, word dit na die server gestuur, wat aan die plek alarme via die fabriek intranet server activeer. Foutinligtingdata word ook afstandelik via PC en mobiele terminale waargemaak. Probleme soos sagtewarekrake, kamera-afkoppeling, kamera se onvermoë om afbeeldings te vang, foute sigpakket-ontvangsbeskerming sensore, onvermoë om defekte afbeeldings te ontvang, en afkeuringstoestel miskorting, lok waarskuwingpop-ups op PC en mobiele interfaces. Die waarskuwingbladsy wys toestel foutinligting, lokasie, optrede tyd, en handlingsrekords.
3.3 Implementering van produk gehalte vroegwaarskuingsbeheer
Deur die opsporingsdata van die toerusting te analiseer, word vroegwaarskuings uitgereik wanneer die aantal defekt sigpakke bo grense uitkom of abnormale defektfrekwensies voorkom. Die gehalte waarskuingsfunksie waarsku onderhoudspersoneel om relevante dele van die hoofproduksietoerusting aan te pas of te herstel, om gehalte defekte vinnig te elimineer en verergering te verhoed.
Data van klein pakket opsporingsapparatuur, vyf wiel opsporingsapparatuur, ontbrekende stok in karton opsporingsapparatuur, en stok pakket opsporingsapparatuur word gebaseer op gehalte defekt afbeeldingsnaaminligting (insluitend die tyd van defekt optrede, hoeveelheid defekt produkte, en die kamera lokasie waar die defekt opgespoor is). 'n Produkdefektwaring word uitgereik wanneer die defektgetal die waarskuwinggrens oorskry.
Deur die tyd en hoeveelheid defekt produkte te analiseer, kan die frekwensie van defekte oor 'n sekere tydperk en langtermyn tendense statisties geanaliseer word. Dit verskaf 'n basis vir toerusting evaluasie beheer, tydelike waarskuwings aan onderhoudspersoneel vir aanpassings, en verhoog wetenskaplike onderhoudsbeheer.
3.4 Sentraliseerde beheer van opsporingsapparatuur status
Produksiebestuurpersoneel (proses gehalte personeel, toerustingbestuurders) gebruik die moniteringstelsel om die operasionele status van opsporingsapparatuur en produkdefekte situasies sentraal te vergelyk en te analiseer, wat sentraliseerde beheer van opsporingsapparatuurstatus bereik. Die opsporingsapparatuur-moniteringstelsel kan die werklike operasionele status, gehalte defekt tendense, en historiese data statistiese analise vir alle opsporingsapparatuur in die fabriek vertoon, wat gesamentlike sentraliseerde beheer van alle fabriektoerusting moontlik maak.
Algehele historiese foutrekords kan die proporsie van defekt eenhede, fouttipes, defekt toerusting, en piekfout tye analiseer. Geplande onderhoudsbeheer word vir eenhede, fouttipes, en toerusting met gereelde foute geïmplementeer om dit te verhoed.
4 Gevolgtrekking
Tog, die toerusting opsporingsstelsel in die sigaret vervaardigingswerkswinkel van 'n tabakfabriek vereis real-time aanlyn monitering om die operasionele status van opsporingsapparatuur te volg, om alarmering en foutlokalisering te verseker. Dit verminder tydens die vervaardigingsproses van sigaretpakke, verseker gladde produksieoperasies, en verbeter produksie-effektiwiteit.
