Lynbeskermrele Mikrorekenaar-gebaseerde Lynbeskermoplossing

1. Opsomming en agtergrond​
   Met die toenemende kompleksiteit van kragleiestrukture—veral die ontwikkeling van ultra-hoëspanning direkstroom (UHVDC) oordrag, groot skaal integrasie van hernubare energie, en meervoudige parallelle oordraglyne—het die vereistes vir oordraglynbeskerming ongekende vlakke bereik. Die kern-uitdaging lê in die balansering van twee kritiese behoeftes: die versekerstelling van uitermate hoëspoed werk van beskermtoestelle tydens foute om sisteemstabiliteit te handhaaf, terwyl ook sterk selektiwiteit verseker word om onnodige afsluiting en foutverspreiding te vermy. Hierdie tegenspraak is veral uitgesproken in komplekse netkonfigurasies soos parallelle dubbel-sirkuitlyne, waar tradisionele enkel-einde beskermprinsipes aansienlike beperkings ervaar.

Hierdie oplossing maak gebruik van gevorderde mikrorekenaar-gedrewe beskermtegnologie, met die integrasie van drie kernmodule: kragfrequentie variasie afstandsbeskerming, dubbel-einde reisgolf foutlokalisering, en aanpasbare outomatiese heraanvankelike strategieë. Dit het as doel om omvattend die betroubaarheid, spoed, en intelligensie van lynbeskerming te verhoog, en verskaf kritiese ondersteuning vir die bou van 'n robuuste en slim kragnet.

​2. Kern-uitdaging analise​

• ​Konflik tussen spoed en selektiwiteit: Tradisionele beskermplanne vereis dikwels vertraagde werking om selektiwiteit te verseker, wat in konflik is met die behoefte aan vinnige foutverwydering om sisteemstabiliteit te handhaaf.
• ​Puntgeset foutlokalisering in parallelle dubbel-sirkuitlyne: Wederkerige indusie tussen dubbel-sirkuitlyne kompliseer foutkarakteristieke, wat die akkuraatheid van tradisionele foutlokaliseringmetodes aansienlik verminder en foutidentifikasie en kragherstel bemoeilijk.
• ​Onsekerheid geïntroduseer deur hernubare energie integrasie: Die integrasie van wind- en sonenergie-aanlegte verander kortsluitstroomvlakke en -karakteristieke, wat potensieel tot beskerming miswerk of mislukking kan lei. Daarby daag hul uitsetfluktuasies die sukseskoers van outomatiese heraanvankelike strategieë uit.

​3. Kern-tegnologieë van die oplossing​

​3.1 Kragfrequentie variasie afstandsbeskerming (ΔZ Beskerming)​​

• ​Tegniese beginsel: Hierdie tegnologie word nie deur belastingstroom gedurende normale sisteemoperasie beïnvloed nie. Dit bereken foutimpedansie slegs deur die gebruik van kragfrequentie variasies in spanning en stroom wat op die oomblik van 'n fout gegenereer word. Met hoë begindrempels is dit inherente rigtinggebonden, hoogs selektief, en ongevoelig vir sisteemosillerings en oorgangsweerstand.
• ​Prestasie voordele:
• Ultra-hoëspoed werking: Uitermate vinnige respons, met tipiese werktye van minder as 10ms.
• Hoë betroubaarheid: Vermy effektief miswerk as gevolg van belastingstroominvloede.
• ​Toepassing geval: In 'n ±800kV UHVDC oordraglyn het hierdie tegnologie die totale foutverwyderingtyd (beskerming operasie + skakelaar afsluiting) vir naby-einde foute tot binne 80ms verminder, wat die tans-stabiliteit van die UHVDC sisteem aansienlik verbeter het.

​3.2 Dubbel-einde reisgolf foutlokalisering​

• ​Tegniese beginsel: 'n Fout genereer reisgolwe wat na beide ende van die lyn beweeg. Deur gebruik te maak van hoëakkuraatheid GPS/BDS gesinkroniseerde horlosies, neem beskermtoestelle by albei ende presies die aankomsdae van die eerste stroom reisgolwe (t1 en t2) op. Die foutlokalisering word akkuraat bereken deur die formule L = (v * Δt) / 2, waar v die golfvlugheid is en Δt = |t1 - t2|.
• ​Prestasie voordele:
• Ultra-hoë akkuraatheid: Foutlokalisering word grotendeels nie deur lyn wederkerige indusie, sisteem operasie modus, oorgangsweerstand, of stroomtransformator (CT) verzadiging beïnvloed nie.
• Parameter-onafhanklik: Hang nie van lyn impedansie parameters af nie, wat foute veroorsaak deur onakkurate parameters in tradisionele impedansie gebaseerde metodes elimineer.
• ​Toepassing geval: Implementering op 'n 500kV dubbel-sirkuitlyn op dieselfde toren het die foutlokaliseringfout tot minder as 200 meter verminder, wat die akkuraatheid met meer as 80% verbeter het in vergelyking met tradisionele enkel-einde impedansie gebaseerde metodes. Dit fasiliteer grootliks vinnige foutidentifikasie en instandhouding.

​3.3 Aanpasbare outomatiese heraanvankelike strategie​

• ​Tegniese beginsel: Die mikrorekenaar-gedrewe beskermtoestel onderskei intelligensie fouttipes (tijdelik of permanent):
1. ​Tijdelike foute: Na afsluiting herstel die lyn dielektriese sterkte self. Die toestel detekteer isolasie herstel en gee spoedig 'n heraanvankombevel.
2. ​Permanente foute: Die toestel detekteer die voortdurende fout en blokkeer heraanvankom om sekondêre skakelaar afsluiting te vermy, en verseker toerusting veiligheid.
   Daarbenewens pas die strategie die doodtyd van outomatiese heraanvankom dinamies aan volgens real-time sisteemtoestande (bv., hernubare energie uitsetfraksie) om sisteemherstel kenmerke te pas.
• ​Prestasie voordele:

• Verhoogde sukseskoers: Vermoed heraanvankom op permanente foute, wat die sukseskoers van outomatiese heraanvankom en kragverskaffing betroubaarheid aansienlik verbeter.
• Geredueerde impak: Vermy onnodige sekondêre skokke aan die sisteem, wat toerusting beskerm.

• ​Toepassing geval: Implementering op 'n kritiese windboerderi-uitgaande lyn het die outomatiese heraanvankom sukseskoers van 72% na 93% verhoog, wat effektief windturbine-afsluiting as gevolg van tijdelike lynfoute verminder het.

​4. Oplossing waardesamenvatting​
Hierdie geïntegreerde mikrorekenaar-gedrewe beskermoplossing lewer kernwaarde aan kliënte deur die sinergistiese toepassing van sy drie sleuteltegnologieë:

1. ​Verbeterde sisteemstabiliteit: Ultra-hoëspoed beskerming isoleer foute vinnig, wat kritieke tyd verseker om kragnetstabiliteit te handhaaf.
2. ​Verbeterde kragverskaffing betroubaarheid: Intelligente aanpasbare outomatiese heraanvankom maksimaliseer kragherstel, wat uitvalduur en verliese verminder.
3. ​Verhoogde bedryfsdoeltreffendheid: Hoëakkuraatheid foutlokalisering transformeer instandhouding van "lyn patrollering" na "punt inspeksie," wat aansienlik die koste en tyd van opsporing verminder.
4. ​Aangepasheid aan nuwe kragstelsels: Sy uitsonderlike prestasie maak dit hoogst geskik vir komplekse moderne netscenario's, insluitend UHVDC, hernubare energie integrasie, en multi-sirkuitlyne.